摘要：在人们的生产生活中，建筑结构性能的好坏和实用与否都是十分重要的，这对于社会的和谐和经济的稳定发展都会产生一定的影响。在我国的建筑事业取得较大进步的今天，一些多功能的住宅都纷纷出现在我们的身边，不仅极大的丰富了现有建筑的各种功能，在建筑的形态上也呈现出一种多元化发展的趋势，这不仅体现出了我国的建筑人才的超高水平，同时丰富了人们对于建筑的了解。但是在实际的应用中，建筑结构的稳定性和抗震性能均有待加强，因此，文章通过对于建筑结构设计的优化方法的运用进行了简单的讲解。
关键词：建筑结构设计；优化方法；运用
中图分类号：TU318文献标识码：A
建筑是人们对于艺术、建筑、文化、生活等各方面理解后的一种表现形式，不同风格的建筑展示出的是不同的风情和历史，同时也是展示设计师的文化结构的一个途径。通过优化建筑结构的设计，可以极大的增强建筑的各项性能，同时也是降低施工单位的成本的重要举措，在不影响建筑性能的情况下，合理的进行结构优化设计可以最大限度的发挥出建筑材料的利用价值，因此，合理的进行建筑结构的优化，选择合适的优化方法的选择，对于实现建筑的各项性能来说都是非常重要的。
1建筑结构设计优化方法的内涵和特征
建筑结构的设计优化方法是全面考虑建筑方便的同时，把结构设计方法和艺术学、审美学充分结合到一起，把房屋建设的目的和房屋功能全涵盖的结构设计方法，再优化选择各种结构设计方案，挑选既适用又安全、美观的建设方法，确保房屋建筑质量、建设方便性及经济性。所以，建筑结构设计的优化方法有一些基本特征：美观性较强；涉及很多学科，多学科的联合性较广；实用性很强；方便建设施工管理；既环保又节能；具有较强的科学性。建筑设计师在设计建筑结构过程中，也要敢于创新，不断提出新的优化设计方法。
2优化建筑结构设计方法的重要意义
在设计房屋结构中充分运用结构设计优化技术不仅能够提升建筑工程质量，还能提升建筑企业的经济效益。我国一直提倡可持续发展理念，争取市场效益的最大化，这就要求建筑企业不仅要满足房屋建筑结构的长远效益，还要尽量减少建筑结构短期投资。和以往传统房屋结构设计比较，运用设计优化方法能够降低建筑工程建设成本，提高优化方法技术，实现建筑企业充分利用建筑材料。伴随我国高层房屋建筑越来越多，人们更加重视房屋建筑怎样既满足时代发展需求，又能减少建设投资的问题，而优化建筑结构设计是充分发挥机械设备和建材性能，对人们所关注的房屋建筑问题具有重要促进作用。房屋建筑结构设计如果得到优化，房屋结构各单元就能实现有机整合，进而提高建筑质量，确保人民安全居住环境。以往传统建筑结构十分注重安全质量，建筑建设成本方面控制工作做的不到位，工程设计时期成本很高，结构设计也常存有缺陷，外观也不够精美，这些都难以满足现代人们对房屋的心理需求。设计房屋结构过程中运用建筑结构设计的优化方法，既能把经济价值、审美价值、生态戒指及使用价值有效结合到一起，还能降低房屋建设成本，节省施工材料，确保房屋结构安全，具有很高的艺术性，提高房屋建筑综合效益。
3建筑结构运用结构优化技术的步骤
3.1建立建筑结构优化模型
选择设计变量过程中，要把对建筑结构具有重要影响的主要参数看出变量，例如：约束控制参数和控制目标参数。对变化范围小、影响较小或局部有关要素可以满足设计要求的参数，可以利用预定参数表示，进而减少计算数量和设计数量，变成工作量减少，工作效率自然会有所提升。确定目标函数十分重要，优化建筑结构设计过程中，需要运用满足预定条件的已失效概率函数及对应钢筋截面面积，进而降低建筑工程总的建设成本。有结构设计优化来讲，一定要保证结构具有较高可靠度，确定优化设计有关约束条件，约束条件主要含有结构强度约束、构件单元约束、裂缝宽度约束、应力约束、尺寸约束等约束条件。设计房屋结构过程中，一定有认真比较和分析目标约束条件和实际约束条件，保证每个条件均满足要求，争取获得最佳设计。
3.2合理设定优化设计方案及有关程序设计
按照可靠度所做的房屋结构优化设计有着多约束条件问题且有很多复杂变量，分析计算过程中，通常要将有约束条件的优化问题转成没有约束优化问题求解。优化设计常见的计算方法有复合形法、拉氏乘子法和Powell法。根据可靠度所进行的房屋结构设计优化模型和实际设计过程中利用的计算方式，为更好地实现它们的效果，可以把这些变成具有较强功能且运算速度非常快的运用程序，进而让优化设计方案得到全面实施。
3.3综合结果的分析
计算结构设计得出各种结果后要对这些结果进行分析与比较，通过选取各种方法的优缺点选择效果最好的设计方案。分析计算结果时，一定要全面考虑有关问题，并多角度分析这些问题。结果分析在整个建筑结构优化设计里占有重要地位，选取科学的设计方案可以确保建筑安全性、美观感和实用合理性，并降低整个结构的建设施工成本。优化建筑结构过程中，需要注意重视有关建筑技术要求，全面考虑对建筑工程具有重要影响，分析过程中，必须全面考虑科学配置，进而才能实现预期目标。
4优化建筑结构设计的措施
4.1建筑阶段性优化和寿命优化
建筑工程使用年限期间内，对各个阶段都要做相应优化。设计人员必须清楚每个阶段特征，按照实际计算分析结果确定优化方式，进而能够科学优化工程整体寿命。最终不仅确保建筑工程建设质量，而且提高建筑施工企业经济效益。
4.2建筑局部性优化和整体性优化
建筑在设计方面均具有相应复杂性与层次性特征。站在层次性角度看，含有建筑结构有关体系、整体设计体系及安装体系，每个单独体系也都含有很多下属体系。设计人员设计房屋过程中，要对应优化每个下属系统，突破关联横向性。站在复杂性角度看，建筑复杂含有选取建筑施工材料和选取建筑物零部件。对每个建筑来说，都要从整体上开始优化，才能实现真正的设计优化。
4.3建筑上部结构优化
设计建筑上部结构需要先构建对应模型再进行系统优化。科学设计剪力墙工作非常重要，剪力墙的设置要注意确保剪力墙整体质量均匀，才能使楼层平面刚度中心点和楼层整体结构重心相重合，进而减少风力或地震给建筑带来的破坏性作用。建设房屋建筑过程中，要尽量大开间构造剪力墙，加长剪力墙墙肢的长度，进而减少墙肢数量。
4.4结构优化和排水系统优化、电气优化相协调
排水系统房间机械设备的荷载强度与荷载能力都很大，一定要把机械设备布置在地下室，并确保管道预留深度和尺寸能够满足规范标准要求，加固楼板自身钻孔位置。除此之外，注意水平方向管线有可能会贯穿梁或柱，尽量降低管线贯穿梁或柱现象出现的概率。建筑里的电气管线安装通常是利用导线形式装于楼板、墙体或金属管体外部，这种安装方法会增加预制结构施工难度，因此，若要把管线穿过梁体，需要在梁体预留孔洞，并确保墙体宽度和梁体宽度相同。
5结语
建筑结构设计优化在建筑结构设计中占有重要地位，合理选择结构设计方案既能满足有关技术要求，还能节约建设成本。建筑结构的设计优化是一个综合性很强且十分复杂的系统性问题，设计人员一定要不断深入研究结构设计优化方法，不断提高自身水平，敢于创新，为人民居住提供安全保障。
参考文献
［1］佟月强，郝明.试论结构设计优化技术及在房屋结构设计中的应用［J］.科技与企业，2012（8）.
［2］孙有果.结构设计优化技术在房屋结构设计中的具体应用探讨［J］.科技致富向导，2011（26）.
作者：韩士峰 单位：天津中天建都市建筑设计有限公司
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