试析房屋结构设计的优化

【摘要】随着社会经济建设进程的不断加深，建筑行业的发展趋势也逐渐趋于规模化、集约化。市场经济的不断发展加剧了市场竞争的激烈程度，而优化房屋结构设计，能降低开发成本，增加企业效益，为工程质量奠定基础，因此，房屋结构设计的优化就是当前房建设计企业提高市场竞争力的重要手段之一。基于此，本文以《试析房屋结构设计的优化》为题，从房屋结构设计的优化重要性，房屋结构设计的优化的内涵，房屋结构设计的优化技术应用几方面进行了分析。旨在与同行进行业务交流，不断提高房屋结构设计水平。

【关键词】建筑工程；房屋结构，设计优化

中图分类号：TU198 文献标识码：A 文章编号：

随着人们物质生活的不断丰富，物质享受质量标准的不断提高，对于房屋质量及结构设计的要求也越来越高。这就导致房屋建筑工程作业难度不断加大，同时也对房屋结构设计工作提出了更高的要求，因而为了确保房屋结构设计满足人们的要求，作为新时期背景下的房建设计企业必须加强对房屋结构设计进行不断优化，从而实现企业追求经济效益最大化的目标，达到提高企业市场适应力与竞争力的目的。基于此，本文正式结合这一背景和自身工作实践提出了的以下几点看法。

1.房屋结构设计的优化重要性

现阶段，我国社会经济急速发展，人们的物质生活不断丰富，物质享受质量标准也在不断提高，对于房屋质量及结构设计的要求也越来越高。对房屋结构设计进行不断优化，能让房屋结构更美观、适用、经济以及安全，这已经成为当前改善人们房屋居住条件的重要手段。房屋结构设计优化主要就是根据工程实际情况，通过将工程成本的合理计划作为重点进行结构优化设计，主要就是利用建筑结构与系统的结构方案及系统结构维护方案等阶段，以此做出工程相关的结构优化设计模型，而后通过对各种不同变量参数及各种不同影响因素的综合考虑，从而确定出最佳房屋结构设计优化方案[1]。

房屋结构设计的优化重要性主要体现在以下几方面：第一，增强了建筑经济性，有利于抗震，节省装修成本，增强了荷载能力，提高了企业经济性能。第二，降低了工程总开发成本，节约了占地面积，根据相关数据表明，进行房屋结构设计优化能有效降低工程总开发成本的四分之一左右，还能更加合理利用建筑施工材料，能让建筑内部结构及不同建筑单元之间更协调，极大增强建筑结构设计的经济性。

2.房屋结构设计的优化的内涵

房屋结构设计的优化的内涵就是通过对结构设计的调整让其与建筑美观相互协调配合，从而建造出赏心悦目的建筑。当前人们对建筑结构设计的要求就是美观、适用、经济以及安全，而进行建筑结构设计优化就能很好的满足这一要求，让建筑更形态更美观、造型更优美、结构更安全、合理、经济，创造出最符合人们心中居住的房屋。房屋建筑结构设计优化主要包括房屋分部结构设计优化和房屋结构总体设计优化两方面。其中房屋分部结构设计优化又主要有：基础结构设计方案的优化、结构细部设计的优化、屋盖系统设计方案的优化、围护结构设计方案的优化。在实际进行房屋结构设计优化时，必须做到实事求是，结合房屋自身具有的特点及建筑工程实际情况，对其整体利益进行全面综合的考虑，从而制定出最佳结构设计方案。房建设计人员进行房屋结构设计时，应选择最优设计方案，以此满足设计目标，并且确保设计的房屋平面布局是合理的、规则的，以便降低刚度与质量之间的差异，从而最大程度降低房屋的水平荷载。与此同时，在进行房屋结构设计时。必须尽可能避免房屋纵向空间中出现转换层，从而有效确保房屋的应力不会集合在一起[2]。

2.1结构设计优化模型

结构设计优化就是利用建筑结构与系统的结构方案及系统结构维护方案等阶段，通过对各种不同变量参数及各种不同影响因素的综合考虑，选择主要参数，以此建立工程相关的结构优化设计模型，最后采用有效的方法确定最优结构设计方案。进行结构总体设计优化时的大致流程有：第一，合理选择设计变量。一般情况下设计变量的选择，主要是选择对设计要求产生极大影响的参数，而后把涉及参数根据具体作用进行针对性地区分，对设计变量影响较低的参数一般作为预定参数，采取该方法能有效降低计算编程工作量。第二，科学确定目标函数。通过对函数的应用找出符合条件的最佳结构设计优化方案。第三，正确确定约束条件。设计时，必须确保确定的约束条件均达到相应的规范要求。

2.2结构优化计算方案

结构设计优化受较多因素影响和限制，所以计算方法也具有特殊性。这种特殊性使得设计人员在计算时，常常将其限制因素转变成无限制因素。一般情况下，主要采用符合型算法、乘子算法、Powell优化算法等计算方法。采用这些计算方法不仅方便而且精准性高，只需利用计算机对这些计算方法进行编程，就能得到最科学合理的最佳结论[3]。

3.房屋结构设计优化技术应用

3.1概念设计在房屋结构设计优化的应用

当下的建筑设计中，能充分展示设计思想的重要因素就是概念设计，因而作为设计人员，在一个特定的空间内，利用整体概念进行总体设计方案的确定是设计工作中最为重要、关键的事情，并正确处理建筑中结构与构件、结构与结构间的关系。设计人员开展概念设计工作时，必须具备丰富的建筑经验基础，且经验越丰富，设计作品就会更成功，这样才能为概念设计工作的顺利开展与完成奠定坚实的基础。由于建筑结构组成的复杂性，即使在一样的设计方案中，其结构组成设计也会具有较多变化，就算是已通过内部结构设计确定的建筑，其不同的分析方法也会出现不同的结果。且上述问题无法利用计算机进行解决、完成，这就对相关工作人员提出了更高要求，要求其自行进行判断及处理。但是工作人员作出的判断及处理必须基于遵循相关的规律为前提，而后结合自身工作实践经验及工程实际，得出最后的结果，这就是所谓的概念设计。

3.2概念设计的重要性

设计勘察是工程的核心，质量的根源。只有优秀的设计，才会有优质的工程。专业的结构设计人员必须具备丰富的工作实践经验和专业的设计理论，以便在进行概念设计工作时，能更为迅速、有效的选择与确定结构体系，同时还应与建筑工程人员相互交流、配合，共同确定建筑总体结构体系，以便使设计方案概念更清晰、定性更正确，以从而为设计方案的最优化及工程施工的顺利进行奠定坚实的基础。

概念设计能帮助建筑结构降低受自然和人为因素的影响程度。为了实现这一目标概念设计将面临极多的问题，因此，设计人员就必须充分考虑外力因素的影响，并将其纳入设计内容。外力因素中，地震是较为常见的，地震发生没有规律，且破坏性极强，因而在设计时必须充分考虑地震的破坏性带来的影响，并将其纳入设计内容中，从而采取针对性地抗震措施，并尽可能清除对抗震措施的实施带来的不利因素[4]。

4.结语

总之，本文通过提出的几点看法对房屋结构设计的优化进行了分析与探讨，具有非常重要的意义。优化房屋结构设计是当前房建设计企业实现经济效益最大化，提高企业市场竞争力的有效手段，因此，作为新时期背景下的房建设计人员必须努力提高自身的综合能力与素质涵养，以便为房屋结构设计优化工作的顺利进行奠定坚实的基础，从而促进企业升级和转型，促进建筑行业的可持续发展，

【参考文献】

[1]郑智垚，乐肖军.结构设计优化设计技术与其在房屋结构设计中的应用[J].中国新技术新产品，2011，04：98.

[2]张文朝，孔露露.房屋结构设计中结构设计优化技术的应用[J].中国城市经济，2011，14：179.

[3]邹俊.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的现实应用[J].科技传播，2010，19：139+132.

[4]陈俊.浅谈结构设计优化设计技术与其在房屋结构设计中的应用[J].科技致富向导，2013，02：172.