建筑結構設計的優化方法及應用分析

【摘要】在當前的建筑設計中，其結構設計是首要設計內容，有了完整的建筑結構，后續的設計工作才能順利開設。結構設計工作會涉及到多種學科的知識，現代建筑的設計要求被逐漸豐富，結構的安全性要求是比較基礎的要求，設計者除此之外還需要考慮到一些新增的設計要求，包括房屋的時尚感、藝術感等，基于諸多的設計限定性要求，應用優化設計效果的方法尤為關鍵，本文對優化建筑結構的設計工作加以詳解，提出幾點結構優化建議。

【關鍵詞】建筑結構；優化設計方法；應用

1、建筑結構設計優化的概念、特點以及重要意義

所謂建筑結構設計優化，主要是指建筑在最初的設計之時，除了要保障房屋建筑等的施工安全性以及實用性，還要能夠在基本滿足人們最基本生活要求的同時，盡量保證房屋結構不僅美觀，還要合理、舒適，使得房屋建筑具有安全性、適用性、經濟性、科學性、美觀等的綜合性設計方案。一般建筑結構設計優化方法普遍具有以下幾個特點：（1）建筑結構優化設計方法具有多樣性和綜合性的特點。（2）建筑結構優化設計方法是與藝術等審美標準相融合的設計，直觀效果比較強。（3）建筑結構優化設計的安全系數得到了整體的提高。（4）建筑結構優化設計的適用性增強。（5）建筑結構優化設計能夠體現當今時代的低碳要素，具有節能性和環保性。（6）建筑結構優化設計的經濟化趨向愈來愈明顯。（7）建筑結構優化設計在管理中更加簡易、方便、快捷。（8）建筑結構優化設計具有科學性（9）建筑結構優化設計具有明顯的創新意識、突破了傳統的設計形式。建筑結構設計優化方法在房屋結構設計中的應用具有以下重要意義：建筑結構優化設計方法在房屋結構設計的應用中，是以優化房屋的結構、保障房屋建筑的質量及其安全為目的的。根據近年來我國城市建筑的發展趨勢以及科學技術的發展情況來看，與傳統的房屋設計相比，經過優化設計的建筑所采取的設計理念以及設計技術更為先進和科學，能夠充分發揮房屋建筑建材的性能以及其設備的性能的優勢，成本支出也更為低廉，從而實現企業利益的最大化。除此之外，建筑結構優化設計方法應用于房屋結構設計中，能夠實現房屋建筑內部結構的協調和整合，有效提高房屋建筑的質量以及安全性。現代的建設結構優化設計方案和傳統的建設房屋比較，運用設計方法后的建筑可以降低工程的建設投入成本和投資，提高建筑結構的優化方法，可以節省建設材料的使用，充分利用建設材料。

2、建筑結構設計的優化步驟和應用分析

2.1建筑結構設計優化的步驟分析

相關設計人員在進行建筑房屋結構設計時，首先就要嚴格按照具體步驟進行。只有這樣才能夠更好的保障建筑結構設計的科學性。在實施步驟上，主要有以下幾點：①注重建筑結構的優化模型，結合實際，合理的解決結構設計的變量。同時相關人員還要重視與目標相關的參數值和約束控制參數值的選擇；②確定目標。之所以這樣做，主要是為了進一步了解建筑整體工程造價實際情況。其次還要確定相關的約束條件，以此能夠為建筑結構設計的優化性奠定良好的基礎；③要能夠體現出應用程序設計上的科學性。

2.2建筑結構優化方法的應用探究

2.2.1注重結構優化的層次性

在具體工作中，能夠發現建筑結構設計方法在房屋結構設計中的應用表現在各個方面。對此，相關設計人員在結構優化中，不僅要明確結構設計所具有的層次性和復雜性，同時還要重視整個房屋建筑設計的體系以及安裝設計體系的具體內容。為了能夠更好的保障建筑結構設計的使用年限，設計人員可通過分階段的形式進行。這樣做，能夠根據不同的階段來確定結構設計方案，以此能夠進一步提升企業經濟效益。

2.2.2加強對建筑結構設計中的剪力墻結構布局

在房屋結構中進行上部結構的優化設計時，作為設計工作者，首先就要重視對剪力墻結構的合理布局。在這其中，需要保障剪力墻質量的均勻度，同時還要將實際樓層結構中心與樓層平面剛度的中心進行適當的結合。當房屋類型具備相關條件，設計人員可應用大開間剪力墻構造，此外也可按照要求對墻肢實施一定的措施。之所以這樣做，主要是為了能夠更好的保障剪力墻剛度。通過對這種設計方法的應用，既能夠在一定程度上減少鋼筋的使用數量，還在成本保障上起到重要的作用。

2.2.3結構設計中需要注重設計的協調性

結合實際，將建筑結構設計方法應用在當前的房屋結構設計中，需要體現出所具有的協調性。為此，相關設計人員在此工作中，要能夠進一步強化建筑結構與整體平面間的配合緊密度，同時還要保障建筑結構所具有的合理性。另外，設計人員在房屋結構設計中對墻和柱進行相應的布置，必須要確保房建平面功能滿足實際要求。

2.2.4注重對結構設計中電氣的合理應用

在房屋建筑結構中應用結構設計方法上，要結合實際選擇合適的方法。特別是對電氣優化這方面的應用。因電氣優化在整個房屋結構設計中占有重要的位置，因而需要工作人員對此予以足夠的重視。在電氣設備安裝中，相關人員需要注重管線會通過梁體這個環節，因而在設計上要為其預留孔洞。以此能夠更好的保障房屋結構的穩定性。

2.2.5優化房屋建筑結構的使用期限和壽命

在針對建筑結構進行設計和優化方法落實時，需要對施工當中的每一個階段都進行相對應的優化處理。根據實際情況，在每一個環節當中提出有針對性的施工特點，并且結合實際情況，對其進行優化處理，這樣不僅有利于保證建筑結構設計方案能夠優化，而且還能夠保證優化措施的有效落實。在保證建建筑結構自身質量的同時，能夠有利于提高建筑施工單位的經濟效益。

結語：

綜上所述，建筑結構設計在實際實施過程中，要結合實際情況，采取有針對性的優化方法，這樣不僅能夠從根本上保證優化設計的最終效果，而且還能夠保證建筑結構的設計和施工質量。特別是現代人對建筑物的整體要求越來越高，所以建筑單位要對各種不同類型的結構優化設計方法進行不斷深入的研究，這樣才能夠保證結構設計的質量得到有效提升。

參考文獻：

[1]李秀芬.建筑結構設計優化方法在房屋結構設計中的應用分析[J].建筑技術開發，2018，45（06）：9～10.

[2]方杰.略談建筑結構設計優化方法在房屋結構設計中的應用[J].建材與裝飾，2017（12）：120～121.

作者簡介：

許琴琴，天津房友工程咨詢有限公司，天津。