時間：2023-05-30 10:36:51
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇結構設計優化，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
Abstract: based on the principle of structure optimization technique, main points analysis, this article introduces the development rationality, finally through the building structure design elaborated its application in real life.
Keywords: structure design; Optimization technology; Structure design application
中圖分類號：TU318 文獻標識碼：A 文章編號：
結構設計優化是近年發展起來的一門新型技術，它能夠使設計者從被動的分析、核驗轉而進入主動的設計角色，是結構設計領域新的發展。與傳統設計相比，結構設計優化能夠更合理地利用材料的性能和局部空間，使結構內部得到最好的協調，并達到設計要求的安全規范。
一、結構設計優化技術
（一）結構設計優化技術的原則
結構設計優化要求我們從工程的設計和價值角度去思考方案。結構設計優化是追求最合理地利用材料的性能，使各構件或各設計專業得到最好的協調。它不僅具備了傳統設計方案所要求的規范以及規范所要求的安全度，而且也具備了現今價值學和審美學的成分。結構設計優化是對結構設計進行深化、調整、改善與提高，也就是對結構進行高質量再加工的過程。結構設計優化不是以犧牲結構安全度與抗震性能為代價，而是經過結構設計優化的過程，使建筑功能更協調，成本更低，結構更安全。
（二）實施結構設計優化技術所遵循的要點
1、科學地遵循結構設計規范
建筑結構設計工作要求結構設計工程師們不僅要具備豐富的設計經驗，也要對結構規范的條文熟知，即在結構設計規范的要求下，將自身的結構設計方案貫穿于項目設計中。規范更多的是針對量大面廣的工程，因而某些條文的規定會偏于保守；此外，用于一些特殊、復雜工程的設計時，有些條文則不夠安全。所以，結構工程師在設計中應運用良好的專業知識與正確的判斷力把握設計，做到設計成果不斷優化與創新。
2、結構工程師前期參與和主動參與的重要性
強調結構工程前期參與和主動參與是實施結構優化技術的重中之重。在實際施工期間，建筑師很難對結構體系的受力做到正確的分析，既建筑師的結構思想不能完全替代結構工程師的設計理念、經驗和判斷，也無法彌補結構與建筑專業技術共識的空白與隔閡。既具有扎實的結構設計理論功底，又具有豐富工程實踐經驗的結構工程師，積極主動地參與前期方案設計，幫助建筑師構思與創新，才能創作出優秀的設計作品，更好使整個建筑的功能得到徹底的體現。
3、加強各專業之間的協調與合作
結構優化是一個系統的工作，需其它專業的協調與配合。從建筑學發展角度分析，現代建筑是建筑、結構、設備三大要素構成的綜合產品，所以在實施中要強化分工與合作，強化專業之間的協調與合作，這樣才能創作出各構成要素有機結合的完美作品。在整個項目開展中，建筑設計與結構設計是整個設計過程中最重要的兩個環節，二者的結合不僅能夠達到實用美觀大方的效果，而且可以使結構受力更趨于合理進而降低成本和簡化施工。在建筑設計中，許多建筑設計人員只強調方案創作的新奇，不遵循建筑的基本力學規律，這樣的方案往往會造成結構設計困難。還有一些建筑師在設計過程中往往忽視力學的基本規律，如將抗震設防區的高層建筑電梯或樓梯偏置在建筑一側，使得剛度中心與質量中心之間的偏心距過大，在水平荷載作用下產生大的扭轉效應。從以上的例子可以分析出，加強專業的合作與協調是實現結構合理、成本降低的重要途徑。
二、結構設計優化技術在房屋結構設計中的應用
（一）結構優化技術的基本應用
結構設計優化方法的應用具體體現在房屋工程結構總體的優化設計和房屋工程分部結構的優化設計兩方面。其中房屋工程分部結構的優化設計包括：基礎結構方案的優化設計、屋蓋系統方案的優化設計、圍護結構方案的優化設計和結構細部設計的優化設計。對以上幾個方面的優化設計還包括選型、布置、受力分析、造價分析等內容，并應在滿足設計規范和使用的前提下，結合具體工程的實際要求，來實現規范要求和經濟要求的最大化。
（二）結構設計優化技術在房屋結構設計中的應用
1、結構設計優化技術與建筑結構設計的結合
一般建筑物的設計方式總是從結構布置開始，確定了結構布置后根據不同的荷載情況來分析過程中的參數、材料等要求，然而這些數據的分析往往是計算機不能達到的，需要結構設計人員對整個方案進行充分的例證，才能做出判斷。而這些判斷只能在結構設計的一般規律指導下，根據工程實踐經驗進行，這便是結構概念設計。因此，結構概念設計是開展施工的必要前提。
2、結構設計優化處理的建筑抗震缺陷問題
結構優化技術不僅能在降低成本、簡化施工方面得到體現，而且在建筑物的抗震方面也是頗有作為的。結構設計能夠使建筑物在各種不期而遇的外部作用下不受破壞，或將破壞程度降至最低。因此，分析建筑物可能遭受的各種不確定因素成為結構優化設計的重要內容。實際中，地震破壞最為難以預測，且破壞性最大。所以，建筑設計過程中應該未雨綢繆，從計算及構造等各個方面都要采取一些有助于提高抗震能力的措施。例如：剛度均勻、對稱是減小地震對建筑物產生不利影響的重要手段；延性設計則能有效地防止結構在地震作用下發生的脆性破壞；多道設防思想能使建筑物在特大地震作用下次要的構建先破壞，從而使整個建筑物得到局部的緩沖。這些抗震設防思想在整個設計過程中都應該作為結構優化設計的重要指導理念。
三、結語：
結構優化是系統工程，要求結構工程師與其他工種的設計人員密切配合，通過正確地使用結構分析軟件、選擇最佳結構體系、充分挖掘基礎設計的內在潛力，運用科學的方法與手段，讓結構優化貫穿設計的全過程，充分體現結構優化的價值，使建筑功能更為合理甚至得到提升，使結構安全度和抗震性能提高，減少和避免設計差錯，降低工程建設造價，縮短建設工期。
參考文獻：
[1] 蔣啟平.工程結構優化設計的新方法[J].工業建筑,2008.
[2] 李國勝.混凝土結構設計禁忌及實例[M].北京:中國建筑工業出版社,2007.
關鍵詞： 廠房建筑；結構設計；優化技術；鋼結構
引言
工業是我國國民經濟支柱產業。保證工業安全生產，提高工業基礎設施建設水平是工業發展的必要條件，為此人們對工業廠房建筑的建設逐漸給予了更多的關注。在廠房建設過程中，結構設計是第一步關鍵工作環節，其決定了廠房建設的施工質量和投資效益。為此，我們需要在現有的廠房建筑結構設計理念基礎上，不斷改進創新，優化結構設計方案，使廠房建筑更符合工業生產需要。以下本文就以鋼結構廠房建筑為例，來簡單談談結構設計優化技術在工業廠房建筑結構設計中的應用。
1 結構優化設計技術的作用
在現代建筑工程的項目實施過程中，結構設計是一項非常重要和關鍵的實施環節，起到了不可替代的重要作用。并且隨著建筑結構形式越來越復雜，規模越來越大，結構設計的重要性就越突出，對于結構設計優化技術的需求也就越大。只有采用結構設計優化技術，不斷使建筑的基礎結構、房屋結構、維護結構以及細部構造等設計更加合理科學，才能使建筑的使用價值更高，使用功能越完善。
另外，在結構設計中通過優化技術來提高建筑的節能環保效益是非常可行的，也是相對最有效的。結構設計還在很大程度上決定了建筑工程的造價，對于提高建筑工程投資效益控制也起到重要作用。
2 結構設計優化的基本方法
目前建筑工程的結構設計優化技術的基本方法主要有兩種，即直覺優化與概念設計處理。所謂直覺優化，就是指建筑工程的結構設計中，可以采用多種設計方案時，設計人員一般會根據自己的經驗和直覺來判斷出應當選擇哪種設計方案比較合適，尤其是在確定結構布置設計、荷載分析、細部處理的設計方案時，更是無法使用計算機來代替，必須要由設計人員靠自己的判斷來決定。但是在實際的建筑工程結構設計中，設計人員自己的判斷是需要根據設計規律和實踐經驗來判斷，其在一定情況下，還是需要結合概念來進行設計處理。為此在結構設計優化技術中，概念設計處理也是非常常見的優化技術方法。
3 鋼結構廠房的結構設計優化技術應用
本文以鋼結構廠房為例，來詳細探討結構設計優化技術的具體應用。
3.1 廠房鋼結構設計優化的基本原則 首先，要保證有足夠的工作空間。其次，在生產中機械設備的運行往往會帶來一定的震動，為保證廠房的安全性，在優化廠房結構設計時，需要重點對結構的抗震性進行設計。再者，一些廠房在生產中會散發大量的熱量，而鋼本身具有很大的傳熱性能，若溫度過高時，鋼結構的強度也會減弱，為此設計中還注重對鋼結構的耐熱性進行優化設計。最后，廠房的支撐體系設計、屋面設計和立面設計也都要充分結合實際需要，合理設計，提高廠房結構設計方案的經濟性和合理性。
3.2 鋼結構廠房的抗震性設計優化 首先，在進行總體布置的時候，廠房結構的質量和剛度分布應該具有均勻性，鋼架是廠房橫向結構選擇的最佳材料，通過這種形式，可以使鋼結構的受力性能得到充分地應用，并且橫向結構變形幾率也在一定程度上有所降低。其次，鋼結構廠房出現破壞，通常情況下，并不是因為桿件沒有足夠的強度，在很多時候是因為桿件沒有穩定性而使其出現破壞現象，因此，布置支撐系統要具有一定的合理性。第三，在地震影響下，低周疲勞作用有所發揮，而在設計過程中，應該著重考慮它對廠房所產生的影響。在設計結構連接點的時候，節點的破壞要晚于結構構件的全截面屈服，結構構件應該加入到塑性工作中，將其中地震能量充分地吸收進來，從而發揮抗震能力。
3.3 鋼結構工業廠房的耐熱性設計 鋼結構工業廠房防火能力很差，當鋼材受熱在100℃以上時，隨著溫度的升高，鋼材的抗拉強度降低，塑性增大；溫度在250℃左右時，鋼材抗拉強度略有提高，而塑性卻降低，出現藍脆現象；當溫度超過250℃時鋼材出現徐變現象；當溫度達500℃時，鋼材強度降至很低，以致鋼結構塌落。因此，當鋼結構表面溫度處于150℃以上時，必須做隔熱及防火設計。這樣可以增強建筑的耐熱能力，使建筑更加的安全。
3.4 屋面支撐系統及屋面結構的設計優化 屋蓋支撐系統的布置應根據廠房跨度、高度、柱網布置、屋蓋結構形式、吊車噸位和所在地區的抗震設防烈度等條件來決定。一般情況下無論有檁或無檁體系的屋蓋結構均應設置垂直支撐；在無檁體系中，大型屋面板有三點和屋架焊接，可起到上弦支撐作用，但考慮到施工條件的限制和安裝需要。無論有檁或無檁體系屋蓋均應在屋架上弦和天窗架上弦設置上弦橫向支撐。對于屋架間距不小于12m的廠房或廠房內設有特重級橋式吊車或廠房內有較大振動設備的均應設置縱向水平支撐。屋面的排水及防水設計在屋面設計中需重點考慮，根據《屋面工程技術規范》的規定，屋面坡度最小為5%，在積雪較大的地區，坡度應適當加大。單坡屋面的長度主要取決于所在地區的溫差以及降雨所形成的最大水頭高度。根據工程設計經驗，單坡屋面長度宜控制在70m以內。目前，市場上鋼結構屋面的做法常用的有兩種：①剛性屋面：雙層彩色壓型鋼板內夾保溫棉；②復合柔性屋面：由屋面彩鋼板內板、隔氣層、保溫層、卷材防水層組成。
3.5 立面設計的優化 在廠房輕鋼結構的設計中，除了要對力學性能進行優化設計以外，還需要對其立面設計進行優化。尤其是要對廠房輕鋼結構的規模、線條、色彩等方面進行優化設計。由于廠房一般多用于生產，因此在設計其立面的規模和線條時，可以考慮設計簡單統一的立面。在色彩選擇上，也可以盡量考慮彩色的鋼板，避免整個廠區都處于一種單調沉重的混凝土結構中。尤其是在廠房的出入口、外天溝已經收邊泛水等部位進行合理優化設計，在保證其基本功能的基礎上，實現良好的立面效果。使廠房給人一種親切的感覺，從而調節員工的心情，提高工作積極性。另外，線條是表現輕鋼結構建筑風格最獨特的特征，均勻的線條或橫或豎，使得輕鋼結構建筑富有流暢的金屬質感，體現了強烈的現代工業氣息。很多廠房在設計上往往考慮到采光問題而在墻面上挖較多的孔洞，破壞了立面效果，筆者建議可以大量使用屋面采光板，以此來解決采光和立面效果的矛盾，同時還能解決廠房的通風問題。
4 結束語
隨著工業現代化的不斷發展，工業生產對廠房的功能和性能都提出了更高的要求，為了滿足現代工業的廠房建設需要，我們必須要不斷的改進設計理念，優化廠房結構的設計方案。目前鋼結構逐漸成為廠房建筑的主要結構形式，在對其進行結構設計優化時，需要結合鋼結構的特點，和實際的工業生產需要，對鋼結構的抗震性、耐熱性和支撐系統進行優化設計，同時還要注重廠房結構設計的立面設計，在滿足廠房基本功能需求的基礎上，設計出優美大方，更符合工業性質的廠房結構設計方案，從而提升我國廠房建筑結構設計水平。
參考文獻：
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[2]耿云峰.論鋼結構工業廠房的設計與施工[J].今日科苑. 2008（20）.
在整個結構成本管理控制過程中要把握好以下三個關鍵點：
⑴做好事前控制。這是整個結構成本控制的重中之重。
⑵設計過程的精細化管理。設計過程中必須控制好的關鍵環節，嚴格按照設計流程做好精細化設計。
⑶設計過程中適時、適當的引入外部資源。
聘請專業化的設計顧問公司，全過程的進行工程設計的管理和結構成本的控制，將會起到事半功倍的效果。好的結構設計不僅能給房地產公司降低工程成本，更可以給房地產公司帶來意想不到的價值。
1.結構的設計優化并不是單純的挑毛病
而是通過交流、溝通，找到更為合理、經濟的設計，從而在滿足各種規范的使用要求的前提下，杜絕不必要的浪費，做好成本控制。結構設計的優化是在充分尊重原設計基礎上進行的，通過優化的過程，互相學習，也有利于提高設計院結構設計人員的設計水平。某項目2棟13層與23層相連建筑、2棟30-33層建筑、5棟9-13層建筑，共9棟。場地附近有一條河流，地下水位較高。場地土質較軟，表層4米深度內有部分淤泥質土，地下室底板下土的承載力為160kPa，在17米至22米處有密實的粉沙層，在37-55米處有密實的沙層。基巖埋藏很深。6度抗震、基本風壓0.45。本項目對回款的周期要求較高。
本項目地下室的布置思路：采用一層大地下室9棟高度和層數相差較大的建筑連為為一體，形成一個整體的大型地下車庫。優點：交通及停車，小區的物業管理，地下室外墻的數量。但缺點也是明顯的，一是導致地下室結構的超長，再就是各棟建筑單位的不均勻的沉降。
為此，對結構進行了優化設計：首先，地下室結構超長的解決辦法是：
⑴結構后澆帶的設置——費用、間距、封閉時間、施工便利性；
⑵混凝土膨脹外加劑的使用——數量、費用、位置；
⑶構造配筋的適當增加——數量、費用、位置。
其次，各棟建筑物的沉降差以及主體建筑物與地庫間的沉降差解決方式是：依照當地的基礎設計經驗，
⑴9-15層建筑通常采用預制方樁基礎，以粉砂層作為持力層，樁長約17米，摩擦型樁；
⑵18層以上建筑通常采用鉆孔樁基礎，以砂層作為持力層，樁長約45-50米，摩擦型樁；
⑶12層建筑物采用無樁筏板基礎有過成功的案例，按程序計算沉降有15CM，實際觀測僅4CM在無錫觀測到的建筑物最大沉降不超過6CM。
2.優化結構設計是對結構設計進行深化、調整、改善與提高
也就是對結構設計進行再加工的過程。結構設計的優化，不是以犧牲結構安全度和抗震性能來求得經濟效益的，相反經過設計優化的工程，結構布置更為合理、差錯更少、用料更省、結構更安全。某高層寫字樓，結構高度90.30米，地上24層，地下二層，抗震設防類別丙類，七度抗震設防，結構形式為框架核心筒體系，基礎形式為平板式筏基，建筑面積約2萬平米。結構設計優化的主要內容是以下三個方面：一是樓層樓蓋體系的結構設計，二是核心筒的尺寸及墻厚，三是平板式筏基的板厚和有關構造。設計優化時對其它一些結構設計細節也給與了一定關注。經優化結構設計后，僅前述三個主要方面，可比原設計節約混凝土在2000m3以上，鋼筋約70噸。通過結構設計優化，在節約結構造價的同時，使結構自重減小了約40000KN，相當于40KN/m2，約為兩層半樓房的重量。從而大大增加了豎向結構構件和基礎的安全度，減小了地震力，提高了整個結構的抗震性能。結構設計優化達到了提高項目技術和經濟雙重效益的目的。
又如：某工程9棟住宅，其中3棟18層、3棟22層、3棟28層、采用大地下室連接為一，土質情況：25M深度內，土層較松，樁側摩阻力為15-30kPa，越向下土層越密實，樁側摩阻力逐漸增加為50-70KPa，38米以下各層樁端阻力均較小，為1500-2500kPa。
原基礎方案按當地的習慣做法及地勘報告建議：18及22層建筑選8-1層作持力層，樁長為40米，28層建筑選8-2層作持力層，樁長為50米。
選擇方案：一是全部選用50米長的Ф500及Ф600的預應力管樁！二是節省工程造價（樁的性價比、承臺的尺寸）；三是進一步降低建筑物的沉降差及沉降值；四是方便施工管理，提高樁基檢測的效率，降低檢測成本。
對于Ф500管樁，當樁長由40米增加到50米時（增長25%），其單樁承載力由1435KN增加至2080KN（增大45%），單位樁長的性價比大幅提高80%。
3.施工圖審查與結構設計優化并不矛盾
它們的著眼點不同、側重面不同，施工圖審查并沒有義務審查設計的經濟性，而結構設計優化的目的之一是控制成本、并使設計更加合理。當然，結構設計優化的結果也必須通過施工圖審查。某3+1層建筑，4層住宅，半地下室，淤泥質土，厚度約為18米，承載力為70KPa。在32-40米處有較好的沙層，可做樁基持力層，此時Ф300的預應力管樁承載力為600KN。
原基礎方案：筏板基礎；8米長的水泥攪拌樁加連接梁形成復合地基+止水筏板；長度為35米的Ф300預應力管樁，一柱一樁+止水筏板；預應力管樁方案最經濟(便宜16%)！最安全！較攪拌樁施工周期短！
優化設計后，方案調整為：±0.00標高的取值，地下室的埋深：——對支護、土方、水浮力、抗拔樁的影響；覆土厚度的控制：——地下室布局、景觀的要求、管線的要求；地下水位高度的取值和應用：——抗浮設計水位和最低設計水位；
地下室底板的布置方案：
承臺間設基礎梁加大板式結構。
樁承臺兼柱帽的無梁筏板板結構。（造價相差20%-30%！）
結果：總共節省工程造價3500萬元以上！
4.結構設計的優化工作不會影響設計、施工進度
可與設計同步進行。設計優化工作也可以按工程進度要求分階段進行。某工程由共六幢高層建筑組成，建筑面積13萬平方米。結構設計優化的主要內容是：樁基、剪力墻的布置和墻厚、樓層現澆板、地下車庫的底板與頂板、地下室外墻、框架柱梁等。
工程結構設計優化后的經濟效益：省去人工挖孔擴底灌注樁計360棵。基礎筏板厚度減少，共計節約混凝土用量570m3，鋼筋用量減少約220噸。地下室外墻、基礎抗水板、頂板共節省混凝土用量約計2000m3，節約鋼筋70噸。主樓現澆板節約混凝土超過1000m3。1#住宅樓減少剪力墻布置后，節約混凝土約400m3，鋼筋約45噸。6#酒店經結構優化布置后，每層增加凈高約150，減少了梁混凝土用量，梁柱鋼筋用量減少約20噸。
關鍵詞：建筑結構設計成本優化結構指標
中圖分類號：TU318文獻標識碼： A
建筑結構設計是工程建筑項目的靈魂，是控制其技術和經濟的重要環節。建筑結構主要有房改造系統、結構細部、基礎結構和圍護結構等，進行建筑結構的設計過程中要針對這幾部分，對其受力情況、造價情況和布置等進行綜合考慮，保證建筑結構功能正常發揮的同時還能夠具有比較理想的經濟效益。
一、建筑結構成本的影響因素
很多因素都會影響建筑結構成本。我們需要在對項目的結構形式、基礎形式、施工條件和建筑條件等進行綜合的調查之后才能進行投資決策，才能保證建筑項目成本控制在合理的范圍內。
1.建筑結構類型的影響。不同的建筑結構類型有著不同的工程造價。選擇建筑結構類型時要注意建設單位是否具有相應的施工能力、投資水平，并根據工期對不同結構類型的造價進行綜合性的分析，選擇投資和收益之間合理的平衡點，并通過成本優化配置，最終確定其結構設計類型。
2.混凝土強度的影響。通常情況下，在保證建筑結構安全性和穩定性的前提下，適當降低混凝土的設計強度，能夠有效減少建設成本【1】。在進行結構設計時，要通過合理的結構優化降低混凝土強度的設計要求，改善項目造價成本上漲問題。
二、建筑結構設計成本優化模型
1.目標函數的設定。
（一）設置模型設計決策變量x為建筑結構設計圖示計算工程量，按照計價規范工程量計算規則進行計算。
（二）設置市場條件：按照建筑結構構件招標市場清單綜合單價設置模型市場價值系數。按照某地區某時期內統計建筑市場招標中標工程建筑結構構件綜合單價設置。8層以上建筑結構可以增設相應超高增加費用。
（三）之后建立目標函數，設置約束條件。鋼筋混凝土建筑結構施工工序主要有模板支撐安裝、鋼筋的制作、綁扎和安裝以及混凝體施工等方面，模板安拆裝計量計價需要按照模板和混凝土的接觸面積進行計量計價，這只一種非實體措施性工藝費用，計量工作復雜但是總體數額較小【2】。所以這些步驟通常都進行了簡化計算，國家和省市為建設方提供了混凝土模板安拆裝工程量的統一參考表，用以簡化計算。
2.建筑結構目標成本預測。預測成本和資源要素的限額要求按照構件設計用量范圍進行計算，保證其科學性和合理性，并按照一定的預測程序進行。
3.分析影響建筑結構成本的參數
采用解釋結構模型分析鋼筋混凝土建筑結構方案設計，明確影響建筑結構目標成本的設計參數。
（一）建筑結構成本優化模型應用。
（1）對建筑結構項目設計和功能參數，包括面積、高度、層數和建筑功能等進行賦值，住宅樓、商業樓、辦公樓和綜合樓分別賦值為1、2、3、4。
（2）進行建筑結構項目成本和工料資源消耗的預測，按照成本預測和資源預測的模型進行計算，并按照國家或者省市提供的標準確定模版工作量和混凝土消耗量的限額。
（3）確定擬建工程項目構件清單項目綜合單價。獲取方式主要有以下幾種：在當地工程造價管理部門的公告中獲得、根據當地計價標準和定額計算得到、對市場和交易信息進行分析后獲取等。
（4）計算工程量。把獲得的數據錄入建筑結構成本優化模型中進行優化計算，并對獲得數據進行分析，給施工圖的設計和施工過程提供工程量引導。
三、建筑結構設計成本優化措施
1.建筑結構設計的影響因素。首先設計者要掌握好房屋距離和高度之間的關系，在進行設計時要在保證建筑結構的安全性和穩定性的前提下考慮其經濟效益。
2.結構方案。這是施工環節的主要技術參考，即便是相同的建筑在不同的方案基礎上也可能會產生不同的建設結果【3】。設計結構方案時要重視結構和構件之間的關系，保證結構擁有一個良好的受力工作狀態，保證結構受力在最佳狀態，這樣才能夠保證建筑結構整體的承載力和剛度符合設計標準要求。保證結構受力合理前提下，還要能夠適當的提高建筑結構的抗風險能力，從整體上降低工程造價。設計者要從整體考慮，保證結構和構件之間的協調一致，使其能夠到達最佳的標準要求，進行安全設計。
3.結構設計準確性的提高。建筑工程的設計項目繁多工序復雜，保證準確性是比較困難的，但是建筑工程的質量直接關系到人民群眾的生命財產安全，結構設計的準確性一定要得到保障【4】。為了提高結構設計的準確性，設計人員要采用自身經驗和計算機相結合的設計方法，通過計算機完成較大的計算量，但是設計人員不能夠過分依賴計算機，需要借助設計者的經驗選擇合理的計算結果。
4.結構材料的選擇。建筑結構的承載能力來自于結構材料良好的強度和承載能力，結構的強度需要使用建筑材料獲得，不同的建筑材料會帶來完全不同的建筑整體強度等性能指標。進行材料選擇要求根據實際施工情況和設計要求選擇合適的鋼筋混凝土和預應力混凝土。對混凝土的變形率和配筋率也需要重點考慮，選擇合理的混凝土施工參數有效的控制裂縫，降低工程的間接成本。
四、實施細則
1.構建項目模型。按照模型的應用步驟對大廈建筑結構目標成本和成本要素進行預測，并帶入該項目設計參數。
2.確定建筑結構構件單價。按照建筑工程消耗量定額中對超高增加費的規定確定鋼筋混凝土的綜合單價。把項目的設計參數、綜合單節和成本要素以及預測值都代入建筑結構設計成本優化模型中。計算完成之后按照建筑設計和結構設計優化步驟進行建筑結構設計成本優化。
3.方案設計階段。構件線性規劃模型，規劃求解，約束條件有目標成本、成本要素資源和工程量等，在約束條件下對建筑結構構件的尺寸、結構和工程量進行優化。
計算階段成本優化運算的敏感性報告，計算構件工程的終值、遞減成本和允許的增量以及減量。在最優解基礎上，在影響要素中鋼筋的影響最顯著，混凝土次之。鋼筋的單位影響金額是混凝土的10倍，而模板的可允許變化范圍則很大，混凝土次之。
按照建筑結構的設計程序，進行成本優化分析之后就可以進行初步設計，按照結構設計的幾步程序完成成本優化的層層實施，并最終達到了成本優化的目標。
五、住宅結構指標
根據大量數據統計，我國目前住宅的含鋼量等結構指標見下表。
上部結構鋼筋、混凝土含量指標
說明：（1）計算基礎面為地下室頂板面以上（不含地下室頂板）。
（2）地上部分不含砌體拉結筋、屋面剛性防水鋼絲網，含建筑構件內鋼筋及砼。計算范圍從地下室底板以上，含屋面女兒墻及其他建筑構件。分母為按《建筑工程建筑面積計算規范》計算的建筑面積。
結束語：
建筑產品體積龐大，生產周期長，控制建筑工程的成本有著更多需要考慮的因素。本文提供了住宅結構指標，設計單位和房地產開發單位在控制結構成本時可做參考。
參考文獻：
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[2]王利輝，翟榮兵，馬文濤.民用建筑中結構節能設計探討[J].現代商貿工業，2010(15)：125-126
關鍵詞：結構優化技術 房屋結構設計 問題 策略
1引言
隨著市場經濟體制的建立，我國的建筑行業蓬勃發展，越來越多的高樓大廈拔地而起，如雨后春筍般林立在城市中。房屋結構設計人員所面臨的巨大挑戰不僅在于量上的增大，還在于人們對于質上的高標準要求。因此，房屋結構設計人員要想把挑戰變成機遇，就要把重點放在提高房屋結構的穩定性、安全性、美觀性上，同時在保證房屋質量的前提下盡可能地降低施工成本。另外，隨著建筑市場的發展，建筑材料也在日新月異。許多新型的建筑材料正在改變著傳統的房屋結構設計理念，使房屋建筑發生著翻天覆地的變化。這就需要房屋結構設計人員不斷地學習新技術、新方法，不斷嘗試新型材料，使房屋結構設計產生質的飛躍。計算機技術的應用也在改革著房屋結構設計行業，一些計算機軟件的應用在減輕設計人員工作量提高工作效率等方面發揮了巨大作用。
2房屋結構設計技術中存在的問題
合理的設計理念和設計方法是房屋結構設計人員在設計施工過程中的關鍵所在，掌握了房屋周圍的環境，對房屋結構的布局、尺寸等的科學設計，才能使房屋結構滿足美觀、實用、安全穩定的設計需求。而在這諸多的需求中，經濟性一直都是每一個房屋結構設計人員不可忽視的重要方面。但經濟性的要求并不是一味地要求設計的廉價性，而是要在保證房屋結構安全穩定美觀實用等要求的前提下，在保證房屋質量達標的前提下盡可能的降低工程造價。而一個好的優化設計方案就是在努力尋求眾多要求的平衡點。
隨著結構優化技術的多元化發展，房屋結構的優化設計策略也越來越多，這其中不免出現諸多問題。
一、如前所述，房屋結構設計中需要考慮多種因素，這些因素紛繁復雜，設計人員在優化設計的過程中難免出現顧此失彼的現象，常常滿足了這個方面而忽視了另一方面，無法做到權衡各個因素。現存的計算機設計軟件業存在著很多缺陷，設計人員如果過分依賴此類設計軟件，就會造成房屋優化設計不達標現象的出現。
二、房屋結構設計施工過程中設計人員都是親自進行每一項的設計，這就會導致設計人員往往從細節入手，只注重了結構尺寸在小范圍內的設計是否合理，而忽視了整體效果。為了避免這個問題，設計人員要時刻提醒自己，多從整體的合理性和美觀性上考慮小部件的尺寸和結構問題，以保證房屋整體的穩定性。
三、傳統的單一房屋結構優化設計算法時代已經過去，隨著房屋結構設計的變量不斷增加，創新的設計算法正在考驗著每一個房屋設計人員。
3房屋結構設計中的優化策略
要從多角度多方位進行房屋結構的優化，本文主要從以下幾點進行討論：
3.1優化房屋建筑結構類型
房屋的建筑結構類型不同，其特性和所適用的范圍也不同，這就要求從結構類型的特性入手，以尋求最佳的類型。常用的房屋結構類型主要有以下幾種：一、剪力墻結構類型。該類型的建筑以混凝土施工技術為基礎，適用于高層建筑，具有很多優點，例如抗震性能強、鋼筋使用數量少等。二、框架結構類型。相比于剪力墻結構類型，該類型的建筑的抗震能力明顯不足，但具有靈活的特點，布局沒有剪力墻類型死板，而且工程造價相對較低。三、框架-剪力墻結構類型。顧名思義，該類型的建筑是上述兩種建筑類型的組合，汲取了兩者的優點，應用性強。三種類型的建筑結構都有自身的優缺點，對其的取舍要考慮施工的具體情況和業主的要求，盡量權衡房屋質量和施工成本，優化設計方案，獲得雙贏。
3.2計算機技術的合理應用
隨著房屋結構設計中的變量越來越多，設計算法也變得越來越復雜，房屋設計施工人員面對紛繁復雜的變量和影響因素，根本無法全面顧及到。而且進行諸多變量的計算會消耗大量的人力和時間。這就需要在房屋結構優化計算的過程中積極地應用計算機技術，利用一些計算機軟件，實現參數計算，減輕設計人員的工作量，提高工作效率。
3.3節能環保的設計理念
在房屋結構設計的過程中要積極地貫徹綠色環保的設計理念，以科學合理的方法設計綠色建筑。節能優化要從兩方面入手，首先是房屋朝向的形狀的優化設計。房屋的朝向問題主要受到我國氣候條件的制約，一般以坐北朝南為佳，能夠加強陽光照射，保證良好通風。形狀的設計主要是考慮到房屋外表面所受到的冷風影響，優化的目的則在于努力尋找最佳的形狀和方位，盡量減少房屋熱能的損耗，達到節能的目的。其次是門窗和屋頂的設計。由于房屋的坐北朝南的地理方位，南面的窗戶自然要設計的大而且多，保證充足的陽光的攝入，而北面的窗戶則盡量的小、少，以避免熱量的散失。門窗材料的保溫性能也要過關。屋頂應該采用架空或者鋪設循環水管的方式，使房屋冬暖夏涼。
3.4概念設計優化技術
房屋結構優化設計因素和變量紛繁復雜，設計人員可以采用概念設計優化技術，通過自身多年的工作經驗，結合多種設計方案的利弊，取其精華去其糟粕，提出新的設計方法和設計理念，在不違背房屋設計的普遍規律的前提下，大膽創新，開創房屋結構設計的新局面。
結語
房屋結構在房屋建筑中的作用不言而喻，是整個房屋建筑的支架結構，其質量的好壞直接影響到整個建筑質量的好壞。因此，房屋結構的優化設計的重要性日益突出。作為房屋結構設計人員，必須嚴格要求自己，不斷地為自身充電，積極地學習新技術新方法，重視新材料的應用，改革設計理念，摒棄陳舊的設計方法，積極地投入到房屋結構設計優化方案中去，以飽滿的熱情和認真負責的態度完成每一個房屋結構的設計，從多角度、多層次綜合考慮各種因素，從眾多的設計方案中挑選最佳設計方案，對方案中不足的地方大膽地進行改革創新，不斷地提高房屋的穩定性、實用性和美觀性，以達到業主的要求為終極奮斗目標，努力尋求經濟化和高品質之間的平衡點，促進房屋結構設計向著低成本高質量的方向高速發展。
參考文獻
[1]馮遠賓.淺談結構設計優化在房屋結構設計中的應用.《房地產導刊 》.2013年7期
[2]鄭俊宏.淺談房屋結構設計優化技術的實踐應用.《城市建設理論研究（電子版）》.2012年17期
[3]鄭智，樂肖軍.結構設計優化設計技術與其在房屋結構設計中的應用.《中國新技術新產品》.2011年4期
結構設計優化技術與其在房屋結構設計中的應用分析
王雄飛 閆新紅
（河北加華工程設計有限公司 河北保定 071000）
摘要：改革開放以來人民的生活水平不斷提高，人民的精神文化追求也在隨之提高，對居住環境的要求也越來越高，單一的房屋結構設計也已遠遠不能滿足人們追求新穎、崇尚時尚的心理。這就對房屋結構設計人員提出了更高的要求。結構設計優化技術在房屋結構設計中的應用，必將提高房屋結構的穩定性、經濟性和合理性，滿足大眾對房屋美觀實用、安全舒適、時尚個性的基本要求。本文首先分析了現存的房屋結構設計存在的問題，然后提出了房屋結構設計的優化策略。
關鍵詞：結構優化技術 房屋結構設計 問題 策略
1引言
隨著市場經濟體制的建立，我國的建筑行業蓬勃發展，越來越多的高樓大廈拔地而起，如雨后春筍般林立在城市中。房屋結構設計人員所面臨的巨大挑戰不僅在于量上的增大，還在于人們對于質上的高標準要求。因此，房屋結構設計人員要想把挑戰變成機遇，就要把重點放在提高房屋結構的穩定性、安全性、美觀性上，同時在保證房屋質量的前提下盡可能地降低施工成本。另外，隨著建筑市場的發展，建筑材料也在日新月異。許多新型的建筑材料正在改變著傳統的房屋結構設計理念，使房屋建筑發生著翻天覆地的變化。這就需要房屋結構設計人員不斷地學習新技術、新方法，不斷嘗試新型材料，使房屋結構設計產生質的飛躍。計算機技術的應用也在改革著房屋結構設計行業，一些計算機軟件的應用在減輕設計人員工作量提高工作效率等方面發揮了巨大作用。
2房屋結構設計技術中存在的問題
合理的設計理念和設計方法是房屋結構設計人員在設計施工過程中的關鍵所在，掌握了房屋周圍的環境，對房屋結構的布局、尺寸等的科學設計，才能使房屋結構滿足美觀、實用、安全穩定的設計需求。而在這諸多的需求中，經濟性一直都是每一個房屋結構設計人員不可忽視的重要方面。但經濟性的要求并不是一味地要求設計的廉價性，而是要在保證房屋結構安全穩定美觀實用等要求的前提下，在保證房屋質量達標的前提下盡可能的降低工程造價。而一個好的優化設計方案就是在努力尋求眾多要求的平衡點。
隨著結構優化技術的多元化發展，房屋結構的優化設計策略也越來越多，這其中不免出現諸多問題。
一、如前所述，房屋結構設計中需要考慮多種因素，這些因素紛繁復雜，設計人員在優化設計的過程中難免出現顧此失彼的現象，常常滿足了這個方面而忽視了另一方面，無法做到權衡各個因素。現存的計算機設計軟件業存在著很多缺陷，設計人員如果過分依賴此類設計軟件，就會造成房屋優化設計不達標現象的出現。
二、房屋結構設計施工過程中設計人員都是親自進行每一項的設計，這就會導致設計人員往往從細節入手，只注重了結構尺寸在小范圍內的設計是否合理，而忽視了整體效果。為了避免這個問題，設計人員要時刻提醒自己，多從整體的合理性和美觀性上考慮小部件的尺寸和結構問題，以保證房屋整體的穩定性。
三、傳統的單一房屋結構優化設計算法時代已經過去，隨著房屋結構設計的變量不斷增加，創新的設計算法正在考驗著每一個房屋設計人員。
3房屋結構設計中的優化策略
要從多角度多方位進行房屋結構的優化，本文主要從以下幾點進行討論：
3.1優化房屋建筑結構類型
房屋的建筑結構類型不同，其特性和所適用的范圍也不同，這就要求從結構類型的特性入手，以尋求最佳的類型。常用的房屋結構類型主要有以下幾種：一、剪力墻結構類型。該類型的建筑以混凝土施工技術為基礎，適用于高層建筑，具有很多優點，例如抗震性能強、鋼筋使用數量少等。二、框架結構類型。相比于剪力墻結構類型，該類型的建筑的抗震能力明顯不足，但具有靈活的特點，布局沒有剪力墻類型死板，而且工程造價相對較低。三、框架-剪力墻結構類型。顧名思義，該類型的建筑是上述兩種建筑類型的組合，汲取了兩者的優點，應用性強。三種類型的建筑結構都有自身的優缺點，對其的取舍要考慮施工的具體情況和業主的要求，盡量權衡房屋質量和施工成本，優化設計方案，獲得雙贏。
3.2計算機技術的合理應用
隨著房屋結構設計中的變量越來越多，設計算法也變得越來越復雜，房屋設計施工人員面對紛繁復雜的變量和影響因素，根本無法全面顧及到。而且進行諸多變量的計算會消耗大量的人力和時間。這就需要在房屋結構優化計算的過程中積極地應用計算機技術，利用一些計算機軟件，實現參數計算，減輕設計人員的工作量，提高工作效率。
3.3節能環保的設計理念
在房屋結構設計的過程中要積極地貫徹綠色環保的設計理念，以科學合理的方法設計綠色建筑。節能優化要從兩方面入手，首先是房屋朝向的形狀的優化設計。房屋的朝向問題主要受到我國氣候條件的制約，一般以坐北朝南為佳，能夠加強陽光照射，保證良好通風。形狀的設計主要是考慮到房屋外表面所受到的冷風影響，優化的目的則在于努力尋找最佳的形狀和方位，盡量減少房屋熱能的損耗，達到節能的目的。其次是門窗和屋頂的設計。由于房屋的坐北朝南的地理方位，南面的窗戶自然要設計的大而且多，保證充足的陽光的攝入，而北面的窗戶則盡量的小、少，以避免熱量的散失。門窗材料的保溫性能也要過關。屋頂應該采用架空或者鋪設循環水管的方式，使房屋冬暖夏涼。
3.4概念設計優化技術
房屋結構優化設計因素和變量紛繁復雜，設計人員可以采用概念設計優化技術，通過自身多年的工作經驗，結合多種設計方案的利弊，取其精華去其糟粕，提出新的設計方法和設計理念，在不違背房屋設計的普遍規律的前提下，大膽創新，開創房屋結構設計的新局面。
結語
房屋結構在房屋建筑中的作用不言而喻，是整個房屋建筑的支架結構，其質量的好壞直接影響到整個建筑質量的好壞。因此，房屋結構的優化設計的重要性日益突出。作為房屋結構設計人員，必須嚴格要求自己，不斷地為自身充電，積極地學習新技術新方法，重視新材料的應用，改革設計理念，摒棄陳舊的設計方法，積極地投入到房屋結構設計優化方案中去，以飽滿的熱情和認真負責的態度完成每一個房屋結構的設計，從多角度、多層次綜合考慮各種因素，從眾多的設計方案中挑選最佳設計方案，對方案中不足的地方大膽地進行改革創新，不斷地提高房屋的穩定性、實用性和美觀性，以達到業主的要求為終極奮斗目標，努力尋求經濟化和高品質之間的平衡點，促進房屋結構設計向著低成本高質量的方向高速發展。
參考文獻
[1]馮遠賓.淺談結構設計優化在房屋結構設計中的應用.《房地產導刊 》.2013年7期
關鍵詞：建筑結構設計優化 房屋結構設計 大開間剪力墻
目前，我國房地產行業的快速發展，使得人們對房屋結構設計的應用效果需求越來越大。然而，在實際工作中，相關建設人員并沒有將建筑結構設計優化方法重視起來，這就使房屋建筑工程的施工建設水平始終處于瓶頸階段。基于此，相關建設人員應從設計優化的要點出發，來找出具有實際應用效果的結構設計優化方法。只有這樣才能體現房屋建筑結構設計的水平，為現代化經濟建設提供相應的助力。
一、研究房屋建筑結構設計優化方法的重要性
隨著現代化建設水平的不斷提高，房屋建筑企業要想在激烈的市場環境中生存下來，必須通過保證經濟效益來提升自身的核心價值。而建筑結構設計的優化方法，能夠在很大程度上減少在房屋結構設計方面的資金投入。因此，相關建設人員應將這一內容重視起來，以降低工程建設的經濟成本[1]。
二、房屋結構設計中建筑結構設計的優化要點
1.統計結論的分析
設計者對所需要的數據計算結果進行分析，可以找到不同設計方案之間存在著相同之處和不同之處，進而選擇出最佳的方案。對這些結果進行分析，需要設計者站在多個角度對其進行思考，從而得到最佳方案。站在客觀的角度進行分析，房屋建筑的成本較高，所涉及的利益方也是多方面的。因此，設計者在對房屋結構進行設計的過程中，還需要對經濟性以及經濟含量等多加考慮，對這些內容進行妥善處理，盡可能的實現多方利益達道一個平衡狀態。
2.結構模型的設計
房屋機構設計當中的建筑模型設計，通常被分為三個階段，分別為選擇變量――確定函數――衡量條件。首先，是對變量進行選擇，和工程目標相類似的參數包括房屋的價格參數、預期生產損失參數等。一般情況下，一個工程的實施和多個數值有聯系，設計人員往往將這些數值作為依據。因此，一個變化幅度比較小的參數對設計人員具有重要意義，這些數值會導致建筑設計等和計算相關的而工作難度被有效降低，能夠幫助設計者很快找到和這次設計目標相符合的數據組。當這一數據找到之后，從而對最佳方案進行選擇，進而使我們的房屋結構設計得到優化。其次，確定相應函數，在進行工程設計過程中，需要對房屋的橫截尺寸以及鋼筋的尺寸進行預先確定，相關設計人員需要在眾多函數中找到和這些尺寸相符合的函數組，并進行不同性質的分析，從而能夠在最大限度上降低房建費用。最后，是衡量條件階段，這一階段的條件主要指的是在房屋結構設計過程中，設計者借助工程目的，并結合實際施工情況對其進行分析，從而得出多種束縛條件，進而保障工程和相關規定相符合。通常情況下，這些條件中有房屋尺寸、構架的穩定性、墻體裂縫限度以及結構剛性等[2]。
3.計算方法和最優程序的選擇確定
對房屋建筑結構進行設計和優化的過程中，所涉及到的內容有相對復雜的變量和對各種設計條件的計算。針對這一內容，當設計者進行演算的過程中，需要選擇相對合理的計算方式，盡可能的使運算更加簡便。針對一些附加條件的問題進行演算的過程中，將附加條件進行忽略，可以更加容易得到計算結果，從而幫助設計者節約更加的時間和精力。
三、建筑結構設計優化方法在房屋結構設計中的應用實踐
1.建筑主體優化
對于房屋建筑的上部結構設計，相關建設人員應通過建立相關的模型來實現系統優化。首先，應通過合理設置剪力墻來保證剪力墻結構整體質量的均勻性。即將房屋建筑樓層中平面剛度的中心點與樓層整體結構的重心相重合，這就降低了地震、風力等不可控的自然因素給剪力墻造成的影響。其次，在進行房屋結構設計時，要盡可能的采用大開間的剪力墻構造，這就可以加長剪力墻的墻肢長度，從而減少墻肢的數量。在此情況下，工程建設就能減少混凝土材料的用量。再次，由于剪力墻內部的暗柱是由普通的鋼材鑄造而成的，采用大開間剪力墻的結構設計，還能有效減少鋼筋材料的使用量。最后，如果房屋建筑工程的結構設計條件不足以提供大開間的剪力墻設計，而且設計的抗震抗壓等級較高，那么則不能采用大開間的結構設計[3]。
2.局部與整體優化
房屋建筑工程的結構設計具有層次性和復雜性的特點。因而，在層次性設計方面，相關建設人員要根據工程項目的結構體系、設計體系以及安裝建設體系等，來實現局部與整體的設計優化。此過程，由于各個體系內部存在許多下屬體系，這就要求設計人員要逐一沖破布局間的橫向關聯，進而實現疊加。而從復雜性的設計方面來看，設計人員的要從零部件的選取、建筑材料的選擇以及結構類型的對比等來進行設計優化。由此可見，房屋建筑結構的設計人員，應著眼于工程建設項目的整體，只有這樣才能達到設計優化的目標效果。
3.樁基礎優化
房屋建筑的樁基礎結構設計，要根據業主提供的相關地質勘察報告。這樣一來，就能結合工程項目的實際情況來進行結構設計優化方法的實踐。以某房屋樁基礎結構的設計建設為例，結構設計人員依據業主提供的地質勘察結構，設計采用鉆孔灌注的施工方式，并將樁徑設計為700mm。為節約樁基礎結構的設計應用成本，在建筑方案的成形階段，設計人員應通過樁基靜荷載試驗來預估柱下荷載，這是確定最終抗拔樁、承壓樁承載力特征值的有效方法。對于該工程的地下結構，由于地下室的埋深較大，且具有地下水豐富的設計特點。相關建設人員采用了抗拔樁設置，來降低地質條件對樁基礎結構設計實踐的影響。
4.結構與電氣專業優化
當房屋建筑結構的電氣管線是以導線的形式設置在金屬管或是樓板暗裝內，這就會給預制結構的作用發揮帶來一定影響。因此，設計人員在設置穿過梁管線的過程中，應預留出相應的孔洞。此過程，不僅要保證梁寬與墻厚的一致性，還要孔洞預留的合理性。對于條件限制的不一致問題，結構設計人員可通過墻側面與梁側面保持平齊的方法，來確保穿梁管線不會露出墻外。
5.與排水系統的協調優化
目前，房屋建筑排水系統房間存在許多機械設備，由于其荷載強度與荷載能力較大，這就會給系統與結構的運行帶來安全隱患。針對這一問題，設計人員可通過確保管道的預留深度和預留尺寸，來優化結構的設計應用效果。具體來說，可通過加固樓板的鉆孔位置，來提高排水系統的運行效果。此外，還要注重水平方向系統管道的設置，即水平管線是否貫穿梁柱[4]。
結束語：
綜上所述，房屋結構設計的優化方法要想實現其應有的目標效果，需從工程建設的實際情況出發。事實證明，只有這樣才能使房屋建筑工程的各部分結構實現設計內容的優化。具體優化方法的實踐可從建筑主體、局部與整體、樁基礎、結構與電氣專業等方面入手，這就能夠在很大程度上降低房屋結構建設的成本。
參考文獻：
[1]何冬霞.建筑結構設計優化方法在房屋結構設計中的實際應用[J].中華民居（下旬刊），2013，10：18-19.
[2]鄒俊.建筑結構設計優化方法在房屋結構設計中的現實應用[J].科技傳播，2010，19：139-132.
【關鍵詞】房屋結構；建筑設計；優化技術
當今社會對房屋建設的要求不僅僅是對質量的要求，更高層次上是對房屋建筑結構方面的要求。所以作為房屋建筑公司不能夠停留在陳舊的思想觀念中，應該緊跟社會發展的步伐甚至超越社會的發展，引領房屋建設的發展方向。這就要求其在建筑結構設計中必須有滿足人類需求有效的實施優化設計，房屋建筑結構優化設計能夠使房屋具有美觀、經濟、實用等方面的特點，并且在建筑過程中可以節省空間，提高建筑施工的效率。
一、房屋優化設計的主要內容
居民住房與商品房在結構和用途上都不同，居民住房更加注重房屋優化設計。房屋優化設計的主要內容包括結構是否實用，布局是否合理，外形是否美觀等等。房屋優化設計的目的是滿足居民的需求，為居民提供滿意的住房，同時也能夠增加開發商的經濟效益。通常情況下來講，具體的房屋優化設計方案主要從整體布局和具體部件兩個角度進行分析，考慮。影響整體布局的主要因素有房屋的尺寸，包括房屋的長度，寬度，高度等等。影響具體部件的主要因素有鋼筋和混凝土的強度等等。對于這兩方面的設計必須要由專業的工程技術人員進行設計，并進行規范化的審核和監督，這樣才能為房屋優化設計的后續工作打好堅實的基礎，以達到房屋優化設計的最終目標。
二、結構設計優化方法
結構設計優化就是指在設計建筑結構的時候，要改革設計理念，采取科學、先進的設計方案篩選方式，選擇出在各方面都能達到最佳效果的設計方法。建筑結構設計優化主要包括建筑物各個部分結構的優化設計，以及對建筑物整體結構的設計。
（一）結構優化設計模型
結構優化設計就是在各種變量中選擇主要參數，并且構建函數模型，采取科學、先進的方法計算得出最優解。結構優化設計模型的建立步驟主要包括以下幾點：其一，變量選擇。一般而言，影響設計方案的重要數據，均可以稱之為變量。比如，工程目標參數主要有房屋價格參數、預期產生損失參數；工程控制級約束參數主要有房屋結構可靠性參數，等等。如果設計人員可以有效減小參數的變化幅度或者減少變量參數的參考，那么，就可以降低和建筑結構設計、計算、編程相關工作的難度，這樣設計人員就能夠快速的找到和設計目標相符的數據。其二，函數確定。在多組函數中，設計人員可以根據房屋橫截面尺寸、鋼筋尺寸等數據選擇最相符的那組函數，對函數性質予以分析，進而實現降低房屋造價的目的。其三，條件衡量。根據房屋結構耐用性、穩定性的要求，房屋設計的約束條件主要有房屋尺寸、架構剛性、架構穩定性、架構體系規格、墻體裂隙限度、結構可塑程度等。
（二）結構優化計算方案
在房屋結構設計中，經常涉及很多計算過程，并且在優化設計中，計算過程將會更加復雜、多變。在進行數據演算的時候，一定要將附加約束條件問題轉變為不附帶約束條件問題，這樣就可以更快的計算出結果。通常情況下，計算方法主要包括符合型法、拉氏乘子法等。這些計算方法各有利弊，在實際設計過程中，一定要結合房屋建筑的實際情況，選擇恰當的計算方法，實現節約時間、節省精力的目的，保證優化設計的合理性與科學性。
三、結構設計優化技術的作用
（一）提升建筑的安全性
通過對房屋建筑結構的優化設計，可以對原有設計方案中的不足和缺陷進行彌補，從而提升建筑結構的合理性和安全性，在保證建筑整體質量的基礎上，節省建筑材料，提升建筑的穩定性和相應的受力性能，確保建筑的使用安全。
（二）減低工程造價
相關數據顯示，運用結構優化設計后，與原設計方案相比，建筑工程的成本可以節約10%―30%左右，成本大大降低。同時，通過結構優化設計，還可以充分發揮原材料的性能，確保建筑結構各個單元之間的緊密聯系，提升建筑工程的經濟性。
（三）結構設計優化技術的方法
之前也提到，建筑結構設計所追求的最終效果，是實現結構的安全性、經濟性、美觀性、實用性以及施工的便利性。在房屋建筑中應用結構設計優化技術，主要體現在建筑結構總體的優化設計以及建筑的分部結構優化設計。在房屋結構設計中的結構優化設計，主要包括基礎結構、屋蓋系統、圍護結構、結構細部等多個方面，需要從結構受力情況、整體布局、結構造型以及成本造價等方面進行綜合分析。結構設計優化技術需要從房屋建筑的實際情況出發，以確保優化設計作用的充分發揮。
四、結構優化技術在房屋結構設計中的應用
（一）工程概況
該住宅建筑整體高度30層，地下1層，采用鋼結構框架剪力墻的形式。在結合實際需求和現場情況進行綜合分析后，采用了結構優化設計，對傳統結構設計的模式進行改進和創新，以計算機為輔助手段，對每一個施工階段的設計進行了優化，同時針對整個建筑工程實行全局優化設計。優化后的方案與優化前相比，不僅更加科學合理，而且節省了大量的成本，與優化前相比，工程造價降低了 26%。
（一）優化設計規范
在對該房屋建筑進行結構優化設計的過程中，設計人員嚴格遵循了相應的結構設計規范，不僅充分了解了結構設計規范中的相關條例，而且結合房屋結構設計的實際情況，對結構優化設計的方案進行了合理應用。同時，針對結構設計規范中存在的不足，如安全性較差、要求過于寬松等，設計人員結合實際情況進行了適當的取舍，從而切實保證了設計成果的最優化。
（二）前期參與
要想做到結構的最優設計，制定出最佳的結構設計優化方案，設計人員應該積極參與到工程的前期規劃中去，充分了解工程設計的實際情況，針對客觀需求，有針對性地對建筑結構形式進行選擇和規劃，從而形成一個科學合理、行之有效的結構優化設計方案，為建筑工程的施工提供相應的指導和參考。這樣，才能切實保證優化設計的成果，保證建筑工程的質量。而如果設計人員無視工程的前期規劃，盲目按照自身的經驗對其進行優化設計，就會由于對建筑結構體系受力情況的把握不當，出現無從下手的局面，影響設計成本的質量。
（四）概念設計
對于房屋建筑而言，在相同的建設條件下，采取不同的結構布局方式，就會產生不同的設計效果。因此，在房屋結構優化設計的過程中，應該實現細部結構優化與概念設計的有機結合，這樣才能切實有效地提高結構優化設計的效果。這里的概念設計，主要是指將建筑的設計概念作為設計工作的重點，屬于一種貫穿設計整個過程的設計方法，主要是針對缺乏相應數值的細節進行處理，如地震設防烈度量化等情況，如果單純依靠相應的公式，得出的結果必然會與實際情況存在較大的差異，而采用概念設計的方法，則可以將數值作為一種參考依據，從而對結構設計中的細節進行合理把握，提升結構優化設計的質量。
綜上所述，房屋結構優化設計對房屋建筑來說是非常重要的，不僅能夠降低工程造價，還能滿足人們的需求，提供給居民經濟實用，安全美觀的住房，使居民感受到自己所花的錢是非常值得的。房屋建筑商應該應用合理的結構優化設計，實現公司利潤的最大化，從而提高公司的綜合競爭力。
【參考文獻】
[1]王也.建筑結構設計優化方法在房屋結構設計中的應用[J].中華民居（下旬刊），2013，03
關鍵詞：建筑結構設計；優化方法；房屋結構設計；運用
伴隨著不斷提升的社會生活和發展，人們開始對建筑的實用、美觀、經濟和安全性有更高的標準，同時房屋建筑構造直接影響房屋使用功能以及直來給你，所以設計實現優化就非常關鍵。建設建筑的同時建筑構造方面投入資金比較大，為了降低這部分投入需要持續進行結構設計優化，保證建筑質量安全的基礎上，實現建筑設計規劃，將建設方案擬定，科學安排施工工程，將總體構造施工控制，保證企業經濟效益增長。
1 房屋建筑結構設計優化重要意義
目前的建筑行業發展趨勢來講，未來建筑設計的主要方向是高層和超高層，對建筑行業來說，怎樣保證業主房屋結構設計需要的前提下，最大程度上將建筑成本節約，是最為重要的內容。使用優化房屋建筑設計方式，最大程度上將現代建筑施工設施、技術和材料優勢作用發揮出來，不但將建筑實用性和美觀性提升，還有效的將建筑成本降低，實現建筑施工經濟收益以及建筑品質和使用功效有機綜合起來，最大程度上將建筑企業業主效益確保。
2 建筑結構設計優化方法在房屋結構設計中的運用
2.1 建筑主體上部結構科學優化
利用建模將建筑上部結構設計優化進行實現，第一步科學設計剪力墻，保證剪力墻質量均勻分布，保證建筑物中心和各個平面剛度中心保證一直，從而更好的將結構剛度增強，降低因為地震、強風等自然災害給建筑結構帶來的影響。建筑施工流程中，使用大開間設計的剪力墻，將剪力墻墻肢長度增長，就可以將墻肢數量降低，將混凝土使用量降低，另外，剪力墻當中暗柱往常使用普通的鋼筋材料來建造，一旦使用比較大的剪力墻就可以建設鋼筋用量，將工程造價節約，一旦建筑對抗震性有比較特殊的標準，就不能夠隨意使用構造比較大的剪力墻。
2.2 整體和局部優化
任何一個建設工程設計都具有比較復雜和層次性的特征，建筑結構設計當中，有些設計工作人員要面對建設項目當中的每一個系統都要科學的進行優化，將每一個系統之間的聯系進行加強，有效的將總體建筑項目進行疊加，避免將優化局部作為中心，要將總體的建設項目進行優化，保證建筑結構設計優化的有效性。
2.3 優化樁基礎
一般將樁基礎的類型分為兩類，一種作為預制樁一種灌注樁，這樣的灌注樁施工品質比較難控制，時間比較久，操作非常繁雜，所以在符合沉降標準的同時，基本上不適用灌注樁方式，使用預制樁方式，可是在使用預制樁的情況下，盡量使用長度比較長，因為不斷深入的打樁，會承受越來越大的摩擦力。
2.4 基礎結構設計優化
房屋基礎結構直接影響到房屋建造的總體作業和穩定情況，因此在基礎構造設計流程當中要全面使用建筑構造設計優化方式，全面控制地基地質、樁基種類、基礎構造等各個方面的設計實現全面控制，將樁基項目方式科學確定，掌握樁身長度和直徑，優化基礎構造方法，確定基礎結構、施工技術和資金投入之間的平衡。將建筑結構設計優化全面進行的前提中，將房屋總體構造強度和結構穩定性提升。
2.5 節能結構設計的優化
優化節能結構設計要將綠色建筑理念為前提，同時自動使用設計學方式。重點內容就是：①為了讓房屋當中獲得更好的采光性能，綜合項目所處的地理環境、氣候氣溫以及城市規劃的現實情況和標準，實現針對性的挑選建筑朝向。保證房屋可以保證能夠接收到合適的太陽光照射時長，同時也為室內通風打好了非常良好的硬件基礎；②建筑美觀，盡量不與寒風構成一個直角，這樣保證最大程度上將熱量保留，同時獲得高效節能的成果；③維護房屋建筑，設計屋頂、門窗都是比較關鍵的，在面對陽光的一面，窗戶面積盡量的擴大，同時盡量的加多數量，這樣保證房屋充分獲得陽光。陰面，窗戶要盡量減少數量，為了保證熱量不散失。設計建筑頂棚，加裝可循環的水管，方便得到冬暖夏涼的使用功效。
2.6 電力設施與結構的優化
電力設備當中，電梯作為比較重要的設備，電梯房當中具有非常多的電線和構件，墻體上還有很多孔洞，所以設計電梯房的時候，要關注電梯房的強度，保證電梯房的品質。一般電線將金屬作為內心、外皮都是使用塑料等絕緣體，電線安裝的過程中，一旦沒有預留在墻上或者梁上面通道的話，安裝起來就非常難，所以，預留一些電線通道在墻上和梁上，保證電線不外漏，保證電力設施以及結構形成協調性，這樣保證電力的用電安全性能。
總之，應用建筑結構設計優化方式，能夠實現房屋結構更加舒適、安全、美觀協調的情況下，將人們對房屋建筑質量的需要滿足，降低了房屋工程的投資，同r將建筑工程建設的經濟社會效益提高，實現建筑行業良好健康發展起到非常重要的作用。
【關鍵詞】建筑結構；設計；優化；方法；房屋結構
1.前言
固體藝術中較為重要的一類為建筑，其集設計、結構、美觀于一體。通常情況下，對于房屋結構而言，其設計方面要求做到美觀、安全、經濟、適用，且便于施工作業，與此同時要盡可能將空間利用度提高，最大化以及充分發掘有限資源，進而將經濟適用目標有效實現。為了將上述目標實現，在設計上就應廣泛應用優化方法，在突出結構安全、造型美感的同時，促使房屋合理、經濟。
2.各類建筑結構設計的優化方法在房屋結構設計中的應用分析
2.1房屋結構設計中上部結構的優化設計分析
建立與優化上部結構的模型首先應布置適宜的剪力墻，且將應將剪力墻的平面具有對稱以及均勻分布的特點、有機結合樓層結構的重心以及樓層平面的剛度中心等原則有效遵循，進而將風荷載的作用下以及水平地震下扭轉效應盡量減少；如果建筑房型是允許的那么應將大開間的剪力墻的結構形式優先采用，且將剪力墻的墻肢長度適當加長，這樣可將剪力墻的墻肢總數減少，亦在樓層的側向具有相同剛度時可將剪力墻混凝土的用量大大減少。與此同時因為暗樁是剪力墻的結構中采用最多鋼筋的部位，在采取大開間的剪力墻后可在較大程度上將暗樁中鋼筋用量減少；然而如果建筑物處在較差的地質條件中，且建筑對于抗震亦有更高要求，那么應盡量的避免對大開間的剪力墻類結構進行采取；確定好墻柱之后跨高比在5以內的連梁高度通常采取窗頂以及樓層間高度[1]。若跨高比在5以上，具有較大跨度的那些框架梁高度應采取跨度1/12；建筑樓板的厚度應同相應規定相滿足，且將樓層層高與層數準確輸入，進而可對每個樓層對應荷載進行正確計算；有效確定構件后就要進行人工的修改以及干預如梁端的鉸接設置與框支梁柱的定義、風荷載、混凝土的容量等相關參數與定義，使計算模型匹配于實際建筑；最后要電算設計結果，且對電算結果所具有的合理性進行分析。
2.2房屋結構設計中樁基礎的優化設計分析
從樁型的角度而言灌注樁以及預制樁是樁基礎主要包括的兩類。因為成樁的整個過程中較難把握灌注樁的質量，同時其施工的周期同預制樁相較而言更長，所以滿足基礎總重、上部承載以及沉降控制基礎上應將預制樁盡量使用。且因為通常的情況下基礎深度不斷增加的同時，相關地基土對于樁端阻力與樁身側摩阻力亦出現不斷增大的現象，所以選樁時應盡可能的選取長度較大的那些；從樁位的角度而言，要想減少鋼筋用量與基礎底板的厚度應將軸線樁盡量采用，亦在剪力墻下盡量的對其進行布置。
2.3房屋結構設計中結構以及給排水的調優化設計分析
因為給排水的專用房間內具有設備基礎與設備存在，同其他房間相較而言其具有更大荷載。所以應在半地下室亦或地下室內盡量設置水泵間；由于給排水的房間內具有粗細不均且數量眾多的管道，所以預埋件以及預留孔洞的位置與尺寸應較為準確，且有效加強樓板孔的局部。且對于水平管道將梁柱穿過的現象要盡量避免；在管道將承重墻穿過時應將加固措施有效采取；為了避免管道繞梁以及繞柱的現象發生要確保結構布置將良好條件創造給管網系統；在建筑內尤其為高層的建筑內布置空調設備時應同衛生間、樓梯以及電梯等布置于核心區域內，所以進行結構設計的整個過程中應將該類房間內的樓面負荷重點考慮，以免此類房間內因為管道較多而導致超載現象發生。
2.4房屋結構設計中建筑以及結構協調優化設計分析
在設計的過程中要密切配合建筑結構以及建筑平面，進而將美觀實用以及結構合理的目標有效實現[2]。布置建筑墻柱應同建筑物中平面功能的要求相滿足；為了實現構件的標準化應盡量的統一各個房間的開間進深；而建筑體系在保證盡量簡單的同時墻柱應較難出現錯位現象，且截面的面積不應具有明顯變化發生，與樓層內的標高之間盡量的維持一致，亦不可對夾層結構進行設置；在應力集中亦或者受力復雜的那些轉角部位不可布置樓梯與電梯，應將輕質材料盡量使用在非承重的構件中，而為了減輕結構的自重對承重構件進行選用時可將高強材料有效選取。規則且簡單是建筑整體的布置中應遵循的原則，且為了避免出現扭轉效應要盡量使建筑的剛心以及質心重疊在一起。
2.5房屋結構設計中基礎優化設計分析
對軸線樁進行采取的前提下應將條形承臺盡量選用。如果建筑物不具備地下室，那么應對條形的承臺梁進行布置；如果有地下室那么應將水底板以及條形的承臺梁有效采取；若如果建筑具有較低高度，那么承臺梁高就可等同于地下室中止水板的厚度；如果建筑具有較高高度，那么應該依據計算來確定梁高。通常止水板荷載取值應依據上部結構的總重中20%同水浮力的和以及上部結構的總重中30%當中更大的部分來計算。然而當前部分人覺得該值要以最不利的水位來對水浮力進行考慮。
2.6房屋結構設計中結構以及電氣之間調優化設計分析
若電氣管線易導線形式安裝于金屬管外部亦或者樓板以及墻體處，有可能使預制結構具有較為困難的施工。因此若管線貫穿了建筑梁在梁預制的時候應將孔洞事先留下，與此同時保證墻體厚度同梁寬度一樣。若無法保證一樣，那么應確保墻體一側的平面相齊于梁側平面，進而確保管線不會在墻體的外面。絕大部分房屋的建筑內部電梯房具有較多空洞包含在里面，亦具有較多預埋構件。因此應單獨計算電梯房所具有的強度，進而確保設計合理的同時對施工質量的安全進行有效保證[3]。
2.7房屋結構設計中整體優化以及局部優化設計分析
層次性以及復雜性這兩類系統性設計特點為所有建筑項目設計中皆包含的部分：而從復雜性而言主要包括構件選用、材料、結構選型等；若從層次性而言主要包括設備安裝的系統、結構設計的系統以及建筑設計的系統設計等方面，且每個系統又可分為較多的子系統。進行設計的整個過程中若優化每一個子系統亦或者分系統，那么實際上是將局部之間橫向的聯系隔斷，疊加起來而形成的那個工程并非具有最優化的整體。
2.8房屋結構設計中壽命期內的分段優化設計分析
在限定的那些使用期限以內，每一項目工程中每一環節可以挑選的設計方案皆很多，換句話而言即每一個階段皆有優化的方案存在。相關設計人員可依據每個階段性質對對應的一些優化方法進行選取，也就是說優化工程的壽命期，最終在每個階段皆優化項目，確保建筑施工質量的同時將企業的經濟效益大幅提升。
3.結束語
近些年來，我國經濟、社會與科技取得不斷提高，而廣大民眾的生活亦隨之不斷提升，民眾對于房屋建筑亦具有更高的要求，要求建筑本體的環保性、經濟性、安全性以及功能性較強。而建筑結構的優化設計可將上述目標較好的實現，因此現在及未來房屋建筑結構的設計人員應遵循優化設計原則，優化升級房屋建筑結構，進而將更適宜的一個物質生存以及發展環境提供給民眾。
【參考文獻】
[1]鄒俊.建筑結構設計優化方法在房屋結構設計中的現實應用[J].科技傳播，2013，29（3）：139-140.
關鍵詞：建筑結構；優化法；房屋結構；設計應用
在市場經濟不斷發展的今天，建筑市場的競爭也不斷加大，企業為了能夠在這樣激烈的競爭下依然穩步的發展，就要不斷的進行革新，對施工設計及方法進行深入探究，建設出既美觀又安全的建筑，滿足人們的需求，才能在市場經濟的機制下立于不敗之地。在建筑建設時投入較大的部分是建筑結構方面的資金投入，為了減少這部分的投入需要不斷的優化結構設計，在確保建筑質量安全的基礎上，對房屋建筑設計進行規劃，制定建設方案，合理的安排施工項目，把控施工的整體結構，增加企業經濟收益。下面即是從結構優化方法的重要性和應用兩個方面入手，對建筑結構設計優化方法房屋結構設計進行分析和討論，借此為相關工作者提高參考。
1 房屋建筑結構優化方法的重要性
如今，隨著城市化進程的不斷加快，城市建筑土地資源越來越緊缺，因此高層或超高層住房將成為城市住宅的發展方向，相較于傳統的建筑模式，高層建筑等新型建筑的建設具有更大的難度，這就要求相關的施工建設人員應該重視房屋結構優化問題，在減少資金投入的同時，進行細致的建筑設計方案規劃，運用新技術和新理念，建設出既安全又經濟的建筑。根據相關數據可以看出合理的房屋結構設計可以減少建設資金投入，與沒有進行設計優化的建筑相比采用優化法進行優化后的建筑能夠節省10%～20%的建設費用。不過，在實際的施工建設過程中，優化設計的實施往往不是一帆風順的，可能因為多方面的限制而難以進行。首先，很多施工單位都會因為趕工程進度，而不顧施工質量，對于房屋設計的缺陷不予及時的優化處理，而對最后的建筑質量造成影響。其次，還有一些施工建設人員自身經驗不足、專業素質不高，無法進行建筑設計優化。最后，還因為一些施工建設人員和設計人員只注重建筑的部分建設，而忽視建筑的整體設計，不能準確的制定工程預案，影響建筑整體的造價。對建筑的結構進行設計優化能夠合理的規劃建筑設計，減少工程資金投入，房屋結構各個方面整合起來，保證建筑質量，為人們提供經濟安全的住房。
2 房屋建筑結構設計優化方法的應用
2.1 整體優化和局部優化
建筑設計都有一定的層次和復雜性，首先從層次性方面來說，其一般包含建筑的設計體系、結構體系及安裝設計體系等，而每一個體系內還有很多分支體系。相關的設計人員在設計建筑時，要根據實際情況參照不同分支體現的特點進行優化，逐步攻克難關，完成整個工程；其次從復雜性方面來說，其一般包含建筑原料選取、零部件選取、結構類型選取等內容。因此，無論是什么樣的房屋建筑，都可以從整體分層、細化的進行優化，實現設計優化的目標。
2.2 分階段優化
在一個工程項目中每一環的建設都是相互關聯的，每一個環節都有自己的優化設計方案，在進行工程建設時對這些環節進行分階段的優化有利于整體工程的優化設計，有效的保證建筑的施工質量，增加企業經濟收益。
2.3 樁基礎優化
灌注樁和預制樁是樁基礎的兩種類型。灌注樁是施工的重點項目之一，其施工時過程復雜，工期較長，難以把控質量。所以，在沉降符合相關標準的基礎上，可以進行預制樁施工法，結合深層樁基，加大土壤對樁身的摩擦，并選用長度的預制樁。
2.4 上部結構優化
對房屋建筑上部結構進行優化，首先需要將剪力墻進行合理布置。具體做法是讓剪力墻質量保持均勻，使得對稱樓層平面中心和同樓層結構重心重疊在一起，減小地震、勁風等外部作用力的影響。在房屋類型達到標準的情況下，要應用大開間的剪力墻構造，適當的增長剪力墻墻肢，減少墻肢數量，降低混凝土應用。其次因為剪力墻的暗柱通常都采用的是鋼筋，這樣就可以應用大開間剪力墻來減少鋼筋的數量。不過，在建筑場地地質復雜或較差的情況下，不能削減鋼筋數量，這時就不適合運用大開間剪力墻構造。
2.5 建筑結構協調優化
房屋建筑設計還要在確保建筑結構不受影響的情形下和整體平面保持緊密配合，真正的實現美觀、安全。建筑柱及墻布置，需要和房屋建筑平面的基本功能需求相一致，統一各個房間進深以及開間大小。簡化建筑系統，避免出現墻與柱錯位的現象，保持每一層的高度和截面面積相同。還要注意的是在進行樓體或電梯設計的時候，一定要在一些應力集中或受力方向較多的轉角區域進行加固，采用承重能力較強的建筑材料，而在一些非承重構建結構中運用材質相對較輕的建筑材料，合理布局整體的建筑結構，減輕其自重，保證重心、剛心及質心交疊，避免扭轉情況的出現，保障整體建筑在合理布局的規劃下進行施工建設。
2.6 排水結構協調優化
在工程建設中建筑的給排水專用房里面往往會有很多機械設備，這樣會加大其負荷量，因此需要盡量把水泵安置于地下室中。值得注意的是排水房間中的管道數量較多，且大小不一、粗細不同，所以要在樓板上加固穿孔位，預留符合標準的孔洞，盡量不要設置會影響水平方向管線貫穿柱和建筑梁結構的孔洞。如果管道貫穿的是房屋的承重墻，還應該注意對墻體進行加固和維護。盡可能確保結構的布設同管網體系相協調，避免出現管道繞柱或梁的狀況。
2.7 結構同電氣的協調優化
如果用導線的形式將電氣的管線安裝于金屬管外部或墻體、樓板處，那么就會加大施工難度。因此，在管線貫穿建筑梁的情況下，需要在保證墻體厚度的同時在建筑梁上打孔，并要保證墻體一側平面和建筑梁齊平，不能讓管線暴露在墻體外。
3 結束語
總的來說，對建筑的結構進行設計優化，不但能夠減少工程預算，而且可以確保建筑自身的功能。同時，需要注意的是建筑企業及開發商絕對不能只追求經濟利益而不顧建筑質量，不能為了使結構設計優化實現經濟最大化而削弱技術性能、縮減建材的質量。需要明確房屋結構的設計優化的最終目的是在保障建筑的功能和質量基礎上增加企業收益，因此相關的建筑設計人員就要不斷提高自身的專業水平，運用新的技術，設計合理的方案，優化建筑結構設計，建設安全經濟的房屋。
關鍵詞：房屋建設；結構設計；優化
中圖分類號：TU318 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2013）09-0147-02
現如今，隨著我國土地價格的逐年增長，這就對開發商控制總建筑成本帶來了相應的壓力，其次，隨著社會的不斷發展，人們對居住條件的要求也逐步提升，房屋建筑不斷滿足人們的居住條件是未來的首要目標，促使開發商不斷的探索新技術，既能符合顧客的需求，又能使工程造價得到控制。采用結構設計優化的方法能夠使有限的空間及資源得到最大程度的發揮，從而使房屋建筑工程逐漸實現經濟化、適用性的發展。
1 房屋建筑施工中結構設計的優化
滿足人們需求的建筑物要求主要指的是建筑的美觀及設計兩者間的相互作用的結果。建筑結構主要通過五方面進行表現：適用、安全、經濟、美觀及方便施工。然而，在建筑設計優化技術的應用上不僅能夠確保建筑結構的美觀、而且又能提升房屋建筑的安全、經濟且合理。并在一定程度上促使建筑行業得到發展。在房屋建筑方面，其結構設計的優化方法主要體現在以下幾方面：房屋工程分部機構的優化及房屋工程結構總體的優化。
房屋建筑施工分部結構優化主要是指，基礎結構方案的優化設計、圍護結構方案的優化及結構細部的設計優化。其次，還包括對選型、布置、受力分析、造價分析等方面的優化。在對房建工程能夠進行設計施工時，應嚴格按照從實際出發的原則進行實施，確保其能夠滿足工程自身的發展狀況，并對房屋建筑的綜合經濟效益的發展進行結構優化，使其能夠滿足設計要求的同時，盡可能的將平面進行布置規劃，促使剛度及質量中心間的差異降低。有效的使水平荷載現象造成建筑物扭轉的作用得到改善。在豎直的方向應避免采用轉換層，促使應力集中現象得到改善。
①結構優化設計的分析。在各種對變量受到影響的過程中選出最為關鍵的參數，并構建函數模型，結合科學有效的方法進行分析。其結構設計的總體優化分析主要采用以下方法：首先，對設計變量的正確選擇。正常情況下，在對設計變量進行選擇時，應采用影響相對較大的參數，使涉及到的參數能夠按其重要性進行明確的劃分，將變化影響不大的參數劃分為預定參數，通過此類措施可以將設計編程中預測工作量進行控制。其次，對目標函數的確定。利用函數來挑選出符合條件的最優解。然后，對條件的確定進行約束。在房屋施工中其結構的可靠度進行優化設計的約束條件主要包含以下幾部分內容：應力約束、裂縫寬度約束、結構強度約束、尺寸約束等，在設計過程中，應確保各類約束條件能夠符合現有規范的相關要求。
②結構設計方案的計算。結構設計優化設計作為一個非線性的優化問題，主要通過多個變量及多個約束條件表現出來。在對優化方案進行計算設計時，應使原有的約束條件轉化為無約束條件來進行計算。常采用的方法主要有：拉氏乘子法、符合型法及Powell等。在對設計方案進行制定以后，需要對運算程序進行編制，能夠促使計算出的結果符合最優效果。
2 結構設計優化技術在房屋建筑施工中的應用
在我國房屋建筑施工過程中，采用結構設計優化的方法得到施工單位的廣泛關注。在對結構優化方法的使用中，不改變使用性能的前提下能夠促使工程造價得到一定程度的降低，給施工企業發展帶來應有的貢獻。結構設計優化技術主要在整體的設計、前期設計、房屋改造、抗震性能等環節得到應用，使其效益發揮到最大化。應嚴格按照結構設計優化方法及實踐進行施工，應注重以下幾個問題：
①結構設計優化前期的注意事項。在對結構設計優化技術進行施工之前，其方案的選擇直接對建筑的總投資造成一定的影響。在現如今，房屋建筑施工中存在的普遍問題則是在實際方案的結構設計前期根本無法進行參與，設計人員在對建筑結構進行設計時，往往會忽略結構的合理性及可行性，在一定程度上使建筑設計結果對設計結構產生應有的影響。其余方案的選用在一定程度上會使設計結構的難度得到一定程度的增加，從而使建筑的總投資得到增加。當方案設計處于初期階段時，結構設計計劃根本無法參與進來，要求我們結合不同種類的建筑物，采用有效的結構形式進行施工，合理有效的設計方案是房屋建設施工的一個良好開始。
②概念設計與細部結構相互結合。概念設計主要在沒有具體數值量化的作用下進行使用，例如地震設防烈度。由于其自身具備不確定性，從而使設計形式與現實存在著較大的差異，在設計時通常采用概念設計的方式進行，將數值作為輔助及參考的重要依據。要求設計人員在設計過程中應采用靈活的設計優化方法進行設計，使其結構設計優化能夠達到最佳效果。同時，在設計的過程中應嚴格對細部結構進行優化，例如當現澆板中異形板的位置處發生裂縫，可以將其劃分為矩形板。應做好對鋼筋的選擇，在現今市場中，I級鋼筋與冷軋帶肋鋼筋兩者間的價格大致相同，相比而言，兩者之間其自身存在的極限抗拉力度相差較大，因此，在確保塑性滿足設計要求的同時，對現澆板受力鋼筋進行選擇時，可優先采用冷軋帶肋鋼筋進行使用。在對內部進行設計時，應確保外立面的懸挑板與鋼筋能夠滿足相關設計要求，最終使房屋施工達到安全且合理的效果。
③對下部地基的基礎結構進行設計。在對地基基礎結構進行設計優化時，應選用合適的方案進行，若其地基為樁基礎，應結合施工現場的地質狀況進行分析，采用的樁基類型必須符合安全且降低造價。樁端持力層影響著灌注樁的樁長，并采用對比的方式進行選擇，采用合適的方案進行施工。
3 結構設計優化在房屋建筑施工中的作用
①促使房建施工中總造價得到有效的降低。多層住宅與高層住宅相比，其層數較多、總建筑面積過大，單位面積內占用的土地面積相對較小，能夠使用低成本進行控制。另外，隨著房屋建筑層數的逐漸增多，建筑高度也在相應增加，從而導致樓與樓之間的間距擴大，促使土地節約效率降低。在對高層建筑進行施工時，其每棟樓都會設置一個蓋層，蓋層的設置不會隨著樓層的變化而改變，所以其施工成本也不會增加。在房屋建筑中的基礎部分，雖然也存在各層共用的現象，但是隨著建筑層數的增長，對基礎的荷載作用得到增強，因此需要增大基礎來滿足其承載力度。
②提升建筑結構的經濟性能。隨著建筑層數的不斷增加，會使墻體的面積、柱體的體積、結構的自重、基礎與柱梁的承載力度都得到增加；反之，通過對建筑樓層進行控制，不僅能節省施工材料、增強抗震性能，還能是樓與樓間的日照距離就相應減小，使用地得到有效的節約。當建筑面積相同時，建筑物自身采用不同平面形狀，其外墻的周長也會大不相同。在建筑物是圓形或類似方形的時候，其外墻間的周常系數也相對較小，從而使基礎、外墻砌體、內外裝修等面積也得到一定程度的減少，使其建筑物的受力性能得到提升，促使建筑的經濟性能得到增強。
4 結 語
結構設計優化技術與傳統的結構設計相比，其應用能夠促使建筑工程的造價得到有效的降低，優化技術的實現能夠將施工材料的性能得到合理的利用，合理的協調建筑結構內部各單元間，不僅確保建筑的適用性及美觀，而且大大的節省了施工造價，從而使建筑工程的優化設計能夠滿足居民的適用、安全、經濟等需求，符合現今市場的發展要求。
關鍵詞:建筑結構;優化;應用
近年來，隨著我國人民的經濟水平不斷提升，人們對生活質量和居住環境的要去越來越高。開發商若要迎合人們對房屋的要求，通過加大房屋建筑設計及建設資金的投入是最直接的方法，然而這樣會導致建筑商無法獲取較高的經濟效益，因此選擇通過優化技術來降低建筑建構設計的成本，達到提高經濟效益的目的。
1結構設計優化
1．1結構設計優化的概況
結構設計優化，就是通過充分發揮房屋建筑材料本身的性能，以實現各個構件以及各個環節設計的相互配合，優化結構設計，達到房屋建筑結構的優化。結構設計優化較之于傳統的結果設計，不僅具備傳統結構設計的安全性，而且將社會中所具有的價值學以及審美學完美的結合其中，不斷提高結構設計水平，促使房屋建筑的整體性協調發展。
1．2結構設計優化的意義
結構設計優化不僅仍具有傳統結構設計的安全性能，而且還具有審美實用的特點，降低了房屋建筑的建筑成本，協調房屋的整體性，并使其具有較高的經濟效益。結構設計優化使得房屋建筑的設計方案、設計決策更為科學化，提高對于房屋價格的安全性能和抗震性能的要求，有效地使房屋建筑的安全實用、經濟美觀，提高房屋建筑結構的設計水平。
1．3結構設計優化的實踐價值
降低房屋建筑工程成本，增強房屋建筑結構經濟性。房屋建筑的樓層的逐漸增高，其建筑墻體面積和柱體積也會隨之增加，同時也會增加各個建筑材料的使用，增加建筑成本。如若優化房屋建筑結構設計，減少建筑材料的使用，節省建筑成本，節約用地，還能確保房屋建筑的安全性能以及抗震性能，提高房屋墻體的受力性能，增強房屋建筑結構的經濟性，滿足市場可持續發展的需求。
1．4結構設計優化的要點
(1)協調房屋建筑結構設計。結構設計優化需要建筑工程各個環節的相互協作，是一項較為復雜的工作。針對于房屋建筑結構設計，提高房屋的外觀，而結構設計是針對房屋建筑內在結構進行優化合理的設計，二者相互結合，互相協作，以降低建筑造價，提高房屋的實用性和經濟效益，實現結構設計的合理化。
(2)遵循結構設計規范。結構設計優化需要專業且經驗豐富的技術設計人員，在結構設計過程中遵循結構設計規范。然而，結構設計規范是面向所有的建筑工程，有些規范并不適用，也不具備較高的安全性。因此，在對房屋建筑結構進行結構設計時，在遵循結構設計規范的前提下，結合房屋建筑工程的實際情況，具體問題具體分析，做出正確的判斷，優化房屋結構設計，提高結構設計質量以及經濟效益。
2結構設計優化在房屋建筑結構設計中的應用
2．1結構設計優化的前期準備
(1)建立房屋建筑安全監管體系。現如今，建筑項目監管雖有些改善，對建筑項目監管力度不夠，容易引發質量安全事故。房屋建筑結構設計在進行方案施工時，應加強對于房屋建筑工程的監管，確保施工的安全以及建筑質量，防止重大事故的發生。因此，加強房屋建筑工程的質量安全監管，加大監管力度，做到靈活運用，重點勘察，建立起監管范圍廣、高水平的質量安全監管，為結構設計優化在房屋建筑結構設計中的應用做好前期準備，確保結構設計的安全進行。
(2)加強監管工作。專業水平的提高、專業化的加強，使得質量安全監管既注重房屋建筑施工現場，又注重房屋建筑工程的整體，監管的程序嚴謹，對每個階段進行質量安全監管，使質量安全事故的發生率減小。加強對房屋建筑結構設計工程的質量安全監管，規范建筑工程各單位的行為，對建筑工程的每一個環節都進行質量安全監管，依照正規合理的程序進行建設，一切以“法”為準，使建筑工程各個單位擁有質量安全意識，擔起質量安全責任，嚴謹行事，嚴格遵守法律法規，保障建筑工程的安全穩定，為結構優化設計的實施打下良好的基礎。
(3)合理制定結構設計方案。一個結構設計方案的選擇，直接影響著房屋建筑的工程進行。設計人員在對房屋建筑進行結構設計時，應充分考慮結構的合理性和可行性，對房屋建筑進行實體調查檢測，依據建筑物的結果特點設計合理的結構形式，使其結構設計優化達到最佳效果，最終使房屋施工達到安全且合理的效果。
2．2結構設計優化的應用
(1)與土地用地的聯系。建筑工程的實施，少不了占用的土地面積，總建筑面積就是各層建筑面積的總和，而房屋樓層層數的增加，就會相對減少房屋的占地面積，增加房屋建筑的高度以及房屋之間的間距，因此，土地用地并不隨著房屋建筑的高度增加而減少，構不成反比關系。結構設計優化可以在房屋的實際情況上，優化結構設計，最大限度的擴寬房屋空間，提高房屋的實用性和整體協調，滿足人民對于房屋結構的需求。
(2)與工程成本的聯系。結構設計優化的實施，有效地降低房屋建筑的過程成本。因房屋建筑的總建筑面積的擴大，建筑高度的增加，土地占用面積相對較小。結構設計優化技術充分利用施工材料的性能，合理協調房屋建筑內部結構的各個單元間，不僅確保了房屋建筑的適用性和美觀度，而且節省了施工成本，提升了建筑結構的經濟性能。
(3)概念設計結合細部結構設計優化。將概念設計應用于沒有確切數據的結構設計中，將數值作為輔助和參考，并在設計工程中靈活運用結構設計優化技術，注重細部的結構設計優化，以及房屋建筑地基的設計，優化房屋建筑結構。將概念設計與細部結構設計優化相結合，確保房屋建筑結構設計的安全適用，從而取得最大的經濟效益。
(4)計算機技術的應用。隨著科學技術的發展，計算機技術在人們的生活和工作中得到普遍運用，計算機能夠解決很多人力難以計算和解決的問題，目前幾乎各行各業都離不開計算機技術的應用。由于計算機技術的高效性和準確性，在房屋建筑結構設計中運用計算機技術能夠有效實現優化作用。人力難以計算和統計的數據，計算機可以利用相應的軟件和應用進行分析，并快速給出優化結果。同時計算機還可以起到模擬作用，讓設計人員及造價人員能夠更直觀的了解到技術優化的作用。
3結束語
綜上所述，隨著人們經濟水平的提升，人們對房子的要求不僅體現在質量上，其還注重房子的美觀。建筑商為了能夠在不影響經濟效益的前提下，打造出符合人們需求的建筑工程，需要注重建筑結構設計的技術優化。通過上述分析可知，建筑商級設計人員首先要明確技術優化的作用及理念，通過前期設計優化、計算機應用、結構細部優化等方式，實現建筑造價的降低。
作者:胡雪蓮 單位:重慶市市政設計研究院
參考文獻:
［1］李能能，董斌．房屋建筑結構設計中優化技術應用探討［J］．建筑設計管理，2013(12):73－75．
