房屋建筑結構設計優化方法探討

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摘要：從現代建筑的角度來看，建筑的使用價值與外觀同等重要。因此在進行建筑施工設計過程中，要充分意識到建筑結構優化方案在房屋結構設計中的作用，實現對資源的合理使用。文章闡述和分析建筑結構設計方法，希望能夠促進讀者對當前建筑結構設計的優化方法有所了解和認知。

關鍵詞：建筑結構；設計優化；模型；計算

隨著經濟的發展，人們的生活水平也得到了一定的發展，居民對于購房過程中逐漸考慮多方面因素，無論是安全性還是經濟性和外觀設計，都成為了主導消費者選擇的因素。因此在建筑結構設計中，不僅要對施工過程是否合理進行考慮，還要實現對設計方案的不斷優化，從經濟型以及安全性和外觀設計等方面提高建筑的基本價值。文章對建筑結構的設計優化方案在房屋結構設計過程中的作用進行研究分析，希望能夠更好的促進我國建筑設計者的創新意識的發展。

1結構設計優化方案的理論分析

站在理論層次來看，在進行結構設計優化的過程中，要充分考慮到安全性以及可靠性在建筑整個過程的發展和體現。與此同時，還要盡可能的保證建筑物的設計美觀和結構合理。因此要想達到這些目標，需要不斷的對結構設計方案進行合理的分析設置，并對計算方式進行合理的選擇，以便能夠更好的滿足當前的既定目標。在實際設計的過程中，想要對房屋工程結構進行優化，就需要從圍護結構以及屋蓋系統和其他細節部分進行考慮。采取合理的方法對其造價以及結構進行整理的安排優化，不斷實現經濟性以及安全性目標的達成。為了更好的適應時代的發展需求，建筑結構的設計中要充分創新，不斷提高設計的特殊性以及新穎性。從對稱性以及獨特性的角度出發，對建設設計方案進行不斷的修改完善，并運用實際所學知識來實現對構架的合理布置，避免使用轉換層機構。對不規則建筑設計的原則要進行恰當的處理與使用，從根本上完善設計方案，實現設計過程的整體優化。

2結構設計優化技術具體運用

2.1建立優化結構相關模型

在對房屋結構設計中，要充分對建筑結構設計優化方法進行使用。在具體實施的過程中，可以從三個步驟來實現最終的設計優化目的。（1）對設計變量的選擇。在進行設計變量的選擇過程中，要對影響建筑結構的相關參數進行系統的研究分析，并進行綜合考慮選擇。將對建筑結構影響的參數作為當前模型中的設計變量，這些變量主要包含損失的期望值以及結構的過后家和約束控制的相關參數等，最大程度的保證設計便變量選擇的合理性。（2）確定目標函數。在進行實際優化的過程中，除了對必要的參數進行選擇之外，還需要尋找到一些相關條件來實現對工程造價的降低，而這些條件主要包括相關建筑截面的具體尺寸以及鋼筋的截面積等。（3）確定相關約束條件。在對房屋結構設計優化過程中，要保證房屋結構設計的合理性以及可靠性，確保相關的設計條件能夠得到滿足。而設計優化過程中的約束條件主要有裂縫寬度、結構強度、應力約束以及結構體系約束和尺寸約束等，在進行結構設計的過程中，要充分的對目標約束條件與實際情況形成對比，確保約束條件能夠滿足相關的規定要求，從而力求設計達到最佳。

2.2選擇合理的優化計算方案

在進行方案設計的過程中，設計者要充分考慮當前的施工過程中的內部和外部環境，確保各種因素能夠在可行的范圍之內。借助對約束條件以及非線性優化問題等的具體研究和分析，最計算方案之中選取最適合當前施工狀況的方案，從而確保方案設計更具有合理性。而在對設計方案進行優化的方法選擇中，拉氏乘子法、復合形法以及Powcll法使用相對較為頻繁。

2.3對程序問題進行設計優化

在對房屋結構設計的優化過程中，通過確定設計變量以及目標函數和約束條件從而實現對計算方法的合理選擇，最終不斷的實現對房屋結構設計的優化活動。而在優化過程中，還需要對對相關程序進行創新設計，以便于能夠更好的對設計過程中出現的任何一個問題進行運算，確保設計方案的合理性。

2.4結果分析

在進行計算的過程中，要對計算結果的合理性進行再次的分析研究，最終來選取適合相關房屋結構設計的方案。在方案選取的過程中，要對能夠產生影響的諸多因素都考慮在內，并且從多角度來看待這些因素所產生的問題，這能夠更好的促進設計優化的作用，從而確保設計方案的合理性以及安全性。在施工問題上，設計方案能夠更好的優化當前資源使用的程度和效率，確保資源不被合理的浪費的同時又能夠保障相關技術支出不受縮減，其能夠起到一個整體的統籌作用。

3結構設計優化技術的實踐應用

在對于項目工程設計的過程中，無論前期設計還是后期設計，無論舊房改造還是抗震設計，結構設計優化技術運用在工程的每一個環節之中。因此，在結構設計過程中，要合理的選擇結構的形式以及對設計方案進行深層次的優化，將概念設計和細節設計相結合，從而實現對方案最終的優化；在結構設計優化技術的實踐作用之中，要充分將其運用在對地基基礎的設計問題上，其能夠更好的幫助房屋建筑實現安全性和可靠性，確保房屋建造的質量。

4結束語

分析建筑結構設計優化方法，可以得知，其對于房屋結構設計的作用是無法取代的。因此，選擇合理的優化方案能夠保證房屋建設在達到相關建設標準要求的基礎上實現經濟最大化。建筑結構的設計優化是一個相對復雜的概念，只有不斷的加強研究和分析才能夠更好的實現其在現實生活中的運用。文章在對建筑結構優化設計過程以及問題等多方面分析角度下，希望能夠給相關的設計人員帶來一定思考和啟發，從而提高建筑結構的優化方案設計，實現房屋建造的安全性以及穩定性。希望文章對建筑結構優化設計方案的論述，能夠促進讀者對這一概念的更好的理解和思考。

作者:郭睿 單位:中鐵工程設計院有限公司

參考文獻：

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