時間：2023-07-05 16:21:52
導語：在結構優化方法的撰寫旅程中，學習并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優秀范文，愿這些內容能夠啟發您的創作靈感，引領您探索更多的創作可能。
關鍵詞：房屋， 結構設計， 優化技術 ， 方法，要點
Abstract: with China's economic prosperity and development, housing construction structure design level also constantly improving, the optimization design of building structure not only can save cost cost, but also can improve the quality and safety of the house. The paper mainly introduces the present situation of the houses and the optimization design of reason, and expounds the optimized design of building the main contents and methods, finally puts forward the design optimization of building structure should be pay attention to, and puts forward some opinions of his own.
Keywords: housing, structure design, optimization technology, method, the main points
中圖分類號：S611文獻標識碼：A 文章編號：
近年來，由于土地價格市場的變化，不斷上漲的土地價格給開發商的建筑總成本控制帶來了極大的壓力，同時，人們對于居住條件及生活環境的要求不斷提高，相應建筑產品的品質要求也就不斷提高，這就讓開發商不斷尋求新的手段滿足顧客需求，而降低工程造價就成為開發商追求的直接目標，這就需要我們利用結構設計優化設計技術方法，提高有限空間 有限資源的最大化效果發揮，實現經濟化 實用性和適用性的良好目標。
1 房屋設計的現狀及實行優化的原因
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。根據統計資料顯示，建筑結構經過優化設計比未進行優化的建筑節省了50%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，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。
2 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。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。
3 房屋結構設計優化方法
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。
3.1結構優化設計模型
結構設計優化就是在各種影響變量中選擇主要參數，并建立函數模型，運用科學合理的方法得出最優解。結構總體的優化建立模型的大致步驟如下：
（1）設計變量的合理選擇。通常的設計變量選擇對設計要求影響較大的參數，將所涉及的參數按照各自的重要性區分，將對變化影響不大的參數定為預定參數，通過這種方法可減少很多計算編程的工作量。
（2）目標函數的確定。使用函數找出滿足既定條件的最優解最后，約束條件的確定 房屋結構可靠度優化設計的約束條件，包括了應力約束、裂縫寬度約束、結構強度約束、尺寸約束、從正常時的極限狀態下彈性約束到終極狀態的彈塑性約束、從可靠指標約束到確定性約束條件等。設計中，要保證各約束條件必須符合現行規范的要求。
3.2結構優化計算方案
結構設計優化設計多個變量、多個約束條件，屬于一個非線性的優化問題，設定計算方案時，常將有約束條件轉變為無約束條件來計算常用的方法有拉氏乘子法、符合型法、Powell等。完成計算方案的設定后只需編制相應適用的運算程序即可得到我們的最終優化結果。
4 結構設計優化中應注意的問題
結構設計優化方法應用于實踐之中，是目前一個比較廣泛的課題，利用結構優化的方法在不改變適用性能的前提下達到降低工程造價的目的 結構設計優化設計應用于項目的整體設計、前期設計，舊房改造，抗震設計等設計的各分部環節，發揮著巨大的效益 在按照結構設計優化的方法及模型進行實踐的過程中，要注意下面的幾個問題：
4.1 結構設計優化應注意前期準備
因為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結構設計并不進行參與，建筑師進行建筑設計時大多并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。
4.2 概念設計結合細部結構設計優化
概念設計應用于沒有具體數值量化的情況，例如地震設防烈度，因為它的不確定性，計算式難免與現實有較大的差異，在進行設計的時候就要采用概念設計的方法，把數值作為輔助和參考的依據 設計過程中需要設計人員靈活的運用結構設計優化的方法，達到最佳的效果。
在結構設計的過程中，要注意對于細部的結構設計優化，比如現澆板中的異形板拐角處易出現裂縫，可劃分為矩形板注意鋼筋的選擇，I級鋼和冷軋帶肋鋼市場價格差不多，但是他們的極限抗拉力卻相差很大，所以在塑性滿足要求的情況下，現澆板的受力鋼筋就可選擇冷軋帶肋鋼筋，從而達到既安全又經濟的目的。
4.3 下部地基基礎結構設計優化
地基基礎的結構設計優化首先要選擇合適的方案，如果為樁基礎，那么要根據現場地質條件選擇樁基類型，盡量節省造價。樁端持力層對灌注樁樁長的選擇影響很大，應多進行比較以確定最合適的方案。
5 結束語
總之，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。
參考文獻
現在市場競爭日趨劇烈，產品研發周期降低、產品研發成本降低，以及產品快速投放市場，已經是企業站穩市場的基石，這樣就需要在產品研發階段，使用強大的分析工具對產品的性能進行前期預測，對產品經濟性進行評估和優化，從而避免不必要的浪費。
DOE方法是一種對試驗進行合理安排，以較少的試驗次數、較短的試驗周期及較低的試驗成本，獲得較理想的試驗結果并得出合理的結論的方法。對于研發工程師來說，分析工具的易用性、計算精度是必要的前提，本文以ANSYS Workbench作為處理平臺，使用ANSYS內核求解器進行求解，這種處理方式被廣泛應用于各行各業的產品研發中。
不均勻質量的輥子模型是動平衡試驗的一個物理簡化模型，通過DOE方法分析不均勻質量輥子轉動過程中對不同壁厚固定支架影響，最終得到期望的結構類型。本文基于ANSYS Workbench平臺，對質量不均勻的輥子模型在轉動過程中對固定支架的作用進行分析，并通過DOE方法分析不同采樣點的響應，在滿足使用條件的同時，降低了輥子固定支架的質量，降低了材料成本，具有較高的經濟效益。
二、優化設計一般步驟
通常利用解析函數求極值的方法來尋求最優值從而達到優化的目的。而基于有限元分析方法的結果只是一個數值。這樣，樣條插值技術又使CAE中的優化成為可能，多個數值點可以利用插值技術，形成一條連續的可用函數表達的曲面或曲線，如此便回到了數學意義上的極值優化技術上來。
樣條插值方法是一種近似的方法，通常不可能得到目標函數的確定曲面，當它小到一定程度時，可以認為此時的曲面可以代表目標曲面，該曲面的最小值便是目標最優值。
實驗設計（DOE）方法是通過有目的的改變一個函數集中的輸入，來觀察輸出的改變情況，如圖1所示的函數集f，其中x1，x2，…，xn等參數為可控的輸入量，z1，z2，…，zn等參數為不可控的輸入量。
其函數關系式如下：
z=f（x，y）
通過控制公式中的自變量（x1，x2，…，xn），就可以找到相應的響應變量（z1，z2，…，zn）。典型實驗設計優化過程如下。
（ 1 ） 參數化建模： 利用CAD軟件或者ANSYS DesignModeler對幾何中需要優化的尺寸設定參數。
（2）有限元求解：對幾何模型進行材料添加、邊界激勵的設定，有限元計算。
（3）后處理：約束條件和目標函數提取出來進行優化處理和參數評價。
根據瞬態動力學一般公式：
[M]{a}+[C]{v}+[K]{x}=[F（t）]
式中，[M]是質量矩陣；[C ]是阻尼矩陣；[K ]是剛度矩陣；{a }是加速度矢量；{v }是速度矢量；{x }是位移矢量；{F（t）}是力矢量。
通過以上原理可以推斷，當輥子的質量不均勻時，對固定支架的作用隨著輥子轉動而改變，下面通過瞬態有限元分析來分析這個過程。
三、幾何模型建立
輥子轉動模型的應用領域比較廣泛，例如礦山上的傳動帶用的驅動輪等，均可簡化輥子傳動方式，而一般的輥子在加工制造完成后都需要做動平衡試驗，以確保輥子在轉動過程中不會出現轉動不平衡的現象，特別是高速轉動的轉子結構，必須嚴格控制其質量的均勻度。
本文利用ANSYS Workbench平臺，人為設定了同時具有兩種材質的輥子模型，對輥子轉動進行參數化計算，分析輥子啟動過程中不同壁厚上輥子固定支架的受力情況。
建立幾何模型的CAD 軟件較多， 如NX、Creo和SolidWorks等三維幾何建模工具，利用其自身接口這些軟件均可與ANSYS Workbench平臺進行無損幾何共享，本文將通過ANSYS Workbench平臺自帶的幾何建模工具DesignModeler對簡化后輥子及固定架進行建模，如圖2所示。
以輥子固定支架的壁厚作為參數進行優化計算，計算在不同立筋厚度時輥子固定支架的應力大小，初步設定固定支架壁厚thick=18mm，作為設計輸入變量。
四、建立有限元模型并進行瞬態動力學分析
對輥子與固定支架幾何模型進行網格剖分，并賦予材料屬性。瞬態動力學分析的目的是為了研究輥子從靜止開始到15s，角加速度增加到0.5rad/s2過程中輥子對固定支架的作用。
1.有限元模型的建立
首先定義固定支架的材料屬性，固定支架材料為鑄鐵制造，其彈性模量為21 011Pa，泊松比為0.3，密度為7 850kg/m3，屈服強度為2.5108Pa。
輥子模型的材料為Q235，其彈性模量為21 011Pa，泊松比為0.3，密度為7 850kg/m3，屈服強度為2.5108Pa。
ANSYS Workbench平臺具有強大的網格劃分工具Meshing，通過簡單的設置能對結構復雜的幾何體或者裝配體進行高質量的網格化分。對輥子與固定支架模型進行網格劃分，劃分完成后的網格如圖3所示。
2.瞬態動力學分析
根據輥子模型實際的工作條件，對輥子施加0.5rad/s2的角加速度，固定支架的底部面固定約束，分析時間設置為15s，進行瞬態計算。輥子與固定支架總體的位移云圖，如圖4所示，固定支架的應力如圖5所示。
3.實驗設計優化（DOE）
ANSYS Workbench平臺優化分析方法主要分為DOE方法和VT技術，而本文采用DOE方法，即實驗設計方法，對結構進行優化設計。DOE方法的基本原理是根據輸入參數的數目，利用蒙特卡羅抽樣技術，采集設計參數樣點，計算每個樣點的響應結果，利用二次插值函數構造設計空間的響應面或者設計曲線。
對固定支架的立筋厚度進行樣點設定，設定下限值為12mm，上限值為18mm，采樣點數為5個。通過對5個采樣點進行計算，得到了立筋厚度與應力、立筋厚度與質量的關系圖表。如表1所示，是不同立筋厚度時，對應的固定支架的最大應力值和固定支架的重量。圖6為固定支架最大應力和固定支架的質量在不同立筋厚度時的關系曲線。
5組采樣點的樣本值計算完成后，程序將自動產生一組最佳的設計點。表2列出了四種檢驗模型計算的精度，并通過推薦系數供讀者參考最佳設計點的數據。
通過對以上參數進行分析可知當固定支架厚度為12.25mm時的設計點為最佳設計點，此時固定支架的應力如圖7所示。
五、結語
【關鍵詞】：房屋建筑 結構設計優化設計方法
中圖分類號： TU318 文獻標識碼： A 文章編號：
房屋工程建設中房屋結構優化設計對于整個工程的作用是不容忽視的。因為房屋建筑的目標就是用最少的資金達到提高整個工程結構的堅固性和可靠性，從而產生最大化的經濟效益。優化設計方案是控制造價和節省工程開支最有效的方法之一，通過合理的建筑結構方案優化設計方法更佳合理進行工程資源配置，以期達到房屋建筑結構設計的安全性、適用性和經濟性目標。在房屋建筑工程結構設計工作中，特別是常見的鋼筋混凝土住宅結構體系進行優化時，要綜合考慮從結構整體的布局以及具體構件兩方面的因素，也是建筑結構優化設計的主要內容所在，因此，要達到結構優化設計的目標，對當前房屋建筑工程師就提出了更高的要求，要求工程師不僅能夠對建筑結構和構件受力的特征有充分的把握，還要能夠根據構件設計的經驗提出對房屋結構設計更加合理有效的優化設計方法。
一、房屋建筑結構優化設計的措施
1、加強剪力墻的設計
影響壓彎構件的延性或屈服后變形能力的因素有：截面尺寸、混凝土強度等級、縱向配筋、軸壓比、箍筋量等，其主要因素是軸壓比和配箍特征值。剪力墻墻肢的試驗研究也表明，軸壓比超過一定值，很難成為延性剪力墻。剪力墻構造邊緣構件的配筋區分底部加強部位和其他部位，除應滿足受彎承載力要求外。底部加強部位的構造邊緣構件采用箍筋，其他部位采用拉筋，其拉筋水平間距不應大于縱向間距的2倍，轉角處宜采用箍筋。當抗震墻的構造邊緣構件的端柱承受集中荷載時，其端柱的縱向鋼筋、箍筋直徑和間距應滿足柱的相應要求。
連梁是對剪力墻結構抗震性能影響比較大的構件，采用斜交叉配筋方式，可以大大改善連梁的延性。剪力墻是平面構件，在其自身平面內有較大的承載力和剛度，平面外的承載力和剛度小，結構設計時一般不考慮剪力墻平面外承載力和剛度。抗震設計的剪力墻結構，應力求使兩個方向的剛度接近。
框架一剪力墻結構設計的關鍵是剪力墻的數量和布置。在一榀很長的框架中（為縱向），剪力墻不宜集中布置在該榀框架的兩盡端，以避免在溫度變化、結構漲縮時由于兩端的約束作用而造成樓蓋梁板開裂。剪力墻的間距不宜過大。
2、加強設計中建筑結構形式的選用
不同的建筑類別和功能要求決定了戶型的選擇，當前越來越多的房屋建筑為高層建筑結構，除了要合理選擇結構抗側力體系外，要特別重視建筑體形和結構總體布置。建筑體形是指建筑的平面和立面；結構總體布置是指結構構件的平面布置和豎向布置。建筑體形和結構總體布置對結構的抗震性能具有決定性的作用。
(1)加強結構抗震設計。結構抗震設計有許多不確定因素（地震特性、結構扭轉等），進行精確的抗震計算是非常困難的。結構的抗震設計除了進行細致的計算外，要特別注重結構概念設計。概念設計是指在結構設計中，結構工程師運用“概念”進行分析，做出判斷，并采取相應措施。根據概念設計，抗震房屋的建筑體形和結構總體布置應符合如下原則：采用規則結構，不采用嚴重不規則結構；確的計算簡圖和合理的傳力路徑；具有必要的剛度和承載力，具備良好的彈塑性變形能力和消耗地震能量的能力；部分結構或構件破壞不應導致結構倒塌，增加超靜定結構的次數。滿足抗震設計原則：即：“強節弱桿”、“強豎弱平”、“強剪弱彎”；置多道抗震防線，形成兩道或多道的抗震防線，增強結構抗倒塌能力。第一道防線是地震時先屈服的結構單元和構件，應是延性大、耗能力好的結構單元或構件，如剪立墻結構的連梁等。第二道防線的結構單元也有足夠的抗震能力，如框架-剪力墻結構的框架。
(2)加強底部框架剪力墻的設計。高層鋼筋混凝土框架—剪力墻結構中的剪力墻為第一道防線的主要抗側力構件。為了提高其變形和耗能能力，對框架—剪力墻結構中的剪力墻墻厚、墻體最小配筋率和端柱設計等做出了較嚴格的規定：剪力墻的厚度不應小于160 mm且不應小于層高的1/20，底部加強部位的剪力墻厚度不應小于200 mm且不應小于層高的1/16。剪力墻的周邊應設置梁(或暗梁)和端柱組成的邊框。端柱截面宜與同層框架柱相同，并應符合有關框架構造配筋規定；剪力墻底部加強部位的端柱和緊靠抗震墻洞口的端柱宜按柱箍筋加密區的要求沿全高加密箍筋。剪力墻的橫向和豎向分布鋼筋，配筋率均不應小于0.25%，并應雙排布置，拉筋間距不應大于600mm，直徑不應小于6mm。框架—剪力墻結構的其他抗震構造措施，應符合對框架及剪力墻的有關要求。
二、結構設計優化技術在房屋建筑結構設計中的應用
1、房屋建筑結構設計中的概念設計方法
在房屋建筑工程中，對于同一個建筑方案可以有不同的實現途徑和結構設計；這是由于房屋建筑結構的參數、荷載、所用的建筑材料的不同和差異都會導致各項的取值不盡相同的，因此，對于房屋建筑結構設計的細節處理方法也不是唯一的，而是需要工程師們根據多年設計經驗和實際操作理論和工程進展情況自行判斷，計算機無法解決諸多不確定問題。工程師們的判斷根據房屋結構設計規律的指導下進行主觀的概念設計，而這種概念設計是工程師在多種備選方案中的必要的選擇過程。
2、概念設計處理的實際建筑設計問題
概念設計幫助工程師使房屋建筑工程結構不受來自自然和人為不確定因素影響和破壞，即使產生破壞概念設計也可將這種破壞程度降至到最低點。因此，概念設計為了達到這一目的。就要首先考慮如何使房屋建筑不受這些不確定的外力因素的影響作為設計的主要內容。而綜合所有不確定的因素中，地震是最為常見的，因為一旦發生地震其由于沒有活動規律其破壞力是極大的，所以在房屋建筑結構設計過程中應該充分的考慮到地震的破壞作用，要盡可能采取有效的抗震措施，通常房屋高層建筑的外形分為板式和塔式兩大類：板式建筑平面兩個方向的尺寸相差較大，塔式建筑平面兩個方向的尺寸接近。對抗震有利的建筑平面形狀是簡單、規則、對稱、長寬比不大的平面。
三、總結
近年來，隨著我國高層建筑的發展，在其房屋建筑結構設計中會經常遇到一些問題，這就需要我們建筑結構設計人員通過自身經驗進行自主創新，要不斷通過正確的概念方法進行房屋建筑結構的優化設計。
【參考文獻】：
[1]史曼柏.住宅建筑結構優化設計的探討[J].科技創新導報，2009，(21)：36-36.
[關鍵詞]結構設計；優化；應用
中圖分類號：TB482.2 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）24-0063-01
1.前言
在建筑設計進程當中，要求建筑師需竭盡所能，揚長避短，將實用性跟藝術性完美結合，優化完成房屋建筑設計工作，在保障建筑質量高質獲取的同時盡可能降低投入成本，為此需針對建筑結構實施合理設計，兼顧經濟跟美觀，規避結構僵化問題出現。
2.簡析結構設計的優化技術
2.1 步驟
構建結構優化模型――通常而言，一般按照三個步驟實施房屋結構的整體優化設計，第一，進行適合設計變量的優化選擇，將直接影響設計要求的相關參數當作是變量指標，譬如說約束控制參數和目標控制參數等，其中結構造價以損失期望為目標控制參數，結構可靠度為約束控制參數，在設計中，針對變化范圍相對較小或者是結合結構要求及局部設計需求綜合考慮將能夠充分滿足設計要求的參數作為是預定參數，如此一來，便能大幅度減少設計及計算、編程過程所涉及的具體工作量；第二，將對應的目標函數確定下來，要求找到一組能夠符合對應預定條件的截面幾何尺寸、失效概率、鋼筋截面積，使得設計總費用得以優化降至最低；第三，將具體的約束條件確定下來，在可靠度優化設計基礎上，房屋結構優化設計約束條件涵蓋有結構強度約束以及尺寸約束、變形約束、構件單元約束、應力約束、裂縫寬度約束、基于正常使用極限值之下的彈性約束至最終極限值之下的彈塑性約束等方面內容。在具體的設計進程當中，在實際房屋結構工程建設中有效采用結構優化設計，通過對比房屋結構設計中對應的實際目標約束條件，確保各類型條件均能符合現行規范需求，盡可能實現最優化設計。
制定結構優化設計計算方案――一般來說，在可靠度優化設計問題基礎上能夠實施房屋結構的優化設計，該項工作復雜程度相對較高，涉及有多約束非線性及多變量優化問題等方面內容，在實際的計算進程當中，一般會進行約束優化問題向無約束問題的合理轉化并求解，相關計算方法包括有拉氏乘子法、復合形法及Powell法等多種計算方式。
有效實施程序設計――結合在可靠度基礎上構建的結構優化模型及計算優化方式，可進行多功能且具備有較快運算速度的綜合程序的有效編制。
2.2 實踐應用
細部結構優化設計――在結構優化設計中，設計人員需在宏觀把控的基礎上給予西部設計更多重視，譬如說，異形裂縫情況，選擇鋼筋的時候，應綜合考慮鋼筋材料的極限抗拉力值等相關因素，基于塑性要求基礎，擇取合適的建筑施工鋼材。譬如說為實現現澆板的良好受力，設計人員在選擇一級鋼跟冷軋帶肋鋼的時候建議選用冷軋帶肋鋼，房屋建筑的室內設計同樣需滿足相應基本需求，旨在確保建筑具備有良好的經濟安全性。
地基基礎結構優化設計――在建筑地基基礎上設計進程當中，首先需要做到的是針對相關設計方案實施優化選擇，若面對的建筑樁地基，則應結合施工現場的地理環境進行類型選擇，旨在實現造價的優化節約，對于樁端持力層而言，因為灌注樁長會受到直接影響，所以應因地制宜地選擇正確的結構優化設計方案。
2.3 功效
實現工程造價的優化降低――在具體的結構優化設計進程當中，通過對比高層住宅與多層住宅可以知道，建筑層數越多，則會產生越大的建筑面積，單位面積所占的土地面積則越小，能夠盡可能實現用地成本的優化節約，然而伴隨著建筑層數的加大導致建筑的總高度隨之加大，為此需盡可能加大建筑跟建筑相互之間的距離，進而所占用的土地面積節約量跟建筑層數的不斷增加難以擁有相同比例情況。針對建筑基礎部分來說，其是建筑各層所共同使用的，可是伴隨著建筑層數的不斷增加，導致基礎所承受荷載不斷加大，基于此需強化增大建筑基礎，如此一來，雖然建筑單位面積的造價大大降低，卻未能獲取像屋蓋那樣較為明顯的效果。
實現建筑結構經濟性的合理提升――伴隨著建筑層數的逐漸增加導致建筑墻體面積及柱體積不斷增加，進而加大建筑結構自身重力情況，基礎及柱的承載力隨之增加，建筑結構中的電氣及水衛管線越來越長；反之，若是建筑層數相對降低，則能夠實現建筑材料的有效節約，使得建筑能夠更好地實現抗震效果，與此同時，降低建筑總體高度，進而縮短兩個建筑相互之間的日照距離，從間接方面實現實際用地的合理節約。若是建筑擁有相同面積，其各自的形狀各不相同的話，會造成建筑擁有不同的外墻周長，建筑形狀為圓形或者是跟方形較為接近的時候，其對應的外墻周長系數則越小，外墻砌體及基礎、建筑內外表面裝修則越少，與此同時，建筑所具備的受力性能獲得優化提升，其對應的經濟性能有效增強。由此可見，充分實現結構優化方式的技術性，能夠使得建筑擁有使用美觀價值的同時盡可能降低投入成本，達到具體的經濟適用、安全美觀、便捷施工需求，在房屋建筑設計中合理應用結構優化設計手段，能夠順應現代市場的可持續發展要求。
3.結語
綜上，在建筑工程建設中，建筑結構設計中占據相對較大的比例，合理采用優化技術能夠獲取較為可觀有效的經濟效益，要求設計人員需嚴格遵循經濟合理、美觀適用的相關原則，精心設計，運用先進的現代化科技手段，擇取合理性較強的建筑結構設計方案，盡可能在降低造價的同時實現最大化經濟效益的合理獲取，確保建筑的高質完成。
參考文獻
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[2] 呂芳.淺析房屋建筑的結構設計優化方法與應用[J].《科技創新與應用 》，2013（34）.
[3] 鄒俊.建筑結構設計優化方法在房屋結構設計中的現實應用[J].《科技傳播》，2010（19）.
關鍵詞：結構設計；優化方法；實際應用
隨著社會的發展進步和土地資源需求量逐漸增加的同時，人們對房屋建筑設計和房屋質量的要求也在越來越高。為了滿足廣大購房者的需求和提高經濟效益，很多的房屋建造設計商開始進行房屋建筑結構設計的優化。目前，從房地產的市場銷售情況來看，應用建筑結構設計優化方法的房屋得到了大多數購房者的好評和青睞。本文主要圍繞建筑結構設計優化方法在房屋設計的應用展開分析和探討。
一、建筑結構設計優化方法在房屋結構設計中的現實意義
建筑結構優化方法在房屋結構設計中進行應用的現實意義主要有兩方面。一方面，對于購房者來說，在進行房屋選購的過程別關注房屋的價格、安全性和外觀設計等。而結構優化技術在房屋結構設計中的運用在很大程度上可以實現房屋的經濟型、適用性、安全性和美觀性等。另一方面，對于房屋的建造商來說，建筑結構設計優化方法的使用，在滿足購房者需求的同時，可以最大限度的降低建造成本來實現房屋建設的最大經濟效益，這不僅實現了雙贏，而且有助于房屋建筑得到更好更長遠的發展[1]。過去的房屋設計技術經常是難以同時滿足房屋消費者和房屋建筑商的雙向需求，而建筑結構設計優化技術就可以實現。因此結構設計優化技術在房屋結構設計中具有重大現實意義。
二、建筑結構設計優化方法在房屋結構設計中的具體應用方法
一個成功的建筑房屋設計是進行了審美功能與實用功能的有效結合。在進行房屋建筑設計的過程中，首先要從房屋建筑的整體效應和實際情況出發，在滿足房屋各項設計要求的前提下，對房屋平面設計的規模進行布置，然后，通過縮小房屋建筑質量中心與其剛度之間的差距來實現力度承載方向的均衡。建筑結構優化主要包括房屋頂蓋的優化系統、房屋基礎結構的優化設計、房屋周圍護欄方面的方案優化設計和其他結構細節部分的優化設計。以下是幾種常用的房屋建筑設計優化的模型和具體的優化計算方案：
（一）模型的設計
總的來說，對于建筑機構優化設計模型的建立主要是通過對影響結構優化設計的具體相關參數和相關變量的參數進行分析來建立初步結構設計的函數模型，再通過一些合理的計算方案等對初步結構設計進行優化設計。具體的建筑結構優化設計模型的建立主要有這幾點：第一步，結構設計人員要將影響整體結構設計的主要因素設置為設計變量，將影響不是特別大的因素變量設置為預定參數，從而達到從整體上減少設計程序的工作冗余。第二步，將預定參數中房屋建筑切面的尺寸和有關房屋建筑截面積的相關數據用函數表示出來，從而到達對成本總費用進行控制的目的[2]。第三步，規劃好有關制約建筑結構設計優化的條件，在進行約束條件的規劃過程中，設計人員要在滿足結構設計優化方案和房屋結構的實際標準的情況下，對房屋建筑結構的各項約束條件進行最佳優化。其中房屋建筑結構設計優化的約束條件主要有預應力的相關參數限制、變形情況的規定、房屋的尺寸規劃、結構的整體強度等方面。
（二）計算方案的優化
建筑結構的優化方法，主要是一種以房屋結構可靠性為基礎的房屋結構優化方案，這項方案中的變量較多，而且不同種類的數據也比較復雜，但結構設計優化人員一般都是在進行房屋結構設計規劃方案的計算時習慣于將一些具有限定條件的問題變為了沒有限定條件的問題。在房屋結構設計優化方案設置時可以采用拉氏乘子法、Powell 等計算方法。
三、建筑結構設計優化方法在房屋結構設計中的實際應用
在進行房屋結構優化的實際施工中，設計人員不僅要對實際施工情況進行全面考察的情況下對房屋結構的實際應用性進行優化，而且要追求房屋綜合價值的優化。這樣才能才能真正實現房屋結構設計的全面優化和實用。
（一）結構優化模型的建立
在進行房屋結構整體優化設計的過程中，要建立結構優化模型。優化結構模型主要有三點：第一，選擇并且確定合理的設計變量。設計變量的選擇不僅會影響到對設計要求影響較大的參數的選擇，也會涉及到參數重要性的區分問題，而且在很大程度上可以減少計算和編程的工作量。第二，確定優化設計目標函數。首先，設計人員要找出滿足函數條件的的目標函數，然后在根據目標函數進行結構設計優化的計算[3]。第三，確定模型的約束條件。在房屋的優化設計中，存在很多的約束條件，如結構強度約束、裂縫約束、變形約束和彈性約束等。在房屋結構的設計中使用設計優化方法，不僅可以在確保約束條件符合設計要求的基礎上，通過對結構設計模型的約束條件與建筑的實際約束條件的進行對比進行房屋結構的最佳設計。
（二）優化設計計算方案的選擇和程序的設計
第一，在進行結構的優化過程中，要在充分考慮所有變量因素的前提下，運用各種熟悉計算方法進行將所有的約束條件轉為非約束條件的計算，從而達到設計計算方案的優化。第二，在將優化計算方案和結構優化模型構建好的前提下，設計人員可以將編寫好的程序導入計算機中，然后只需要將相關的數據輸入到相關的系統中，再通過計算機程序的自動運行和計算就可以得到相關的結果。
（三）結果的分析
在得到計算結果之后，就要通過對計算結果進行分析來確定最佳的方案。房屋的建筑是一項資金、人力和施工材料等耗費量大的工程，因此，在進行房屋結構設計優化的主要目的就是能夠在確保房屋美觀和質量的前提下降低各種成本費用。因此，在進行房屋建造的過程中，必須進行總體法規的考慮，不能為了資金的節約而忽視設計的優化作用，要正確處理技術與經濟的對立統一關系。在進行房屋建筑結構設計的過程中，既要反對片面強調節約，忽視節航速上的合理性，導致整個工程項目達不到功能的要求，又要反對只注重技術，而忽略了對經濟的考慮。
（四）在進行房屋結構優化設計的過程中要注意的問題
一方面，前期方案的制定對建筑的總投資會有直接的影響，因此，設計人員在進行房屋結果設計優化時，要注意在前期方案的制定中，就要進行結構優化技術的運用來提高房屋建筑設計的經濟性。另一方面，在進行結構設計時，設計人員在對整個建筑進行整體宏觀把握的同時，要關注到細節方面。做好每一個小細節的結構設計優化，才能從根本上確保整個房屋建筑的整體結構達到優化。
結束語
總之，建筑結構設計優化技術在房屋結構設計中不僅實現了房屋結構設計方法的更新的突破，而且使房屋的結構設計實現了經濟型、美觀性和適用性的完美的結合。但建筑結構設計優化技術在具體的應用中是一個非常復雜的綜合性決策問題，因此房屋建筑商需要在實踐的過程中不斷的進行經驗的總結和問題的發現與解決，從而使結構優化設計方法能夠真正為我國的房屋建筑的發展服務和產生重大現實價值和意義。
參考文獻：
[1]范國興.建筑結構設計優化方法在房屋結構設計中的應用研究[J].雞西大學學報，2014，（8）：23-25.
【關鍵詞】房屋結構設計；建筑結構設計優化方法；實際應用
一、前言
近年來，人們對生活質量的要求不斷的提高，對房屋建筑的要求逐漸的從實用性向功能性、安全性、可靠性方向轉變，這給房屋建筑結構設計提出了更高的要求，如何提高房屋建筑結構設計質量，已經成為房屋建筑企業亟待解決的問題，同時也是社會各界廣泛關注的焦點。通過將建筑結構設計優化方法應用在房屋結構設計中，能夠有效的保證房屋建筑的功能性、經濟性以及實用性。因此，文章針對房屋結構設計中建筑結構設計優化方法實際應用的研究具有非常重要的現實意義。
二、建筑結構設計優化方法的概念以及重要性分析
1建筑結構設計優化方法的概念。建筑結構設計優化方法是從理論、經驗上對進駐結構設計進行優化，以建筑結構優化設計理論為依據，同時憑借經驗對建筑結構進行分析與認知，以此對建筑結構的整體進行優化，是對建筑設計以及工程部分的設計優化與完善。在進行建筑結構設計時，為了保證建筑結構設計的經濟性，以及降低結構設計分析的難度，應該嚴格的控制建筑結構設計的所有環節，進而保證建筑結構設計能夠滿足實際需求。
2建筑結構設計優化方法的重要性。建筑結構設計優化方法在房屋結構設計中的應用，能夠實現對房屋建筑結構的優化設計，不僅能夠有效的控制房屋建筑工程的造價，還能夠滿足建筑的實用性與美觀性。對于建筑企業來說，希望以最少的投資獲得最大的利益，因此必須保證房屋建筑結構設計的安全性、可靠性以及科學性，這就要求對房屋結構設計進行優化。與傳統房屋結構設計相比，結構優化設計方法的優點在于：保證房屋建筑結構的安全性；合理協調房屋建筑結構內部的所有單位；合理的利用材料的性能；降低工程造價6%-35%。由此可見，通過將建筑結構優化設計方法應用在房屋結構設計中，能夠有效的提高房屋建筑結構的安全性、實用性以及經濟性。
三、建筑結構設計優化方法在房屋結構設計中的實際應用分析
1建筑結構設計優化方法分析。建筑結構優化設計方法主要包括以下幾種：（1）拓撲優化方法，拓撲優化方法的主要內容是尋找建筑結構剛度最理想的傳力模式或者分布方式，以此優化結構的性能或者降低建筑結構的自重，拓撲優化方法是結構設計初始階段提出的概念性設計，通過整數變量的形式或者邏輯變量的形式來表現建筑結構的實際分部形式，以此或者最佳的布局設計方案，該種建筑結構設計優化方法與其他方法相比，其經濟效益更高，更容易被廣大工程設計人員所接受；（2）外形優化方法，外形優化方法的研究時間相對較短，指的是在結構拓撲結構一定的基礎上，調整結構內部形狀與框架，以此對建筑結構進行改進與優化，以對象為標準將外形優化方法分為兩種，即桿系結構與連續體結構，對于桿系結構外形優化方法，應該以節點作為為設計變量，然后進行截面優化，通常采用分布優化與綜合優化進行求解；對于連續體結構，通常采用數值、解析兩種方法進行結構外形優化；（3）截面優化方法，截面優化方法是采用有限元方法計算設計變量的所受應力與結構位移，通過科學的數學規劃方法以及靈敏度分析，實現對房屋建筑結構的優化。
2建筑結構設計優化方法在房屋結構設計中的實際應用分析。文章以某房屋建筑工程為例，該房屋建筑工程采用鋼筋混凝土框架結構體系，建筑面積為6408平方米，由于施工現場條件有限，建筑平面長度設計為58.1米，寬度設計為15.6米。該建筑工程總共7層，層高設計為3.6米，走廊寬度為2.4米，房間開間進深為6.6米，地基承載力控制在120kN/O-140kN/O之間，由于冬季氣溫相對較低，并且地下水深度為7m左右，地下水、降水會對混凝土造成侵蝕，為了保證該房屋建筑工程的安全性和可靠性，需要采用建筑結構設計優化方法對房屋結構設計進行優化和完善，具體表現為：
2.1創建房屋建筑結構優化設計模型。想要實現對房屋建筑結構的整體優化，應該創建完善的房屋建筑結構優化設計模型，具體步驟表現為：第一步，合理的選擇設計變量，在選擇設計變量時，應該將影響建筑結構的主要參數作為設計變量，例如約束控制參數、目標控制參數等，同時還存在一些影響相對較小、變化范圍也相對較小，能夠滿足相關設計要求的一些參數，通常采用預定參數表示，這樣能夠有效的降低編制程序工作量、計算量以及設計量；第二步，確定目標函數，在進行結構優化設計時，應該尋找一組可以滿足預定條件的截面相應的幾何尺寸、鋼筋截面積等的函數，以此降低工程造價；第三步，確定約束條件，為了保證房屋建筑結構的可靠性，在進行房屋建筑結構設計優化時，應該確定優化設計的相關約束條件，房屋建筑結構設計優化的約束條件主要包括結構體系約束、應力約束、構件單元約束、尺寸約束、結構強度約束、裂縫寬度約束等，同時在進行房屋建構設計過程中，還應該對實際的約束條件與目標約束條件進行比較分析，以此保證所有的約束條件都能夠滿足相關的設計要求，實現對房屋建筑結構的最佳設計。
2.2設計計算方案與程序。在進行房屋建筑結構優化設計時，設計人員應該對設計方案進行合理的優化，在此過程中會涉及到眾多的變量與約束條件，設計人員在進行設計與計算的過程中，應該充分、全面的了解這些變量與約束條件，并進行科學的分析，采用數學計算方式，實現對房屋建筑結構的優化設計。當創建了模型以及確定設計方案之后，設計人員還應該根據設計方案制定相應的程序，把相關變量錄入計算機，當出現設計變動時，應該改寫基礎結構，然后進行重新錄入，由計算機根據相關的編程數據得出相應的結果。
2.3結果分析。當計算機計算出結果之后，應該對結果進行分析，以此判斷設計方案的科學性與合理性。在進行房屋建筑結構設計時，應該保證房屋建筑結構設計滿足結構規范標準，這就要求設計人員從多個方面考慮，綜合分析之后更好的完善結構設計，降低建筑結構設計難度，在不影響整體施工質量的前提下，降低施工企業的施工成本。因此，在進行房屋建筑結構設計時，設計人員應該正視經濟與技術之間的矛盾，通過優化設計，有效的的解決經濟與技術之間的矛盾，盡可能的降低施工成本消耗。
四、結束語
總而言之，房屋結構設計是一項復雜的系統工程，通過將建筑結構設計優化方法應用在房屋結構設計中，能夠保證房屋建筑的安全性，降低投入成本，為人們建造安全、美觀、舒適、實惠、耐用的房屋建筑工程。
參考文獻：
[1]胡天水.房屋結構設計中的建筑結構設計優化[J].中華民居，2013，（4）：45-46.
[2]陳俊.淺談結構設計優化設計技術與其在房屋結構設計中的應用[J].科技向導，2013，（2）：172.
[3]白華.建筑結構設計優化方法在房屋結構設計中的實際應用[J].江西建材，2015，（13）：29.
關鍵詞：建筑結構設計；設計優化；方法
引言
進入21世紀以來，隨著物質生活水平的不斷提高，人們的生活理念發生了巨大的變化。作為人們工作生活的場所，房屋建筑的結構設計也成為人們關心的話題。在現代消費觀念的影響下，房屋不再僅僅是供人居住辦公，遮風擋雨的場所，同時還被賦予了滿足人們審美觀念的新功能。當前，除了最基本使用功能外，建筑正在被開發出越來越多的新用途，同時也是人們實現審美追求，提高生活格調重要途徑。建筑設計師在設計房屋時，不僅要考慮房屋的使用功能，更要從美學角度考慮更多的內容。只有二者協調統一，完美結合，同時滿足使用者在使用功能和審美要求上的雙重要求，才能成為受人青睞的建筑佳品。房屋建筑的結構設計包含的內容非常廣泛，其根本目標是實現功能完善、質量可靠、符合人們審美情趣的設計方案。要達到這個目標，需要持之以恒的長期學習和實踐，需要汲取其它優秀設計方案的菁華，取長補短，融會貫通，不斷優化設計方案，充分利用空間資源，最大程度地滿足房屋使用者的實際需要。
1 建筑結構設計優化的內涵
影響一座建筑物好壞的因素非常多。一般來講，人們對建筑物的評價來源于三個方面：外形、結構和質量。這些都和結構設計密切相關。房屋結構設計，不僅僅是整個建筑工程賴以實施的基本根據，更是一個建筑能否充分實現預定功能和目標的根本保障，是整個建筑工程的核心要素。優秀的房屋結構設計方案，應當能夠在有效控制成本投入，降低施工難度的基礎上，充分利用城市中的空間資源和其它資源，大幅提升建筑物的實用功能和安全質量。要取得優秀的設計方案，需要對既有設計不斷進行優化改良，從而最大限度地實現使用者對房屋的功能要求、質量要求和審美需要。同時，優化后的結構設計還能夠有效幫助建設者節約資金，降低建設成本。
2 實現建筑結構設計優化的一般方法
單純從建筑角度來講，結構設計優化主要分為房屋工程分部結構的優化設計和總體結構的優化設計兩種。一所房屋的設計建造，要根據具體情況，綜合考慮房屋建筑的人文要求、經濟要求和周圍環境要求等。合理充分利用資源，實現各種要素的和諧共存，是建筑房屋結構設計優化的基本理念。
2.1 建立結構優化的模型
實現建筑結構設計優化，首先需要建立一個數學模型，重現房屋的各項指標和影響因素間的復雜關系。可以按照以下幾個步驟建立模型：
2.1.1 合理選擇設計變量
設計變量通常優先選擇對建筑結構影響大的參數，即和設計目標直接相關的那些內容，如損失的期望C2和結構的造價C1等，還有和限制條件相關的因素，如結構的可靠度PS等；為了減少設計量、計算量和編制程序的工作量，還可以把部分因素用預定參數來代表，這些參數通常具有影響細微、波動不明顯的特點，往往通過局部調整或結構本身就能滿足相關要求。
2.1.2 確定目標函數
出于建造成本的考慮，需要建立一組函數，通過這組函數可以準確描述預定條件中截面幾何尺寸、鋼筋的截面積和相應的失效概率之間的關系。
2.1.3 確定約束條件
房屋建筑安全可靠是房屋結構優化設計必須滿足的基本條件，以此出發可以確定優化設計的約束條件。裂縫寬度、結構強度、構件的大小、結構應力、結構體系規格、可塑程度、確定程度等都是常見的約束條件。設計者要充分比較分析目標約束條件和實際約束條件，確保每個目標約束條件都有的放矢，符合實際，從而為設計優化提供根本保障。
2.2 設定計算方案
以提高安全性、耐久性和適用性為目標的建筑結構設計優化，往往具有約束條件復雜、變量眾多、函數非線性的特點，為了方便分析計算，通常采用將有約束的優化問題轉換成無約束的優化問題的方法求解。拉氏乘子法、復合形法、Powell 法等都是常用的優化計算方法。
2.3 程序設計
由于計算量巨大，計算過程復雜，為提高結果準確性和精度，通常利用程序來實現以提高安全性、耐久性和適用性為目標的房屋結構設計優化的計算過程。編寫的綜合程序要完全符合優化設計模型和計算方案，并具有功能完整、用途齊全、運轉高效等特點。
2.4 結果分析
結果分析是房屋結構設計優化過程中非常重要的一步，它直接關系到優化設計方案的最終選擇。程序運算的結果只是為房屋結構設計優化提供參考依據和備選方案，并非最終結果。由于上述模型函數主要體現的經濟成本上的優化，在結果分析時，設計者需要把更多的因素納入思考范疇中，在詳細地比較分析基礎上，選擇出最佳的設計方案。前文已經提到，現代社會的建筑，不僅要滿足實用功能，同時還需要滿足使用者的審美需求。造價成本和工程質量不再是優化設計的唯二標準。設計者需要從安全性、耐久性、使用功能、經濟效益、施工要求、美觀程度，以及和周圍環境的和諧統一等方面進行全方位多角度的考慮，要分析各種因素的影響，從使用者、建設方等多個角度考慮，綜合各方意見進行比較。任何考慮上的偏頗和疏漏都有可能造成建筑設計上的缺陷，從而影響建筑的正常使用。必須平衡使用各種資源，才能實現結構設計的最優化。
3 結束語
房屋結構設計優化，本質上是一次綜合所有影響的數據分析，對設計者的理論水平和實踐經驗提出了非常高的要求。房屋結構設計所需要達到的目標，絕大多數情況下不是一個單一的指標，而是一組指標的組合。這些指標往往互相影響，既是統一的，又是矛盾的，各有側重點，又相輔相成。設計者應當綜合考慮房屋的各種性能，選擇最有助于實現房屋建筑綜合效益的設計方案。在保障房屋安全和使用質量的前提下，設計者要用于創新，大膽實踐，努力尋求更好的設計路線，應用現代化設計工具，更好地實現房屋結構設計的目標。
參考文獻
[1]鄒俊.建筑結構設計優化方法在房屋結構設計中的現實應用[J].科技傳播，2010（10）.
【關鍵詞】房屋建筑；結構設計；應用
0.引言
隨著我國房地產行業的快速發展，房屋建筑的結構設計也在不斷響應時代的要求。在房屋緊缺的年代，房屋的實用性是房屋結構設計考慮的最主要因素。如今，時代在變化，對房屋建筑的結構設計的要求從實用性轉變成為了實用性與美觀性并存。同時對房屋建筑的結構設計還要考慮到房屋施工的時間與材料等一系列因素。房屋建筑的設計理念是房屋施工建設的重要內容，因此房屋建筑的結構設計優化，對我國房屋建筑行業具有重大的現實意義。
1.房屋的結構優化設計模型和設計方案
房屋結構優化設計主要在：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。除此之外，在優化的過程中還要考慮到布置、受力分析、造價分析等方面，對于整體結構優化，最終達到預想的優化目的。在設計的過程中，一定要嚴格的遵照設計的理念，對于平面的設計一定要規則對稱是剛性度有質量中心最大限度的重合，這樣對于整體的質量框架能夠更加的堅固。結構的優化，可以使工程更加的有保證，對于整體設計理念更加的符合工程的要求。
1.1結構優化設計的函數模型
結構設計優化就是在各種影響變量中選擇主要參數，并建立函數模型，運用科學合理的方法得出最優解。結構總體的優化建立模型的大致步驟是：設計變量的合理選擇。通常的設計變量選擇對設計要求影響較大的參數，將所涉及的參數按照各自的重要性區分，將對變化影響不大的參數定為預定參數，通過這種方法可減少很多計算編程的工作量。目標函數的確定。使用函數找出滿足既定條件的最優解。最后，約束條件的確定。
1.2房屋建筑結構設計的方法
（1）當結構平面圖在繪制結構平面布置圖時，需要輸入結構軟件進行建模。建筑物根據設防類別、烈度、結構類型和房屋高度進行相應的計算和構造措施要求。
（2）屋頂（面）結構圖當建筑是坡屋面時，結構處理方式有梁板與及折板式兩種。梁板式適用于建筑平面不規整，板跨度較大，屋面坡度及屋脊線轉折復雜的坡屋面，折板式適用于相反的條件。兩種形式的板均為偏心受拉構件。板配筋時應有部分或全部的板負筋拉通以抵抗拉力。
1.3房屋建筑的結構優化設計方案
結構優化設計多個變量、多個約束條件，屬于一個非線性的優化問題，設定計算方案時，常將有約束條件轉變為無約束條件來計算。常用的方法有拉氏乘子法、符合型法等。完成計算方案的設定后只需編制相應適用的運算程序即可得到我們的最終優化結果。
2.結構設計優化在應用中注意事項
結構設計優化主要應用在對于房屋建設的整體規劃、地基建設、抗震設計、水電管道設計中都發揮著重要的作用。房屋結構優化可以使房屋的實用性與美觀性達到完美的融合，還可以降低工程的運行成本，提高建設效率。但是結構設計優化在應用中還需要注意一下幾個方面：
2.1前期方案
前期方案是整個工程運作開始的階段，也是非常重要的階段，因為它直接決定了工程建筑的成本預算。如果房屋結構的設計沒有與前期方案的制定進行協調，就會造成各司其職，不能完成最后的和諧統一。因此未來的房屋結構設計應該參與到建筑師對房屋建筑的設計中去，互相聽取雙方的意見，達到利益的最大化。良好的開始是成功的一半，因此前期方案要充分考慮到對結構設計中可能產生的問題，雙方深入的討論，直至達成一致的意見，互惠互利，降低建筑投資總成本。
2.2細節結構設計優化
概念設計應用于沒有具體數值量化的情況，設計過程中需要設計人員靈活的運用結構設計優化的方法，達到最佳的效果。與宏觀把握相對應的，設計的過程同時要注意對于細部的結構設計優化，比如現澆板中的異形板拐角處易出現裂縫，可劃分為矩形板。注意鋼筋的選擇，I級鋼和冷軋帶肋鋼市場價格差不多，但是他們的極限抗拉力卻相差很大，所以在塑性滿足要求的情況下，現澆板的受力鋼筋就可選擇冷軋帶肋鋼筋。
3.結構設計優化的意義
3.1節約建筑成本
對于企業來說，獲得利益是最終的目標。獲得收益是企業發展的目的，尤其是建筑行業。隨著人們對房屋結構要求的提高，以前的工程設計圖與施工方案很難滿足人們的要求，而且舊的結構設計方式，也會增加企業的成本，使企業獲得的收益降低。因此各個建筑行業都要尋求一個兩全其美的辦法，既能夠節約建筑成本，又可以提高企業的經濟效益，同時還可以滿足人們的需求。這就需要對房屋結構設計進行優化改革。
3.2提高房屋建筑結構實用性
如今土地資源緊缺，經過政府的合理的城市規劃，提出了改善房屋結構設計的辦法。近年來我國高層建筑鱗次櫛比，已經逐漸形成了建筑設計的特色。為了應對高層樓房的現實因素，也需要對房屋建設的總體進行優化設計，提高建筑結構的實用性。房屋的設計要考慮到安全的因素，房屋的層級不同，對施工的要求也會不斷增加，相關材料的使用標準也是不同的。房屋結構設計的優化要考慮到流水管道的排列問題，電線在墻體的走向問題、媒體管道的安置問題、還有地熱供暖管道的排列問題等等。同時房屋結構設計者還要考慮不同樓層的采光條件，還有室內格局。好的格局也是人們選擇房屋的關鍵。各種實際問題都構成了房屋建筑的實用性問題。因此對房屋結構設計的優化，可以很好的解決上述問題帶給人們的困擾，提供給人們一個安心、舒心的住宅環境。近年來，人們對住宅的美觀性也在不斷提升，這跟房屋的格局，和整棟樓房的整體形態有關，為了不斷適應市場經濟的發展要求，滿足人們的各種需求，要求我們要對房屋建筑結構進行優化與應用。
4.結語
對于房屋建設來說，房屋的結構設計尤為重要，優化結構設計可以節約房屋建設的成本，提高房屋建設的效率，不僅可以提高專業技術的指標，而且還能符合廣大受眾的需求。本文通過對房屋結構設計優化的模型和設計方案，提出了一些好的措施，針對現行的房屋結構設計在實際應用中存在的問題，提出相應的解決方案。房屋結構設計優化可以設計出更合理的房屋建造模式。滿足人們對房屋結構的要求，設計出高質量、安全、舒適、健康的生存環境。推進我國建筑行業向更廣闊的方向發展。 [科]
【參考文獻】
引言
隨著社會經濟的不斷發展與進步，人們的生活水平也得到了不斷提高，人們對生活質量的要求也越來越高。在房屋建筑方面，人們不僅要求建筑必須要有一定的安全性與適用性，而且還要求建筑要具有一定的美觀與經濟性。但是，在實際操作的過程中，在設計建筑結構的時候，設計人員一定要對施工的便利性進行考慮，這樣才能在規定的時間內完工。因此，在設計建筑結構的時候，采取適當的優化方法，不僅能充分滿足人們對房屋結構的安全性、經濟性以及合理性要求，而且還能滿足人們對建筑結構的美觀要求。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分析與研究具有非常重大的意義。
1.建筑結構優化方法在房屋建筑中的重要性
從我國現階段的國情與發展趨勢來看，房屋建筑在不久的將來，主要表現為高層或者超高層住房。基于這種客觀實際，如何盡可能地減少投入的資金，并對房屋建筑的結構設計與時展的需求相符合予以保證，便成為了很多建筑企業與投資人員越來越關注的問題[1]。
要想優化房屋的結構，施工人員一定要將保障建筑質量安全作為前提與基礎，細致分析設計方案中的各個細節，并采用較為先進的設計理念與技術，控制好工程造價。從相關的數據反映情況來看，與沒有經過設計優化的建筑相比較而言，對房屋結構進行設計優化之后，經費可以縮減8%-22%。然而，在實際的操作過程中，因為被多方面的條件限制住了，要真正地施展起來，需面臨非常多的困難，而且也無法將其優越性充分地發揮出來。
在優化房屋建筑結構設計的時候，可以將建材的性能與機械設備的性能充分地發揮出來，這樣，與之前的建筑結構設計相比較而言，則更加具有優勢。而且，優化建筑結構的設計之后，工程造價的資金投入便能得到有效地降低，從而讓企業能夠贏得更高的經濟效益。此外，優化建筑結構的設計之后，可以實現房屋結構中各個單元的有機整合，從而提升了建筑的質量，對人們的居住安全給予了重要保障。因此，要想對房屋結構具有更強的適用性與更好的經濟性，優化房屋的結構設計，是一條行之有效且非常重要的途徑[2]。
2.建筑結構設計優化方法在房屋結構設計中的應用
（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）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[3]。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。
（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。此外，因為剪力墻中的暗柱通常采用的都是鋼筋建材，通過大開間的剪力墻構造應用，是可以有效縮減鋼筋的使用
數量。
（4）協調優化結構與建筑
對房屋結構進行設計的時候，應該盡可能地對建筑的結構與整體平面的配合緊密予以有效保證，使得結構合理、造型美觀的效果可以有效的實現出來。對建筑墻與柱進行布設的時候，應該和房建平面的功能需求一樣，每個房建的開間與進深等都應該保持一致。盡可能地簡潔建筑系統，不可以讓柱與墻之間出現錯位的情況，而且每一層的截面面積與高度都應該是一樣的。
結語
綜上所述，對房屋建筑結構進行設計優化的時候，不僅要對建筑自身的功能予以保證，還要能夠有效地控制好工程投入的資金。而且，開發商與建筑企業，不應該對建筑結構設計優化帶來的經濟效益給予過多的重視，在追求經濟利益的過程中絕對不可以通過降低質量質量標準，削弱技術性能以及縮減建材等方式。所以，對建筑結構設計優化方法在房屋結構設計中的應用進行分析與研究具有非常重大的意義。