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摘要：建筑结构设计安全性的实质是根据科学合理的建筑结构设计来提高建筑的安全性。在进行设计工作时，不仅要考虑其安全性，还需兼顾考虑到其使用功能及经济性。本文对建筑结构设计优化方法在建筑结构设计中的应用进行分析与探讨。
关键词：结构设计；优化技术；建筑结构设计
引言
在建筑结构设计中，结构优化设计技术起到至关重要的作用，采取合理的结构优化设计不仅可以节省大量的建筑结构空间设计，更可以节省大量的资金，创造更多的经济价值，在结构优化设计中，应用现代化的科技手段，构建合理的建筑设计方案，达到经济适用的目的。
1.建筑结构设计的具体方法
1.1砌体结构的设计优化
砖砌体在房屋建筑结构中主要担负着抵抗侧向位移与承重的作用，其布置方式较为多变，但在跃层结构或表现出过大的受力结构中却并不适宜。应优化平立面结构，保证建筑形体的规则性，抗侧力构件平面布置宜规则对称，侧向刚度沿竖向宜均匀变化。纵向抗震墙体在建筑整体中，必须保证有三条以上，合理规划门窗的开口规格，一般要将宽度控制在2m或2m以下，以利于增加建筑结构的稳固性。
1.2建筑地基结构设计
对建筑工程来讲，地基是保障建筑质量的根本性环节，也是整个结构设计中的核心部分。地质因素是地基设计中需重点考虑的问题，房屋的承载力、水文地质条件及区域性的抗震性等，都需要进行综合协调与处理。当基础宽度在2.5米内，需要首先考虑到四合土条形基础、灰土条形基础等刚性较强的基础类型；而当建筑的基础宽度在2.5米以上，则需要采用一些柔性较强的基础类型。对建筑承载较多并且没有地下室的多层建筑结构，由于其结构类型属于内框架结构，应采用交叉梁的设计形式或十字型的地基，来增强地基的强度，有效避免不均匀沉降情况。在地基设计中，后浇带的地基设计结构样式可以合理确保地基避免不均匀沉降现象，由于后浇带的设计形式所使用的建筑材料比原先的建筑构件更具有稳定性，并且其混凝土具有微膨胀的特性，可以带来更好的牢固性。
1.3剪力墙的设计优化
对剪力墙进行优化设计，连梁是最为重要的环节。若将连梁的剐度增加，就会产生增加建筑结构地震作用的情况，造成连梁与墙肢的内部受力分配大幅度增加，应将此处构件的钢筋配置适度增加，使建筑材料受到不必要浪费。在进行房屋建筑结构设计时，不应选择将大刚度窗下墙当做连梁的设计。选择的设计方式应是把连梁设计成刚度与截面较小的弱连梁，并在达到结构的刚度与变形程度要求的条件下，进行经济与变形能力等多方面思考，对构件进行合理布置。剪力墙设计越多，建筑结构也就具有更大的抗侧力，减少建筑结构的位移，却导致地震力的增大。
1.4建筑结构细部设计优化
进行建筑结构的设计优化，不但要关注整体设计，也应对各细部结构部件的设计给予重视，如进行现浇板设计时，为达到去除拐角裂缝与结构受力均匀的目的就需将异形板划分为矩形板。对建筑结构底部的框架抗震墙的钢筋配置通常较大，若在材料选用上使用冷轧带肋钢筋则能适当减少钢筋配置，更便于施工与达到控制工程造价的目的。在有关设计技术优化方面，也可增加对现代化高科技的利用。如今计算机仿真优化设计形式已在建筑工程设计行业得到广泛运用，基于计算机软件对设计思路进行模型化的分析，直观准确。因此人工设计配合计算机的运用进行房屋建筑工程的设计优化应得到更有力推广。
2.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的实际应用
2.1前期设计环节
在房屋设计方面存在的普遍问题是在前期环节并没有将建筑结构优化设计的方法应用其中，在设计前期并没有考虑结构设计的科学性与合理性，甚至部分情况下，会对房屋结构设计造成负面影响。必须在前期设计环节将建筑结构优化设计方法应用其中，选择较为合理可行的结构形式，策划合理的设计方案，在设计初始时期保障设计的合理性，为整体设计创造较好的开端。
2.2概念设计优化
在选择合理的优化方案过程中要对房屋建筑工程的实际情况进行了解与分析，保证优化方式的适用性与经济性。概念设计是结构优化中常用的一种方法，可通过设计人员的经验来选择灵活的设计方案。对已确定结构布置的房屋，会在考虑相同荷载作用的情况下选择不同的分析方法。房屋建筑设计选用的设计参数指标、选择用的建筑材料与荷载标准值得去法等都有很大的不确定性，在实际工程过程中，会出现与现实不符合的情况。这些因素的影响性可通过设计人员来判定。房屋建筑结构中概念优化设计的关键点是设计人员的理论知识与实践知识，理论知识与实践知识越丰富的设计人员越能实现对房屋结构的优化设计。房屋概念优化设计的关键在于设计人员的经验积累，经验越丰富的设计人员，就越能实现房屋建筑结构的优化设计。
2.3抗震概念设计
在房屋结构设计中，建筑结构设计优化方法主要应用于无具体数据参数指标的抗震设计情况。将抗震设防烈度作为设计案例，正是由于其发生具有较大的不确定性，实际计算情况通常会与预定设计情况产生差异，需采取结构优化设计中的概念设计方案。将以往数据作为辅助考察依据，在具体设计过程中，将建筑结构优化设计方法灵活运用于设计中，以期达到最佳设计值。在保障宏观设计满足要求的同时还需注重结构细节的设计。将房屋结构设计细节中现浇板的选用作为具体设计要求，若其异形板在拐角末端较易产生断裂情况，设计时则需要考虑钢筋选择的范围，在投入成本相当的情况下，选用极限拉力较强、能满足塑性要求的钢筋材料。
2.4对建筑主体上部结构进行的科学性优化
房屋建筑的上部结构设计应当建立相应的模型并进行系统的优化。如剪力墙结构体系：整个过程最先一步就应合理布置剪力墙，保证剪力墙整体的质量是均匀的，这样能将楼层中平面刚度的中心点重合于楼层整体的结构重心，减小地震作用或风力等对其的破坏。在房屋建设时，若条件允许，要尽可能对剪力墙进行大开间的构造，加长剪力墙的墙肢长度，减少墙肢的数量，还能在符合标准的基础上减少混凝土的使用。剪力墙里的暗柱是对墙身局部部位的钢筋构造加强，若采用较大的剪力墙就可减少相对的钢筋使用数量，减少相应成本。然而若建筑本身不具有相应条件，对抗震抗压的要求较高，就不得采用过大的剪力墙。
结束语
建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的实际应用具有重要意义，是使房屋实现新的价值的重要手段。突破以往简单的安全经济特点，变得更美观、适用并易于施工。建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用还处于一个摸索阶段，需要广大设计者与建造者不断探索，使优化方法得以优化，使其应用能取得更大的经济效益。
参考文献
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