隨著經(jīng)濟的發(fā)展和工業(yè)化進程的加快，建筑行業(yè)的競爭也越來越激烈。在這種競爭的前提下，市場中的建筑企業(yè)要想在競爭中勝出，就必要對著重對建筑施工以及建筑的結構設計進詳盡的研究，更大程度地保證建成的建筑質量可靠，對結構設計進行不斷優(yōu)化，才能夠贏得市場。

1 建筑結構設計優(yōu)化方法的含義和特點

1．1 含義

所謂建筑結構設計優(yōu)化方法就是在建筑施工的過程中，在考慮到施工的便利性的同時，還要將藝術審美和藝術學等結合起來，將房屋的使用功能和藝術性全部包含在一起的一種結構設計方法。在進行設計的過程中，會將全部設計出來的設計方法進行選擇，得到最佳的一個結構優(yōu)化設計方案，最大程度地保證建筑的質量、實用性以及藝術的完美型。

1．2 特點

因為建筑結構設計優(yōu)化方法是選擇最佳的一套方案，在具備一些標準的前提下，還具有以下特點。第一，在進行建筑結構設計優(yōu)化方案設計時，所牽涉的領域較廣，其設計的方法多具備科學的聯(lián)系性;第二，具有較強的美觀性;第三，結構優(yōu)化的方法具備較強的實用性以及較高的質量安全保證;第四;具有環(huán)保性以及經(jīng)濟實用性。

2 建筑結構設計優(yōu)化在建筑中的現(xiàn)實意義

作為建筑行業(yè)建筑結構優(yōu)化的相關人員，應該能夠了解建筑結構優(yōu)化設計對建筑本身或是對于居住的人來說都是具有重大意義的。一方面，建筑結構優(yōu)化設計能夠大幅度地增加建筑的整體美感，給人帶來一種美的享受。而且，在滿足了人們這種美的享受的同時仍就還保持價格的優(yōu)越性，最大限度的控制建筑的造價。另一方面，對于建筑商來說，都希望在一個工程中用最小的投資獲取最大的回報，同時也保證建筑的質量，這就需要通過對建筑結構進行科學的優(yōu)化才得以實現(xiàn)。和傳統(tǒng)的建筑相比，現(xiàn)代建筑的現(xiàn)實意義在進行結構優(yōu)化之后能夠一定程度地減少工程造價，將建筑的各項指標趨于平衡，從而保證建筑材料使用的合理性，提升建筑的經(jīng)濟實用性。

3 結構優(yōu)化設計在建筑結構設計中的步驟

3．1 建立結構優(yōu)化模型

建筑結構優(yōu)化計算方案和優(yōu)化設計模型是建筑結構優(yōu)化設計的兩個重要重要組成部分。結構設計優(yōu)化就是在眾多的變量中選出重要的參數(shù)，針對這些參數(shù)進行函數(shù)模型的建立，從而計算出最優(yōu)解。通常來說，模型的建立總共分為兩個部分，首先是選擇較為合理的設計變量，這對模型的構建有著至關重要的作用，同時變量設計也會影響到參數(shù)的選擇，合理的計算變量能夠有效地減少計算編程的工作量;其次是確定目標函數(shù)。目標函數(shù)的確定要先找出能夠滿足函數(shù)條件的最優(yōu)解，然后對約束條件進行確定，約束條件包括尺寸、強度、彈塑性以及應力等方面。在進行建筑結構優(yōu)化的時候，要保證這些約束條件都在規(guī)定的范圍中，滿足設計所需的要求。

3．2 設定優(yōu)化設計計算方案

在建筑結構優(yōu)化中，很多約束條件和變量參數(shù)都會對優(yōu)化過程產(chǎn)生影響。所以在進行計算的時候應該把所有的約束條件都轉化成非約束條件，確保優(yōu)化過程順利完成，同時，要全面地考慮到變量的因素，運用科學合理的計算方法進行建筑結構的優(yōu)化設計工作。

3．3 程序設計

程序設計就是在設計優(yōu)化計算好方案的基礎上，進行程序的編寫，將程序導入計算機中，在后期的計算過程中只需要將相關的數(shù)據(jù)輸入系統(tǒng)中，通過計算機計算就夠更加直觀的得出結果。

3．4 結果分析

結果分析時結構優(yōu)化設計的重要一步，對計算機結算出來的數(shù)據(jù)要進行詳細的分析，才能夠根據(jù)數(shù)據(jù)給出的信息確定優(yōu)化設計的最佳方案。在進行結構優(yōu)化設計的時候，要全方面地考慮到各種阻礙因素，最大程度地保證建筑的結構優(yōu)化設計工作的完成。對于建筑工程來說，會耗費較多的財力物力和人力，進行結構優(yōu)化的最終目的就是要將這些這些指標降到最低，同時保證建筑質量的可靠性。所以，在進行建筑的時候，通常要注意以下幾個問題。首先要在建筑的經(jīng)濟和技術之間找到一個平衡點，把這兩者的矛盾降到最低，在高技術的情況下，不必花費更多的經(jīng)濟。其次，要充分理解技術所帶來的經(jīng)濟效益，要認識到由于技術的改進減少了不必要的經(jīng)濟消耗量，所以，要大力應用技術。

4 建筑結構優(yōu)化方法在房屋結構設計中的實際應用

4．1 房屋的整體性和局部性優(yōu)化

在建筑設計過程中，存在著一定的復雜性和層次性，這些特點在一定程度上對建筑結構的優(yōu)化設計都有影響。就層次性來說，層次性包含著整個建筑體系和結構體系，在每一個單獨的體系中又包含著許多下屬體系，所以，在進行設計的同時，就應該充分地了解這些下屬體系，進行必要的優(yōu)化。對于復雜性來說，復雜性包括建筑所使用的建材以及各種零部件，所以在進行優(yōu)化的時候，要從大處著眼，實現(xiàn)整體上的優(yōu)化。

4．2 建筑壽命與階段性優(yōu)化

建筑的使用年限是考察建筑質量的標準之一，在工程的有效使用時間內(nèi)，對每一個階段都要進行優(yōu)化。在設計的時候，要針對建筑各個階段的特點，并且結合當下的實際情況進行優(yōu)化，在建筑的整體上提高建筑的使用壽命，從而達到既保障建筑的壽命，同時有提高經(jīng)濟效益的效果。

4．3 建筑基礎的優(yōu)化

整個建筑的基礎應該是建筑的鋼筋混凝土，這些是構成建筑的重要前提。在進行設計優(yōu)化的時候，應該采用準則法進行結構的設計優(yōu)化，但是，如果知道建筑結構截面的情況下，就應該采用有限單元法，對整個建筑的受力狀況進行分析，將受力結構進行具體優(yōu)化，經(jīng)過相關公式的驗算，計算出鋼筋混凝土的最優(yōu)級結構

5 結語

建筑結構優(yōu)化設計能夠讓建筑以最完美最經(jīng)濟形態(tài)呈現(xiàn)在人們面前，滿足人們對建筑的質量、經(jīng)濟和藝術欣賞的要求。同時，建筑企業(yè)充分發(fā)揮結構優(yōu)化設計的優(yōu)勢，能夠為企業(yè)創(chuàng)造更多的經(jīng)濟效益，實現(xiàn)企業(yè)的長期發(fā)展。

王志，南漳縣建筑勘察設計院，湖北襄陽441500