時間：2023-08-03 09:19:23
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一、產生墻體裂縫的原因及防治對策
磚混結構頂層墻體產生裂縫， 是由于屋面長時間受陽光輻射， 其溫度較墻體高出許多， 在炎熱的夏季， 屋面溫度是墻體溫度的兩倍左右， 且在相同溫度條件下， 鋼筋混凝土的線膨脹系數是磚砌體線膨脹系數的兩倍， 這就使屋蓋變形要比墻體大得多。屋蓋在變形過程中， 產生了很大的推力， 作用在墻體頂端的水平推力使墻體與屋蓋的接觸面受剪， 剪力與屋蓋.挑檐或女兒墻的垂直壓力， 構成墻體雙向應力。當主拉應力大于墻體抗拉強度時， 墻體就會出現裂縫。沿墻體分布的剪應力大致為兩端最大， 中部為零。由于端部的正應力較小， 其主拉應力接近于剪應力， 則可能引起斜裂縫， 在窗口， 門口處由于應力集中， 易產生裂縫， 由于屋蓋對圈梁的推擠作用， 圈梁下的磚砌體易出現水平裂縫。
1.地基不均勻沉降裂縫。地基不均勻沉降裂縫的原因分析：地基是房屋荷載的最終承受者，其應力受深度而擴散，應力中間大，向兩端逐漸減少。即使地基地層分布均勻，應力分布卻不均勻，從而產生不均勻的沉降。當沉降失去約束，某一處就會形成應力集中，產生大于周邊的沉降，超過設計允許值范圍時，房屋就會出現裂縫。墻體裂縫產生與房屋長高比有關，與地基的結構構成有關，與地質受力應力分布曲線有關，也與房屋高差和載荷差異密切相關。
地基不均勻沉降引起墻體裂縫的防治和控制。首先要加強地基勘測，對較弱不均勻地基進行加固處理，對地基的處理要與上部結構綜合考慮。常見的地下處理方式有：夯實.打樁.換土等（如端承樁.摩擦樁.爆擴樁等）。其次對上部建筑進行設計處理，如：改變建筑體型，簡化建筑物平面，合理設置沉降縫。最后對上部結構進行結構設計處理，加強房屋整體剛度（如增設圈梁.橫梁.采用箱形.筏式基礎等）以及采用柔性結構，輕型結構等。
2.溫度應力產生的裂縫。溫度應力產生的裂縫原因分析：熱脹冷縮是建筑材料固有的特性。房屋結構受周圍環境溫度變化影響，會產生熱脹冷縮的變形，當結構受到約束后，變形不能復位，則結構必然會產生溫度應力，當溫度應力的數值上升到能使砌體結構遭到損壞時，墻體就會產生裂縫。溫度應力是墻體產生裂縫直接原因之一，而防止溫差裂縫就在于降低溫差，釋放應力，使變形在一定范圍內得到約束或釋放，以避免持續發展形成裂縫。
溫度應力產生的裂縫控制措施。合理設置伸縮縫，將變形在一定程度內自由釋放，以避免產生附加應力；避免樓面錯層和伸縮縫錯位；加強屋面保溫.隔熱措施，采取蓄水屋面或種植屋面；油氈夾滑石粉或鐵皮將屋面板和墻體隔離，并在女兒墻根部合適空隙，使其有自由伸縮的能力與余地；對女兒墻設構造柱，加強結構剛度，提高抗拉強度等技術措施。
3.砌體干縮裂縫。砌體干縮裂縫的原因分析：任何材料都有干縮濕脹的物理現象，不同材料的干濕變形值不同。普通混凝土砌塊，用干硬性混凝土機械振壓成型，水灰比小，水泥用量小，一般強度較高，干燥收縮值可控制在0.4毫米/米以內；而輕集料混凝土砌塊和蒸壓加氣混凝土砌塊，由于采用的集料成分不同，砌塊的毛細孔不同，含水率與失水收縮值不同，干燥收縮值一般在0.26毫米/米至0.99毫米/米之間。
不同的砌體材料，它的干縮變形的值是各不相同的，不同工藝制作生產的砌塊材料，其砌塊的干燥收縮值的變化差異也較大。
砌體干縮裂縫的控制措施。為有效控制砌體干縮裂縫，可采取以下措施：一是在砌體材料的選擇方面，用于外墻的普通砌塊，密度不大于1300千克/立方米，干燥收縮值不大于0.3毫米/米，抗壓強度不小于7.5MPa；用于內墻的普通砌塊，密度和干燥收縮值指標同外墻要求，抗壓強度不小于5MPa。二是面積較大的墻體采用在墻體內增設構造梁柱的構造措施。如墻體長度超過5米，可在中間設置鋼筋混凝土構造柱；當墻體高度超過3米（≤120厚墻）或4米（≥180厚墻）時，須在墻高中間處增設鋼筋混凝土圈梁。三是嚴格控制以膠凝材料為原料的砌塊的齡期，不足28天的不得進入施工現場。四是分別掌握各種砌塊上墻時的含水率。一般的小型砌塊含水率高，水分蒸發而引起的收縮值大。
4.施工操作不當引起的裂縫
通過對出現裂縫的墻體進行解剖分析，發現不少墻體裂縫的出現是由于施工操作不當引起的，主要有：灰縫不飽滿，磚塊干砌.瞎縫；使用斷裂磚塊；磚塊早期受擾動；接槎不合理；預留洞口填塞不嚴等。
控制措施：加強工人砌筑知識的教學培訓工作，只有工人掌握了正確的砌筑方法，才能從根本上保證砌體的工程質量；加強施工現場正確指導，對砌筑分項工程制訂行之有效的技術保證措施，嚴格按施工規范和施工規程的有關規定要求進行施工，及時糾正操作不善的現象；認真落實“自檢.互檢.交接檢”的三檢制度和“上道工序不合格不允許進入下道施工工序”等制度，嚴把工程質量關。
二、結構設計中存在的問題分析
1.建筑物頂層端部剪應力與溫差成正比， 與水平阻力系數.材料彈性模量.建筑物長度等呈線性關系。控制溫度應力引起墻體裂縫的主要因素， 因此用伸縮縫作為控制裂縫的唯一方法是不全面的?？刂屏芽p應綜合考慮有關因素， 采取行之有效的措施。結構設計考慮強度計算.抗震結構措施多。控制溫度應力的措施少， 在住宅樓頂層端單元內.外縱墻出現裂縫較普遍， 不可否認， 結構設計未采取措施或措施不力， 是形成墻體裂縫的重要因素之一。
2.磚混房屋長度過長。規范規定總長超過 50 m 應設伸縮縫， 有的房屋超過較多而未設， 也未采取其它措施。
3.構造柱是增強建筑物整體性， 抵抗地震作用的重要構造措施， 過去不少設計， 構造柱的設置只考慮符合抗震規范， 不考慮實際已存在的溫度應力， 認為溫度應力在規范上未明確規定計算方法， 不考慮也不能算是設計錯誤。
4.采用磚.砂漿強度等級， 越到頂層越低， 有些建筑物低部幾層采用 MU10 級磚.M5 級砂漿， 而到頂層則為 MU7.5 級磚.M 2. 5 級砂漿。設計人員習慣于從強度上考慮， 對溫度應力引起的抗剪強度及變形則考慮較少
三、預防措施分析
中圖分類號：TU198 文獻標識碼：A 文章編號：
隨著人們物質生活的不斷豐富，物質享受質量標準的不斷提高，對于房屋質量及結構設計的要求也越來越高。這就導致房屋建筑工程作業難度不斷加大，同時也對房屋結構設計工作提出了更高的要求，因而為了確保房屋結構設計滿足人們的要求，作為新時期背景下的房建設計企業必須加強對房屋結構設計進行不斷優化，從而實現企業追求經濟效益最大化的目標，達到提高企業市場適應力與競爭力的目的?；诖耍疚恼浇Y合這一背景和自身工作實踐提出了的以下幾點看法。
1.房屋結構設計的優化重要性
現階段，我國社會經濟急速發展，人們的物質生活不斷豐富，物質享受質量標準也在不斷提高，對于房屋質量及結構設計的要求也越來越高。對房屋結構設計進行不斷優化，能讓房屋結構更美觀、適用、經濟以及安全，這已經成為當前改善人們房屋居住條件的重要手段。房屋結構設計優化主要就是根據工程實際情況，通過將工程成本的合理計劃作為重點進行結構優化設計，主要就是利用建筑結構與系統的結構方案及系統結構維護方案等階段，以此做出工程相關的結構優化設計模型，而后通過對各種不同變量參數及各種不同影響因素的綜合考慮，從而確定出最佳房屋結構設計優化方案[1]。
房屋結構設計的優化重要性主要體現在以下幾方面：第一，增強了建筑經濟性，有利于抗震，節省裝修成本，增強了荷載能力，提高了企業經濟性能。第二，降低了工程總開發成本，節約了占地面積，根據相關數據表明，進行房屋結構設計優化能有效降低工程總開發成本的四分之一左右，還能更加合理利用建筑施工材料，能讓建筑內部結構及不同建筑單元之間更協調，極大增強建筑結構設計的經濟性。
2.房屋結構設計的優化的內涵
房屋結構設計的優化的內涵就是通過對結構設計的調整讓其與建筑美觀相互協調配合，從而建造出賞心悅目的建筑。當前人們對建筑結構設計的要求就是美觀、適用、經濟以及安全，而進行建筑結構設計優化就能很好的滿足這一要求，讓建筑更形態更美觀、造型更優美、結構更安全、合理、經濟，創造出最符合人們心中居住的房屋。房屋建筑結構設計優化主要包括房屋分部結構設計優化和房屋結構總體設計優化兩方面。其中房屋分部結構設計優化又主要有：基礎結構設計方案的優化、結構細部設計的優化、屋蓋系統設計方案的優化、圍護結構設計方案的優化。在實際進行房屋結構設計優化時，必須做到實事求是，結合房屋自身具有的特點及建筑工程實際情況，對其整體利益進行全面綜合的考慮，從而制定出最佳結構設計方案。房建設計人員進行房屋結構設計時，應選擇最優設計方案，以此滿足設計目標，并且確保設計的房屋平面布局是合理的、規則的，以便降低剛度與質量之間的差異，從而最大程度降低房屋的水平荷載。與此同時，在進行房屋結構設計時。必須盡可能避免房屋縱向空間中出現轉換層，從而有效確保房屋的應力不會集合在一起[2]。
2.1結構設計優化模型
結構設計優化就是利用建筑結構與系統的結構方案及系統結構維護方案等階段，通過對各種不同變量參數及各種不同影響因素的綜合考慮，選擇主要參數，以此建立工程相關的結構優化設計模型，最后采用有效的方法確定最優結構設計方案。進行結構總體設計優化時的大致流程有：第一，合理選擇設計變量。一般情況下設計變量的選擇，主要是選擇對設計要求產生極大影響的參數，而后把涉及參數根據具體作用進行針對性地區分，對設計變量影響較低的參數一般作為預定參數，采取該方法能有效降低計算編程工作量。第二，科學確定目標函數。通過對函數的應用找出符合條件的最佳結構設計優化方案。第三，正確確定約束條件。設計時，必須確保確定的約束條件均達到相應的規范要求。
2.2結構優化計算方案
結構設計優化受較多因素影響和限制，所以計算方法也具有特殊性。這種特殊性使得設計人員在計算時，常常將其限制因素轉變成無限制因素。一般情況下，主要采用符合型算法、乘子算法、Powell優化算法等計算方法。采用這些計算方法不僅方便而且精準性高，只需利用計算機對這些計算方法進行編程，就能得到最科學合理的最佳結論[3]。
3.房屋結構設計優化技術應用
3.1概念設計在房屋結構設計優化的應用
當下的建筑設計中，能充分展示設計思想的重要因素就是概念設計，因而作為設計人員，在一個特定的空間內，利用整體概念進行總體設計方案的確定是設計工作中最為重要、關鍵的事情，并正確處理建筑中結構與構件、結構與結構間的關系。設計人員開展概念設計工作時，必須具備豐富的建筑經驗基礎，且經驗越豐富，設計作品就會更成功，這樣才能為概念設計工作的順利開展與完成奠定堅實的基礎。由于建筑結構組成的復雜性，即使在一樣的設計方案中，其結構組成設計也會具有較多變化，就算是已通過內部結構設計確定的建筑，其不同的分析方法也會出現不同的結果。且上述問題無法利用計算機進行解決、完成，這就對相關工作人員提出了更高要求，要求其自行進行判斷及處理。但是工作人員作出的判斷及處理必須基于遵循相關的規律為前提，而后結合自身工作實踐經驗及工程實際，得出最后的結果，這就是所謂的概念設計。
3.2概念設計的重要性
設計勘察是工程的核心，質量的根源。只有優秀的設計，才會有優質的工程。專業的結構設計人員必須具備豐富的工作實踐經驗和專業的設計理論，以便在進行概念設計工作時，能更為迅速、有效的選擇與確定結構體系，同時還應與建筑工程人員相互交流、配合，共同確定建筑總體結構體系，以便使設計方案概念更清晰、定性更正確，以從而為設計方案的最優化及工程施工的順利進行奠定堅實的基礎。
概念設計能幫助建筑結構降低受自然和人為因素的影響程度。為了實現這一目標概念設計將面臨極多的問題，因此，設計人員就必須充分考慮外力因素的影響，并將其納入設計內容。外力因素中，地震是較為常見的，地震發生沒有規律，且破壞性極強，因而在設計時必須充分考慮地震的破壞性帶來的影響，并將其納入設計內容中，從而采取針對性地抗震措施，并盡可能清除對抗震措施的實施帶來的不利因素[4]。
4.結語
總之，本文通過提出的幾點看法對房屋結構設計的優化進行了分析與探討，具有非常重要的意義。優化房屋結構設計是當前房建設計企業實現經濟效益最大化，提高企業市場競爭力的有效手段，因此，作為新時期背景下的房建設計人員必須努力提高自身的綜合能力與素質涵養，以便為房屋結構設計優化工作的順利進行奠定堅實的基礎，從而促進企業升級和轉型，促進建筑行業的可持續發展，
【參考文獻】
[1]鄭智垚，樂肖軍.結構設計優化設計技術與其在房屋結構設計中的應用[J].中國新技術新產品，2011，04：98.
隨著我國經濟的快速發展和人們生活水平的提高，人們已經不僅僅關注建筑的實際使用性能，也開始關注建筑的美觀性和科學性，改良建筑的結構，對提高建筑的科學性與美觀性至關重要。目前，我國很多建筑結構設計團隊都將建筑結構的優化設計作為工作的重點。
一、建筑結構優化設計方法的特點
在確保建筑使用方便的前提下，將建筑的美觀性與藝術性完美整合，并且達到房屋最初建設目的的房屋設計方法被稱作房屋結構設計優化方法【1】。房屋結構優化設計方法，是一種能夠對結構設計方案進行選擇的設計方法，設計人員可以科學的對房屋結構進行多重設計，并最終選擇出理想的設計方案，確保房屋的安全性與美觀性。建筑結構設計方法是目前應用較為廣泛的設計方法，與很多學科具有密切的聯系，很多設計方法與設計技術都能夠在房屋建筑結構優化設計當中得到運用【2】。利用優化設計方法設計出的房屋建筑比其它建筑更加美觀、更加實用，并且能夠切實保障房屋使用者的安全。經過機構優化設計的房屋建筑更加耐用，可以為房屋使用者提供更多的方便。另外，經過結構優化設計的建筑可以節省大量經濟成本，使房屋不再需要為不重要的設施消耗大量經濟成本，切實減低房屋建設者的成本支出，結構優化設計的房屋更加節能環保，使建筑使用者不再需要支出大量的能耗成本，也對國家的技能環保事業具有很強的促進意義。因此，建筑結構優化設計是目前應用廣泛且較為理想的建筑優化方案。
二、建筑結構中優化設計方法運用的重要性
我國建筑行行業的飛速發簪，高層建筑和超高層建筑越來越多，施工單位更加關注如何用較少的資金，進行結構的優化設計，滿足人們的基本需求。在優化設計中，設計人員應使用先進的技術和優秀的設計理念，對建筑工程進行關系，并對造價問題進行合理的控制。沒有進行結構優化設計的建筑，由于必須保證建筑的安全性能，無法很好地進行成本控制工作。調查數據表明，沒有進行結構優化設計的建筑要比進行過結構優化設計的建筑在設計方面的使用資金多出5%―8%；另外，沒有進行結構優化設計的建筑內部結構存在很多不合理之處，美觀性也遠遠不及經過結構優化設計的建筑。因此，越來越多的建筑使用者愿意購買或租賃經過結構優化設計的建筑。建筑結構優化設計可以為施工節省大量的原材料，并且科學的運用新型原材料，在保證建筑質量的同時，延長建筑使用年限，切實保證建筑購買者和租賃者的根本利益。
三.使用建筑結構優化設計方法應注意的問題
（一）確保建筑安全性
首先，建筑工程的安全性是最重要的問題，無論建筑結構優化設計方法有多少優勢，保證安全這一基本原則不可動搖。建筑是設計者務必將保證建筑施工者和使用者的安全作為工作的第一要素，在設計建筑結構的過程中，不能隨意改動建筑的承重設施，避免建筑承重性能不良造成建筑坍塌。建筑的墻體，必須符合科學的設計標準，設計人員不能為了使用方便隨意設計門窗，在建筑內部樓梯和臺階的設計方面，不能僅僅為了美觀隨意更改樓梯和臺階的護欄，切實保證護欄起到維護建筑使用者安全的目的。
（二）材料質量必須到達相關標準的要求
建筑結構優化設計方法使建筑的設計者可以通過科學的設計節省一些施工原材料。但是，優化設計的建筑使用的材料必須符合安全環保的標準，不能為了節省原材料成本，而使用劣質施工材料。建筑的施工團隊，需要組建專門的原材料質量檢測機構，對每一個購買的原材料進行質量檢測，保證施工材料的質量達到環保安全的標準，避免因結構優化設計而導致原材料質量問題，影響建筑使用者的舒適性。
四、建筑結構優化設計的具體運用
（一）房屋建筑防震安全結構優化
房屋建筑防震安全設計是房屋建筑機構設計的重要環節，安全是房屋使用者對房屋建筑的最基本要求，房屋建筑方針安全設計的水平也是決定房屋建筑質量的重要因素。因此，房屋建筑防震安全結構的優化，是房屋建筑機構設計優化工作的重點。房屋建筑的設計者要進行機構設計過程中，必須充分考慮房屋在使用過程中可能受到的外部環境影響，尤其是自然災害的影響，地震災害無疑是對房屋建筑威脅最大的自然災害，因此，房屋建筑結構設計的工作者在進行房屋建筑結構設計時必須充分考慮房屋建筑的防震安全性能，要通過對房屋建筑機構的科學設計使房屋建筑具備更強的抗震能力。例如對于高烈度設防地區，建筑結構采用隔震與消能減震設計是一種有效地減輕地震災害的技術。隔震設計指在房屋基礎、底部或下部結構與上部結構之間設置由橡膠隔震支座和阻尼裝置等部件組成具有整體復位功能的隔震層，以延長整個結構體系的自振周期，減少輸入上部結構的水平地震作用，達到預期防震要求。消能減震設計指在房屋結構中設置消能器，通過效能器的相對變形和相對速度提供附加阻尼，以消耗輸入結構的地震能量，達到預期防震減震要求。
（二）建筑結構設計周期優化
在結構抗震計算中，計算各振型地震影響系數所采用的結構自振周期應考慮非承重墻體的剛度影響予以折減。當非承重墻體為砌體墻時，高層建筑結構的計算自振周期折減系數可按下列規定取值：框架結構可取0.6～0.7；框架―剪力墻結構可取0.7～0.8；框架―核心筒結構可取0.8～0.9；剪力墻結構可取0.8～1.0。對于其他結構體系或采用其他非承重墻體時，可根據工程情況確定周期折減系數。建筑的墻體多為輕質墻體，要按照使用的年限進行結構設計的優化，以達到提高建筑質量的目的，要準確的將折減系數進行判斷，建筑的結構計算周期要乘以折減系數，保證建筑結構優化符合建筑使用周期。
（三）房屋建筑機構設計中的數字技術運用
房屋建筑的結構設計是一項比較復雜的工程，采用高科技數字化技術能夠使房屋建筑機構設計工作更加高效準確。房屋建筑的結構多種多樣，房屋的使用者擁有許多選擇，數字技術可以將房屋建筑結構的示意圖清晰的展現在房屋建筑使用者面前供其選擇，使房屋建筑的使用者更加明確自己選擇的房屋建筑結構，避免因為不了解房屋建筑結構而出現選擇錯誤。例如，北京奧運會的主場館鳥巢，就引用了數字技術對建筑的結構進行了優化設計，突破了傳統建筑的固有機構，使嶄新的橢圓形建筑呈現在世人面前，為北京奧運會的成功舉辦提供了重要幫助。因此，加強數字技術在房屋建筑結構設計中的使用，使更加具有科技含量的技術在房屋建筑結構設計工作中發揮更大作用，是當前我國房屋建筑機構設計工作領域必須重視的問題。
【結束語】隨著我國城市化進程的不斷推進，我國建筑行業獲得了巨大的發展。但是，傳統建筑的使用性能已經越來越難以滿足人們日益增長的對建筑性能的要求，建筑結構優化設計方法的使用，很大程度上豐富了建筑的使用性能，在保證安全的前提下，使建筑內部機構更加合理，更加美觀，切實提高了建筑使用者的生活質量。
參考文獻：
2鋼材選用質量等級和焊接質量等級的選用問題
國家頒布的關于鋼結構設計標準書中明確規定鋼材料的質量等級必須要有正確的標識，并且需要滿足焊接質量等級的相關標準。但是在實際的應用過程中，對于選取的材料的質量等級并沒有提供較為準確的標準，僅僅是標明了鋼材使用材料的類別。因而需要對鋼材材料的質量等級和焊接質量等級進行準確的選用。首先，在鋼結構的房屋建設過程中所選用的鋼材材料需要具備一定的抗壓力、負重性好以及可延伸性，同時還需要承受相當強度的冷熱沖擊。根據實際的建設經驗，鋼材材料在選擇的時候要選用Q級以上的碳結構鋼以及低合金高強度的結構鋼，這樣就可以有效的保證保證鋼結構的延伸性和韌性。除此之外，鋼材的焊接需要具備標準的碳含量證書，同時焊接質量等級要高于二級。
3鋼結構的防護性問題
在鋼材料的防護過程中，防腐蝕和隔熱是其中非常重要的兩個方面。但是建筑工程師在應用鋼結構的過程中只注重對鋼材硬度和抗壓力度的強化，忽略了防腐蝕和隔熱的重要性。在相關的文件和制度中對鋼結構的抗腐蝕和隔熱并沒有明確的標準，這些情況就導致房屋建設完成后由于外部環境的侵蝕和影響，在一定程度上減少了房屋的使用壽命。因而面對這樣的情況，相關部門需要制定和出臺相關的文件明確鋼材的抗腐蝕度，同時鋼結構中埋入地下的部分需要進行一定的包裝，提高鋼材的抗腐蝕性。除此之外，鋼材料在生產的時候要進行相應的耐火測試，以此作為采用有效防護措施的重要依據。
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
中圖分類號：TB482.2文獻標識碼：A 文章編號：
結構設計是個系統、全面的工作。作為結構設計人員，需要扎實的理論知識功底，靈活創新的思維和嚴肅認真負責的工作態度。加深對當前房屋建筑結構設計中常見問題的認識與研究，以不斷提高自身的結構設計水平，使設計的作品比現階段的其它建筑具有更高的水準、更合理和更經濟的結構形式。隨著經濟快速發展，結構設計在當今房屋建筑工程中，是一項責任繁重、具有影響力的項目，房屋設計的優化性比較重要，其設計的水平直接影響著建筑物的經濟性、適用性和安全性。
1、房屋優化設計的主要內容
通常房屋結構的設計主要是利用適宜的方法和設計理念來滿足房屋建筑設計的需求，比如確定合理的布置、結構形勢、構件尺寸等。尤其是優化設計基本的鋼筋混凝土房屋結構體系，往往自整體布局與具體構件兩個角度進行分析、考慮。影響整體布局的關鍵因素是建筑
物的柱網尺寸、層高、體型、抗側力構件位置等。具體構件主要是指結構構件的幾面、布局、
鋼筋及混凝土的配筋構造、強度等級。對于這兩大方面的因素，需要有專業的工程設計人員，
熟知構件設計規范并具有豐富設計經驗，而且善于分析與把握構件受力特性及結構，進而選
取最相適宜的方法展開優化設計工作。
2、房屋優化設計的必要性
依據我國的國情以及發展形勢，我國今后主要以建設高層住房為主。與此同時，投資者們也日益關注建設成本如何最低化，使用結構設計優化技術能夠實現建筑成本的最低化。若想實現結構優化的目的，工程設計人員首先以建筑的安全性為基礎，然后理性分析建筑方案，
融合與之相適宜的設計理念以及方法，實現對工程造價的有效控制，以符合投資者的經濟要求。根據統計資料表明，建筑結構經過優化設計比未進行優化的建筑節省了5%至30%的費用。然而，在很多實際優化設計中，其因為受到較多因素的制約而難以施展、發揮出其優越性。比如，過度追求工程設計進度，就會影響工程設計人員的設計效果，一味地以滿足工程進度為目標；年輕的工程設計人員常受其專業素質限制，難以理解其設計軟件，無法實現優化技術；也有一些工程設計人員過于關注建筑部分，忽視了建筑的整體方案，未能實現控制整體造價。由此可見，工程設計人員要將其技術與經濟效益進行有機結合，只有合理的設計方案才能確保實現最大經濟效益。
3、關于優化設計技術中存在的問題
3.1重視結構尺寸，忽略結構整體設計人員優化建筑方案時，通常根據已給的幾何形狀、
材料、拓補等來規劃，以符合條件的構件截面要求，而忽略了整體結構的優化性。其實形狀的優化設計要比尺寸的優化重要得多，單純的尺寸優化不能滿足優化結構的需求。不少設計人員片面的認為結構方案和布置規劃經過計算機軟件對分析上部結構，一旦構件截面符合計算結構的規定，那么對于地基部分，特別是軟地基部分，上部結構重要性就變低了。所以設計人員時常對上部結構的構件截面沒有足夠的重視。
3.2優化目標不能完全符合工程的需求在實際優化設計過程中，時常伴隨著很多難題，因為工程設計工作中的約束條件較多、建筑功能的限制性較多、變量也多等一系列不確定因素，致使目標函數僅能獲取相對的最優解。當今利用計算機軟件來優化截面，幾次間的試驗根本無法實現預期效果。因此設計的進度與時機都限制了優化方法的實現。雖然當今不少建筑的結構設計及布置是較為合理的，而且它的構件截面也適合常規尺寸，但是計算機軟件的分析工作依然是設計工作中薄弱一節。即使利用增大構件截面的手段也無法得到有效改善，
相反地還增大了耗材的成本。
3.3離散變量問題建筑物尺寸、型鋼規則型號、鋼筋等都是變量，傳統的梯度算法、對偶算法已經不能滿足當今的工程設計需要。當前隨著問題日益增多，引發了計算量劇增的組合性爆炸難題。
4、結構優化技術在房屋結構設計中的應用
4.1概念設計優化與建筑結構的設計每一個建筑結構的設計方案，都具有多種結構及布局設計，即使建筑物的結構布局已經被確定，并且處于相同的荷載狀況，也依然有很多種分
析方法。建筑分析中的材料、設計參數、荷載取值等都不是固定不變的，處理建筑物的細節問題也是要隨機應變的，尤其是計算機軟件不能解決的問題，更需要設計人員親自來做出分析判斷。概念設計意指設計者遵守房屋結構設計的普遍規律，同時結合工程的實際經驗來進行研究設計，概念設計是設計者對多個備選設計方案進行篩選的工作環節。
4.2概念設計處理實際房屋結構設計問題處理概念設計問題具有多種形式，但是所追求的共同目的是在任何外來影響下，建筑結構都可以穩固應對或者僅是受到很低損害，這也是概念設計中要處理的基本實際狀況。由此可見，概念設計的主要內容即為將建筑物所可能遭到的各種破壞因素以及相應的預防措施。比如地震災害是最難以預防和解決的破壞性因素，
其嚴重的破壞性，已經作為了概念設計中的重要課題。所以房屋結構在設計之時便要提前著手，做好房屋的抗震性能，以提升抗震性能為基礎，降低地震對建筑結構危害的主要措施是確保建筑材料的剛度對稱且均勻，為了更好地防止地震引發房屋結構的脆性破壞，可以實行延性設計進行減緩；此外房屋結構可以實行多道防御系統，幫助房屋建筑在遭受地震當中分解地震的能量，減少損害度，以上這些抗震設計的思路均為概念設計的主要指導思想。
4.3結構設計中的實用性與藝術性結合建筑物其實就是建筑師的藝術品，建筑師在設計建筑物的時候，始終期望將自己的意圖表達得淋漓盡致，追求藝術性與實用性的最佳融合。
結構設計人員首先要保證所涉及房屋建筑的安全性，然后對于建筑的結構形式進行改善，不斷完美，以全面體現建筑設計師的美學意圖。在房屋結構設計當中，滿足設計師的設計意圖是基本標準，平面布局須要精確對稱，有規則性，最大限度縮減質量與剛度兩者之間的差異，
以避免建筑物因荷載作用發生扭轉問題。豎向布局應以滿足房屋的功能為基礎，確保豎向承重構件上下貫通，使用轉換層來降低設計或結構分析的難度與成本。此外，豎向布局剛度須要實行漸變，以避免應力的過度集中現象，增強房屋結構抵抗水平動力的荷載。
5、結語
工程造價在工程項目占有很大比例，具有重要的經濟效益，所以優化設計房屋結構能夠卓有成效地減少工程造價成本。與此同時，優化設計房屋結構要保障建筑的安全級別，合理化等，協調好技術和經濟兩者之間的關系，切勿因重視節省成本，而忽視質量或技術。為了實現整體目標最優，結構設計人員與工程師要分析房屋結構設計，充分發揮其優勢，利用精細高效的工作標準及要求來實現最優化的房屋結構。結構設計的構造措施，主要還是通過結構設計理論與計算理論對存在許多缺陷或者不可計算性下手。 通過結構方案的分析、模型參數的控制及施工圖中細節的把握。
【參考文獻】
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一、結構設計優化方法
賞心悅目的建筑是建筑的美觀與結構設計相互協調密切配合的結果。建筑結構設計追求適用、安全、經濟、美觀和便于施工五種效果，而建筑設計優化設計技術方法的應用不但滿足了建筑美觀、造型優美的要求又能使房屋結構安全、經濟、合理，成為實際意義上的"經濟適用"房。從建筑上分析結構設計優化方法，它主要體現在房屋工程分部結構的優化設計和房屋工程結構總體的優化設計量方面。
房屋工程分部結構優化設計包括：基礎結構方案的優化設計、屋蓋系統方案的優化設計、圍護結構方案的優化設計和結構細部設計的優化設計。對以上幾個方面的優化設計還包括選型、布置、受力分析、造價分析等內容，在實施過程中，還應該按照一切從實際出發的原則，結合具體工程的實際情況，圍繞房屋建筑的綜合經濟效益的目標進行結構優化設計。進行結構設計時，應在滿足設計意圖后，盡量使平面布置規則，縮小剛度和質量中心的差異，這樣水平荷載就不會使建筑物有太大的扭轉作用。豎直方向上應避開使用轉換層，減少應力集中現象。
二、建筑結構設計優化方法的應用及實踐價值
1、結構設計優化方法的應用結構設計優化方法和技術的應用具體體現在房屋工程結構總體的優化設計和房屋工程分部結構的優化設計兩方面。其中房屋工程分部結構的優化設計包括：基礎結構方案的優化設計、屋蓋系統方案的優化設計、圍護結構方案的優化設計和結構細部設計的優化設計。對以上幾個方面的優化設計還包含選型、布置、受力分析、造價分析等內容，并應在滿足設計規范和使用要求的前提下，結合具體工程的實際情況，圍繞其綜合經濟效益的目標進行結構優化設計。
2、結構設計優化方法的實踐價值筆者認為，在滿足建筑結構長遠效益的前提下，應盡量減少建筑結構的近期投資并提高建筑結構的可靠度和合理性。與傳統設計相比，采用設計優化技術可以使建筑工程造價降低5%～30%。優化技術的實現，可以最合理的利用材料的性能，使建筑結構內部各單元得到最好的協調，并具有建筑規范所規定的安全度。同時，它還可為建筑整體性方案設計進行合理的決策，優化技術是實現建筑設計的“適用、安全和經濟”目標的有效途徑。
三、民用建筑結構設計與經濟性的關系
1、結構設計與用地的關系多層或高層住宅建筑中，總建筑面積是各層建筑面積的總和，層數越多，單位建筑面積所分攤的房屋占地面積就越少。但隨著建筑層數的增加，房屋的總高度也增加，房屋之間的間距也必須增大。因此，用地的節約量并不隨建筑層數的增加而按同一比例遞增。
2、結構設計與造價的關系建筑層數對單位建筑面積造價有直接影響，但影響程度對各分部結構卻是不同的。屋蓋部分，不管層數多少，都共用一個屋蓋，并不因層數增加而使屋蓋的投資增加。因此，屋蓋部分的單位面積造價隨層數增加而明顯下降?；A部分，各層共用基礎，隨著層數增加，基礎結構的荷載加大，必須加大基礎的承載力，雖然基礎部分的單位面積造價隨層數增加而有所降低，但不如屋蓋那樣顯著。承重結構，如墻、柱、梁等，隨層數增加而要增強承載能力和抗震能力，這些分部結構的單位建筑造價將有所提高。
3、高層住宅結構設計與經濟性的關系住宅的層高直接影響住宅的造價，因為層高增加，墻體面積和柱體積增加，并增加結構的自重，會增加基礎和柱的承載力，并使水衛和電氣的管線加長。降低層高，可節省材料、節約能源，有利于抗震，節省造價。同時，除降低層高可以減少住宅建筑總高度，縮小建筑之間的日照距離，所以降低層高能也取得節約用地的效果。
在相同建筑面積時，住宅建筑平面形狀不同，住宅的外墻周長系數也不相同。顯然平面形狀越接近方形或圓形，外墻周長系數越小，外墻砌體、基礎、內外表面裝修等也隨之減少，并且受力性能好，造價會降低?？紤]到住宅的使用功能和方便性，通常單體住宅建筑的平面形狀多為矩形。
四、結構設計優化技術在建筑結構設計中的應用
1、直覺優化（概念設計優化）技術與建筑結構設計
對于同一建筑方案，可以有許多不同的結構布置設計；確定了結構布置的建筑物，即使在同種荷載情況下也存在不同的分析方法；分析過程中設計參數、材料、荷載的取值也不是惟一的：建筑物細部的處理更是不盡相同，這些問題是計算機無法完全解決的，都需要設計人員自己作出判斷。而判斷只能在結構設計的一般規律指導下，根據工程實踐經驗進行，這便是前面所說的概念設計。因此，概念設計存在于設計師對多種備選方案進行選擇的過程中。
2、概念設計處理的實際建筑設計問題
概念設計所要處理的問題多種多樣。但可以肯定的是希望通過概念設計，建筑結構能在各種不期而遇的外部作用下不受破壞，或將破壞程度降至最低。因此，分析如何應付建筑物可能遭遇的各種不確定因素成為概念設計的重要內容。其中，地震作用最為難以琢磨，破壞性也最大。故而，建筑設計過程中就應該未雨綢繆，從計算及構造等各個方面都要采取一些有助于提高抗震能力的措施，不利于抗震的作法則應盡量避免。剛度均勻、對稱是減小地震在結構中產生不利影響的重要手段。
五、結語
建筑是凝固的藝術，建筑師總是希望通過建筑物表達自己的設計意圖，力求藝術性和實用性的完美結合。結構師在保證安全性的前提下，當然應該敢于挑戰新的結構形式，使建筑師的意圖得以實現。在建筑結構設計的過程中，在基本滿足建筑師設計意圖的基礎上，平面布置應盡量規則，對稱，盡量縮小質量中心和剛度中心的差異；使建筑物在水平荷載作用下不致產生太大的扭轉效應。豎向布置上，在滿足功能要求的前提下，盡量使豎向承重構件上下貫通；能不使用轉換層的就應避免使用，以減小結構分析和設計上的困難，另外也不經濟，還容易造成應力集中；豎向剛度最好不要突變，而要漸變，否則突變處在水平荷載作用下會出現嚴重的應力集中現象，這對結構抵抗水平動力荷載是十分不利的。
參考文獻
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隨著時代的發展，人們的生活水平得到了顯著的提高。人們對房屋建筑的設計要求提出了新的要求。各種新型房屋設計被人們使用，但也間接的降低了房屋的整體可靠性。為了使房屋達到美觀與質量并重，需要設計師們不斷對設計進行創新充實。本文著重對房屋結構設計中的設計要點進行探析，提出淺薄的見解。
1地基與基礎的設計分析
往往在建設多層房屋時，沒有地質詳勘報告，常根據相關建設單位口頭或參照周邊建筑物的基礎設計資料，進而進行施工圖設計。實際上地基與基礎的設計應保證準確合理，安全適用，設計人員應嚴格結合地質勘察資料，將多方面的因素進行考察制定基礎類型與上部結構的設計，僅參照局限的數據是不全面的，也不能保證安全，不能盲目通過降低耐力容許值而滿足設計需要。對軟弱地基應進行換土墊層的方式進行處理，而目前多數的房屋設計未進行換土墊層設計，僅憑借經驗進行處理。一些設計者對于地基是否軟弱的危害認識較低，根據以往經驗對地基進行墊砂，提高地基的承載力，沒有合理的進行墊層的寬度與厚度的計算，使房屋結構設計既不安全也不經濟。民用的建筑中柱梁以及基礎的負荷沒有正確的按照規范乘以折減系數。在進行民用多層建筑的設計時，一些設計人員進行梁、柱及基礎負荷的計算，未能嚴格按照現行的規范荷載乘以折減系數，其計算出了荷載值準確度較低。
2磚混結構房屋采用構造柱進行承重
磚混結構運用在房屋設計中，不僅能夠有效的將墻體的抗震能力進行提高，也能使構造樁與圄梁有效聯接在一起，形成對砌體的約束，這樣有利于限制墻體裂縫，提高豎向承載力，對結構的整體抗震性的提高有重要作用。在當前建筑業中的結構設計中，構造柱被用于承載柱使用，而這種做法帶來了以下幾點問題：一是將構造柱作為承重柱后，將使其提前受力，
這對構造柱對拉結力和約束力具有較大的影響，若房屋結構受到地震作用，將在構造柱處形成集中應力，首先出現損壞。這樣使構造柱不僅失去了本身應有的作用，也成為了房屋建筑中較為薄弱的部位。二是構造柱通常源于地圈梁中，沒有設置其他基礎，將構造柱兼作承重柱后，使柱底基礎的抗沖切、抗彎部的承壓強度不能達到規范要求。柱底基礎若出現沖切或局部承壓出現破損，將使房屋結構整體的可靠性降低。筆者建議承重大梁下的柱子，應結合承重柱進行科學的設計。若梁上荷載及跨度不大時，可將構造柱置于梁下，但此時必須按不考慮構造柱作用來驗算下墻體的局部承壓和抗彎強度對墻體的局部承壓及抗彎強度進行驗算。在驗算無誤后，再將構造柱正式置于梁下[1]。
3承重柱截面高度設計不合理
這種問題往往出現在六度抗震設防區。一些設計師對于六度設防存在誤解，認為就是不設防，為了使受力分析方便快捷，他們故意將柱子的截面高度設計偏小，將梁柱的線剛度比增大。將梁簡化成鉸支梁，將柱根據軸心受壓進行計算。這類做法雖然將結構受力分析進行了簡化，但大大增加了房屋結構的安全隱患。這類做法將梁柱間的剛結作用忽略了，且柱截面的配筋較小，在結構受力后，柱頂的抗彎強度較低，進而導致柱子從梁底周圍出現水平裂縫。這樣直接降低了房屋的耐久度，也將引起用戶的恐慌。這樣的結構在地震作用下將極易倒塌。違背了當前的強柱弱梁的設計規范。
4框架結構設計時忽略縱向框架的設計
在當前的房屋抗震設計規范中，要求水平地震作用應采取兩個方向分別計算，不同方面的地震作用應結合該方向的抗側力構件進行承擔。在相關規定中，框架結構設計應將縱向框架與橫向框架同等重視。而在實際工作中，一些結構設計者將縱向框架按照普通的連續梁進行設計，導致梁柱的節點及框架中的縱筋、箍筋的配置不能符合框架構造的設計要求。由于沒有將地震的縱向作用考慮到設計中。在實際設計時，往往出現梁的支座負筋、跨中縱筋及箍筋等不滿足相關要求[2]。
5懸挑梁的梁高選擇不合理
設計者在進行房屋結構設計時，往往對梁手撓度的驗算頗為輕視，而片面的重視對梁的強充及傾覆進行驗算。梁高選擇過低，將使梁截面的受壓區應力過大，在正常的情況下，梁截面受壓區將呈非線性的徐變。梁撓度也將隨時間的推移而變大。挑梁一旦出現變形將使梁板產生裂縫，裂縫寬度將隨著挑梁變形的回大而加寬，嚴重影響的房屋的正常使用。根據筆者經驗，這種挑梁的變形在后期將使梁支座截面上部的受拉區出現較大的豎向裂縫，受支座周圍受拉區也將出現豎向裂縫。受到支座周圍剪彎作用的影響，豎向裂縫會逐漸發展成斜裂縫，此時梁幾乎被完全損壞。在為托墻挑梁時，梁過強的撓度將使梁上境況體在梁支座周圍出現裂縫。裂縫在梁支座處不斷斜向發展，越靠上裂縫越寬。挑梁的截面過小將降低整體抗震性能。懸挑結構對豎向地震極為敏感。梁高小時截面相對受壓區高度較高，降低了梁的延性，以致在豎向地震的作用下極易發生脆性破壞，使結構失去承載力。
6連續梁按照單梁進行設計
這種設計常用于陽臺邊梁的設計。由于邊梁上荷重較低，設計師往往對其不重視，為了使受力分析方便，往往將應設計為連續梁的梁按照單簡支梁進行設計，以致梁在支座處上部負筋設置量較少。這樣極易導致梁在支座周圍上方受拉區產生豎向裂縫，進而引起梁上部欄板出現豎向裂縫。在環境溫度產生變化時，梁端柱或挑梁將約束梁的伸縮，梁內出現收縮應力，該收縮應力又將作用于已生成的梁上裂縫中，導致梁的支座周邊沿著梁截面產生更多裂縫，使梁的承載力不能滿足安全，使房屋的使用安全性遭到破壞。
7樓板設計中常見問題分析
板在房屋建筑中是主要的承載構件，板將樓面及屋面的荷載轉移給周邊的墻或梁。科學的樓板設計應考慮到梁、墻、柱等構件的安全問題。若整體設計考慮不周，將導致設計不合理，甚至還將導致嚴重的質量隱患。樓板設計中常見的問題有以下幾點：一是設計師為了計算方便或對于板的受力狀態缺少認識，將雙向板按照單向板進行計算。使計算結果與實際的受力相差甚大，以致于板一邊的配筋過大，另一邊的根據構造配筋，使配筋嚴重不足不合理，最后導致板上出現裂縫。二是板承受線荷載時的彎矩計算問題。在民用房屋中，往往在樓板上設計一些非承載隔墻，需要在樓板設計中將該部分的線荷載轉化為等效的均布荷載，進而進行配筋計算。而一些設計師錯誤的將隔墻的總荷載加在板的總面積之上，導致錯誤的計算。三是雙向板的有效高度取值較大。雙向板將在兩個方向產生彎矩，因此雙向板跨中應縱橫疊放彎矩鋼筋，并對兩個方向的各自有效高度進行分別計算。而一些設計師將兩個方向的有效高度進行一致配筋計算，導致有效高度取值不合理，配筋降低，使房屋結構出現質量隱患[3]。
8結束語
綜上所述，房屋結構的設計應結合多方面的因素，認真的對每一個房屋結構進行設計，相關設計師應嚴格按照規范標準嚴格進行設計，結合上文所述觀點，將重視房屋設計中的設計要點，嚴格約束自身，提高專業水平，不忽視設計細節，進而使房屋結構設計的質量得到保證。
參考文獻：
2建筑結構設計優化方法在房屋結構設計中的操作步驟
2.1創建優化建筑結構設計的模型
首先需要科學、合理地設計變量。一般情況下，主要的變量是對建筑本身結構造成影響的重要參數。對于部分由局部性有關要素就可以使設計要求得到滿足或者變化范圍很小、影響也較小的參數，通?？刹捎妙A定參數加以表示，不僅可以使計算數量與設計數量減少，而且有關的編程工作量也會減少，有助于工作效率的提升。其次，要確定目標函數。在優化設計建筑結構時，為減少整體的工程造價，需要找到失效的概率函數與尺寸符合預定條件的鋼筋截面積。最后，要合理確定約束條件。
2.2合理優化設計有關的方案
將可靠度作為優化房屋結構設計的依據時，一般約束條件較多，還可能出現非有關的非線性問題，因此在計算過程中，需要學會適當轉換，將有約束的優化向無約束轉化，可采用拉氏乘子法等計算。
2.3相關應用程序的設計
無論是將可靠度作為優化房屋結構設計的基本依據，還是運用有關的計算方式進行設計，為了有效達到相應的效果，都要將這些因素編纂為具有科學性、綜合性、功能全面、運算速度較快的應用程度，從而高效、全面地實施整個優化設計方案。
2.4綜合分析結果
得到相關計算結果后，需要分析與比較其必要性，進而選出最適合的設計方案。進行分析時，應當對有關問題進行全面考慮，多角度分析相應的問題，確保所選設計方案的合理性，增強房屋建筑整體的實用性、安全性和美觀性，與此同時還不會導致工程的資金投入增加。優化設計建筑結構要求我們同時兼顧經濟節約與施工技術要求，做到全面考慮，科學配置，實現預期的建設目標。
3建筑結構設計優化方法在房屋結構設計中的具體應用
3.1房屋建筑的局部性和整體性優化
建筑結構通常都具有復雜性與層次性的特點，在設計時需要分別考慮建筑的安裝體系。結構相關體系和整體設計體系等，其中每一個體系又會延伸出若干個下屬體系，設計者在設計房屋時需要優化下屬系統，將橫向關聯性沖破，達到疊加工程的效果；在復雜性方面，涉及到建筑零部件、材料等的選擇，需要從整體著手，實現設計優化的目的。
3.2階段性優化、建筑壽命與樁基礎的優化
當建筑工程未超過使用年限時，房屋設計者需要根據不同階段特點，結合實際情況確定優化方式，實施階段性優化，延長建筑的整體壽命，在確保建筑質量的同時還能增加經濟效益。預制樁與灌注樁都屬于建筑樁基礎，在整體施工時，后者的操作技巧復雜，質量控制難度較大，耗時較長，所以在滿足沉降標準的情況下，可與預制樁施工相結合，使工序減少。需要注意的是，在樁基逐漸加深會增大土壤對樁基的摩擦力，所以一定要采用長度足夠的預制樁。
3.3良好協調建筑優化和結構優化
在優化設計建筑結構時，需要實現建筑整體平面和整體結構緊密配合的效果。打造簡潔的建筑系統，支柱和墻體不可發生錯位等情況，截面面積和高度要相同。設計樓體時，由于轉角區域自身受力較多，所以需要將承重材料選為高強建材，起到降低自重的效果。確保建筑整體的質心、剛心和重心正確交疊，避免發生扭轉。
3.4良好協調排水系統和結構優化
專門用來管理排水系統的房間中機械設備很多，有較大的荷載強度與荷載能力。因此最好在地下室放置這些設備，確保管道預留深度，預留尺寸和相應標準相符合，加固樓板的鉆孔位置。注意避免梁或柱被水平方向的管線貫穿，妥善加固有管道穿過的墻體，協調好管道網與結構設置，避免管道繞梁或繞柱。
3.5良好協調電氣優化與結構優化
在樓板、墻體等地方或金屬管體外部以導線的形式安裝電器管線，會增加預制結構施工的難度。因此，若想在梁體中穿過管線，需要提前將相應的孔洞預留在梁體上，確保梁體寬度等于有關墻體的[3]寬度。設計者需要單獨分析和計算電梯部分的建筑，提高設計的安全性及合理性，保證施工質量。
1 房屋建筑結構優化設計的重要性
如今，隨著城市化進程的不斷加快，城市建筑土地資源越來越緊缺，因此高層或超高層住房將成為城市住宅的發展方向，相較于傳統的建筑模式，高層建筑等新型建筑的建設具有更大的難度，這就要求相關的施工建設人員應該重視房屋結構優化問題，在減少資金投入的同時，進行細致的建筑設計方案規劃，運用新技術和新理念，建設出既安全又經濟的建筑。根據相關數據可以看出合理的房屋結構設計可以減少建設資金投入，與沒有進行設計優化的建筑相比采用優化法進行優化后的建筑能夠節省10%～20%的建設費用。不過，在實際的施工建設過程中，優化設計的實施往往不是一帆風順的，可能因為多方面的限制而難以進行。首先，很多施工單位都會因為趕工程進度，而不顧施工質量，對于房屋設計的缺陷不予及時的優化處理，而對最后的建筑質量造成影響。其次，還有一些施工建設人員自身經驗不足、專業素質不高，無法進行建筑設計優化。最后，還因為一些施工建設人員和設計人員只注重建筑的部分建設，而忽視建筑的整體設計，不能準確的制定工程預案，影響建筑整體的造價。對建筑的結構進行設計優化能夠合理的規劃建筑設計，減少工程資金投入，房屋結構各個方面整合起來，能夠保證建筑質量，為人們提供經濟安全的住房。
2 建筑結構設計優化方法在房屋結構設計中的應用
2.1 分階段優化與壽命優化。在限定時間內，每一個項目工程都有使用的期限，而且在每一個環節中，都可以設計出多種方案以供參考與挑選。也就是說，在每個階段，都可以對方案進行優化。因此，房屋建筑結構的設計人員可在確定優化方法的時候，可以將各個階段的性質作為依據，從而優化整體工程的壽命，并對建筑的施工質量予以保障，使得企業的經濟收益能夠有所增加。
2.2 局部優化與整體優化。復雜性與層次性是任何一個項目建筑設計都具備的兩大特點。從復雜性方面來看，其主要包括零部件的選取、建筑原材料的選取以及結構類型的選取等內容。從層次性方面來看，其主要包括建筑的結構體系、設計體系以及安裝設計體系等，而在每一個體系之內又包括了很多個下屬體系。在設計房屋建筑的時候，設計人員應該優化各個下屬的系統，沖破各個布局間的橫向關聯，對工程進行疊加。因此，在建筑任何房屋的時候，優化的著眼點都應該是整體而非局部。只有這樣，才能達到真正設計優化的目的。
2.3 優化上部結構。要想模型建立與優化房屋建筑的上部結構，首先就要對剪力墻進行合理的布設，對剪力墻的質量均勻予以有效保證。這樣，樓層的結構重心便能同樓層的平面剛度中心點實現重合，從而有效地削減了風力以及地震等外部荷載作用的扭轉影響。如果房屋的類型允許的話，那么可以盡量使用大開間的剪力墻構造，并對剪力墻的墻肢長進行增加。這樣做，不僅可以有效地對墻肢的數量進行縮減，還可以確保剛度能夠與相關標準相符合，并以此作為前提與基礎，有效地降低混凝土的使用數量。
3 房屋建筑結構設計優化的具體措施
3.1 地基是建筑結構的基礎。對建筑物的穩定性起著決定性的作用。在進行建筑結構的地基設計時，要因地制宜，具體情況具體分析。進行建筑結構地基的設計優化首先是要選擇合理的優化方案，如果是基礎較深，那么就需要對擬建工程施工現場的地質情況進行全面仔細的勘察，然后再綜合其他現場場地的各種因素進行基礎選型及埋深等設計。
3.2 砌體結構的設計優化。磚砌體在房屋建筑結構中主要擔負著抵抗側向位移和承重的作用，它的布置方式較為多變，但是在躍層結構或表現出過大的受力結構中卻并不適宜。通常應該對其進行以下方面的優化，優化平立面結構，保證建筑形體的規則性，抗側力構件平面布置宜規則對稱，側向剛度沿豎向宜均勻變化?？v向抗震墻體在建筑整體中，必須保證有三條以上，合理規劃門窗的開口規格，一般要將寬度控制在2m或2m以下，這樣的設計有利于增加建筑結構的穩固性。
3.3 建筑底部剪力墻的設計優化。處于房屋建筑底部位置的框架剪力墻因為具有豎直方向抵抗側力部件的不連續性，所以就增加了受力出現不平衡狀況的因素。也就因此而增加了對建筑平面的要求。在設計中，應該盡最大可能將承重墻放置于框架梁之上，如果受到具體條件限制而只能放置于次梁時，就必須要將主梁與框架梁的鋼筋配置適度增大，使放置承重墻的樓板厚度增加。
3.4 剪力墻的設計優化。對剪力墻進行優化設計，其中連梁是最為重要的環節。如果將連梁的剮度增加，就一會產生增加建筑結構地震作用的情況，同時也就造成了連梁與墻肢的內部受力分配大幅度增加，這樣就應該將此處構件的鋼筋配置適度增加，從而使建筑材料受到不必要的浪費。所以，在進行房屋建筑結構的設計時，不應該選擇將大剛度窗下墻當做連梁的設計。應該選擇的設計方式應該是把連梁設計成剛度與截面較小的弱連梁，并且在達到結構的剛度與變形程度要求的條件下，進行經濟與變形能力等多方面思考，對構件進行合理的布置。一般來說，剪力墻設計越多，建筑結構也就具有更大的抗側力，從而減少建筑結構的位移，卻導致了地震力的增大?；谝陨系目紤]，進行剪力墻的設計時必須要掌握對稱和分散與均勻的基本理念，以水平位移限度為準控制剪力墻的數目。
3.5 房屋建筑結構細部設計優化。進行建筑結構的設計優化，不但要關注整體設計，也應該對各個細部結構部件的設計給予重視，比如進行現澆板的設計時，為了達到去除拐角裂縫與結構受力均勻的目的就需要將異形板劃分為矩形板。對于建筑結構底部的框架抗震墻的鋼筋配置通常較大，如果在材料選用上使用冷軋帶肋鋼筋則能夠適當減少鋼筋配置，從而更加便于施工和達到控制工程造價的目的。在有關設計技術優化方面，也可以增加對現代化高科技的利用。
4 結語
總而言之，利用對建筑的結構進行設計優化，可以保證建筑自身的功能，并且對工程資金投入進行控制。另外，建筑企業及開發商不應過于重視結構設計優化的經濟效益，利用縮減建材、降低質量標準、削弱技術性能等方法來追求利益，并且也不可以一味的關注技術而忽視經濟效益。房屋結構的設計優化其最終的目的在于保證建筑的功能、提高建筑的質量、提升環保性能，增加企業收益。為了完成這一任務，設計人員應不斷提高自身水平，緊跟時代步伐，勇于開拓創新，為人民的居住及生活提供安全保障。因此，對建筑結構設計優化方法在房屋結構設計中的應用進行談論是值得相關工作人員深入思考的事情。
隨著我國市場經濟的不斷發展，建筑行業內部之間的競爭越來越激烈。在激烈的市場競爭環境下，建筑企業必須要以市場需求為導向，提高房屋建設的水平。在當前的社會環境下，房屋建設的水平不僅體現在房屋的質量上，同時還包括房屋的舒適性、經濟性、美觀性等。因此，必須要在房屋結構設計的過程中應用結構設計優化技術。本文將從介紹結構設計優化技術的作用入手，介紹結構設計優化技術的方法，分析結構設計優化技術在房屋結構設計中的具體應用。
1結構設計優化技術的作用
在房屋結構設計中應用結構設計優化技術具有一定的作用，主要體現在兩個方面。第一，在房屋結構設計中應用結構設計優化技術可以提升建筑的安全性。應用優化結構設計可以彌補傳統房屋結構設計中存在的不足和缺陷，從而提高房屋結構設計的合理性和安全性。而且，應用結構設計優化技術可以對房屋結構的受力性進行更加全面的分析，從而確保房屋使用過程的安全性；第二，在房屋結構設計中應用結構設計優化技術可以降低工程的造價。根據相關的調查顯示，在房屋結構設計中應用結構設計優化技術可以將工程的成本降到原來的70%，從而大大節約了房屋工程建設的成本。此外，應用結構優化設計技術還可以提高原材料的性能，減少材料的浪費，提高房屋建設的經濟性。
2結構設計優化技術的方法
無論是在房屋建筑總體結構設計還是分部結構設計的過程中都可以采用結構設計優化技術。房屋結構設計的主要內容包括基礎結構設計、屋蓋系統設計、圍護結構設計等。但在應用結構設計優化技術的過程中應根據房屋建筑的實際情況而定。下文將具體介紹一下結構設計優化技術的方法。首先，要建立結構優化模型。結構優化設計就是指將人們的居住需求以數學的方式表達出來，然后對相應的參數進行整理和分析，再結合房屋建筑的實際情況建立數學模型，最終求出數學模型的最優解。因此，在房屋結構設計的過程中應用結構設計優化技術最為關鍵的一步就是建立結構優化模型。在建立結構優化模型時也應遵守一定的原則。第一，要合理選擇設計變量。房屋結構設計過程中設計變量的選取是十分重要的，將直接關系到房屋結構設計是否合理。因此，設計人員必須要重視這項工作。設計人員應根據變量對整體結構的影響將其分成不同的類別，確定其中的預定參數，從而使得整個計算流程變得比較簡單；第二，要確定目標函數。確定目標函數的目的是為了找到最優解；第三，要明確約束條件。不同的房屋建筑的具體約束條件是不同的。但總體來說，房屋結構設計過程中采用的約束條件主要包括強度、應力、尺寸等。設計人員可以根據現行的房屋建筑設計規范確定約束條件。其次，要確定結構設計優化方案。在房屋結構設計過程中，結構設計優化方案應包括兩方面的內容，一是整體結構的布局，二是細部結構的優化。在進行房屋整體結構布局的過程中應盡量簡單一點。因為，越是復雜的結構需要的投入越多。而且，復雜的結構需要多次傳力，會影響結構的穩定性和安全性。細部結構優化涉及到的內容比較多，不同的部位對房屋結構的影響也是不同的。但在所有的細部結構優化過程中最為重要的部位是構件截面。構件截面的選取將影響到房屋結構使用的安全性和其它部位的結構設計。例如，豎向構件在設計時應選擇合理的軸壓比。如果軸壓比選擇不合理將會影響配筋的使用。又如，在進行梁截面設計時，如果截面設計的過大則會縮小房屋建筑內部的使用空間。如果截面過小則會增加使用的配筋，從而增加房屋工程的總成本。
3結構設計優化技術在房屋結構設計中的具體應用
現在，隨著城市居住人口的不斷增多，城市住房壓力越來越大。在這種情況下，房屋建筑主要以高層建筑為主。相比于普通的房屋建筑來說，高層建筑的結構更加復雜，在結構設計中應用結構設計優化技術更加符合人們的居住要求。下文將具體介紹一下結構設計優化技術在房屋結構設計中的應用。首先，要優化設計規范。在進行房屋結構設計時，設計人員必須要先了解和房屋結構設計有關的規范，明確其中的條例和規定。同時，在房屋結構設計的過程中還應結合房屋的實際情況將這些規范應用其中，確保房屋結構設計的合理性和規范性。此外，設計人員在遵守規范的同時還應結合房屋建筑的實際情況對規范進行修改，即要將規范中一些過于寬松的條款舍棄，按照房屋建筑的實際情況而定，從而確保結構設計的最優性。其次，要參與房屋工程前期的規劃設計。為了實現房屋建筑結構最優化設計的目的，設計人員必須要參與房屋建筑工程前期的規劃設計。一方面，是要對房屋建筑工程進行全面地了解，掌握一手的數據資料。另一方面是要從全局的角度出發進行房屋結構設計，確保房屋結構設計方案的合理性和科學性，這樣才能為以后的施工提供科學的指導。如果設計人員不參與房屋建筑工程前期規劃設計，則無法準確地判斷工程結構的受力情況，同時也無法有效控制設計的質量和成本。這種脫離房屋工程建筑實際的設計方案不可能是最優的設計方案，即無法充分發揮結構設計優化技術的作用。最后，要進行概念設計。對于同一個房屋建筑工程來說，在施工條件基本相同的情況下，采用不同的結構設計方案產生的設計效果是完全不同的，需要的工程投入也是完全不同的。因此，在房屋結構優化設計的過程中必須要重視細部結構優化設計。在進行細部結構優化設計的過程中還應考慮到概念設計。概念設計是房屋結構設計中的重點內容，在進行房屋結構設計的過程中如果缺少相應的數據，就必須要通過概念設計的方法來處理細節。例如，在進行地震設防烈度設計時就不能單純依靠量化的方法，而是應采用概念設計的方法，將所有已知的參數作為參考，對結構的細節部分進行合理地處理，從而確保結構的防震等級符合相關的要求。
4結論
總之，在房屋結構設計過程中應用結構設計優化技術是十分合理的，未來隨著建筑行業的不斷發展，結構設計優化技術的優勢將會愈加凸顯。因此，人們必須要重視結構設計優化技術，將其廣泛應用于房屋建筑結構設計之中，提高房屋建筑結構設計的合理性、經濟性和美觀性。
參考文獻
一、引言
針對建筑進行評價的指標比較多，同樣的，針對建筑性能評價的指標也多種多樣。一般的來講合格的、高質量的建筑，外觀應當是美觀且大氣，同時整個房屋建筑的基本結構完整、質量上乘，所使用的材料也相當考究。針對房屋結構設計的質量好壞、水平高低進行評價，對于整個建筑功能性的發揮以及整個建筑的后期使用均有著巨大的意義。所以，有必要針對房屋建筑的結構設計理念進行分析，對傳統的設計理論進行優化和改良，以現代化的審美標準來提高房屋結構設計的水準，促進我國建筑事業和相關設計行業的不斷發展。
二、建筑結構設計優化的基本理論
房屋結構設計，是一項技術含量很高的專業性活動。設計人員在進行具體房屋結構的設計時，應當兼顧建筑物的各種性能指標，包括使用價值指標、美學價值指標等。建筑物的功能價值，指的是建筑物作為人們的日常住所必須具有的遮擋風雨、抗溫度變化等基本功能；建筑物的審美價值，指的是建筑物的外形要美觀、結構搭配要協調，從而給人以美的享受。設計者不僅要考慮到房屋的基本性能，還要考慮到房屋的結構搭配以及美學價值的大小。在這樣的設計理念指引下，設計者就要從擬定的多種方案中選擇一種最佳方案，以實現房屋結構設計的綜合目標。我們可以將這個方案篩選過程用科學化方式加以表達，運用建筑學和相關的數學知識，在許多種設計方案中，選擇一種與設計目標最相符的、最能體現居住著需要的設計方案。
建筑結構設計優化，指的是在設計建筑結構時，要改革設計理念，應用科學、先進的設計方案篩選方式，選擇出在各方面都能達到最佳效果的設計方法。建筑物內部的結構十分復雜，要將建筑物的各個部分完美組合在一起，使建筑物發揮最佳的功能，并不是一件容易的事情。建筑結構設計優化，具體包括建筑區中各個部分結構設計的優化，以及建筑物整體設計結構的優化。在這兩個部分中，建筑區整體結構的優化顯得更為重要，因為整體是各個部分的綜合，在完善房屋高性能方面發揮著更大的作用。具體來說，建筑物整體結構的優化包括房屋頂部設計的優化、房屋設計的優化，以及房屋細節結構設計的優化。在這三個大部分中，還可以細分出型號選擇、布局設置、受力研究、價格衡量等較小的設計項目。在實際的結構設計中，設計者還要緊密結合建筑工程的實際情況，努力實現房屋建造的經濟效益、社會效益和環境效益。
在確保房屋結構性能穩定的前提下，設計者要大膽創新，敢于探索新型的結構優化方案。在進行建筑結構設計的過程中，設計者要平衡房屋使用者和建造者的利益，充分考慮房屋建筑工作者的意見；在滿足建筑物建造者需求的基礎上，尋求新式的房屋結構布局方法。
具體而言，房屋的平面結構應當憑證，體現出建筑物的對稱美，并盡量減小平面建造質量與房屋剛性結構要求之間的差異，使得房屋在承受較大的水平方向作用力時，不至于發生結構性的扭曲；在滿足居住著使用要求的基礎上，設計者應將房屋的承重結構設計成豎直貫通的形式，以便增強房屋對豎直方向壓力的承受能力；盡量不更換房屋原有的轉換結構。因為一旦更換這些結構，就會消耗大量的建筑原料，不符合房屋建設的經濟性的要求，還不比較容易造成外來壓力集中于某一個承受點上的現象；豎直方向的剛性程度設計要遵循漸變規律，避免剛性結構角度的突然改變。否則，角度突變的部位在受到強烈的水平壓力時，不容易轉移壓力，這對于房屋整體抗壓性能的提升是很不利的。
三、房屋結構設計優化方法概述
在建筑結構設計工作中，造價是極為關鍵的一個環節，也是整個工程中比例極為重大的問題。結構設計優化技術的選用對于造價控制極為關鍵，可以產生客觀的經濟效益。為此，建筑設計部門和有關工作人員在工作中必須要遵守經濟、適用、合理、科學的設計原則，精心設計，采取科學的現代化技術手段制定出能夠滿足建設設計、工作要求的設計方案，從而實現降低工程造價、取得工程最大經濟效益的目的。
1.結構設計優化技術分析
在剛從事建筑工程項目結構設計的時候，除了考慮到設計對象的基本使用功能以及安全可靠性之外，還應當在工作中考慮到將它作為設計對象來進行分析，使得其盡可能的達到完美。這就是工程和結構的最優化問題，是一個用科學的語言來描述的問題。對于利用確定的數學方法，在所能的設計方案的集合中搜索出可以讓人滿足、達到預計標準的方案。
結構設計優化方法從建筑理論上進行分析，主要是體現房屋工程分布結構的優化設計和整體結構優化設計兩個不同的方面。其中房屋結構整體優化設計則是一個涵蓋了房屋系統的設計、房屋圍護結構設計、房屋選型設計、房屋布置、房屋受力分析以及地面工程等多個環節的復雜工作。而局部設計主要是指對房屋某一部位和分項工程進行優化和改進的結果。
2.房屋結構優化設計的意義
就一個建筑工程項目而言，結構設計優化技術的應用不僅可以達到降低工程造價、提高工程效率的效果，而且對于實現房屋的美觀性、實用性以及室內空間的個性化布置有著重要的意義。在建筑市場上，每一個單位和企業都希望工程在滿足建筑結構長遠效益的基礎上，最大限度的減少和降低建筑結構的近期投資，同時保證建筑物的節后可靠性、科學性，也只有這樣，才能夠在工作中實現持續發展、可持續發展以及更多的市場經濟效益。
四、結構設計優化技術在建筑結構設計中的應用
結構設計優化方法和技術使用于實踐之中的一個廣泛課題，是建筑工程項目的整體設計、前期設計、抗震設計等多個部分環節組成，利用結構優化的方法不改變使用性能的前提降低工程造價，已取得巨大的經濟效益。
1.結構設計優化前注重事項
結構設計過程中，前提方案時明確設計方案目標的前提，前期方案的確定直接影響建筑的總投資，而現在存在的普遍問題就是前期方案階段機構設計并不進行參與，設計者進行建筑設計時大多不考慮結構的合理性以及它的可行性，但是建筑設計的結果卻直接對結構設計造成影響，某些方案可能會增加結構設計的難度，并使得建筑的總投資提高。如果在方案的初期，結構優化設計就能參與進來，那么我們就能針對不同的建筑類別，選擇合理的結構形式，合理的設計方案，獲得一個良好的開端。
2.直覺優化（概念設計優化）技術與建筑結構設計
直覺設計用于沒有具體數量的情況下，由于不確定性和計算難度大等差異，在對于統一建筑方案，可以有許多不同的結構布置設計；確定了結構布置的建筑物，即使在同種荷載情況下也存在不同的分析方法；分析過程中設計參數、材料、荷載的取值也不是唯一的；建筑物細部的處理更是不盡相同，這些問題是計算機無法完全解決的，都需要設計人員自己作出判斷。而判斷只能在結構設計的一半規律指導下，根據工程實踐經驗進行，這便是前面所說的概念設計。因此，概念設計存在于設計師對多種備選方案進行選擇的過程中。
3.概念設計處理的實際建筑設計問題
概念設計所要處理的問題是不確定的，多種多樣的，例如一些抗震能力。但可以肯定的是希望通過概念設計，建筑結構能在各種不期而遇的外部作用下不受破壞，或是破壞程度降至最低。因此，分析如何應付建筑物可能遭遇的各種不確定因素成為概念設計的重要內容。其中，地震作用最為難以琢磨，破壞性也最大。故而，建筑設計過程中就應該未雨綢繆，從計算及構造等各個方面都要采取一些有助于提高抗震能力的措施，不利于抗震的做法則應盡量避免。剛度均勻、對稱是減小地震在結構中產生不利影響的重要手段；延性設計則能有效地防止結構在地震作用下發生脆性破壞。
五、結束語
綜上所述，只有合理地選擇建筑結構設計方案，不但可以滿足相應的技術要求，還能節約工程成本，因此在建筑結構優化設計時，合理的設計方案極其重要。但是建筑的結構優化設計非常復雜，且具有很強的綜合性，因此必須深入研究對建筑結構設計的優化方法。
參考文獻：
