浅谈建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用

邾祝融

摘要：随着人们对于建筑美观要求不断提高，新时期人们对于房屋建筑的外观、结构设计等均提出了较高要求，因此针对建筑结构设计优化研究具有十分重要的意义。建筑结构优化设计可以有效满足建筑的美观度，同时还可以保全建筑的功能，可谓功能齐全、外观优美，必将深受广大居住群众喜爱。本文针对建筑结构设计优化概述、优化流程以及具体的应用进行一系列分析，希望与相关业界同仁进行交流学习。

关键词：建筑结构优化；房屋结构设计；优化应用

随着社会经济飞速发展，建筑市场面临着巨大的竞争压力，建筑企业更是花费大量人力财力探寻新时期建筑优化设计方法[1]。通过优化建筑设计可以达到提高房屋建筑施工安全性、美观度以及功能等指标，对于安全建修房屋具有积极作用。房屋建筑领域，设计师进行房屋建筑结构优化设计时必须从全局出发来进行房屋建筑结构优化设计，为保障安全施工打下坚实基础。房屋优化设计可以节约成本，减少建筑项目的资金投入，从而确保建筑企业节约成本。

1 建筑结构设计优化概述及重要性

1.1 基本概述

房屋建筑设计主要施工便利前提之下，必须考虑到房屋结构审美学、艺术学以及设计学相结合，即在设计的房屋结构中体现出美学、艺术学以及设计理念[2]。这种设计方法在具体的实践中还需要进行进一步优化，并最终形成房屋建筑结构设计。建筑结构优化设计具有其特点：（1）房屋建筑结构设计涉及到多个学科，且知识覆盖面相当广；（2）房屋建筑设计必须满足当前社会对于环保和节能的要求，即设计中应体现出环保理念和节能理念；（3）房屋建筑结构设计不仅要求房屋建筑美观，而且还要求房屋建筑安全性有可靠保证。；（4）房屋建筑设计最终要付诸施工，因此必须要考虑到施工阶段的便利性；（5）建筑结构设计必须遵循普遍的科学性，确保建筑结构设计满足科学要求。

1.2 建筑结构优化重要性

对于传统建筑设计而言，一般的设计者都是将建筑施工安全放在首位，对于建筑美观、造价以及建筑功能等方面的考虑存在着不足。伴随着人们对于建筑的功能、美观以及建筑造价等方面要求不断提高，传统建筑设计已经不能满足需求。建筑结构设计优化方案便可以解决这些问题。因此，建筑结构设计优化可以从审美价值、经济价值、环保价值以及功能价值等方面综合考虑，满足人们各个方面不同的要求。建筑结构优化设计还可以提高建筑材料的使用率，从而达到节约成本效果，实现可持续发展。

综上，建筑结构优化设计中只有不断对房屋建筑问题进行综合性分析，才可能设计出更加优秀的房屋结构，同时还保障房屋结构的功能、性能等均满足人们的要求。

2 建筑结构优化流程

2.1 创建优化模型

建筑结构设计优化模型构构建将直接影响建筑的结构参数，因此我们进行严格控制建筑参数以及相关的参数值。对于一些影响建筑结构较少、变化范围不大、局限性较小的要素即可实现设计。另外还可以通过预定一些参数进行表示，以此来减少设计中的数量和计算数量关系，为编程减小负担。模型构建应明确目标函数，找到预定的尺寸钢筋面积或者截面积，构建起目标函数以减少工程造价[3]。

2.2 设定优化方案

房屋结构设计的优化工具有很多的约束条件，有时会遇到非线性相关优化，因此在进行相应计算时必须要做好转换工作，将约束优化转化成为无约束的优化，从而方便计算。设定优化方案其实就是科学设计优化方案，使得整个优化方案显得科学化，在使用过程中更加方便。

2.3 设计应用程序

房屋结构优化模型设计后需及时运用相对应的计算方式更好实现计算效果，同时也为能够编制出一个运算速度快、功能全的应用程序。建筑结构优化设计使得整个优化方案更全面、更有效实施。

2.4 设计评价

针对构建的房屋结构优化模型进行评价，实现对计算结果进行比较和分析，最后再制定出一个效果更加的方案。综合结果进行设计评价，评价过程中必须考虑到相关问题，并对相应的问题从多个角度进行分析，最终实现科学评价、合理设计。

3 建筑结构优化设计在房屋结构设计中的应用

3.1 房屋整体与局部的优化应用

一般来讲，房屋在进行结构设计上都具有一定的层次感和复杂性，层次感主要包含了建筑的整体设计体系、结构体系、安装体系等构成。每个单独的体系构成了很多的下属体系，而这些依次分级的层属体系将构成一个庞大的房屋建筑结构。房屋的复杂性主要是建设中包含了材料选取、地址选取、建筑零部件选择，众多的建筑结构要符合整个房屋布局[4]。

3.2 建筑寿命与阶段性优化应用

建筑工程使用年限之内都必须对建筑工程进行结构优化，因此优化方案存在着一定的寿命和阶段性。房屋设计的各个阶段考察必须要根据实际的结果和优化方式来确定，可以对整个工程寿命进行科学优化，使得建筑施工保障质量和节约成本。

3.3 建筑基础桩优化应用

基础桩作为所有建筑的基础，其直接影响建筑施工完成时候是否走样、变形问题。基础桩施工质量是否符合要求，对于整个建筑的质量都会产生影响，因此在建筑基础装时必须注意优化。基础桩优化一般在符合施工沉降标准情况下，可以加入预制桩施工，减少施工工序，同时还要不断加深基础桩，务必建设出符合质量标准的基础桩。

3.4 建筑主体结构优化应用

房屋结构设计时应考虑到房屋的实际条件，尽量对剪力墙进行大开间构造，加仓剪力墙的肢长度，减少墙肢的数量。剪力墙一般都使用了暗桩，而暗桩钢筋使用根据剪力墙大小而定，若剪力墙较大则可以减少钢筋数量，以此来减少建筑成本。

结束语：

建筑结构设计好坏直接影响建筑施工，因此必须要不断优化建筑结构设计。选择合理的优化方案，不仅可以有效保障建筑施工满足质量要求，同时还可以使得建筑更加美观。但是建筑结构优化是一个非常复杂的问题，在实际操作中应注意解决细节问题，选择合适的建筑结构优化方案。

参考文献：

[1]王英华. 关于建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用研究[J]. 建材与装饰，2016，02：78-79.

[2]田影. 优化技术在房屋建筑结构设计中的应用实践[J]. 建材与装饰，2016，14：115-116.

[3]张叶红. 关于建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用探究[J]. 门窗，2014，11：194.

[4]刘晓武. 论建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用[J]. 低碳世界，2016，28：184-185.