房屋建筑设计中结构设计优化的应用探索

刘忆菲

(身份证号码：330521199108200044， 广东 广州 510000)

0 引言

房屋建筑设计是一门凝固的艺术，如果一个房屋建筑要达到精美绝伦的境界，首先它的设计师必须得要把房屋建筑的结构设计和美观设计相互结合到一起，才能完成这个艺术品。我们要将房屋建设进行利益最大化，在有限的资源和有限的空间下发挥出最大的效果以及达到经济最大化，其实在房屋的设计结构当中，要应用优化建筑结构的方法，来保证房屋建筑的造型优美、雅观，并且使得我们的房屋建筑既安全经济。

1 房屋建筑结构合计的优化方式以及理论体现

在房屋建筑结构的设计中，我们除了要考虑房屋建筑结构的基本功能以及安全性外，我们还需对建筑自身的艺术美感进行调整，这就是房屋建筑设计的优化体现。对房屋建筑结构设计的优化进行探索解析中，我们发现，在实际的应用中，房屋建筑设计主要从两个方面体现，分别是分层优化和总体的优化。

在我们对房屋建筑结构进行设计的同时，也要满足其基本的设计要求，我们要尽可能的去减少建筑物在质量和刚度两个中心之间的差异，以保持房屋建筑的平面结构规则性和对称性，不然的话，一旦发生刚度的突变，房屋建筑就会在水平荷载的强作用下发生严重应力集中的现象从而使房屋建筑的抗水平动力荷载作用力大大的减小，对此，为了降低我们的在设计和分析这两个方面的难度，我们要减少转换层结构的使用。总的来说，我们在房屋建筑设计的工程中要具体的问题具体对待分析，要综合多方面的设计因素，来设计出让人们满意的建筑体系。

2 房屋结构设计的优化要点

2.1 房屋建筑结构设计的协调

房屋建筑结构设计的优化，是需要建筑工程的每个环节相互配合协作，是相对比较复杂繁琐的工作。对于我们的房屋建筑结构的设计，主要是提高房屋建筑的外观来完成，而在房屋结构的设计则是对房屋建筑的内在结构进行科学的设计，只有二者的相互结合及协作，才能使其建筑造价降低，房屋的经济效益和实用性大大的增高，实现所谓的房屋结构设计合理化。

2.2 遵循房屋结构设计的规范

在房屋建筑设计优化的岗位中，是需要一些经验丰富并且专业的设计研究人员来完成设计的，在设计结构的过程中必须遵循结构优化设计的规范。当然，房屋结构设计规范，是面向于所有建筑工程的，所以，我们在对建筑工程进行设计时，必须要在遵循结构设计的前提下，结合建筑工程当前的实际情况，进行具体的问题具体分析，做出一个正确的结果判断，再去进行优化房屋的结构设计，就会大大提高房屋结构设计的质量和经济效益。

3 房屋建筑结构设计优化的应用

3.1 建筑结构设计优化的局部性和整体性

由于在房屋建筑结构的设计中，存在一定的繁琐性和层次性，因而在建筑优化设计的工程中，我们要切实的考虑到整体性和局部性这两个方面，要针对繁琐的细节地方，对房屋建筑的工程中每一个施工环节进行优化调整，当然，在施工材料的用取，房屋建筑工作人员的录用，工程建设基本构件的选用等等，都是来保证设计方案的整体性的。在层次方面来看，层次因素主要是建筑结构的安装机制和整体的设计机制，在每一机制中都要具体的进行规划，所以在房屋结构设计的建筑结构都是需要整体性来作为基础的，在展开局部和整体的两方面来进行优化，是可以直接实现建筑结构设计的优化以及房屋建筑质量的提高。

3.2 房屋建筑钢筋混凝土框架结构的优化设计方法

直到现在，现代的房屋建筑中钢筋混凝土的应用是最为广泛的，在大部分房屋建筑的施工过程中都会来选择钢筋混凝土的结构形式的，所以从中不难发现，在进行对房屋建筑结构设计中的钢筋混凝土进行优化设计是具有一定的现实意义。将优化准则用到钢筋混凝土的结构优化设计中去，可以让建筑结构截面作为优化的基础，再用单元法进行其设计，从而对房屋建筑结构的整体进行分析和分解，将所有的建筑构件进行全面的优化处理，使其保证计算公式的精准性和钢筋混凝土结构框架的优化。

3.3 其他配套专业及房屋建筑结构的协调优化

在我们的任何工程中，如若让建筑电气的管线沿着地板中的金属管或是墙壁来进行安装，这样务必会使对预测结构的有一些障碍，所以我们在安装时必须确保结构设计中要保留一定的梁管孔道，这样就能确定了墙壁的厚度及光束的宽度。除了与配套专业配合协调好，建筑和结构专业本身也需要协调与配合，例如如果建筑物的墙壁厚度和建筑物的梁宽在结构上不一致，我们就必须保证梁的一侧和墙壁的侧面要齐平，因为只有这样我们才能有效的能够保证管线不会裸露在墙的外侧。

3.4 建筑的结构优化和建筑优化

在我们房屋建筑优化结构设计中，我们要率先保证建筑整体的结构和平面的相互融合，从而才能实现建筑的外形和其结构的有效结合。当然，在结构优化的同时，我们也要严格的遵循最简洁的建筑原则，目前，房屋的建筑结构设计过程极为复杂，大部分转交结合的部位承受性太低，需要稳固加强，在这个现实的要求下，就需要对转交不问进一步的加大其承受能力，在这个优化的过程中，我们要增强施工材料的硬度，用强硬度高的施工材料来进行工程建设。在此外，我们还要尽最大程度的来保证建筑结构的整体重心和整体的钢心及质心之间要有交叠的准确性，以防止局面扭转的情况出现。

3.5 房屋建筑设计优化的计算方案

房屋建筑结构是基于可靠度的设计优化问题，是一个比较多约束非线性的问题和较为复杂多变的优化问题，在这些计算的过程中，我们要及时的将问题转化来求解，要将有约束的优化问题转化为无约束的优化问题，可以运用相关的优化设计的计算方法来进行计算，如：powell、拉氏乘子法、复合形法等等。

4 房屋结构优化设计在建筑优化设计中的重要作用

在目前，建筑设计的优化技术是能够提升城市建筑的艺术美学及应用价值等，但也同时能够有效的控制建筑工程成本，及城市建筑周边的生态环境。所以，合理的运用结构优化的方法就能为实现综合效益的最大化打下坚实基础，在我们城市的实际建筑工程中，相比于传统的单一专业设计优化方式，建筑结构设计优化能使我们的房屋建造成本有效的下降，采用这种优化设计的技巧，我们还能将资源合理配置化，将现有的资源更大化的去利用，更好的去实现我们的设计目标，由此可见，在建筑设计当中去融入结构设计优化是势在必行的。

5 结语

随着社会经济的发展，建筑物的外形美观和住房安全方便都是人们所关心的焦点，而对于开放商来说，房屋建筑的经济性和实用性最为重要。因此这些要求的变化都使得我们要改变以往的陈旧设计方案，创新研究出新的房屋建筑结构设计方式，我们还要用科学的、有实效的方式来进行优化设计，这样会使得城市建筑美观大方、经济实用，在很大的程度上降低了资金的投入，使得我们的利益最大化，更好地促进我们的建筑行业的发展。

[1]范国兴.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用研究[J].鸡西大学学报，2014，(08）：23-25.

[2]景毅.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的运用分析[J].科技资讯，2014，(27)：36.