1、结构设计优化技术在房屋结构设计中的具体应用探讨【摘要】随着社会的不断发展与进步，人们生活水平的不断提高，人们的物质需求与市场价格变化导致建筑成本越来越高，借助结构设计优化方法优化设计建筑结构是实现资源最大化利用的主要途径。文章就房屋结构设计优化技术的应用进行了论述。 【关键词】房屋结构；建筑设计；优化技术 当今社会对房屋建设的要求不仅仅是对质量的要求，更高层次上是对房屋建筑结构方面的要求。所以作为房屋建筑公司不能够停留在陈旧的思想观念中，应该紧跟社会发展的步伐甚至超越社会的发展，引领房屋建设的发展方向。这就要求其在建筑结构设计中必须有满足人类需求有效的实施优化设计，房屋建筑结构优化设计能够使房
2、屋具有美观、经济、实用等方面的特点，并且在建筑过程中可以节省空间，提高建筑施工的效率。 一、房屋优化设计的主要内容 居民住房与商品房在结构和用途上都不同，居民住房更加注重房屋优化设计。房屋优化设计的主要内容包括结构是否实用，布局是否合理，外形是否美观等等。房屋优化设计的目的是满足居民的需求，为居民提供满意的住房，同时也能够增加开发商的经济效益。通常情况下来讲，具体的房屋优化设计方案主要从整体布局和具体部件两个角度进行分析，考虑。影响整体布局的主要因素有房屋的尺寸，包括房屋的长度，宽度，高度等等。影响具体部件的主要因素有钢筋和混凝土的强度等等。对于这两方面的设计必须要由专业的工程技术人员进行设计
3、，并进行规范化的审核和监督，这样才能为房屋优化设计的后续工作打好坚实的基础，以达到房屋优化设计的最终目标。 二、结构设计优化方法 结构设计优化就是指在设计建筑结构的时候，要改革设计理念，采取科学、先进的设计方案筛选方式，选择出在各方面都能达到最佳效果的设计方法。建筑结构设计优化主要包括建筑物各个部分结构的优化设计，以及对建筑物整体结构的设计。 （一）结构优化设计模型 结构优化设计就是在各种变量中选择主要参数，并且构建函数模型，采取科学、先进的方法计算得出最优解。结构优化设计模型的建立步骤主要包括以下几点：其一，变量选择。一般而言，影响设计方案的重要数据，均可以称之为变量。比如，工程目标参数主要
4、有房屋价格参数、预期产生损失参数；工程控制级约束参数主要有房屋结构可靠性参数，等等。如果设计人员可以有效减小参数的变化幅度或者减少变量参数的参考，那么，就可以降低和建筑结构设计、计算、编程相关工作的难度，这样设计人员就能够快速的找到和设计目标相符的数据。其二，函数确定。在多组函数中，设计人员可以根据房屋横截面尺寸、钢筋尺寸等数据选择最相符的那组函数，对函数性质予以分析，进而实现降低房屋造价的目的。其三，条件衡量。根据房屋结构耐用性、稳定性的要求，房屋设计的约束条件主要有房屋尺寸、架构刚性、架构稳定性、架构体系规格、墙体裂隙限度、结构可塑程度等。 （二）结构优化计算方案 在房屋结构设计中，经常涉
5、及很多计算过程，并且在优化设计中，计算过程将会更加复杂、多变。在进行数据演算的时候，一定要将附加约束条件问题转变为不附带约束条件问题，这样就可以更快的计算出结果。通常情况下，计算方法主要包括符合型法、拉氏乘子法等。这些计算方法各有利弊，在实际设计过程中，一定要结合房屋建筑的实际情况，选择恰当的计算方法，实现节约时间、节省精力的目的，保证优化设计的合理性与科学性。 三、结构设计优化技术的作用 （一）提升建筑的安全性 通过对房屋建筑结构的优化设计，可以对原有设计方案中的不足和缺陷进行弥补，从而提升建筑结构的合理性和安全性，在保证建筑整体质量的基础上，节省建筑材料，提升建筑的稳定性和相应的受力性能，
6、确保建筑的使用安全。 （二）减低工程造价 相关数据显示，运用结构优化设计后，与原设计方案相比，建筑工程的成本可以节约 10%30%左右，成本大大降低。同时，通过结构优化设计，还可以充分发挥原材料的性能，确保建筑结构各个单元之间的紧密联系，提升建筑工程的经济性。 （三）结构设计优化技术的方法 之前也提到，建筑结构设计所追求的最终效果，是实现结构的安全性、经济性、美观性、实用性以及施工的便利性。在房屋建筑中应用结构设计优化技术，主要体现在建筑结构总体的优化设计以及建筑的分部结构优化设计。在房屋结构设计中的结构优化设计，主要包括基础结构、屋盖系统、围护结构、结构细部等多个方面，需要从结构受力情况、整
7、体布局、结构造型以及成本造价等方面进行综合分析。结构设计优化技术需要从房屋建筑的实际情况出发，以确保优化设计作用的充分发挥。 四、结构优化技术在房屋结构设计中的应用 （一）工程概况 该住宅建筑整体高度 30 层，地下 1 层，采用钢结构框架剪力墙的形式。在结合实际需求和现场情况进行综合分析后，采用了结构优化设计，对传统结构设计的模式进行改进和创新，以计算机为辅助手段，对每一个施工阶段的设计进行了优化，同时针对整个建筑工程实行全局优化设计。优化后的方案与优化前相比，不仅更加科学合理，而且节省了大量的成本，与优化前相比，工程造价降低了 26%。 （一）优化设计规范 在对该房屋建筑进行结构优化设计的
8、过程中，设计人员严格遵循了相应的结构设计规范，不仅充分了解了结构设计规范中的相关条例，而且结合房屋结构设计的实际情况，对结构优化设计的方案进行了合理应用。同时，针对结构设计规范中存在的不足，如安全性较差、要求过于宽松等，设计人员结合实际情况进行了适当的取舍，从而切实保证了设计成果的最优化。 （二）前期参与 要想做到结构的最优设计，制定出最佳的结构设计优化方案，设计人员应该积极参与到工程的前期规划中去，充分了解工程设计的实际情况，针对客观需求，有针对性地对建筑结构形式进行选择和规划，从而形成一个科学合理、行之有效的结构优化设计方案，为建筑工程的施工提供相应的指导和参考。这样，才能切实保证优化设计
9、的成果，保证建筑工程的质量。而如果设计人员无视工程的前期规划，盲目按照自身的经验对其进行优化设计，就会由于对建筑结构体系受力情况的把握不当，出现无从下手的局面，影响设计成本的质量。 （四）概念设计 对于房屋建筑而言，在相同的建设条件下，采取不同的结构布局方式，就会产生不同的设计效果。因此，在房屋结构优化设计的过程中，应该实现细部结构优化与概念设计的有机结合，这样才能切实有效地提高结构优化设计的效果。这里的概念设计，主要是指将建筑的设计概念作为设计工作的重点，属于一种贯穿设计整个过程的设计方法，主要是针对缺乏相应数值的细节进行处理，如地震设防烈度量化等情况，如果单纯依靠相应的公式，得出的结果必然
10、会与实际情况存在较大的差异，而采用概念设计的方法，则可以将数值作为一种参考依据，从而对结构设计中的细节进行合理把握，提升结构优化设计的质量。 综上所述，房屋结构优化设计对房屋建筑来说是非常重要的，不仅能够降低工程造价，还能满足人们的需求，提供给居民经济实用，安全美观的住房，使居民感受到自己所花的钱是非常值得的。房屋建筑商应该应用合理的结构优化设计，实现公司利润的最大化，从而提高公司的综合竞争力。 【参考文献】 1王也.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用J.中华民居（下旬刊） ，2013，03 2闫超合.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用J.科技风，2014（3） 3朴洪立.建筑结构设计中优化方法研究J.民营科技，2014（7）
