摘要：在房屋建筑領(lǐng)域，結(jié)構(gòu)上的設(shè)計(jì)、研究、投入和要求都是最重要的，也是投入占比較高的部分。抓好房屋建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)并進(jìn)行優(yōu)化，不僅可以最大限度的提高安全系數(shù)，進(jìn)一步樹立企業(yè)品質(zhì)形象，還可以減少因?yàn)樵O(shè)計(jì)規(guī)劃不合理而投入的資金，降低企業(yè)成本，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。因此，對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化非常必要。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；優(yōu)化方法；房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；應(yīng)用

1、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法的理論研究

1.1建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法的內(nèi)涵

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及人們生活水平的不斷提高，人們對房屋住宅的要求不僅僅是要求其經(jīng)濟(jì)適用和安全性能，而是更要求建筑要美觀。因此，建筑設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)和修建過程中，在考慮建筑施工的便利性和安全性之外，還要結(jié)合當(dāng)?shù)氐奶厣珌碓O(shè)計(jì)較美觀的建筑。同時(shí)，通過研究并應(yīng)用建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法設(shè)計(jì)，還可以在保證建筑結(jié)構(gòu)安全性的前提下，節(jié)省一部分建設(shè)成本，進(jìn)一步提高經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益[1]。

建筑工程結(jié)構(gòu)優(yōu)化是指在全面考慮工程質(zhì)量安全問題的前提下，把房屋結(jié)構(gòu)的美感和藝術(shù)性都充分地結(jié)合在一起，將房屋的建筑目的和建設(shè)的性能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)合在一起，再優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)的各種方案，多種方案進(jìn)行對比之后，選擇既美觀又經(jīng)濟(jì)適用的，同時(shí)也要確保建筑結(jié)構(gòu)的工程質(zhì)量和安全性能的最優(yōu)方案。

1.2建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法的特征

建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案有以下幾個(gè)特征：（1）外表美觀；（2）應(yīng)用多種學(xué)科聯(lián)合設(shè)計(jì)；（3）較高的實(shí)用性；（4）建設(shè)施工管理較方便；（5）環(huán)保節(jié)能；（6）有較高的科學(xué)性和合理性等[2]。因此，建設(shè)隊(duì)伍在設(shè)計(jì)和建設(shè)過程中，要大膽地嘗試，勇于創(chuàng)新，提出更加優(yōu)化的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。

2、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用意義

通過對我國人們居住現(xiàn)狀分析發(fā)現(xiàn)，高層建筑已經(jīng)成為日后建筑結(jié)構(gòu)的發(fā)展趨勢。由于高層建筑對房屋結(jié)構(gòu)要求更高，因此在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中使用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法具有一定的必要性。

首先，將建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法應(yīng)用在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中能夠提高房屋結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。建筑質(zhì)量是人們最關(guān)注的問題，也是建筑行業(yè)一直以來重點(diǎn)研究的問題，而在使用建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法時(shí)，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的整體分析，還能積極采用先進(jìn)的技術(shù)理念及設(shè)計(jì)理念，實(shí)現(xiàn)對房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的整體優(yōu)化，從而有效的提高房屋結(jié)構(gòu)質(zhì)量，保證后期人們居住的安全性。

其次，將建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法合理應(yīng)用在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中能夠降低建筑施工單位成本。使用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法，能夠更好的利用建筑工程中機(jī)械設(shè)備以及材料，從而使建筑工程相關(guān)部門投入的資金得到最大化的利用，在降低房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成本的同時(shí)，為建筑企業(yè)創(chuàng)造更高的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

3、建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化方式在房屋建筑應(yīng)用上的基本步驟

3.1制定科學(xué)合理的建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型

在模型制定上，尤其是選擇不同變量時(shí)，盡可能的把所有影響建筑本身結(jié)構(gòu)的因素充分考慮到。對于一些影響不是太多或者相對單一的影響因素，需要以預(yù)定式參數(shù)的方式進(jìn)行表示，恰當(dāng)?shù)捏w現(xiàn)在優(yōu)化模型中，以減少相應(yīng)的設(shè)計(jì)數(shù)量與計(jì)算數(shù)量，降低編程的工作基本量，進(jìn)而提高工作效率，更好地保障優(yōu)化模型的質(zhì)量。

3.2明確基本的目標(biāo)函數(shù)

在對房屋建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)的時(shí)候，一方面需要理清所有的建筑環(huán)節(jié)，準(zhǔn)確預(yù)估基本的建筑材料數(shù)量、類型等，明確總的造價(jià)成本；另一方面，在一定的條件約束下，還需要選出一定數(shù)量的符合預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)和要求的滿足一定尺寸的鋼筋截面面積，以及已經(jīng)失效的概率函數(shù)，以有效的將房屋建筑成本控制在可控成本之內(nèi)。

3.3制定科學(xué)的約束條件

結(jié)構(gòu)優(yōu)化有非常嚴(yán)格的要求，一方面，需要保持整體的完整性，不允許隨意進(jìn)行更改，所有的優(yōu)化設(shè)計(jì)都必須符合基本的約束條件，這些條件包括的內(nèi)容比較寬泛，例如，房屋建筑過程中的裂縫寬度、建筑本身的強(qiáng)度約束、尺寸大小的約束、構(gòu)建的相關(guān)約束等；另一方面，優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)，各種約束條件必須嚴(yán)格執(zhí)行，在實(shí)際建成后還需要與設(shè)計(jì)之初的條件進(jìn)行認(rèn)真的比對，防止出現(xiàn)偏差現(xiàn)象，因?yàn)橹挥羞@樣，才能最大限度的滿足整個(gè)建筑工程的質(zhì)量要求。同時(shí)，可以充分借助“互聯(lián)網(wǎng)+”衍生出的信息手段，將各種約束條件編輯成一個(gè)計(jì)算機(jī)程序，方便快速的運(yùn)算核驗(yàn)是否符合基本要求，進(jìn)而提高工作效率，避免延誤拖沓現(xiàn)象的出現(xiàn)。

3.4科學(xué)分析綜合結(jié)果

通過一定的方式得出基本的計(jì)算結(jié)果后，必須將結(jié)果與最初的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行比較和分析，在保證整體建筑要求的基礎(chǔ)上，選擇一個(gè)符合企業(yè)、業(yè)主等各方要求的最佳的方案。如在問題分析上，必須從房屋建筑整體出發(fā)，綜合全面的考慮相關(guān)問題，對一些可能帶來嚴(yán)重影響的問題可以立項(xiàng)研究，進(jìn)行多角度的、深層次、多方位的分析，嚴(yán)禁“模棱兩可、差不多”現(xiàn)象的存在。

科學(xué)分析綜合結(jié)果在房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化中占有非常重要的位置，選擇一個(gè)科學(xué)的方案，不僅能保證建筑房屋的安全性、實(shí)用性，還能保證建筑結(jié)構(gòu)的藝術(shù)性和美感性，同時(shí)，還能對建筑工程的整體投入產(chǎn)生有利的影響。

4、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化在房屋建筑中的應(yīng)用

4.1建筑階段性優(yōu)化和壽命優(yōu)化

不管是傳統(tǒng)的建筑還是現(xiàn)代建筑，無論在哪個(gè)階段和哪個(gè)環(huán)節(jié)，建筑工程都要進(jìn)行階段性結(jié)構(gòu)優(yōu)化，這就要求建筑工人必須分析清楚每個(gè)階段和每個(gè)環(huán)節(jié)的階段特征，按照實(shí)際情況來采取相對應(yīng)的應(yīng)對措施，進(jìn)一步優(yōu)化建筑工程的整體壽命，以確保建筑工程的整體工程質(zhì)量，同時(shí)，給企業(yè)帶來相當(dāng)?shù)慕?jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

4.2建筑局部性優(yōu)化和整體性優(yōu)化

建筑工程項(xiàng)目具有復(fù)雜性和層次性的特點(diǎn)，就復(fù)雜性來講，表現(xiàn)為對于每個(gè)房屋材料和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的選擇方案都是不同的，存在著非常大的復(fù)雜性，每個(gè)程序都相當(dāng)?shù)膹?fù)雜；就建筑房屋的層次性來講，每個(gè)建筑結(jié)構(gòu)都含有建筑結(jié)構(gòu)的有關(guān)體系、整體設(shè)計(jì)體系和建筑設(shè)備安裝體系，每個(gè)體系下又劃分了好多的下屬體系，要想進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)人員需要根據(jù)每一個(gè)體系的不同屬性來設(shè)計(jì)不同的建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化措施，突破關(guān)聯(lián)橫向性，進(jìn)而達(dá)到建筑結(jié)構(gòu)的整體優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)真正意義上的房屋建筑優(yōu)化。

5、結(jié)束語

綜上所述，在設(shè)計(jì)房屋結(jié)構(gòu)的過程中，應(yīng)對科學(xué)合理的建筑材料進(jìn)行選擇，無論是在哪一個(gè)設(shè)計(jì)過程，都應(yīng)應(yīng)用最優(yōu)設(shè)計(jì)方法，因?yàn)檫@同當(dāng)前的可持續(xù)發(fā)展理念極為相符。也就是說，在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中運(yùn)用建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化方法，不僅能夠有效地實(shí)現(xiàn)建筑物的功能性，讓建筑物具有更大的審美價(jià)值，還能有效地降低工程造價(jià)，實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)性的目標(biāo)，獲得更大的社會(huì)效益以及經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]馬壽學(xué).淺談結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2016，6（8）：5261-5261.

[2]胡甜甜.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)及其在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].建材發(fā)展導(dǎo)向（下），2016，14（7）：74-75.

作者簡介：

袁甜華，女，漢族，本科學(xué)士學(xué)位，1985年8月出生，湖南邵陽人，2007年7月畢業(yè)于太原理工大學(xué)，工程師，主要從事結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面工作與研究。