建筑结构设计优化方法及应用

 摘要：建筑工程的结构设计将直接关乎到建筑的总体质量，在房屋建筑的结构设计中技术人员不断的对于结构设计进行优化，能够增强房屋建筑工程的安全性以及经济性。本文主要对在建筑结构设计中的优化方法进行了总结和分析，希望相关工程设计人员以借鉴和参考。

关键词：建筑结构；优化设计；方法应用

随着城镇规模建设速度不断加快，建筑行业整体规模日趋扩大。企业要想提高在日趋激烈的市场竞争中的核心竞争能力，就必须要重视建筑结构的设计质量，优化设计的整体水平，保质保量完成设计任务。在实际房屋建筑设计工程中对结构设计进行优化具有非常明显的经济价值以及社会效益，值得进行广泛的推广。

1优化方法分析

根据作者的实际工程经验，在房屋建筑中优化的设计方法主要包括以下几个方面：

1.1分解优化的方法

需要将建筑结构设计分解为两步走的战略，第一步是将小的结构问题进行优化处理，做到细节上的完善；第二步是采用综合循环的优化方法。

1.2优化使用年限与建筑寿命

要重视对房屋整体使用年限的优化，建筑设计的每一个环节都将影响到房屋建筑的整体使用寿命，因此对于年限与建筑设备进行优化，可以对施工设计阶段的每一个环节进行相应的优化设计，确定合理的优化设计方法。

1.3优化房屋建筑的整体局部干净

在进行房屋建筑的结构设计优化时，要区分整体与局部的关系，对整体要进行有层次的划分，使得复杂的房屋建筑能够实现区域之间的配合，选择合适的房屋建筑材料与类型，将一个大的房屋进行的总体化干为弱小的环节，并且进行相应的部分到整体的优化过程。

1.4优化房屋建筑的上部结构

对房屋建筑的主体结构进行优化，主要是对于建筑结构中的剪力墙布局进行相应的变化，因此在进行结构设计时，需要将房屋建筑的中心与楼层高度的重心进行有效的结合，提高建筑的整体质量以及稳定性，避免由于结构的破坏而对于房屋建设的整体造成相应的损伤。现阶由于城镇土地供应紧张的原因，基本上都是高层建筑。因此需要合理利用建筑设计优化方法，提高设计的合理性因素，保障高层建筑的质量。在进行剪力墙方面上的优化设计时，选用合适的钢材料，尽可能降低钢筋的使用量，这样才能够提高房屋建筑结构的经济性。但我们对于房屋建筑的整体结构进行设计优化时，需要从总体的考虑出发，重视房屋质量的协调性，同时又能够在进行结构布局设计时，综合考虑多方面的需求，比如说房屋建筑的工程质量、房屋外观美观性的需求，保证组合成房屋建筑结构的各个要素之间能够进行有效的配合，进一步优化房屋建筑结构的系统协调性，提高整个工程建筑整体的质量。

1.5优化地基基础结构

在进行房屋建筑进行设计时，地质条件要进行详细的勘察，并且在此基础上进行相应的优化设计。选择合理的地基技术结构以及地基基础的施工方法，保障建筑工程的质量。

2优化结构设计方法的具体应用分析

2.1确定优化设计的计算方法

他对于房屋技术进行优化设计之前，首先要对可靠度进行优化分析。充分了解各个结构的约束条件以及复杂的变化情况，确定合理的优化设计的计算方法，并且将约束的计算问题转化为没有约束的计算问题，从而进行相应的求解运算，这是进行优化设计的关键所在。

2.2选用合理的目标函数进行相应的分析

对于建筑设计的整体需要确定合理的变量，然后根据整体建筑的可靠度进行优化分析，根据所存在的各个影响建筑结构变量之间的关系，确定总体合理的目标函数。这个目标函数就是指进行工程建设房屋建筑的总体质量目标要求，求解的目标就是使得建筑质量结构最佳的优化方案。这个优化方案能够将建筑房屋的整体安全性因素考虑在内，并且房屋建筑的结构安全能够使得利用目标函数找到最优化的设计方案。

2.3对于施工工艺与流程进行优化设计

设计人员除了对于原有的实际结构进行目标函数确定优化设计之外，还需要对于设计过程中，对后期的施工工艺与方法进行重新的规划与设计，确保施工工艺的合理性，这样就能够有效增加建筑结构的安全可靠性，对建筑施工工艺是否符合流程需要进行仔细的讨论，从而确定出一个科学合理的结构分析方法。

2.4对于钢筋的间距进行目标优化

一般来说框架梁与箍筋之间不能超过十公分。对非加密的箍筋同时要与框架梁保持在20公分以内的距离，我们可以对框架梁与箍筋合理的距离进行设计和优化，这样就能够有效降低配筋的使用，减少钢筋产生的剪应力系数，使得非加密的梁和柱能够减少钢筋的使用。

3结语

结构设计的优化方法在建筑结构的工程设计中具有非常广泛的应用，具有极佳的社会价值以及经济价值，能够提高房屋建筑的整体质量以及安全性和可靠性，保证建筑环境的整体质量，值得进行快速推广。

参考文献：

[1]关于如何在建筑结构设计中提高建筑安全性的思考[J].唐标.建材与装饰.2016(51).

[2]在建筑结构设计中如何提高建筑的安全性[J].朱阳.低碳世界.2017(18).

[3]建筑结构设计的优化方法及应用分析[J].胡悦.城市建设理论研究(电子版).2017(10).