俞春辉
中交舟山千岛中央商务区开发有限公司 浙江省舟山市 316000
摘要：通过对建筑结构优化设计方法的应用及其实用价值的概述，探讨了民用建筑结构设计与经济发展的关系，分析了结构优化设计技术在建筑结构设计中的应用。
关键词：结构设计优化技术；房屋建筑结构设计；应用?
引言
建筑物结构的造价是建筑工程的重要组成部分，应用结构优化设计技术可以带来可观的经济效益。施工设计单位和设计者要严格遵循“经济、适用、合理”的设计原则，精心设计，运用现代科技，制定合理的建筑结构设计方案，要达到减量的目的。实现成本和收益的最大化以及经济效益最优化。
1.结构设计概要
所选建筑的结构因建筑类型不同而有所区别。在工业和土木工程项目中，存在建筑类型，如单层建筑、多层建筑和高层建筑。建筑物分为钢架结构、混凝土结构及土木结构三种。基于材料性质的结构以及根据建筑结构强度的观点，建筑结构可以分为抗震墙结构、框架结构、抗震墙框架结构等几类。特殊的建筑结构设计过程需要将建筑目标、建筑特征与建筑功能有效地结合，才能充分发挥建筑的功能。设计建筑结构时，需要根据一定的原则来进行设计。要保证建筑结构设计的科学性和合理性，在建筑结构设计过程中必须考虑到建筑结构的美学因素、环境对建筑结构的影响以及结构本身的影响。对住宅建筑而言，具体的设计过程应包括以下几个方面：一、设计方案分析；在宏观层面上，需要分析整座建筑所要完成的各种功能，以确保项目有一个整体的规划[1]。二是结构分析，在结构分析阶段，必须清楚地认识到整个建筑结构的同质性和稳定性。接着是结构计算。通过进行综合计算，找出最佳建筑结构。最终得出施工设计图，用于指导精确施工。
2优化方法在建筑结构设计中的应用及实用价值
2.1结构设计优化方法的应用
结构设计优化方法和技术的应用体现在两个方面：房屋工程结构的整体优化设计和房屋工程子结构的优化设计。房屋项目子结构的优化设计包括基本结构计划的优化设计，屋顶系统计划的优化设计，围护结构计划的优化设计以及详细结构设计的优化设计。上述方面的优化设计还包括选择，布局，受力分析，成本分析等，并且应与特定项目的实际情况相结合，前提是它符合设计规范和使用要求。目的是优化结构设计[2]。
2.2结构设计优化方法的实用价值
鉴于建筑结构的长期利益，应尽量减少对建筑结构的短期投资，并应提高建筑结构的可靠性和合理性。与传统设计相比，设计优化技术可以将建筑成本降低8％到35％。通过实现优化技术，可以最大化材料的性能，优化调整建筑结构中的单元，并获得《建筑标准法》规定的安全级别。同时，可以对整个建筑设计做出合理的决定，优化技术是实现建筑设计中“适用性，安全性和经济性”目标的有效途径。
3土木工程结构设计与经济的关系
3.1结构设计与土地利用之间的关系
对于多层或高层房屋，总建筑面积是每层建筑面积的总和。拥有的楼层越多，为每个单位建筑面积分配的楼层空间就越少。但是，随着建筑物中楼层数的增加，房屋的整体高度也会增加，房屋之间的间距也需要增加。因此，土地节省不会以与建筑面积相同的速度增加[3]。
3.2结构设计与成本之间的关系
建筑物的层数直接影响单位建筑物面积的成本，但对每个分支机构的结构影响程度却有所不同。屋顶部分共享相同的屋顶，而不管层数如何，并且增加层数不会增加对屋顶的投资。因此，随着层数的增加，屋顶部分的单位面积成本显著降低。基础部分，所有楼层都是共享基础部分的。
随着层数的增加，基础结构上的负荷增加，并且有必要增加基础的承载能力。基础的单位面积随着楼层数量的增加而减小，但不如屋顶好，这一点很重要。随着层数的增加，墙，柱子和梁等承重结构需要增加承重和抗震能力，并且这些子结构的单位成本也随之增加[4]。
3.3高层房屋结构设计与经济的关系
房屋地板的高度直接影响房屋的成本，因为它增加了墙壁的面积和柱子的体积，增加了结构的重量，增加了地基和柱子的承载能力，以及管道和电气管道。较低的地板高度节省了材料和能源，从而提高了抗震性并节省了成本，同时，除了降低地板的高度外，还可以降低房屋的整体高度，并可以缩短建筑物之间的日照距离。因此，降低地板高度也具有节省土地的效果。如果建筑物面积相同，则房屋的平面形状将不同，房屋外墙的圆周系数也将不同。当然，平面形状越接近正方形或圆形，外壁圆周系数越小，外壁砖石，地基，内外表面装饰等越小，并且应力性能越好，并且还降低了成本。考虑到房屋的功能和便利性，独立式房屋的平面形状通常为矩形[5]。
4结构设计优化技术在建筑结构设计中的应用
4.1直观优化技术与建筑结构设计
同样的建筑规划，可采用不同的结构布局设计。对特殊结构布置的建筑，在同样的荷载作用下有不同的分析方法。设计参数、材料和载荷未在分析过程中选择。唯一区别是建筑的细节处理方式，电脑不能完全解决这些问题，设计者必须自行决定。根据一般的结构设计原则，只能根据实际工程经验作出判断，所以概念设计是在设计师进行多重选择时产生的。
4.2概念设计解决的实际建筑设计问题
概念设计需要解决各种问题。但是，可以肯定的是，通过概念设计，建筑物的结构不会因各种意外的外部影响而损坏，或者将损坏的程度降到最低。因此，分析如何处理建筑物可能遇到的各种不确定性已成为概念设计的重要组成部分。其中，地震的影响最难以捉摸，也是最具破坏性的。因此，在建筑设计过程中需要采取预防措施。从计算和结构上，需要采取一些措施来改善抗震性能。采取尽可能提高抗震性的措施，均匀的刚度和对称性是减少地震对结构的不利影响的重要手段。延性设计可以有效地防止结构在地震作用下的脆性断裂。多通道设防的方式可以使建筑物成为巨大地震作用中的一个必要组成部分，首先其能摧毁并消耗一些地震能量，这些抗震堡垒的思想应作为一种意识形态，在整个设计过程中指导概念设计。
建筑是一门自然艺术。建筑师总是在建筑物中表达其设计意图，力求将艺术性与实用性完美结合。在确保安全的前提下，敢于挑战新的结构形式，以实现建筑师的设计意图[6]。在建筑结构设计过程中，布局应尽可能规则且对称，主要基于建筑师的设计意图，以最大程度地减小重心和刚度中心之间的差异。建筑物不再受水平载荷的影响。垂直布局可确保垂直承载组件在满足功能要求的情况下尽可能上下渗透。
5 结论
综上所述，只有对结构进行合理的优化设计，才能保证建筑的稳定和质量。通过优化结构设计可进一步降低成本。采用计算机优化技术，通过对结构进行优化选择，进行功能优化，可以改善建筑结构，保证建筑功能，提高总体效率。
参考文献：
[1]宋庆喜, 张艳霞. 房屋建筑结构设计中优化技术应用分析[J]. 中国房地产业, 2019, 000(019):232.
[2]张旭. 房屋建筑结构设计中优化技术应用探讨[J]. 建筑技术开发, 2020, v.47;No.429(03):52-53.
[3]朱碧娟. 房屋建筑结构设计中优化技术应用探讨[J]. 居舍, 2019(03):127.
[4]马春鹏. 房屋建筑结构设计中优化技术的应用与分析[J]. 中国房地产业, 2019, 000(016):79.
[5]许文鹏. 关于房屋建筑结构设计中优化技术应用的探讨[J]. 中国室内装饰装修天地, 2019, 000(004):192.
[6]房屋建筑结构设计中优化技术应用研究[J]. 中国室内装饰装修天地, 2019, 000(023):201.