江敏

摘 要：建筑結構設計在房屋結構設計中占據重要地位，能夠全面體現出建筑的安全性和功能性。建筑結構設計能夠全面提升房屋結構設計水平，維護房屋建筑質量，還能夠提升施工企業的知名度。此次研究主要是探討分析建筑結構設計優化方法在防護結構設計中的應用，希望能夠對相關人員起到參考性價值。

關鍵詞：建筑結構;設計優化;房屋結構

1、建筑結構設計案例分析

某地區高層住宅建筑共包含22層，地上20層，地下2層。在技術分析期間，工程應用平板式筏形基礎，在標準層梁板上，應用現澆空心板和普通框架梁聯合體系。在結構體系中，框架核心筒結構的應用效果顯著，結構形式具備合理性。在簡歷墻結構中適當加入少量框架，按照剪力墻結構分析整體結構體系。

在安裝排水管道時，需要應用如圖1的給水管道安裝工藝。聯合設計規范要求，注重排水管道坡度設計，保證污水排出的通暢性。

2、建筑結構優化設計在房屋結構設計中的應用優勢

2.1合理控制工程成本

現階段，高層建筑數量日益增加，相比于普通建筑來說，高層建筑所占據的空間比較大。建筑高度持續增加，會導致占地節約量和建筑層數比例的失衡，增加工程總體成本。因此房屋結構設計過程中，必須注重土地節約量問題，保證占地面積和工程造價之間的協調性，將工程成本控制在合理范圍內，降低浪費和損耗問題。

2.2滿足安全性需求

隨著建筑高度的不斷增加，建筑整體重量也會影響整體框架，梁和柱的承載力明顯增加建筑物承載力，還會增加梁柱體積和墻體面積。由于建筑物的高度不一致，也會影響墻面范圍。通過優化設計，建筑結構可以減少，借助內外等裝修面積合理控制工程成本，同時能夠滿足建筑設計的安全性要求，從根本上提升建筑等經濟效益。

3、建筑結構設計方法在房屋結構設計中的具體應用

3.1優化結構設計模型

在優化建筑結構模型期間，首先應當選擇變量。通常情況下，建筑工程師在建筑設計方案中具有重要作用。設計人員在具體設計期間必須注重多項因素，降低建筑結構編程與設計難度，設計人員也可以找尋到和設計目標相貼合的數據。其次，確定函數。設計人員需要確定一組函數，使其符合房屋結構尺寸與配筋率要求，確保建筑設計施工成本控制在合理范圍內。此外，衡量施工條件。為了保證建筑結構穩定性，必須全面分析房屋的結構穩定性，受力限度，結構構件裂縫限度等問題。在設計過程中，設計人員必須立足于房屋施工條件聯合建筑使用方法，深入分析設計中所存在的各項限制因素，以此保證建筑結構設計的合理性與準確性。

其次，應用計算機技術也可以優化結構設計。在建筑結構設計過程中，信息優化屬于重要內容，可以確保結構設計效果。在具體應用中，建筑結構容易受到變量調節約束，不能通過單一方法優化結構。為了處理房屋結構復雜性問題，需要應用計算機信息技術，合理簡化整個設計過程。使用GAMES軟件建立建筑模型，全面提升建筑設計效率。該軟件在建模線性與非線性問題處理上具備顯著優勢，系統在處理建模問題時，可以通過簡潔方式更改公式，求解器轉換的便捷性高，可以從線性轉化為非線性。通過GAMES可以處理相關數據信息，出去可以在熟悉的表格和列表中輸入，通過代數聲明描述模型。其次，通過應用TBCAD軟件，可以將建模和結構設計方案納為成本控制因素，采用數據信息化處理方式，協調人力資源、物力資源和財力資源，有效控制工程造價。

3.2優化整體結構與局部結構

在建筑結構設計優化過程中，施工企業必須注重優化整體結構與局部結構。房屋建筑結構設計的層次性和復雜性比較高，立足于層次性角度分析建筑結構，建筑結構主要包括設計體系，安裝體系和結構體系不同體系不僅具備獨立性，也具備相互聯系性。在設計房屋建筑結構時，必須合理優化所有體系，做好局部優化工作，以此實現疊加型工程。立足于復雜性角度分析，在房屋建筑設計期間，需要應用大量工程材料和設備機械相應增加了結構設計的復雜性，所以在對建筑結構進行優化設計時，必須從整體結構開展，注重優化局部結構。

3.3優化設計建筑主體上部結構

在設計房屋建筑上部結構時，必須建立相應模型。在此期間還需要設置剪力墻，保證剪力墻質量的均勻性。確保樓層中平面高度中心點與樓層結構重心重合，防止出現風力和地震破壞問題。在房屋建筑施工建設過程中，必須對簡歷墻進行優化改造，延長剪力墻的強制長度，嚴格控制強制數量，并對混凝土使用數量進行控制。對于剪力墻內的暗柱，則需要由一般性鋼材鑄造。在應用剪力墻時，可以對鋼筋使用數量進行合理控制，以此減少成本浪費。若建筑自身對于抗壓抗震的要求比較高，則不能采用較大的剪力墻。

3.4房屋細部結構優化設計

房屋細部結構會直接影響整體結構的穩定性和質量。在設計過程中，由于缺乏具體的數據，極易導致房屋細部結構產生誤差。在多種因素影響下，不僅會使房屋細部結構出現設計問題，還會增加整體結構的風險系數。所以，設計人員應當通過建筑結構設計優化法，全面控制房屋細部結構，全面提升房屋細部結構優化的合理性，以此呈現出最佳設計效果。通過設計手法能夠避免細部錯位、開裂等問題，有助于提升房屋結構設計的經濟性和安全性。

3.5建筑結構的抗震設計

在建筑結構設計中，設計優化方法多應用于無參數指標的抗震設計中。將抗震設防烈度作為具體的設計實踐，由于地震災害的發生具有不確定性，因此計算結果和預定結果的差異較大，所以需要采用結構優化設計中的概念設計方法。將歷史數據作為輔助依據，在設計期間，合理應用結構優化設計方法，以此確保設計值達到最佳。在確保建筑整體設計的同時，必須注重細節設計。將結構設計的現澆板選擇作為設計要求，如果異形板在拐角末端出現斷裂問題，在設計期間必須考慮到鋼筋選擇范圍。在控制工程成本的同時，需要選擇具備強極限拉力，滿足塑性要求的材料。如果建筑材質在具體應用期間存在缺陷與不足，為了滿足塑性要求，可以采用冷軋帶肋式鋼筋材料，不僅可以確保內部結構設計質量，還可以保證配制鋼筋材料滿足結構優化要求，提升整體建筑結構設計的安全性，同時滿足經濟性要求。

4、結束語

綜上所述，在房屋結構設計期間必須注重建筑設計優化問題，以此提升建筑質量，增加建筑企業的經濟效益。在建筑結構優化設計期間，必須對結構設計模型進行優化，提升建筑優化與排水系統的協調性，以此提升房屋結構設計的安全性與經濟效益，滿足居住者的需求。

參考文獻：

[1]李善榮.建筑結構設計優化方法在房屋結構設計中的應用初探[J].居業，2019，12（09）：59+63.

[2]韓仁寬.建筑結構設計優化方法在房屋結構設計中的應用研究[J].住宅與房地產，2019，28（09）：49.