時間：2023-08-24 09:27:50
緒論：在尋找寫作靈感嗎？愛發(fā)表網(wǎng)為您精選了8篇房屋設(shè)計方法，愿這些內(nèi)容能夠啟迪您的思維，激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，歡迎您的閱讀與分享！
【關(guān)鍵詞】建筑結(jié)構(gòu)；結(jié)構(gòu)設(shè)計；優(yōu)化方法
一、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法的現(xiàn)狀
隨著人們對生活品質(zhì)的追求不斷提高，對于建筑而言已經(jīng)不僅僅停留在滿足實用性和安全性方面，而是追求經(jīng)濟(jì)性和美觀性等其他因素綜合方面的更高水平。
（一）設(shè)計優(yōu)化方法的現(xiàn)狀
由于近年來經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們的居住水平越來越高，對于高品質(zhì)的居住環(huán)境需求越來越大。設(shè)計師在設(shè)計環(huán)節(jié)時需要考慮到各方面成本的因素，兼顧房屋結(jié)構(gòu)的科學(xué)性和合理性。 現(xiàn)代的設(shè)計師不僅要有專業(yè)的設(shè)計方面知識，而且還要結(jié)合當(dāng)今社會推出新穎別致的設(shè)計，才能保證設(shè)計出來方案更加的合理，更加的具有可操作性。結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化工作的靈魂就是科學(xué)合理的結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案設(shè)計。結(jié)合當(dāng)今飛速的科學(xué)技術(shù)，科學(xué)技術(shù)水平以及設(shè)計理念，融入到房屋設(shè)計的結(jié)構(gòu)中，充分考慮到房屋結(jié)構(gòu)周圍的配套諸元，對周邊環(huán)境因素進(jìn)行全面的了解，尤其是對人文環(huán)境進(jìn)行實地考察，這樣就能將房屋結(jié)構(gòu)的各項數(shù)據(jù)進(jìn)行精確控制，并對房屋結(jié)構(gòu)的設(shè)計進(jìn)行優(yōu)化，使房屋結(jié)構(gòu)更具人文性和實用性。
（二）建筑設(shè)計優(yōu)化過程中存在的問題
在房屋設(shè)計的過程中，很難把握的一個問題就是，對諸多元素的一個平衡，不能一味的追求低成本，而忽略對美觀性的設(shè)計和安全性的把控，避免出現(xiàn)顧此失彼的結(jié)果，找到兼顧各種元素的最佳平衡點，這才是設(shè)計優(yōu)化方法的初衷。另外在設(shè)計過程中，需要注意很多細(xì)節(jié)的問題，針對細(xì)節(jié)差錯要進(jìn)行逐一的篩選、審核，避免影響整體房屋設(shè)計的觀賞性和實用性。再有像前文提到的，由于人們生活水平和生活質(zhì)量逐步提升，人們對住房的要求具體到每一個設(shè)計的細(xì)節(jié)，這對于房屋設(shè)計的實用性、觀賞性、新穎性的考驗越來越嚴(yán)苛，結(jié)果就導(dǎo)致房屋的設(shè)計優(yōu)化人員不得不發(fā)散思維，激發(fā)靈感，才能更好地設(shè)計規(guī)劃房屋結(jié)構(gòu)和內(nèi)部布局，使設(shè)計方案更加的精準(zhǔn)，讓人們更滿意房屋結(jié)構(gòu)的設(shè)計。
二、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化策略
（一）構(gòu)建設(shè)計模型
在構(gòu)建模型時，將設(shè)計的限制性條件提前規(guī)劃好，比如建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)劃尺寸、建筑物的整體強(qiáng)度、預(yù)應(yīng)力參數(shù)的臨界點等方面。在設(shè)計的前期工作中，應(yīng)當(dāng)熟知這些限制條件，按照設(shè)計優(yōu)化方法來優(yōu)化設(shè)計方案，從而才能保證各項限制條件符合建筑構(gòu)造標(biāo)準(zhǔn)，符合實際操作的具體要求。結(jié)構(gòu)優(yōu)化的具體數(shù)據(jù)主要是通過構(gòu)建結(jié)構(gòu)優(yōu)化的模型計算出來的，通過一定比例的換算，使用精確地函數(shù)模型，提煉其中的相關(guān)變量，從而得出最佳的結(jié)構(gòu)設(shè)計方法。
（二）優(yōu)化計算方案
一套完整而且合理的設(shè)計方案主要就是依靠科學(xué)的設(shè)計優(yōu)化方法，在優(yōu)化過程中個匯總各項參數(shù)，而且各項參數(shù)也是復(fù)雜多變的，在優(yōu)化設(shè)計方案時，常常將約束性數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為無限制的問題，綜合多種計算方法優(yōu)化出更為合理的設(shè)計方案。結(jié)合房屋具體實際應(yīng)用情況，從房屋的整體結(jié)構(gòu)出發(fā)，既要考慮到設(shè)計完成后的功能性要求，還要兼顧到平面布局的規(guī)模進(jìn)行優(yōu)化，合理地設(shè)計建筑整體布局和占地，精確計量建筑的質(zhì)量中心和剛度之間差距，確保均衡力度的承載方向。
三、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法的運用
在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中合理的運用建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計方法既實現(xiàn)了降低成本的目標(biāo)，又能使建筑結(jié)構(gòu)達(dá)到更為合理的初衷，有利于將經(jīng)濟(jì)效益與社會效應(yīng)相結(jié)合，滿足人們居住的多方面要求，達(dá)到最優(yōu)的設(shè)計理念。一般來說，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法一般運用到建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的前期設(shè)計環(huán)節(jié)、基礎(chǔ)地基設(shè)計、節(jié)能指標(biāo)設(shè)計、對已有建筑的整體改造方案、結(jié)構(gòu)的抗震效果設(shè)計等等。
（一）前期的設(shè)計環(huán)節(jié)
能夠?qū)ㄖ锂a(chǎn)生決定性作用的環(huán)節(jié)就是前期的設(shè)計環(huán)節(jié)，它是決定方法的總體規(guī)劃的前提，也影響著建筑物的總投資資本，是定位建筑服務(wù)功能的基本依據(jù)。然而目前的設(shè)計方案，很少在前期的建筑設(shè)計環(huán)節(jié)中運用設(shè)計優(yōu)化方法，在前期的設(shè)計中往往會忽略結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性和科學(xué)性，這些失誤會對建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計造成很多負(fù)面影響，甚至?xí)绊懙浇ㄖ膶嵱眯院桶踩缘闹匾枨?。在前期設(shè)計中運用較為合理設(shè)計方案、選擇可行的結(jié)構(gòu)形式，規(guī)劃合理的設(shè)計方案，為科學(xué)、使用的建筑打下堅實的基礎(chǔ)。
（二）建筑地基的結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化
加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中的運用，希望能夠設(shè)計出更加符合以人為本的科學(xué)房屋結(jié)構(gòu)。建筑物的地基是整體結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵部分，也是優(yōu)化設(shè)計的關(guān)鍵部分，只有完成好地基的結(jié)構(gòu)設(shè)計實現(xiàn)最優(yōu)設(shè)計，才能保證后續(xù)的施工設(shè)計優(yōu)化。根據(jù)其建筑物的整體規(guī)劃、服務(wù)功能不同，地基的施工優(yōu)化法法也不同，結(jié)合實際建筑特點，精確測量地形數(shù)據(jù)，在優(yōu)化時首先考慮建筑物穩(wěn)定性作為前提，再兼顧人文形態(tài)，其次還要兼顧工程的成本造價，從而優(yōu)化出最佳的施工方案。
（三）節(jié)能指標(biāo)的結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化
建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方法在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中的運用主要是為了提升房屋建筑的整體效益，滿足人們的建筑需求，降低工程造價，實現(xiàn)觀賞性和實用性的最佳平衡。選擇節(jié)能指標(biāo)較高的結(jié)構(gòu)設(shè)計是比較明智的選擇，一般的建筑結(jié)構(gòu)形式分為三種，即框架結(jié)構(gòu)、短肢剪力墻結(jié)構(gòu)和框架與剪力墻相結(jié)合的結(jié)構(gòu)。抗震效果最好的就是框架結(jié)構(gòu)，選用的材料不是很多；柱截面較多的是第二種短肢剪力墻結(jié)構(gòu)，但是這種結(jié)構(gòu)會影響建筑物內(nèi)部家具的選用和布局；即抗震效果好又不影響家具布局的就是第三種結(jié)構(gòu)設(shè)計，綜合適應(yīng)性比較強(qiáng)。這三種方案結(jié)合成本因素進(jìn)行考慮，各有優(yōu)劣，這就需要建筑設(shè)計的優(yōu)化方法根據(jù)實際情況決定最佳的設(shè)計方案。
結(jié)語：
將建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法應(yīng)用于房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中，能夠?qū)崿F(xiàn)提高建筑結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性、降低工程總造價的目標(biāo)。選擇科學(xué)合理的建筑材料，將優(yōu)化設(shè)計方法運用前期設(shè)計、建筑地基設(shè)計、節(jié)能指標(biāo)選擇等諸多環(huán)節(jié)，不僅能節(jié)約建筑工程成本，而且還能使建筑物實現(xiàn)美觀性與功能性的統(tǒng)一，實現(xiàn)更好的經(jīng)濟(jì)和社會效益，更加符合科學(xué)發(fā)展觀、可持續(xù)發(fā)展理念的要求。
參考文獻(xiàn)：
【關(guān)鍵詞】房屋建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計；原則與方法
改革開放以來，國民經(jīng)濟(jì)直線上升，城市化進(jìn)程也發(fā)展迅速，城市人口迅速增加的同時，也帶來了一些居住方面的問題，使得城市住宅的需求不斷的增加，于是，如何能在有限的空間之內(nèi)最大化的融入居住人口數(shù)量成為了我們研究的主題，更好的滿足我們居民的需要，這都是我們建筑行業(yè)內(nèi)的巨大挑戰(zhàn)。
1. 房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的原則
考慮到房屋建筑的特殊性，我們在設(shè)計中需要把握許許多多的原則，只有很好的把握其中的設(shè)計原則，才能將房屋設(shè)計的即實用又美麗，起到美化城市的作用。
1.1 經(jīng)濟(jì)性原則
我們在房屋建筑設(shè)計中，首先是經(jīng)濟(jì)原則，我們最大程度的節(jié)省投入資金，在節(jié)約的同時，不僅使百姓都買得起房，還有效的預(yù)防了房價泡沫的出現(xiàn)。近幾年，房價泡沫的出現(xiàn)讓很多人都望而卻步，帶來了一系列的問題；所以經(jīng)濟(jì)原則是根本原則。
1.2 實用性原則
房屋設(shè)計不需要像其他建筑那樣對外觀的要求極高，我們要對傳統(tǒng)的設(shè)計方式進(jìn)行一定的改革，避免建筑的華而不實，增加建筑物的實用性，畢竟對于房屋來說，能讓居民住的舒適才是最主要的。將房屋設(shè)計的實用，會比美觀更被大眾所接受。
1.3 安全性原則
安全原則是最重要的原則，如果房屋都不能保證居住的安全，那么房屋就失去了它存在的價值，所以，我們必須對房屋建筑的安全性進(jìn)行嚴(yán)格的把關(guān)，保證建筑物的質(zhì)量，使居民的人身安全得到最大的保障。
1.4 施工方便
對房屋進(jìn)行設(shè)計的時候，我們需要對建筑物所在的區(qū)域進(jìn)行實地考察，包括地形、土壤、周圍的建筑等，保證在施工的簡便，將施工的難度降到最低。
1.5 美觀原則
在設(shè)計時，添加一些美工元素會為建筑增色不少，房屋設(shè)計本身就是建筑和美術(shù)兩個學(xué)科的融合，我們對房屋進(jìn)行適當(dāng)?shù)拿阑O(shè)計即讓居民的心情感到愉悅，又將城市的特點顯現(xiàn)了出來。
2. 房屋設(shè)計中的注意點
2.1 高層建筑和多層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的不同
我們進(jìn)行房屋設(shè)計的時候會不經(jīng)意的忽略高層建筑和多層建筑的不同，簡簡單單的認(rèn)為是樓層的疊加，但是，其本身還是有很多的不同點的，盲目累加只會增加房屋的不穩(wěn)定性，給居民帶來一定的安全隱患。
高層房屋建筑主要是承受水平方向力的作用，選用抗側(cè)移度高并且側(cè)向力大的框架剪力墻結(jié)構(gòu)才能支撐；而多層建筑由于高度一般不是很高，水平方向的荷載力影響不大，所以應(yīng)該考慮豎直方向力的作用，因為主要采用框架結(jié)構(gòu)或者砌體結(jié)構(gòu)。高層建筑和多層建筑的設(shè)計方法和設(shè)計原理基本相同，但是由于高度的增加，結(jié)構(gòu)體系會發(fā)生相應(yīng)的變化，就其變化的原因，首先是因為高度增加了，豎直結(jié)構(gòu)需要受力柱的支撐；其次，側(cè)向力產(chǎn)生的傾覆力矩會變大，這就需要我們采取手段使建筑穩(wěn)定。我們?nèi)缃竦母邔咏ㄖ?，整體的抗彎和抗形變是關(guān)注的重點，所以就這方面看，高層建筑和多層建筑的承重能力是不相同的，我們在設(shè)計的時候需要加以注意。
2.2 混凝土的等級強(qiáng)度
對于混凝土的等級強(qiáng)度，國家有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，我們一般的房屋使用期限是70年，國家規(guī)范中規(guī)定，在環(huán)境等級為一到三類時，混凝土的等級在C20以上。但是就目前的設(shè)計來看，我們設(shè)計師在進(jìn)行設(shè)計時，通常將混凝土強(qiáng)度設(shè)計為C15，這與國家的標(biāo)準(zhǔn)有相當(dāng)?shù)牟罹?，這無形之中就給居民帶來一定的安全隱患，所以，在這里，我們要求設(shè)計師一定要根據(jù)國家的設(shè)計規(guī)范設(shè)計房屋，防止房屋因質(zhì)量不合格導(dǎo)致一系列事故的出現(xiàn)。
2.3 確定偏梁的軸線位置
通常來講，房屋中間梁應(yīng)該是和中心線重合的，但是由于種種原因，會有偏梁問題的出現(xiàn)。我們在設(shè)計房屋的時候往往不將偏移的尺度和軸線號碼標(biāo)注在圖紙中，導(dǎo)致施工方快完成整個工程的時候才發(fā)現(xiàn)問題，進(jìn)而有矛盾的出現(xiàn)，可能造成經(jīng)濟(jì)損失。所以，我們必須確定偏梁軸線的位置，這方面要引起足夠的注意。
2.4 伸縮縫寬度
建筑中的伸縮縫的寬度對于建筑本身是非常重要的，計算好伸縮縫的寬度可以避免由于溫差的影響使墻皮產(chǎn)生裂縫的問題。我們設(shè)計師首先應(yīng)針對溫度考察計算伸縮縫的寬度，并采用合適的材料和合適的方法進(jìn)行伸縮縫的設(shè)計，增加建筑本身的性能。
2.5 建筑物的防震設(shè)計
我們對建筑物采用地基很好的避免了因為地震出現(xiàn)的房屋倒塌造成財產(chǎn)安全和生命安全得到損失的問題。我們要對建筑物的地基進(jìn)行合理的設(shè)計，一旦設(shè)計的不合理，就會影響防震功能。
2.6 防水設(shè)計
建筑物的另一個設(shè)計要點就是防水，如果房屋建筑不能防水，或者說防水性能不好，那么整個樓體不但給用戶造成困擾，同時也縮短了房屋的壽命。所以我們必須要對房屋進(jìn)行防水設(shè)計，其中，包括對濕度的考察，材料的選取都得經(jīng)過仔細(xì)的考察，保證防水混凝土的厚度以及抗水壓力，切不可因為節(jié)約成本擅自更改厚度。
2.7 布局合理性
在房屋設(shè)計中，布局合理性包括采光、通風(fēng)以及電梯安放等很多方面。
就采光方面來說，現(xiàn)在由于人口繁多，很多開發(fā)商為了自己的利益，根本不考慮采光問題，各個高層之間的距離十分緊密，甚至在5層之下的居民一年四季沒有陽光，房間潮濕陰冷，對健康十分不利；另一個造成采光不好的因素就是房屋的朝向，朝向不準(zhǔn)必然影響了采光是否充足，有很多的居民樓終日不見陽光，給用戶的生活帶來了不便。
為此，作為設(shè)計師的我們，必須對房屋的情況進(jìn)行實際考察，通過調(diào)查數(shù)據(jù)使我們讓房屋布局的更為合理。
就通風(fēng)狀況方面來說，我國有一些城市，房屋由于種種原因，造成室內(nèi)空氣不能很好的流通，在冬季的時候尤其明顯，取暖的需求增大，空氣污濁，流動到室內(nèi)，卻不能夠流動出去，這無疑對我們的健康造成威脅，有必要進(jìn)行整改。
為此，作為設(shè)計師的我們，必須在設(shè)計房屋的時候，增加排風(fēng)設(shè)計，保障用戶的身體健康。
就電梯安放方面，電梯在生活中中顯得越來越重要，根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)，我國七層以上的建筑都應(yīng)該安裝電梯，但是，就目前的情況來看，大多數(shù)的房屋在七層或八層的均沒有電梯，開發(fā)商可能都認(rèn)為不值得安裝電梯，但是這不符合國家的要求，也為用戶帶來不便。
所以，在我們進(jìn)行房屋設(shè)計的時候，首先應(yīng)該想到的是人性化的設(shè)計，合理設(shè)計才能使設(shè)計最優(yōu)化，另外，設(shè)計時應(yīng)注意符合國家標(biāo)準(zhǔn)，為用戶提供最舒適的房屋。
2.8 節(jié)能設(shè)計
如今，綠色發(fā)展，節(jié)能發(fā)展已經(jīng)成為主流，我們在設(shè)計中如果會融入節(jié)能設(shè)計，會為房屋增色不少；除此之外，我們可以引入先進(jìn)的科技和材料，使房屋真正的成為環(huán)保的設(shè)計，節(jié)能的設(shè)計，相應(yīng)國家的號召。
3. 小結(jié)
當(dāng)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，我們的生活水平逐漸提高。對高層的建筑需求也越來越多，這就對我們的設(shè)計提出了更高的要求，所以，我們進(jìn)行合理的設(shè)計，人性化設(shè)計就顯得尤為重要，我們只有先把握住房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的原則和方法，才能在未來的生活中，為大家?guī)肀憬莺褪孢m，通過房屋建筑設(shè)計的最優(yōu)化和合理利用，為我們帶來更大的便捷，這才是設(shè)計的主流，還需要我們進(jìn)一步在探索中優(yōu)化設(shè)計，在實際的問題中進(jìn)行著深入的思考，進(jìn)而使房屋建筑設(shè)計更加的成熟和完美。
【參考文獻(xiàn)】
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關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)設(shè)計， 建筑結(jié)構(gòu) ，優(yōu)化方法
Abstract: the architecture is solidification of art, architecture, to reflect exquisite must will structural design and beautiful design reasonable collocation. Housing structure design has been seeking the safe, applicable, economic, beautiful, and construction and five effect. The need to design department or design personnel strictly abide by the five kinds of effect principle, make rational structure design, the application of the modern science and technology optimization method, realize the most effective play limited resources, finish to lower the project cost and get people to the goal of material and spiritual needs. The current, building structure design of the building structure design optimization method has been widely applied to the actual start of project, this paper the structure design optimization methods reflect of theory, the structure design optimization method of application and practice are analyzed and discussed.
Keywords: structure design, structure, optimization method
中圖分類號：S611文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：
1房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法的理論概述
1.1房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法的理念及意義
在進(jìn)行工程項目的結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，除了要考慮設(shè)計對象的基本使用功能和兼顧其安全適用性以外，還應(yīng)盡可能將設(shè)計對象設(shè)計的更加完美，這就是結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化問題。定義為工程結(jié)構(gòu)在滿足約束條件下按預(yù)定目標(biāo)求出最優(yōu)方案的設(shè)計方法。隨著我國社會精神文明建設(shè)的不斷發(fā)展，人們對于居住環(huán)境精神領(lǐng)域的追求已然形成一種時尚。對于人居環(huán)境的改善，其根本主要體現(xiàn)為美觀與結(jié)構(gòu)之間的協(xié)調(diào)、配合，使得建筑工程滿足美觀的同時也能實現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)規(guī)劃方面的實際意義。
房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的內(nèi)容主要是通過對基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)、屋蓋系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方案、維護(hù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方案等其他結(jié)構(gòu)綜合進(jìn)行設(shè)計的過程。在整個過程之中強(qiáng)調(diào)的是一切從實際出發(fā)，緊貼工程進(jìn)度、發(fā)展的實際情況，以控制工程造價成本為中心的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計理念。
1.2建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法的實踐價值
與傳統(tǒng)的設(shè)計相比，在設(shè)計中采用優(yōu)化方法可以使建筑工程造價降低5%~30%，可以盡量減少建筑結(jié)構(gòu)的近期投資并提高建筑結(jié)構(gòu)的可靠度。結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法的應(yīng)用能充分利用材料性能，對結(jié)構(gòu)內(nèi)部的各個單元進(jìn)行協(xié)調(diào)，規(guī)范建筑結(jié)構(gòu)安全度，為建筑整體布局提供合理決策。
2結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的步驟
(1)整體優(yōu)化模型
房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法一般從三個方面展開。第一，選擇設(shè)計變量。在設(shè)計過程中將所要選擇的描述結(jié)構(gòu)特性的參數(shù)確立為設(shè)計變量，比如目標(biāo)控制參數(shù)和約束控制參數(shù)。而將那些變化范圍不是很大或者對設(shè)計要求而言局部設(shè)計考慮就能滿足設(shè)計要求的參數(shù)確立為預(yù)定參數(shù)，這樣做可以大大減少計算、編排、設(shè)計的工作量。第二，確定目標(biāo)函數(shù)。尋求一組可以滿足預(yù)定條件的鋼筋截面積和截面幾何尺寸以及是小概率，已達(dá)到總費用最小。第三，確定約束條件。房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計的約束條件包括強(qiáng)度和穩(wěn)定約束、截面尺寸約束、結(jié)構(gòu)整體約束、構(gòu)建單元約束、正常使用狀態(tài)下的變量從上限到下限的約束條件等。在設(shè)計時，若要使結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法應(yīng)用于實際房屋工程，則必須通過建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中實際約束條件與目標(biāo)約束條件相比較，保證每項約束條件都能符合規(guī)范，實現(xiàn)最優(yōu)。
(2)設(shè)定優(yōu)化設(shè)計計算方案
由于房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中適用性優(yōu)化問題較為復(fù)雜，屬于多變量、多約束非線性優(yōu)化問題，所以在計算當(dāng)中，通常是將有約束優(yōu)化問題轉(zhuǎn)化為無約束來求解。其中可以利用的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計計算方法有拉式乘子法、復(fù)合形法等。
(3)進(jìn)行程序設(shè)計
根據(jù)在以上整體優(yōu)化模型和選擇優(yōu)化設(shè)計計算方案的基礎(chǔ)上進(jìn)行編制，做出功能齊全、運算快速的綜合程序。
(4)結(jié)果分析
在得出計算結(jié)果后，對結(jié)果進(jìn)行分析，最終確定理想的優(yōu)化設(shè)計方案。
筆者以上敘述了結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的步驟，考慮到建筑工程投資數(shù)額巨大，涉及范圍較廣，所以在具體執(zhí)行過程中應(yīng)當(dāng)從多角度全方位的考慮問題。正確處理技術(shù)與經(jīng)濟(jì)之間的關(guān)系，不能僅僅為了節(jié)約資金就忽視建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化技術(shù)、方法。在設(shè)計中不但要保證技術(shù)上的合理要求，還應(yīng)控制投資不被浪費。
3結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用
結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法在實際應(yīng)用中主要是在不改變房屋建筑使用性能的前提下，利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計技術(shù)達(dá)到降低工程成本、提高經(jīng)濟(jì)性的目的。一般應(yīng)用在建筑的整體設(shè)計、前期設(shè)計以及抗震設(shè)計等各個階段，在以下筆者分為三方面逐一進(jìn)行論述。
3.1結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計方法應(yīng)注重前期參與
房屋建筑項目屬于長期的投資計劃過程，所以說在實際當(dāng)中非常容易受到影響，故而前期方案就顯得尤為重要。目前存在的主要問題就是設(shè)計人員在前期方案階段忽視結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法，在設(shè)計中不考慮建筑結(jié)構(gòu)的合理性，這樣持續(xù)下去在后期必然會因為增加結(jié)構(gòu)設(shè)計困難而加大成本投入。要知道前期方案的確定的好會會直接影響到總投資成本的高低，所以在前期方案階段使優(yōu)化設(shè)計參與其中，能夠有效避免投資過多所造成的浪費。
3.2概念設(shè)計優(yōu)化方法在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的作用
對于同一建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計方案在結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計方法的布置上均會出現(xiàn)多種不同的情況，即就是幾經(jīng)確定了建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計布置，在不同種荷載情況下也存在著不同的分析方法。而且在分析的過程中，設(shè)計的參數(shù)、材料、荷載、承載能力的取值都不是唯一的。尤其是建筑物細(xì)部結(jié)構(gòu)問題的處理更是復(fù)雜多變。應(yīng)對以上問題要想單純利用計算機(jī)是無法實現(xiàn)的，作為工程設(shè)計人員就必須根據(jù)自己的判斷展開設(shè)計，但是這種判斷只適用于一般規(guī)律指導(dǎo)下進(jìn)行，所以說概念設(shè)計優(yōu)化方法在沒有具體數(shù)值量化的情況下作為輔依據(jù)，可以避免設(shè)計偏差，從而達(dá)到最佳效果。
3.3概念設(shè)計處理的實際建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計問題
在這一問題上我們所希望的是通過概念設(shè)計，能使房屋建筑工程結(jié)構(gòu)在遭遇各種外力作用下不受破壞會將破壞程度降到最低，因此對可能遭遇的破壞因素進(jìn)行分析就顯得尤為重要，這里必須提到的一個因素就是地震，因為地震無法預(yù)測而且破壞力極強(qiáng)，所以在對房屋結(jié)構(gòu)的設(shè)計中就應(yīng)當(dāng)考慮到工程區(qū)域在歷史上的地震活動情況和自然災(zāi)害發(fā)生情況，根據(jù)這些未雨綢繆，從計算及構(gòu)造等各個方面入手采取一些提高抗震、抗災(zāi)害的措施辦法。若要構(gòu)建這樣的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)防思想，就必須把概念設(shè)計作為重點。
4結(jié)束語
綜上所述，可以說對房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法的研究是一項非常復(fù)雜的綜合性問題。我前邊增提到，安全、適用、經(jīng)濟(jì)、美觀、便與施工等五種效果是房屋設(shè)計優(yōu)化的原則，但是這五種效果之間又相互獨立、相互矛盾。所以盡管在結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用的今天，如何使這五種因素更好的融合仍然需要我們在以后的應(yīng)用實踐中多探索、多積累，達(dá)到一種用最低造價實現(xiàn)最佳效益，既美觀又合理，魚和熊掌兼得的設(shè)計效果。
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關(guān)鍵詞：房屋建筑；造價控制；設(shè)計階段
隨著社會的不斷進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的快速增長，我國的建筑業(yè)也迅猛發(fā)展起來了，房屋建筑的規(guī)模和數(shù)量不斷加大，隨之而來就是建筑行業(yè)內(nèi)日益激烈的競爭問題。因此，目前倍受建筑施工單位和設(shè)計單位關(guān)注的焦點就是：怎樣把資金的利用效率在最大程度上提高，并將沒有必要的浪費降到最低，在建筑業(yè)快速發(fā)展的大背景加隨之出現(xiàn)的造價控制這一新的理論， 能嚴(yán)格地把控好整個建筑施工過程中的各個環(huán)節(jié)，切實做好工程開支的預(yù)、結(jié)算工作，實現(xiàn)了建筑工程的資金合理、科學(xué)地使用和有效縮減了沒有必要的資金浪費，保證了低成本構(gòu)建出高品質(zhì)房屋。
一、淺析房屋建筑設(shè)計中造價控制理論
應(yīng)用造價控制理論的首要任務(wù)就是充分地認(rèn)識和了解其內(nèi)涵和實質(zhì)：針對房屋設(shè)計的每一個環(huán)節(jié)采取科學(xué)、合理的方法進(jìn)行價格控制的理論就是所謂的房屋建筑設(shè)計中的造價控制理論，具體來說就是包括在設(shè)計階段分析各過程設(shè)計功能的技術(shù)經(jīng)濟(jì)；進(jìn)行分析造價目標(biāo)以及目標(biāo)任務(wù)完成時需要花費的資金，同時，還包括了設(shè)計階段的人員上的花費、對性價比進(jìn)行的測評、對任務(wù)功能設(shè)計進(jìn)行的分析等等諸多方面，簡單地說實質(zhì)就是動態(tài)的造價控制項目。當(dāng)然房屋建筑設(shè)計中的造價控制是有很多內(nèi)容所組成的，具有多樣性的特點，比如說還處于方案的設(shè)計階段就會產(chǎn)生選取地點的費用、所需的技術(shù)設(shè)備需要的費用；處在具體設(shè)計階段時會產(chǎn)生施工圖紙設(shè)計方面的花費；進(jìn)行項目驗收所產(chǎn)生的費用以及進(jìn)行圖紙修改設(shè)計產(chǎn)生出來的資金開銷等。引入建筑設(shè)計造價控制理論，采用造價控制方法，既是工程的順利進(jìn)行并完工的重要保證，也是有效控制工程成本的新途徑，同時，對于提升建筑單位的社會競爭力具有極其重要的意義。
二、影響房屋建筑設(shè)計中造價的因素
（一）總平面設(shè)計對于造價的影響
總平面設(shè)計具體是指確定項目選址的方案、總的占地面積的數(shù)量、土地的利用情況等，其實就是平面配置總體上進(jìn)行的設(shè)計，以及進(jìn)行總圖運輸?shù)脑O(shè)計。合理、科學(xué)的總平面設(shè)計能達(dá)到節(jié)約建筑用地，有效縮減工程總量的目的，并最終使建設(shè)的成本得以減少。
（二）建筑設(shè)計對于造價的影響
房屋建筑設(shè)計中的很多內(nèi)容會對工程造價產(chǎn)生影響，比如平面的形狀、樓層的數(shù)量多少、流通的空間大小、樓層高度設(shè)計等。因此，為了更好的控制工程造價，在房屋建筑設(shè)計階段必須與項目實際情況相結(jié)合，來保證建筑設(shè)計階段就能將建筑各個環(huán)節(jié)中的資金消耗控制到最低。
三、目前我國建筑設(shè)計現(xiàn)狀及存在的問題
（一）估算指標(biāo)存在不合理的現(xiàn)象
對于建筑單位來講，盡快收回投資具有重要意義，因此，許多建設(shè)單位從土地拿到手之后，就希望能盡快開工，能夠快速收回資金。這就造成了工程的前期出現(xiàn)市場的調(diào)研工作不到位，以及可行性研究在這一階段的工作做得不夠充分，最后導(dǎo)致項目整體定位不夠準(zhǔn)確，以及預(yù)估出來的費用指標(biāo)也有較大的誤差。所以經(jīng)常存在設(shè)計概算超過了投資估算的現(xiàn)象，同時，也在一定程度上限制了設(shè)計單位的工作，最終使得工程的費用出現(xiàn)增加的現(xiàn)象。
（二）業(yè)主往往忽略了設(shè)計階段
作為業(yè)主，他們對于工程設(shè)計階段的認(rèn)識和重視程度都不夠，總是希望項目盡快地開工，這也在很大程度上造成了設(shè)計單位的時間被壓縮，甚至還存在一些單位一邊設(shè)計一邊施工的現(xiàn)象。正因為如此，設(shè)計單位出圖較為匆忙，顯然對于設(shè)計方案就沒有那么多時間去深入探討和反復(fù)研究，最后導(dǎo)致設(shè)計上出現(xiàn)很多缺陷，圖紙深度的欠缺，分析造價指標(biāo)時不夠嚴(yán)謹(jǐn)?shù)雀鞣N各樣的問題。
四、方案設(shè)計階段造價控制的有效措施
（一）提高投資的估算度，明確費用的相關(guān)指標(biāo)
建筑方案設(shè)計階段對整個建筑工程來說具有重要的意義，它是在對整個項目進(jìn)行總體上的全面規(guī)劃，具體來說設(shè)計階段對于項目的體量總量、綠化覆蓋率以及容積率等這些大的項目指標(biāo)起到了決定性的作用。因此，在進(jìn)行建筑方案設(shè)計之前，業(yè)主在市場調(diào)研方面的工作應(yīng)該落實到位，明確產(chǎn)品的定位，投資估算的確定上盡量做到精確，并做好具體的項目的費用攤派工作，例如確定出在土建工程、安裝工程、室外的管網(wǎng)設(shè)施、園林景觀等諸多項目的費用控制要求。這對指導(dǎo)設(shè)計單位進(jìn)行方案設(shè)計具有重要意義。
（二）結(jié)合城市規(guī)劃相進(jìn)行設(shè)計
在進(jìn)行方案設(shè)計時，設(shè)計單位對于項目規(guī)劃條件必須進(jìn)行充分的了解和把握，并清楚各個項目指標(biāo)的具體要求，同時，一定要把建筑的類型與城市整體上的規(guī)劃及配套結(jié)合起來，讓該工程項目融合到所處的區(qū)域內(nèi)，有利于后期銷售目標(biāo)的實現(xiàn)。
（三）充分考慮地質(zhì)條件和周邊環(huán)境
項目所在地的地質(zhì)條件及周邊環(huán)境是設(shè)計單位在進(jìn)行設(shè)計時應(yīng)該充分考慮到的兩個因素。這對縮減今后拆遷工作的工作量，減少在拆遷方面的費用支出具有極其重要的意義。與此同時，對于整體方案的標(biāo)高的設(shè)計，就可以充分地利用原始場地來進(jìn)行，這在很大程度上讓土方的開挖及回填量得以縮減。此外，設(shè)計時也需要考慮到項目所在地的環(huán)境因素以及常年氣溫，因為這些因素在確定建筑的總體高度、房屋的層高、保溫材料、外立面的裝飾等都會產(chǎn)生一定的影響。
（四）加強(qiáng)地質(zhì)勘察的工作
方案設(shè)計進(jìn)行之前，必須要讓地質(zhì)勘察的專業(yè)人士對工程所在地進(jìn)行周密詳細(xì)的地質(zhì)勘察，準(zhǔn)確確定地下的各個部分土質(zhì)的具體分布情況。這樣設(shè)計單位進(jìn)行設(shè)計的時候就能夠盡可能地把建筑物以及構(gòu)筑物與不良的地質(zhì)條件（如斷層、軟土地基、溶洞等）錯開，這能在很大程度上縮減了在處理地基方面的費用，也能大大提升后期的房屋使用的安全性。
五、初步設(shè)計階段的造價控制
進(jìn)入設(shè)計階段的初期，必須要明確項目中各個具體的技術(shù)指標(biāo)，比如樓層的層高、項目業(yè)態(tài)具體分布、人防面積具體數(shù)值、停車位數(shù)量的多少、外立面具體的效果等。
（一）加強(qiáng)與業(yè)主的溝通，了解其需求
初步設(shè)計階段對整體的項目效果以及品質(zhì)檔次起到了決定性的作用。因此，在這個階段設(shè)計單位應(yīng)該加強(qiáng)與業(yè)主溝通和交流，在充分了解其設(shè)計需求的基礎(chǔ)上進(jìn)行下一步工作，并且要盡量去滿足其合理的設(shè)計需求，避免后期的反復(fù)修改給設(shè)計人員增添工作量和產(chǎn)生一些沒有必要的費用支付。
（二）外立面裝飾材料的確定
建筑物的外立面裝飾的效果好壞非常重要，是能否給人留下良好印象的一個極為關(guān)鍵的因素，可以說它能決定一個項目的檔次的定位。但是外立面材料多種多樣，價格差異也是非常之大，是影響工程造價的一個重要因素。因此，設(shè)計單位在進(jìn)行設(shè)計的時候一定要以費用指標(biāo)來為依據(jù)，來確定外立面采用的具體的裝飾材料，最大限度地將其控制在預(yù)算范圍內(nèi)。
六、施工圖設(shè)計階段的造價控制
（一）加強(qiáng)確定地基基礎(chǔ)的工作
地基基礎(chǔ)部分在工程造價當(dāng)中所占的比例較大，但是，許多設(shè)計單位在進(jìn)行地基基礎(chǔ)設(shè)計的時候，常常會采用自己較為熟悉的處理方式進(jìn)行，最后的費用存在較大的差異。因此，業(yè)主應(yīng)在這一個階段應(yīng)參與到設(shè)計當(dāng)中，以具體的地址條件為依據(jù)，進(jìn)行基礎(chǔ)形式的確定，實現(xiàn)費用的合理化。
（二）提高圖紙設(shè)計深度和準(zhǔn)確度
建筑工程實施的重要依據(jù)就是設(shè)計圖紙，設(shè)計圖紙的準(zhǔn)確度以及深度直接地影響著建筑施工的過程。因此，設(shè)計單位在設(shè)計階段一定要進(jìn)一步把設(shè)計圖紙的準(zhǔn)確度和深度提高，這樣能夠在很大程度上避免后期設(shè)計的重復(fù)修改以及對工程施工帶來的不良影響，導(dǎo)致工程造價的增加。
七、設(shè)計階段造價控制綜合管理措施
（一）給于設(shè)計單位充足的時間
雖然整個建筑工程中設(shè)計階段是耗費時間最短的，但是設(shè)計工作本身是一項創(chuàng)造性的工作，是非常繁瑣和復(fù)雜的。必須使用大量的時間進(jìn)行反反復(fù)復(fù)的細(xì)致思考和不斷的推敲，才能讓設(shè)計工作中的各個環(huán)節(jié)以及其中的細(xì)節(jié)達(dá)到最好的效果。因此，業(yè)主對此應(yīng)該充分的理解，讓設(shè)計單位有足夠的時間對于自己的需求和設(shè)計的意圖等去充分理解和領(lǐng)會，讓他們在合理的設(shè)計時間內(nèi)創(chuàng)造出更為優(yōu)秀的作品，更好地完成設(shè)計工作。
（二）加強(qiáng)設(shè)計單位內(nèi)部的審查工作
設(shè)計單位在該項目的設(shè)計圖紙完成之后，首先是要在單位內(nèi)部要組織進(jìn)行相關(guān)的評審以及費用的預(yù)算，具體來說就是對項目造價的組成進(jìn)行分析，若存在費用不合理或過高，就能及時地進(jìn)行調(diào)整，同時，在這個過程中還能及時的發(fā)現(xiàn)圖紙中存在的問題，進(jìn)行及時的修正與進(jìn)一步的完善，讓設(shè)計出來的圖紙更加符合業(yè)主的要求。
（三）制定相應(yīng)的獎勵措施
業(yè)主制定設(shè)計合同的時候，可以與設(shè)計單位明確獎勵的措施。若是設(shè)計單位在已經(jīng)確定的費用指標(biāo)的指導(dǎo)下，符合相關(guān)規(guī)范、要求以及業(yè)主需求與意圖的基礎(chǔ)上能夠節(jié)省出部分費用，業(yè)主方就把節(jié)省出來的費用按照一定的比例付給設(shè)計單位，作為獎勵，這將會在很大程度上提高設(shè)計人員工作的主動性和積極性，并達(dá)到更好的造價控制效果。
八、結(jié)束語：
總之，隨著建筑業(yè)的迅猛發(fā)展，房屋建筑的數(shù)量大量增加，建設(shè)單位為了增加自身的社會競爭力，一定要在保證工程質(zhì)量的基礎(chǔ)之上，盡量減少費用支出，把握好房屋設(shè)計各個環(huán)節(jié)甚至細(xì)節(jié)，把房屋造價控制理論和方法運用到房屋建筑實際，切實做好造價控制工作，有效降低工程成本。
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【關(guān)鍵詞】建筑結(jié)構(gòu)；優(yōu)先方法；應(yīng)用
一.建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)先設(shè)計方法理論及應(yīng)用
（一）房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中上部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計分析
建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法的概述建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法是從林論上和經(jīng)驗上對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計進(jìn)行優(yōu)化。建立與優(yōu)化上部結(jié)構(gòu)的模型首先應(yīng)布置適宜的剪力墻，且將應(yīng)將剪力墻的平面具有對稱以及均勻分布的特點、有機(jī)結(jié)合樓層結(jié)構(gòu)的重心以及樓層平面的剛度中心等原則有效遵循，進(jìn)而將風(fēng)荷載的作用下以及水平地震下扭轉(zhuǎn)效應(yīng)盡量減少；如果建筑房型是允許的那么應(yīng)將大開間的剪力墻的結(jié)構(gòu)形式優(yōu)先采用，且將剪力墻的墻肢總數(shù)減少，也就是在樓層的側(cè)向具有相同剛度時可將剪力墻混凝土的用量大大減少。但是 ，如果建筑物處在較差的地質(zhì)條件中，那么建筑對于抗震的要求就會隨之提高，所以，這就要求盡量避開大的剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行采取措施。例如，若是確定好墻柱之后，跨高比在五米以上，那些框架梁高度英愛采取跨度的十二分之一；另外，建筑樓板的厚度也應(yīng)該與規(guī)定的相吻合?？傊?，房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中的中上部結(jié)構(gòu)都需要進(jìn)行合理的計算分析，這也可以算是一種概念的優(yōu)化。
（二）房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中建筑以及結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)優(yōu)化設(shè)計分析
再設(shè)計的過程中要配合建筑結(jié)構(gòu)以及建筑平面，進(jìn)而將美觀和適用結(jié)合起來以實現(xiàn)它設(shè)計目標(biāo)。布置建筑墻柱應(yīng)該同建筑物中平面功能的要求相滿足；為了實現(xiàn)構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)盡量的統(tǒng)一各個房間的開間進(jìn)深；而建筑體系在保證盡量簡單的同時墻柱應(yīng)該難以出現(xiàn)錯位現(xiàn)象，且截面的面積也不該有太明顯的變化發(fā)生，也不可以對夾層結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)置；在那些應(yīng)力集中或者是受力復(fù)雜的轉(zhuǎn)角地方不要設(shè)置樓梯或者電梯，以免造成安全事故。規(guī)則且簡單是建筑整體的布置中要遵循的原則，并且為了避開扭轉(zhuǎn)效應(yīng)應(yīng)該避開讓建筑鋼心和質(zhì)心重合在一起。
（三）房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中結(jié)構(gòu)以及電氣之間調(diào)優(yōu)化設(shè)計分析
如果電氣管線容易導(dǎo)線形式安裝與金屬管外部或者樓板以及墻體處，有可能使預(yù)制結(jié)構(gòu)施工困難。因此，若管線貫穿了建筑梁在梁預(yù)制的時候應(yīng)該將孔洞提前留下，并且抱著墻體的厚度與梁寬度一樣。大部分房屋的建筑內(nèi)部電梯房具有較多空洞在里面，同時也有較多的預(yù)埋構(gòu)件。所以，在房屋設(shè)計時候應(yīng)該單獨計算電梯房應(yīng)該具有的強(qiáng)度，從而保證設(shè)計合理的同時對施工質(zhì)量的安全進(jìn)行有效的保障?？傊?，在對房屋建筑工程進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中，設(shè)計人員必須嚴(yán)格遵守相應(yīng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范，不僅僅是要了解設(shè)計規(guī)范中的相關(guān)條例，而且要與房屋設(shè)計的實際情況向結(jié)合，對優(yōu)化方案進(jìn)行合理應(yīng)用。
（四）房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中整體優(yōu)化以及局部優(yōu)化設(shè)計分析
層次性和復(fù)雜性這兩大類系統(tǒng)性設(shè)計特點是所有建筑項目設(shè)計中都包含的部分。復(fù)雜性主要包括構(gòu)件選用、材料、結(jié)構(gòu)選型等，層次性主要包括設(shè)備安裝系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)設(shè)計系統(tǒng)和建筑設(shè)計系統(tǒng)等多個方面，并且每個系統(tǒng)也可以分成多個子系統(tǒng)。進(jìn)行設(shè)計的整個過程若是優(yōu)化每個子系統(tǒng)，那么實際上將局部之間橫向的聯(lián)系切斷。疊加起來的整個工程沒有具有最優(yōu)化的整體。事實上，每一項的設(shè)計環(huán)節(jié)最優(yōu)化的方案都很多，也就要求再設(shè)計的時候要根據(jù)每一個階段的形制進(jìn)行優(yōu)化選擇，而不是一概而論。在每個階段的優(yōu)化選擇，確保了建筑工程的質(zhì)量提高了建筑壽命的同時可以大限度的提升企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
二.房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法的重要作用
（一）降低投入，提高經(jīng)濟(jì)性
建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法在我國現(xiàn)階段國情與發(fā)展趨勢來看，主要表現(xiàn)為高層建筑，基于這種情況，減少資金的投入是房屋建筑與時代相符合的一點。對房屋建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計可以全面發(fā)揮各種設(shè)備的性能，這樣不僅可以降低工程造價，減少資金的投入，為企業(yè)贏得最大的效益。據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計后，房屋建筑成本大約可以節(jié)省百分之十到百分之三十，成本大幅降低，并且各個結(jié)構(gòu)之間的聯(lián)系也更加緊密，從而大大提高了其經(jīng)濟(jì)性。事實上，建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計方法有許多特點，如其多學(xué)科聯(lián)合性廣、美觀性強(qiáng)、實用性強(qiáng)、又有節(jié)能環(huán)保的優(yōu)點，便于施工管理等等。
（二）提升建筑的安全性
通過房屋結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計，對原來方案中的不足缺陷進(jìn)行彌補(bǔ)，大大提升了建筑的合理性和安全性，提升了房屋的承受能力，在正常的維護(hù)下具有足夠的耐久性嗎，確保了房屋的安全使用。這種安全性在一定程度上就是可靠性，我國現(xiàn)在建筑會出現(xiàn)一些事故，如電梯事故，地震洪水等導(dǎo)致的房屋塌陷等，這些直接導(dǎo)致人們對建筑選擇及其謹(jǐn)慎，所以這種可靠性對于建筑及其重要。所以建筑師要在保證安全性的前提下，不斷創(chuàng)新。
三、小結(jié)
本文作者從 多方面分析了房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中建筑結(jié)構(gòu)有先設(shè)計方法，優(yōu)化升級房屋建筑，希望可以對建筑業(yè)起到作用，并且將更加適宜的物質(zhì)生存和發(fā)展環(huán)境提供給民眾，最后簡單說明了房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)先方法的重要作用，不僅僅是對合理性、安全性等的優(yōu)化，而且對美觀性也作出了要求，進(jìn)一步增強(qiáng)了整個房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的價值。
參考文獻(xiàn)：
[1]齊建民；《建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用》；科技資迅雜志；2015（11）
[2]張巖；《建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用分析》；現(xiàn)代裝飾（理論）雜志；2014（06）
[3]王鵬；《建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用分析》；中國建材科技雜志；2014（08）
關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)設(shè)計；建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計；設(shè)計優(yōu)化；方案；方法
中圖分類號：TU318 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：
1.建筑物的性能指標(biāo)包括很多。一棟合格的建筑物，應(yīng)該是外形美觀、結(jié)構(gòu)完整、質(zhì)量優(yōu)良的。設(shè)計是一個工程的靈魂，是整個工程建設(shè)的依據(jù)，房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量的好壞，關(guān)系到建筑物整體功能的發(fā)揮。因此，我們有必要改革建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計理念，優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方案，盡最大努力滿足居民對房屋的功能需要和審美需要。優(yōu)質(zhì)的房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計方案，應(yīng)當(dāng)能夠節(jié)約建筑成本，并方便施工人員進(jìn)行具體的施工操作；建筑方案的設(shè)計者要充分利用城市中的空間資源和其它資源，提高建筑物的實用性能、經(jīng)濟(jì)性能和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中的建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化技術(shù)，包括設(shè)計理念的優(yōu)化、設(shè)計方式的優(yōu)化以及設(shè)計技巧的優(yōu)化等。
2結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的步驟
2.1建立結(jié)構(gòu)優(yōu)化的模型
在我們對房屋結(jié)構(gòu)整體進(jìn)行必要的優(yōu)化設(shè)計時候，可以分成三步進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計優(yōu)化。下面將對每一步驟進(jìn)行詳細(xì)的介紹：
2.1.1 要對設(shè)計變量進(jìn)行合理的選擇
通常在對設(shè)計變量進(jìn)行選擇時，我們把對建筑結(jié)構(gòu)影響的主要參數(shù)作為設(shè)計變量。如目標(biāo)控制的相關(guān)參數(shù)（損失的期望 C2 和結(jié)構(gòu)的造價C1）和約束控制相關(guān)參數(shù)（結(jié)構(gòu)的可靠度PS）等；然而還有一些影響不是太大，其變化范圍也不是很大或者由局部性以及結(jié)構(gòu)的相關(guān)要求就能夠滿足相應(yīng)的設(shè)計要求的一些參數(shù)，我們可以用預(yù)定參數(shù)來表示，這樣能夠使得我們的設(shè)計量、計算量以及編制程序的工作量均大大減小。
2.1.2 對目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行確定
在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的時候，我們還必須尋找一組能夠滿足相關(guān)的預(yù)定條件的截面相應(yīng)的幾何尺寸、鋼筋的截面積以及相應(yīng)的失效的概率的函數(shù)，使得工程造價最少。
2.1.3 對約束條件進(jìn)行確定
對于房屋的結(jié)構(gòu)的設(shè)計優(yōu)化來說，必須確保結(jié)構(gòu)的可靠度，來對優(yōu)化設(shè)計相關(guān)的約束條件進(jìn)行相應(yīng)的確定，設(shè)計優(yōu)化的約束條件主要包括裂縫寬度約束、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度約束、尺寸約束、構(gòu)件單元約束、應(yīng)力約束、結(jié)構(gòu)體系約束、從可靠指標(biāo)約束到確定性約束條件以及從正常使用極限狀態(tài)下的彈性約束到最終極限狀態(tài)的彈塑性約束等約束條件。在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候，我們必須對目標(biāo)約束條件與實際的約束條件進(jìn)行相應(yīng)的比較與分析，再確保每個約束條件都必須滿足相關(guān)要求，以實現(xiàn)最佳的設(shè)計。
2.2對優(yōu)化設(shè)計的計算方案進(jìn)行設(shè)定
根據(jù)可靠度進(jìn)行的房屋結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計具有多約束且非線性的優(yōu)化問題以及復(fù)雜的多變量，在進(jìn)行相應(yīng)的分析計算中，一般把有約束的優(yōu)化問題轉(zhuǎn)換成無約束優(yōu)化問題的求解。常用的優(yōu)化設(shè)計的計算方法有拉氏乘子法、復(fù)合形法、Powell 法等。
2.3進(jìn)行程序的相關(guān)設(shè)計
根據(jù)可靠度進(jìn)行的房屋結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計的基本模型以及所使用的優(yōu)化設(shè)計的計算方法，可以編寫一個具有運算速度快以及功能齊全的綜合應(yīng)用程序。
2.4結(jié)果分析
我們必須對相應(yīng)的計算結(jié)果進(jìn)行必要的分析比較，然后選擇出最佳的設(shè)計方案。在這個過程中，我們考慮問題必須全面，并且要對問題進(jìn)行多角度的考慮。這一步驟在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化中尤其重要，合理的選擇設(shè)計方案，不僅能夠確保結(jié)構(gòu)的美觀、安全性、合理性以及實用性，還能夠?qū)κ┕ぶ械馁Y金的投入有著重大的影響。在結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化中只強(qiáng)調(diào)經(jīng)濟(jì)上的節(jié)約，而忽略技術(shù)上的相關(guān)要求，是不正確的；同樣只考慮技術(shù)上的要求，而不考慮經(jīng)濟(jì)的要求，也是不合理的。我們必須對兩者進(jìn)行合理的配置，才能達(dá)到相關(guān)要求。
3房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化措施
3.1設(shè)計結(jié)構(gòu)模型
建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化中的房屋整體設(shè)計優(yōu)化可以分為三個階段：
（1）第一階段是變量的選擇。通常情況下，對設(shè)計人員決定最終設(shè)計方案起到重要作用的那些數(shù)值，都可以作為變量供設(shè)計者選擇。例如：工程的目標(biāo)參數(shù)包括房屋價格參數(shù)和預(yù)期產(chǎn)生的損失參數(shù)；工程的控制與約束參數(shù)包括表示房屋架構(gòu)可靠性能的參數(shù)，等等。如果設(shè)計者能夠?qū)⒆兓容^小或者考慮因素較少的參數(shù)作為參考指標(biāo)，那么與建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計、編程和計算有關(guān)的工作難度將會降低，設(shè)計者也可以更快找到符合設(shè)計目標(biāo)的那一組數(shù)據(jù)。
（2）第二階段是函數(shù)的確定。設(shè)計者要在多組相似的函數(shù)中，選取最符合事先設(shè)定的房屋橫截面尺寸和鋼筋尺寸面積的那一組函數(shù)，分析這組函數(shù)的各種性質(zhì)，從而最大限度地降低房屋建造的成本費用。
（3）第三階段是條件的衡量。出于增強(qiáng)房屋結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和耐用性的考慮，房屋設(shè)計的約束指標(biāo)應(yīng)當(dāng)包括房屋尺寸、架構(gòu)穩(wěn)定性、架構(gòu)剛性、受力限度和變形限度、墻體裂隙限度、單元組件規(guī)格、架構(gòu)體系規(guī)格、結(jié)構(gòu)可塑程度、結(jié)構(gòu)確定程度等。在實際的設(shè)計過程中，設(shè)計者應(yīng)當(dāng)結(jié)合房屋建造工程的具體情況，分析比較施工實際中的約束性條件和目標(biāo)確定的約束性條件，確保各種條件都能符合相關(guān)規(guī)定要求，以便實現(xiàn)設(shè)計結(jié)果的最優(yōu)。
3.2決定計算方法
房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中會涉及到很多計算程序；而優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程，就是一個復(fù)雜變量和多種設(shè)計條件的計算過程。設(shè)計者在對各種數(shù)據(jù)進(jìn)行演算時，要注意將附加約束條件的問題轉(zhuǎn)換成不附帶約束條件的問題，這樣更容易求得計算結(jié)果。經(jīng)常用于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的計算方法也有很多，這些計算方法各有利弊；設(shè)計者要根據(jù)現(xiàn)實需要，選擇最簡便的計算方法，以節(jié)省時間和精力。
3.3選擇最優(yōu)程序
在設(shè)計了房屋結(jié)構(gòu)模型，并選擇了適當(dāng)?shù)挠嬎惴椒ㄖ?，設(shè)計者就可以進(jìn)入選擇最優(yōu)程序的環(huán)節(jié)了。最優(yōu)的設(shè)計程序應(yīng)當(dāng)具備功能完整、用途齊全、運轉(zhuǎn)高效等優(yōu)點。這種程序是由若干小程序組合而成的綜合程序，在結(jié)構(gòu)設(shè)計上發(fā)揮著重要作用。
3.4分析統(tǒng)計結(jié)論
在統(tǒng)計了各種數(shù)據(jù)計算結(jié)果之后，設(shè)計者要認(rèn)真分析統(tǒng)計結(jié)論，找出各種設(shè)計方案之間的相似點和不同點，并通過綜合衡量，來確定一種最佳的方案。在分析結(jié)論時，設(shè)計人員要注意從多個角度思考問題，不能遺漏某些易被忽略的細(xì)節(jié)問題。這是因為，房屋建造是一項成本較高的建設(shè)工程，涉及到各方當(dāng)事人的利益；只有站在宏觀的高度平衡這些利益關(guān)系，才能節(jié)約建設(shè)資金、優(yōu)化建設(shè)方案。設(shè)計者應(yīng)當(dāng)妥善處理工程經(jīng)濟(jì)效益與工程技術(shù)含量之間的關(guān)系，不能只顧節(jié)約成本，而忽視了技術(shù)的改進(jìn)。也就是說，在設(shè)計方案的選擇過程中，既應(yīng)當(dāng)避免片面追求效益和利潤的傾向，又應(yīng)當(dāng)避免片面追求技術(shù)創(chuàng)新的傾向。
4總 結(jié)
房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化，是一個涉及到各種因素的決策過程，也是一個綜合性很強(qiáng)的技術(shù)篩選過程。耐用、實惠、舒適、美觀和安全，是房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計的幾種重要目標(biāo)；這些重要價值是相互聯(lián)系、相輔相成的，而不應(yīng)當(dāng)是彼此矛盾的。設(shè)計者應(yīng)當(dāng)綜合考慮房屋的各種性能，選擇最有助于實現(xiàn)房屋建筑綜合效益的設(shè)計方案。設(shè)計者要在遵守設(shè)計基本規(guī)則的基礎(chǔ)上，大膽探索新的設(shè)計途徑，應(yīng)用新的設(shè)計技術(shù)，更好地實現(xiàn)房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計的目標(biāo)。
參考文獻(xiàn)
[1]鄒 俊.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中的現(xiàn)實應(yīng)用[J].科技傳播，2010（10）.
關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計、優(yōu)化方法、房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計、應(yīng)用
中圖分類號：TU2文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號：
1 結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法的理論體現(xiàn)
在從事項目設(shè)計過程中，不僅要考慮其美觀實用，還要講究安全可靠。也就是在突出其適用的同時，還要緊緊抓住美觀這個環(huán)節(jié)，這就是結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。這種優(yōu)化的方法，站在建筑理論的角度，這種設(shè)計優(yōu)化，分為項目分部結(jié)構(gòu)和項目總體結(jié)構(gòu)的優(yōu)化等兩個方面。而項目總體優(yōu)化包括了系統(tǒng)方案的設(shè)計、圍護(hù)結(jié)構(gòu)方案以及結(jié)構(gòu)的細(xì)部設(shè)計等。其中，也包括了選型、整體的結(jié)構(gòu)布置、受力和造價分析等。因此，在項目施工過程中，要本著一切從實際出發(fā)為原則，結(jié)合現(xiàn)場實際情況，以效益為第一原則進(jìn)行設(shè)計優(yōu)化。
作為項目建筑師，必須在保證安全的前提下，進(jìn)行設(shè)計優(yōu)化。并且，對于一些新的模式以及結(jié)構(gòu)，要敢于嘗試。在設(shè)計時，建筑師，既要滿足自己的設(shè)計意圖，平面部分要對稱、規(guī)則外，還要盡可能地縮小中心度的差異;縱向部分，要滿足其使用功能，承重的部件要上下均勻貫通，盡可能減少設(shè)計上以及結(jié)構(gòu)上的困難，縱向的剛度要循序漸進(jìn)，避免應(yīng)力過于集中。
2 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法的應(yīng)用及實踐價值
2.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法的應(yīng)用
結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化，分為項目分部結(jié)構(gòu)和項目總體結(jié)構(gòu)的優(yōu)化等兩個方面。其中，分部結(jié)構(gòu)優(yōu)化包括了基礎(chǔ)方案的優(yōu)化、房蓋系統(tǒng)的優(yōu)化、圍護(hù)部分的優(yōu)化以及細(xì)部設(shè)計的優(yōu)化等。以上部分也包含了造型、受力以及造價的分析等。并且在規(guī)范設(shè)計以及滿足其使用功能的基礎(chǔ)上，結(jié)合現(xiàn)場施工情況，爭取最大化的經(jīng)濟(jì)效益。
2.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法的實踐價值
本文經(jīng)過研究與實地考察得出，作為建筑不僅要滿足其長遠(yuǎn)的經(jīng)濟(jì)需求，在建筑投資上，也要盡可能減少支出，并且在建筑的結(jié)構(gòu)以及安全性和合理性上，做出長遠(yuǎn)的規(guī)劃。按實際來說，采用結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的的項目，不僅可以大大降低工程的造價，一般比原有預(yù)計可降低15%到30%。[1]可以依據(jù)合理的材料及性能，讓建筑在各個結(jié)構(gòu)層面與空間內(nèi)，達(dá)到統(tǒng)一協(xié)調(diào)和安全的目的。同時，依據(jù)優(yōu)化方案，還可以對整體建筑進(jìn)行決策等。因此，工程結(jié)構(gòu)的優(yōu)化技術(shù)，是我們實現(xiàn)既經(jīng)濟(jì)又安全，既美觀又實用的唯一途徑。
3 房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計與經(jīng)濟(jì)性的關(guān)系
在用地方面，很講究用地面積。一般來說，用多少地皮和房屋的設(shè)計結(jié)構(gòu)有著很大的關(guān)系，特別是對于高層建筑而言，其總的建筑面積可以被算作是各層的面積之和。由于層數(shù)的增多，其間距也必須加大，必須按照一定的比例，進(jìn)行遞增。
③由于層數(shù)的關(guān)系，對建筑面積的影響也很大，但影響的程度也根據(jù)結(jié)構(gòu)的不同而不同。隨著房屋層數(shù)結(jié)構(gòu)的增加，對于接觸的載荷量要求增大，出于安全的考慮，在其承重的結(jié)構(gòu)方面，墻的厚度，柱和梁的粗細(xì)等，隨著層數(shù)的增加，在承載等級以及抗震方面，都會相應(yīng)提高。這就會令房屋的造價提升。
③由于層數(shù)增高，在各個方面的投資都要相應(yīng)增加，在其結(jié)構(gòu)的設(shè)計以及經(jīng)濟(jì)性上，不僅要注重安全，也要設(shè)計合理。比如，層高需要增加的基礎(chǔ)抗震能力以及承載能力，相應(yīng)水衛(wèi)以及電氣管線的增加等。房屋層面的高度，決定了材料、能源等的費用，這些都會造價產(chǎn)生影響。[2]
4 結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法
任何一項工程要做到美觀實用，是設(shè)計以及建筑的完美結(jié)合。首先在設(shè)計上要求安全適用，在施工過程中，要經(jīng)濟(jì)美觀，同時，在建筑過程中，便于施工。而這種結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計，不僅從技術(shù)層面解決了建筑中遇到的難題，也提高了結(jié)構(gòu)設(shè)計的方法。使房屋達(dá)到了真正意義上的經(jīng)濟(jì)適用。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化上，主要體現(xiàn)分部的設(shè)計優(yōu)化和工程結(jié)構(gòu)中整體的優(yōu)化。
4.1 結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計模型
有關(guān)于結(jié)構(gòu)設(shè)計上的優(yōu)化方法，主要從在各種影響因素中，找出主要的變量參數(shù)，并以此建立函數(shù)模型，結(jié)合科學(xué)的方法，得出最優(yōu)的答案。其模型的建立主要遵循以下步驟：一是對主要變量的選擇。在通常環(huán)境下，對變量的選擇，都是基于影響較大的因素。對工程中涉及到的所有參數(shù)，按照其重要性劃分出各個等級，先進(jìn)性預(yù)定參數(shù)的制定，那些影響力小的都劃到預(yù)定參數(shù)中，以便減少編程中的工作量。二是確定其目標(biāo)函數(shù)。運用函數(shù)計算，找出符合條件的答案。按照條件來確定最優(yōu)方案。對于房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化中，在約束條件的選擇上，包含了很多的內(nèi)容，比如要考慮應(yīng)力的影響、裂縫寬度、尺寸和一級強(qiáng)度等，在正常條件下，極限狀態(tài)到最后的終極狀態(tài)，其彈性的約束力以及約束條件等，都要符合工程項目的設(shè)計以及施工的整體要求。
4.2 結(jié)構(gòu)優(yōu)化計算方案
由于在房屋設(shè)計以及結(jié)構(gòu)優(yōu)化中，涉及的變量較多，約束的條件也很多，因此，對于這個非線性問題，要求我們在做這個方案過程中，要能以繁化簡，把有約束條件化為無約束條件，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行各種的計算。在這方面，常用到符合型法、以及Powell法等。[3]我們只要在完成計算方案的基礎(chǔ)上，進(jìn)行編程就會得到最終的優(yōu)化答案。
5 結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化技術(shù)的實踐應(yīng)用
房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化，由于其涉及面廣，目前來說，應(yīng)用比較廣泛。利用這種優(yōu)化的方式，在不改變房屋各種性能的條件下，起到了降低成本的作用。這種房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法，在項目整體設(shè)計中，都可以得到廣泛的應(yīng)用。也可以作為前提的設(shè)計，也可以用于舊房屋的改造等各種項目的各種環(huán)節(jié)。但是，在實際的應(yīng)用中，也有幾點需要注意：
5.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化應(yīng)注意前期參與
由于項目的設(shè)計方案，都會影響總的投資金額。在前提方案中，這種影響尤甚。但是，由于前期方案在設(shè)計的過程中，對其結(jié)構(gòu)的可行性以及合理性，考慮的并不全面。但其設(shè)計的結(jié)果，卻可以直接影響到下一步對結(jié)構(gòu)的設(shè)計，這在很大程度上，增加了結(jié)構(gòu)設(shè)計的難度。因而增加了項目的總體投資。假設(shè)在方案擬定的初期，就加進(jìn)來結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計，作為結(jié)構(gòu)設(shè)計者，就可以根據(jù)建筑的不同類別，來擬定合理科學(xué)的結(jié)構(gòu)，出具完備的設(shè)計方案，從而形成一個良好的開始。
5.2 概念設(shè)計結(jié)合細(xì)部結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化
在結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化中，對于一些概念性的設(shè)計，由于缺乏具體的量化指標(biāo)，就如抗震以及防裂度等，由于其參數(shù)的不確定，在進(jìn)行計算的過程中，就會出現(xiàn)與現(xiàn)實不符的情況。因此，面對這樣的問題，就需要采取概念設(shè)計，用以往的數(shù)據(jù)作參考，把人的靈活性以及智能充分發(fā)揮出來，達(dá)到最優(yōu)化的結(jié)果。
作為設(shè)計者，在對宏觀進(jìn)行把握的同時，也不要忽略細(xì)部的設(shè)計。比如異形板的裂縫現(xiàn)象。在鋼筋的選擇上，也要充分考慮到它們的極限抗拉力等因素，在滿足其塑性的基礎(chǔ)上，選擇適合建筑施工用的鋼材。比如，因考慮到現(xiàn)澆板的受力，作為設(shè)計者在冷軋帶肋鋼和一級鋼進(jìn)行選擇的過程中，就要選擇冷軋帶肋鋼。在房屋內(nèi)里的設(shè)計，也要滿足其最基本的要求，這樣，才能既經(jīng)濟(jì)又安全。[4]
5.3 下部地基基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化
在地基基礎(chǔ)的設(shè)計上，首先要對方案進(jìn)行選擇。如果是樁地基，就需要根據(jù)施工現(xiàn)場的地理環(huán)境來選擇類型，以便節(jié)省造價。在樁端的持力層，由于影響著灌注的樁長，因此，需要因地制宜選擇適合的方案。
6 結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的現(xiàn)實意義
(1)優(yōu)化設(shè)計，對于高層建筑以及多層建筑，多層相對于高層來說，在造價上以及占地面積上都有所降低。比如，屋蓋部分，一棟樓僅需要一個，和層數(shù)沒有關(guān)系。對于基礎(chǔ)，雖說是公用的，會因為層數(shù)的增加會因為承受力的加重而增加投資，但是，相對于整體造價，遠(yuǎn)沒有房屋整體效果那么明顯。
(2)降低層數(shù)，不但可以節(jié)省物料，其抗震性能也會大大增強(qiáng)。此外，在對房屋平面形狀進(jìn)行設(shè)計時，選擇圓形或者接近于方形的設(shè)計，其的周長也會相應(yīng)減少，在其基礎(chǔ)以及表面裝修上，都會相應(yīng)減少。而同時，其受力性及其經(jīng)濟(jì)性上，也會明顯增加。
7 結(jié)束語
建筑物不但是實用而且還要堅固美觀，這就需要建筑師發(fā)揮其長處，進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，讓實用性與藝術(shù)性達(dá)到完美的結(jié)合。既要保證其質(zhì)量，又要節(jié)省成本，這就需要完成設(shè)計結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。在其設(shè)計上，既要美觀又要兼顧，在其對稱性上，也要避免發(fā)生扭轉(zhuǎn)。縱向的設(shè)計要保持貫通，在其結(jié)構(gòu)及其設(shè)計上，避免重復(fù)以及僵化，做到藝術(shù)性與實用性的完美統(tǒng)一。
參考文獻(xiàn)：
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【關(guān)鍵詞】房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計；建筑結(jié)構(gòu)；優(yōu)化方法
建筑行業(yè)與過去相比產(chǎn)生了很大變化，以往人們對房屋結(jié)構(gòu)的美化并不過分注重，隨著時代的進(jìn)步與發(fā)展，居民對建筑結(jié)構(gòu)的美感要求非常高，建筑已經(jīng)不單純是作為住房而存在，而是一種藝術(shù)?，F(xiàn)階段，建筑行業(yè)的競爭非常激烈，在激烈的競爭環(huán)境中，投資者為了能夠獲取更好的經(jīng)濟(jì)效益，往往會提高房屋建筑的安全性、美觀度，吸引業(yè)主的眼球。就房屋建筑而言，投入最多的部分就是結(jié)構(gòu)投入，通過優(yōu)化房屋結(jié)構(gòu)，有利于提高住房質(zhì)量與安全性，還可使項目投入資金減少，便于投資者獲取更高的經(jīng)濟(jì)效益[1]。
一、 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化概述
成功的建筑可以將審美、功能集合起來，實現(xiàn)兩者的一體化，就建筑工程而言，結(jié)構(gòu)設(shè)計是其中的重點內(nèi)容，建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化包含多個方面的內(nèi)容，例如房屋基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化、周圍護(hù)欄的優(yōu)化、頂蓋系統(tǒng)的優(yōu)化等，建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化要求注重細(xì)節(jié)，根據(jù)房屋建筑工程的具體情況進(jìn)行設(shè)計，滿足居民需求，確定功能性符合要求后，可設(shè)置平面布置規(guī)模，縮小建筑剛度與質(zhì)量中心差距。
（一） 模型的優(yōu)化設(shè)計
在建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化中，對設(shè)計過程有明顯影響的就是模型設(shè)計，模型設(shè)計可以反映建筑結(jié)構(gòu)參數(shù)，提煉相關(guān)變量，對初步函數(shù)模型進(jìn)行建立，制定合理的設(shè)計方案。要想建立建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型，首先需選擇設(shè)計變量，針對無太大影響的變量，可將其作為預(yù)定參數(shù)，對建筑結(jié)構(gòu)有較大影響的因素，可作為設(shè)計變量。其次，要利用函數(shù)表示建筑切面尺寸，還需表示涉及到的截面積，另外，要對設(shè)計條件進(jìn)行約束，約束條件包括規(guī)劃房屋尺寸、預(yù)應(yīng)力參數(shù)、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度等，在規(guī)劃約束條件時，需根據(jù)設(shè)計結(jié)構(gòu)進(jìn)行規(guī)劃，且設(shè)計要符合房屋結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)，確保約束條件與實際操作情況相符，取得最好的設(shè)計效果[2]。
（二） 實現(xiàn)計算方案的優(yōu)化
在建筑結(jié)構(gòu)中，要對設(shè)計方案進(jìn)行優(yōu)化，建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化涉及到的變量非常多，且其中包含復(fù)雜的數(shù)據(jù)，通常情況下，在計算方案規(guī)劃過程中，一般將限制性問題轉(zhuǎn)換為無限定性問題。
二、 建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法在房屋結(jié)構(gòu)中的具體應(yīng)用分析
在房屋結(jié)構(gòu)中采用建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案，可使工程投資成本降低，除此之外，還能夠優(yōu)化配置房屋結(jié)構(gòu)，將最大化社會效應(yīng)、經(jīng)濟(jì)效益體現(xiàn)出來，一般情況下，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計主要以房屋前期結(jié)構(gòu)設(shè)計為依據(jù)，實現(xiàn)對建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化處理。
（一） 建筑結(jié)構(gòu)的前期設(shè)計
前期設(shè)計對房屋經(jīng)濟(jì)性的影響非常大，還可影響項目總投資資金。現(xiàn)階段，從房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計上看，其中存在較多的問題，主要表現(xiàn)為在前期設(shè)計中，并未應(yīng)用結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計，在前期結(jié)構(gòu)設(shè)計缺乏合理性、科學(xué)性，甚至可能對房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計產(chǎn)生不良影響。這就要求將建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計應(yīng)用于前期設(shè)計中，為房屋設(shè)計提供可實踐、合理的方案，提高前期設(shè)計合理性，有利于為建筑整體設(shè)計提供依據(jù)[3]。
（二） 建筑結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)設(shè)計
在結(jié)構(gòu)設(shè)計中，建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計是關(guān)鍵內(nèi)容，為了獲取最優(yōu)化的設(shè)計方案，首先就需要實現(xiàn)地基結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。目前，建筑行業(yè)發(fā)展速度非?？欤S著建筑產(chǎn)品具體形態(tài)、功能的不同，房屋地基設(shè)計也存在差異，從地基設(shè)計的具體情況上看，必須做好實地勘查工作，在優(yōu)化結(jié)構(gòu)的過程中，遵循控制施工成本的原則，如果在地基設(shè)計中，其基礎(chǔ)部分為地樁，則要以其受力情況為依據(jù)，考察不同材質(zhì)地樁，選取合理的設(shè)計方案。
（三） 建筑結(jié)構(gòu)抗震優(yōu)化
房屋結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計要根據(jù)具體參數(shù)完成，抗震設(shè)計具備很多不確定因素，預(yù)定設(shè)計與實際設(shè)計可能存在差異，這就需要對設(shè)計方案進(jìn)行優(yōu)化。以往采集的數(shù)據(jù)可以作為抗震設(shè)計的依據(jù)，在設(shè)計階段，將建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化融入抗震設(shè)計中，獲得最佳的設(shè)計方案[4]。除此之外，為了使宏觀需求得以滿足，還要對結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)非常注重，合理選用現(xiàn)澆板，如果異形板易出現(xiàn)斷裂，則在設(shè)計過程中，要將鋼筋選擇范圍納入抗震設(shè)計中，在成本基本不會增加的情況下，選用功能更強(qiáng)的材料。為了確保塑性要求滿足條件，可以選用冷軋帶肋式鋼筋材料，當(dāng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)滿足條件，鋼筋材料的配置也符合要求后，可以提高建筑結(jié)構(gòu)的安全性，同時還可以控制施工成本。
（四） 科學(xué)優(yōu)化建筑主體
房屋建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計要以模型為依據(jù)完成系統(tǒng)優(yōu)化，其過程比較復(fù)雜，涉及到的內(nèi)容非常多，剪刀墻的設(shè)置必須合理，確保墻體質(zhì)量均勻，便于使樓層整體結(jié)構(gòu)重心與樓層中平面剛度中心點重合。在建設(shè)房屋的過程中，若擁有較好的施工條件，則需盡量采用大開間構(gòu)造，將剪刀墻墻肢長度加長，促使墻肢數(shù)量減少，能夠控制混凝土的用量。除此之外，通常采用鋼材對剪刀墻暗柱進(jìn)行鑄造，控制成本，如果建筑設(shè)計條件無法滿足，則不可使剪刀墻構(gòu)造過大。
（五）優(yōu)化排水結(jié)構(gòu)系統(tǒng)
房屋建筑排水系統(tǒng)包含的機(jī)械設(shè)備非常多，且要求機(jī)械擁有較強(qiáng)的荷載能力，一般于地下室內(nèi)設(shè)置，且預(yù)留深度、預(yù)留尺寸要符合設(shè)計要求，還需加固鉆孔部位。施工人員要采取措施降低管線貫穿梁、柱的發(fā)生風(fēng)險，若在建設(shè)過程中，出現(xiàn)了上述貫穿的情況，則要加固墻體。就結(jié)構(gòu)整體而言，需確保管道網(wǎng)與結(jié)構(gòu)設(shè)置的協(xié)調(diào)性。
（六） 優(yōu)化電氣系統(tǒng)設(shè)計
電氣管線主要安裝于樓板、墻體或者金屬管體外部，安裝難度較大，若管線需從梁體穿過，則需選取梁體部位，留取孔洞，確保墻體寬度、梁體寬度保持一致。在房屋建筑中，電梯包含的建筑構(gòu)件非常多，建筑方案的設(shè)計人員要對電梯部分單獨給予設(shè)計，提高設(shè)計的安全性、科學(xué)性，提高施工質(zhì)量。
（七） 建筑結(jié)構(gòu)局部、整體優(yōu)化
建筑工程設(shè)計具有較強(qiáng)的復(fù)雜性、層次性，就其復(fù)雜性而言，主要表現(xiàn)為施工人員要對建筑零部件、建筑材料等進(jìn)行選擇，做好工程的成本控制工作，從層次性上看，建筑工程包含多種體系，例如安裝體系、結(jié)構(gòu)相關(guān)體系、整體設(shè)計體系等。在設(shè)計房屋結(jié)構(gòu)的同時，建筑工程設(shè)計人員必須優(yōu)化所有附屬系統(tǒng)，不能夠單純從局部考慮，必須要堅持從整體利益出發(fā)，實現(xiàn)房屋結(jié)構(gòu)資源的合理配置，提高建筑施工質(zhì)量。
三、結(jié)束語：
對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理、科學(xué)的設(shè)計，并優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)，有利于在確保建筑功能的同時，對工程成本進(jìn)行有效控制，提高投資人員的經(jīng)濟(jì)效益。優(yōu)化房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要目的在于確保建筑本身功能充分發(fā)揮，促使建筑主體質(zhì)量提升。設(shè)計人員需要擁有較高的設(shè)計水平，能夠創(chuàng)新建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計，為建筑工程的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計提供最優(yōu)化方案，希望能夠?qū)V大同行起到借鑒與參考的作用。
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