结构设计优化在房屋建筑结构设计中的应用

张继衡

【摘要】在房屋建筑施工领域，针对建筑进行整体结构性优化是一个复杂且全面的工作，在对房屋结构的优化中需要不断改善结构的各项性能参数，以满足人们对房屋建筑的苛刻要求，同时在优化中需要企业不断创新技术，做好全面性技术研究，保持先进的创新理念，能够有效的提高建筑结构设计的整体性能要求。在优化前需要实地对建筑施工环境进行全面性勘察，了解水文地质情况，并根据地地理条件与用户需求对房屋建筑结构做优化调整，确保整个建筑结构优化过程符合科学性与标准性要求。

【关键词】结构设计优化;房屋建筑结构设计;应用

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.

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随着市场经济的进一步发展，我国建筑市场的竞争局势也越发严峻，建筑企业要在竞争的浪潮中站稳脚跟，就必须加强革新，对工程施工设计与技术方法进行深入分析和完善，尤其是建筑设计人员必须注重提高自身的专业技能，积极运用各种现代化技术，对建筑结构设计进行优化，充分突显出房屋建筑的经济性与安全性，从而增强企业的市场竞争优势，使企业在同行竞争中脱颖而出。

1、房屋建筑结构优化设计应用意义

1.1提升房屋建筑工程整体效益

房屋建筑工程整体效益受到多方面因素影响，其中质量与造价属于两个重要因素，通过房屋建筑结构优化设计可以有效提升房屋建筑结构质量与降低房屋建筑造价，实现房屋建筑工程整体效益提升。首先，房屋建筑优化设计便于施工人员提升房屋建筑工程整体建设质量。相关施工人员可以按照建筑优化设计方案进行施工，确保施工全程尽可能地与设计图纸一致，保证建筑工程质量。其次，通过优化设计，施工人员可以精细化计算具体建筑工程建设所需要的施工量等，通过调整施工量实现对房屋建筑成本管控。相关施工企业可以根据施工要求与工程合同要求，尽可能地减少非必要建筑结构搭建，并针对每一处建筑结构细节位置进行优化，尽可能地减少各建筑结构具体所需施工量，帮助施工企业减少施工时间、施工劳动量、施工材料量等，在一定程度上降低工程造价。

1.2优化整体建筑结构

通过房屋建筑结构优化设计可以提升整体建筑结构质量，使得建筑结构兼具美丽外表与实用内在。一般房屋建筑主要功能为生活场所，其基本功能包括居住、使用等，同时房屋建筑作为重要建筑物，还需要具备一定审美性，需要符合大众审美，而要想确保房屋建筑对大众具有足够吸引力，就需要同时满足以上两点。但在实际的房屋建筑过程中，常常会偏重于其中一点，大多数情况建筑设计人员会放弃外形，选择确保建筑基本使用功能，在一定程度上降低了建筑综合效益。针对此种情况，设计人员可以通过优化结构设计的方式，找到建筑外形与内在的平衡点，提升建筑结构整体质量，全面满足用户需求，促进建筑行业良性发展。另外，通过建筑结构优化设计，可以进一步提升建筑结构稳定性与安全性。安全是大众选择房屋建筑首要考虑要素，设计人员通过建筑结构优化设计，进一步优化建筑结构各项参数，增强建筑稳定性与安全性，满足大众首要需求。

2、房屋建筑结构优化设计的策略

2.1建立结构优化模型

要实现对房屋建筑结构设计的有效优化，首先就必须建立科学合理的結构优化模型。结构设计优化需要从大量变量中选择出最为重要的参数，通过这些参数建立函数模型，从而计算出最优解。一般来说，模型的构建主要可分成两大环节：首先，应选择最为合理的设计变量，这是构建模型的基础和关键，变量的设计将对参数的选择产生直接影响，科学合理地对变量进行计算可大大降低后期计算编程的工作量。其次，应对目标函数进行确定。相关人员应先找出符合函数条件的最优解，然后再确定约束条件，约束条件具体主要涉及到弹塑性、强度和尺寸等方面。在对建筑整体结构进行优化的时候，必须确保上述约束条件都处在规定范围内，尽可能满足设计的相关需求。

2.2对计算方案进行优化设计

在建筑结构优化过程中，各方面的约束条件以及变量参数都会直接影响到优化过程。因此，在开展相关计算工作的时候，必须将所有的约束条件转化成非约束条件，保证整个优化过程的顺利完成。与此同时，还要综合考虑变量的因素，采用科学有效的计算方式对建筑结构设计加以优化。

2.3针对房屋形体的优化

房屋结构设计优化既要保障建筑体的结构稳定与安全稳定，同时对建筑体的整体室内布局、外观布局也有着严格的要求。建筑结构的设计优化讲究科学性要求，在不断提高建筑的整体稳定性的同时，对建筑的布局、外观优化也同样提出了更好的要求，符合当下对建筑的审美要求，并在结构优化设计中做创新设计，在原有优化措施的基础上，科学调整建筑内部的形状和结构，提升设计的完整性，并不断提高客户的住房需求体验。所以在具体的设计优化中，设计师需要根据建筑体的选址、设计方案、结构布局、水文气象等综合性因素进行分析，同时还要结合设计的要求与相关标准，初步确定相关优化设计方案，并在后续的数据模型优化中不断对相关内容进行优化与改进。应用外形优化设计的方法，借助建筑设计标准和外形结构的特征，进行高度整合重新优化设计。在设计中也要注重对连续性结构以及杆系结构的设计与优化，保障其发挥相应的功能作用，同时也符合功能美观性需求，确保建筑的整体外貌完整一体化，满足设计的审美要求。

2.4房屋截面优化

设计者需要对整个建筑结构的安全性加以综合考虑，结合房屋设计需要，努力确保截面运算的完整性与科学性，同时在优化调整中让截面设计都符合设计规范化标准。筑截面的优化设计不仅需要注重对数据精准性的把控，同时在操作时也需要保障界面的稳定性，能够确保建筑体整体建构稳固，提高建筑体的整体使用寿命。

结语：

社会现代化的今天，人们对于房屋建筑的功能、设计要求越来越高，如何有效提高房屋的住房品质与安全性要求，就需要从设计、施工、质量检测各个层面入手，努力对建筑施工的各个环节进行优化，才能有效提高建筑的品质与性能。对于房屋结构设计的优化要注重设计要求的规范性，既要保障其具备良好的力学性能，同时对于其外观、室内布局.建筑风格、截面优化设计同样提出了很高的要求，从而为客户提供优质、满意的住房，促进我国建筑行业的科学发展。

参考文献：

[1]张凯月.建筑结构优化设计方法在房屋结构设计中的应用[J].工程建设与设计，2020（16）：37-38.

[2]赵志强.房屋建筑结构设计中优化技术的应用分析[J].工程建设与设计，2020（14）：42-43.