【摘要】依据房屋结构优化设计的发展理论，从房屋结构总体优化设计视角出发，对结构设计优化技术体系构成进行了一定程度的理论分析。（钢结构设计培训）通过优化设计理论来控制房屋投资是一个关键问题，要合理处理房屋设计技术与经济的对立统一，既要技术上达到安全使用要求，又要节约投资成本。

　　【关键词】房屋结构；设计优化；设计方案；分析

　　1引言

　　根据我国的房屋建设成本构成分析，土建成本占有很大的比重。土建成本很大程度上取决于结构设计人员对设计理念和科学设计的合理把握。房屋结构设计人员应严格遵守建筑结构设计规范中“安全适用、技术先进、经济合理、方便施工”的原则，精心设计出令建设单位满意的作品。现代建筑科技成果的应用可以降低项目成本，实现经济效益。采用优化设计技术比较选择出合理的设计方案更进一步降低了项目总开支，而且正发挥着越来越重要的作用。结构优化设计技术可以使设计者从被动分析转变为主动设计。与传统设计相比，采用优化设计技术可以降低土建造价的10%～30%。优化设计技术可以使建筑材料的性能得到最合理利用，使房屋内部结构得到最佳协调，使设计理念得到最大限度展现。同时，还可以对总体设计方案中存在的薄弱环节做出合理的预估。优化设计技术是实现设计目标的有效途径。

　　2结构设计优化技术的方法及应用

　　2.1结构设计优化技术的方法。结构优化设计是结构工程与运筹学、经济学与管理科学的综合应用。一名优秀的房屋结构设计师在达到设计目标过程中，努力协调各方面条件的制约，以期找到最佳的解决方案，即优化设计。从20世纪初开始直到20世纪60年代，不断有人尝试做一些优化设计方面的系统研究，但效果不是很明显，主要原因是受限于数学力学计算手段的效率低下。从20世纪60年代开始，电子计算机在土木工程领域逐步得到了广泛的应用，尤其是计算理论的不断完善和设计软件的快速发展，为结构优化设计的快速发展提供了丰富的物质基础。例如，仿生学方法的发展为结构优化设计提供了借鉴意义，有限元分析软件的发展为结构优化设计提供了可靠的计算手段。一般而言，结构设计优化技术主要包括直观优化、准则法优化、数学规划优化、仿生学优化、系统优化、模糊优化、灰色优化、自动优化、智能优化等方法。

　　2.2结构设计优化技术的应用。在各种房屋类型中，结构设计优化技术的应用在住宅结构优化设计中体现最为明显。住宅结构优化设计包括结构体系方案的优化设计、竖向承重构件布置的优化设计、围护方案的优化设计、楼盖结构方案的优化设计等内容。结构体系选择框架结构还是剪力墙结构、竖向承重构件的布置合理与否、围护方案采用空心砖砌体还是轻质隔墙材料、楼盖方案采用现浇式还是装配整体式等不同方案的选择直接导致设计目标的各项指标有很大的差别。房屋结构优化设计通过比较选择各种设计方案，力求项目综合经济效益最大化。

　　3房屋结构设计优化技术体系构成理论分析

　　狭义上的结构设计优化通常是指直观优化，它是工程经济学中的一个论点。直观优化又分为选择性优化和直觉判断性优化。前者是根据有限的几个选项，设计师经过初步分析，结合设计指标选择最优的解决方法；后者是根据设计师的经验和直觉知识判断和选择的优化分析方法。直观优化方法是一种重要而简单的方法，但它依赖于设计者直观知识的普遍性、逻辑判断能力和丰富的设计经验。结构分析计算软件在房屋结构设计中的广泛应用，将设计师从枯燥乏味的力学公式中解放出来。随着现代建筑的体量越来越大，楼层越来越多，优化设计可以大幅度减少项目总开支，避免不必要的浪费。结构设计人员在设计过程中，应在理论知识和实践经验的基础上，注重概念设计，充分了解各种方案的优缺点，从中优选最经济合理的设计方案。所谓的概念设计，是指在特定的建筑空间和环境条件下，用概念性近似计算方法从宏观上把握结构设计中的基本问题，迅速有效地选择与建筑功能需求相协调的结构体系方案。结构设计优化的核心指导思想是提高结构布置方案的合理性，避免不必要的浪费。但这并不意味着剪力墙结构一定比框架结构好，也不意味着房屋竖向承重构件越少越好。结构设计优化首先要满足一个前提条件，那就是安全要求。脱离了安全要求的结构设计优化都是伪命题。在众多影响房屋结构安全的因素中，地震是一种突发式的自然灾害，能瞬间给人们的生命财产造成严重的危害，因而规范规定房屋必须进行抗震设计。满足了安全要求后，结构设计优化的目标就很明确了：把项目土建成本压缩到最低。由于结构设计人员水平的参次不齐，即使对于同一个确定的设计方案，各个结构设计人员完成的设计方案的土建造价也有差别，更别说不同的设计方案了。这时，就需要房屋结构设计人员利用结构设计优化理论对项目各种设计方案仔细斟酌，不断进行横向和纵向上的比较选择，优选出一个令各方都满意的好作品。

　　4结语

　　本文对结构设计优化技术的方法和应用进行了介绍，同时对结构设计优化技术体系构成进行了一定程度的理论分析。房屋结构设计人员应结合项目的实际情况，运用结构设计优化技术对项目设计方案进行优化，避免不必要的浪费，降低项目土建成本。