建筑结构优化设计要点分析
摘要：当前，随着城市化脚步的发展与推进，房建施工中必须做好质量层面的处理，为人们提供舒适性、功能性达标的工程与建筑。满足这一目标、这一前提的基础在于优化与处理好结构设计。建筑结构设计是保证主体结构稳定、安全的基础条件，结构设计中科学的应用优化设计能够全面完成建筑物的安全性和投资效益。设计中应科学合理的应用优化技术，以有效解决房屋建筑发展过程中存在的弊端，创造出满足人们需要的房屋建筑结构设计方案。本文在此从结构优化设计的几个关键环节出发，对如何做好建筑结构优化设计提出了几个具体的措施要点。
关键词：建筑结构；剪力墙；地基结构；优化技术
前言：
建筑物机构设计的成败甚至说一个项目的好坏由建筑物结构的优化所决定，在建筑结构优化上应正确理解并运用好相关规范要求，充分了解建筑物特点，利用好地理优势和建筑资源，详细比对建筑方案选择最优方案，严格把控选择建筑材料，把建筑结构优化落在实处细处，打造精品建筑工程。
一、建筑结构优化设计概述
建筑结构设计是工业与民用建筑设计中不可缺少的一部分，对于工程的质量和安全有很大的影响，因此，在进行建筑结构设计之前，一定要对其进行深入合理的考虑和分析，以确保设计的可行性、合理性、安全性、高效性等。但是在现有的建筑结构设计中，总会出现预想不到的状况，致使结构设计出现问题，从而导致在后续的工程建设过程中出现各种各样的状况，因此应做好建筑结构优化设计。
对建筑结构进行优化，需要对各环节均做好分析，因为其不仅仅是针对结构本身，而是应该涵盖建筑工程的各个方面，通过综合优化来提高建筑工程舒适度、空间应用率以及经济效益等。在进行建筑结构优化前，需要结合其所具有的特点，来确定优化设计要点，并在此基础上来选择合适的措施对各环节进行优化分析，争取提高工程建设综合效益。
二、建筑结构优化设计的几个关键环节
在现代的建筑施工中建筑结构优化设计主要体现在建筑工程的决策阶段、设计阶段和建设阶段。首先，在决策阶段要明确进行结构优化设计的目的，并在实现本体结构功能的基础上进一步保障建筑结构的安全性，降低建筑施工资本投入。其次，在设计阶段，要明确和完善建筑整体结构以及每个子系统的优化布局设计；最后，在建设阶段，将建筑结构优化设计作为建设施工的主要指导原则，组织并建设建筑结构的每个环节，进而实现建筑结构设计的整体优化。这三个阶段互为补充、缺一不可，在建筑结构优化设计中起着重要的作用。
三、建筑结构优化设计过程中的几个具体的措施要点
1、材料利用优化
建筑结构优化设计主要是为了使建筑工程达到“低成本、高收益”的效果，即尽可能减少较少的资金，建立舒适、安全的建筑。而材料作为建筑结构设计的重要组成部分，其合理利
用对建筑结构优化起着至关重要的作用。因此要求设计人员依据建筑结构构件受力情况、环
境等特点，选择适宜的材料。
2、结构模型优化
结构模型设计优化就是在各种影响变量中选择主要参数，并建立函数模型，运用科学合
理的方法得出最优解。结构总体的优化建立模型的大致步骤是：设计变量的合理选择。通常
的设计变量选择对设计要求影响较大的参数，将所涉及的参数按照各自的重要性区分，将对
变化影不大的参数定为预定参数，通过这种方法可减少很多计算编程的工作量；目标函数的
确定。使用函数找出满足既定条件的最优解。最后，约束条件的确定。
3、柱网选择
柱网的选择对于结构设计是一个重要的内容，其选择是否恰当，对造价有显著的影响。
众所周知，结构可以划分为竖向承重结构体系（墙、柱基础）和水平承重结构体系（板、梁）两部分，这两个并存的结构体系存在以下基本的矛盾，即：竖向结构体系愈省（例如柱
网加大，柱子数量减少）则水平结构体系愈贵，因为这时梁的跨度将加大，梁的截面尺寸要
增加。反之竖向结构体系的用量增加（例如减小柱网，增加柱子的数量）则水平结构体系因
跨度的减小而愈省。因而客观上存在一个最合理柱距，使得竖向结构体系与水平结构体系的
总造价最低，在满足生产工艺和建筑功能的前提下，柱网设计应力求做到上述这一点。
4、剪力墙优化设计
剪力墙设计中连梁的设计是关键。联肢墙是通过连梁连接的各墙肢联结而成，从而增加
了墙肢的约束条件。连梁的剐度增大必将使得结构的地震作用也增大，这样连梁和墙肢分配
内力也相应增大，此时必须增大构件的配筋量，显然这一设计结果必然会造成材料的浪费。
因此，在住宅结构设计时，有经验的设计师都不会采用大刚度的窗下墙作为连梁，而宣将连
梁设计成为截面、刚度较小的弱连梁。同时，在满足结构刚度与变形要求时，应从经济角度
与抗力、变形方面综合考虑，合理布置抗侧力构件。显然，剪力墙数量越多，结构抗侧力刚
度愈大，相应结构位移会减小，但是结构地震力会随抗侧力刚度增大而加大，对结构的造价
控制不利。因此剪力墙应以周边均匀、对称、分散等原则合理布置，以规范规定的水平位移
限值为准尽可能减少剪力墙数量。
5、重视地下室与地基结构强度
设计建筑结构的时候，除了要重视地面部分的项目内容，同时也要重视地基与地下结构
的设计与优化。建筑抗震能力与承载能力全都依赖地下室机构强度与地基强度。所以有必要
不断提升地下部分的工程质量，确保地下结构能够为工程施工提供稳定的基础。要确保地质
条件与实际状况相对应。为了避免大承重墙在施工中发生墙体裂缝，就需要做好技术措施的
处理，控制混凝土承重，应对变形情况。该方法可以在控制刚度的同时，提高建筑物的抗震
水平、抗震效果。
此外为了规避地震引起的地基失效，还要做好场地优化处理，绝不能在松软场地施工，
而是要尽可能选择坚硬场地。要做好地基传导振动能量大小的控制，确保结构拥有足够的承
载能力，提升结构的耗能能力、延展性、承载水平控制，该过程有助于控制与减少地震带给
扭转刚度、位移的影响。将延性、承载力、刚度作为目标，充分柔和刚柔并济原则，提高结
构的抗水平力与支撑力。用简单的结构体型，发挥结构构件与整体结构作用。
6、结构抗震优化设计
应结合建筑工程等级，在保证结构整体合理的基础上，尽可能多的设置抗震防线，对于
抗震结构体系说来，其由若干个延性良好的分体系组成，并与延性优良的结构构件来连接进
行协调工作。基于地震余震特点，在对建筑抗震结构进行优化设计时，还应保证抗震结构体
