关键词：建筑场地基础设计 建筑结构设计 抗震设计
全世界每年大约发生50万次地震，中国的地震占全球的1/3，地震中死亡人数占全球的1/2。地震给人类带来灾难，给社会造成不同程度的伤亡事故和经济损失，所以土建工程技术人员为防止、减少地震给建筑造成的危害，就需要分析研究建筑抗震问题不断总结工程经验，妥善处理这一工程问题。
建筑结构抗震设计的基本要求：抗震设计主要包括三方面的内容：概念设计，结构计算和构造设计。土木工程中，概念设计要考虑以下因素：场地条件和场地土的稳定性：建筑平、立面布置及外形尺寸：抗震结构体系得选取，抗侧力构件布置及结构质量的分布：非结构构件与主体结构的关系及二者之间的连接、材料与施工等。
1建筑场地
地震造成建筑物的破坏，除地震动直接引起的结构破坏外，场地条件也是一个重要的原因，“重灾区中有轻灾，轻灾区中有重灾”。地震引起的地表错动与地裂，地基土的不均匀沉陷，滑坡和粉、砂土液化等。因此抗震设防区的建筑工程场地的选择应做到：
（1）应选择对建筑抗震有利的地段，如开阔平坦的坚硬场地土或密实均匀的中硬场地土等地段。
（2）应避开对建筑抗震不到的地段，如软弱场地土，易液化土，条件突出的山嘴，高耸孤立的山丘，非岩质陡坡、采空区、河岸和边坡边缘，场地土在平面分布上的成因、岩性、状态明显不均匀（如故河道、断层破碎带、暗埋的塘滨沟谷及半填半挖地基等）等地段。当无法避开时，应采取有效的抗震措施。
（3）不应在危险地段造建甲、乙类建筑，对建筑抗震危险地段，一般是指地震的可能发生滑坡、崩塌、地陷、地裂、泥石流等地段，发震断裂带上地震等可能发生地表错位地段。建筑场地为I类时，场地各类见下表所示，甲、乙类建筑可按本地区抗震设防烈度的要求采取抗震构造措施：丙类建筑允许按本地区抗震设防烈度降低一度的要求采取抗震构造措施，但抗震设防烈度为Ⅵ度时，可按本地区抗震设防烈度的要求采取抗震构造措施。
在工程中，Ⅱ类场地较为常见。
1）注意基础的选型，加强其整体性，具备合理的刚度，同一建筑单元不宜设置在性质不同的地基上，也不宜部分采用天然地基，部分采用桩基。
（2）建筑物基础的埋深不宜浅，建筑物基础埋置深度增加，可以增强地基土对建筑物的嵌固作用，从而减小建筑物的振幅，减轻震害，所以，在条件允许时，建筑物的基础应尽可能埋得深一些，并切实做好基槽回填和夯实，使其与基础侧面紧密接触。
（3）加强基础和上部结构的整体性，为了加强基础与上部结构的整体作用，基础在室内地坪下不宜作内外交圈的基础圈梁，上部结构的构造柱钢筋插入圈梁，使构造柱与地面下圈梁连接牢固，当地基土质较差时，还宜在基底布置圈梁，基础应尽可能取直和拉通，避免切断。
3建筑设计和建筑结构的规则性
建筑设计应符合抗震概念设计的要求，不应采用严重不规则的设计方案。建筑及其抗侧力结构的平面布置宜规则、对称、整体性较好：建筑的立面和竖向抗压力构件的截面尺寸和材料温度宜自下而上逐步减小，避免抗侧力结构的侧向刚度和承载力突变。对平面不规则和竖向不规则类型的建筑结构应按《抗震规范》要求进行水平地震作用计算和内力调整，并对薄弱部位采取有效的抗震措施。对体型复杂，平立面特别不规则的建筑结构，要在适当位置设置防震缝，形成多个较规则的抗侧力结构单元，防震缝要留有足够的宽度，防震缝的宽度宜加大，两侧上部结构完全分开，当结构需要设置伸缩缝和沉降缝时，其宽度应符合防震缝的要求。
在建筑中当三缝合一设置时，三缝宽度均宜加大，震害证明三缝宽度值严重偏小，故宜加大，最小为100mm。建筑物质量要轻：地震时，建筑物重量越大，地震力越大，结构越易破坏，屋盖越重晃动越强烈，因此震区房屋在保证正常的使用条件下，结构各部分应做的轻一些，如用加气硅块，轻质材料等砌筑墙体，在我国多震得情况下进行墙体改革，减轻墙体自重和改善材料特性是一项非常重要的工作。
（1）减轻楼盖和屋盖自重，尽可能采用轻质材料。震害表明，楼盖和屋盖越重震害越重，但楼盖和屋盖本身破坏的并不多见，我们知道，在正常情况下，物体的惯性力与质量成正比，故楼盖和屋盖质量的大小就显得非常重要。
（2）围护结构要轻，承重墙体更要轻，当墙体自重大时，抗剪强度和抗强程度都很低，如果没有合理的抗震概念设计，结构的抗震性能很差，特别是在强地震力的作用下，更容易产生破坏，故应注意墙体自重和材料特性。
圈梁能极大地的减轻震害，不设置圈梁或设置不当震害就比较严重，它可以加强纵横墙体的连接，以增强房屋的整体性，它还可以箍住楼屋盖，增强楼盖的整体性并增加墙体的稳定性，也可以约束墙体的裂缝开展，抵抗由于地震或其它原因引起的地基不均匀沉降而对结构造成的破坏。
设构造柱及芯柱，1976年7月28日唐山大地震发生了震级7.8级，震中烈度Ⅺ度。震后人们总结出来了非常有效的抗震措施，对建筑物设置构造柱。构造柱对结构来讲有着极为重要的作用：①增强结构的整体性：②提高墙体的抗剪能力：③增大结构的变形能力：④防止碎块脱落（此为要害）：⑤对抗剪强度提高只有15%：⑥主要作用是延性，不是抗弯抗倾覆：⑦墙体开裂后，靠摩擦消耗能量：⑧设构造柱后，砖房的特性不变，在结构的设置中，构造柱按《抗震规范》要求设置来设置数量（建议设置数量宜多），且承重墙体交叉处均设。因而墙体材料从脆性向延性作了很好的过渡。
关键词：侧向刚度比；抗震性能的匹配性；低矮抗震墙；完整的框架—抗震墙体系
Abstract: The bottom frame-aseismic wall masonry buildings is formed by the framework-aseismic wall and the upper masonry structure, which is a kind of special form of masonry structure of our country. Due to advantages of low cost, convenient installation and high cost performance, it is widely used in small-medium cities. However, there exists the unsatisfactory aseismic performance. Toimprove such aseismatic performance of building, meet the requirements for seismic resistance is a problem to be solved. According to the perfect investigation and simulation test of bottom-aseismic wall masonry buildings, the paper analyses the earthquake features, and from conceptual design, discusses the processes and measures to improve the vibration resistance. Theauthor puts that the bottom should apply the whole frame aseismic wall structure system and should set reasonable seismic wall arrangement, and choose appropriate up-down lateral stiffness ratio, and briefly explains the key points of the design calculation. All of the paper offers reference.
Keywords: the lateral stiffness ratio; the matching of seismic performance; low aseismic wall; complete framework-seismic wall system
中图分类号：TU352.1+1 文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）
底部框架—抗震墙砌体房屋是多层砌体房屋的一种特殊形式。是由底部一二层框架—抗震墙结构和上部砌体结构组成的复合结构。是适合我国目前经济发展的中国式的建筑结构。这种结构的特点是由上下两部分不同的结构体系和不同材料组成上刚下柔的竖向不规则结构，是不利于抗震的。历次震害表明这种结构的震害是比较严重的。
随着理论分析，模型试验研究一级实际工作经验的积累总结，对这一类建筑抗震设计水平获得了进一步的提高。在房屋的设计中应重点解决结构体系。易损部位、薄弱层和过渡层、抗震能力匹配性等问题。做出增加房屋整体抗震能力合理设计，确保此类结构的抗震安全性能。以使这类房屋的抗震设计满足“小震”不坏，“中震”可修和“大震”不倒的抗震设防目标。
一,底部框架—抗震墙砌体房屋结构设计应满足抗震概念设计的要求，其内容有：
1，结构体系和结构布置
底部框架—抗震墙砌体房屋的结构布置要符合不规则结构概念设计要求，尽可能减小其不规则性，房屋体型宜简单对称。由于使用要求不可避免出现上部砌体凸凹不规则的情况时，应在局部凸凹部位的墙下设置框架柱，使主要上部砌体抗震墙下均设有落地框架柱。尽可能减小竖向抗测力构件不连续和平面结构体系复杂造成的不利影响。当建筑平面复杂，存在严重凸凹不规则时，可设抗震缝，降结构体系分为相对规则的几个结构单元。底层框架—抗震墙砌体房屋上部砌体抗震墙宜与底部框架梁或抗震墙除个别墙段外均应上下对齐或基本对齐。以利于荷载传递。尽量减小由次梁的二次转换。
2，底部框架—抗震墙砌体房屋底部应设置完整的框架—抗震体系。即在底部或底部两层均应沿纵横两个方向设置一定数量的抗震墙。使底部形成具有两边防线的双向的框架抗震墙体系，使个方向的抗震力接近，以利于提高底部整体的抗震能力。
3，抗震墙的布置是此类房屋结构抗震设计的重点。抗震墙的布置应使底部框架—抗震墙房屋，底部具有适宜的刚度承载力和变形能力。其布置原则是“均匀对称，分散周边，纵横相连，上下连续。”均匀对称，使上下结构的质量中心和刚度中心尽量重合以降低结构的扭转效应。而分散周边设置抗震墙不仅可以使结构受力均匀，较大的提高结构的抗扭能力。而上下连续：底部框架抗震墙与上部砌体抗震墙平面对齐或基本对齐又减少了抗震力的传力途径，减少局部破坏。
4，抗震墙的合理数量。应该使上下两部分的刚度比合理取值控制在一定的范围内。即上下层结构侧向的刚度和承载力的匹配性，是防止底部框架—抗震墙多层砌体房屋发生严重破坏的重要措施。底层框架—抗震墙多层砌体房屋的第二层与底层的刚度比不仅对地震作用下层间位移有影响，而且对层间极限剪力系数分布，薄弱层的位置和薄弱楼层在弹塑性变化的集中也有着重大影响。控制上下二层的刚度比，就是为了使底层框架—抗震墙砌体房屋的弹性位移反应较为均匀，以减小在剧烈地震作用下弹塑变形的集中。从而提高房屋整体的抗震能力。
抗震规范规定：底部框架—抗震墙砌体房屋纵横两个方向，第二层计入构柱影响的侧向刚度与底层侧向刚度的比值。6，7度时不应超过2.5（K2/K1
5，底部钢筋砼抗震墙的高宽比及低矮抗震墙的设计：
控制好底部钢筋砼抗震墙适宜的高宽比，即可以满足对底部框架—抗震墙侧向刚度不过大的要求，有要保证抗震墙的足够承载力和变形能力，是抗震墙设计的重要措施。
底部框架—抗震墙砌体房屋底部的抗震墙往往是低矮抗震墙，高宽比小于1.0，低矮钢筋砼抗震墙是以受剪为主，其破坏形态为脆性的剪切破坏，应予以改进。研究结果表明，对较长的抗震墙，放入板式钢筋砼板的开竖缝的钢筋砼抗震墙的性能明显优越整体钢筋砼低矮抗震墙。这种开竖缝抗震墙具有弹性刚度大，后期刚度较为稳定的特点。达到最大荷载后，其承载力没有明显降低，而其变形能力和耗能能力有较大提高，达到改善抗震性的目的。所以在底层框架—抗震墙砌体房屋，底层宜采用带边框的开竖缝钢筋砼抗震墙。将较长的抗震墙用竖缝分割若干个由暗柱和边框梁组成墙段。其墙段的高宽比控制在1.5左右为宜。这样很好解决底部与上部抗震性能匹配问题，从而提高房屋的整体抗震性能。
二，底部抗震墙砌体房屋设计的计算要点。其内容如下：
1，地震作用计算及地震作用效应的调整。
对于平立面布置规则，质量和刚度在平立面的分布比较规则的结构可采用底部剪力法。对于立面布置不规则宜采用振型分解反应谱法，对于平面不规则的宜采用考虑水平地震作用扭转影响的振型分解反应谱法。当采用阵型反应谱法应取足够的振型数。
为了减小底部的薄弱程度，根据概念设计的要求，“抗震规范”规定,底部框架—抗震墙砌体房屋底层横向与纵向地震剪力设计值均应乘以增大系数。其值根据上下层侧移刚度比在1.2~1.5范围内选用。其比值越大增加越多。可采用线托值法进行计算。第三层与第二层的刚度比大者应取大值。
2，底部框架—抗震墙部分地震剪力的分配
水平地震剪力要根据对应的框架—抗震墙结构中各构件的侧向刚度比例，并考虑塑性内力重分布来分配，使其符合多边设防的设计原则。抗震墙作为第一边防线，底部横向和纵向地震剪力设计值应全部由该方向的抗震墙承担。地震剪力按各抗震墙段的侧向刚度比例来分配。
在地震作用下，底部抗震墙开裂后，将产生塑性内力重分布。底部框架作为第二边防线，承担的地震剪力设计值，可按底部框架和抗震墙有效侧移刚度比例进行分配。
有效侧向刚度的取值：框架的侧向刚度不折减，钢筋砼抗震墙侧向刚度可乘以折减系数0.30，砖砌体可乘以折减系数0.20 。底部框架承担的地震剪力设计值，可按下式计算：
Vj=KjV/(∑Vj+0.30∑Kcwj+0.20∑Kbwj)
式中： Vj——第j榀框架承担的地震剪力
Kj——第j榀框架的弹性侧向刚度
V——底部总地震剪力
Kdwj——第j榀钢筋砼抗震墙弹性侧向刚度
Kbwj——第j榀普通砼抗震墙弹性侧向刚度
3，底部地震倾覆力矩的计算及分组
在建筑抗震设计规范中，对多层砌体一般不考虑地震倾覆力矩对墙体受剪的影响。而是按不同的基本烈度的抗震设防控制房屋的高宽比。在而对于底部框架—抗震墙砌体房屋，其底部和上部是由两种不同的而承重和抗侧力体系组成。应考虑倾覆力矩对底部框架—抗震墙结构构件的影响。
作用于底部框架—抗震墙砌体房屋的过渡层及以上各楼层的水平地震作用。对底层或底部两层引起倾覆力矩，将使底部抗震墙产生附加弯矩，并使底层框架柱产生附加轴力。在确定底部框架—抗震墙的地震作用效应时，应计入地震倾覆力矩对底部抗震墙产生的附加弯矩，相对底部框架产生的附加轴力影响。
在底层框架—抗震墙砌体房屋中，作用与整个房屋底层的地震倾覆力矩设计值，按下式计算：
M1=Reh∑Fi（Hi-H1）
式中：M1=作用房屋底层总的地震倾覆力矩。
Fi=第i楼层质点的水平地震作用的标准值。
Hi=第i楼层质点的计算高度。
当底部为二层框架—抗震墙砌体房屋中，作用与整个房屋第二层地震的倾覆力矩：
M2=Reh∑Fi（Hi-H2）
式中: M2——作用于房屋第二层总的地震倾覆力矩。
考虑实际计算的可操作性，现行的《抗震规范》规定，可将地震倾覆力矩在底部框架和抗震墙之间。按它们的侧喜爱那个刚度比例进行分配。
4，底部框架托墙梁的计算
底部框架托墙梁的受力状态是非常复杂的，大量的空间有限元分析表明底部框架—抗震墙砌体房屋第一层的框架托墙梁和底部两层的框架—抗震墙砌体房屋第二层框架托墙梁承担竖向荷载的特点和规律是相同的。在不考虑上部砌体开裂的前提下，且上部墙体墙未开洞时，对于其下部框架托墙梁的墙梁作用最为明显的。
在静力计算时，框架托墙梁及其上部的砌体墙可做为墙梁进行计算。在抗震设计时，大震时，托墙梁上砌体严重开裂，若拉结不良则会出平面倒塌，震害十分严重。托墙梁与非抗震的墙梁受力状态有所差异，当按静力方法考虑有框架柱落地的托梁与上部砌体的组合作用时，需要根据其开裂程度调整计算参数。
作为简化计算，偏于安全。在托墙梁上部各层墙体不开洞和跨中1/3范围内开一个洞的情况也可以采用折减荷载的方法。
托墙梁弯矩的计算：由重力荷载代表值产生的弯矩，托墙梁上部楼层四层以下全部计入组合。四层以上可有所折减，取不少于四层的数值计入组合。
托墙梁的剪力计算：由重力荷载代表值产生的剪力不折减。此时对于框架柱的轴力，应对应于上部竖向荷载，对于钢筋砼抗震墙连接的托墙梁，应按框架—抗震墙的连梁计算其内力。
5，宜进行大震下抗震变形的计算
关键词：房屋；结构设计；优化分析
Abstract: the design of building structure design of the building structure optimization is the use of the least cost and limited resources, space, realize building security, is applicability, economy, and beautiful integrated optimization. This article through the building structure design optimization method and significance, building structure design optimization technology, building structure optimization design of building structural design steps and the economy of the four aspects to building structural design of the optimization design of the building structure is analyzed.
Keywords: houses; Structure design; Optimization analysis
中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：
房屋结构设计中建筑结构设计的优化就是最大程度上利用有限的资源和空间，以最低的工程造价，实现房屋安全性、经济性、适用性和美观性等的综合最优化[1]。采用结构设计优化方法，在使房屋内部功能结构协调的同时，有效降低工程的造价。房屋建设是一项投资巨大的工程，因此，房屋结构设计必须要全方位且多角度地考虑各方面的因素，正确处理房屋经济性与技术功能的对立统一关系。建筑结构优化设计要尽量避免以下两种情况：一是过分强调经济性，重视资金节约和减低造价，忽略房屋设计的技术、功能要求。二是过分强调房屋的技术和功能，忽略房屋的造价，造成资金的浪费。
一、建筑结构设计优化的方法及意义
1. 建筑结构设计优化的方法
建筑结构设计优化的方法分为对房屋的分部结构设计的优化方法和对房屋总体结构设计的优化方法[2]。房屋结构设计中建筑结构设计的优化一般包含以下几个方面的内容：对房屋基础结构的设计进行优化；对房屋顶部结构的设计进行优化；对房屋的护围支撑结构进行优化以及对房屋总体设计结构及细节部分进行优化；最重要的是在房屋设计要求及设计规范内，在满足房屋功能及技术要求的前提下，合理降低工程造价，即对房屋的造价进行最优化设计。
2. 建筑结构设计优化的意义
建筑结构设计优化的意义在于可以最大程度地充分利用资源与空间，高效利用材料与设备，使房屋结构功能合理、协调，安全可靠。实现房屋结构设计的“安全性、适用性、经济性、美观性”的最优化设计。
二、房屋设计中建筑结构设计优化的技术
1.概念设计优化技术与房屋结构设计优化相结合
概念设计优化技术就是设计人员根据设计的一般规律和实践经验，对房屋建筑结构设计的多种方案进行分析并择优选择方案的过程。建筑物的结构布置，房屋细节部位的处理，载荷的确定及仪器设备参数的选取等都需要设计人员进行概念设计。概念设计需要设计人员对方案进行全面的、综合的分析，从而选择出最佳方案。
2. 概念设计优化技术与实际建筑的设计问题相结合
在地震等不可预期的自然灾害中，房屋一旦倒塌或损坏，将会对人们的生命财产造成严重的损失。因此，房屋结构设计必须考虑抗震结构设计的优化。对房屋的抗震设计而言，概念设计优化技术尤为重要。因为地震发生的复杂性和强度的不确定性，使得计算设计很难进行。而概念设计是综合考虑决定抗震性能的各种因素和造价因素，选择抗震性和经济性最强的方案[3]。房屋抗震结构设计中概念设计的指导思想是小震不坏、中震可修、大震不倒的分类设防抗震思想和多道设防思想。多道设防思想是指在发生大地震时，先破坏房屋次要的结构，消耗地震能量，尽量保证房屋的主体结构不遭到破坏。通过概念设计优化技术，结合房屋建筑的实际情况，使房屋在各种不确定的外部灾害的作用下避免坍塌和损坏，尽量将损坏程度及经济损失减小到最低。
三、房屋设计中建筑结构设计优化的步骤
1.构造结构设计优化模型。
设计优化模型的构造一般分为三步进行。第一步是选择合适的设计变量。一般选择对建筑结构影响较大的参数变，这样可以有效简化设计工作和减少计算量。第二步是确定目标函数。在满足设计要求及规范的条件下，使房屋设计的造价最小。第三步是确定约束条件。约束条件包括各个方面，比如应力约束条件、强度约束条件等。
2.选定结构设计优化方案。
房屋建筑结构的设计优化问题是多变量、多约束条件的非线性优化问题。在计算过程中，需要先将问题转化为无约束条件的线性优化问题。[4]一般来说，房屋设计优化问题的求解过程比较复杂，需要通过计算机编程来实现。
3.进行计算机编程
根据建立的模型及优化方案，进行计算机编程。计算机编程应选择运算速度快且功能较全的编程软件。在编程时要选择合适的方法，需考虑的因素有：编写及形成程序所需花费的工作量及其他代价；解出所要求的最优化问题，计算机执行程序所花费的时间和费用；程序预期的可靠性，即是否有把握达到所期望的结果；程序的通用性，即是否可以用它来解决其他问题。总之，应从经济效益出发，选择合适的方法，使程序达到最优的预期结果。
4.结果分析
通过结果分析，选出最佳的优化设计方案。建筑结构设计的优化应综合考虑各种因素，以期达到安全、经济与实用的综合最优化。
四、房屋设计中建筑结构设计的经济性
1.房屋结构设计中用地面积方面的经济性
随着时代的发展，我国大中型城市出现了大批高层甚至超高层建筑结构。此类房屋建筑的总面积是各层建筑的面积之和。因此，房屋层数越多，单位面积的房屋占用的建筑土地面积越小。但是随着房屋层数的增多，房屋设计的总高度也会增加，这导致相邻建筑的日照距离增加，使一定建筑面积房屋的总数目减少。此外，房屋层数越高，需要的投资越高，抗震设计难度及造价也显著增大。综上，单位房屋用地面积并不总是随着房屋层数的增大而提高。因此，通过优化设计，综合考虑安全性和经济性等各个方面问题，选出最佳的房屋建筑层数。
2.房屋结构设计中造价方面的经济性
由于房屋的建筑层数直接影响单位面积房屋占用的建筑土地面积，则房屋建筑层数也会直接影响房屋单位面积的造价，进而影响整个建筑的经济性。随着房屋设计的层数增加，房屋建筑的墙、柱的等承重结构的载荷增大，抗震设计方面的造价会显著增大，导致房屋建筑单位面积的造价升高[5]。此外，无论建筑物层数是多少，建筑物顶部的面积不会改变。因此，随着房屋层数的增高，建筑物顶部单位面积的造价会降低。房屋的公共基础部分是建筑结构的重要组成部分。房屋层数增大，基础承受的载荷也会相应增大，导致造价的升高，同时，房屋建筑的总面积也显著增大。一般来讲，房屋建筑基础单位面积的造价会随着层数的增加呈现先减少后增加的趋势。综上所述，需要采用设计优化技术，选取最适的建筑设计层数。
3.高层住宅结构设计的经济性
由上面的分析可知，随着建筑层数的增加，住宅的墙体及柱体等支持结构的面积会增加。这会使住宅的水、电、天然气等的管线长度增加，增加造价。相反，降低建筑物层数，一方面可以节约材料，有利于抗震设计，另一方面，可以减少房屋建筑的总高度，进而减少相邻建筑物之间的日照距离，使有限建筑面积可建设的房屋总数目增加。
五、结束语
房屋结构设计中建筑结构设计的优化需要全方位、多角度地考虑各种因素，以达到安全性、适用性、经济性和美观性的综合最优化。这几个方面是矛盾统一的关系，结构设计的优化就是找到其最佳组合方式。房屋结构设计中建筑结构设计的优化要求我们在实践中善于思考、敢于探索，努力实现用最低的造价实现最大的经济效益的优化目标。
参考文献：
[1] 饶远文. 结构设计优化技术及其在房屋结构设计中的应用[J], 价值工程.2009.
[2] 邹俊. 建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的现实应用[J], 应用技术, 2010.
[3] 辛海虹. 结构设计优化技术与其在房屋结构设计中的应用[J]. 价值工程,2010.
关键词：房屋建筑结构设计；常见问题；解决措施
为了满足广大消费者的需求，房屋建筑的设计也逐渐由往日单层、低层向多层、高层发展，房屋结构设计的形式也由简单的砖土混合结构变的日趋复杂。对此，本文就房屋结构设计中常出现的病症给予分析并提出相应的解决办法。
一、房屋建筑结构设计的基本方法
房屋建筑结构的设计是房屋建造的基础，因此，在房屋结构设计的图纸上要做到规范要求，合理要求。房屋结构设计的基本方法大致上有五种：绘制结构平面图，是否需要输入结构软件进行建模取决于建筑所在地抗震设防烈度的大小；屋顶结构图，建筑物呈现不同形态时，结构的处理方式有不同种类，在此，结构设计者一定要具备一定的空间概念，正确掌握设计图纸的意图；大样详图，在建筑详图确定的基础上，可以直接绘制大样详图；楼梯，楼梯图纸的绘制要注意楼梯梯板、梯梁的位置处理；基础图纸的绘制主要要注意条基交接部位的规范处理。
二、房屋建筑结构设计中的常见问题
1、房屋建筑结构设计者设计方案不合理，考虑细节问题不够严密谨慎。设计者应把抗震减灾等设计理念加到设计图纸中，以确保房屋建筑的安全使用。
2、房屋结构基础设计不当。房屋结构设计者忽略当时当地的地质条件，仅使用单一的设计方案，对建筑设计造成安全隐患。单一考虑地质上可能出现的问题，忽略了对当地的综合因素进行分析。房屋基础结构设计荷载取值不准确，其主要在于设计和计算时的不尽合理。
3、房屋结构布置不合理、不规则，即建筑的平立面外形尺寸的不规则，抗侧力构件布置、质量分布，以及承载力分布等诸多因素的综合要求。出现的最常见的一种情况就是建筑物平面凹凸不规则。结构整体平面扭转不规则，使建筑物存在安全隐患，影响建筑的使用。同时，消费者的需求得不到满足，设计建造高层建筑成为一股热潮，但是，高层建筑通常没有采取有效的抗震加强措施，使建筑本身带有明显的薄弱层。
4、 最基本的房屋设计要符合相关规范要求，但是往往在房屋设计上，独立基础(尤其是高杯基础)没有考虑基础粱两端的搁置长度，使施工中出现偏差。设计条形基础时，未能及时准确考虑房体纵横墙交叉处的重叠问题，导致对墙体交叉处的重叠部分未做设计修正。因此，房屋设计上所计算出的房屋基础面积实际小于屋体上部结构所需要的基础面积，造成重叠范围内的墙体开裂。
5、近年来，建筑商为了减少占地面积，减小建筑成本，高层或小高层住宅不断出现，而这种住宅又相继采用了异形柱结构。，由于异形柱结构发展的并不成熟，目前在异形柱结构设计中仍然存在很多问题，突出表现在异形柱结构房屋的高度过高、体型不规则、结构布置不合理、抗震构造措施不当等方面，使建筑本身蕴藏了巨大的安全隐患。
三、解决房屋建筑结构设计中常见问题的办法
1、首先，主要的是房屋建筑设计人员的设计专业性，这要求设计人员对国家现行的设计规范、规定和技术标准足够掌握，并且不断提高自身修养。在经济高速发展前提下，有的设计人员为追求进度而忽视质量，出现了致命的错、漏、碰、缺等现象。为此，应重点加强设计人员和审核人员对我国相关设计标准条文的学习和设计规范、技术措施的学习，在技术上严格要求。
2、在工程设计中设计人员一定要实地考察，设计方案要符合当时当地的地质特征，采用科学技术来设计房屋建筑的框架结构，在设计上应尽量避免采用不规则结构。在特殊条件下设计不规则结构时，应采用符合该特殊结构的实际受力状态的力学模型进行计算分析，并采取有效的抗震加强措施，加固建筑物的安全性。
3、尽管高层建筑结构的追求是现代高速发展的经济社会的发展趋势，但是企业不能盲目追求高效益。房屋设计上要实事求是，具体问题具体分析，杜绝为了企业自身利益，建造存在安全隐患的房屋。因此，在采用现下热门的异形柱结构设计时，要严格注意对房屋高度的计算，房屋结构尽量保持规则性以及从严掌握建筑的抗震措施。
4、在房屋的框架结构设计中，房屋的框架设计影响房屋建筑的抗震性，若是只关心纵向框架的设计，将会导致实际设计中出现建筑梁的支座负筋，跨中纵筋及箍筋的配筋置均不足的现象。因此，纵向横向框架要互相协调，不应只注重横向框架的设计，而忽略纵向框架的设计。
5、确保建筑中使用的建筑材料符合国家规定的质量要求，避免因部分问题影响建筑物整体的质量，给建筑物后期带来更大的隐患。
四、结构设计优化的应用
“经济、适用、合理、环保”是现代建筑结构追求的一个跨度，而房屋建筑的结构设计优化正是实践了这一要求。结构设计优化不仅可以解决我国占地问题，同时还会为企业带可观的经济效益。因此，应用现代科技手段，选择合理适用的建筑结构设计方案，是实现降低建筑成本取得最大经济效益的有效方式。
在满足建筑结构长远效益的前提下，应尽量减少建筑结构的近期投资并提高建筑结构的可靠度、合理性和安全性。与传统设计相比，设计优化技术可以为企业的建筑工程造价减少5％～30％。结构设计优化技术的应用，同时可以使建筑材料得到合理的利用，减少不必要的资源浪费。在优化的结构设计下，建筑的内部单元将会得到最好的利用，使之最好的协调应用。这是结构实际优化产生的巨大的实践价值所在。
结构设计优化的应用体现在房屋建筑工程结构的优化设计和房屋工程分部单元结构的优化设计上。其中房屋建筑工程分部结构的优化包括：基础结构方案的优化设计、屋盖系统方案的优化设计、结构细部设计的优化设计和围护结构方案的优化设计。另外具体还包含房屋结构的选型、布置、造价分析、受力分析等内容，并应在满足设计规范和使用质量安全达标的前提下，结合具体工程的实际情况，围绕其产生的综合经济效益的目标进行结构的进一步优化设计，以达到建筑的高质量完工。
结构设计优化技术在建筑结构设计中的应用体现在直觉优化（概念设计优化）技术与建筑结构设计和 概念设计处理的实际建筑设计问题的两方面。在概念设计优化技术与建筑结构设计上，概念设计存在于建筑结构设计师对多种备选方案进行选择的过程中，而选择的最终方案是根据设计参数、材料、荷载的取值决定的。另一方面，概念设计处理的实际建筑设计问题上，所需要处理的问题多种多样，但最终重要目的是通过概念设计，使建筑结构能在各种外力作用下下免受破坏，或者将破坏程度降至最低 。这其中，适合建筑的抗震措施是概念设计中最重要的。
五、结语
在社会经济高速发展的今天，建筑业也产生着日新月异的变化，无论房屋建筑结构发生如何翻天覆地的变化，不变的永远是房屋建筑本身的安全质量问题。作为民生重要一项的建筑质量问题，设计人员、施工人员以及企业人员务必要做好严格规范、安全生产的工作，保证建筑本身的质量，提高建筑的舒适度，以达到满足消费者需求，为社会服务的目的。
参考文献
[1]查全平， 浅谈房屋结构设计以及应注意的几个问题， 建筑与设计， 2006.10总第160期
[2]连远雄，房屋结构设计中的一些常见问题分析，建筑与设计，2007年8月下旬刊
有的设计建筑住宅达不到一定采光标准规定，不能对使用功能要求或是使用不便达到满足，常见的是住宅设计方面，房屋厨房及卫生间没有直接的达到采光和自然通风；客厅的朝向不好，不能直接的进行采光，开门的洞门比较多，对人们的生活是一种干扰，使用起来不太方便。建筑物的长度过长，超过温度变形的允许长度，没有设立伸缩缝，造成建筑物的墙体产生一定的裂缝。在公共的建筑设计中，没有对残疾坡道或是专用的卫生间进行考虑。通道的高度不够，尤其是楼梯底的高度不够，室外防护栏杆的高度不够，防止花盆处没有采取防坠措施，外窗窗台距楼面底板的高低于0.9m时，没有设置防护设施，造成事故的发生。安全出口或是疏散楼梯的数量、地下室出口设置不够，不能严格的执行防火规范的规定。住宅设计有的卫生间直接开向起居室或是厨房，卫生间直接布置在下层住户的卧室或是厨房的上层。部分的设计紧靠防火墙两侧的门及洞口之间最近边缘的水平距离，不能满足高层民用建筑设计的防火规范。有的设计消防通道洞口的高宽不符合规范的要求。高层建筑的周围没有按照规定设置环形的防车道，也没及时的采用防火墙隔开。
2绿色建筑设计
2.1绿色建筑概念绿色建筑设计是指建筑物的整个建筑到使用过程中对资源尽可能的节约，尽量的节约一切的资源，要尽量保护环境节约资源减少污染，房屋建筑既要满足人们生活的需求，也要注意人们提供健康高效的生活环境，这样才可以建造一个和谐绿色的居住环境。
2.2绿色建筑设计的特点绿色建筑的特点可以总结为尽可能的节约能源及资源，并尽量的体验回归自然。要做到节约能源，就要对自然绿色能源太阳能及风能进行充分的利用。在建筑中要通过利用太阳能可以减少空调及供暖设备的使用，利用自然通风来制造制定的系统，夏季充分利用主导风向，使空调设备等使用进行降低，建筑布局要充分适应本地的气候条件要求。
2.3绿色建筑理念的具体理念绿色建筑设计要对资源节约问题进行全面的考虑，尽量的提高能源的利用率。绿色建筑设计要对环境、地势及气候等条件进行充分的考虑，要使建筑物和似然环境能融合一体。绿色建筑设计就是保护自然和建筑物及人类进行和谐的统一。在建筑中要充分的利用自然能源，绿色建筑设计不只是可以体现整个建筑物的生命周期，还要向前向后延伸产生的意义，建筑过程的准备阶段及运输生产过程体现了绿色的设计理念，对环境造成较小的影响并且很多资源可以进行回收利用。
3节能建筑的设计
3.1节能建筑设计的概念节能建筑理念指遵循节能的基本方法，对建筑物进行一定的划分及建筑群体还有建筑物的朝向及间距等问题都要进行研究，髙建筑物受到当地风向的影响较大，一般地区的风向具有一定的规律，在设计中要对风向的问题进行考虑，尽量的设计出低能耗的建筑物。
3.2节能建筑设计的具体概念现代建筑设计中地源热泵是比较先进的清洁能源的技术，主要的核心功能是经济环保切节能可靠，这项技术响应了可持续发展的号召。节能设计中太阳能这种可再生能源被广泛的应用，现在我国的部分地区具有一定的应用，更广泛的应用还在不断的开发。建筑物的屋面是能耗的主要部位，房屋面的设计研究重点是采取节能保温的关键，墙体的隔热保温还有隔声等功能都有待提高，特别是要对外墙体的防水砌筑问题加以注意。
4智能安全建筑设计
4.1智能房屋建筑设计的概念现代社会是科技发展的社会，智能化应用在了很多方面，建筑行业也不例外，先帝啊建筑及计算机网络、监控还有通信方面都有的一定的关系，智能化建筑中具有信息管理科学、设备高度控制和使用安全方便等优势，这些都是信息化发展的必然要求，智能化房屋等会是未来发展的主要方向。
4.2智能化建筑的具体理念通常会把智能化建筑分为楼宇自动化、办公的自动化及通信自动化三个系统，现代房地产公司为了提高自己的竞争力又提出了信息管理自动化和防火自动化，相信未来智能建筑方面发展会有一定的完善。
4.3火灾自动报警系统的设计火灾报警系统有触发器、报警装置及火灾警报装置等部分辅助的装置组成，这样的装置能在发生火灾时就将火灾的信号转换成为电信号，在把电信号传到火灾报警控制器，同时，火灾发生的地点等信息传输到报警控制器里，这样人们可以及时的发现信息而快速采取一定的措施。
5房屋建筑注重美学的规律
5.1建筑物设计的统一现代社会对房屋建筑的节能只能方面有很多的要求，对建筑物的美观要求从没降低，房屋建筑的整体形态、色彩都是人们所要关注的重点问题。任何的艺术形态具有一定的统一性，建筑物的次要部位或是从属部位都要与建筑主体部位相协调统一，建筑物的色彩具有和谐统一的效果，禁止建筑物及材料之间的类型和色彩想矛盾。
5.2建筑物设计要求均衡性和比例问题建筑物设计的均衡性比较重要，具有一定的均衡性的建筑作品会给人们非常舒服的感觉，建筑物比例也要合理，不会给人偏离感。建筑物具有一定生命力的元素，韵律也有较为重要的属性，建筑物的韵律体现在比较立体设计上，在建筑设计中的细节部位加以重视，建筑物的每一个元素都具有比较重要的意义，都会体现建筑物的精神。韵律是具有一定的弹性的，特别是在复杂的建筑中，大小宽窄等都需要相互协调交替，如果建筑物有规则过于死板，在建筑中要遵循一定的原则，在设施中具有一定效果的变化，更好的体现出建筑物的艺术性及感染力。
6结束语
关键词：房屋建筑；结构设计；优化技术；经济
中图分类号：TU318 文献标识码： A
一、房屋建筑领域结构设计优化的重要性
我国的发展现状表明，房屋建筑在以后的日子里将会以高层或是超高层为主。如何减少资金的投入而且还得保证结构的设计符合百姓的要求成为相关人士以及建筑企业重视的事情。
如果相关企业要想对房屋建筑的结构设计进行优化，设计方应该在保证质量合格的前提下，对设计方案进行系统化分析，应用先进的技术理念与设计观念对工程建筑进行总体的管理，从而合理地控制建筑工程的造价问题。事实表明，如果设计者能将施工的技术与经济效益做到紧密相连，规划出科学的设计方案，就可以保证建筑企业获得最大的经济收益。
因此，对建筑结构设计的科学优化能够更加全面地发挥机械设备以及建筑材料的性能，与以往的设计相比较会更具有优势。而且进行合理优化时能够降低相应的造价投入，为企业的整体获取更大化的利益。同时对结构进行优化还能将房屋结构的层次进行系统性的结合，加强房屋质量的提高，更大程度地保证居民的居住安全。由此看来，对建筑结构进行相应的优化是提高居民居住安全、为企业创造最大利益的重要方式之一。
二、房屋建筑结构设计与经济的关系
（一）房屋建筑结构的层数与用地面积之间的关系
如果只是对某一个建筑物进行分析，建筑结构随着层数的增加其所用地面积是越来越少，但实际的情况却是，当房屋筑结构层数增加时，建筑物高度也是随之上升的，相邻建筑物之间的间距就会增大，因此建筑物单位总建筑面积所使用土地面积就也是增加了。实际上建筑物的所需的总的用地面积与建筑物的层数并不存在着必然的关系的，所以在我们应用结构设计优化技术时，就要协调好建筑物用地面积与建筑物层数之间的关系。
（二）房屋建筑结构的体型设计与经济之间的关系
在建筑物的总面积是相同的前提下，平面形状为方形的或是圆形的它的周长就越长，并且前期所消耗的墙体面积越少，那么后期所需要装修投入就也会越低。并且通过对比分析，我们发现平面形状为方形的建筑物或是圆形的建筑物的内部构件的结构都很稳固，并且受力状况也更加稳定，所以在进行结构设计时，房屋建筑的平面形状建议选择方形的或是圆形的。
（三）房屋建筑结构设计与建筑设备之间的经济关系
在建造房屋建筑时是需要很多电气设备材料以及给水排水管道的，随着建筑的楼层数越来越多，所需要的给水排水管道就会越来越多，并且需要的电气设备材料也就越多，那么整个工程的造价成本肯定就会大幅度的提高。
三、建筑结构优化在房屋建设应用上的具体步骤
（一）创建建筑结构的优化模型
1、合理化、科学化选择设计的变量
在选择相应的变量的时候，我们主要是将影响建筑本身结构的主要参数作为变量。例如严格控制目标的相关参数值（建筑损失的期望值 c2、建筑结构造价值 c1）、建筑约束控制的相关参数值（建筑结构的相对可靠度 ps）等。对于一些影响并不是太大的、变化范围很小或者由局部性相关要素就能满足设计要求的一部分参数，我们一般是通过预定式参数进行表示，这样一来就能减少我们相应的设计数量与计算数量，还可以相应的减少编程的工作量，进而提升工作效率。
2、确定相应的目标函数
对建筑结构进行优化设计时，必须找到一组符合预定条件的相应尺寸的钢筋截面面积，以及已经失效的概率函数，这样能使建筑工程的整体造价达到最少。
3、科学化的确定约束条件
对于结构的优化设计，我们要保证结构整体的可靠性，科学化地确定与优化设计方面息息相关的约束条件。而约束条件主要指的是建筑裂缝的宽度约束、建筑本身的强度约束、尺寸大小的约束、构件的相关约束、结构体系相关约束等约束条件。在设计结构之时，要对目标性质的约束条件与实际性质的约束条件进行科学化的比较与分析，要保证每一个相关的约束条件都满足整个建筑工程的要求，实现效果最佳化的设计。
（二）科学设定优化设计的相关方案
依据可靠度而开始进行房屋结构设计的优化通常都具有很多约束条件，有时会遇到非线性的相关优化问题。所以在相应的计算中，会进行相应的转换，将有约束的优化转化成无约束的优化，而相关的计算、方式有拉式乘子法、powell 法等。
（三）设计相关应用程序
依据可靠度而开始进行房屋结构设计的优化基本模型，以及在设计时运用的相应的计算方式，为了可以更好地实现其效果，能够将这些编纂成一个运算速度较快而且功能全面的综合性、科学性的应用程序。这样能使整个优化设计更加全面地、有效率地进行实施。
（四）综合结果分析
在得出一定的计算结果之后要对其进行一个必要性的分析和比较，然后再折中选择一个效果最佳的设计方案。在分析的过程中，我们务必要全面考虑相关的问题，而且对相应的问题要多角度分析。这一步在整个建筑结构优化设计中是至关重要的，选择一个合理的设计方案能够保证房屋建筑整体的美观感、安全性以及实用合理性，同时还能影响工程整体施工的资金投入。进行建筑结构的相关优化，我们要确定一点，不能只强调相应的经济节约而忽略对建筑技术的要求；同样也不能仅仅强调技术的要求而忽略经济节约的要求，单一的考虑永远是不正确的，而且都是对建筑整体影响较为巨大的。所以，在进行分析时，要同时考虑二者的科学化配置，只有这样才能达到预期的目标。
四、房屋建筑结构应用优化设计技术的措施
（一）房屋结构工程师要积极主动参前期工程规划
房屋建筑结构工程师要积极主动参前期工程规划是实施结构优化技术的重点内容。因为，在在实际施工中，房屋建筑结构工程建筑师难以把握对结构体系的受力的正确分析，相关房屋建筑结构工程师要积极主动地参与前期方案设计，帮助建筑师构思与逐步创新，使整个建筑的优化功能能够全部体现出来。
（二）房屋建筑结构优化设计要将概念设计结合细部结构进行设计优化
概念设计即是利用设计概念并以其为主线贯穿全部设计过程的设计方法，是通过设计概念将设计者繁复的感性和瞬间思维上升到统一的理性思维从而完成整个设计。但是概念设计应用于没有具体数值量化的状况时，计算式不可避免与实际出现较大的差异，譬如在地震设防烈度就没与不确定性，计算式与实际差别较大，因此，房屋建筑结构在优化设计中，通过采用概念设计的方法，将数值作为辅助和参考的依据，同时设计人员在设计过程中还需灵活运用结构设计优化的方法。在整个设计过程中贯穿一种抗震设防的思想且以概念设计作为重点指导设计。同时在设计的过程中，注重优化细部的结构设计，譬如现浇板中的异形板拐角处易出现裂缝，可划分为矩形板。在选择钢筋型号时，充分考虑其极限抗拉力等。
（三）房屋结构优化设计要充分考虑下部地基基础结构设计
地基基础是建筑结构设计的重要组成部分之一，地基基础虽然埋置在地下，属于隐蔽工程，但其重要性不言而喻，建筑物的高度与安全性等受地基基础影响很大。因此，房屋建筑结构中的地基基础的结构设计优化必须选择合适的方案，譬如属于桩基础，就要依据现场地质条件，综合其他现场场地的条件因素进行基础选型及埋深等设计，选择桩基类型，最大程度的节省造价。
结语
总之，房屋结构设计中优化技术是复杂的系统工程，不但需要相关结构设计工程师正确地使用结构分析软件、选择最佳结构体系，同时，要大力挖掘基础设计内在潜力，充分运用科学的方法与手段，大力降低工程建设造价，让房屋结构优化贯穿整个设计过程，从而体现出结构优化的价值，让房屋结构设计功能不但更加适人们居住与生活，同时，大力提高其安全度与抗震性能。
参考文献
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[2]卢亦焱，黄银觯唐红.房屋加层外框架结构方案的优化设计[J].哈尔滨工业大学学报，2009.4.
关键词：建筑；结构设计；优化方法；应用
中图分类号：TU318文献标识码： A
引言
传统的建筑结构优化设计大部分都是以建筑造价为根本进行控制，而随着人们对建筑的实用性及整体效果要求的不断增加，建筑使用的方便性以及整体效果如今已经成了人们关注的重点。建筑结构设计优化的理念应注重实际为主，其内容就是对建筑方案、建筑结构含楼盖结构、基础结构以及围护系统结构等环节，建立起一种P于结构优化设计的模型，通过对各种不同的影响变量参数中的若干P键参数的科学的计算，确立最终的建筑工程结构设计的优化方案。
一、建筑结构设计优化的内容及意义
1.1建筑结构设计优化的内容
建筑结构设计优化主要体现在两个方面，一是对建筑工程总体结构进行优化设计，二是对建筑工程局部结构进行优化设计。其中，建筑工程局部结构的优化设计对象主要包括以下几点：1）基础结构方案；2）屋盖系统方案；3）围护结构方案；4）结构细部等。对上述对象进行优化设计时，通常还会涉及选型、受力分析以及造价分析等诸多内容。总之，对建筑结构设计进行优化的过程中，不仅要严格依据设计规范执行，还应充分结合建筑工程的具体情况，最终提高建筑工程的综合经济效益。
1.2建筑结构设计优化的意义
1.1节省工程造价
建筑工程造价中建筑结构的成本大约占到总造价的50%，对建筑结构进行优化设计可以在很大程度上降低工程总造价，节约工程造价成本。建筑结构优化设计能有效的节省房屋建筑的投资成本，具有巨大的经济价值。
1.2提高工程质量
目前设计单位的水平整体都在不断提升，但是首先很多工程师成本控制意识低，忽略对建筑工程的成本造价控制，只追求高的安全系数，从而造成设计过于保守；其次，没有相应的责任制，设计人员缺乏责任心，对建筑结构的设计概念不清楚，一味的使用计算机而不是大脑来进行计算，常常导致计算不合理或者与工程实际不吻合等等错误，使之结构设计存在安全隐患或者较大的浪费；另外，设计人员与建设单位的沟通不到位，没有完全理解建设单位的建造用途及建筑功能，进而造成建筑产品不能满足建设单位的需要。
据统计因为在设计过程中，设计质量差，造成功能布置不合理，相P专业工程师没有相互沟通，导致经常出现在施工过程中进行修改及返工现象，导致施工工期不能控制。同时因为工程质量差，工程存在安全隐患等问题，造成投资的巨大浪费。通过建筑结构设计优化可以有效的提高工程设计质量，降低安全隐患，减少投资浪费。
1.3建筑结构优化设计的社会意义
国家的宏观调控力度在不断的加大，原材料的价格在不断的上涨，从而在建设的前期挖掘潜力，节约建筑造成成本、科学的优化设计，有利于节约建筑的原材料、保护环境，符合国家“低碳、节能、环保”的理念，利国利民。
二、建筑结构设计优化方法
建筑结构设计优化是要通过对拟建项目进行模型的优化、计算方法的优化，并在计算和模拟的基础上制定有效的结构方案，再进行验证。
（一）结构优化模型的建立
在进行结构优化设计的过程中，首要的问题是要根据实际的结构特性设定成为相关的结构设计参数，主要的有目标控制参数和约束控制参数。对于那些变化范围比较小的，且在结构的局部加强就能满足要求的部分参数，将其确定为预设参数，从而减少计算的工作量;对于目标函数，是要找到一组可以满足预定条件的钢筋截面积和截面的几何尺寸，目标是要让总造价最小。对于约束控制函数，包括前度和稳定约束、截面尺寸约束、结构整体约束、构建单元约束、正常使用状态的上下限约束条件等。参数的设计必须要与实际情况和规范相符。
（二）结构优化设计的计算方法
在结构优化设计计算方案的确定上，考虑到建筑结构的复杂性带来的变量多、约束条件多等情况，因此在计算过程中，一般的做法是先将有约束的优化问题转化为无约束条件再进行求解，可选用的计算方有拉式乘子法、复合形法等。结构选型、尺寸和参数设计完成后，在计算方案的基础上设计优化程序。并在得到计算结果后，对结构进行综合分析，最后确定最合理的结构优化设计方案。
三、建筑结构设计优化设计的应用
4.1建筑结构设计初期的方案计划决定着施工建筑的总投入，现实中的问题是初期方案计划制定时建筑设计人员并没有积极参与，建筑施工中也没有考虑房屋结构优化的科学合理性，致使建筑结束后对房屋结构设计优化思想产生了约束，从而加大了建筑结构优化设计的技术难度，同时增加了建筑的投入资本。假设在建筑投建初期就与房屋优化设计相结合，就会根据需要建筑的结构选择科学的优化方案，减少不必要的成本投入。
4.2在进行建筑时候，有一些情况是不能使用具体数据进行施工建筑的，这种情况我们可以植入概念性设计理念。利用概念性设计理念针对相同的房屋建筑方案，能够产生不同的建筑结构设计 把建筑结构设计确定之后，相同荷载的情形下也会出现不同的方式进行分析。进行分析的时候所应用的材料、参数等不具有唯一性，细部的结构设计也会不一样。以上这些情况也是没有办法使用计算机处理的，需要设计人员进行概念性判断。
4.3虽然需要进行概念性结构设计的问题很多，但是都是期望能够借助概念性结构设计，使房屋建筑体在种种不能预料的外在作用时不会受到损害，或者是最大限度的降低损害程度。最难以掌控的是地震损害，地震造成的损害也是最强烈的。因此，进行房屋结构设计时就应该充分考虑这个因素，房屋施工中保持均匀的刚度，对称的设置都是能够降低地震对房屋造成损害的重点，房屋结构在地震破坏中避免脆性损害的关键设计是延性的结构设计。还有针对现浇板的拐角位置容易发生裂缝的现象，可使用矩形状的现浇板替换，房屋钢筋的使用也是关键，分析钢筋的不同功效，结合经济使用的思想，冷轧钢筋可以用作现浇板受力钢筋。
结束语
建筑物的增多，导致土地资源有限，土地的价格越来越高，从而导致了建筑商的建筑成本也越来越高。降低建筑成本是建筑商首先考虑的方法，对于控制建筑成本，结构优化设计思想是目前国内外比较有价值的一套理论系统。要科学合理的对建筑结构进行优化设计，使其在建筑业的发展中发挥更好的作用，降低建筑成本。通过概念设计、正确的计算及合理的构造措施来保证，设计要在实践过程中不断的研究、探索和创新，使其经济性和适用性的目标得以实现。
参考文献
[1]汪树玉.结构优化设计的现状与进展[J].基建优化，2007（5）：82-83.
关键词：房屋建筑，建筑结构，抗震设计
中图分类号：TU318 文献标识码：A 文章编号：
引言
中国是地震发生最频繁的国家，根据过去一百年的统计，约三分之一的地震发生在中国，因地震而造成的死亡人数更是占了全球的将近一半。所以在房屋建设的过程中，要加强对抗震技术的设计，对于地震所带来的危害要有预防措施，有效的减少地震给建筑带来的危害，保证人们的生命财产安全。
1 关于建筑结构抗震概念设计的概述
概念设计主要指的就是能够解决建筑、材料、构造等各个方面的总体方案或者总体策划，其目的是为了能够让建筑物体达到设定的抗震性能。而概念二字，指的就是建筑抗震设计师自身所拥有的力学知识、专业知识、丰富的设计经验以及经过实践证明的研究成果。
我国结构计算理论经历了经验估算、容许应力法、破损阶段计算、极限状态计算，到目前普遍采用的概率极限状态理论等阶段。现行的《建筑结构可靠度设计统一标准》则采用以概率理论为基础的结构极限状态设计准则，以使建筑结构的设计得以符合技术先进、经济合理、安全适用的原则。地震具有随机性、不确定性和复杂性，要准确预测建筑物所遭遇地震的特性和参数，目前是很难做到的。而建筑物本身又是一个庞大复杂的系统，在遭受地震作用后其破坏机理和破坏过程十分复杂。且在结构分析方面，由于未能充分考虑结构的空间作用、非弹性性质、材料时效、阻尼变化等多种因素，也存在着不确定性。因此，结构工程抗震问题不能完全依赖“计算设计”解决。应立足于工程抗震基本理论及长期工程抗震经验总结的工程抗震基本概念，从“概念设计”的角度着眼于结构的总体地震反应，按照结构的破坏过程，灵活运用抗震设计准则，全面合理地解决结构设计中的基本问题，既注意总体布置上的大原则，又顾及到关键部位的细节构造，从根本上提高结构的抗震能力。
2 建筑场地的选择
地震的发生会使建筑物遭到严重的破坏，地震中的地质运动会直接使建筑结构发生破坏，而且地质条件也是建筑物破坏的一个原因。所以在抗震的预防中，需要对建筑工程的场地做好认真的选择。
1) 应选择对抗震比较有利的地理条件，比如地势开阔、地质坚硬的土地，这样在地震的过程中，地基土的沉陷程度就会小一些，就会有效的阻止建筑物的坍塌现象。
2) 避开对抗震不利的地段，比如地质较软、容易液化、河岸和山坡边缘以及状态明显不均匀等地段。如果建筑物建设在上述地段，一旦发生地震，建筑物就会遭到严重的破坏，甚至是倒塌。当然在无法避开的情况下，也要采取有效的抗震措施。
3) 不应该在危险的地段建造房屋建筑物，危险地段就是指在地震中可能发生滑坡、泥石流、地陷等自然灾害并发的地段，那样就会加大地震对房屋的破坏程度。另外，建筑场地土的刚度大小和土的覆盖层的厚度也是影响建筑物受震害的主要原因。大量的研究调查表明，土质越坚硬，被盖层越薄，建筑物受震害的程度就会越小，反之则会越重。
3 地基和基础设计
1) 为了全面的加强房屋建筑整体的刚性，增强建筑整体结构的抗震性。在房屋建造的过程中，同一个建筑单元不能够建设在不同性质的地基上，也不能够采用不同的方式，要么就全部采用天然地基的方式，要么就全部采用桩基方式，不能一半采用天然地基，一半采用桩基。
2) 房屋建筑物的基础的埋置要有一定的深度，埋置过浅就会使建筑物的嵌固作用减小，从而使建筑物在地震中的振幅增大，极易发生震害。所以，在对建筑物的基础进行埋置时，要尽可能的增加埋置的深度，同时做好基槽的回填和夯实工作，使回填土与基础的侧面发生紧密的接触，更好地提高地基的稳定性。
3) 基础和上部建筑构成了房屋建筑的整体，为了加强两部分建筑之间的整体性，基础在室外的地坪下不宜做内外交圈的基础圈梁。同时为了使上部结构与基础之间的连接更加的牢固，就要把上部结构的构造柱钢筋插入到基础的圈梁中。当地基的土质刚度不强时，还应该在基底的底部布置圈梁。
4 建筑设计和建筑结构的规则性
1) 房屋的高度和宽度。
影响房屋抗震程度的并不是单纯的高度或者是宽度，而是房屋的高宽比。房屋建筑物的高宽比越大，在地震的作用下建筑物所受到的震害也就越大，侧移以及倾斜程度就会越严重，而且高层房屋建筑的破坏性会随着层数的增多而增加。所以为了满足房屋建筑的抗震要求，要对结构采取限高、限层的制度，在建筑设计的过程中，根据房屋建筑自身的实际情况，最大限度的满足房屋抗震要求的高宽比，对房屋的层数和高度做出合适的调整。
2) 房屋建筑的结构体系。
在对房屋建筑结构的设计中，要尽量的使结构的刚度和质量分布的均匀，而且使建筑的平面和立体结构呈现规则的感觉。如果平面设计的过于复杂，就会使质量和刚度分布的不均匀，在发生地震时，就会使建筑物发生严重的扭转现象，加重地震对房屋的破坏。另一个影响抗震效果的因素就是结构的整体布置，不规则的房屋，在地震中更容易发生扭转，而且如果采用的是错落的立面，也会由于高度过高而产生“鞭稍效应”。
3) 防震缝的合理处理。
对于结构不规则的房屋建筑，要在适当的位置设置防震缝。在布置防震缝时，要把房屋建筑分隔成规则并且相互独立的单元结构，而且防震缝两边要有足够的宽度，防震缝两侧的上部结构应该完全的分开，防震缝要沿着房屋的高度设置并且两侧都应该布置墙体。
4) 纵横墙的分布。
在房屋建筑物中，最主要的承重构件就是墙体，墙体在地震中很容易产生裂缝甚至是倒塌，所以要对纵横墙进行合理的配置。在对房屋进行设计时，要使横墙和纵墙分布均匀，共同承担房屋的重量。
房屋的刚度在很大程度上是由墙体的数量决定的，如果承重的墙体少，墙体之间的间隔就会比较大，这时房屋的刚度就会比较弱，抗震能力也就比较差。所以要对横纵墙进行合理的布置，提高房屋建设抗震的整体水平。
5）建筑悬挑梁梁高度选用
有一些建筑结构设计人员经常对梁饶度计算这一环节进行忽略，在对建筑物进行正常使用这一状态下，梁高的选用往往都比较小，这也就造成了建筑物梁截面受压区应力过高，梁截面受压区也就产生了非线性的徐变 。如果我们进一步发展挑梁变形，梁支座的截面上部的受拉区也就经常会出现一些竖向裂缝，这些竖向裂缝的跨度也就比较大。受到了支座附近剪弯作用影响，竖向裂缝也就不断的向下延伸，进而成为了斜裂缝，这时，建筑物的梁也就已经接近了毁坏的程度，建筑物裂缝在梁支座位置的斜向延伸，那些靠近上部的缝宽度也就越大。
5 墙体和屋顶的抗震设计要求
房屋建筑的质量越轻，其遭受地震破坏的程度也就越小，结构的稳定性也就越强，房屋的安全性也就越高。所以为了减轻房屋建筑在地震中受到的破坏，就要把结构的各部分做得轻一些。房屋建筑的上部建筑主要是墙体和屋盖。
1) 要使房屋建筑结构的围护结构变轻，就要使房屋的墙体变轻。如果墙体的重量过大，其抗震性能就会变得很弱，发生地震时，就会很容易遭到破坏。所以，应该控制墙体重量材料的特性。
2) 在屋盖的设计中，屋盖要尽可能用材质比较轻的材料，并且尽量不要在屋顶增加沉重的附属物，那样不仅增加了屋盖的重量，还增加了房屋的高度，加大了房屋建筑的高宽比，影响房屋的抗震性能。如果是必须建造的，也要尽量做得矮些、牢固些，或者是用重量较轻的材料。
6 砌体结构中的圈梁和构造柱的布置
圈梁对于减轻震害有着极大的作用，无论是地基中的圈梁还是墙体中的圈梁。圈梁能够使墙体之间的连接更加的牢固，有效的增强房屋建筑的整体性和稳固性，也可以在一定程度上阻碍墙体裂缝的产生，同时还能够阻止建筑地基的不均匀沉降而使结构遭到破坏。构造柱的设置也对房屋建筑的抗震有很大的作用，构造柱的设置能够提高墙体的抗剪能力，同时能够增加结构的变形能力，使结构在较小外力的作用下只是发生变形，而不影响结构的整体稳定。在房屋建筑的特性保持不变的同时，构造柱的数量要根据《抗震规范》来进行设置，但是在墙体交叉的地方，都要设置构造柱，这样就会使墙体的材料从脆性向着延性发展。
【关键词】房屋；结构设计；要点；基本方法
中图分类号： TU318 文献标识码： A 文章编号：
一、前言
房屋结构设计是房屋设计中最基础的环节，也是最关键的环节。如果结构设计不合理，那么将直接导致房屋建构出现问题，不仅影响施工进程，更重要的是影响施工质量，严重的会使整个工程无法进展。所以，房屋结构设计必须要科学而合理，设计单位必须要根据房屋建筑工程的实际情况进行设计，以保证地基的承载力及建筑结构的稳定性。本文就房屋结构设计中的设计要点进行分析，以期提高建筑房屋的效率和质量。
二、住宅建筑设计的新要求
1、材料和资金的节省
随着土地、能源和材料价格的持续上涨，以致开发商往往要求设计单位必须注意材料和资金的节约，这一点符合结构设计“安全适用，经济合理”的指导思想。要真正做好节约资本，结构设计人员必须把握好建筑结构的概念设计。概念设计是依据理论知识工作经验，结合建筑功能要求与建筑工程条件，在特定的建筑问题中用整体的概念来完成结构总体方案的设计，并能有意识处理构件与结构、结构与结构之间的关系的定性设计方法。一幢住宅建筑的设计没有经过正确的概念设计，是难以实现效果最好、造价最低的结构方案的。
2、户型内部空间个性化
每个业主都具有个性化的思维方式和审美意识，不同时期住户建筑空间有不同的要求。在建筑结构设计上应该、考虑让住户拥有建筑内部的空间划分以及楼梯和楼梯间、建筑分户墙、外墙或固定的厨房和卫生间设置的权利。竖向受力构件的布置时，应使其与卫生隔墙结合设置，避免在户型内部其他部位出现。这样既在开间进深两个方向保留了较大的灵活性，也充分利用了承重墙隔音好的性能。同时外墙部位的梁、柱、墙的设置，要为窗户的灵活布置创造条件；楼板的设计，也必须考虑隔墙位置的调整。
三、房屋建筑结构设计的基本方法
1、当结构平面图在绘制结构平面布置图时，需要输入结构软件进行建模。建筑物根据设防类别、烈度、结构类型和房屋高度进行相应的计算和构造措施要求。注意“地震作用”、“抗震措施”与“抗震构造措施”，提高地震作用，则结构的各构件均全面增加材料；抗震措施指除地震作用计算和抗力计算以外的抗震设计内容，包括抗震构造措施，其中的一般规定及计算要点中的地震作用效应(内力和变形)调整的规定均属于抗震措施，提高抗震措施，着眼于把财力、物力用在增加结构薄弱部位的抗震能力上，是经济而有效的方法；抗震构造措施指根据抗震概念设计原则，一般不需计算而对结构和非结构各部分必须采取的各种细部要求。设计中需要注意受压和局部受压的一些问题。
2、屋顶(面)结构图当建筑是坡屋面时，结构处理方式有梁板与及折板式两种。梁板式适用于建筑平面不规整，板跨度较大，屋面坡度及屋脊线转折复杂的坡屋面，折板式适用于相反的条件。两种形式的板均为偏心受拉构件。板配筋时应有部分或全部的板负筋拉通以抵抗拉力。板厚基于构造需要一般不宜小于120厚。至于坡屋面板的平面画法，通常使用剖面示意图加大样详图的表示方法，这样更便于施工人员正确理解图纸。正确绘图和设计的关键是设计人员真正的心知肚明，结构设计者必须要具备一定的空间概念，正确理解建筑图纸和意图。设计的图纸方能让施工人员明白。由于屋面的起坡会造成阁楼层的部分墙体超高，要结合门窗顶设置圈梁来降低墙的计算高度。
四、房屋建筑结构设计中的要点分析
1、地基设计
随着经济的快速发展，科学技术有较大的进步，在房屋建筑结构设计中的应用也越来越多，为提高房屋建筑结构设计的质量做出了较大的贡，但是，设计单位在设计房屋建筑结构时对科学技术的应用还比较片面。设计人员在对房屋建筑设计之前，应当首先对当地的水文地质状况进行研究分析，并充分搜集当地的房屋建筑资料，以找出其中存在的设计优点与缺点，从而保证房屋建筑设计的质量，并符合房屋建筑工程的要求。但是，当前的设计单位在进行房屋建筑结构设计时，对于当地的水文地质资料研究不够深入，也没有充分搜集当地的房屋建筑结构设计资料，从而导致对房屋建筑结构的影响因素了解不清楚，在进行结构设计时没有避开当地影响建筑结构的不利因素，严重影响到了建筑结构设计的质量，也对后续的建筑结构工程施工造成了严重的影响。
2、楼板设计
在建筑工程设计中，板是其中较为重要的承重构件，主要是依靠板将露面的承载力转到周围的墙面上，由此可见，楼板的设计势必会对整个建筑结构的梁、柱等构件的安全产生较大的影响，与建筑工程施工的稳定息相关。对于楼板的设计，设计人员需要综合考虑墙、梁、柱等构件的设计，以保证建筑结构设计的稳定性及高质量。但是，在当前的建筑结构设计中，设计单位在对楼板进行设计时，仅考虑了其自身的承载力，而对于周围的构件却没有充分考虑，由此导致在设计楼板的承载力时，设计数值较小，从而难以满足整体结构的负荷，这就为房屋建筑工程的施工埋下了隐患，难以实现后续工程施工的质量和效率的提高。
3、框架设计
当前，人们对于房屋建筑结构的要求不断增高，尤其是防震要求。在现行的建筑抗震设计中，一般是根据主轴的方向进行分别计算，而且抗震作用应当由各个构件的抗侧力来承担，以保证地震作用的分散，从而达到抗震的目的。但是，在当前的设计过程中，一些结构设计者并没有将框架结构中的纵向框架和横向框架放在同等重要的位置，其设计仅着重于对横向框架的设计，而对纵向框架则仅按照普通要求进行设计，从而导致在设计的建筑结构设计中出现梁的跨中箍筋和纵筋配置不合理，对建筑结构的稳定性造成了不利的影响。此种设计方法不仅会导致建筑结构出现稳定性问题，也不能够真正的起到良好的抗震作用，也就不能够满足人们的要求。
4、梁高设计
在房屋建筑结构设计中，梁是较为重要的房屋建筑构件，对于支撑整个房屋建筑有着重要的作用，因此，在进行梁的设计时，要对其进行全面考虑。但是，当前在对梁进行设计时，考虑的只有梁的强度和刚度，而对于粱挠度的考虑却不多，从而导致其稳定性较差，不利于提高建筑物的稳定性。如果对于梁的高选用过小，就会导致梁截面所受到的应力过高，如果在正常的受力状态下，就会导致梁截面的承载力较差，不利于维持房屋建筑的稳定性。
五、结语
随着经济的发展，房屋建筑功能也在不断完善，众多因素导致工程设计也变得复杂起来。高房价和选择面的拓展使得百姓在购房时更是对房屋的外观、性能、质量等方面抱有较高的期待。房屋建筑结构设计的理论朝着先进水平不断发展，将先进的技术不断的应用于实际，在实际中不断加强完善。研究强度高、材质轻、绿色环保的新型建筑材料，应用于房屋建筑的结构设计中去，提高了房屋建筑的安全性和适用性，使得房屋建筑结构设计朝着可靠、实用、经济的高性价比方向发展。
参考文献：
[1]李伟，罗虎.谈在房屋建筑结构设计中常见问题[J].科技致富向导，2010，(15).
[2]马立宏.房屋建筑结构设计中常见问题分析[J].科技信息，2011，(22).
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