时间：2023-07-27 16:22:06
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇房屋结构设计方案，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
关键词：结构优化技术 房屋结构设计 问题 策略
1引言
随着市场经济体制的建立，我国的建筑行业蓬勃发展，越来越多的高楼大厦拔地而起，如雨后春笋般林立在城市中。房屋结构设计人员所面临的巨大挑战不仅在于量上的增大，还在于人们对于质上的高标准要求。因此，房屋结构设计人员要想把挑战变成机遇，就要把重点放在提高房屋结构的稳定性、安全性、美观性上，同时在保证房屋质量的前提下尽可能地降低施工成本。另外，随着建筑市场的发展，建筑材料也在日新月异。许多新型的建筑材料正在改变着传统的房屋结构设计理念，使房屋建筑发生着翻天覆地的变化。这就需要房屋结构设计人员不断地学习新技术、新方法，不断尝试新型材料，使房屋结构设计产生质的飞跃。计算机技术的应用也在改革着房屋结构设计行业，一些计算机软件的应用在减轻设计人员工作量提高工作效率等方面发挥了巨大作用。
2房屋结构设计技术中存在的问题
合理的设计理念和设计方法是房屋结构设计人员在设计施工过程中的关键所在，掌握了房屋周围的环境，对房屋结构的布局、尺寸等的科学设计，才能使房屋结构满足美观、实用、安全稳定的设计需求。而在这诸多的需求中，经济性一直都是每一个房屋结构设计人员不可忽视的重要方面。但经济性的要求并不是一味地要求设计的廉价性，而是要在保证房屋结构安全稳定美观实用等要求的前提下，在保证房屋质量达标的前提下尽可能的降低工程造价。而一个好的优化设计方案就是在努力寻求众多要求的平衡点。
随着结构优化技术的多元化发展，房屋结构的优化设计策略也越来越多，这其中不免出现诸多问题。
一、如前所述，房屋结构设计中需要考虑多种因素，这些因素纷繁复杂，设计人员在优化设计的过程中难免出现顾此失彼的现象，常常满足了这个方面而忽视了另一方面，无法做到权衡各个因素。现存的计算机设计软件业存在着很多缺陷，设计人员如果过分依赖此类设计软件，就会造成房屋优化设计不达标现象的出现。
二、房屋结构设计施工过程中设计人员都是亲自进行每一项的设计，这就会导致设计人员往往从细节入手，只注重了结构尺寸在小范围内的设计是否合理，而忽视了整体效果。为了避免这个问题，设计人员要时刻提醒自己，多从整体的合理性和美观性上考虑小部件的尺寸和结构问题，以保证房屋整体的稳定性。
三、传统的单一房屋结构优化设计算法时代已经过去，随着房屋结构设计的变量不断增加，创新的设计算法正在考验着每一个房屋设计人员。
3房屋结构设计中的优化策略
要从多角度多方位进行房屋结构的优化，本文主要从以下几点进行讨论：
3.1优化房屋建筑结构类型
房屋的建筑结构类型不同，其特性和所适用的范围也不同，这就要求从结构类型的特性入手，以寻求最佳的类型。常用的房屋结构类型主要有以下几种：一、剪力墙结构类型。该类型的建筑以混凝土施工技术为基础，适用于高层建筑，具有很多优点，例如抗震性能强、钢筋使用数量少等。二、框架结构类型。相比于剪力墙结构类型，该类型的建筑的抗震能力明显不足，但具有灵活的特点，布局没有剪力墙类型死板，而且工程造价相对较低。三、框架-剪力墙结构类型。顾名思义，该类型的建筑是上述两种建筑类型的组合，汲取了两者的优点，应用性强。三种类型的建筑结构都有自身的优缺点，对其的取舍要考虑施工的具体情况和业主的要求，尽量权衡房屋质量和施工成本，优化设计方案，获得双赢。
3.2计算机技术的合理应用
随着房屋结构设计中的变量越来越多，设计算法也变得越来越复杂，房屋设计施工人员面对纷繁复杂的变量和影响因素，根本无法全面顾及到。而且进行诸多变量的计算会消耗大量的人力和时间。这就需要在房屋结构优化计算的过程中积极地应用计算机技术，利用一些计算机软件，实现参数计算，减轻设计人员的工作量，提高工作效率。
3.3节能环保的设计理念
在房屋结构设计的过程中要积极地贯彻绿色环保的设计理念，以科学合理的方法设计绿色建筑。节能优化要从两方面入手，首先是房屋朝向的形状的优化设计。房屋的朝向问题主要受到我国气候条件的制约，一般以坐北朝南为佳，能够加强阳光照射，保证良好通风。形状的设计主要是考虑到房屋外表面所受到的冷风影响，优化的目的则在于努力寻找最佳的形状和方位，尽量减少房屋热能的损耗，达到节能的目的。其次是门窗和屋顶的设计。由于房屋的坐北朝南的地理方位，南面的窗户自然要设计的大而且多，保证充足的阳光的摄入，而北面的窗户则尽量的小、少，以避免热量的散失。门窗材料的保温性能也要过关。屋顶应该采用架空或者铺设循环水管的方式，使房屋冬暖夏凉。
3.4概念设计优化技术
房屋结构优化设计因素和变量纷繁复杂，设计人员可以采用概念设计优化技术，通过自身多年的工作经验，结合多种设计方案的利弊，取其精华去其糟粕，提出新的设计方法和设计理念，在不违背房屋设计的普遍规律的前提下，大胆创新，开创房屋结构设计的新局面。
结语
房屋结构在房屋建筑中的作用不言而喻，是整个房屋建筑的支架结构，其质量的好坏直接影响到整个建筑质量的好坏。因此，房屋结构的优化设计的重要性日益突出。作为房屋结构设计人员，必须严格要求自己，不断地为自身充电，积极地学习新技术新方法，重视新材料的应用，改革设计理念，摒弃陈旧的设计方法，积极地投入到房屋结构设计优化方案中去，以饱满的热情和认真负责的态度完成每一个房屋结构的设计，从多角度、多层次综合考虑各种因素，从众多的设计方案中挑选最佳设计方案，对方案中不足的地方大胆地进行改革创新，不断地提高房屋的稳定性、实用性和美观性，以达到业主的要求为终极奋斗目标，努力寻求经济化和高品质之间的平衡点，促进房屋结构设计向着低成本高质量的方向高速发展。
参考文献
[1]冯远宾.浅谈结构设计优化在房屋结构设计中的应用.《房地产导刊 》.2013年7期
[2]郑俊宏.浅谈房屋结构设计优化技术的实践应用.《城市建设理论研究（电子版）》.2012年17期
[3]郑智，乐肖军.结构设计优化设计技术与其在房屋结构设计中的应用.《中国新技术新产品》.2011年4期
结构设计优化技术与其在房屋结构设计中的应用分析
王雄飞 闫新红
（河北加华工程设计有限公司 河北保定 071000）
摘要：改革开放以来人民的生活水平不断提高，人民的精神文化追求也在随之提高，对居住环境的要求也越来越高，单一的房屋结构设计也已远远不能满足人们追求新颖、崇尚时尚的心理。这就对房屋结构设计人员提出了更高的要求。结构设计优化技术在房屋结构设计中的应用，必将提高房屋结构的稳定性、经济性和合理性，满足大众对房屋美观实用、安全舒适、时尚个性的基本要求。本文首先分析了现存的房屋结构设计存在的问题，然后提出了房屋结构设计的优化策略。
关键词：结构优化技术 房屋结构设计 问题 策略
1引言
随着市场经济体制的建立，我国的建筑行业蓬勃发展，越来越多的高楼大厦拔地而起，如雨后春笋般林立在城市中。房屋结构设计人员所面临的巨大挑战不仅在于量上的增大，还在于人们对于质上的高标准要求。因此，房屋结构设计人员要想把挑战变成机遇，就要把重点放在提高房屋结构的稳定性、安全性、美观性上，同时在保证房屋质量的前提下尽可能地降低施工成本。另外，随着建筑市场的发展，建筑材料也在日新月异。许多新型的建筑材料正在改变着传统的房屋结构设计理念，使房屋建筑发生着翻天覆地的变化。这就需要房屋结构设计人员不断地学习新技术、新方法，不断尝试新型材料，使房屋结构设计产生质的飞跃。计算机技术的应用也在改革着房屋结构设计行业，一些计算机软件的应用在减轻设计人员工作量提高工作效率等方面发挥了巨大作用。
2房屋结构设计技术中存在的问题
合理的设计理念和设计方法是房屋结构设计人员在设计施工过程中的关键所在，掌握了房屋周围的环境，对房屋结构的布局、尺寸等的科学设计，才能使房屋结构满足美观、实用、安全稳定的设计需求。而在这诸多的需求中，经济性一直都是每一个房屋结构设计人员不可忽视的重要方面。但经济性的要求并不是一味地要求设计的廉价性，而是要在保证房屋结构安全稳定美观实用等要求的前提下，在保证房屋质量达标的前提下尽可能的降低工程造价。而一个好的优化设计方案就是在努力寻求众多要求的平衡点。
随着结构优化技术的多元化发展，房屋结构的优化设计策略也越来越多，这其中不免出现诸多问题。
一、如前所述，房屋结构设计中需要考虑多种因素，这些因素纷繁复杂，设计人员在优化设计的过程中难免出现顾此失彼的现象，常常满足了这个方面而忽视了另一方面，无法做到权衡各个因素。现存的计算机设计软件业存在着很多缺陷，设计人员如果过分依赖此类设计软件，就会造成房屋优化设计不达标现象的出现。
二、房屋结构设计施工过程中设计人员都是亲自进行每一项的设计，这就会导致设计人员往往从细节入手，只注重了结构尺寸在小范围内的设计是否合理，而忽视了整体效果。为了避免这个问题，设计人员要时刻提醒自己，多从整体的合理性和美观性上考虑小部件的尺寸和结构问题，以保证房屋整体的稳定性。
三、传统的单一房屋结构优化设计算法时代已经过去，随着房屋结构设计的变量不断增加，创新的设计算法正在考验着每一个房屋设计人员。
3房屋结构设计中的优化策略
要从多角度多方位进行房屋结构的优化，本文主要从以下几点进行讨论：
3.1优化房屋建筑结构类型
房屋的建筑结构类型不同，其特性和所适用的范围也不同，这就要求从结构类型的特性入手，以寻求最佳的类型。常用的房屋结构类型主要有以下几种：一、剪力墙结构类型。该类型的建筑以混凝土施工技术为基础，适用于高层建筑，具有很多优点，例如抗震性能强、钢筋使用数量少等。二、框架结构类型。相比于剪力墙结构类型，该类型的建筑的抗震能力明显不足，但具有灵活的特点，布局没有剪力墙类型死板，而且工程造价相对较低。三、框架-剪力墙结构类型。顾名思义，该类型的建筑是上述两种建筑类型的组合，汲取了两者的优点，应用性强。三种类型的建筑结构都有自身的优缺点，对其的取舍要考虑施工的具体情况和业主的要求，尽量权衡房屋质量和施工成本，优化设计方案，获得双赢。
3.2计算机技术的合理应用
随着房屋结构设计中的变量越来越多，设计算法也变得越来越复杂，房屋设计施工人员面对纷繁复杂的变量和影响因素，根本无法全面顾及到。而且进行诸多变量的计算会消耗大量的人力和时间。这就需要在房屋结构优化计算的过程中积极地应用计算机技术，利用一些计算机软件，实现参数计算，减轻设计人员的工作量，提高工作效率。
3.3节能环保的设计理念
在房屋结构设计的过程中要积极地贯彻绿色环保的设计理念，以科学合理的方法设计绿色建筑。节能优化要从两方面入手，首先是房屋朝向的形状的优化设计。房屋的朝向问题主要受到我国气候条件的制约，一般以坐北朝南为佳，能够加强阳光照射，保证良好通风。形状的设计主要是考虑到房屋外表面所受到的冷风影响，优化的目的则在于努力寻找最佳的形状和方位，尽量减少房屋热能的损耗，达到节能的目的。其次是门窗和屋顶的设计。由于房屋的坐北朝南的地理方位，南面的窗户自然要设计的大而且多，保证充足的阳光的摄入，而北面的窗户则尽量的小、少，以避免热量的散失。门窗材料的保温性能也要过关。屋顶应该采用架空或者铺设循环水管的方式，使房屋冬暖夏凉。
3.4概念设计优化技术
房屋结构优化设计因素和变量纷繁复杂，设计人员可以采用概念设计优化技术，通过自身多年的工作经验，结合多种设计方案的利弊，取其精华去其糟粕，提出新的设计方法和设计理念，在不违背房屋设计的普遍规律的前提下，大胆创新，开创房屋结构设计的新局面。
结语
房屋结构在房屋建筑中的作用不言而喻，是整个房屋建筑的支架结构，其质量的好坏直接影响到整个建筑质量的好坏。因此，房屋结构的优化设计的重要性日益突出。作为房屋结构设计人员，必须严格要求自己，不断地为自身充电，积极地学习新技术新方法，重视新材料的应用，改革设计理念，摒弃陈旧的设计方法，积极地投入到房屋结构设计优化方案中去，以饱满的热情和认真负责的态度完成每一个房屋结构的设计，从多角度、多层次综合考虑各种因素，从众多的设计方案中挑选最佳设计方案，对方案中不足的地方大胆地进行改革创新，不断地提高房屋的稳定性、实用性和美观性，以达到业主的要求为终极奋斗目标，努力寻求经济化和高品质之间的平衡点，促进房屋结构设计向着低成本高质量的方向高速发展。
参考文献
[1]冯远宾.浅谈结构设计优化在房屋结构设计中的应用.《房地产导刊 》.2013年7期
【关键字】房屋结构；设计；建筑结构；优化
在进行建筑工程施工之前，均需要依据工程实际及周边环境，合理进行布局设计，安排具体施工办法，通过合理施工控制与竣工验收实现工程质量及功能。一般而言，质量良好，性能完善的房屋建筑，属于建筑设计人员将建筑功能价值与建筑美学价值的整合与统一成果。房屋结构设计，以实现房屋建筑结构功能、美观及应用价值为目标。采取建筑结构优化设计方法，是在房屋设计基础上，进一步优化资源配置，最大限度实现房屋现实需求。本文结合某工程实际，探究建筑机构设计优化重要性及其具体办法。
一、工程概况
本建筑工程位于广东省揭阳市，属于商业住宅建筑，其建筑面积为32680O，地上设计32层，地下设计2层，建筑主体商业部分层高设计为4.9m，住宅部分层高设计为3.0m，建筑总高度为98m。该工程建筑基础持力层属于稍密卵石层，设计为平板式桩筏基础，建筑结构体系应用剪力墙结构。为确保该房屋建筑结构设计质量，提出应用房屋建筑结构设计优化方法，对该建筑工程进行设计优化，以实现建筑工程质量及功能，实现其整体效益。
二、房屋建筑工程结构设计优化所依托的理论基础
房屋建筑工程结构设计，其行为本身属于技术含量高，专业性突出的活动。设计工作人员在执行房屋结构设计任务时，需要综合考虑房屋建筑地质水文、周边环境、建筑功能需求及其各项性能指标，包括建筑工程的功能指标、美学价值指标。功能指标，即建筑工程作为人们生活办公的场所，其应具备的基础性应用功能，建筑审美指标，指的是建筑结构外形表现，给人一种结构协调，外观美感的视觉享受。在房屋建筑设计过程中，需要综合考虑房屋性质所要求的基础性能，考虑其结构搭配与外观表现。在这种房屋结构设计理念下，要求设计工作人员，从多种建筑结构设计方案中选择出最佳方案，通过方案优化，完成房屋结构设计综合目标。换一种角度而言，通过科学化方法进行表述，则为：结合数学知识与相关建筑学知识，在多种设计方案中选择出与整体设计目标相符，最适宜的设计方案。
房屋结构设计中建筑结构设计优化，指的是建筑结构设计过程中，需要进行设计理念更新，选择应用具备先进性与科学性的设计筛选方案，优选出各方面达到最佳效果的一种设计方法。建筑工程其内部结构错综复杂，所涉及的系统较多，为实现建筑工程结构完美协调，发挥最佳功能优势，需要重视并应用建筑结构设计优化方法。一般而言，建筑结构优化，主要以房屋顶部、房屋、房屋细节结构设计优化为中心，依据实际需求，合理优化布局，在优化结构过程中，实现建筑工程的整体效益。建筑设计要求，房屋平面结构表现应平整，尽量降低平面建造质量与房屋刚性结构之间所存在的差异，彰显出建筑工程对称美感，确保在出现较大水平作用力状况下，建筑结构不会出现扭曲及不安全状况。在确保房屋建筑基础功能前提下，需要采取竖直贯通方式的承重结构，以提高建筑工程承受竖直作用力的承受能力。依据渐变规律，进行房屋竖向刚性程度指标设计，防止出现刚性结构角度突变。
三、房屋结构设计中的建筑结构设计优化的现实意义分析
在房屋结构设计过程中，综合应用建筑结构设计优化方式，有助于实现建筑工程现实应用功能、外观美感与整体经济效益，通过结构设计优化，还可以实现建筑成本节约，加强建筑生态环境保护，简而言之，采取建筑结构设计优化，有助于实现房屋建筑整体效益。在市场经济大环境下，建筑商在进行房屋建筑设计施工中，要求确保建筑工程基础应用能力的基础性，最大限度降低房屋建筑设计成本，降低施工成本，从而降低建筑投资。确保房屋建筑结构合理稳定，满足用户不同层次需求，是实现建筑工程整体效益的基础性保障。
社会实践证明，与传统的建筑结构设计方式相比，建筑结构设计方案优化，能够降低房屋30%左右的成本，且通过结构优化，可以更好实现建筑工程资源合理配置，实现建筑材料的充分利用，更好协调建筑单元，发挥建筑功能优势；通过创新设计，在保证建筑安全性基础上，实现更高标准，通过结构优化，实现最佳效益。
四、基于工程实例的建筑结构设计优化策略
该建筑工程位于广东省揭阳市，属于商业与住宅建筑，为实现更好效果，决定对该建筑工程进行结构设计优化，其结构设计优化具体策略如下：
（一）结构模型设计
房屋建筑整体设计优化可以分为三个环节，分别为变量的选择与确定、确定函数与条件衡量。其中，变量的选择与确定，指的是对设计方案存在着重要影响因素的参数值，作为变量为设计人员所选择应用。如该建筑工程的目标参数主要包括建筑价格参数，预期损失参数，工程控制参数、房屋结构可靠性参数等。在房屋结构设计中，设计人员选择变化幅度较小的参数作为重要参考指标，会降低建筑结构设计难度系数。在结构设计众多相似函数中，需要选择出与房屋横截面尺寸及钢筋尺寸面积函数最适应函数，选择该函数并分析函数性质，通过函数优化，降低房屋建筑成本。条件衡量，重点表现为房屋结构设计约束指标，具体而言为建筑房屋尺寸、架构刚性、受力限度、结构确定性、变形限度、组建规格等。在进行结构设计优化过程中，设计人员结合该工程实际情况，明确工程约束性条件，确保该工程条件满足相关要求，实现设计结果最优化。
（二）合理选择计算方法
房屋结构设计中会应用到较多计算程序，而建筑结构优化的过程，则属于建筑工程复杂变量、约束性条件及其他设计条件的计算过程。在进行数据验算过程中，多将约束性条件进行转变，设置为不附带约束条件问题，从而确保计算精度，减少计算时间。如该工程筏基础优化数学模型为：
Min A=F（XAi，YAj）
S、T，P≤f
Pmax≤1.2f
其中，XAi与YAj代表自变量，p代表基础底面平均压力设计值，f代表地基承载力设计值，采取渐进搜索法进行模型求解，实现结构优化。
（三）选择应用最优程序
在房屋结构模型设计后，科学选择计算方法，在此基础上，进行模型程序最优化处理。最优设计程序，需要表现出功能完善，运转高效，其程序多是由多个分程序相组合构成的综合程序，从而发挥作用。
（四）分析统计数据，确定最佳方案
在完成数据计算后，设计人员需要统计数据分析，研究并获取不同建筑结构设计方案之间存在的异同，通过综合分析与综合衡量，最终确定出符合工程实际的最佳方案。在统计数据分析过程中，要求设计人员多层思考，综合考虑细节，科学处理工程技术与工程经济效益之间的关系。
五、结语
为实现建筑工程经济效益、社会效益，提出对房屋建筑进行结构设计优化。结合工程实例，从房屋建筑工程结构设计优化所依托的理论基础出发，探究房屋结构设计中的建筑结构设计优化的现实意义，社会实践证明，通过建筑结构设计优化，有助于实现建筑工程整体效益，研究其结构设计优化具体策略，通过结构模型设计、合理选择计算方法、选择应用最优程序、分析统计数据确定最佳方案，实现建筑结构设计优化，实现建筑工程整体效益。
参考文献
[1]尹英华.房屋结构设计中的建筑结构设计优化[J].城市建设理论研究（电子版），2013，（19）.
[2]闫新红，王雄飞.浅谈房屋结构设计中的建筑结构设计优化[J].房地产导刊，2014，（2）：44-44.
关键词：房屋；结构设计；优化
随着我国市场经济的不断发展，建筑行业内部之间的竞争越来越激烈。在激烈的市场竞争环境下，建筑企业必须要以市场需求为导向，提高房屋建设的水平。在当前的社会环境下，房屋建设的水平不仅体现在房屋的质量上，同时还包括房屋的舒适性、经济性、美观性等。因此，必须要在房屋结构设计的过程中应用结构设计优化技术。本文将从介绍结构设计优化技术的作用入手，介绍结构设计优化技术的方法，分析结构设计优化技术在房屋结构设计中的具体应用。
1结构设计优化技术的作用
在房屋结构设计中应用结构设计优化技术具有一定的作用，主要体现在两个方面。第一，在房屋结构设计中应用结构设计优化技术可以提升建筑的安全性。应用优化结构设计可以弥补传统房屋结构设计中存在的不足和缺陷，从而提高房屋结构设计的合理性和安全性。而且，应用结构设计优化技术可以对房屋结构的受力性进行更加全面的分析，从而确保房屋使用过程的安全性；第二，在房屋结构设计中应用结构设计优化技术可以降低工程的造价。根据相关的调查显示，在房屋结构设计中应用结构设计优化技术可以将工程的成本降到原来的70%，从而大大节约了房屋工程建设的成本。此外，应用结构优化设计技术还可以提高原材料的性能，减少材料的浪费，提高房屋建设的经济性。
2结构设计优化技术的方法
无论是在房屋建筑总体结构设计还是分部结构设计的过程中都可以采用结构设计优化技术。房屋结构设计的主要内容包括基础结构设计、屋盖系统设计、围护结构设计等。但在应用结构设计优化技术的过程中应根据房屋建筑的实际情况而定。下文将具体介绍一下结构设计优化技术的方法。首先，要建立结构优化模型。结构优化设计就是指将人们的居住需求以数学的方式表达出来，然后对相应的参数进行整理和分析，再结合房屋建筑的实际情况建立数学模型，最终求出数学模型的最优解。因此，在房屋结构设计的过程中应用结构设计优化技术最为关键的一步就是建立结构优化模型。在建立结构优化模型时也应遵守一定的原则。第一，要合理选择设计变量。房屋结构设计过程中设计变量的选取是十分重要的，将直接关系到房屋结构设计是否合理。因此，设计人员必须要重视这项工作。设计人员应根据变量对整体结构的影响将其分成不同的类别，确定其中的预定参数，从而使得整个计算流程变得比较简单；第二，要确定目标函数。确定目标函数的目的是为了找到最优解；第三，要明确约束条件。不同的房屋建筑的具体约束条件是不同的。但总体来说，房屋结构设计过程中采用的约束条件主要包括强度、应力、尺寸等。设计人员可以根据现行的房屋建筑设计规范确定约束条件。其次，要确定结构设计优化方案。在房屋结构设计过程中，结构设计优化方案应包括两方面的内容，一是整体结构的布局，二是细部结构的优化。在进行房屋整体结构布局的过程中应尽量简单一点。因为，越是复杂的结构需要的投入越多。而且，复杂的结构需要多次传力，会影响结构的稳定性和安全性。细部结构优化涉及到的内容比较多，不同的部位对房屋结构的影响也是不同的。但在所有的细部结构优化过程中最为重要的部位是构件截面。构件截面的选取将影响到房屋结构使用的安全性和其它部位的结构设计。例如，竖向构件在设计时应选择合理的轴压比。如果轴压比选择不合理将会影响配筋的使用。又如，在进行梁截面设计时，如果截面设计的过大则会缩小房屋建筑内部的使用空间。如果截面过小则会增加使用的配筋，从而增加房屋工程的总成本。
3结构设计优化技术在房屋结构设计中的具体应用
现在，随着城市居住人口的不断增多，城市住房压力越来越大。在这种情况下，房屋建筑主要以高层建筑为主。相比于普通的房屋建筑来说，高层建筑的结构更加复杂，在结构设计中应用结构设计优化技术更加符合人们的居住要求。下文将具体介绍一下结构设计优化技术在房屋结构设计中的应用。首先，要优化设计规范。在进行房屋结构设计时，设计人员必须要先了解和房屋结构设计有关的规范，明确其中的条例和规定。同时，在房屋结构设计的过程中还应结合房屋的实际情况将这些规范应用其中，确保房屋结构设计的合理性和规范性。此外，设计人员在遵守规范的同时还应结合房屋建筑的实际情况对规范进行修改，即要将规范中一些过于宽松的条款舍弃，按照房屋建筑的实际情况而定，从而确保结构设计的最优性。其次，要参与房屋工程前期的规划设计。为了实现房屋建筑结构最优化设计的目的，设计人员必须要参与房屋建筑工程前期的规划设计。一方面，是要对房屋建筑工程进行全面地了解，掌握一手的数据资料。另一方面是要从全局的角度出发进行房屋结构设计，确保房屋结构设计方案的合理性和科学性，这样才能为以后的施工提供科学的指导。如果设计人员不参与房屋建筑工程前期规划设计，则无法准确地判断工程结构的受力情况，同时也无法有效控制设计的质量和成本。这种脱离房屋工程建筑实际的设计方案不可能是最优的设计方案，即无法充分发挥结构设计优化技术的作用。最后，要进行概念设计。对于同一个房屋建筑工程来说，在施工条件基本相同的情况下，采用不同的结构设计方案产生的设计效果是完全不同的，需要的工程投入也是完全不同的。因此，在房屋结构优化设计的过程中必须要重视细部结构优化设计。在进行细部结构优化设计的过程中还应考虑到概念设计。概念设计是房屋结构设计中的重点内容，在进行房屋结构设计的过程中如果缺少相应的数据，就必须要通过概念设计的方法来处理细节。例如，在进行地震设防烈度设计时就不能单纯依靠量化的方法，而是应采用概念设计的方法，将所有已知的参数作为参考，对结构的细节部分进行合理地处理，从而确保结构的防震等级符合相关的要求。
4结论
总之，在房屋结构设计过程中应用结构设计优化技术是十分合理的，未来随着建筑行业的不断发展，结构设计优化技术的优势将会愈加凸显。因此，人们必须要重视结构设计优化技术，将其广泛应用于房屋建筑结构设计之中，提高房屋建筑结构设计的合理性、经济性和美观性。
参考文献
[1]王也.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用[J].中华民居(下旬刊),2013,03:81-82.
关键词：结构设计；常见通病；控制
现代社会发展速度不断加快，大量的工业建筑与民用建筑项目不断的投入，使得房屋建筑的质量问题受到了广泛的关注。与此同时，人们生活水平的提高，对于自身居住环境提出了更多的要求，建筑设计中的创新与多元性得到实现，就必须依赖与良好的房屋结构设计。在进行房屋结构设计中，必须要提高重视，设计人员要对于其中常见的问题进行认真的分析与审视，从而为工程质量提供保证。如果在设计过程中，忽视房屋结构设计的重要性，难以保证房屋结构的合理、规范，未通过科学的计算就采用不同的设计方案，都可能会造成难以估量的损失。
1房屋结构设计中的常见通病
第一，房屋结构设计过程中，设计人员对于相关设计规范的理解存在偏差，难以满足实际设计规范，不能达到有关的技术要求。房屋结构设计中，如果设计者不能正确的认识到自身设计工作的重要性，对于结构方案的选择存在疏漏，没有对于设计方案进行严格的可行性分析，都会对于房屋结构设计造成一定的问题。另外，如果设计人员不能将设计与实际施工情况进行结合，也会造成设计意图难以实现、工程进展受阻等问题的发生。房屋结构设计编制中也存在一定的问题，对于工程通病也是重要的诱发因素之一。房屋设计的相关说明不够清晰完善，对于施工质量的控制等级、结构合理性、混凝土耐久年限等没有进行明确的说明。相关的设计说明缺乏良好的针对性，对于施工中的重要环节没有明确的文件进行说明，例如如果于保护层的厚度没有明确的标明，施工人员在施工中就会自行的进行判断，从而造成对施工质量的影响。另外，设计过程中，对于相关规范的了解不够明确，部分关键结构的设计上，依然采用过时的规范，难以适应新的施工需求。
第二，基础设计通病。房屋基础设计存在的问题，是房屋设计中的问题，也是造成房屋通病的重要原因。在设计时，如果不能保证基础设计的数值准确并且合理，就会造成基础地基出现质量通病。一般来说，钢筋混凝土结构的房屋主要采用独立基础或者桩基础的地基模式，如果地基的受力范围内缺乏软弱粘土层，就会造成抗震承载力出现偏差。在房屋结构设计时，基础设计必须要考虑外界因素的影响，并且保证基础拉梁设计的合理性。如果基础拉梁计算不合理，就会造成承重柱设计缺陷、构造柱设计缺陷、构造柱等相关问题的出现。基础设计是实现房屋设计意图的重要基础，必须要对于地基预埋、跨度值、拉梁、用钢量等多方面进行细致准确的设计，从而保证整体工程的设计意图得到良好的实现。在基础设计中，也存在着地质勘查报告不完善，施工图设计过程缺乏全面的考虑的问题。基础设计关系到整体建筑的地基系统，是建筑安全的重要保证。在进行软弱地基处理处理时，如果不能应用正确的施工方式，并且对于软弱地基认识不足，就会造成建筑承载力不足，工程出现质量问题。
第三，框架结构设计通病。在框架结构的设计上，要尽量避免采用单跨框架的设计方式，并且控制好相邻二层的刚度。在框架设计中，如果应用楼电梯小井筒，就会造成框架地震承载力的降低。与此同时，如果进行框架爱设计时，忽视填充墙的设计，就会造成整体结构安全性下降。在进行房屋抗震能力的设计时，目前相关抗震规范针对于房屋框架的纵轴与横轴两个方向提出了有关的设计要求，并且保证了对于地震作用力的有效承担。在进行房屋框架设计时，要充分考虑纵横框架的结构设计。但是，部分设计者在进行抗震设计中，忽视纵向框架的设计，导致在设计过程中纵筋配置不足。另外，框架结构设计不合理，也是造成建筑物梁板出现裂缝、连续梁设计缺陷、砌块砌体施工质量不合格等通病的重要原因。
2房屋结构设计中常见通病的控制措施
2.1提高设计者自身素质
房屋结构设计工作者要不断提高自身的责任心，并且对于有关设计规范与标准进行深入的研究。目前，很多工程中的质量通病，都是由于设计阶段，设计人员考虑不周全，并且对于有关规范认识不深刻所造成的。设计者在进行房屋结构设计的过程中，要对于施工现场进行熟悉与了解，提高设计方案的可行性，减少由于对实际施工环境了解不足，而造成设计方案难以实现的问题。设计人员自身要不断的提高设计能力，积极参与各方面的培训工作，并且积极的将新的设计理念与施工工艺融入到设计当中。设计者要深入到施工现场，对于设计中存在的不足进行及时的解决，并且为日后设计方案的合理性、经济性进行提高，并且保证施工效率。
2.2加强基础设计通病的控制
提高基础设计水平，是保证房屋设计方案的高效、经济、安全的重要措施。目前，城市中房屋形式越来越多，不断增长的设计需求，使得基础设计面临了一定的调整，需要不断的进行自身的提高与调整。在进行基础设计时，需要保证经济性的基础上，实现房屋设计的安全与适用。设计者需要综合考虑多方面的因素，进行基础结构的设计，并且对于整体建筑的荷载水平进行准确的计算与分析，将施工中的不同因素对于房屋结构的影响进行综合性的分析。在进行地耐力的设计时，要严格按照国家相关的规范与标准，结合实际地质情况进行设计。不同区域的土质的承载力有所不同，并且地基预埋的深度等因素，都会对基础结构的承载力造成影响。如果基础设计不能保证合理性，就会造成建筑结构的强度下降，产生一系列的安全隐患，出现房屋质量通病的发生。在设计完成后，还要进行静荷试验，通过模型的计算，结合实际施工的经验，对于设计中的各项数据进行校准，降低设计误差，满足基础设计的有关要求，为控制常见质量通病做出保障。
2.3加强框架设计通病的控制
在进行房屋结构的框架设计中，需要严格遵守相关规范，保证框架设计的科学性。首先，在进行填充墙的设计时，要考虑井筒墙壁厚度，分析其厚度对于整体框架结构的影响，并且配备合理的钢筋排列方式，最大限度的减小井筒。其次，在进行框架结构参数设计中，要考虑楼层的侧向刚度比、电算的自振周期、振型参与质量系数的呢过不同的指标，最终得出合理的计算结构。在进行结构配筋时，要保证配筋率，并且对于房屋结构的抗震能力进行保证，保证钢筋连接部位的可延伸性，保证钢筋的强度与质量，提高整体框架的强度。
3结束语
现代社会，随着人们对于生活环境质量要求的不断提高，多种多样的房屋建筑已经逐渐的走入到我们的生活当中。保证房屋建筑的安全性，是建筑行业发展中必须重视的问题。房屋结构设计是保证房屋整体质量与舒适性的重要前提，只有真正的做好房屋结构设计工作，保证设计的合理性与科学性，才能有效的对工程中的常见质量通病进行控制。
参考文献
[1]傅凤珍.房屋建筑结构设计中常见问题分析[J].黑龙江科技信息.2008（24）
[2]林群瑜.房屋建筑结构设计应注意的几个问题[J].中国科技信息.2008（12）
[3]李伟，罗虎.谈在房屋建筑结构设计中常见问题[J].科技致富向导.2010（15）
关键词: 结构优化设计；基本要求；设计方案；高层建筑
中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：
引言
根据现在建筑发展形势上来看，高层建筑在所占于建筑类型中的比例是会越来越多。理论上来讲，当土地的面积基本固定，而随着现在社会人口的不断增长速度过快，这样就必然要求人类居住位置的发展。从现在的建筑水平上来讲，建筑高层和超高层住宅都是以后整个建筑行业的重点。随着我国经济的不断发展，高层建筑如雨后春笋般建立在全国各地。所以，高层建筑结构优化设计的关键性要就显得更加的重要。所谓结构优化设计，也就是指工程结构在满足约束的条件下应按预定目标求出最优方案的设计方法。如何做好结构优化: 首先，就要选择合理的结构方案，才能决定整个设计的好坏成败。因此对于建筑设计方案而言，结构设计并不是唯一的，不同的方案都是会导致工程质量和工程造价的差别很大。其次，在进行正确的结构计算，一体化计算机结构设计的程序应用与完善，帮助结构工程师可以更轻松的进行计算分析，才能使结构设计更加的经济以及合理。
1 高层结构设计的基本要求
1) 为了耐久性和安全性要求。住宅是实行商品化后，就为住户的耐用消费品，才能使用的寿命长是区别其他消费品的最大特点。所以结构耐久性与安全性是住宅结构设计中的基本要求。结构体系的选择以及材料的选用，都是有利于抗风与抗震，以及使用寿命期间改造维修的可能性。
2) 为了更加舒适性的要求。建筑设计要为住户的起居舒适性的要求提供条件，例如，多种户型要灵活分隔室内的空间，人居的热光声环境等各种要求，给居住的人创造一个舒适的环境。结构方案还要考虑到住户在日后改变分隔空间的可能性，当使用剪力墙结构时候，应使用大开间的布置。
3)经济上的要求。结构设计时要按照房屋的建造地点、层数多少、平立面体形，在耐久性与安全性以及舒适性要求下应使用经济又合理的结构体系，在构件设计中必须要精打细算，要严格执行规范构造要求，注意避免那些没必要的铺张浪费。尤其是在地基基础设计中要加的注意此方案的经济比较，因为地基基础的设计方案是否合理对房屋造价非常重要。
2 高层建筑中的优化设计方案
1) 高层建筑结构时间性折减系数。房屋的框架结构与顶盖等结构设计中，因为填充墙体存在使结构实际所表现刚度大于设计的计算刚度，计算周期也就会大于实际周期，所以当算出结构剪力偏小时，会使房屋的出现结构不安全，而应该对房屋结构计算周期适当的进行折减，这样就可以达到更好的效果，但是对于房屋框架结构，计算的周期不宜折减或折减系数取小。
2) 高层结构的优化设计。在以前很多混凝土结构设计中，大部分都没有充分考虑到建筑结构设计耐久性，也就是确保高层建成之后，在合理使用期限内，可以满足用户正常使用要求。但是很多的设计都无法达到，所以就造成此现象的根本原因就是没有充分考虑到建筑结构在使用的过程中，由于遭受条件和使用环境变化最终造成房屋结构损伤，引起房屋可靠度指数下降。对于那些建筑混凝土结构设计来说，低造价与省材料设计都是没有满意的结构设计，但随着现代人们生活水平的提高和在实际工程中，有时在其他使用要求或技术指标上升为设计主要矛盾时，设计者们就会放弃对经济的单纯追求。所以当选以高层混凝土结构优化为设计的主要目的时，就要根据设计所要面对的关键性问题，分清主次，选多目标或单目标来实施优化，达到满意的效果。
3) 房屋结构抗震性设计。在工程图纸设计过程中，房屋结构按抗震设防分类，房屋抗震等级可根据房屋高度、烈度以及结构类型按国家《抗震规范》确定。地震震力振型组合数据对建筑应当不考虑耦联扭转计算; 当振型数大于3 的时候，应取3 的整数倍计算，但数据不能大于建筑物层数; 当房屋层数不大于2 时，振型数则可取房屋层数。对于不规则房屋的结构，应考虑扭耦联转，对高层房屋建筑来说，振型数应取不小于9; 房屋结构层数多或房屋结构刚度突变系数大的话，振型数则应多取，例如结构中含多塔结构或顶部有小塔楼和转换层等，振型数应取不小于12 的数，但其大小仍不能大于房屋总层数3 倍，除非其含有弹性定义的楼板，而且采取总刚性分析的时候，振型数才能够取的更大。
4) 地下室的层数处理。多层房屋框架结构房屋一般都设置地下室结构。由于隔墙较少，故常采用的是板筏基础。设计计算时将上部结构与地下层数结合在一起，并在图纸中按实际的地下室的层数计算。如此一来，计算基础底板以及地基纵向荷载可一次设计完成。同时通过侧层移刚度性系数比较，可以调整和判断房屋相应嵌固位置，适当加固构造措施，保证楼板最小配筋率和厚度。当房屋结构纵向不规则时，要验算其最薄弱层。
5) 合理使用高强钢筋与高强混凝土。高层建筑的总造价一般都包括框架结构材料、施工和基础的物料费用等，其中用钢量以及构筑件截面积对房屋造价影响较大，故在建筑设计中合理使用高强混凝土与高强度钢筋可有效降低用钢量，节约建筑成本。若高层建筑设计位于厚软的地基上，那么由于坐落在地基上的荷载大，合理使用高强钢筋和高强混凝土来优化构件的截面积，减轻结构重量，将会显著降低工程造价及基础设施施工难度，取得较好经济效果。对于震区的高层楼房来说，地震力作用的大小与建筑物的自重相关，人为地减轻建筑物的自重，降低结构在地震的荷载，可提高建筑物的安全性。在设计中高效地使用高强钢筋及高强混凝土，能快速有效的缩小梁墙板柱等构件截面积，达到建筑造价目的。
6) 框架梁以及柱箍筋间距。房屋柱箍筋和框架梁等加密区的最大箍筋以及最小箍筋直径间距应该符合规定。依据规定，工程上取柱箍筋与梁的加密区最大间距为100 mm 左右，非加密区箍筋最大的间距为200 mm 左右。通常在柱箍筋和内定梁加密区间距为100 mm 左右，以此为计算依据算出加密区箍筋面积，工程师要依据规范确定肢数与箍筋直径。而在程序内定的条件下，当房屋的框架梁跨中有较大的其他荷载或次梁存在而又只有两肢箍筋情况下，非加密区箍筋间距应采取200 mm 左右，使房屋梁非加密区的配箍充足，故建议内定梁箍筋改为梁非加密区取200 mm。既可保证梁箍筋加密区抗剪切能力，同时又增加梁非加密区抗剪的承载能力，使梁强抗剪性能更加充分体现出来。总之，高层住宅建筑的最终目的是在节约成本的同时，保证建筑的安全性，适用性以及舒适性，而优化设计也是长远的话题。
参考文献:
［1］ 陈阳显． 浅析高层建筑中混凝土结构的优化设计［J］． 价值工程，2010( 27) : 89-92．
[关键词]结构设计；优化办法；应用
中图分类号：TU318 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）33-0185-01
前言：建筑工程的施工与实现，房屋结构设计与优化是基础前提。合格的建筑工程，其应属于结构完整合理，外形美观，功能完善，质量优良。房屋结构设计，其质量及水平，直接影响着建筑工程整体功能，影响着其整体效益。
一、建筑结构设计优化方法概述
在建设过程中，要把结构设计和建筑创作合理结合起来，实现安全、实用、舒适、美观以及经济的效果。优化设计技术主要体现在建筑工程整体和分部结构的优化设计。建筑工程结构的优化设计内容主要包括地基基础、建筑结构体系、围护结构以及结构细部的优化设计，具体体现在选型、布置、受力分析等内容。在进行建筑结构设计过程中，要根据平面布置要求，尽量缩小刚度和质量的差异，减弱水平荷载对建筑物的扭转作用；在建筑物竖直方向上要避开刚度突变，减少应力集中等不利情况。
1、结构优化技术模型
在通常情况下，建筑结构优化设计模型主要包括以下内容：第一要选择合适的变量。主要确定对设计影响比较大的参数；比如目标控制参数和约束控制参数。在建筑结构优化设计中，要根据结构整体性和局部性的要求来选择预定参数，这样就会在一定程度上减少设计及计算的工作量。第二还要确定目标函数，利用计算程序的试算结果，并结合目标函数找到满足条件的最优解。第三要确定合适的约束条件。房屋结构可靠度优化设计的约束条件，包括了应力约束、裂缝宽度约束、结构强度约束、尺寸约束、从正常极限状态下的弹性约束到终极状态的弹塑性约束、从可靠指标约束到确定性约束条件等。设计中，要保证各约束条件必须符合现行规范的要求。
2、优化设计计算方案
建筑结构优化设计属于多变量和多约束的非线性问题，因此，要根据可靠的结构优化模型和优化设计计算方法，选择多种结构体系进行比较。在计算过程中，先要对建筑进行综合考虑，然后才对算出的结果进行严谨的分析比较，最终确定最优化的设计方案。因此，在设计过程中，需要处理好技术和经济相互之间的关系，做到技术先进基础上的经济合理，实现建筑结构使用的安全、经济和美观。
二、建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用
1、分阶段优化与寿命优化
在限定时间内，每一个项目工程都有使用的期限，而且在每一个环节中，都可以设计出多种方案以供参考与挑选。也就是说，在每个阶段，都可以对方案进行优化。因此，房屋建筑结构的设计人员可在确定优化方法的时候，可以将各个阶段的性质作为依据，从而优化整体工程的寿命，并对建筑的施工质量予以保障，使得企业的经济收益能够有所增加。
2、局部优化与整体优化
复杂性与层次性是任何一个项目建筑设计都具备的两大特点。从复杂性方面来看，其主要包括零部件的选取、建筑原材料的选取以及结构类型的选取等内容。从层次性方面来看，其主要包括建筑的结构体系、设计体系以及安装设计体系等，而在每一个体系之内又包括了很多个下属体系。在设计房屋建筑的时候，设计人员应该优化各个下属的系统，冲破各个布局间的横向关联，对工程进行叠加。因此，在建筑任何房屋的时候，优化的着眼点都应该是整体而非局部。只有这样，才能达到真正设计优化的目的。
3、基础工程的合理设计
基础工程配合和支撑是建筑结构的前提条件，从建筑工程方面考虑，地基施工的质量高低对建筑物的高低起着重要的作用。设计一份合理的基础工程方案有助于增加整个基础工程的功能性、耐久性，同时对于建筑设计结果的耐久性和适应性也有着重要的指导意义。所以，选择合理、实用、安全的基础工程设计方案，同时针对地质勘察资料中存在的不确定因素进行研究和探索，并找到一份科学合理的解决方法，对房屋结构的设计具有重要的意义。
4、优化上部结构
要想模型建立与优化房屋建筑的上部结构，首先就要对剪力墙进行合理的布设，对剪力墙的质量均匀予以有效保证。这样，楼层的结构重心便能同楼层的平面刚度中心点实现重合，从而有效地削减了风力以及地震等外部荷载作用的扭转影响。如果房屋的类型允许的话，那么可以尽量使用大开间的剪力墙构造，并对剪力墙的墙肢长进行增加。这样做，不仅可以有效地对墙肢的数量进行缩减，还可以确保刚度能够与相关标准相符合，并以此作为前提与基础，有效地降低混凝土的使用数量。此外，因为剪力墙中的暗柱通常采用的都是钢筋建材，通过大开间的剪力墙构造应用，是可以有效缩减钢筋的使用数量。
5、选择节能指标较高的结构设计类型
将建筑结构设计方案应用于房屋结构设计中主要是为了在降低工程造价的基础上，提升房屋建成后的整体效益。因此，需要选择节能指标较高的结构设计类型。常规设计中主要有三种房屋结构形式，分别为短肢剪力墙结构、框架结构及框架与剪力墙融合的结构模型。第一种结构设计的抗震性能较高，且并不需要较多材料的选用，第二中结构设计由于其柱截面较大会影响房屋内部家具的布置，而第三种结构综合适应能力较强，抗震效果好，且抗测力效果较为明显。三种结构类型均有其自身存在的优缺点，在选择最优设计方案时同时需要从房屋实际需求出发，将造价与后期效益均纳入考虑的范畴，据实际情况选择最佳设计方案。
三、钢结构的合理设计
钢结构的应用在房屋结构中占据非常重要的位置，通过减少柱的截面面积和使用轻质墙板，提高面积使用率。在建筑结构中将钢结构体系用于住宅建筑可充分发挥钢结构的延性好、塑性变形能力强，具有优良的抗震抗风性能，大大提高了住宅的安全可靠性。尤其在遭遇地震、台风灾害的情况下，钢结构能够避免建筑物的倒塌性破坏。钢结构失稳包括整体失稳和局部失稳，因此，构件或框架的稳定性成为设计的主要问题，在这种设计前提下，在选择和应用合理的构件或框架之前必须对相关资料进行分析和研究，及时解决与设置有关的受力问题。对于提前解决与受力相关的问题，在结构中很大程度上增加建筑的稳定性，同时对抵抗地震问题也起到了一定的作用。
四、结语
综上所述，通过建筑结构设计优化，有助于实现建筑工程整体效益，研究其结构设计优化具体策略，通过结构模型设计、合理选择计算方法、选择应用最优程序、分析统计数据确定最佳方案，实现建筑结构设计优化，实现建筑工程整体效益。
参考文献
【1】何冬霞.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的实际应用[J].中华民居，2013，（30）：18-19.
关键词：结构设计；优化技术；房屋设计；探讨应用
Abstract: with the China has in the comprehensive construction well-off society, be speeding up the whole social economic rapid development stage, people's standard of living quality will continue to ascend, living level will up the steps, improve the people's living life appropriate new demand, according to the practical experience for many years in the authors discussed in this paper. In the final analysis from three aspects detailed design optimization of building structure technology specific strategies, we hope that this paper for our country related parties or the significance of reference.
Keywords: structure design; Optimization technology; Housing design; Discusses application
中图分类号：TB482.2文献标识码：A 文章编号：
结构设计是个系统、全面的工作。作为结构设计人员，需要扎实的理论知识功底，灵活创新的思维和严肃认真负责的工作态度。加深对当前房屋建筑结构设计中常见问题的认识与研究，以不断提高自身的结构设计水平，使设计的作品比现阶段的其它建筑具有更高的水准、更合理和更经济的结构形式。随着经济快速发展，结构设计在当今房屋建筑工程中，是一项责任繁重、具有影响力的项目，房屋设计的优化性比较重要，其设计的水平直接影响着建筑物的经济性、适用性和安全性。
1、房屋优化设计的主要内容
通常房屋结构的设计主要是利用适宜的方法和设计理念来满足房屋建筑设计的需求，比如确定合理的布置、结构形势、构件尺寸等。尤其是优化设计基本的钢筋混凝土房屋结构体系，往往自整体布局与具体构件两个角度进行分析、考虑。影响整体布局的关键因素是建筑
物的柱网尺寸、层高、体型、抗侧力构件位置等。具体构件主要是指结构构件的几面、布局、
钢筋及混凝土的配筋构造、强度等级。对于这两大方面的因素，需要有专业的工程设计人员，
熟知构件设计规范并具有丰富设计经验，而且善于分析与把握构件受力特性及结构，进而选
取最相适宜的方法展开优化设计工作。
2、房屋优化设计的必要性
依据我国的国情以及发展形势，我国今后主要以建设高层住房为主。与此同时，投资者们也日益关注建设成本如何最低化，使用结构设计优化技术能够实现建筑成本的最低化。若想实现结构优化的目的，工程设计人员首先以建筑的安全性为基础，然后理性分析建筑方案，
融合与之相适宜的设计理念以及方法，实现对工程造价的有效控制，以符合投资者的经济要求。根据统计资料表明，建筑结构经过优化设计比未进行优化的建筑节省了5%至30%的费用。然而，在很多实际优化设计中，其因为受到较多因素的制约而难以施展、发挥出其优越性。比如，过度追求工程设计进度，就会影响工程设计人员的设计效果，一味地以满足工程进度为目标；年轻的工程设计人员常受其专业素质限制，难以理解其设计软件，无法实现优化技术；也有一些工程设计人员过于关注建筑部分，忽视了建筑的整体方案，未能实现控制整体造价。由此可见，工程设计人员要将其技术与经济效益进行有机结合，只有合理的设计方案才能确保实现最大经济效益。
3、关于优化设计技术中存在的问题
3.1重视结构尺寸，忽略结构整体设计人员优化建筑方案时，通常根据已给的几何形状、
材料、拓补等来规划，以符合条件的构件截面要求，而忽略了整体结构的优化性。其实形状的优化设计要比尺寸的优化重要得多，单纯的尺寸优化不能满足优化结构的需求。不少设计人员片面的认为结构方案和布置规划经过计算机软件对分析上部结构，一旦构件截面符合计算结构的规定，那么对于地基部分，特别是软地基部分，上部结构重要性就变低了。所以设计人员时常对上部结构的构件截面没有足够的重视。
3.2优化目标不能完全符合工程的需求在实际优化设计过程中，时常伴随着很多难题，因为工程设计工作中的约束条件较多、建筑功能的限制性较多、变量也多等一系列不确定因素，致使目标函数仅能获取相对的最优解。当今利用计算机软件来优化截面，几次间的试验根本无法实现预期效果。因此设计的进度与时机都限制了优化方法的实现。虽然当今不少建筑的结构设计及布置是较为合理的，而且它的构件截面也适合常规尺寸，但是计算机软件的分析工作依然是设计工作中薄弱一节。即使利用增大构件截面的手段也无法得到有效改善，
相反地还增大了耗材的成本。
3.3离散变量问题建筑物尺寸、型钢规则型号、钢筋等都是变量，传统的梯度算法、对偶算法已经不能满足当今的工程设计需要。当前随着问题日益增多，引发了计算量剧增的组合性爆炸难题。
4、结构优化技术在房屋结构设计中的应用
4.1概念设计优化与建筑结构的设计每一个建筑结构的设计方案，都具有多种结构及布局设计，即使建筑物的结构布局已经被确定，并且处于相同的荷载状况，也依然有很多种分
析方法。建筑分析中的材料、设计参数、荷载取值等都不是固定不变的，处理建筑物的细节问题也是要随机应变的，尤其是计算机软件不能解决的问题，更需要设计人员亲自来做出分析判断。概念设计意指设计者遵守房屋结构设计的普遍规律，同时结合工程的实际经验来进行研究设计，概念设计是设计者对多个备选设计方案进行筛选的工作环节。
4.2概念设计处理实际房屋结构设计问题处理概念设计问题具有多种形式，但是所追求的共同目的是在任何外来影响下，建筑结构都可以稳固应对或者仅是受到很低损害，这也是概念设计中要处理的基本实际状况。由此可见，概念设计的主要内容即为将建筑物所可能遭到的各种破坏因素以及相应的预防措施。比如地震灾害是最难以预防和解决的破坏性因素，
其严重的破坏性，已经作为了概念设计中的重要课题。所以房屋结构在设计之时便要提前着手，做好房屋的抗震性能，以提升抗震性能为基础，降低地震对建筑结构危害的主要措施是确保建筑材料的刚度对称且均匀，为了更好地防止地震引发房屋结构的脆性破坏，可以实行延性设计进行减缓；此外房屋结构可以实行多道防御系统，帮助房屋建筑在遭受地震当中分解地震的能量，减少损害度，以上这些抗震设计的思路均为概念设计的主要指导思想。
4.3结构设计中的实用性与艺术性结合建筑物其实就是建筑师的艺术品，建筑师在设计建筑物的时候，始终期望将自己的意图表达得淋漓尽致，追求艺术性与实用性的最佳融合。
结构设计人员首先要保证所涉及房屋建筑的安全性，然后对于建筑的结构形式进行改善，不断完美，以全面体现建筑设计师的美学意图。在房屋结构设计当中，满足设计师的设计意图是基本标准，平面布局须要精确对称，有规则性，最大限度缩减质量与刚度两者之间的差异，
以避免建筑物因荷载作用发生扭转问题。竖向布局应以满足房屋的功能为基础，确保竖向承重构件上下贯通，使用转换层来降低设计或结构分析的难度与成本。此外，竖向布局刚度须要实行渐变，以避免应力的过度集中现象，增强房屋结构抵抗水平动力的荷载。
5、结语
工程造价在工程项目占有很大比例，具有重要的经济效益，所以优化设计房屋结构能够卓有成效地减少工程造价成本。与此同时，优化设计房屋结构要保障建筑的安全级别，合理化等，协调好技术和经济两者之间的关系，切勿因重视节省成本，而忽视质量或技术。为了实现整体目标最优，结构设计人员与工程师要分析房屋结构设计，充分发挥其优势，利用精细高效的工作标准及要求来实现最优化的房屋结构。结构设计的构造措施，主要还是通过结构设计理论与计算理论对存在许多缺陷或者不可计算性下手。 通过结构方案的分析、模型参数的控制及施工图中细节的把握。
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［关键词］房屋建筑;结构设计;成本控制
房屋建筑结构设计的优劣影响程度占据着建筑项目整体的90%左右，同时对工程造价也有着关键性的影响。在结构设计的成本控制上，其控制的关键点主要在结构的选型、结构的布置以及工程的预算，而在建设方式的设计上，施工技术的应用以及材料是否合理使用也会给工程成本带来许多影响。这也意味着在房屋建筑结构设计阶段的成本控制上，可通过对这些要点的控制来达到节约资金、降低成本的目的，使房屋建筑结构在达到受力要求以及功能性条件的前提下降低成本的输出。
1房屋建筑结构设计阶段成本的控制要点分析
从房屋建筑的结构设计整体来说，其成本的控制要点主要来自三个方面。第一，建筑的设计方案，方案的合理性以及优劣性直接关系着建筑的各个布局以及外观，并且对工程的整体工期也有着直接影响。因此房屋建筑的结构设计控制要点上主要包含三个环节，首先是结构布局，建筑的布局设计以及造型设计关系着建筑的体系。其次是结构的布局规则，相对来说，在成本控制上，建筑的布局规则越对称、越简单，那么设计过程则能避免繁复，施工工期越短，成本控制率也越高。再次是建筑方案上，复杂的建筑方案会给施工带来一定难度，而简单的施工方案则能为施工带来许多的便利性，使工期时间得到缩短。第二，建筑主体结构的设计方式，当建筑的布局以及外观确定后，则需要设计者对建筑的功能进行主体设计。在成本的控制要点上，其主要包含了两个方面，分别是结构拓扑和构造设计。在结构拓扑上，其重点主要放于结构的类型上，如框架式结构、剪力墙结构等。由于方案的差异，其成本的差异也会较大，同时也会给房屋建筑的类型带来影响。在构造设计上，成本的控制要点不仅要在资金上进行合理规划，同时还要考虑建筑的安全性及使用寿命，这些均为建筑结构成本控制的要点［1］。
2房屋建筑结构设计阶段的成本控制措施
2．1由多个部门共同参与决策环节在常规的房屋建筑结构设计环节，大多是由建筑师独立完成，虽然在方案的决策环节结构设计团队也会参与其中提出意见，但大多都是对该方案的可行度进行衡量，不会对方案项目的成本造价进行考虑。对此，房屋建筑在设计环节，应改变这一决策方式，由多个部门共同参与其中，如施工管理部门、预算部门等，对房屋结构的整体功能、外观、布局等进行综合考量，使其做到在满足各个设计与建设要求基础上达到控制成本的目的［2］。2．2合理选择房屋结构型式。在房屋建筑结构型式上，为使成本得到有效控制，可优先选择常规型式作为设计方案，较为常见的有剪力墙结构、框架结构及框剪结构等，这些结构不仅建设成本较低，同时抗震效果也存在诸多优势。短肢剪力墙及其它新型结构不仅造价成本过高，抗震性能也十分差［3］。2．3合理确定房屋建筑的层高。在房屋建筑上，若建筑类型属于住宅式，则每层的层高可下降0．1m，下降幅度越大，成本则越低。同时，降低建筑层高还能减少各个支撑构件的长度，降低房屋楼层的竖向负荷承载力，)并减少墙面砌筑材料，缩减工程量。在地下工程中，降低建筑层高能够极大减少土方开挖面积，节约基坑支护的成本支出。因此，在房屋建筑的结构设计上，适当降低层高能够给成本控制带来许多优势，在层高降低方式上，可采用降低梁高的方式进行设计，对各个设备的布局和管道的走线方式进行规划，以此达到降低成本的作用。2．4合理设计结构规则。房屋建筑结构的平面设计应以简单、对称为主，保持一定的规则性。在结构的刚度设计上，需保持对称的同时具有一定的均匀度，缩短质心和刚心的距离，并提升周边结构的刚度，结构以竖向设计为最佳，在结构侧向设计上，以上小下大最合适，结构的变化过度保持均匀。受建筑功能性设计的影响，房屋建筑结构在设计过程中常常需要进行转换，这会使得结构的设计成本难以控制，因此在设计过程中，可尽量减少结构转换，转换方式可选择梁氏转换或箱型转换。2．5合理选择房屋结构基础型式。从控制成本的角度出发，房屋建筑结构的基础结构型式优选为浅基础型式，即以天然地基为持力层的基础结构，当前，我国已有多个城市开始应用岩石地基或土质地基作为基础结构，土质地基对房屋的承载力并没有较高要求，能够应用于浅基础结构，也可应用于高层建筑结构的桩基础中。多层建筑的岩石地基则可采用浅基础即可达到高层建筑的建设需求，相对来说，桩基础的应用成本普遍较高，但若在设计环节对上层结构进行结合设计，则能达到降低成本的目的。
3结语
综上所述，房屋建筑结构设计的成本控制要点主要包含了设计方案的优劣及主体结构的设计方式两大方面，因此在设计过程中，设计者需合理选择房屋结构型式、合理确定房屋建筑的层高、合理设计结构规则、合理选择房屋结构基础型式等，通过采取这些措施来达到降低设计成本的目的。
作者:熊克明 单位:南昌市新建区建筑勘察设计院
参考文献:
［1］杨嘉缘．关于建筑工程造价预算控制要点的几点思考［J］．齐鲁工业大学学报(自然科学版)，2014，(09):15－16．
文章分析了现代房屋建筑设计中较为常见的一些优化技术及其在建筑结构中进行应用的必要性，并对优化技术在房屋建筑结构设计中的应用进行了探讨，希望能够对同行业提供一些借鉴。
关键词：
房屋建筑；结构设计；优化技术
1房屋建筑结构设计优化的必要性
新型施工技术持续发展以及迅速推广，推动了我国建筑行业的发展，当然也对建筑结构设计产生了一些影响。在现代建筑设计过程中，一定要重视优化措施的运用，以便于确保建筑结构的科学月合理。同时，对建筑结构的优化设计，能够使现代建筑的空间利用率达到最大化；通过对建筑空间进行设计和布局，还能确保建筑的功能得到有效发挥。
2在房屋建筑结构设计中优化技术的重要分析
2.1对设计前的分析工作进行严格把关
首先，对建筑进行设计以及分析的过程中，需要针对每一个建筑的特点以及所需要的重点进行设计，以此使设计方案变的多样化。不同的方案下面会拥有多种差异较大的建筑结构，具体选用哪一种设计就需要工作人员在对建筑用途进行具体分析的情况下进行合理的选择。房屋建筑结构在设计前所用的分析方法也是具有很多种形式的，建筑标准的要求也是不同的，通常有材料、设备、负荷值以及参数等。房主建筑结构设计是一个非常复杂的过程，该过程涉及到了大量的数据运算以及预演算，随着现代建筑的日趋复杂，人工计算无论是从精确度还是在计算速度等方面都已经无法满足实际需求；单纯的计算机运用虽然能够满足精度需求和速度需求，但是它并不能对多种因素进行综合考量。建筑设计工作经验丰富的技术人员对于设计过程中出现的各种问题有一定的心理预期和针对性的解决测试，他们也非常清楚建筑设计中需要重视的部分以及容易出现错误的部分，经由他们参与设计的建筑结构通常更加合理。因此在实际运算过程中，就需要具有丰富设计经验的技术人员配合计算机技术来进行设计。
2.2关注设计中的难点问题
因房屋建筑结构设计中，过程十分复杂以及多变，这些问题对于设计优化存在着一定的影响。然而，也正是因为这些问题的存在，就对建筑设计人员提出了更高的要求，要求他们在设计中必须全面综合考虑，并拥有耐心。房屋建筑设计中，工作人员需要对建筑结构进行有效把控，在确保建筑具有优良抗震性能的基础上，尽可能的降低设计和施工成本[1]。房屋结构的稳定性不但和内部的设计有关系，而且还和外界环境拥有者比较紧密的关系。在房屋建筑结构设计中使用优化技术，最根本的目标是确保建筑在应对外界环境作用力的冲击式可以不坍塌。近几年，我国地震现象非常严重，地震造成了巨大的人员伤亡和经济损失，这就对我国建筑的结构设计提出了更高的要求。虽然近些年我国在科学技术的发展方面已经取得了长足的进步，但是现代科学技术对于地震的侦查和预测依然是非常困难的，人们无法在地震来临时前进行提前预防。在这种情况下，房屋抗震性能就显得非常重要了。为了防止更大损失的出现，设计工作人员在对建筑结构设计要重视其抗震性能。一般来讲，房屋建筑的防震结构是由多道防线共同构成的，即当地震发生时，建筑的次要结构能够抵消一部分能量；当更强大的地震波对建筑侵袭时，则由建筑的主要部件进行抵抗。
2.3有效利用计算机技术
作为结构设计优化的关键步骤，信息优化的优点和重要性不言而喻，计算机技术的合理使用也是保证结构优化完成的关键。实际上，各种不确定的变量条件对房屋建筑结构产生一定的限制性，因此不能仅仅通过一种方法对结构特点进行改善，因此要想对更加复杂的房屋结构进行解决，需要充分的对计算机技术进行应用，如模型是存在的，可以采用CAMS软件等进行设计的优化和改善。GAMES在建模线性、非线性和混合整数最优化问题处理方面具有较好的适用性。系统处理建模问题时，通过简洁及自然的方式，可让用户迅速更改公式，求解器转换也较为便捷，可迅速从线性转换至非线性。采取GAMES对相关信息数据进行处理时，数据仅需要一次就能在熟悉的列表和表格形式中输入，可通过简明的代数声明对模型进行描述。又如，CAD软件可将结构设计方案、建模等归纳为成本控制影响因素，通过数据信息处理，对人力、财力、物力等资源进行充分协调，以实现资源配置优化，并可对成本进行有效控制。2.4充分发挥设计工作人员主观能动性虽然目前计算机技术发展日趋成熟，并且广泛的应用到了房屋建筑结构设计中，但是我们必须要明确的是单单运用计算机技术来对建筑结构进行优化设计还是存在很多问题的。因为计算机在设计过程中仅仅是对机械数据统计和计算，它无法对其他各种因素进行综合考量，也没有应对突发事件的能力，在对建筑结构优化设计时还必须要充分发挥出设计工作人员的主观能动性，以便确保人们对建筑的性能要求都能够得以实现。这就需要工作人员在选择相应的设计方案时要对各种方案进行综合对比，特别是对于建筑设计中的一些敏感性要素，比如房屋的抗压性能、抗震性能等，要从整体上进行考量，从而确保房屋建筑结构设计效果能够达到人们的预期。
3房屋建筑结构优化需关注的难点
3.1要注意设计前期对房屋建筑机构优化技术的应用
建筑设计方案对于建筑项目的总成本有着非常重要的影响，优秀的的设计方案能够显著降低建筑成本。然而，在当前建筑结构设计中大部分建筑的设计方案在确定时却并未涉及建筑结构优化技术，这就导致设计工作人员在对房屋结构进行设计时忽略了对建筑结构的优化，这样既提升了设计的难度，也增加了建设成本。在对房屋建筑进行结构设计时，一定要注意在设计前期对优化技术的运用，从而降低成本，提升建筑的整体质量。
3.2要重视对细节的优化
房屋建筑结构设计工作人员在对其进行整体设计时，要重视对细节的设计与优化。可以将矩形板块的现浇板进行充分的划分和设计，以此增强现浇板的受力程度，从而避免拐角处出现裂缝的问题。在计算机技术以及优化设计理念不断发展的过程中，优化设计已经从工程实践问题逐渐向数学问题过渡，工程设计人员还要提升自身基于计算机技术的优化设计分析能力，使自身的设计更为合理和科学。
4结束语
总而言之，房屋建筑结构设计需要使用优化技术。优化技术的运用能够降低建筑施工成本，并使其结构更加科学合理，满足现代人们对于房屋的居住以及审美需求，促进我国现代建筑行业的健康发展。
参考文献：
关键词：高层住宅 特点 结构优化设计
中图分类号：TU318 文献标识码：A
随着我国国民经济不断发展和人民生活的迅速提高。业主及建筑师的创新艺术使得钢筋混凝土高层建筑发展被广泛应用。高层建筑结构设计给工程设计人员提出了更高的要求，各方面需要注意的问题都应考虑到。本文高层建筑结构设计分别从结构设计的特点、 结构优化设计的要求措施进行探讨。
一、高层建筑结构设计的特点
高层建筑结构设计与低层、多层建筑结构相比较， 结构专业在各专业中占有更重要的位置。不同结构体系的选择，直接关系到建筑平面的布置、立面体形、楼层高度、机电管道的设置、施工技术的要求、施工工期长短和投资造价的高低等。其主要特点有：
1、水平力是设计主要因素。在低层和多层房屋结构中，往往是以重力为代表的竖向荷载控制着结构设计。而在高层建筑中尽管竖向荷载仍对结构设计产生重要影响，但水平荷载却起着决定性作用。建筑自重和楼面使用荷载在竖向构件中所引起的轴力和弯矩的数值，仅与建筑高度的一次方成正比；而水平荷载对结构产生的倾覆力矩、以及由此在竖向构件中所引起的轴力是与建筑高度的两次方成正比；另一方面，对一定高度建筑来说，竖向荷载大体上是定值，而作为水平荷载的风荷载和地震作用，其数值是随着结构动力性的不同而有较大的变化。
2、 侧移成为控制指标。与较低楼房不同， 结构侧移已成为高楼结构设计中的关键因素。随着楼房高度的增加，水平荷载下结构的侧移变形迅速增大，因而结构在水平荷载作用下的侧移应被控制在某一限度之内。
3、抗震设计要求更高。有抗震设防的高层建筑结构设计，除要考虑正常使用时的竖向荷载、风荷载外，还必须使结构具有良好的抗震性能，做到小震不坏、大震不倒。
4、轴向变形不容忽视。高层建筑中，竖向荷载数值很大，能够在柱中引起较大的轴向变形，从而会对连续梁弯矩产生影响，造成连续梁中间支座处的负弯矩值减小，跨中正弯矩之和端支座负弯矩值增大；还会对预制构件的下料长度产生影响，要求根据轴向变形计算值，对下料长度进行调整；另外对构件剪力和侧移产生影响，与考虑构件竖向变形比较，会得出偏于不安垒的结果。
5、结构延性是重要设计指标。相对于较低楼房而言，高楼结构更柔一些，在地震作用下的变形更大一些。为了使结构在进入塑性变形阶段后仍具有较强的变形能力，避免倒塌，特别需要在构造上采取恰当的措施，来保证结构具有足够的延性。
二、高层建筑中的优化设计方案
所谓结构优化设计，就是指工程结构在满足约束条件下按预定目标求出最优方案的设计方法。如何做好结构优化：首先，要选择合理的结构方案，其决定了整个设计的好坏成败。因为对同一个建筑设计方案而言，结构设计不是唯一的，不同方案会使工程质量和工程造价产生很大差别。其次，进行正确的结构计算，一体化计算机结构设计程序的应用和完善，帮助结构工程师能越来越轻松的进行计算分析，使得结构设计更加经济和合理。再次，要提高材料的利用率，因为结构设计的目的就是花尽可能少的钱，做最安全适用建筑，这就要求结构设计时对材料选用要合理，利用要充分。还有，要正确合理的运用和理解《规范》，其是我们设计中必须遵循的标准，是国家技术经济政策，科技水平以及工程实践经验的总结。
1、房屋结构周期性折减系数。房屋框架结构和顶盖等结构设计中，因为填充墙体存在使结构实际表现刚度大于设计计算刚度，计算周期也会大于实际周期，所以当算出结构剪力偏
小时，会使房屋的某些结构不安全，而应该对房屋结构计算周期适当的进行折减，这样能达到很好的效果，但是对于房屋框架结构，计算的周期不宜折减或折减系数取小。
2、耐久性的优化设计。在之前大部分混凝土结构设计方案中，很多没有充分考虑到建筑结构设计耐久性，也就是保证高层建成之后，在合理使用期限内，要能满足用户正常使用要求。但是很多的设计未能达到，造成此现象的根本原因是没有充分考虑到建筑结构在使用的过程中，由于遭受条件和使用环境变化最终造成房屋结构损伤，引起房屋可靠度指数下降。对一般高层混凝土结构设计来说，低造价和省材料设计都应为满意的结构设计，但随着人们生活水平的提高和在实际工程中，有时在其他使用要求或技术指标上升为设计主要矛盾时，设计者们就要放弃对经济的单纯追求。所以当选以高层混凝土结构优化为设计的主要目的时，就应依据设计所要面对的关键性问题，分清主次，选多目标或单目标来实施优化，达到满意效果。
3、房屋结构抗震性设计。在工程图纸设计过程中，房屋结构按抗震设防分类，房屋抗震等级可根据房屋高度、烈度以及结构类型按国家《抗震规范》确定。地震震力振型组合数据
对建筑应当不考虑耦联扭转计算；当振型数大于3的时候，应取3的整数倍计算，但数据不能大于建筑物层数；当房屋层数不大于2时，振型数则可取房屋层数。对于不规则房屋的结构，应考虑扭耦联转，对高层房屋建筑来说，振型数应取不小于9；房屋结构层数多或房屋结构刚度突变系数大的话，振型数则应多取，例如结构中含多塔结构或顶部有小塔楼和转换层等，振型数应取不小于12的数，但其大小仍不能大于房屋总层数3倍，除非其含有弹性定义的楼板，而且采取总刚性分析的时候，振型数才能够取的更大。
4、地下室的层数处理。多层房屋框架结构房屋一般都设置地下室结构。由于隔墙较少，故常采用的是板筏基础。设计计算时将上部结构与地下层数结合在一起，并在图纸中按实际
的地下室的层数计算。如此一来，计算基础底板以及地基纵向荷载可一次设计完成。同时通过侧层移刚度性系数比较，可以调整和判断房屋相应嵌固位置，适当加固构造措施，保证楼板最小配筋率和厚度。当房屋结构纵向不规则时，要验算其最薄弱层。
5、合理使用高强钢筋与高强混凝土。高层建筑的总造价一般都包括框架结构材料、施工和基础的物料费用等，其中用钢量以及构筑件截面积对房屋造价影响较大，故在建筑设计中
合理使用高强混凝土与高强度钢筋可有效降低用钢量，节约建筑成本。若高层建筑设计位于厚软的地基上，那么由于坐落在地基上的荷载大，合理使用高强钢筋和高强混凝土来优化构件的截面积，减轻结构重量，将会显著降低工程造价及基础设施施工难度，取得较好经济效果。对于震区的高层楼房来说，地震力作用的大小与建筑物的自重相关，人为地减轻建筑物的自重，降低结构在地震的荷载，可提高建筑物的安全性。在设计中高效地使用高强钢筋及高强混凝土，能快速有效的缩小梁墙板柱等构件截面积，达到建筑造价目的。
6、框架梁以及柱箍筋间距。房屋柱箍筋和框架梁等加密区的最大箍筋以及最小箍筋直径间距应该符合规定。依据规定，工程上取柱箍筋与梁的加密区最大间距为100mm左右，非
加密区箍筋最大的间距为200mm左右。通常在柱箍筋和内定梁加密区间距为100mm左右，以此为计算依据算出加密区箍筋面积，工程师要依据规范确定肢数与箍筋直径。而在程序内定的条件下，当房屋的框架梁跨中有较大的其他荷载或次梁存在而又只有两肢箍筋情况下，非加密区箍筋间距应采取200mm左右，使房屋梁非加密区的配箍充足，故建议内定梁箍筋改为梁非加密区取200mm。既可保证梁箍筋加密区抗剪切能力，同时又增加梁非加密区抗剪的承载能力，使梁强抗剪性能更加充分体现出来。
总之，在高层建筑结构设计中，结构工程师不能仅仅重视结构计算的准确性而忽略结构方案的具体实际情况，应作出合理的结构方案选择。高层建筑结构设计人员应根据具体情况进行具体分析掌握的知识处理实际建筑设计中遇到了各种问题。
参考文献：
［1］陈阳显.浅析高层建筑中混凝土结构的优化设计［J］.价值工程，2010（27）：89-92.
关键词：建筑结构优化技术
中图分类号：TU3文献标识码： A
1 建筑结构的人性化特点与优化内容
建筑的人性化是体现建筑实用性的一个重要方面，尤其是随着社会经济的不断发展和进步，人们对于自身居住条件提出了更高的要求。在居住环境方面，不但要求有房可居，同时还要求住得方便、住得舒适。这时，以实用性为基础的“人性化”就成为了人们对建筑设计追求的一个重要概念。而在现代建筑结构设计优化的过程中，现代建筑设计就需要以“人性化”这个特点为基础，采用“以人为本”的设计理念，对建筑的整体结构进行优化。人性化建筑结构的特点具有这样的几个特点：
（1）合理的空间布局，通常而言在人少地多的地方选择独立的小高层以及别墅，而在人多地少的地区则尽量建设高层，而且在建筑整体结构之内具有明确的用地分工，能够提高对土地空间的利用率。
（2）整体建筑结构极具艺术效果，通常在进行结构设计是在充分考虑通风以及采光等因素的基础上，一般尽可能的将客厅和卧室布置在建筑整体结构的南面，而将厨房、餐厅以及卫生间设置在建筑的北面。阳台直接与阳客厅相通，这样就使得穿过阳台时不需要穿过卧室，将私人空间和公共空间相分离，有效的保证了住宅类建筑使用过程中的私密性。而通过采用建筑结构优化设计的方法，不但可以实现建筑的上述特点，还可以有效的降低建筑结构设计的成本。其中，在进行结构优化的过程中，主要的优化对象和优化内容包括：建筑基础结构的优化、建筑屋盖系统的优化、建筑围护结构的优化以及细部结构的优化等内容。而针对上述结构具体方面的优化还包括具体的选型、结构的布置、结构整体受力分析以及结构造价分析等，在确保达到实用要求以及建筑标准的同时，通过与具体的工程实际情况相结合，达到优化设计的目的。
2 结构设计优化方法的理论体现
在从事工程项目和结构的设计时，除了要考虑设计对象的基本使用功能及安全可靠性外，还应该考虑到把它设计对象设计得尽可能完美。这就是工程和结构的最优化问题。用科学的语言来描述就是：利用确定的数学方法，在所有可能的设计方案的集合中，搜索到能够满足预定目标的、最令人满意的方案。结构设计优化方法从建筑理论上分析，具体体现在房屋工程分部结构的优化设计和房屋工程结构总体的优化设计两方面。后者的优化设计包括：屋盖系统方案的优化设计、围护结构方案的优化设计和结构细部设计的优化设计。穿插其中的，还包含选型、布置、受力分析、造价分析等项目，在实施过程中，还应该按照一切从实际出发的原则，结合具体工程的实际情况，围绕房屋建筑的综合经济效益的目标进行结构优化设计。建筑师在保证设计安全的前提下，应该敢于挑战新的结构形式。在建筑结构设计的过程中，在基本满足建筑师设计意图的基础上，平面布置应尽量规则，对称，尽量缩小质量中心和刚度中心的差异；使建筑物在水平荷载作用下不致产生太大的扭转效应。竖向布置上，在满足功能要求的前提下，尽量使竖向承重构件上下贯通；能不使用转换层的就应避免使用，以减小结构分析和设计上的困难，另外也不经济，还容易造成应力集中；竖向刚度最好不要突变，而要渐变，否则突变处在水平荷载作用下会出现严重的应力集中现象，这对结构抵抗水平动力荷载是十分不利的。
3 建筑结构设计优化技术的步骤
3.1 结构优化模型房屋结构整体优化设计方法分以按三个步骤进行：
3.1.1选择设计变量。一般把对设计要求起主要影响作用的参数作为设计变量，如目标控制参数（结构造价C1和损失期望C2）和约束控制参数（结构的可靠度PS）；而将那些对设计要求来讲，变化范围不大或是根据结构要求或局部性的设计考虑就能满足设计要求的参数等作为预定参数，这可以大大减少设计、计算和编制程序的工作量。
3.1.2确定目标函数。寻求一组满足预定条件的截面几何尺寸和钢筋截面积以及失效概率，从而使总费用最小。
3.1.3确定约束条件。房屋结构基于可靠度优化设计的约束条件，则包括尺寸约束、结构强度约束、应力约束、变形约束、裂缝宽度约束、构件单元约束、结构体系约束、从正常使用极限状态下的弹性约束到最终极限状态的弹塑性约束、从可靠指标约束到确定性约束条件等。在设计中，要使结构优化设计应用于实际房屋结构工程，则是路房屋结构设计中实际的约束条件与目标约束条件相比较，保证各约束条件都符合现行规范的要求，以实现最优设计。
3.2 设定优化设计计算方案
房屋结构基于可靠度的优化设计问题属于比较复杂的多变量、多约束非线性优化问题，在计算过程中，通常是将有约束优化问题转化为无约束问题求解。可以利用的优化设计计算方法有复合形法、拉氏乘子法、Powell 法等。
3.3 进行程序设计
根据基于可靠度的结构优化模型和选择的优化设计计算方法，编制功能齐全、运算速度快的综合程序。
3.4 结果分析
对计算结果进行分析，确定最优设计方案。在执行以上步骤的过程中，必须要全方位、多角度考虑方方面面的问题。这主要是因为建设投资是一项耗资巨大的工程，涉及到的方面比较复杂，因此，必须进行总法规和考虑，不能仅仅为了节约资金投入而忽视了设计的优化作用。要正确处理技术与经济的对立统一是控制投资的关键环节。设计中既要反对片面强调节约，忽视技术上的合理要求，使项目达不到功能的倾向，又要反对重视技术，轻经济、设计保守浪费的现象。总之，建筑结构优化设计方法的研究是一个非常复杂的综合决策问题。适用、安全、经济、美观和便于施工是进行建筑工程设计的一般原则，而这5个方面各有所重，又互为矛盾，一个优秀的设计往往是这5个方面的最佳结合。我们需在实践过程中多实践、多探索，以最低的造价实现最佳的经济效益，实现经济、合理和美观的设计要求。
4 结构设计优化技术的实践应用
4.1 因为前期方案的确定直接影响建筑的总投资，而现在存在的普遍问题就是前期方案阶段结构设计并不进行参与，建筑师进行建筑设计时大多并不考虑结构的合理性以及它的可行性，但是建筑设计的结果却直接对结构设计造成影响，某些方案可能会增加结构设计的难度，并使得建筑的总投资提高。如果在方案的初期，结构优化设计就能参与进来，那么我们就能针对不同的建筑类别，选择合理的结构形式，合理的设计方案，获得一个良好的开端。
4.2概念设计应用于没有具体数值量化的情况，例如地震设防烈度，因为它的不确定性，计算式难免与现实有较大的差异，在进行设计的时候就要采用概念设计的方法，把数值作为辅助和参考的依据。设计过程中需要设计人员灵活的运用结构设计优化的方法，达到最佳的效果。与宏观把握相对应的，设计的过程同时要注意对于细部的结构设计优化，比如现浇板中的异形板拐角处易出现裂缝，可划分为矩形板。注意钢筋的选择，I 级钢和冷轧带肋钢市场价格差不多，但是他们的极限抗拉力却相差很大，所以在塑性满足要求的情况下，现浇板的受力钢筋就可选择冷轧带肋钢筋。在做里面设计的时候，外立面上的悬挑板及配筋，满足基本的规范要求即可，达到既安全又经济的目的。
4.3地基基础的结构设计优化首先要选择合适的方案，如果为桩基础，那么要根据现场地质条件选择桩基类型，尽量节省造价。桩端持力层对灌注桩桩长的选择影响很大，应多进行比较以确定最合适的方案。
结语:
建筑是凝固的艺术，精美的建筑是设计师把建筑的美观设计与结构设计相互密切配合的结果。房屋结构设计追求适用、安全、经济、美观和便于施工五种效果，来提高有限空间、有限资源的最大化效果发挥，实现经济化、实用性和适用性的良好目标。而建筑结构设计优化方法的应用则既能满足建筑美观，造型优美的要求，又能使房屋结构安全、经济、合理，成为实质意义上的“经济适用”房。
参考文献：
[1]黄浙青，朱小德.浅谈结构设计中的抗震设计[J].科技创新导报，2008（28）
[2]张红友.优化结构设计减少建筑投资成本[J].陕西建筑，2008（11）.
【关键词】建筑结构设计；结构设计方法；优化方法；优化方法运用
结构设计优化方法的理论及意义
在从事工程项目和结构的设计时，除了要考虑设计对象的基本使用功能及安全可靠性外，还应该考虑到把它设计对象设计得尽可能完美。这就是工程和结构的最优化问题。用科学的语言来描述就是：利用确定的数学方法，在所有可能的设计方案的集合中，搜索到能够满足预定目标的、最令人满意的方案。结构设计优化方法从建筑理论上分析，具体体现在房屋工程分部结构的优化设计和房屋工程结构总体的优化设计两方面。后者的优化设计包括：屋盖系统方案的优化设计、围护结构方案的优化设计和结构细部设计的优化设计。穿插其中的，还包含选型、布置、受力分析、造价分析等项目，在实施过程中，还应该按照一切从实际出发的原则，结合具体工程的实际情况，围绕房屋建筑的综合经济效益的目标进行结构优化设计。
建筑结构设计优化技术在房屋结构设计中的应用，可以达到“物美价廉”的效果，不但实现了房屋的美观、实用，而且在节省造价方面也有突出的效果。每一个建筑商都希望，在满足建筑结构长远效益的前提下，最大程度地减少建筑结构的近期投资，同时保证建筑物结构的可靠度和科学合理性。如此，才能实现可持续发展，实现更多、更大的市场收益。与传统房屋结构设计相比，采用设计优化方法则可以使建筑工程造价降低6%～35%。优化方法的技术性实现，可以最合理的利用材料的性能，使建筑结构内部各单元得到最好的协调，并具有建筑规范所规定的安全度。同时，它还可为建筑整体性方案设计进行合理的决策，优化技术是实现建筑设计的“适用、经济和安全”目标的有效途径。
二、房屋建筑结构设计的基本方法介绍
1.结构平面图
在绘制结构平面布置图时，是否要输入结构软件进行建模呢？当建筑地处抗震设防烈度为6度区时，根据建筑抗震设计规范，是可以不用进行截面抗震验算的，但必须符合有关的抗震措施要求。因此对于砌体结构来说可以不用在软件中建模，直接设计即可，但设计中需要注意受压和局部受压的问题。当然，如果时间允许的情况下还是输入建模较好，有一个便利就是可以利用软件来进行荷载导算何乐而不为呢？需要注意的是，当建筑地处抗震设防烈度为7度及以上时是必须要输入软件建模计算的。
屋顶（面）结构图
当建筑是坡屋面时，结构的处理方式有梁板式及折板式两种。梁板式适用于建筑平面不规整，板跨度较大，屋面坡度及屋脊线转折复杂的坡屋面。折板式适用于相反的条件。两种形式的板均为偏心受拉构件。板配筋时应有部分或全部的板负筋拉通以抵抗拉力。板厚基于构造需要一般不宜小于120厚。此外梁板的折角处钢筋的布置应有大样示意图。至于坡屋面板的平面画法，通常使用剖面示意图加大样详图的表示方法，这样更便于施工人员正确理解图纸。正确绘图和设计的关键是设计人员真正的心知肚明，结构设计者必须要具备一定的空间概念，正确理解建筑图纸和意图。设计的图纸方能让施工人员明白。由于屋面的起坡会造成阁楼层的部分墙体超高，要结合门窗顶设置圈梁来降低墙的计算高度。
大样详图
在建筑详图的准确无误的基础上，大样详图的绘制可在建筑详图的基础上直接绘制，也可在以前做过的详图的基础上来局部改进绘制。这阶段需要注意在保持建筑外形的前提下尽量的使结构受力合理和施工方便。在标高和外形尺寸上一定要和建筑专业协调一致。
楼梯
楼梯梯板要注意挠度的控制，梯梁要注意的是梁下净高要满足建筑的要求，梯梁的位置尽量使上下楼层的位置统一。局部不合适处可以采用折板楼梯。折板楼梯钢筋在内折角处要断开分别锚固防止局部的应力集中。注意梁下的净空要求，并要注意梯板宽度的问题。首段梯板的基础应注意基础的沉降问题，必要时应设梯梁。
基础
基础要注意混凝土的标号选择应符合结构耐久性的要求。（通常情况下可采用C25）基础的配筋应满足最小配筋率的要求（施工图审查中心重点审查部位）。条基交接部位的钢筋设置应有详图或选用标准图。条基交叉处的基底面积不可重复利用，应注意调整基础宽度。局部墙体中有局部的较大荷载时也要调整基础的宽度。基础图中的构造柱，当定位不明确时应给予准确定位。
结构优化设计技术在房屋建筑中的应用
结构设计优化技术需参与前期
房屋建筑项目的投资计划在实际工程中的影响因素非常复杂繁多，前期方案确定的质量好坏会直接影响建筑项目的总投资成本，而就目前普遍存在的前期方案的确立问题就是在前期方案阶段结构优化设计技术并不参与其中，相关设计人员在进行房屋建筑结构设计时往往会忽略或不考虑建筑结构的合理性和可行性，这样的建筑结构设计结果会对结构设计造成直接的影响，在后续的结构设计工作中往往被增加了结构设计的困难度且在建筑项目总投资上增加了一定的成本。想象一下，如果在房屋建筑结构设计方案确定的初期，结构优化设计就能完全地参与其中，那么我们就能从容地针对不同的建筑类别要求，优化选择合理地结构形式和设计方案，一定可以避免以上情况的发生。
同一建筑结构应设计多种方案布置
如果已经确定了建筑结构设计布置的建筑工程，也有在同种荷载情况下存在不同的分析办法。在一般的分析过程中，对于设计的参数、设计的材料以及设计试验承载能力的取值都不是只有一种取值情况。尤其是在处理一些建筑工程细部结构的设计问题时，还须面对计算机无法解决等情况，作为设计工作人员就不得不通过自身的判断能力根据结构设计规范的规定内容与指导展开设计。因此可以看出，结构设计优化技术主要应用于没有具体的数值量化的情况中，一般在采用概念设计方法的实际情况是可以通过有效数值作为一种辅和参考性的设计依据，以避免在设计过程中出现较大的误差或偏差，并利于设计结果能够达到最佳的效果。
3.优化设计后可承受不同载荷压力
概念设计能够处理的实际建筑工程结构设计问题是非常广泛的，我们所期望的是能够通过概念设计，房屋建筑工程结构能够在遭遇各种不同外部荷载作用下不会受到严重破坏或能够将破坏程度降到最低。因此，在分析如何能够应对建筑工程在一定期间内所有可能遭遇的各宗不确定的破坏因素应该成为概念设计的一项重要内容。尤其是在拟建工程项目地区内的地震活动作用最难以捉摸清楚，且地震的破坏作用通常也非常大，所以在对房屋建筑结构设计工程中必须要了解到拟建工程所在地区内在一定历史年限内的地震活动等一系列自然灾害的发生情况，然后充分考虑到建筑工程结构设计一些有助于提高建筑整体结构抗震能力的措施办法，而且应主要避免设计不利于抗震效果的结构做法。因此，在房屋建筑工程结构设计工程中必须要在整个设计过程中贯穿一种抗震设防的思想且以概念设计作为重点指导设计。
【参考文献】
[1]饶远文.结构设计优化技术及其在房屋结构设计中的应用[J].价值工程.2010年（11）
