论文部分内容阅读
摘要：近年来，房屋建筑行业空前繁荣，行业内的竞争也越趋激烈，消费者对房屋建筑的要求也越来越高，在这种形势下，如何能保持较好的市场竞争力成为各建筑企业需要解决的关键问题，因此，运用优化技术以提高房屋建筑的结构设计质量，降低建设成本得到了各大建筑企业的积极重视。本文首先分析了房屋建筑结构优化的内容及意义，在此基础上，给出了房屋建筑结构的优化方法，以期为提高建筑结构设计的质量提供参考。
关键词：房屋建筑；结构设计；优化技术；建筑质量
引言：
建筑业是我国社会经济体系建设的重要组成部分，近年来，随着我国经济社会水平的不断提高，建筑行业空前繁荣，据统计，2016 年我国的建筑行业营收入多大 3.9 万亿元，环比增长 5%。得益于大环境的良好发展，房屋建筑行业前景也一片大好。与其他建筑实体相比，房屋建筑直接关系民生，需要在控制成本的前提下满足各类消费者的需求。而当前消费者对房屋建筑的要求已从满足基本功能发展为对安全性、美观性、个性化的多样化需求，这也对房屋建筑企业的设计和施工提出了新的要求，以便能够在激烈的市场竞争中拥有一席之地。
在房屋建筑项目中，结构设计是指在当前的技术手段下，用最经济的方法和手段满足房屋建筑的各项功能要求及抵抗各种外界作用力的承载能力。结构设计直接决定着房屋建筑的质量和成本，该阶段产生的问题很难在后续施工过程中有效弥补，而采用合理的优化技术获得优质的结构设计，也将直接提升房屋建筑的质量，控制投资成本。正因为如此，房屋建筑机构设计中的优化技术得到了广泛的关注。本文首先分析了房屋建筑结构优化的内容及意义，在此基础上，给出了房屋建筑结构的优化方法，以期为提高建筑结构设计的质量提供参考。
1 房屋建筑结构设计优化的内涵
1.1 房屋建筑结构设计优化的内容
房屋建筑结构设计优化旨在运用科学的优化方法，在满足房屋建筑基本使用功能和用户需求的前提下，生成最合理优质的结构设计方案。一般而言，房屋建筑结构设计的优化对象包括房屋建筑结构的选型、结构受力载荷分析优化以及结构布局分析优化等内容，总体上可分为整体优化和分部结构优化，其中分部结构优化又可房屋建筑结构进一步细分。
1.2 房屋建筑结构设计优化的意义
房屋建筑结构设计优化的意义主要体现在：
（1）提升企业的经济收益
结构设计是房屋建筑项目的前端环节，其影响波及整个项目实施周期中，在实际房屋建筑项目中，结构设计造价是建筑总造价的重要组成部分，据统计，结构设计造价控制影响项目投资的可能性可达 70% 以上。通过结构设计优化，可以大大提高项目资金的使用率，控制项目成本，进而提高企业的经济收益。相关数据分析显示，通过在房屋建筑结构设计中使用优化技术，可以节省项目资金 30% 以上。
（2）提升消费者的使用体验
消费者是房屋建筑的直接使用者和受益人，房屋建筑结构是否舒适，是否能满足消费者的需求将直接影响使用体验。传统的房屋建筑结构设计中，通常只关注建筑结构的质量，而对使用舒适度等更深层次的功能需求关注度较少。通过使用优化技术，使结构设計阶段能更经济地满足消费者的高级应用需求，对于提升房屋建筑企业在消费者中的品牌印象具有重要的现实意义。
（3）提升资源的利用率
我国是一个资源匮乏型发展中国家，在房屋建筑建设过程中尤其需要注意避免土木、水电等资源的浪费，在建筑结构设计中采用科学的优化技术以提高资源的利用率对于保证我国经济社会健康发展具有重要意义，同时也是实现建筑科学管理、确保建筑建设安全的重要途径。
2 房屋建筑结构设计优化方法
房屋建筑结构设计优化主要的优化对象包括屋基、护栏、屋顶及局部细节特征等。优化的一般原则是先整体优化后局部优化、先基本功能优化后高级功能优化。目前常用的优化方法有：
（1）房屋建筑结构模型优化
在房屋建筑结构设计优化中，首先需要根据实际条件构建准确的房屋建筑结构数学模型，在此基础上选择最合理可行的优化方法建立优化模型。在构建优化模型时，需要综合考虑各种影响因素，合理设置设计变量以及权重值，基于此构建以成本、功能满足度为目标的优化目标函数，最终以此目标函数评判各类优化方案，从中选择最优值。
（2）通过数学计算优化房屋建筑结构
房屋建筑结构设计具有复杂性以及多因素影响特征，因而房屋建筑结构设计的优化问题为多因素多变量的非线性数学问题。在优化过程中，应充分应用拉格朗日乘子法、符合型法等数学方法，对优化过程进行进一步简化，在此基础上应用计算机程序快速获得最优方案，以缩短优化运算过程。
（3）房屋建筑概念设计优化
结构设计不仅仅是结构计算过程，更多的是具有“设计性”，即在综合考虑实际生产条件和设计需求的基础上，发挥人的创造性，生成优秀的“设计概念”。概念设计的优化很难独立由计算机完成，通常需要设计人员根据自身的设计经验和知识人工推断优化，而计算机可以根据人工优化的输入快速计算优化结果，通过对比分析获得最优的结构设计方案。同时可就计算机建立结构优化的知识共享平台，方便设计人员调用。
（4）房屋建筑价值工程优化
价值工程是房屋建筑结构设计关注的关键问题，以保证在在最少、最经济的周期成本下有效实现房屋建筑的所有功能。房屋建筑的价值工程优化器核心是对房屋建筑结构设计中设计的各类功能和设计内容进行分析，综合评判每项设计功能的功效，去除低效、过剩的功能需求，从而实现房屋建筑结构设计的降本增效。由于目前可选的价值方法较多，最终生成的价值评估也有所不同，这就需要对各项设计功能的重要性进行综合评估，基于此选择最合适的价值方法，并依照价值原则性、功能多变性、成本的波动性、成本与功能的相互性和创新性等原理进行分析。
（5）房屋建筑结构加固工程优化
房屋建筑加固旨在提高房屋建筑的安全性，延长房屋建筑的使用寿命。加固方案的选择将会对建筑物的使用性能和寿命产生直接影响，若加固方案不合理，不仅会影响房屋建筑的施工验收，同时也会带来严重的人身安全和经济危害。以钢结构为例，在建筑结构中通常可以使用钢结构进行加强，在实际设计过程中，需要结合 GAMS 软件和实际工程参数进行优化，严格按照标准要求进行选材和设计，保障钢结构的设计质量。因此，需要根据国家相关标准对房屋建筑结构的加固方案进行优化，使之达到房屋建筑物的使用要求。
3 结束语
房屋建筑的结构设计是整个房屋建筑建设周期中非常关键的环节，对房屋建筑的质量和成本会有决定性作用。在该阶段使用科学合理的优化技术，不仅可以满足多样化的消费者需求，同时可提升房屋建筑质量，降低房屋建筑成本，还可以有效提升企业的核心竞争力。在实际操作过程中，应积极结合项目实际，分析房屋建筑的设计要求及已有的建设条件，在此基础上选择最合理的结构设计优化方法，从而得到最优的结构设计结果，以使结构设计能够尽可能同时满足用户的多样化需求。
参考文献：
[1]李志强.房屋建筑结构设计中的优化技术应用研究 [J].山西建筑，2017，43（29）：60-61.
[2]田邹，卢平.房屋建筑结构设计中优化技术的应用研究[J].华东科技：学术版，2017（10）：27-27.
[3]孙德峰.浅谈房屋建筑结构设计中如何应用优化技术[J].城市建设理论研究：电子版，2015，5（19）：00120-00120.
[4]李艳霞.浅谈房屋建筑结构设计中如何应用优化技术[J].工程技术：引文版：149-150
关键词：房屋建筑；结构设计；优化技术；建筑质量
引言：
建筑业是我国社会经济体系建设的重要组成部分，近年来，随着我国经济社会水平的不断提高，建筑行业空前繁荣，据统计，2016 年我国的建筑行业营收入多大 3.9 万亿元，环比增长 5%。得益于大环境的良好发展，房屋建筑行业前景也一片大好。与其他建筑实体相比，房屋建筑直接关系民生，需要在控制成本的前提下满足各类消费者的需求。而当前消费者对房屋建筑的要求已从满足基本功能发展为对安全性、美观性、个性化的多样化需求，这也对房屋建筑企业的设计和施工提出了新的要求，以便能够在激烈的市场竞争中拥有一席之地。
在房屋建筑项目中，结构设计是指在当前的技术手段下，用最经济的方法和手段满足房屋建筑的各项功能要求及抵抗各种外界作用力的承载能力。结构设计直接决定着房屋建筑的质量和成本，该阶段产生的问题很难在后续施工过程中有效弥补，而采用合理的优化技术获得优质的结构设计，也将直接提升房屋建筑的质量，控制投资成本。正因为如此，房屋建筑机构设计中的优化技术得到了广泛的关注。本文首先分析了房屋建筑结构优化的内容及意义，在此基础上，给出了房屋建筑结构的优化方法，以期为提高建筑结构设计的质量提供参考。
1 房屋建筑结构设计优化的内涵
1.1 房屋建筑结构设计优化的内容
房屋建筑结构设计优化旨在运用科学的优化方法，在满足房屋建筑基本使用功能和用户需求的前提下，生成最合理优质的结构设计方案。一般而言，房屋建筑结构设计的优化对象包括房屋建筑结构的选型、结构受力载荷分析优化以及结构布局分析优化等内容，总体上可分为整体优化和分部结构优化，其中分部结构优化又可房屋建筑结构进一步细分。
1.2 房屋建筑结构设计优化的意义
房屋建筑结构设计优化的意义主要体现在：
（1）提升企业的经济收益
结构设计是房屋建筑项目的前端环节，其影响波及整个项目实施周期中，在实际房屋建筑项目中，结构设计造价是建筑总造价的重要组成部分，据统计，结构设计造价控制影响项目投资的可能性可达 70% 以上。通过结构设计优化，可以大大提高项目资金的使用率，控制项目成本，进而提高企业的经济收益。相关数据分析显示，通过在房屋建筑结构设计中使用优化技术，可以节省项目资金 30% 以上。
（2）提升消费者的使用体验
消费者是房屋建筑的直接使用者和受益人，房屋建筑结构是否舒适，是否能满足消费者的需求将直接影响使用体验。传统的房屋建筑结构设计中，通常只关注建筑结构的质量，而对使用舒适度等更深层次的功能需求关注度较少。通过使用优化技术，使结构设計阶段能更经济地满足消费者的高级应用需求，对于提升房屋建筑企业在消费者中的品牌印象具有重要的现实意义。
（3）提升资源的利用率
我国是一个资源匮乏型发展中国家，在房屋建筑建设过程中尤其需要注意避免土木、水电等资源的浪费，在建筑结构设计中采用科学的优化技术以提高资源的利用率对于保证我国经济社会健康发展具有重要意义，同时也是实现建筑科学管理、确保建筑建设安全的重要途径。
2 房屋建筑结构设计优化方法
房屋建筑结构设计优化主要的优化对象包括屋基、护栏、屋顶及局部细节特征等。优化的一般原则是先整体优化后局部优化、先基本功能优化后高级功能优化。目前常用的优化方法有：
（1）房屋建筑结构模型优化
在房屋建筑结构设计优化中，首先需要根据实际条件构建准确的房屋建筑结构数学模型，在此基础上选择最合理可行的优化方法建立优化模型。在构建优化模型时，需要综合考虑各种影响因素，合理设置设计变量以及权重值，基于此构建以成本、功能满足度为目标的优化目标函数，最终以此目标函数评判各类优化方案，从中选择最优值。
（2）通过数学计算优化房屋建筑结构
房屋建筑结构设计具有复杂性以及多因素影响特征，因而房屋建筑结构设计的优化问题为多因素多变量的非线性数学问题。在优化过程中，应充分应用拉格朗日乘子法、符合型法等数学方法，对优化过程进行进一步简化，在此基础上应用计算机程序快速获得最优方案，以缩短优化运算过程。
（3）房屋建筑概念设计优化
结构设计不仅仅是结构计算过程，更多的是具有“设计性”，即在综合考虑实际生产条件和设计需求的基础上，发挥人的创造性，生成优秀的“设计概念”。概念设计的优化很难独立由计算机完成，通常需要设计人员根据自身的设计经验和知识人工推断优化，而计算机可以根据人工优化的输入快速计算优化结果，通过对比分析获得最优的结构设计方案。同时可就计算机建立结构优化的知识共享平台，方便设计人员调用。
（4）房屋建筑价值工程优化
价值工程是房屋建筑结构设计关注的关键问题，以保证在在最少、最经济的周期成本下有效实现房屋建筑的所有功能。房屋建筑的价值工程优化器核心是对房屋建筑结构设计中设计的各类功能和设计内容进行分析，综合评判每项设计功能的功效，去除低效、过剩的功能需求，从而实现房屋建筑结构设计的降本增效。由于目前可选的价值方法较多，最终生成的价值评估也有所不同，这就需要对各项设计功能的重要性进行综合评估，基于此选择最合适的价值方法，并依照价值原则性、功能多变性、成本的波动性、成本与功能的相互性和创新性等原理进行分析。
（5）房屋建筑结构加固工程优化
房屋建筑加固旨在提高房屋建筑的安全性，延长房屋建筑的使用寿命。加固方案的选择将会对建筑物的使用性能和寿命产生直接影响，若加固方案不合理，不仅会影响房屋建筑的施工验收，同时也会带来严重的人身安全和经济危害。以钢结构为例，在建筑结构中通常可以使用钢结构进行加强，在实际设计过程中，需要结合 GAMS 软件和实际工程参数进行优化，严格按照标准要求进行选材和设计，保障钢结构的设计质量。因此，需要根据国家相关标准对房屋建筑结构的加固方案进行优化，使之达到房屋建筑物的使用要求。
3 结束语
房屋建筑的结构设计是整个房屋建筑建设周期中非常关键的环节，对房屋建筑的质量和成本会有决定性作用。在该阶段使用科学合理的优化技术，不仅可以满足多样化的消费者需求，同时可提升房屋建筑质量，降低房屋建筑成本，还可以有效提升企业的核心竞争力。在实际操作过程中，应积极结合项目实际，分析房屋建筑的设计要求及已有的建设条件，在此基础上选择最合理的结构设计优化方法，从而得到最优的结构设计结果，以使结构设计能够尽可能同时满足用户的多样化需求。
参考文献：
[1]李志强.房屋建筑结构设计中的优化技术应用研究 [J].山西建筑，2017，43（29）：60-61.
[2]田邹，卢平.房屋建筑结构设计中优化技术的应用研究[J].华东科技：学术版，2017（10）：27-27.
[3]孙德峰.浅谈房屋建筑结构设计中如何应用优化技术[J].城市建设理论研究：电子版，2015，5（19）：00120-00120.
[4]李艳霞.浅谈房屋建筑结构设计中如何应用优化技术[J].工程技术：引文版：149-150