建筑结构设计的优化方法及应用研究

熊湖荣

（广安市广安区建筑设计室， 四川 广安 638000）

0 引言

近些年来，我国的经济飞速发展，随之科学发展突飞猛进，居民的生活质量水平也有了进一步的提升。除此之外，因为生活质量的提高，对住宅的舒适性和外观性、安全性、经济和使用等方面的要求也越来越高。其中建筑物结构在整体建筑中起着十分重要的作用，因为建筑构造对建筑物整体的质量和使用性能都有着重要的影响作用。所以它是十分关键的一项工作。相关的设计人员必须要重视。在建筑结构设计方面需要投入大量的资金，为了能有效的减少资金和增加经济效益，需要对建筑结构设计进行优化从而达到增加经济效益的目的[1]。除此之外还要保证建筑物的质量和安全问题，对建筑的设计制定相关的实施计划，改进相关的方案科学合理的安排建筑物施工的进度和工期，优化建筑结构设计，促进建筑的可持续发展。

1 建筑结构设计优化分析

1.1 对结构设计优化的重要意义

在结构设计中，建筑结构设计优化这项办法可以更有效的实现对建筑房屋构造的优化设计。其不仅仅能科学有效地节省住宅的造价成本，而且同时可以使建筑房屋的外观更具有美观性。建筑结构设计优化方法对于某些施工企业来说，他们的目的是在于以最少的成本换取最大的经济效益合理化。因此就十分有必要的确保建筑房屋的舒适性和外观性、安全性、经济性，所以建筑结构设计优化是非常有必要的一项工作。相比较以往的建筑结构设计，建筑结构优化设计的优点也很多：第一保证住宅结构符合居民的理想和构想；第二充分的组合建筑结构其内部单位；第三有效的将建筑材料的特点充分发挥；第四合理的降低了建筑造价的成本，将造价成本降低了近百分之二十左右。在建筑结构设计中，可以使用优化技术科学合理的达到人们对房屋建筑的理想和构化。安全、经济、可靠、舒适这四方面的标准可以同时满足[2]。不仅如此还可以科学的保护施工的周边的绿化和生态，达到施工的环保性和绿色性。同时也响应了保护环境的号召，促进了建筑绿色发展的可持续道路。

1.2 建筑结构设计优化的要素

（1）房屋建筑结构进行优化设计的时候，必须要有效的提高对建筑房屋中各部分的联系性。所以，设计人员要根据房屋建筑的整体进行全面的分析和勘测，以确保各部分结构稳定的基础上相互协调，因为结构是由各个单位组合而成的，结构顾名思义就是其内部的构造是存在关联性和联系性的。因此，很有必要进行设计一个全面的，具有相当难度的，在建筑的优化设计，不仅能够保证更多的协调，需要的外观内饰设计，可以成为住房建设的共同作用，以降低建设成本，从而增加和提高建筑房屋的实用性能和经济效益。

（2）所有建筑结构设计项目的实施都必须依靠规范化的原则来促进他们的工作进程。所以，在建筑结构设计优化过程中，我们需要聘请具有较高水平专业和职业素质较好的专业设计人员，并且还需要一定的工作经验和实践能力[3]。除此之外，这部分专业设计人员还应该根据建筑结构设计的规定和标准进行设计工作。结构设计规范可以适用于各种不相同的建筑设计上，但是建筑结构设计规范面对一些特殊的工程项目的时候还是存在一些问题和缺陷，不能有效的保证建筑结构的稳定和根本上安全，所以在相关设计人员在优化的过程中，设计人员要秉持结构设计规范的原则，再结合项目的各种因素，在问题的角度上认真思考和分析，从而解决问题，并且确定结构设计的主体和方向，使建筑结构设计更具有科学性和合理性，完善和优化建筑结构设计，从而提高设计的工作效率和安全性及稳定性。

2 建筑结构设计的办法

2.1 建筑结构的整体优化方案

住宅的整体和部分构造的设计优化是建筑结构的整体优化的关键性工作和重要节点。建筑部分构造的优化体现在很多的方面，例如房顶的优化，围栏和栏杆的优化等诸多的方面。这些方面的优化不仅需要专业设计人员需要应用到自己所学到的专业技能，还要全面的去分析项目的各个诸多因素，比如建筑的适用功能性和如何抵用较低的成本带来较好 的效果等问题。在建筑结构设计优化过程中，相关的设计人员还必须要进行实地考察，要根据其实际情况和特性进行结构设计优化[4]。在进行房屋建筑的整体构造优化的时候，要保证建筑物的稳定性和安全性，如果出现一些不可抗力的因素，必须要把破坏和损失减少和降低，同时还应该要考虑到想要发生的因素和潜在的因素。这样的优化设计可以降低损失和保证其质量。在房屋建筑施工中所使用的建筑材料可以承受荷载和不可抗力破坏的载体是钢筋，钢筋在设计中起着重要的作用。因此，钢筋的搭接和配比间距都必须按照设计规范和标准进行设计，这样可以有效的对建筑结构进行整体的改善。

2.2 结构模型的设计

（1）选择变量。设计人员在进行建筑结构设计优化工作过程中，要考虑到会影响设计优化的各种因素，将这些设计影响因素转换成设计的变量，例如建筑项目的目标控制数据和限制的数据等变量[5]。假设设计人员考虑到的影响因素不全面或者是变动的范围并不是很大的时候的数据转换成变量，这些设计变相都会有效合理的减少房屋建筑在结构设计上的工作难度，同时也可以辅助设计人员更好更快的寻找到达到设计规定的有关数据和方案。

（2）确定理想方案。设计人员在建筑构造设计优化的工作过程中，能有效的寻找一些达到理想或者构想条件中的相关的几何截面和相关的函数，从而降低项目的造价成本，提高经济效益。

（3）制定约束条件。在设计人员优化过程中必须要保证房屋建筑的中的可靠性，这项工作是十分重要的，要必须要确定结构设计优化的相关约束条件。其中建筑构造设计优化的约束条件包括了建筑主体的裂缝尺寸等约束条件。设计人员可以将现实和目标这两方面的约束条件进行不同方面的对比和研究，从而保证其约束条件可以满足规定，从而制定出科学合理的设计优化方案。

2.3 选择最优程序和统计分析

设计人员完成优化工作，结合实际情况选择最合理科学的计算方案，设计出最佳形式的设计方案，保证该流程拥有有效的使用功能等，认真考虑从不同的角度看问题，更不可以忽略利益，建筑材料的成本经济和建筑施工节点这几项的关系，在减少造价的时候，杜绝一时追求经济效益，不重视创新的工作。

2.4 基础结构设计优化

基础是建筑房屋构造中最关键的节点，因为基础对房屋结构的稳定性和整体性起着重要的作用，因此在基础设计的时候必须要采用建筑结构设计的办法[6]。基础的地质、种类、构造等需要全面的进行把控，合理有效的确定基础的种类，并对造价和结构进行确定，在优化设计过程中，全面提高基础的稳定性和安全性。

3 结语

设计人员在进行建筑结构设计优化的过程中，不仅要有效的保证建筑的稳定性和安全性，还必须要合理的控制好工程的成本造价。相关不能过多的关注经济效益，从而忽略建筑的质量和可靠性，在建筑结构设计优化的同时，促进我国建筑的可持续发展。

[1]刘金钊.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用研究[J].住宅与房地产,2016(21):65-65.

[2]戴云辉.探析房屋结构设计中建筑结构设计优化方法的实现[J].中国建材科技,2015(z1):85-85.

[3]肖龙涌.绉议建筑结构设计优化方法与实际应用[J].城市地理,2015(12):172-173.

[4]廖明.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的运用分析[J].城市建设理论研究:电子版,2015(10):124-124.

[5]徐峰.房屋建筑结构设计中建筑结构优化设计方法的应用探讨[J].门窗,2015(3):117-118.

[6]卢占玺.论建筑结构设计优化设计新方法解析[J].工程技术:全文版,2017(2):00268-00268