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摘要：随着社会的发展和国民经济的提升，人们对居住环境和生活条件的要求也越来越高，不仅要求建筑结构的安全性、功能性和耐久性，而且还要求有一定的经济性和美观性，要想保证所有功能特点都具备，就不可避免的要对建筑结构进行优化设计。
关键词：建筑；结构设计；优化技术
中图分类号： TU8文献标识码： A
一、当前落实建筑结构设计的优化方法的必要性
随着人们生活水平的提高，人们对于建筑的要求也不断的呈现多样化发展的趋势，也就是说现代人们在人口和土地矛盾日益凸显的情况下，对于建筑的成本控制的考虑也是非常重要的。所以，在建筑设计的过程中，不仅仅要注重建筑的质量和功能的形成，还应该在此基础上实现建筑的成本节约和空间优化，以更好的现有的资源，发挥最大的使用功效。而这一切都要靠相关的结构设计优化来实现。目前来看，结构优化设计理论已经逐渐的进入了我国的建筑领域，其主要的意义在于对建筑过程中的建筑环境和品质进行全面的综合，以保证用户的实际使用感受得到提升。在这个过程中，建筑结构的质量控制和管理就必须要结合使用一定的经济适用原则。
二、优化结构设计的具体方式
目前来看，评价一个建筑结构设计的标准主要有以下几个方面：首先，要保证用户的使用安全。其次，要保证建筑形成过程中的经济性，也就是合理的成本控制和管理。再次，要保证建筑物可以达到和满足相关的使用需要，即适用性。再者，还要保证建筑结构的整体形式大的美观。最后，建筑结构设计要利于施工的执行和操作。所以，由此可以得出，具体的落实现阶段的建筑结构优化设计的方式主要有以下两个方面：
一方面，要加强对现有的建筑方案的优化设计。即在施工之前，要充分的考虑各种施工因素，对现有的建筑需求进行全面的分析，从而得出一个合理化的设计方案。设计对于整个工程的质量形成的影响是非常大的，大约占百分之七十左右，尤其是成本控制方面，也主要是通过设计阶段来实现的。在对现有的建筑结构进行方案的确定前，要对各种细节设计进行管理，即对建筑的布局进行单项的分析和整合。
另一方面，要对建筑的优化阶段进行一定的预算编制，即在设计的过程中，采用合理的计算方式对现有的各种设计项目进行一个全面的线性优化。通过对会计活动中的各种方式和算法的运用，对现有的方案进行一个全面的计算和评估，选择合理的设计预算，可以有效的控制建筑成本，也就实现了对现有的建筑结构设计的优化。
三、优化的结构设计技术的实践
结构设计的意义的实现在于可以充分的运用于现有的建筑设计中，因此，有关部门在将现有的结构设计方案进行评估和处理完成后，就可以运用在建筑结构设计的落实当中。目前来看，随着人们环保理念的加强，建设节约型社会的理念的提出，人们对于现代建筑的结构设计有了一个较为清晰的认识，并开始充分的利用结构设计的作用，来实现建筑施工过程中的成本的缩减。而具体的建筑结构落实环节的管理和控制也是非常重要的。
3.1参与结构设计优化的前期工作
这样一个方面的强调主要是因为前期工作的进行直接影响到整个建筑工程的总造价，而现如今大多数工程在进行建设的过程当中最为普遍的问题往往也就是其前期方案结构结构设计上的问题。建筑师在进行设计的时候更多关注的是设计本身的问题，而极少关注结构自身的合理性和可行性，这就使得建筑结构在进行建设的过程当中面临着较多方面的问题，更多的是会引起工程造价的提高，这就与我们进行优化设计本身的目的有所违背。正是因为这样，我们有必要在进行建设之前针对于不同的建筑类别来对结构形式进行选择，为整个工作的开展和进行提供良好的开端。所以，前期准备工作对于建筑结构设计的实施有着非常重要的意义，这种情况下，有关部门和工作人员必须要加强对现有的建筑结构设计的方案形成阶段的管理，确保方案的科学性和合理性。建筑前期的设计方案直接影响建筑项目的成本，但是很多前期方案确定中却不包括结构优化设计技术，以致相关的设计人员在进行建筑结构设计时，常常忽略建筑结构的合理性和可行性，这样不但增加了结构设计的难度，而且使建筑结构的设计成本也相应增加。因此，设计人员在前期设计时要充分的融入优化设计方案，节约建筑成本。
3.2将概念设计和细部结构设计进行优化
所谓概念设计实际上也就是指一些没有具体的数值来进行量化的指标，包括地震作用以及其本身的不确定性等。因此在进行设计计算的时候难免会和现实产生较大的差别，正是在这样的背景下我们才需要在对这样一种指标进行设计和确定时选择使用概念设计的方法，将数值仅仅只是作为辅助或者是参考的依据来进行。在这样一种设计的过程当中更为强调的就是设计人员本身的灵活性以及应用结构设计优化方法的能力，这样良好的结合才能够真正实现效果上的最优化。因为细节是构成整体的单位，所以对各种设计细节的严格管理，也就可以实现整体的功能的有效发挥。因此，在建筑结构设计的实践过程中，应该重视对建筑细节的处理。设计人员在注重整体设计的同时，还要加强对结构基本构件的精细设计。如尽量划分矩形板块的现浇板设计，增强现浇板的受力性能和避免出现拐角裂缝。随着计算机技术和优化设计理论的相互结合，优化设计已经从工程实践问题逐渐向数学问题过渡。因此，工程设计人员还要加强自身基于计算机技术的优化设计分析，使自身的设计更为合理和科学。设计者要根据事先设定的构件截面尺寸和钢筋面积的那一组函数，从众多组相似的参考函数中进行合理科学的选取，并分析这组数据函数的各种相关性质，从而最大限度的降低建造的成本费用。在实际的设计过程中，设计者应当结合建造工程的具体情况，对施工中的实际约束性条件和目标确定的约束性条件进行比较和分析，确保各种条件都符合相关的建筑规定要求，从而实现优化设计的目的。
四、建筑结构优化设计在基础工程中的应用
基础工程的造价占建筑物总土建成本的比重较大，合理的基础选型及优化设计可以大大节约建造成本。常用的基础形式主要有以下几种：
1、独立基础
独立基础通常分为刚性独立基础和柔性独立基础，是整个或局部结构物下的无筋或者配筋的单个基础。独立基础在柱下基础中应用广泛，柱底内力和地基承载力是设计基础断面尺寸的依据。独立基础在柱距较大时造价成本较低。在独立基础设计中常常为了提高地基变形能力的整体性和抗震能力而采用拉梁进行适当拉结。独立基础还多用于多层建筑的上部结构是框架体系、地基承载能力较高的情况。
2、条形基础
条形基础根据字面意义也可以理解，是基础长度远远大于其宽度的一种基础形式。条形基础是房屋建筑工程中的一种基本结构形式，经常会采用刚性基础和钢筋混凝土柔性基础。刚性基础常用砖、毛石做基础，其抗压性能好，但是抗拉性和抗剪性较弱，主要用于低于 5 层的房屋建筑。如果刚性基础用于上部结构荷载大、地基承载能力差、地基不均匀的工程，由于拉力和剪力过大，会出现裂缝、下沉的现象，此时可以使用钢筋混凝土条形基础来满足抗弯要求。地基不均匀可以通过增加肋梁来增强抗弯能力，调整不均匀沉降。如果地基承载能力较高，地基也比较均匀，可以适当增加房屋层数。刚性基础最大的优点是施工周期短、造价成本低。钢筋混凝土柔性基础是一种均衡的基础形式，在抗压、抗拉、抗弯和抗剪性等性能中都能发挥一定的优势，通常用于地基承载能力较弱、上部荷载较大、基础埋深较大的房屋建筑中。
3、筏形基础
具有较大的整体刚度是筏板基础最大的特性，能够将墙、柱、梁的不均匀沉降进行合理的调整。当地基承载能力较弱，地基土质分布不均匀，而房屋建筑上部结构荷载较大，即使采用十字交叉条形基础也无法满足时，可采用筏形基础。筏形基础又可分为平板式和梁板式两种。平板式筏形基础通常在上部结构荷载相对较大时采用，可以采用较大的筏板厚度，形成厚板基礎，也可局部增加板厚，如带柱墩的筏板基础；梁板式筏形基础通常在上部结构荷载较小时采用，以免梁的高度过大。筏形基础是一种在技术、工期和经济上都比较均匀合理的基础形式，但是在设计的过程中还是需要结合建筑的具体情况来选择使用。
4、桩基础
桩基础的历史悠久，已经经过了长期的发展。桩基础具有整体刚度强、承载力高、沉降小的特点。桩基础是深基础的一种形式。以下情况均可以用于桩基础：当建筑上部结构荷载较大、地基较软时，用桩基础把荷载传至下层地基；天然地基上的浅基础沉降过大，即使进行地基处理也满足不了要求；对沉降要求较高的建筑物，就算地基承载能力不错，为了沉降值不超过规定范围而需要采用桩基础。
五、结束语
利用结构设计优化的技术方法是能够切实有效的提高空间、资源等的利用率的，还能够最大程度的实现经济性和实用性的最大化，这样一种状况实际上就是我们在进行工程设计的过程当中最希望能够实现的。这不仅满足了建筑产品本身品质不断提高的基本要求，更重要的是能够实现人们对于生活质量以及生活水平的更高要求。最后，实际上也是实现了开发商不断寻求新手段吸引顾客的目的，达到降低工程建设实际造价的目的。所以，建筑结构优化设计是一种更加符合现代人们生活需要的设计方式，是一种符合可持续发展和建设节约型社会的设计方式，应该在未来的建筑结构设计中会得到更加广泛的应用。
参考文献:
[1] 潘亮. 房屋结构设计中结构设计优化技术的应用[J]. 科技风,2011,12:179.
[2] 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,2012,08:252.
[3] 魏利全.建筑结构设计常遇问题反对策[M].北京：中国电力出版社，2009（1）.
关键词：建筑；结构设计；优化技术
中图分类号： TU8文献标识码： A
一、当前落实建筑结构设计的优化方法的必要性
随着人们生活水平的提高，人们对于建筑的要求也不断的呈现多样化发展的趋势，也就是说现代人们在人口和土地矛盾日益凸显的情况下，对于建筑的成本控制的考虑也是非常重要的。所以，在建筑设计的过程中，不仅仅要注重建筑的质量和功能的形成，还应该在此基础上实现建筑的成本节约和空间优化，以更好的现有的资源，发挥最大的使用功效。而这一切都要靠相关的结构设计优化来实现。目前来看，结构优化设计理论已经逐渐的进入了我国的建筑领域，其主要的意义在于对建筑过程中的建筑环境和品质进行全面的综合，以保证用户的实际使用感受得到提升。在这个过程中，建筑结构的质量控制和管理就必须要结合使用一定的经济适用原则。
二、优化结构设计的具体方式
目前来看，评价一个建筑结构设计的标准主要有以下几个方面：首先，要保证用户的使用安全。其次，要保证建筑形成过程中的经济性，也就是合理的成本控制和管理。再次，要保证建筑物可以达到和满足相关的使用需要，即适用性。再者，还要保证建筑结构的整体形式大的美观。最后，建筑结构设计要利于施工的执行和操作。所以，由此可以得出，具体的落实现阶段的建筑结构优化设计的方式主要有以下两个方面：
一方面，要加强对现有的建筑方案的优化设计。即在施工之前，要充分的考虑各种施工因素，对现有的建筑需求进行全面的分析，从而得出一个合理化的设计方案。设计对于整个工程的质量形成的影响是非常大的，大约占百分之七十左右，尤其是成本控制方面，也主要是通过设计阶段来实现的。在对现有的建筑结构进行方案的确定前，要对各种细节设计进行管理，即对建筑的布局进行单项的分析和整合。
另一方面，要对建筑的优化阶段进行一定的预算编制，即在设计的过程中，采用合理的计算方式对现有的各种设计项目进行一个全面的线性优化。通过对会计活动中的各种方式和算法的运用，对现有的方案进行一个全面的计算和评估，选择合理的设计预算，可以有效的控制建筑成本，也就实现了对现有的建筑结构设计的优化。
三、优化的结构设计技术的实践
结构设计的意义的实现在于可以充分的运用于现有的建筑设计中，因此，有关部门在将现有的结构设计方案进行评估和处理完成后，就可以运用在建筑结构设计的落实当中。目前来看，随着人们环保理念的加强，建设节约型社会的理念的提出，人们对于现代建筑的结构设计有了一个较为清晰的认识，并开始充分的利用结构设计的作用，来实现建筑施工过程中的成本的缩减。而具体的建筑结构落实环节的管理和控制也是非常重要的。
3.1参与结构设计优化的前期工作
这样一个方面的强调主要是因为前期工作的进行直接影响到整个建筑工程的总造价，而现如今大多数工程在进行建设的过程当中最为普遍的问题往往也就是其前期方案结构结构设计上的问题。建筑师在进行设计的时候更多关注的是设计本身的问题，而极少关注结构自身的合理性和可行性，这就使得建筑结构在进行建设的过程当中面临着较多方面的问题，更多的是会引起工程造价的提高，这就与我们进行优化设计本身的目的有所违背。正是因为这样，我们有必要在进行建设之前针对于不同的建筑类别来对结构形式进行选择，为整个工作的开展和进行提供良好的开端。所以，前期准备工作对于建筑结构设计的实施有着非常重要的意义，这种情况下，有关部门和工作人员必须要加强对现有的建筑结构设计的方案形成阶段的管理，确保方案的科学性和合理性。建筑前期的设计方案直接影响建筑项目的成本，但是很多前期方案确定中却不包括结构优化设计技术，以致相关的设计人员在进行建筑结构设计时，常常忽略建筑结构的合理性和可行性，这样不但增加了结构设计的难度，而且使建筑结构的设计成本也相应增加。因此，设计人员在前期设计时要充分的融入优化设计方案，节约建筑成本。
3.2将概念设计和细部结构设计进行优化
所谓概念设计实际上也就是指一些没有具体的数值来进行量化的指标，包括地震作用以及其本身的不确定性等。因此在进行设计计算的时候难免会和现实产生较大的差别，正是在这样的背景下我们才需要在对这样一种指标进行设计和确定时选择使用概念设计的方法，将数值仅仅只是作为辅助或者是参考的依据来进行。在这样一种设计的过程当中更为强调的就是设计人员本身的灵活性以及应用结构设计优化方法的能力，这样良好的结合才能够真正实现效果上的最优化。因为细节是构成整体的单位，所以对各种设计细节的严格管理，也就可以实现整体的功能的有效发挥。因此，在建筑结构设计的实践过程中，应该重视对建筑细节的处理。设计人员在注重整体设计的同时，还要加强对结构基本构件的精细设计。如尽量划分矩形板块的现浇板设计，增强现浇板的受力性能和避免出现拐角裂缝。随着计算机技术和优化设计理论的相互结合，优化设计已经从工程实践问题逐渐向数学问题过渡。因此，工程设计人员还要加强自身基于计算机技术的优化设计分析，使自身的设计更为合理和科学。设计者要根据事先设定的构件截面尺寸和钢筋面积的那一组函数，从众多组相似的参考函数中进行合理科学的选取，并分析这组数据函数的各种相关性质，从而最大限度的降低建造的成本费用。在实际的设计过程中，设计者应当结合建造工程的具体情况，对施工中的实际约束性条件和目标确定的约束性条件进行比较和分析，确保各种条件都符合相关的建筑规定要求，从而实现优化设计的目的。
四、建筑结构优化设计在基础工程中的应用
基础工程的造价占建筑物总土建成本的比重较大，合理的基础选型及优化设计可以大大节约建造成本。常用的基础形式主要有以下几种：
1、独立基础
独立基础通常分为刚性独立基础和柔性独立基础，是整个或局部结构物下的无筋或者配筋的单个基础。独立基础在柱下基础中应用广泛，柱底内力和地基承载力是设计基础断面尺寸的依据。独立基础在柱距较大时造价成本较低。在独立基础设计中常常为了提高地基变形能力的整体性和抗震能力而采用拉梁进行适当拉结。独立基础还多用于多层建筑的上部结构是框架体系、地基承载能力较高的情况。
2、条形基础
条形基础根据字面意义也可以理解，是基础长度远远大于其宽度的一种基础形式。条形基础是房屋建筑工程中的一种基本结构形式，经常会采用刚性基础和钢筋混凝土柔性基础。刚性基础常用砖、毛石做基础，其抗压性能好，但是抗拉性和抗剪性较弱，主要用于低于 5 层的房屋建筑。如果刚性基础用于上部结构荷载大、地基承载能力差、地基不均匀的工程，由于拉力和剪力过大，会出现裂缝、下沉的现象，此时可以使用钢筋混凝土条形基础来满足抗弯要求。地基不均匀可以通过增加肋梁来增强抗弯能力，调整不均匀沉降。如果地基承载能力较高，地基也比较均匀，可以适当增加房屋层数。刚性基础最大的优点是施工周期短、造价成本低。钢筋混凝土柔性基础是一种均衡的基础形式，在抗压、抗拉、抗弯和抗剪性等性能中都能发挥一定的优势，通常用于地基承载能力较弱、上部荷载较大、基础埋深较大的房屋建筑中。
3、筏形基础
具有较大的整体刚度是筏板基础最大的特性，能够将墙、柱、梁的不均匀沉降进行合理的调整。当地基承载能力较弱，地基土质分布不均匀，而房屋建筑上部结构荷载较大，即使采用十字交叉条形基础也无法满足时，可采用筏形基础。筏形基础又可分为平板式和梁板式两种。平板式筏形基础通常在上部结构荷载相对较大时采用，可以采用较大的筏板厚度，形成厚板基礎，也可局部增加板厚，如带柱墩的筏板基础；梁板式筏形基础通常在上部结构荷载较小时采用，以免梁的高度过大。筏形基础是一种在技术、工期和经济上都比较均匀合理的基础形式，但是在设计的过程中还是需要结合建筑的具体情况来选择使用。
4、桩基础
桩基础的历史悠久，已经经过了长期的发展。桩基础具有整体刚度强、承载力高、沉降小的特点。桩基础是深基础的一种形式。以下情况均可以用于桩基础：当建筑上部结构荷载较大、地基较软时，用桩基础把荷载传至下层地基；天然地基上的浅基础沉降过大，即使进行地基处理也满足不了要求；对沉降要求较高的建筑物，就算地基承载能力不错，为了沉降值不超过规定范围而需要采用桩基础。
五、结束语
利用结构设计优化的技术方法是能够切实有效的提高空间、资源等的利用率的，还能够最大程度的实现经济性和实用性的最大化，这样一种状况实际上就是我们在进行工程设计的过程当中最希望能够实现的。这不仅满足了建筑产品本身品质不断提高的基本要求，更重要的是能够实现人们对于生活质量以及生活水平的更高要求。最后，实际上也是实现了开发商不断寻求新手段吸引顾客的目的，达到降低工程建设实际造价的目的。所以，建筑结构优化设计是一种更加符合现代人们生活需要的设计方式，是一种符合可持续发展和建设节约型社会的设计方式，应该在未来的建筑结构设计中会得到更加广泛的应用。
参考文献:
[1] 潘亮. 房屋结构设计中结构设计优化技术的应用[J]. 科技风,2011,12:179.
[2] 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,2012,08:252.
[3] 魏利全.建筑结构设计常遇问题反对策[M].北京：中国电力出版社，2009（1）.