试论建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的实际应用.docx

试论建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的实际应用摘要：本文首先对建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的现实意义进行了简要地阐述然后分析和讲述了建筑结构设计优化在房屋结构设计中的具体应用方法最后笔者分析和探讨了建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的实际应用。希望通过本文对建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的实际应用相关问题的分析与探讨能够有助于我国建筑房屋的设计实现实用性、安全性、经济和美观性的目标。关键词：结构设计；优化方法；实际应用随着社会的发展进步和土地资源需求量逐渐增加的同时人们对房屋建筑设计和房屋质量的要求也在越来越高。为了满足广大购房者的需求和提高经济效益很多的房屋建造设计商开始进行房屋建筑结构设计的优化。目前从房地产的市场销售情况来看应用建筑结构设计优化方法的房屋得到了大多数购房者的好评和青睐。本文主要围绕建筑结构设计优化方法在房屋设计的应用展开分析和探讨。一、建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的现实意义建筑结构优化方法在房屋结构设计中进行应用的现实意义主要有两方面。一方面对于购房者来说在进行房屋选购的过程中特别关注房屋的价格、安全性和外观设计等。而结构优化技术在房屋结构设计中的运用在很大程度上可以实现房屋的经济型、适用性、安全性和美观性等。另一方面对于房屋的建造商来说建筑结构设计优化方法的使用在满足购房者需求的同时可以最大限度的降低建造成本来实现房屋建设的最大经济效益这不仅实现了双赢而且有助于房屋建筑得到更好更长远的发展[1]。过去的房屋设计技术经常是难以同时满足房屋消费者和房屋建筑商的双向需求而建筑结构设计优化技术就可以实现。因此结构设计优化技术在房屋结构设计中具有重大现实意义。二、建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的具体应用方法一个成功的建筑房屋设计是进行了审美功能与实用功能的有效结合。在进行房屋建筑设计的过程中首先要从房屋建筑的整体效应和实际情况出发在满足房屋各项设计要求的前提下对房屋平面设计的规模进行布置然后通过缩小房屋建筑质量中心与其刚度之间的差距来实现力度承载方向的均衡。建筑结构优化主要包括房屋顶盖的优化系统、房屋基础结构的优化设计、房屋周围护栏方面的方案优化设计和其他结构细节部分的优化设计。以下是几种常用的房屋建筑设计优化的模型和具体的优化计算方案：（一）模型的设计总的来说对于建筑机构优化设计模型的建立主要是通过对影响结构优化设计的具体相关参数和相关变量的参数进行分析来建立初步结构设计的函数模型再通过一些合理的计算方案等对初步结构设计进行优化设计。具体的建筑结构优化设计模型的建立主要有这几点：第一步结构设计人员要将影响整体结构设计的主要因素设置为设计变量将影响不是特别大的因素变量设置为预定参数从而达到从整体上减少设计程序的工作冗余。第二步将预定参数中房屋建筑切面的尺寸和有关房屋建筑截面积的相关数据用函数表示出来从而到达对成本总费用进行控制的目的[2]。第三步规划好有关制约建筑结构设计优化的条件在进行约束条件的规划过程中设计人员要在满足结构设计优化方案和房屋结构的实际标准的情况下对房屋建筑结构的各项约束条件进行最佳优化。其中房屋建筑结构设计优化的约束条件主要有预应力的相关参数限制、变形情况的规定、房屋的尺寸规划、结构的整体强度等方面。（二）计算方案的优化建筑结构的优化方法主要是一种以房屋结构可靠性为基础的房屋结构优化方案这项方案中的变量较多而且不同种类的数据也比较复杂但结构设计优化人员一般都是在进行房屋结构设计规划方案的计算时习惯于将一些具有限定条件的问题变为了没有限定条件的问题。在房屋结构设计优化方案设置时可以采用拉氏乘子法、Powell等计算方法。三、建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的实际应用在进行房屋结构优化的实际施工中设计人员不仅要对实际施工情况进行全面考察的情况下对房屋结构的实际应用性进行优化而且要追求房屋综合价值的优化。这样才能才能真正实现房屋结构设计的全面优化和实用。（一）结构优化模型的建立在进行房屋结构整体优化设计的过程中要建立结构优化模型。优化结构模型主要有三点：第一选择并且确定合理的设计变量。设计变量的选择不仅会影响到对设计要求影响较大的参数的选择也会涉及到参数重要性的区分问题而且在很大程度上可以减少计算和编程的工作量。第二确定优化设计目标函数。首先设计人员要找出满足函数条件的的目标函数然后在根据目标函数进行结构设计优化的计算[3]。第三确定模型的约束条件。在房屋的优化设计中存在很多的约束条件如结构强度约束、裂缝约束、变形约束和弹性约束等。在房屋结构的设计中使用设计优化方法不仅可以在确保约束条件符合设