时间：2023-08-25 16:33:56
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【关键词】建筑结构设计 优化方法 房屋结构设计 前期设计 细部结构 基础结构
在社会持续发展和生活质量不断提升的背景下，人们对房屋建筑的要求正在从实用性转化为安全性和功能性，这给房屋设计提出了更高的要求，如何开展房屋结构设计工作，如何更好地控制和管理房屋结构设计工作成为当务之急。当前建筑结构设计优化方法成为行业验证和优化房屋结构设计的主要方法，有了建筑结构设计优化方法作为基础，房屋结构设计工作的经济性和功能性就有了保障，以建筑结构设计优化方法的应用为平台，房屋结构在安全、实用等环节就有了根本的保证。所以，在房屋结构设计工作中应该推行建筑结构设计优化方法的应用，从房屋结构的前期设计、细部结构设计、基础结构设计等重点环节出发，更好地发挥建筑结构设计优化方法的优势，建立起房屋结构的验证、计算和控制新体系。
1 建筑结构设计优化方法的概述
建筑结构设计优化方法是从理论上和经验上对建筑结构设计进行优化，以建筑结构设计优化的方法进行建筑结构的分析和认知，使建筑工程结构得到总体的优化，是建筑设计以及建筑工程分部得到结构优化和设计完善。对于建筑结构设计优化方法行业应该采取重视的态度，要控制建筑结构设计的重点环节，例如：应该尽量缩小质量中心和刚度中心的差异以及建筑的平面结构尽量对称与规则，合格的建筑结构设计必须满足这些基本的要求，这样的建筑结构设计意图才能够通过优化的评定。此外，建筑结构设计优化方法要求在水平荷载作用下建筑物不会产生很大的扭转效应。必须在满足建筑相应的功能条件下，在竖直方向布置尽量让竖直方向的相应的承重构件上下贯通。在结构设计中，为了减少结构设计与分析上的难度以及经济性，我们应该尽量避免使用转换层结构。对竖直方向的刚度也有着相应的要求，要求刚度的变化必须是渐变的而不是突变的，否则在刚度 突变 的地 方会出 现严 重的 应力 集中，这不利于建筑结构抵抗水平方向的动力载荷作用。
2 建筑结构设计优化方法的重要价值
对建筑结构的设计进行必要的优化，在对于房屋结构相关的设计中的应用意义重大，不仅能够满足了建筑的实用与美观，而且还可以有效地对工程造价进行控制。对于建筑商来说，其当然希望用最少的投资，而获得最大的收益，然而又必须对建筑结构的科学性、可靠性以及安全性做出保证，这必然要求对结构设计进行优化。结构设计优化和传统房屋结构设计进行比较我们可以发现：运用设计优化的技术能够降低建筑的工程造价（6%～35%）。结构设计优化技术能够使得建筑结构内部的每个单元都得到最佳的协调，并可以对材料的性能进行最合理的利用。这样不仅能够保证相关规定的安全系数，还能够实现对建筑结构设计的经济性与实用性。
3 房屋结构设计中应用建筑结构设计优化方法的要点
建筑结构设计优化方法具有实践性和应用性的特点，在房屋结构设计中建筑结构设计优化方法的应用主要集中在如下一些主要环节。
3 . 1 前期设计环节建筑结构设计优化方法的应用
房屋设计前期应该注意应用建筑结构设计优化方法，以此来控制房屋的结构，并做到对设计工程造价的优化。在房屋设计前期，方案、规划和计划处于初始阶段，全面应用建筑结构设计优化方法可以显示出房屋结构设计中结构的忽略部分，可以使隐蔽的风险和隐患得以暴露，这有利于优化房屋结构的设计形式，也有利于更高设计方案和计划，取得经济、效率、效益等多方面的效果和收获。
3 . 2 房屋细部结构设计环节建筑结构设计优化方法的应用
房屋细部结构决定着房屋整体结构的质量与稳定性，在房屋结构设计时期由于没有具体的实物和真实的数据，很容易在房屋细部结构计算中产生误差，在各种不确定因素的影响下，导致房屋细部结构设计出现重大的偏差，不但容易造成房屋细部结构设计问题，而且也给房屋整体结构带来风险。因此，应该利用建筑结构设计优化方法对房屋细部结构展开全面地控制，使房屋细部结构设计得到不断优化，最终形成最佳的房屋细部结构设计效果，避免细部开裂、错位、断裂等问题的出现，全面提升房屋细部结构设计的安全性、经济性。
3 . 3 房屋基础结构设计环节建筑结构设计优化方法的应用
房屋基础结构直接关系到房屋结构的整体功能和稳定，因此在基础结构设计环节中要全面应用建筑结构设计优化方法，对地基地质、桩基类型、基础结构等方面的设计进行全面地控制，合理确定桩基工程的形式，把握桩身长度和直径，优化基础结构的方案，确定基础结构、施工技术和资金投入的平衡点，在全面进行建筑结构设计优化的基础上，提升和保证房屋整体结构强度、结构稳定性。
4 结语
房屋结构是决定房屋建设质量、房屋工程性能的基础性参数，对房屋结构设计工作展 开全 面优 化是设 计工 作的 基本 要求，同时也是工程领域的重要工作。采用建筑结构设计优化的方法针对房屋结构进行演算、重构和优化，是建筑结构设计优化方法应用的主要方面，应该重视建筑结构设计优化方法的使用，建立建筑结构设计优化工作的体系，构建建筑结构设计优化方法应用的结构，全面提升房屋结构的强度与性能，做到对房屋结构设计工作的有效加强。
参考文献：
[1]佟月强，郝明.试论结构设计优化技术及在房屋结构设计中的应用[J].科技与企业，2012（8）.
[2]孙有果.结构设计优化技术在房屋结构设计中的具体应用探讨[J].科技致富向导，2011（26）.
[3] 郑智 ，乐肖军.结构设计优化设计技术与其在房屋结构设计中的应用[J].中国新技术新产品，2011（4）.
[4]叶少有，尹国.基于线性规划的结构设计优化[J].合肥工业大学学报：自然科学版，2006（1）.
[5]佟月强，郝明.试论结构设计优化技术及在房屋结构设计中的应用[J].科技与企业，2012（8）
作者简介：
【关键词】房屋建筑；结构设计；优化方法；应用措施
随着我国经济的持续发展，房屋建筑业也取得了很大的成就。房屋建筑离不开基本的房屋结构设计，一个好的房屋结构设计不仅可以减少建设单位的建设成本，同时还可以提升使用者的切身利益。在市场竞争异常激烈的今天，优化房屋建筑结构才能有效的控制建设成本，才能给建设单位带来良好的品牌效应，才能顺应经济发展潮流。因此，在房屋建筑中使用建筑结构优化方法有着重要的意义。
一、建筑结构优化设计方法概述
传统的房屋建筑已经不能满足新时期人们对于居住条件的要求，因此，在房屋建筑中运用建筑结构优化设计将房屋的实用性、安全性、美观性相结合是如今房屋建设企业的必由之路。在新时期的房屋结构设计中是追求适用、经济、安全、美观以及便于施工五种效果的综合。而这五种要求又相互影响甚至会出现相互矛盾的问题，这就需要运用到房屋建筑结构优化设计方法来最大程度的提升有限空间，有限资源。在综合五种要求的情况下，选取最优方案，实现经济化，实用性，适用性的良好目标。
二、建筑结构优化设计的意义
1、提高房屋建设企业的经济效益。经济的持续发展使得人们的生活水平也越来越高，土地的价格也随之上涨，这也势必影响房屋建设企业的成本上涨。市场竞争日益激烈，如何在稳定成本的基础上建造出有美观耐用的房屋也是建设企业值得思考的重大问题。因此，这就需要房屋建筑结构的改革，优化建筑结构设计，有效的提高房间的空间利用率和资源的使用率。在建设过程中对房屋结构进行优化改革，精简建造工序，减少资源浪费，有效的降低施工过程中的难度，这样不仅可以提高企业的经济效益，有效的控制成本，同时还能满足新时期人们对于房屋的需求。
2、提高房屋建筑结构的实用性。近年来，由于我国对于房产需求的剧增，房屋建筑行业也得到了快速的发展，房屋建筑结构也越来越有特色。在保证美观，安全，经济的同时，我们不能忽略了一个最基本的要求，就是实用性。新时期人们对住房要求越来越高，好的房屋格局，实用便利的住房条件是人们选择房屋的基本条件，在有限的空间和有限的资源下，将房屋的实用性得到最大发挥，这就需要房屋结构优化设计的办法进行改良。因此，房屋结构的优化设计将人们对于房屋安全、美观、实用等要求结合起来，不断的房屋结构进行优化与改良，满足人们的各项需求。
三、建筑结构设计的标准与原则
所谓房屋建筑设计就是对房屋建筑过程规划、设想的过程通过视觉感官的方式描绘出来。设计的优劣直接导致房屋质量的优劣，因此，在设计过程中就要求房屋建设企业重视房屋质量，优化房屋结构。在设计过程中考量多方面因素，除了对房屋本身的材质结构进行考量之外，还要结合当地的具体环境，地质要求等要素进行考虑。综合各方面因素，对房屋建设做出科学合理的设计。
在设计过程中我们要遵守安全性、经济性、合理性的原则。安全是房屋设计的重中之重，也是人们在住房选择上最注重的要求，因此在住房结构的总体设计下也要注重各细节方面的安全性设计。同时，在住房设计上也要科学合理，房屋结构设计中各环节是相互影响相互制约的，只有保证房屋建筑的科学性和合理性，才能提高房屋建设企业的经济效益，才能保证房屋的结构优化。
四、房屋建筑结构优化的应用措施
1、选择科学合理的结构形式和设计方案
房屋建造初期选择好的设计方案直接关系到企业的总投资成本，房屋的建筑进程以及房屋建成质量等重要问题，所以说，好的开头是成功的一半，由此可看出，对于前期的方案选择尤为重要。在设计时，融入房屋结构优化设计，就可以针对不同的房屋类型，建筑类别作出相应的合理的结构设计和调整。相关设计师通过房屋结构优化设计，在设计初期对建筑结构进行优化，减少建造过程中的困难度，有效的降低建筑成本和施工损耗，因此，建房初期选择合理的设计方案在整个建房过程中有着重要的作用。
2、设计最优的计算进程
建筑房屋的设计过程是一项复杂的计算过程，在整个过程中涉及很多方面的系统程序。因此就要求设计师在进行计算的过程中，必须将附加约束条件转换成不带约束的条件，尽量提高计算过程的精准度。这样一方面利于房屋建设企业在建设过程中的过程精简，有效的降低了建造过程中的难度，另一方面，精准的计算过程也有利于房屋的建设和房屋的质量。同时，设计师在设计计算过程中也要充分考量现场施工的实际情况，根据当地的实际环境和建筑特点，制定出符合当地情况的建筑方案，因此，要求相关设计人员尽量选择程序运转效率高，功能完善的计算程序，一方面提高自身的工作效率，另一方面确保整个设计计算过程的进准度。
3、综合分析计算结果，积极应用信息优化技术
房屋结构设计师一项漫长且复杂的过程，这就要求相关设计人员能够与时俱进，通过现代网络化技术的支持，运用网络技术，提高数据整理的自动化程度，有效的减少设计过程中的人力和物力。而且通过网络技术对于数据的准确分析，可以有效的节约建设过程的成本，同时为房屋结构的进一步优化提供了依据。利用信息化技术不仅可以有效的为企业节省人力和物力，还能保障设计过程的进度和质量。
4、在遵循科学的基础上优化房屋结构设计
房屋结构的优化设计应建立在遵循科学的基础上。在房屋结构设计中是追求适用、经济、安全、美观以及便于施工等要求是建设企业的重要任务。因此，为了将这些要求在房屋建筑是得到最大的发挥，就要求相关工作者不仅要具备非常丰富的技术知识理论，还要具备丰富的施工实践经验，在理论结合实践的经验中，对房屋设计及施工中的细节进行把握和裁决，确保房屋结构优化设计的实施，同时相关工作者也要掌握国家的质量标准和相关规定，严格按照国家标准进行工作。
结语
通过以上论述可知，房屋结构的优化设计方法在房屋建设中有着重要的作用，相关设计人员在确保建筑设施功能完善的同时，通过房屋结构的优化设计方法也可有效的降低建设企业的生产成本和精简建设过程的难度。由此可看出，房屋结构优化设计不仅可以有效的提高建设企业的经济效益，还能为居民带来更多房屋户型选择。所以，在房屋建造过程中应该广泛的应用到房屋结构优化设计的方法，同时大胆创新，探索出更为优异的房屋结构设计方案。
参考文献：
[3]许宗雨. 探析房屋结构设计中建筑结构设计优化方法的应用[J]. 江西建材，2014，16：36-37.
关键词：房屋， 结构设计， 优化技术 ， 方法，要点
Abstract: with China's economic prosperity and development, housing construction structure design level also constantly improving, the optimization design of building structure not only can save cost cost, but also can improve the quality and safety of the house. The paper mainly introduces the present situation of the houses and the optimization design of reason, and expounds the optimized design of building the main contents and methods, finally puts forward the design optimization of building structure should be pay attention to, and puts forward some opinions of his own.
Keywords: housing, structure design, optimization technology, method, the main points
中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：
近年来，由于土地价格市场的变化，不断上涨的土地价格给开发商的建筑总成本控制带来了极大的压力，同时，人们对于居住条件及生活环境的要求不断提高，相应建筑产品的品质要求也就不断提高，这就让开发商不断寻求新的手段满足顾客需求，而降低工程造价就成为开发商追求的直接目标，这就需要我们利用结构设计优化设计技术方法，提高有限空间 有限资源的最大化效果发挥，实现经济化 实用性和适用性的良好目标。
1 房屋设计的现状及实行优化的原因
依据我国的国情以及发展形势，我国今后主要以建设高层住房为主。与此同时，投资者们也日益关注建设成本如何最低化，使用结构设计优化技术能够实现建筑成本的最低化。
若想实现结构优化的目的，工程设计人员首先以建筑的安全性为基础，然后理性分析建筑方案，融合与之相适宜的设计理念以及方法实现对工程造价的有效控制，以符合投资者的经济要求。根据统计资料显示，建筑结构经过优化设计比未进行优化的建筑节省了50%至30%的费用。然而，在很多实际优化设计中，其因为受到较多因素的制约而难以施展、发挥出其优越性。比如，过度追求工程设计进度，就会影响工程设计人员的设计效果，一味地以满足工程进度为目标；年轻的工程设计人员常受其专业素质限制，难以理解其设计软件，无法实现优化技术。也有一些工程设计人员过于关注建筑部分，忽视了建筑的整体方案，能实现控制整体造价。由此可见，工程设计人员要将其技术与经济效益进行有机结合，只有合理的设计方案才能确保实现最大经济效益。
2 房屋优化设计的主要内容
通常房屋结构的设计主要是利用适宜的方法和设计理念来满足房屋建筑设计的需求，比如确定合理的布置、结构形势、构件尺寸等。尤其是优化设计基本的钢筋混凝土房屋结构体系，往往自整体布局与具体构件两个角度进行分析。影响整体布局的关键因素是建筑物的柱网尺寸、层高、体型、抗侧力构件位置等。具体构件主要是指结构构件的几面、布局、钢筋及混凝土的配筋构造、强度等级、对于这两大方面的因素，需要有专业的工程设计人员，熟知构件设计规范并具有丰富设计经验，而且善于分析与把握构件受力特性及结构，进而选取最相适宜的方法展开优化设计工作。
3 房屋结构设计优化方法
赏心悦目的建筑是建筑的美观与结构设计相互协调密切配合的结果。建筑结构设计追求适用、安全、经济、美观和便于施工五种效果，而建筑设计优化设计技术方法的应用不但满足了建筑美观、造型优美的要求，又能使房屋结构安全、经济、合理，成为实际意义上的“经济适用”房。从建筑上分析结构设计优化方法，它主要体现在房屋工程分部结构的优化设计和房屋工程结构总体的优化设计量方面。
房屋工程分部结构优化设计实施过程中，还应该按照一切从实际出发的原则，结合具体工程的实际情况，围绕房屋建筑的综合经济效益的目标进行结构优化设计。进行结构设计时，应在满足设计意图后，尽量使平面布置规则，缩小刚度和质量中心的差异，这样水平荷载就不会使建筑物有太大的扭转作用 竖直方向上应避开使用转换层，减少应力集中现象。
3.1结构优化设计模型
结构设计优化就是在各种影响变量中选择主要参数，并建立函数模型，运用科学合理的方法得出最优解。结构总体的优化建立模型的大致步骤如下：
（1）设计变量的合理选择。通常的设计变量选择对设计要求影响较大的参数，将所涉及的参数按照各自的重要性区分，将对变化影响不大的参数定为预定参数，通过这种方法可减少很多计算编程的工作量。
（2）目标函数的确定。使用函数找出满足既定条件的最优解最后，约束条件的确定 房屋结构可靠度优化设计的约束条件，包括了应力约束、裂缝宽度约束、结构强度约束、尺寸约束、从正常时的极限状态下弹性约束到终极状态的弹塑性约束、从可靠指标约束到确定性约束条件等。设计中，要保证各约束条件必须符合现行规范的要求。
3.2结构优化计算方案
结构设计优化设计多个变量、多个约束条件，属于一个非线性的优化问题，设定计算方案时，常将有约束条件转变为无约束条件来计算常用的方法有拉氏乘子法、符合型法、Powell等。完成计算方案的设定后只需编制相应适用的运算程序即可得到我们的最终优化结果。
4 结构设计优化中应注意的问题
结构设计优化方法应用于实践之中，是目前一个比较广泛的课题，利用结构优化的方法在不改变适用性能的前提下达到降低工程造价的目的 结构设计优化设计应用于项目的整体设计、前期设计，旧房改造，抗震设计等设计的各分部环节，发挥着巨大的效益 在按照结构设计优化的方法及模型进行实践的过程中，要注意下面的几个问题：
4.1 结构设计优化应注意前期准备
因为前期方案的确定直接影响建筑的总投资，而现在存在的普遍问题就是前期方案阶段结构设计并不进行参与，建筑师进行建筑设计时大多并不考虑结构的合理性以及它的可行性，但是建筑设计的结果却直接对结构设计造成影响，某些方案可能会增加结构设计的难度，并使得建筑的总投资提高。如果在方案的初期，结构优化设计就能参与进来，那么我们就能针对不同的建筑类别，选择合理的结构形式，合理的设计方案，获得一个良好的开端。
4.2 概念设计结合细部结构设计优化
概念设计应用于没有具体数值量化的情况，例如地震设防烈度，因为它的不确定性，计算式难免与现实有较大的差异，在进行设计的时候就要采用概念设计的方法，把数值作为辅助和参考的依据 设计过程中需要设计人员灵活的运用结构设计优化的方法，达到最佳的效果。
在结构设计的过程中，要注意对于细部的结构设计优化，比如现浇板中的异形板拐角处易出现裂缝，可划分为矩形板注意钢筋的选择，I级钢和冷轧带肋钢市场价格差不多，但是他们的极限抗拉力却相差很大，所以在塑性满足要求的情况下，现浇板的受力钢筋就可选择冷轧带肋钢筋，从而达到既安全又经济的目的。
4.3 下部地基基础结构设计优化
地基基础的结构设计优化首先要选择合适的方案，如果为桩基础，那么要根据现场地质条件选择桩基类型，尽量节省造价。桩端持力层对灌注桩桩长的选择影响很大，应多进行比较以确定最合适的方案。
5 结束语
总之，工程造价在工程项目占有很大比例，具有重要的经济效益，所以优化设计房屋结构能够卓有成效地减少工程造价成本。与此同时，优化设计房屋结构要保障建筑的安全级别，合理化等，协调好技术和经济两者之间的关系，切勿因重视节省成本，而忽视质量或技术。为了实现整体目标最优，结构设计人员与工程师要分析房屋结构设计，充分发挥其优势，利用精细高效的工作标准及要求来实现最优化的房屋结构。
参考文献
关键词：房屋建筑结构；设计；方法
当前我国城乡居民收入的提高，满足物质生活需求的基础上对房屋建筑的需求量日益上涨，促进建筑业的兴起与发展。在进行房屋建筑结构设计时可遵循刚柔并济、低碳环保、多层建筑关注人文环境等原则，设计人员严谨工作态度，在设计时需依据相关规章制度，结合建筑要求及功能作用，对建筑的地理位置、抗震防裂、类别及高度等方面作出相关研究分析，以便展开设计工作。
一、房屋建筑结构设计的标准
改革开放政策的有效落实，使我国经济发展取得一定的成果，建筑行业的发展较为快速。而其中的房屋建筑结构设计环节在建筑公司发展过程中起着重要作用，并直接影响住户的人身财产安全。因而在进行房屋建筑设计时需设计人员遵循一定的设计标准，确保设计的房屋建筑安全稳定，满足住户要求。一般而言，房屋建筑设计的标准主要内容是：在进行设计工作时需依据现有的建设结构，不能对其产生破坏，以设计的建筑为主体，合乎常理、科学性的进行结构设计工作，避免超出设计能力范围，给施工者带来麻烦。在判断房屋建筑结构设计的合理性时，可从建筑的安全性、效益性、美观性、实用性、易于施工性等方面进行综合评价工作。当这些方面均满足相关要求时，将表明此建筑结构设计较为合理，反之表明该设计方案存在缺陷，需改进或者重新制定新的设计方案。
二、房屋建筑结构设计方法
（一）建筑结构相关部分的设计方法
在对房屋建筑结构进行设计时需注意结构平面图、屋顶结构图、大样详图的设计绘制，以及建筑楼梯、基础的设计方法。绘制建筑结构平面图需考虑相关的抗震影响因素，可减少计算机软件建模环节，设计人员可直接进行建筑结构设计；若通过计算机相关软件进行建模，则需全面考虑建筑结构的受压和局部受压情况，合理使用计算机编程计算出房屋结构荷载值，确保设计出的建筑结构方案贴近结构实际受力情况。绘制屋顶结构图可采取折板方式和梁板方式。前者可应用在跨度较小的房屋建筑结构，后者则可在不规则房屋平面以及跨度较大的房屋建筑结构使用，结构图中还应标明房屋梁板折角钢筋的位置。结构相对较为抽象，为让施工人员能更好的理解图纸意思，设计人员可将一定的空间概念融汇其中，并增强建筑图纸和示意图的理解能力。大样详图的绘制可以建筑详图为基础，并可对原有详图进行局部修改操作，以便在保持建筑外形时实现结构受力和易于施工的目的，并保证建筑结构标高和外形尺寸与建筑专业的一致性，以便能规避施工过程中出现的风险隐患。
建筑楼梯的设计时需侧重其挠度，规范梯梁的梁下净高度，上下楼层的梯梁位置需保持一样，若出现异常情况，可采用折板楼梯进行弥补。折板楼梯钢筋需考虑结构局部应力情况，可自相关折角处将其断开锚固。梯梁的梁下净空需求以及梁板宽度需依据相应的结构标准进行合理的设计，以确保其符合要求。在第一段梯板设计时需考虑其基础沉降是否满足相关要求，进而考虑是否加筑梯梁。设计建筑基础需慎重考虑，因其质量水平对上层整体建筑质量有重要影响。进行基础混凝土浇筑时需考虑混凝土配料、程序等问题，并在基础配筋比上需严格按照图纸标记进行配置，以便实现最小配筋比率；对建筑基础图纸上还应标明构造柱的位置。设计整个建筑结构时应考虑建筑结构抗震能力，以便增强建筑结构的坚固程度。
（二）结构设计成果检测
在对结构设计成果进行检测验算时需不同结构分别采用不同方法进行验算。多层结构建筑的砌底可应用底部剪力法，混合结构建筑则注意塑性变形集中化造成的不利情况。在双向板查表验算时可结合材料泊松比的意义进行验算活动，在进行结构验算时必须依照相关规范标准开展，严格核对相关数据，以保障工程施工质量。当前住宅建筑大多采用多层建筑结构设计方法，对此在进行结构设计时避免楼梯间出现在房屋尾部与转角处，进行纵横墙设计时需采取对称处理。框架和抗震墙可进行双向布置，并注意控制屋顶的比例及抗震墙刚度，以确保房屋整体的安全稳定。
三、房屋建筑结构设计应注意的问题
（一）房屋建筑地下室外墙设计需注意的问题
在对房屋建筑地下室外墙设计时需综合考虑影响因素，确定外墙混凝土等级以及外墙厚度。普遍看来，地下室需采取防水措施，外墙抗渗等级以及钢筋配比均需采取相关对策进行管理控制。在进行房屋建筑结构设计时需以实际情况为基础，全面考虑分析影响因素。
（二）建筑基础底板设计需注意的问题
进行建筑基础底板设计时需注意钢筋摊铺的均匀度，防止钢筋重叠现象，有效利用天然地基优势。设计人员在进行基础底板设计前可实地搜集相关数据，充实设计资料，进而完善建筑结构设计方案。在处理软弱地基状况时可采取换土垫层的设计，设计者只凭借经验进行处理将会造成建筑危害，不能达到安全、经济的目的。在砖混结构房屋设计中需考虑墙体的坑剪能力，有效防止墙体出现裂缝现象，并能增强建筑结构的抗震性。
结束语
综上所述，房屋建筑结构设计方法需多方面考虑，设计人员可实地考察，搜集确切数据，以防止设计过程中出现失误，造成损失。以建筑质量为落脚点，重视设计细节，设计人员需提高技术水平、充实专业知识、积极积累实践经验，以便进一步完善房屋建筑结构的设计方法。
参考文献：
[1]彭延标.探究房屋建筑结构设计的原则与方法[J].山西建筑，2012，29：71-72.
【关键词】建筑结构；结构设计；优化方法
一、建筑结构设计优化方法的现状
随着人们对生活品质的追求不断提高，对于建筑而言已经不仅仅停留在满足实用性和安全性方面，而是追求经济性和美观性等其他因素综合方面的更高水平。
（一）设计优化方法的现状
由于近年来经济的快速发展，人们的居住水平越来越高，对于高品质的居住环境需求越来越大。设计师在设计环节时需要考虑到各方面成本的因素，兼顾房屋结构的科学性和合理性。 现代的设计师不仅要有专业的设计方面知识，而且还要结合当今社会推出新颖别致的设计，才能保证设计出来方案更加的合理，更加的具有可操作性。结构设计优化工作的灵魂就是科学合理的结构优化方案设计。结合当今飞速的科学技术，科学技术水平以及设计理念，融入到房屋设计的结构中，充分考虑到房屋结构周围的配套诸元，对周边环境因素进行全面的了解，尤其是对人文环境进行实地考察，这样就能将房屋结构的各项数据进行精确控制，并对房屋结构的设计进行优化，使房屋结构更具人文性和实用性。
（二）建筑设计优化过程中存在的问题
在房屋设计的过程中，很难把握的一个问题就是，对诸多元素的一个平衡，不能一味的追求低成本，而忽略对美观性的设计和安全性的把控，避免出现顾此失彼的结果，找到兼顾各种元素的最佳平衡点，这才是设计优化方法的初衷。另外在设计过程中，需要注意很多细节的问题，针对细节差错要进行逐一的筛选、审核，避免影响整体房屋设计的观赏性和实用性。再有像前文提到的，由于人们生活水平和生活质量逐步提升，人们对住房的要求具体到每一个设计的细节，这对于房屋设计的实用性、观赏性、新颖性的考验越来越严苛，结果就导致房屋的设计优化人员不得不发散思维，激发灵感，才能更好地设计规划房屋结构和内部布局，使设计方案更加的精准，让人们更满意房屋结构的设计。
二、建筑结构设计优化策略
（一）构建设计模型
在构建模型时，将设计的限制性条件提前规划好，比如建筑结构的规划尺寸、建筑物的整体强度、预应力参数的临界点等方面。在设计的前期工作中，应当熟知这些限制条件，按照设计优化方法来优化设计方案，从而才能保证各项限制条件符合建筑构造标准，符合实际操作的具体要求。结构优化的具体数据主要是通过构建结构优化的模型计算出来的，通过一定比例的换算，使用精确地函数模型，提炼其中的相关变量，从而得出最佳的结构设计方法。
（二）优化计算方案
一套完整而且合理的设计方案主要就是依靠科学的设计优化方法，在优化过程中个汇总各项参数，而且各项参数也是复杂多变的，在优化设计方案时，常常将约束性数据转化为无限制的问题，综合多种计算方法优化出更为合理的设计方案。结合房屋具体实际应用情况，从房屋的整体结构出发，既要考虑到设计完成后的功能性要求，还要兼顾到平面布局的规模进行优化，合理地设计建筑整体布局和占地，精确计量建筑的质量中心和刚度之间差距，确保均衡力度的承载方向。
三、建筑结构设计优化方法的运用
在房屋结构设计中合理的运用建筑结构优化设计方法既实现了降低成本的目标，又能使建筑结构达到更为合理的初衷，有利于将经济效益与社会效应相结合，满足人们居住的多方面要求，达到最优的设计理念。一般来说，建筑结构设计优化方法一般运用到建筑结构设计的前期设计环节、基础地基设计、节能指标设计、对已有建筑的整体改造方案、结构的抗震效果设计等等。
（一）前期的设计环节
能够对建筑物产生决定性作用的环节就是前期的设计环节，它是决定方法的总体规划的前提，也影响着建筑物的总投资资本，是定位建筑服务功能的基本依据。然而目前的设计方案，很少在前期的建筑设计环节中运用设计优化方法，在前期的设计中往往会忽略结构设计的合理性和科学性，这些失误会对建筑结构的设计造成很多负面影响，甚至会影响到建筑的实用性和安全性的重要需求。在前期设计中运用较为合理设计方案、选择可行的结构形式，规划合理的设计方案，为科学、使用的建筑打下坚实的基础。
（二）建筑地基的结构设计优化
加强建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的运用，希望能够设计出更加符合以人为本的科学房屋结构。建筑物的地基是整体结构的关键部分，也是优化设计的关键部分，只有完成好地基的结构设计实现最优设计，才能保证后续的施工设计优化。根据其建筑物的整体规划、服务功能不同，地基的施工优化法法也不同，结合实际建筑特点，精确测量地形数据，在优化时首先考虑建筑物稳定性作为前提，再兼顾人文形态，其次还要兼顾工程的成本造价，从而优化出最佳的施工方案。
（三）节能指标的结构设计优化
建筑结构设计方法在房屋结构设计中的运用主要是为了提升房屋建筑的整体效益，满足人们的建筑需求，降低工程造价，实现观赏性和实用性的最佳平衡。选择节能指标较高的结构设计是比较明智的选择，一般的建筑结构形式分为三种，即框架结构、短肢剪力墙结构和框架与剪力墙相结合的结构。抗震效果最好的就是框架结构，选用的材料不是很多；柱截面较多的是第二种短肢剪力墙结构，但是这种结构会影响建筑物内部家具的选用和布局；即抗震效果好又不影响家具布局的就是第三种结构设计，综合适应性比较强。这三种方案结合成本因素进行考虑，各有优劣，这就需要建筑设计的优化方法根据实际情况决定最佳的设计方案。
结语：
将建筑结构优化方法应用于房屋结构设计中，能够实现提高建筑结构的经济性、降低工程总造价的目标。选择科学合理的建筑材料，将优化设计方法运用前期设计、建筑地基设计、节能指标选择等诸多环节，不仅能节约建筑工程成本，而且还能使建筑物实现美观性与功能性的统一，实现更好的经济和社会效益，更加符合科学发展观、可持续发展理念的要求。
参考文献：
【关键词】房屋建筑；结构设计；原则与方法
改革开放以来，国民经济直线上升，城市化进程也发展迅速，城市人口迅速增加的同时，也带来了一些居住方面的问题，使得城市住宅的需求不断的增加，于是，如何能在有限的空间之内最大化的融入居住人口数量成为了我们研究的主题，更好的满足我们居民的需要，这都是我们建筑行业内的巨大挑战。
1. 房屋建筑结构设计中的原则
考虑到房屋建筑的特殊性，我们在设计中需要把握许许多多的原则，只有很好的把握其中的设计原则，才能将房屋设计的即实用又美丽，起到美化城市的作用。
1.1 经济性原则
我们在房屋建筑设计中，首先是经济原则，我们最大程度的节省投入资金，在节约的同时，不仅使百姓都买得起房，还有效的预防了房价泡沫的出现。近几年，房价泡沫的出现让很多人都望而却步，带来了一系列的问题；所以经济原则是根本原则。
1.2 实用性原则
房屋设计不需要像其他建筑那样对外观的要求极高，我们要对传统的设计方式进行一定的改革，避免建筑的华而不实，增加建筑物的实用性，毕竟对于房屋来说，能让居民住的舒适才是最主要的。将房屋设计的实用，会比美观更被大众所接受。
1.3 安全性原则
安全原则是最重要的原则，如果房屋都不能保证居住的安全，那么房屋就失去了它存在的价值，所以，我们必须对房屋建筑的安全性进行严格的把关，保证建筑物的质量，使居民的人身安全得到最大的保障。
1.4 施工方便
对房屋进行设计的时候，我们需要对建筑物所在的区域进行实地考察，包括地形、土壤、周围的建筑等，保证在施工的简便，将施工的难度降到最低。
1.5 美观原则
在设计时，添加一些美工元素会为建筑增色不少，房屋设计本身就是建筑和美术两个学科的融合，我们对房屋进行适当的美化设计即让居民的心情感到愉悦，又将城市的特点显现了出来。
2. 房屋设计中的注意点
2.1 高层建筑和多层建筑结构设计中的不同
我们进行房屋设计的时候会不经意的忽略高层建筑和多层建筑的不同，简简单单的认为是楼层的叠加，但是，其本身还是有很多的不同点的，盲目累加只会增加房屋的不稳定性，给居民带来一定的安全隐患。
高层房屋建筑主要是承受水平方向力的作用，选用抗侧移度高并且侧向力大的框架剪力墙结构才能支撑；而多层建筑由于高度一般不是很高，水平方向的荷载力影响不大，所以应该考虑竖直方向力的作用，因为主要采用框架结构或者砌体结构。高层建筑和多层建筑的设计方法和设计原理基本相同，但是由于高度的增加，结构体系会发生相应的变化，就其变化的原因，首先是因为高度增加了，竖直结构需要受力柱的支撑；其次，侧向力产生的倾覆力矩会变大，这就需要我们采取手段使建筑稳定。我们如今的高层建筑中，整体的抗弯和抗形变是关注的重点，所以就这方面看，高层建筑和多层建筑的承重能力是不相同的，我们在设计的时候需要加以注意。
2.2 混凝土的等级强度
对于混凝土的等级强度，国家有相应的标准，我们一般的房屋使用期限是70年，国家规范中规定，在环境等级为一到三类时，混凝土的等级在C20以上。但是就目前的设计来看，我们设计师在进行设计时，通常将混凝土强度设计为C15，这与国家的标准有相当的差距，这无形之中就给居民带来一定的安全隐患，所以，在这里，我们要求设计师一定要根据国家的设计规范设计房屋，防止房屋因质量不合格导致一系列事故的出现。
2.3 确定偏梁的轴线位置
通常来讲，房屋中间梁应该是和中心线重合的，但是由于种种原因，会有偏梁问题的出现。我们在设计房屋的时候往往不将偏移的尺度和轴线号码标注在图纸中，导致施工方快完成整个工程的时候才发现问题，进而有矛盾的出现，可能造成经济损失。所以，我们必须确定偏梁轴线的位置，这方面要引起足够的注意。
2.4 伸缩缝宽度
建筑中的伸缩缝的宽度对于建筑本身是非常重要的，计算好伸缩缝的宽度可以避免由于温差的影响使墙皮产生裂缝的问题。我们设计师首先应针对温度考察计算伸缩缝的宽度，并采用合适的材料和合适的方法进行伸缩缝的设计，增加建筑本身的性能。
2.5 建筑物的防震设计
我们对建筑物采用地基很好的避免了因为地震出现的房屋倒塌造成财产安全和生命安全得到损失的问题。我们要对建筑物的地基进行合理的设计，一旦设计的不合理，就会影响防震功能。
2.6 防水设计
建筑物的另一个设计要点就是防水，如果房屋建筑不能防水，或者说防水性能不好，那么整个楼体不但给用户造成困扰，同时也缩短了房屋的寿命。所以我们必须要对房屋进行防水设计，其中，包括对湿度的考察，材料的选取都得经过仔细的考察，保证防水混凝土的厚度以及抗水压力，切不可因为节约成本擅自更改厚度。
2.7 布局合理性
在房屋设计中，布局合理性包括采光、通风以及电梯安放等很多方面。
就采光方面来说，现在由于人口繁多，很多开发商为了自己的利益，根本不考虑采光问题，各个高层之间的距离十分紧密，甚至在5层之下的居民一年四季没有阳光，房间潮湿阴冷，对健康十分不利；另一个造成采光不好的因素就是房屋的朝向，朝向不准必然影响了采光是否充足，有很多的居民楼终日不见阳光，给用户的生活带来了不便。
为此，作为设计师的我们，必须对房屋的情况进行实际考察，通过调查数据使我们让房屋布局的更为合理。
就通风状况方面来说，我国有一些城市，房屋由于种种原因，造成室内空气不能很好的流通，在冬季的时候尤其明显，取暖的需求增大，空气污浊，流动到室内，却不能够流动出去，这无疑对我们的健康造成威胁，有必要进行整改。
为此，作为设计师的我们，必须在设计房屋的时候，增加排风设计，保障用户的身体健康。
就电梯安放方面，电梯在生活中中显得越来越重要，根据国家标准，我国七层以上的建筑都应该安装电梯，但是，就目前的情况来看，大多数的房屋在七层或八层的均没有电梯，开发商可能都认为不值得安装电梯，但是这不符合国家的要求，也为用户带来不便。
所以，在我们进行房屋设计的时候，首先应该想到的是人性化的设计，合理设计才能使设计最优化，另外，设计时应注意符合国家标准，为用户提供最舒适的房屋。
2.8 节能设计
如今，绿色发展，节能发展已经成为主流，我们在设计中如果会融入节能设计，会为房屋增色不少；除此之外，我们可以引入先进的科技和材料，使房屋真正的成为环保的设计，节能的设计，相应国家的号召。
3. 小结
当经济快速发展，我们的生活水平逐渐提高。对高层的建筑需求也越来越多，这就对我们的设计提出了更高的要求，所以，我们进行合理的设计，人性化设计就显得尤为重要，我们只有先把握住房屋建筑结构设计中的原则和方法，才能在未来的生活中，为大家带来便捷和舒适，通过房屋建筑设计的最优化和合理利用，为我们带来更大的便捷，这才是设计的主流，还需要我们进一步在探索中优化设计，在实际的问题中进行着深入的思考，进而使房屋建筑设计更加的成熟和完美。
【参考文献】
[1] 尹俊潇.简议房屋建筑设计的原则和基本方法[J].建筑工程技术与设计，2014，（26）：96-96.
[2] 高月.探析房屋建筑设计的原则和基本方法[J].建筑工程技术与设计，2014，（25）：159-159.
[3] 刘佳.谈房屋建筑设计中基本原则及设计要点[J].山西建筑，2014，40（15）：22-23.
关键词：结构设计， 建筑结构 ，优化方法
Abstract: the architecture is solidification of art, architecture, to reflect exquisite must will structural design and beautiful design reasonable collocation. Housing structure design has been seeking the safe, applicable, economic, beautiful, and construction and five effect. The need to design department or design personnel strictly abide by the five kinds of effect principle, make rational structure design, the application of the modern science and technology optimization method, realize the most effective play limited resources, finish to lower the project cost and get people to the goal of material and spiritual needs. The current, building structure design of the building structure design optimization method has been widely applied to the actual start of project, this paper the structure design optimization methods reflect of theory, the structure design optimization method of application and practice are analyzed and discussed.
Keywords: structure design, structure, optimization method
中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：
1房屋结构设计中的建筑结构设计优化方法的理论概述
1.1房屋结构设计中建筑结构设计优化方法的理念及意义
在进行工程项目的结构设计过程中，除了要考虑设计对象的基本使用功能和兼顾其安全适用性以外，还应尽可能将设计对象设计的更加完美，这就是结构设计优化问题。定义为工程结构在满足约束条件下按预定目标求出最优方案的设计方法。随着我国社会精神文明建设的不断发展，人们对于居住环境精神领域的追求已然形成一种时尚。对于人居环境的改善，其根本主要体现为美观与结构之间的协调、配合，使得建筑工程满足美观的同时也能实现在经济规划方面的实际意义。
房屋结构设计中建筑结构设计优化的内容主要是通过对基础结构、屋盖系统结构方案、维护系统结构方案等其他结构综合进行设计的过程。在整个过程之中强调的是一切从实际出发，紧贴工程进度、发展的实际情况，以控制工程造价成本为中心的结构优化设计理念。
1.2建筑结构设计优化方法的实践价值
与传统的设计相比，在设计中采用优化方法可以使建筑工程造价降低5%~30%，可以尽量减少建筑结构的近期投资并提高建筑结构的可靠度。结构设计优化方法的应用能充分利用材料性能，对结构内部的各个单元进行协调，规范建筑结构安全度，为建筑整体布局提供合理决策。
2结构设计优化方法在建筑结构设计中的步骤
(1)整体优化模型
房屋结构设计优化方法一般从三个方面展开。第一，选择设计变量。在设计过程中将所要选择的描述结构特性的参数确立为设计变量，比如目标控制参数和约束控制参数。而将那些变化范围不是很大或者对设计要求而言局部设计考虑就能满足设计要求的参数确立为预定参数，这样做可以大大减少计算、编排、设计的工作量。第二，确定目标函数。寻求一组可以满足预定条件的钢筋截面积和截面几何尺寸以及是小概率，已达到总费用最小。第三，确定约束条件。房屋结构设计的约束条件包括强度和稳定约束、截面尺寸约束、结构整体约束、构建单元约束、正常使用状态下的变量从上限到下限的约束条件等。在设计时，若要使结构设计优化方法应用于实际房屋工程，则必须通过建筑结构设计中实际约束条件与目标约束条件相比较，保证每项约束条件都能符合规范，实现最优。
(2)设定优化设计计算方案
由于房屋结构设计中适用性优化问题较为复杂，属于多变量、多约束非线性优化问题，所以在计算当中，通常是将有约束优化问题转化为无约束来求解。其中可以利用的结构优化设计计算方法有拉式乘子法、复合形法等。
(3)进行程序设计
根据在以上整体优化模型和选择优化设计计算方案的基础上进行编制，做出功能齐全、运算快速的综合程序。
(4)结果分析
在得出计算结果后，对结果进行分析，最终确定理想的优化设计方案。
笔者以上叙述了结构设计优化方法在建筑结构设计中的步骤，考虑到建筑工程投资数额巨大，涉及范围较广，所以在具体执行过程中应当从多角度全方位的考虑问题。正确处理技术与经济之间的关系，不能仅仅为了节约资金就忽视建筑结构设计优化技术、方法。在设计中不但要保证技术上的合理要求，还应控制投资不被浪费。
3结构设计优化方法在房屋建筑结构设计中的应用
结构设计优化方法在实际应用中主要是在不改变房屋建筑使用性能的前提下，利用结构优化设计技术达到降低工程成本、提高经济性的目的。一般应用在建筑的整体设计、前期设计以及抗震设计等各个阶段，在以下笔者分为三方面逐一进行论述。
3.1结构优化设计方法应注重前期参与
房屋建筑项目属于长期的投资计划过程，所以说在实际当中非常容易受到影响，故而前期方案就显得尤为重要。目前存在的主要问题就是设计人员在前期方案阶段忽视结构设计优化方法，在设计中不考虑建筑结构的合理性，这样持续下去在后期必然会因为增加结构设计困难而加大成本投入。要知道前期方案的确定的好会会直接影响到总投资成本的高低，所以在前期方案阶段使优化设计参与其中，能够有效避免投资过多所造成的浪费。
3.2概念设计优化方法在建筑结构设计中的作用
对于同一建筑工程结构设计方案在结构优化设计方法的布置上均会出现多种不同的情况，即就是几经确定了建筑物的结构设计布置，在不同种荷载情况下也存在着不同的分析方法。而且在分析的过程中，设计的参数、材料、荷载、承载能力的取值都不是唯一的。尤其是建筑物细部结构问题的处理更是复杂多变。应对以上问题要想单纯利用计算机是无法实现的，作为工程设计人员就必须根据自己的判断展开设计，但是这种判断只适用于一般规律指导下进行，所以说概念设计优化方法在没有具体数值量化的情况下作为辅依据，可以避免设计偏差，从而达到最佳效果。
3.3概念设计处理的实际建筑工程结构设计问题
在这一问题上我们所希望的是通过概念设计，能使房屋建筑工程结构在遭遇各种外力作用下不受破坏会将破坏程度降到最低，因此对可能遭遇的破坏因素进行分析就显得尤为重要，这里必须提到的一个因素就是地震，因为地震无法预测而且破坏力极强，所以在对房屋结构的设计中就应当考虑到工程区域在历史上的地震活动情况和自然灾害发生情况，根据这些未雨绸缪，从计算及构造等各个方面入手采取一些提高抗震、抗灾害的措施办法。若要构建这样的结构优化设防思想，就必须把概念设计作为重点。
4结束语
综上所述，可以说对房屋结构设计中的建筑结构设计优化方法的研究是一项非常复杂的综合性问题。我前边增提到，安全、适用、经济、美观、便与施工等五种效果是房屋设计优化的原则，但是这五种效果之间又相互独立、相互矛盾。所以尽管在结构优化技术已经广泛应用的今天，如何使这五种因素更好的融合仍然需要我们在以后的应用实践中多探索、多积累，达到一种用最低造价实现最佳效益，既美观又合理，鱼和熊掌兼得的设计效果。
参考文献：
[1]张炳华.土建结构优化设计[M].上海.同济大学出版社.2008，34-36.
[2]张友鸿.优化结构设计减少建筑投资成本[J].陕西建筑.2008（09），12-13.
