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摘要：建筑结构优化设计是房屋建筑工程质量的重要保障体系，在建筑结构优化设计中，尤其是建筑设计人员，只有建筑设计人员具有丰富的知识经验，才能实现建筑结构的优化设计，另外，建筑结构优化设计中，应遵循建筑工程的安全性、经济性、功能性、环保性。
关键词：建筑结构 优化设计 建筑质量
中图分类号：TU3文献标识码： A
一、我国建筑工程结构设计现状
建筑结构设计是工业与民用建筑设计中不可缺少的一部分，对于工程的质量和安全有很大的影响，因此，在进行建筑结构设计之前，一定要对其进行深入合理的考虑和分析，以确保设计的可行性、合理性、安全性、高效性等。但是在现有的建筑结构设计中，总会出现预想不到的状况，致使结构设计出现问题，从而导致在后续的工程建设过程中出现各种各样的状况。这样既造成了施工时间和施工材料的浪费，增加了建设单位的成本、降低了建设单位的经济效益，又使得施工单位不能及时完成工程进度，从而也令设计单位的形象和信誉受到严重影响。
因此，在强化施工人员的施工技术水平、提高对施工材料和施工进度要求的同时，还要提高建筑结构设计的质量。好质量的结构设计可以减少在后续工作中出现不合理现象，也可以有效的促进工程快速、高效的完成，只有这样，才能在根本上提高建筑工程的质量问题。因此，建筑结构设计的优化设计势在必行。
二、建筑结构设计优化的方法
1、结构设计自身的优化
⑴、结构优化设计的计算方法
在结构优化设计计算方案的確定上，考虑到建筑结构的复杂性带来的变量多、约束条件多且非线性，因此在计算过程中，一般的做法是先将有约束的优化问题转化为无约束条件再进行求解，可选用的计算方有拉式乘子法、复合形法等。结构选型、尺寸和参数设计完成后，在计算方案的基础上设计优化程序。并在得到计算结果后，对结构进行综合分析，最后确定最合理的结构优化设计方案。
⑵、结构模型优化设计
结构模型设计优化就是在各种影响变量中选择主要参数，并建立函数模型，运用科学合理的方法得出最优解。结构总体的优化建立模型的大致步骤是：设计变量的合理选择。通常的设计变量选择对设计要求影响较大的参数，将所涉及的参数按照各自的重要性区分，将对变化影不大的参数定为预定参数，通过这种方法可减少很多计算编程的工作量；目标函数的确定。使用函数找出满足既定条件的最优解。最后，约束条件的确定。
⑶、选择合理、均匀的柱网尺寸
应选择合理、均匀的柱网尺寸，使板、梁、柱、墙的受力合理，从而降低构件的用钢量。柱网大则楼盖用钢量大，柱网小则柱子用钢量增大，应根据建筑实际情况和经验合理布置。例如，住宅中小开间结构中墙柱的作用不能得到充分发挥，过多的墙柱还会导致较大的地震作用，可考虑采用大开间结构体系，既节约造价，又便于建筑灵活布置。
[4]、应选择经济合理的楼盖体系
楼盖质量大，层数多，占整体造价比重高，对楼盖的类型、构件的尺寸、数量、间距等应进行对比分析，选择最优的方案。一般住宅宜采用现浇梁板楼盖，预应力楼盖的预应力钢筋容易被二次装修破坏，井字梁楼盖影响室内美观，均不推荐。办公楼等大空间结构宜采用十字梁、井字梁、预应力梁板方案。双向板比单向板经济，应多做双向板。板的厚度，双向板宜控制在短跨的1／35，单向板宜控制在短跨的1／30，此时板易满足强度和变形要求，经济性好。
⑸、地下室结构优化设计
地下室结构在结构成本中所占的比重很大，而且地下室的结构离散性比较大，对其他部分的影响和关联不明显，做好地下室结构的优化设计对于控制整个结构成本至关重要。首先，要注意公共大地下室的面积的充分利用，做好单层地下室和多层地下室的方案比较。其次，要把握好支护成本的降低，尽量抬高整个±0.000的标高，因为这不仅降低了支护的成本还节约了土方的开挖和外运，减少了地下水丰富区域的水压力的影响，对地下室的底板和抗拔桩的设计都起到了有利影响。对地下室的结构成本控制还要把握好地下室顶部覆土厚度的控制和顶部活荷载的控制，地下室顶部覆土的厚度一般与景观布置和地下管线的埋设要求有关系，这就要求在设计管理过程中把景观设计和管网设计提前介入，做好精细化设计和专业配合工作，严格控制好地下室顶部覆土的厚度。最后，要把握好地下室顶板和底板的布置方案，对这些结构布置方案要做好多方案成本比较，要全方位的把握方案的可行性，对方案的取舍要慎之又慎。
2、建筑结构设计与其他专业相互协调的优化
房屋建筑设计要在确保建筑结构不受影响的情形下和整体平面保持紧密配合，真正的实现美观、安全。建筑柱及墙布置，需要和房屋建筑平面的基本功能需求相一致，统一各个房间进深以及开间大小。简化建筑系统，避免出现墙与柱错位的现象，保持每一层的高度和截面面积相同。还要注意的是在进行楼体或电梯设计的时候，一定要在一些应力集中或受力方向较多的转角区域进行加固，采用承重能力较强的建筑材料，而在一些非承重构建结构中运用材质相对较轻的建筑材料，合理布局整体的建筑结构，减轻其自重，保证重心、刚心及质心交叠，避免扭转情况的出现，保障整体建筑在合理布局的规划下进行施工建设。
在工程建设中建筑的设备专用房里面往往会有很多机械设备，这样会加大其负荷量，因此需要尽量把设备安置于地下室中。值得注意的是排水房间中的管道数量较多，且大小不一、粗细不同，所以要在楼板上加固穿孔位，预留符合标准的孔洞，尽量不要设置会影响水平方向管线贯穿柱和建筑梁结构的孔洞。如果管道贯穿的是房屋的承重墙，还应该注意对墙体进行加固和维护。因此需要结构与设备在设计前期事先相互配合好，尽可能确保结构的布设同管网体系相协调，避免出现管道绕柱或梁、施工现场二次开洞等状况。
3、提高建筑结构设计人员的设计水平
结构设计既是一门技术，同时也是一门艺术，工程设计人员只有在工程实践中不断摸索才能不断满足建筑工程在发展中提出的新的要求和解决复杂工程中不断涌现的问题。结构设计人员除了掌握本专业的只是技能外，尚应对配合工种的知识掌握到一定的程度。
随着计算机技术的发展，计算机技术已成为了工程设计的主要工具，由于建筑结构优化设计中涉及到相关的数字问题，采用计算机技术，有效解决了计算的问题，为了体现建筑结构的优化设计，提高结构设计人员的计算机操作水平是非常重要的，设计人员在建筑结构优化设计中占有主导作用，只有结构设计人员的计算机操作水平提高了，才能提出最优化的建筑结构设计方案。
三、建筑结构优化设计的基本要求
1、功能性
建筑是人类的基础物质生存环境，建筑结构优化的终极目标就是为了满足人类对物质生存环境的最大化需求。对功能性的满足也不再局限于传统的实用性功能，而是增添了舒适性、美观性、协调性等多种新元素，满足人类对基础物质生存环境的更高要求。
2、安全性
建筑作为人类生存的基础生存环境，与人类的生产、生活紧密相关，安全性成为建筑结构优化设计的必然考虑因素。一味追求建筑结构的优化设计，忽略决策阶段、设计阶段、建设阶段的安全性，其作为建筑不但没有任何实际意义，反而会给人类正常生产和生活带来致命的危害。因此，安全性是结构优化设计中的必然考虑因素。
3、经济性
建筑结构优化设计的经济性是市场经济条件下对资源配置提出的新要求。经济性是指通过建筑结构的优化设计，最大化的节约各种材料资源，达到减少建设成本的目标。另外，各种材料资源都存在一定的稀缺特性，建筑结构的优化设计能科学合理的减少材料的使用量，节省建设材料使用成本。
结束语
随着社会主义市场经济的发展，我国建筑事业得到不断发展，加强建筑结构优化设计是房屋建筑质量的重要保障，建筑质量得到了提高，人们的生命财产安全才不会受到威胁，因此，探讨房屋建筑结构优化设计的方法措施是非常有必要的。
参考文献
[1]朱以旭.对建筑结构优化设计的探讨[J].门窗,2014,04:278.
[2]陶世伟.TaoShiwei.建筑结构设计的优化设计研究[J].城市建筑,2013,24:67.
[3]杨宏刚.有关建筑结构设计的优化设计的分析[J].企业导报,2013,23:265-266.
[4]吕芳.浅析房屋建筑的结构设计优化方法与应用[J].科技创新与应用,2013,34:234.
[5]刘沂川.关于建筑结构设计优化法在房屋结构设计中的应用探究[J].科技创新与应用,2014,13:220.
关键词：建筑结构 优化设计 建筑质量
中图分类号：TU3文献标识码： A
一、我国建筑工程结构设计现状
建筑结构设计是工业与民用建筑设计中不可缺少的一部分，对于工程的质量和安全有很大的影响，因此，在进行建筑结构设计之前，一定要对其进行深入合理的考虑和分析，以确保设计的可行性、合理性、安全性、高效性等。但是在现有的建筑结构设计中，总会出现预想不到的状况，致使结构设计出现问题，从而导致在后续的工程建设过程中出现各种各样的状况。这样既造成了施工时间和施工材料的浪费，增加了建设单位的成本、降低了建设单位的经济效益，又使得施工单位不能及时完成工程进度，从而也令设计单位的形象和信誉受到严重影响。
因此，在强化施工人员的施工技术水平、提高对施工材料和施工进度要求的同时，还要提高建筑结构设计的质量。好质量的结构设计可以减少在后续工作中出现不合理现象，也可以有效的促进工程快速、高效的完成，只有这样，才能在根本上提高建筑工程的质量问题。因此，建筑结构设计的优化设计势在必行。
二、建筑结构设计优化的方法
1、结构设计自身的优化
⑴、结构优化设计的计算方法
在结构优化设计计算方案的確定上，考虑到建筑结构的复杂性带来的变量多、约束条件多且非线性，因此在计算过程中，一般的做法是先将有约束的优化问题转化为无约束条件再进行求解，可选用的计算方有拉式乘子法、复合形法等。结构选型、尺寸和参数设计完成后，在计算方案的基础上设计优化程序。并在得到计算结果后，对结构进行综合分析，最后确定最合理的结构优化设计方案。
⑵、结构模型优化设计
结构模型设计优化就是在各种影响变量中选择主要参数，并建立函数模型，运用科学合理的方法得出最优解。结构总体的优化建立模型的大致步骤是：设计变量的合理选择。通常的设计变量选择对设计要求影响较大的参数，将所涉及的参数按照各自的重要性区分，将对变化影不大的参数定为预定参数，通过这种方法可减少很多计算编程的工作量；目标函数的确定。使用函数找出满足既定条件的最优解。最后，约束条件的确定。
⑶、选择合理、均匀的柱网尺寸
应选择合理、均匀的柱网尺寸，使板、梁、柱、墙的受力合理，从而降低构件的用钢量。柱网大则楼盖用钢量大，柱网小则柱子用钢量增大，应根据建筑实际情况和经验合理布置。例如，住宅中小开间结构中墙柱的作用不能得到充分发挥，过多的墙柱还会导致较大的地震作用，可考虑采用大开间结构体系，既节约造价，又便于建筑灵活布置。
[4]、应选择经济合理的楼盖体系
楼盖质量大，层数多，占整体造价比重高，对楼盖的类型、构件的尺寸、数量、间距等应进行对比分析，选择最优的方案。一般住宅宜采用现浇梁板楼盖，预应力楼盖的预应力钢筋容易被二次装修破坏，井字梁楼盖影响室内美观，均不推荐。办公楼等大空间结构宜采用十字梁、井字梁、预应力梁板方案。双向板比单向板经济，应多做双向板。板的厚度，双向板宜控制在短跨的1／35，单向板宜控制在短跨的1／30，此时板易满足强度和变形要求，经济性好。
⑸、地下室结构优化设计
地下室结构在结构成本中所占的比重很大，而且地下室的结构离散性比较大，对其他部分的影响和关联不明显，做好地下室结构的优化设计对于控制整个结构成本至关重要。首先，要注意公共大地下室的面积的充分利用，做好单层地下室和多层地下室的方案比较。其次，要把握好支护成本的降低，尽量抬高整个±0.000的标高，因为这不仅降低了支护的成本还节约了土方的开挖和外运，减少了地下水丰富区域的水压力的影响，对地下室的底板和抗拔桩的设计都起到了有利影响。对地下室的结构成本控制还要把握好地下室顶部覆土厚度的控制和顶部活荷载的控制，地下室顶部覆土的厚度一般与景观布置和地下管线的埋设要求有关系，这就要求在设计管理过程中把景观设计和管网设计提前介入，做好精细化设计和专业配合工作，严格控制好地下室顶部覆土的厚度。最后，要把握好地下室顶板和底板的布置方案，对这些结构布置方案要做好多方案成本比较，要全方位的把握方案的可行性，对方案的取舍要慎之又慎。
2、建筑结构设计与其他专业相互协调的优化
房屋建筑设计要在确保建筑结构不受影响的情形下和整体平面保持紧密配合，真正的实现美观、安全。建筑柱及墙布置，需要和房屋建筑平面的基本功能需求相一致，统一各个房间进深以及开间大小。简化建筑系统，避免出现墙与柱错位的现象，保持每一层的高度和截面面积相同。还要注意的是在进行楼体或电梯设计的时候，一定要在一些应力集中或受力方向较多的转角区域进行加固，采用承重能力较强的建筑材料，而在一些非承重构建结构中运用材质相对较轻的建筑材料，合理布局整体的建筑结构，减轻其自重，保证重心、刚心及质心交叠，避免扭转情况的出现，保障整体建筑在合理布局的规划下进行施工建设。
在工程建设中建筑的设备专用房里面往往会有很多机械设备，这样会加大其负荷量，因此需要尽量把设备安置于地下室中。值得注意的是排水房间中的管道数量较多，且大小不一、粗细不同，所以要在楼板上加固穿孔位，预留符合标准的孔洞，尽量不要设置会影响水平方向管线贯穿柱和建筑梁结构的孔洞。如果管道贯穿的是房屋的承重墙，还应该注意对墙体进行加固和维护。因此需要结构与设备在设计前期事先相互配合好，尽可能确保结构的布设同管网体系相协调，避免出现管道绕柱或梁、施工现场二次开洞等状况。
3、提高建筑结构设计人员的设计水平
结构设计既是一门技术，同时也是一门艺术，工程设计人员只有在工程实践中不断摸索才能不断满足建筑工程在发展中提出的新的要求和解决复杂工程中不断涌现的问题。结构设计人员除了掌握本专业的只是技能外，尚应对配合工种的知识掌握到一定的程度。
随着计算机技术的发展，计算机技术已成为了工程设计的主要工具，由于建筑结构优化设计中涉及到相关的数字问题，采用计算机技术，有效解决了计算的问题，为了体现建筑结构的优化设计，提高结构设计人员的计算机操作水平是非常重要的，设计人员在建筑结构优化设计中占有主导作用，只有结构设计人员的计算机操作水平提高了，才能提出最优化的建筑结构设计方案。
三、建筑结构优化设计的基本要求
1、功能性
建筑是人类的基础物质生存环境，建筑结构优化的终极目标就是为了满足人类对物质生存环境的最大化需求。对功能性的满足也不再局限于传统的实用性功能，而是增添了舒适性、美观性、协调性等多种新元素，满足人类对基础物质生存环境的更高要求。
2、安全性
建筑作为人类生存的基础生存环境，与人类的生产、生活紧密相关，安全性成为建筑结构优化设计的必然考虑因素。一味追求建筑结构的优化设计，忽略决策阶段、设计阶段、建设阶段的安全性，其作为建筑不但没有任何实际意义，反而会给人类正常生产和生活带来致命的危害。因此，安全性是结构优化设计中的必然考虑因素。
3、经济性
建筑结构优化设计的经济性是市场经济条件下对资源配置提出的新要求。经济性是指通过建筑结构的优化设计，最大化的节约各种材料资源，达到减少建设成本的目标。另外，各种材料资源都存在一定的稀缺特性，建筑结构的优化设计能科学合理的减少材料的使用量，节省建设材料使用成本。
结束语
随着社会主义市场经济的发展，我国建筑事业得到不断发展，加强建筑结构优化设计是房屋建筑质量的重要保障，建筑质量得到了提高，人们的生命财产安全才不会受到威胁，因此，探讨房屋建筑结构优化设计的方法措施是非常有必要的。
参考文献
[1]朱以旭.对建筑结构优化设计的探讨[J].门窗,2014,04:278.
[2]陶世伟.TaoShiwei.建筑结构设计的优化设计研究[J].城市建筑,2013,24:67.
[3]杨宏刚.有关建筑结构设计的优化设计的分析[J].企业导报,2013,23:265-266.
[4]吕芳.浅析房屋建筑的结构设计优化方法与应用[J].科技创新与应用,2013,34:234.
[5]刘沂川.关于建筑结构设计优化法在房屋结构设计中的应用探究[J].科技创新与应用,2014,13:220.