浅谈房屋建筑结构设计中优化技术

杨锦涛

（山西亨瑞建筑设计研究院(有限公司)，山西 太原 030000）

改革开放后，我国经济飞速发展，人们也越来越重视居住环境，房屋一方面要具备安全性和耐久性，另一方面还需满足人们的审美需求。故而提高房屋建筑结构设计的综合水平具有十分积极的现实意义。

1 房屋建筑结构设计优化技术概述

房屋建筑结构设计中，设计人员应全面了解建筑结构设计的重点内容，加强建筑结构的安全稳定性。且认真分析房屋建筑结构设计中的不足，并采取科学有效的应对措施，以优化建筑结构设计。

2 房屋建筑结构设计优化的意义

2.1 增大空间利用率，实现建筑节能

建筑工程结构设计中，采取有效的设计策略可增大建筑空间的利用率，降低材料和能源消耗，推动社会的可持续发展。如确定建筑层高的过程中，科学选择楼盖结构体系，可控制楼层的层高，进而降低墙体材料损耗，控制工程造价。

2.2 降低工程造价，增大工程效益

工程结构造价在工程总造价中所占比重较大。因此在工程造价控制中，务必严格控制结构成本。房屋建筑结构设计中，合理利用材料的性能优势可加强对构件的质量管控，进而降低工程建设成本。

2.3 加强结构设计的合理性

在房屋建筑结构设计中，设计者不断完善结构设计，可加强结构设计的科学性与合理性，这一方面可以有效增大建筑结构的安全系数，另一方面还可增强建筑的经济性，使其充分发挥自身优势，进而推动现代化建设的持续前行。

3 建筑结构设计优化技术的应用分析

建筑结构设计优化在诸多领域均得以广泛应用，以下笔者就将对建筑结构设计优化的应用予以简要分析。

3.1 整体与局部优化设计

建筑结构设计复杂性较强，因此在建筑结构优化设计的过程中，设计人员需全面考量安装、结构和设计等多个系统之间的关系，以该类系统有关的体系为前提完成设计优化工作。与此同时，房屋结构设计中，使用的施工配件和材料种类较多，数量较大，这就要求相关工作人员按照要求完成房屋结构设计，从而保证房屋结构的科学性及合理性。

建筑结构优化设计期间，设计人员务必高度重视计算方案和计算模型的优化设计工作。优化房屋结构设计是在变量中提取重要的参数，以此为前提构建函数模型，进而不断优化和改进建筑结构设计方案。建模时，设计人员需确保其满足函数条件，并在多次调整中求得最优解，以此确定目标函数。再者，设计人员要明确建筑构件的强度、尺寸、应力及弹塑性等约束条件，确保约束条件可满足结构设计的基本要求。

3.2 上部结构优化设计

上部结构设计中，设计人员主要是对剪力墙结构、砖混结构和框架结构加以控制。在剪力墙结构优化设计期间，设计人员需要充分考虑建筑平面的形心以及结构重心，二者应处于同一位置，以确保平面分布满足设计要求。此外，设计人员应当采取多种措施优化建筑空间设计，重视结构计算，保证建筑墙体与剪力墙墙体高度重合。

在构造柱和墙垛长度设计中，设计人员务必严格遵循设计规范，强化设计的效果，这也是提高建筑层高，优化层数设计水平的重要前提。在框架结构设计期间，设计人员应采取多种措施加强结构计算的准确性，最大程度的完善柱距与柱网设计。设计时还可采取减小中部刚度或增大两侧刚度的方式，来增强建筑结构的抗震性能。

3.3 细部结构优化设计

房屋细部结构优化设计中，要求设计人员仔细核对多种数据指标，有效控制误差，且加强房屋结构细部设计的科学性及有效性，合理利用建筑结构设计优化措施，完善建筑结构细部设计，以增大结构安全系数，减少结构裂缝和断裂问题，进而彻底改进房屋建筑结构细部设计的质量，最终建设出满足设计要求的房屋建筑。

3.4 房屋结构协调性优化设计

在建筑结构协调性的优化设计中，设计人员需采取有效措施协调不同平面之间的关系，同时重视结构设计中的整体效果，优化结构性能，将其优势充分体现于建筑外观。在墙柱结构布置中，建筑平面功能优化十分关键，建筑结构的侧面展现了建筑的各项性能。可以说，房屋建筑结构协调性的优化设计也是房屋结构优化设计中的重点内容，设计人员必须加大对房屋结构协调性优化设计的重视度。

3.5 确定最优设计方案

在建筑结构优化设计中，设计人员需充分考虑影响设计的主要因素。建筑结构优化设计的内容较多且十分复杂，加之房屋建筑工程施工中需要消耗大量的财力、物力及人力，而优化设计则可有效优化资源配置，降低工程建设的成本，确保工程设计施工可充分满足建筑设计和施工的规范及要求。所以在房屋建筑结构优化设计中，要协调设计的经济性和协调性，正确处理二者之间的矛盾和冲突，利用先进的科学技术控制工程的建设成本。

4 结语

综上所述，建筑结构优化设计一方面可有效控制工程成本，增大工程的经济效益，另一方面还可保证工程结构的安全性和稳定性，从而增强工程企业的市场竞争力，促进建筑企业的健康发展。故而为更好地应对市场竞争，建筑企业需要不断发展和创新，既要满足人们对建筑性能的各项要求，又要以技术优势推动建筑结构的优化设计，以此全面发挥出建筑在社会生活中的作用与价值，满足大众住房需求。