关于房屋建筑结构设计的优化分析

靳铁顺

摘要：由于社会的快速发展，人们对居住环境也提出了更多要求，导致建筑行业面临了更大的挑战。特别是近几年我国不断开发和创新了各种新型技术，逐渐转变了人们对建筑物的需求，认为其不仅具备使用价值，还能达到较好的审美效果。因此，设计房屋建筑结构具有非常重要的作用。房屋建筑在施工的前期進行概念设计，不仅能为企业节约大量的成本，还能设计美观的房屋建筑。为此，本文详细分析了建筑结构的含义，以及有效的优化措施。

关键词：房屋建筑;建筑结构;概念设计优化

1 建筑结构设计的含义及其优化的重要性

1.1 建筑结构设计的内涵

完成前期设计房屋结构的相关工作对完成整个房屋建筑的施工工作具有非常重要的作用。其需要建筑设计师根据自己所学的设计理论知识以及多年累积的经验设计出符合客户要求的方案，并且能考虑其他多个方面的影响因素，以此确保按组织有序设计建筑的施工方案，设计出满足客户需求的美观与实用的建筑。对房屋建筑结构进行设计要达到的主要目标就是最大程度满足用户对居住环境的多样化需求，使用先进的建筑技术设计美观的建筑造型。通常情况下，建筑设计包括概念和结构两种，两者紧密相连，相互影响。

1.2 建筑结构设计优化的重要性

现阶段，我国建筑行业在发展的过程中始终坚持可持续发展观念，以此为发展房屋建筑行业奠定了坚实基础。为此，需要建筑行业要具备发展的眼光设计房屋建筑结构，完成施工之后能按照多种需求更改设计，以此节约建设成本。通过这种方式可以最大程度提升房屋建筑结构的使用效率和经济效益。因此，优化设计房屋建筑结构非常重要。此外，我国的房屋建筑规模扩大了很多，这就需要房屋建筑工程的相关人员重点思考如何在设计建筑结构的过程中，有效控制和管理工程造价，并且要考虑到房屋建筑后期投入使用之后要满足的需求，在此基础上优化整个房屋建筑结构设计。

2 建筑结构设计优化的具体步骤

2.1 结构全局优化改良

首先，选择设计变量。想要优化改良整个建筑结构设计，需要相关人员选择合适的设计变量。比如，目标控制参数需要相关人员控制设计结构中的造价，预先控制会造成的损失，并且约束控制参数，也就是结构可靠度;对于某些只需要更改部分，或者基本不影响设计要求或结构要求的设计方案来说，设定可达到的参数为预定参数，可以大范围地减少设计、计算和编写程序的工作量。

其次，确定目标函数。选择一组可以达到事先预定条件的参数，确保最大程度节约成本，其中可以包括横截面的几何尺寸、钢筋横截面积及可能会失效 概率。

最后，明确限制条件。房屋建筑结构在设计优化改良的过程中，其可靠性会受大小、应力、变形程度、结构强度、缝隙宽度、部件条件、结构体系、从常规使用情况到最终极限使用情况下的弹性、从安全标准到确定等各个方面限制条件所影响。房屋建筑的设计人员必须要采取措施优化改良结构设计，要确保所有的限制条件都符合规定，从而达到最佳设计目标。

2.2 设置优化改良设计计算方法

优化改良房屋建筑结构时保障其安全的关系比较复杂，主要是因为其涉及了很多变量和限制条件，这些都属于非线性优化方面的问题。房屋建筑设计人员可以使用拉格朗日乘子法、 复合算法以及 Powell 法等优化改良计算方法进行计算，以此可以将限制改为无限制条件进行处理。

2.3 程序设计

在编写程序的过程中依据经过改良优化之后安全可靠的设计模型和计算方法，可以最大程度发挥其所有功能，高效完成计算工作。

2.4 结果分析

相关人员可以使用最佳设计方法分析建设结果。因为建筑工程项目需要投入大量的资金，并且存在很多繁杂的问题，因此，需要建筑企业的工作人员多方面思考实际施工中存在的所有问题。要明确经济效益和技术成本之间的关系，不能仅为了节约投资成本而忽略优化设计，要确保能遵循想要要求设计合格的建筑结构，使其能拥有预定功能，还应该注重节约成本，保障建筑工程的经济适应性。

3 建筑结构设计的优化策略

3.1 建筑结构前期设计优化

在设计建筑结构的前期开始阶段，工作人员应该先到施工现场考察当地的周围环境和建筑风格，之后设计符合当地建筑风格类型的房屋造型，在整理房屋建筑设计方案与规划时，优化结构设计方法可以避免忽视设计中的小细节，防止使用房屋过程中可能会出现的风险和安全隐患，这样不仅有助于优化整个房屋设计，还能统一房屋建筑结构的统一设计形式，确保建筑企业能达到安全、经济、效率和效益等效果与收获。

3.2 建筑结构设计环节优化

优化房屋结构的设计方法可以最大程度凸显房屋内部房间结构设计的优势。当设计人们赖以生存的居住环境时，需要合理安排房屋的布局，设计两个都处于阳面的卧室，一个有阳台，另一个没有，这样可以有效满足房间内部对光照的需求，在大门的右侧设计厨房，在厨房边上设计卫浴室，这样设计两室一厅一卫的房屋可以有效地满足人们对居住环境的需求，让人们在一个舒适的环境下生活。优化建筑结构设计的方法还能选择适合的房屋建筑材料，由于房屋在建设的初期没有具体的事物和真实的数据，很容易导致在设计房屋内部环境的过程中没有合适的施工材料，由此导致整个房屋不够稳定，达不到建筑工程的标准，后期因为各种因素的影响，会导致房屋整体结构承受较大的风险。虽然建筑结构的设计优化方法更多是对于建筑本身，但同样也可用于房屋结构设计，可以研究和试验房屋材料，并且经过反复的优化合理设计房屋内部，避免房屋出现严重的安全隐患。

3.3 基础结构设计环节优化

对房屋建筑结构进行设计优化的目的是为了稳定整个房屋，最大程度发挥其功能作用，因此，在设计房屋的基础结构时，相关人员必须要严格设计所有环节的工作，最大程度使用建筑结构设计优化方法再规划建筑地基和桩基，全面控制房屋设计，选择适合的地及桩基类型与使用形式，延长房屋的使用寿命，掌握桩基的长度和直径，优化整个桩基的结构设计方案，掌握桩基结构、施工技巧和资金投入之间的平衡点，使用设计优化方法设计整个房屋结构，提高房屋强度以及其各个结构的稳定性。

4 结语

总而言之，想要全面提升建筑的品质，需要相关人员做好结构的设计优化工作，以此满足住户对生活环境的高标准和高要求。为了更准确和顺利地完成房屋结构设计工作，设计人员一定要使用正确的设计优化方法，从而确保安全开展房屋建筑工程的施工工作，保障其稳定性，确保能在正式使用之后能充分发挥其功能，具有实用性。

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