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摘要：随着科学技术的进步和建筑材料的发展更新，人们对建筑物的要求也越来越高，对建筑物的性能要求也越来越全面，随着人们对建筑质量要求的不断提高，在建筑设计过程中，必须确保房屋建设工程的安全性、适用性、耐用性、美观性。然而在当前建筑结构设计之中，还存在着许许多多问题，需要工程设计人员进行有针对性的处理。
关键词：房屋结构设计；建筑结构设计；优化策略
1房屋结构设计优化的步骤分析
1.1建立结构优化模型
建筑优化的重点是从建筑变化参数中提取更高效的因素，并对其进行合理化，以优化最终设计并满足性能参数的要求。城市发展中包含许多参数值，这些参数值通常不是最终值，而只是设计值。因此，优化建筑结构的环境需要参数值。建筑模型的第一个设计是选择变量，然后可以进一步优化这些变量以满足建筑系统性能的总体要求。对于每个承包商的要求，建筑结构的特殊设计优化必须满足尺寸、结构、强度性能、内部布局等方面的要求。同时，建筑剖面和钢筋必须在特定优化设计中预先设置，设计者必须对特定参数进行详细计算，以确定最适合优化的功能集，从而最大限度地减少对建筑的影响。
1.2特定优化计算
在租赁建筑体系结构的特定优化步骤中，首先计算出可以用不同方式计算的各种变量。确定特定计算方法非常简单高效，无需执行耗时的任务。此外，结构设计优化需要根据功能和用途进行调整，以确保设计的相关优化参数同时高速运行，并对最终设计优化产生重大影响。因此，设计师在优化过程中必须专注于选择程序。模拟每个变量数据的计算后，将汇总相关统计数据的结果。它确定了方案的差异和缺点，平衡了各个部分的参数，综合研究了设计功能的经济效益、技术范围和布局要求，最后确定了比较参数的逻辑优化方案。
2房屋结构设计中的建筑结构设计优化
2.1前期工作
结合设计工作实践可知，对房屋建筑结构进行设计优化，需有效做好以下几项前期工作：①设计人员需对具体的工程建设目标、工程实际情况等方面进行综合分析，从而进行初步方案设计及后期方案调整；②设计人员还需明确建筑工程设计的关键内容，然后分析建筑材料、结构模型和结构荷载值的基本参数等，在此过程中，设计人员可以结合计算机信息技术进行参数获取和分析，以确保结果的直观性和准确性；③设计人员自身需具备较为充足的设计经验，并掌握当前较为先进的计算机知识及相关软件程序编写方法，从宏观的角度对房屋建筑结构进行规划和分析，从而可在正式开始结构设计优化之前，预防一些常见的设计质量问题和通病的出现。关于结构设计优化前期工作的几项内容，关键在于设计人员对工程项目特点的把握，合理确定结构形式及整体布置。
2.2结构模型优化
要实现对房屋建筑结构设计的有效优化，首先就必须建立科学合理的结构优化模型。结构设计优化需要从大量变量中选择出最为重要的参数，通过这些参数建立函数模型，从而计算出最优解。一般来说，模型的构建主要可分成两大环节：首先，应选择最为合理的设计变量，这是构建模型的基础和关键，变量的设计将对参数的选择产生直接影响，科学合理地对变量进行计算可大大降低后期计算编程的工作量。其次，应对目标函数进行确定。相关人员应先找出符合函数条件的最优解，然后再确定约束条件，约束条件具体主要涉及到弹塑性、强度和尺寸等方面。在对建筑整体结构进行优化的时候，必须确保上述约束条件都处在规定范围内，尽可能满足设计的相关需求。结构建模时，结构平面布置应尽量使建筑物结构对称，或刚心与质心比较接近，这样可以有效避免扭转效应，降低结构刚度，从而减小地震力。对于框架结构，其竖向的布置应向上逐渐降低楼层刚度，以降低结构的整体刚度，从而减小地震力，配筋相应减小。结构设计要重视概念设计，把握整体布局，合理布置竖向构件，选择合适的梁柱截面。
对于结构中存在的薄弱部位（如大悬挑、大洞、大跨度、大错层、薄弱层、软弱层等）应重点加强，必要时提高抗震等级。
2.3优化抗震设计
设计建筑抗震结构的时候，要保证数据计算的准确，使得承重柱的横截面积满足标准要求。为此，在施工建设前应测验预应力，使其能够承受特定范围的外界作用力。在设计阶段，要求支柱、横梁和剪力墙处于平衡状态，以免设计出现刚度过强的情况，同时要具备变性能力，能够根据外力对承受能力加以调节，并保护剪力墙，使得建筑抗震能力不断增强。同时，要根据国家规定要求设计抗震等级，因工程环境与外力影响，设计的抗震等级应高于规定标准，确保建筑在作用力下同样具有延展性与承载能力。为此，设计人员在设计期间应强调钢筋结构配比与混凝土间作用力，使得抗震安全更加有效。
2.4强化设计图纸规范性
在建筑结构设计中，结构设计图纸的作用不容小觑，可为后期建筑工程项目的施工建设提供必要参考。为此，在建筑结构设计期间，应强调设计图纸的设计规范化与合理化，保证结构设计图纸质量达标，以免引发设计质量问题。另外，对于建筑结构图纸的设计应遵循具体规定要求，参考项目建设具体状况，将图纸中不同类型的符号和数据等相关参数详细标识出来，特别是复杂结构的参数。作为设计工作人员应强调设计图纸设计的作用，在设计前了解项目具体情况，系统勘察项目场地环境与水文条件等相关资料，以保证建筑结构设计图纸资料更全面更可靠，不应仅依靠个人设计经验确定材料与结构构件尺寸，以免影响图纸质量。在此基础上，完成设计图纸设计工作后，设计工作人员应严格校核图纸准确性，对设计图纸不合理问题及时发现并纠正，以免出现不必要设计问题。梁、柱出图时，应根据计算结果，结合抗震等级的要求来配筋，应注意箍筋的间距、肢距不能超规范要求，可以根据箍筋肢距的要求来确定纵筋的直径和根数，以优化箍筋肢数。框柱配筋时应留意剪跨比小于2的短柱，其箍筋配箍率要求高，且箍筋应全高加密。框梁配筋时，应注意悬挑梁箍筋加强加密，纵筋配筋率大于2%时箍筋直径加大，底部纵筋与上部负筋的面积比的要求，受扭梁的抗扭腰筋等。框梁的顶部负筋不应比计算结果明显大很多（墙柱弱梁），纵筋的面积应同时满足挠度、裂缝的计算要求。贯通中柱的梁纵筋直径，不宜大于柱截面的1/20，对于一级框架结构中的，不宜大于柱截面的1/25。结构出图时要注意规范对构造措施的规定，总结经验，从而避免出现不满足抗震等级的配筋。
2.5排水结构协调优化
现代房屋建筑工程中往往设有给排水专用房，其中涉及到大量的机械设备，如此一来就会加大建筑的负荷量，所以，在设计的时候应尽量将水泵设置在地下室中。需要注意的一点是，由于排水房间中的管道数量非常多，且管道规格尺寸各不相同，因此，必须适当加固楼板上的穿孔位，预留出满足规范要求的孔洞，最好不要让孔洞影响到水平方向管线对建筑梁结构的贯穿。若管道需要贯穿房屋的承重墙，则还要注重加强对墙体的维护，整个排水结构优化设计中，必须处理好结构布设与管网体系的关系，以免发生管道绕梁或柱的问题。
结束语
建筑结构设计主要指在满足建筑各项功能要求的基础上，实现建筑各项数据优化，即在所有可选择的建筑结构设计方案中，选择一个相对更为优质的结构设计方案。建筑结构优化可以提升建筑质量，满足用户对建筑质量要求，同时通过结构优化设计，还可以在一定程度上节省建筑工程造价，促进工程整体效益提升。因此近些年建筑企业对建筑结构优化的重视程度越来越高。
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