结构设计优化在房屋建筑结构设计中的应用简述

王辉刚

【摘 要】当前很多结构设计人员为了加快设计的整体效率，往往只是在房屋建筑结构概念设计的初级阶段，通过简要的调查，从而设计两至多个方案，直接选取其中最佳方案。此种方案制定不仅极具片面性，更加不能达到成本的增加，从而造成整个工程的成本浪费。因此需要对房屋建筑结构的概念设计进行优化。本文根据笔者工作实践，对结构设计优化在房屋建筑结构设计中的应用进行了分析和探讨。

【关键词】结构；设计；优化；房屋；建筑；应用

在房屋建筑的施工前期，建筑结构的概念优化是整个房屋建筑施工的前提，因此在对房屋建筑结构施工前期的概念设计及其优化至关紧要。房屋建筑的结构设计直接会对整个房屋建筑施工造成直接影响。而概念设计则是在工程施工过程中必然性展现的一种重要关键。一名具备高水平的房屋建筑结构概念设计师，在对房屋建筑结构进行概念设计的过程中，必然要依据专业的建筑理论知识以及自身的丰富阅历及经验，从而针对性的对房屋建筑结构进行概念设计，结合房屋建筑的外部环境特点，最终将房屋建筑结构的整体概念设计进行完整结合。将现如今的房屋建筑结构设计打破传统的只限于居住的思想限制，集美观、适用、经济等多种优势结合，由此可见房屋建筑结构的概念设计在整个房屋建筑工程施工全过程的重要性。

一、房屋建筑结构的设计涵义及其优化重要性

（一）房屋建筑结构的设计涵义

在房屋建筑施工的整个过程中，前期的房屋建筑结构概念设计尤为重要。房屋建筑结构的概念设计指的就是设计师能够根据自身的专业理论和自身经验，对客户要求进行相应的结合设计，并且在设计过程中与多方面因素进行结合，从而使得设计方案能够将建筑更加有序的组织性设计，满足客户对房屋建筑结构的美观实用需求。房屋建筑结构的概念设计主要目标就是，能够将房屋的建筑结构满足多样化居住功能、整体建筑造型满足美观需求、建筑技术尤为先进的整体目标。在通常情况下建筑相关的设计被区分为概念设计以及结构设计，而这两者之间往往相互关联，互相影响结合。

（二）房屋建筑结构设计优化重要性

我国当前的建筑行业在发展过程中，正坚守可持续发展的观念，从而推进房屋建筑行业的发展。那么就要用更广的眼光对房屋建筑结构进行设计，在房屋建筑结构完工之后，可以根据多种需求对其进行更改，从而缩减成本投入。而房屋建筑结构的设计优化正是可以在一定程度上提高房屋建筑结构的整体使用效率以及经济效益。因此房屋建筑的结构设计优化十分关键。除此之外，我国的房屋建筑规模也在持续不断的扩大，以此我们在当前社会的房屋建筑结构设计中，就应该重视房屋建筑的工程造价应该如何缩减，以及房屋建筑的后期使用需求。因此通过对房屋建筑结构设计进行优化，从而使得房屋建筑的整体结构更加的科学合理化。

二、房屋结构优化设计原则

在对房屋建筑的结构设计进行优化的过程中，一定要按照各种制度规范以及设计原则来实施设计优化。对其进行结构设计优化，首先就是要保证房屋建筑整体结构的安全原则，即为房屋建筑结构的建设过程中要与多方面因素相结合，充分的考虑到自然及外部环境因素所造成的影响。从而保障整个房屋建筑能够在发生突发情况之下可以保障居住用户的安全。因此在对其建筑结构进行设计的过程中，一定要注重建筑结构的某个部位可以承载，其性能如何，以安全为建筑结构设计的主要原则，最大限度保证该房屋建筑结构设计的安全原则性。其次就是保障房屋建筑结构的舒适程度。就是在对房屋建筑结构进行优化设计的过程中，将舒适性作为设计的第二大原则，满足居住用户的多样化需求。舒适性能主要包含了房屋建筑的外部及内部装修、建筑的外形及所在环境还有安装的各项设备情况等。最后就是房屋建筑的成本控制原则，就是在房屋建筑结构设计，满足以上所提到的原则基础之上，控制成本投入，从而防止出现成本投入浪费的现象。

三、房屋建筑结构设计优化举措

（一）优化房屋建筑结构设计模型

在对房屋建筑的结构设计进行优化时，首先就是对建筑模型进行优化。在优化过程中要遵循如下几点： 其一就是对结构设计的变量进行选择，在设计过程中要对房屋建筑进行深入了解，了解该建筑的所有相关参数及其系统特性，对其展开分析，从而确定设计过程中的多种因素； 其二就是对设计的目标函数进行确定。在对建筑结构进行优化的过程中，除去要对参数进行选取之外，就是要寻求相关的条件来减少成本的投入，而减少的这部分成本主要涵盖了建筑的截面尺寸大小及所使用材料等； 其三就是将施工过程中约束条件进行确定，从而在建筑结构设计时进行优化，充分的保障房屋建筑结构的多方面设计需求，使得各个用户需求都能够在房屋建筑结构的设计优化中得以满足。

（二）选择合理的建筑结构优化方案

在对房屋建筑的结构进行设计的过程中，最主要的就是对设计方案的选定。那么在设计方案时，参与房屋建筑结构设计的相关工作人员，就必然将施工中的多种因素尽可能的全部考虑设计之中。无论是房屋建筑结构的外部设计还是内部环境等诸多因素，设计人员都应该充分考虑。与此同时还应该针对房屋建筑所在的多条件约束等问题，进行透彻的分析，从而保障在房屋建筑结构的多个方案之中，选取最为节省，最具安全性符合房屋建筑实际情况的方案。从房屋建筑的根本设计之上选取最为合理的设计方案，那么在选择设计方案时，就应该采用最为常用的拉氏乘子法、复合形法以及POWCLL 法。

（三）基础结构设计优化

对房屋建筑的结构设计进行优化的时候，要考虑到房屋建筑的结构会直接对房屋建筑的整体安全稳定性造成直接影响。因此在对房屋建筑的基础结构设计进行优化时，要全方位的考虑房屋建筑的结构控制，将多项后期施工工序的方案都进行初步制定，比如桩基项目的施工安装，还要充分的将桩基项目施工中的直径高度考虑其中。另外还要做到基础结构设计的优化就要对整个建筑施工成本进行控制，施工所采用的技术等多种因素确定。还要保障整个房屋建筑的结构设计符合当前社会的可持续发展战略，进行节能优设计，保障房屋具备一定的采光性能良好，建筑符合用户的多样审美需求，以及便于后期的建筑围护工作。

四、结语

综上所述，当代社会我国的发展进程与人们的生活水平都在不断的提升。面对人们对于居住环境的要求不断提高，我们应该对房屋建筑的结构设计进行不断的优化，从而满足人们的多样化需求，保障房屋建筑的安全特性的基础之上，还要控制其成本投入，从而推进房屋建筑行业的可持续发展。

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