摘 要：随着我国经济的快速发展，各行业发展也非常迅速，人们的生活水平和生活质量有了很大的提高和改善，对于房屋建筑的要求也是越来越高。结构设计是房屋建筑设计中的重要组成成分，直接影响着房屋建筑质量与房屋结构的安全性及稳定性。随着建筑行业的现代化发展，人们对于建筑工程的结构设计要求也具有了全新的标准，为了满足人们对建筑结构设计的更高要求，相应的设计人员需要不断的优化结构设计方案，找出其中的不足并加以改进。
关键词：房屋结构设计;建筑结构设计优化方法;应用
1 引言
我国建筑行业发展至今，不管是其建筑规模还是建筑技术在国际领域都处于领先地位，其建筑成果得到高度认可。随着社会的进步与生活水平的提高，人们对建房屋设计的要求也越来越高。如何在激烈的建筑市场竞争中得到生存，设计出让业主满意的房屋，是广大建筑企业以及施工设计人员需要认真思考的问题。加强对建筑结构设计的不断优化，不仅能满足人们的需求，还能够减少相应的经济损耗。
2 建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中应用的重要性
根据目前我国房屋建筑的发展趋势，未来的房屋建筑将以高层或超高层为主。因此如何减少资金的投入量，又保证人们对房屋建设的结构设计满意，就是广大建筑企业与相关的建筑设计人员需要认真探讨的问题。建筑企业需要在保证质量的前提下，对房屋结构设计进行优化。首先需要对设计方案进行科学的分析，运用先进的设计理念与方法对工程建筑进行总体的规划，这样建筑工程的造价问题就能够得到有效的控制。并且如果建筑设计人员能够将经济效益与设计方法进行科学的设计，那么企业将获得最大的经济效益。因此，将建筑结构设计进行优化，不仅能够使建筑设备与材料的功能得到全面的应用，适当降低造价投入，为建筑企业带来一定的收益，而且还能够与房屋的结构层次系统的结合，提高房屋的质量，保证居民的安全。综上所述，建筑结构设计优化方法对房屋结构设计具有重要价值，不仅能够满足现代人对于房屋设计的心理需求，而且还集审美、实用、生态以及经济等价值于一体，保证建筑行业的可持续发展。
3 房屋结构设计中建筑结构设计优化方法的应用
3.1 概念设计与细部结构设计优化
在遇到一些不确定的数值因素如地震，我们在进行建筑结构优化设计时可以采用概念优化的方法，将相应的数值作为参考，作为辅助设计的依据。而如果是针对现浇混凝土构件转弯处容易开裂的现象，就可以将其简化成矩形板，既方便又安全，所以应该重视对细部结构的优化设计。
3.2 分段优化与寿命优化
随着建筑企业的竞争越来越激烈，人们与社会越来越重视房屋结构的稳定性问题，建筑结构变得越加复杂化与多样化，建筑企业应该如何在激烈竞争中保证建筑结构的稳定性是各个企业都要面临的问题与挑战。在所有的建筑工程项目的使用年限内，每个环节都需要选择不同的设计方案，也就是说设计方案必须根据每个环节与各个阶段的具体情况以及实际特点进行，因此每个阶段都可以进行分段优化与寿命优化。同时，人们越来越意识到建筑结构的稳定性对建筑建设所起到的至关重要的作用，在建筑工程设计中设计人员必须根据每个阶段的性质与特点进行不同优化方案的选择与确定，确保建筑工程结构的稳定性与安全性，保证建筑工程项目的寿命优化达到设计要求的使用年限，在满足人们居住生活要求的基础之上，提高建筑工程项目的使用寿命，实现经济效益与生态效益的系统统一。
3.3 结构优化的具体措施
3.3.1 結构设计模型的优化
结构设计模型优化的具体步骤如下：合理的选择设计变量;确定目标函数;确定约束条件。
3.3.2 结构设计优化方案
在进行建筑结构优化设计时，可以用无约束条件来替代有约束条件进行计算，具体的方法有拉氏乘子法、符合型法等方法。比如在设定完结构设计时，要编制相应的运算程序即可获得结构设计的最优方案。采用装配式的梁、柱时，可以缩短工期;采用现绕钢筋混凝土结构时使结构的整体性、抗震性增强，而且在施工时可以浇筑成各种形状的柱子。
3.3.3 有区分的优化设计
针对不同房屋结构制定有针对性的优化设计，如加强对砌体房屋构造措施的优化（尤其是构造柱和圈梁）以及基础承载力和埋深的修正能够有效的控制含钢量，从而达到降低工程造价的目的。对多层框架结构房屋的结构优化设计是设计人员不可忽视的问题。框架结构对其梁、板、柱以及基础数据的有效控制并结合规范的规定设计，能够使含钢量降低。而且优化后的建筑物更有利于抗震的要求，既做到了省材又做到了安全。
3.4 钢筋混凝土框架结构优化设计
钢筋混凝土结构在建筑项目中是一项十分重要的结构部分，在很大程度上直接影响着房屋建筑工程项目的整体质量与安全。节点设计是钢筋混凝土结构设计中的重要环节，在计算建筑钢筋混凝土结构中，设计人员一般情况下会简化设计的流程，将建筑钢筋混凝土结构中的梁柱连接简化为刚性的连接或者是按照设计的标准进行连接，这样将梁柱简化为刚性连接，就会导致夹角处不会发生变形的这个弊端，另一方面，如果将梁柱简化成理想的连接方式，在后期进行计算的时候，梁柱就无法对钢筋混凝土结构的弯矩进行传递，也就是说结构分析模型与设计节点之间出现了不匹配的情况，进而对钢筋混凝土结构设计造成不利影响。所以在钢筋混凝土结构的优化设计中必须按每个环节的具体情况来进行操作，部分钢筋混凝土框架结构的项目可以采用准则法进行优化设计，根据建筑架构的截面大小，采用有限单元法优化结构分析，最后得出房屋建筑钢筋混凝土框架的优化方案。
3.5 结构优化与排水系统优化相协调
在房屋结构设计中，排水系统的专用房间内布满了许多机械设备，所以其荷载能力与强度都非常大，因此，可以将其设置在地下室中，不过需要保证管道的预留宽度与尺寸符合设计的标准要求，楼板的钻孔位置也需要进行加固。并且要注意尽可能降低水平方向的管线穿过柱或梁这一事件发生的概率。为了避免管道在建设过程中穿过承重墙，因此需要对墙体进行对应的加固。这样可以保证建筑结构优化与排水系统优化相协调，降低管道绕柱或绕梁现象发生的风险。
3.6 注重设计与经济的兼顾
在房屋建筑工程面积相同的前提下，平面形状、方形或者圆形的周长也会相对较长，前提投入墙体消耗的面积也会相对较少，成本投入也会相对较低。同时，不断的比对可以发现，不管是平面形状、方形或者圆形的内部构件相对较为稳定，并且具有相对良好的受力性，这在很大程度上降低了辅助材料和设备的使用，节省了工程的施工成本。
4 结束语
建筑结构设计优化的方法在保证建筑本身功能的基础上，进一步提高建筑的建设质量与环保能力，在满足人们对房屋质量需求的基础上，还将安全美观、经济实用等价值结合起来，不仅能够进一步提升人们的审美能力以及文化素养，而且还有利于减少工程造价，使企业的建筑利润最大化，保证建筑行业的可持续发展。
参考文献：
[1] 李君永.建筑结构设计中BIM技术的应用实践分析与研究[J].中国住宅设施，2017（1）：19～20+10.
[2] 崔双双.RC框架结构整体抗震性能系数与综合反应修正系数研究[D].哈尔滨工业大学，2017.
[3] 牛泽林.基于可靠度理论的黄土隧道衬砌结构安全评价与分析方法[D].长安大学，2017.
[4] 周颖，吕西林.智利地震钢筋混凝土高层建筑震害对我国高层结构设计的启示[J].建筑结构学报，2017（5）：17～23.
[5] 陆海燕.基于遗传算法和准则法的高层建筑结构优化设计研究[D].大连理工大学，2017.