建筑結構設計的優化方法及應用分析

李喜忠

葫蘆島有色治金設計院有限公司 遼寧 葫蘆島 125000

引言：在我國城市化進程不斷加快的過程中，建筑行業的市場競爭愈發激烈，對于相關的建筑企業來說，若想獲得長久的競爭優勢，就必須保證建筑結構的質量，并對建筑結構的整體水平進行優化。整個建筑設計當中，房屋結構設計是比較重要的一項內容，在房屋結構設計的過程中，建筑結構優化的設計方法具有比較高使用價值和優勢。

一、建筑結構設計的優化方法在房屋建筑結構設計中的重要性分析

隨著我國社會經濟的快速發展，建筑行業獲得了長足的發展，并呈現出多元化的發展方向，人們對建筑結構也有了新的要求，除了關注它的質量之外，還對其經濟適用性、建筑的功能和外觀都比較關注，這也使得房屋建筑結構的設計有著很大的發展空間。從目前我國建筑行業發展的情況來看，高層建筑的數量越來越多，針對其房屋結構設計的過程中，就可以通過建筑結構設計的優化方法應用來達到節約成本的目的，當然是在滿足質量要求的前提下，這樣可以確保方案更加有利。

把建筑結構的安全與質量工作當做整個設計工作的基礎，并全面研究和優化建筑結構設計方案中的每一個細節與要點。在具體設計工作的過程中，設計人員要充分運用先進的設計理念和方法來優化設計方案，這樣可以最大程度控制整體建筑施工的成本[1]。在房屋結構設計中，建筑結構設計的優化方法具有比較高的價值。優化房屋結構設計的過程中，需要具體分析到可能涉及到的各種情況，全面優化整體及部分建筑結構，這樣可以最大程度保證房屋建筑結構的整體質量，提高其設計合理性。

二、建筑結構設計在房屋建筑結構設計上的優化分析

1. 建筑結構設計的優化方法分解

首先，要單獨優化處理每一個小的問題，完善不同的優化方法，尤其是在細節上應該注意。其次，綜合調整上一步的優化問題，在這樣的優化中，才能獲得比較最符合實際要求的結構優化方法。

2. 優化房屋建筑結構的使用期限與壽命

對于任何一種類型的房屋建筑結構來說，優化其使用年限是比較重要的一項內容。建筑工程項目施工的每一個環節，都會對建筑的使用壽命產生影響，所以在應用建筑結構設計優化方法的時候，應該優化每一個施工的環節，結合具體的施工情況與施工特點，對房屋建筑結構的方案設計進行優化，從而保證其質量。

3. 優化建筑結構的局部與整體

由于當前房屋建筑的規模都比較大，在設計的過程中就會相對復雜一些，所以設計人員要特別注意設計的層次劃分。從建筑工程項目具體的施工情況來看，一般都是有小環節、小局部的施工構成整體的施工，所以各環節、各局部之間的配合就會比較復雜。在建筑結構設計的時候，就需要充分考慮到建筑材料的選擇，房屋結構的類型是否合適，以及在安裝設計中，也需要對安裝體系進行優化，通過將一個整體分為不同的環節，來開展局部優化，從局部到整體，這樣才能實現對建筑結構整體的優化，進而提高建筑的質量[2]。

4. 優化房屋建筑結構的上部結構設計

建筑結構的剪力墻結構布局的優化，是房屋建筑結構上部結構優化的主要內容，在具體的實施過程中，需要把樓層剛度的重心與整個房屋結構的重心進行重合，對設計方案進行合理優化，這樣有助于建筑結構的穩定性與質量提高，可以最大程度避免由于外力而產生的整體結構損壞。

當前高層建筑比較普遍，在建筑結構設計優化方法的應用中，若想提升房屋結構的質量與安全性能，就需要選擇合適的優化方法，提高房屋建筑結構設計的水平，促使其合理性與科學性得到保障。建筑結構剛度的要求是上部結構設計中需要重點關注的內容，在具體優化中，需要選擇合適的建筑材料，根據實際施工情況確定鋼筋的使用數量。

5. 優化建筑結構的整體協調性

設計房屋建筑結構的過程中，我們需要站在整體結構的角度上，盡最大努力保證建筑結構整體的可靠性與穩定性，同時要在提高整體質量的基礎上，還應該關注建筑結構外部的美觀。對內部設計布局的過程中，也應該考慮到房屋質量、結構外觀以及房屋結構功能方面的需求。

三、建筑結構設計的優化方法在房屋結構設計中的具體應用

在房屋結構設計中，建筑結構設計的優化方法具體應用主要是先明確優化計算方法，接著對其目標函數進行分析，最后則是要優化設計整個房屋結構的施工流程與程序。

1. 確定建筑結構設計的優化計算方法

針對整體建筑結構的可靠度進行優化分析，是房屋結構設計優化前需要做到的一項工作，主要目的是為了能夠對各變量之間的復雜情況以及各優化問題的約束條件進行了解，并以此來確定相應的優化計算方法，這樣就可以將其轉化為無約束的優化計算問題，為優化設計奠定良好的基礎。

2. 確定建筑結構設計的目標函數并進行分析

依據各個變量之間的關系，在建筑結構設計的過程中，來確立一個目標函數，而整體結構設計方案的最優解就是求解的目標，然后來歸類計算影響建筑結構安全穩定性的因素，最終來獲取一個最優的設計方案[3]。

3. 對整個房屋結構進行施工流程與程序的優化設計

除了上述的工作以外，設計人員還需要結合實際情況來規劃與設計整個建筑結構的施工程序，這樣的目的就是保證建筑結構的可靠性、安全性，明確房屋結構優化的計算方式，這樣才能制定出更加有效的結構分析程序，保證其應用的效果。

4. 要注意對框架梁以及箍筋的間距進行優化

對于加密箍筋來說，箍筋與框架梁之間的距離應該控制在十厘米以內，如果是非加密梁，這個距離就需要保持在二十厘米內，在實際的設計過程中，必須要合理設計與優化框架梁和箍筋之間的距離，保證建筑結構的整體設計質量。

結束語：總而言之，在房屋結構設計中，建筑結構設計的優化方法有著比較廣泛的應用，同時具有良好的推廣價值，為了可以進一步提高房屋結構設計的質量，我們就必須加大對建筑結構優化設計方法的要求，充分掌握其在房屋結構設計中的應用，只有這樣才能實現設計水平的提高。