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蒋拥：建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用研究

作者：蒋拥

来源：《建筑与装饰》2018年第10期

摘 要 随着社会经济快速发展，对建筑产品的要求也越来越高，越来越重视建筑结构设计。将建筑的外观、安全性以及使用功能相统一，具有一定的创造性，不仅能够提高建筑结构的实用性，而且还能够保证建筑结构的整体质量。建筑结构设计优化方法能够优化房屋结构设计，本文分析建筑结构设计优化方法，并在此基础上探究其在房屋结构设计中的应用。 关键词 建筑结构设计；优化方法；房屋结构设计；应用 前言

目前，建筑结构设计优化方法已经逐渐成为房屋结构设计的主要方法，其不仅能够保证房屋结构的安全性和实用性，而且还能提高房屋结构设计的经济性。因此，在房屋结构设计中应用建筑结构设计优化方法，能够更好地的发挥建筑结构设计优化方法的优势。 1 建筑结构设计优化方法的概述

设计人员在对建筑结构进行设计时，不仅要保证建筑的安全性和可靠性，而且还要保证建筑的使用功能不受影响。新时期，社会经济快速发展，人们的生活水平逐渐提高，越来越重视建筑物的外观和艺术性，对此，设计人员可以通过结构优化的方式，美化建筑物，并且在此基础上增加建筑物结构设计的实用性。

在进行房屋结构设计时，设计人员应该保证房屋结构的稳定性和安全性，确保房屋建筑的整体水平。另外，在设计过程中，建筑平面结构对称有一定的规律，必须多加注意。建筑结构设计在很大程度上是设计师设计思想的体现，但是在设计过程中，设计师不仅要提高建筑物的美感和艺术性，而且还要注意建筑物的结构特征，确保其垂直方向承重构建相互对应。除此以外，设计人员还应该保证建筑结构的刚度，在建筑变化中，充分考虑这一问题[1]。 2 建筑结构优化方法的重要性

新时期，我国各行各业发展迅速，建筑行业面临着很多基于和挑战，随着高层建筑数量的不断增多，如何在房屋结构设计中尽量降低造价已经逐渐成为施工单位关注的问题。而建筑结构优化方法的应用能够满足人们的基本需求。

建筑单位为了优化房屋结构设计，首先要在保证建筑整体质量和使用功能符合设计要求以及国家标准的情况下，根据建筑结构的实际情况，优化设计方案。在建筑结构优化设计中，设

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计师应该采用先进的技术以及设计理念，严格控制建筑结构的质量，并且将造价控制在合理的范围内。在实际工作中，设计师必须明确施工技术与施工积极效益的关系，综合规划设计方案，确保建筑单位的综合效益，保证建筑质量。

在房屋结构设计中，充分应用建筑结构设计优化方法，能够更好地展现建筑中的接卸设备作用，体现建筑材料的性能。另外，与常规建筑设计方式相比，建筑结构设计优化方法不仅能够增加建设单位的经济效益和社会效益，而且还能保证房屋结构与系统能够紧密联系，提高房屋建筑的整体素质，保障居民的安全。因此，在房屋结构设计中应用建筑结构设计方法，能够提高建设单位效益，保障居民使用安全[2]。 3 建筑结构设计优化的方法原则 3.1 符合企业和社会大众的需要

建筑结构设计的主要目的是满足人们对建筑的设计要求。因此，建筑结构设计，首先应该保证建筑物的使用功能，确保居住者能够使用的方便、舒适。所以，建筑结构设计中，最关键的问题就是保障建筑结构的安全性和环保型，确保建筑物能够很好地服务人民，保证长期使用功能。

3.2 考虑开发商的经济效益

设计人员在进行建筑结构设计时，不仅要保证建筑物的使用功能，提高其外观艺术性，而且还要对资源进行合理配置，尽量降低施工成本，减少资源的使用。 3.3 大胆创新实验一些新的结构和思路

设计师在对建筑结构进行设计时，首先要综合考虑建筑结构的实际情况，从实际出发；其次，不仅要根据以往的设计经验进行设计，而且还要在设计过程中大胆创新，将以往的设计经验与先进的创新理念相结合，并且引进先进的施工技术。总之，不仅要确保建筑结构设计的优化，而且还要确保其符合实际情况，保证建筑结构的实用价值[3]。 4 结构设计优化方法在房屋结构设计中的实际应用 4.1 结构设计优化方法在建筑结构设计中的步骤

设计人员在房屋结构设计中，首先，应该优化建筑的基础结构方案，保证房屋建筑的屋盖设计，确保其符合实际需求。其次，在建筑结构设计优化中，还应该保证设计方案的合理性，对细部结构进行详细分析，例如建筑结构的受理情况等。最后，设计人员在设计优化中，应该充分结合建筑的实际施工情况，保证建筑结构的安全性、稳定性和经济性的前提下，努力提高房屋建筑的艺术性。

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（1）建立结构优化模型。在对建筑结构进行设计时，设计人员应该要注意到建筑结构优化设计的模型以及结构优化设计的方案这两个重要内容。

在建立建筑结构优化设计模型中，设计人员首先要明确设计参数，其次根据设计参数建立建筑设计函数模型，然后经过科学的计算，计算出最优化的结构设计。建筑结构优化模型的建立主要有以下两个步骤：第一、为了完善建筑结构的模型，选择合理的设计变量。在此过程中，要注意不同变量对房屋结构可能造成的影响，并且保证结构设计的合理性，尽量减少工程计算量。第二、确定目标函数，在满足设计函数优化的条件下，分析此类约束条件能够起到的作用。设计人员在对建筑结构进行优化设计时，应该充分分析此类约束，保证裂缝的宽度和强度。在建筑结构模型设计中，还应该确保约束条件在一定的范围内，确保其符合施工要求。 （2）设计计算方案和程序。建筑结构设计优化中，设计人员要保证计算方案的合理性。在此过程中，会涉及很多约束条件以及变量的确定，因此，在计算前，设计人员首先应该了解约束条件，并在此基础上进行合理分析，最后考虑工程变量，通过数学计算的方式进行建筑结构优化设计。在模型建立完成并且确定施工方案的情况下，设计人员要根据设计方案确定相应的程序，并且将变量录入计算机，如果设计产生变动，则可以在基础结构上进行修改，然后将新的程序重新录入计算机。在计算过程中，计算机只需要相关的变成数据，就可以计算出对应的结果。

（3）结果分析。计算机计算出结果后，要进行数据分析，以此选定合理的设计方案。在建筑结构设计的实际操作过程中，设计人员首先要保证建筑结构设计符合工程设计要求以及相关建筑规定。因此，设计人员应该综合考虑建筑设计的各个影响因素，完善结构设计，努力降低建筑难题，优化房屋结构设计，确保建筑结构设计能够在保证施工质量的前提下尽量降低施工成本。在进行建筑结构设计优化时，设计人员应该注意经济问题，必须处理好施工技术与工程造价的关系。建筑结构设计方案的改变会直接影响工程的施工技术和工程经济性，因此，设计人员对此要有明确的认识，理解工程经济性与建筑结构设计优化之间的关系，引用先进的优化方法，尽量降低工程造价。

4.2 对整体结构和部分结构优化设计后所应该要注意的问题

优化建筑结构设计能够为施工单位带来较大的经济效益，因此，设计人员在优化设计过程中，一定要关注很多细节问题。

（1）初期参与阶段。房屋结构设计在优化初期，其设计方案会影响建筑造价，因此，在对建筑结构进行设计优化时，应该充分考虑建筑的实用性和经济性，并且在实践过程中，努力降低工程造价。在优化设计初期，很容易出现成本浪费现象，对此，设计人员应该高度重视初期方案的实施情况。

（2）概念设计和细部结构设计优化阶段。在建筑结构设计优化过程中，设计人员必须明确设计概念与实际情况的差别。通常情况下，理想的设计概念准确性较差，会与实际情况会有