李保坤
山东金润建设咨询有限公司枣庄分公司 山东省 枣庄市 277100
摘要：随着现代经济的快速发展，人们的生活水平在不断提高，这也使得人们对居住环境的要求不断提高。建筑面积大的，外形美观的房屋受到热烈的欢迎。随着建筑面积的加大，工程的投资就会不断加大，如何降低施工成本，优化机构设计是目前的研究重点。基于此，本文首先分析了结构设计优化技术的必要性，然后详细阐述了房屋建筑结构设计中应用优化技术，以供同行参考。
关键词：房屋建筑结构；优化技术；分析
1房屋建筑结构设计优化的必要性
社会的发展促使人们的生活水平有了极大的提高，因此人们对房屋建筑的需求、品质及多样性的追求也越来越高，进行房屋建筑结构设计上的优化势在必行。一方面这是为了满足人们对于房屋的美观要求与使用功能的要求，另一方面也是为了提高房屋建筑的经济价值与实用性，还可以通过合理的优化设计降低建筑工程的成本，节约材料的使用，同时还可以增加房屋的稳定性、安全性，在有限资源的条件下使建筑的质量、功能最优化，并且大大减少了建筑所需要的资金投入，有效的促进了建筑物周边的生态环境的和谐发展。所以，合理优化结构设计，可以提升房屋建筑的整体效益与社会效益。因此实施房屋建筑结构设计优化是十分必要的。
2房屋建筑结构优化技术的步骤
在使用优化技术之前首先要对房屋建筑结构优化的步骤进行了解。房屋建设最重要的是安全和使用年限，在质量得到保证的前提下就要考虑房屋的结构设计，这个结构在设计上要求经济合理。对结构设计经济合理的要求就体现在结构设计的优化上。一般说来，房屋建筑结构设计的优化主要分为三个阶段：
第一，变量选择。对于建筑设计人员而言，房屋建筑结构设计中的参考数据，均可作为变量以供选用。例如，建筑工程目标参数主要包括：房屋的价格参数以及预期出现的损失参数；建筑工程控制和约束参数主要为表示房屋的架构可靠性能参数等。若是建筑设计师使用变化幅度小或是考虑因素少的参数当作设计参考指标，则建筑结构的设计、编程以及计算有关的工作难度相应降低，设计者则可快速找到符合设计目标的数据，大大提高工作的效率。
第二，相关函数确定。房屋建筑的设计者应在众多组相似的函数中，选择出和事先所设定好的房屋的横截面尺寸以及钢筋的尺寸面积最符合的函数，并对该组函数的性质进行细致的分析，从而实现房屋建设成本的最优化。
第三，条件衡量。为了进一步提高房屋建筑结构的稳定性及耐用性，在设计时其约束指标应涵盖房屋尺寸、架构刚性、架构稳定性、受力限度以及变形限度、结构可塑程度与结构确定程度等。在对实际的工程项目进行设计时，应结合具体情况，比较分析施工实际中约束性条件与目标确定的约束性条件，保证各条件均符合有关要求，最终达到设计优化的目的。
3房屋建筑结构设计优化技术要点
3.1 优化房屋建筑的基础结构设计
基础结构设计是房屋建筑设计中的重点内容。设计人员可以通过优化技术的应用来合理选择房屋建筑的具体基础型式。目前在房屋建筑中主要有预制桩以及灌注桩这两大类桩基础型式,在设计中要对建筑上部结构的重量以及地基的承载能力等进行准确的计算分析,并选择相应的桩型结构。在确定号桩基础类型后,设计人员还应对根据土体的承载性能等来设定单桩的尺寸规格、布桩密度等,并优化桩身的强度以及端部的载荷性能,并确保桩基础的受力均匀一直,从而实现提高桩基础整理受力性能的设计目的。
3.2结构整体及局部优化
现代房屋建筑工程中的细化项目逐渐增多，这就使设计内容更为丰富，因此，设计也就逐渐呈现出了全面性及层次性特点。
首先，房屋建筑工程施工阶段所需的建筑材料及结构部件都属于其涵盖范畴，尤其是选用指标，应当重点关注;其次，房屋建筑工程中的体系类型较为多样，在各个体系下又分为不同的下级体系，因此，在房屋建筑结构设计阶段，设计人员不仅需要对大体系进行设计，还不能忽视下属的体系，只有逐个优化，才能创造层层相互叠加的建筑工程，以确保设计质量达到最佳。
3.3加强房屋建筑防震安全结构设计
安全是房屋建筑结构设计的最基本要求，也是其质量好坏的一个重要衡量指标。在房屋的使用中，会遇到很多不可抗拒的外力因素，尤其是最没有规律可循的地震，因此房屋建筑结构设计时尤其需要对地震荷载作用进行充分考虑，通过对设计或构造等层面采取合理措施来提高建筑的抗震能力。根据以往的经验总结，目前对于建筑物的结构抗震设计，确实有着一些比较有效的设计方案，如设计成结构对称的建筑物，其荷载承受处于均匀状态，建筑物的延性较大，结构的危险截面比较少；采用延性建筑房屋结构；通过多道设防思想即通过次要构件来保护主要构件，来满足建筑结构抗震性能的要求等。
3.4对于钢筋混凝土框架结构设计优化
现在的工业及多层民用建筑，采用钢筋混凝土框架结构是一种很重要的建筑形式，所以进行钢筋混凝土框架结构设计的优化是十分必要的。对于一些钢筋混凝土框架结构体系的'建筑，可以针对不同构件采用不同的安全系数进行优化设计从以往出现的垮塌事故工程进行事故原因调查及分析可知，仅由楼盖或楼盖梁问题导致的结构整体破坏的工程实例极少，大多是由于墙、柱等竖向构件破坏而导致结构整体垮塌，或由结构整体失稳造成结构破坏;而且现浇钢筋混凝土楼板的约束作用可以在很大程度上提高楼盖梁的承载能力，因此在框架结构设计优化过程中，可以根据不同构件在结构中的重要性及实际承载能力，采用不同的安全系数，保证竖向构件、独立构件及静定结构构件的安全系数，适当调整楼板和楼盖梁的约束和控制参数，这样调整既可以降低工程造价，又可以满足结构的安全度，达到合理优化的目的。
3.5结构细部的优化工作
首先，不仅将房屋建筑的主体设计设定在重点范畴，更应当关注结构的基本构件，促使设计的精细化程度不断提高，例如：在房屋建筑施工阶段，矩形现浇板块的设计也是较为重要的，应当不断在设计中丰富考量内容，提高设计的全面性，将裂缝现象降到最低;其次，当今社会信息化技术的应用范围不断扩大，计算机逐渐成为生活及工作中不可或缺的工具，这就需要将计算机技术与设计理念高效衔接，将优化设计中存在的问题逐一解决，实现工程问题向数学问题的转化，因此，设计人员应当通过学习，不断提高自身计算机技术水平，掌握更为先进、有效的优化设计方法。
3.6优化房屋建筑结构的辅助性设计
在房屋建筑中存在大量的管线设施,因此在结构设计中也需要应用优化技术来合理选择预留管线位置,这需要设计人员与相关的专业加强沟通,并根据暖通以及给排水专业的要求来确定结构梁的宽度、高度以及承载能力等。
3.7合理协调房屋建筑结构后期功能与优化技术
在房屋建筑结构设计阶段中，不但需要注重于通过运用优化技术以提升建筑结构的各项性能以及施工指标参数，还需要考虑到房屋建筑在后续施工以及竣工使用阶段中的实际情况。例如房屋建筑室内空间不同功能分区之间的影响系数、隔音情况、室内采光情况等。换而言之，则是需要做到对房屋建筑结构后期使用功能以及优化技术二者之间的合理协调。在充分保障施工质量、建筑结构设计方案可行性与功能配置的基础上，运用优化技术以控制工程造价成本、优化建筑结构设计方案。
4结语
想要提升建筑体的安全性与稳定性,保障房屋建筑的使用质量,有效落实建筑结构设计非常重要。在结构设计中提升建筑体的安全性有很多方法,应用结构优化技术显得尤为重要。这不仅能够对房屋建筑中的各项资源进行更为合理的分配,还能够进一步提升房屋建筑结构空间布局的适用性,促使建筑企业实现经济效益大化。
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