第一章 研究目的和意义
本论文成文思想来源于建设单位对结构设计经济性的最大追求及工程建设本身经济合理性与技术先进性之间的矛盾。研究的目的是在满足结构长远效益(结构使用的时间长短或遇灾的损失期望)的情况下，尽量减少结构的近期投资(造价)和提高结构的可靠度和合理性。结构设计优化技术使得设计人员从被动的分析、校核转变为主动的设计，与传统设计相比，采用设计优化技术可以使土建工程降低造价5%-30%。优化技术能合理的利用材料的性能，使结构内部各单元得到最好的协调，并具有规范所规定的安全度。同时，它还可为整体性方案设计进行合理的决策，优化技术是实现设计的最终目标一适用、安全和经济的有效途径。
第二章 结构设计对工程造价影响的分析
2.1 造价的影响因素
影响工程造价的主要因素是主体结构，水、电、通风、环境等配套设施的价格一般是由设施的市场价格而定，一般都较为固定。而在主体结构中，主要的材料就是钢材和混凝土，所以一般情况下降低造价的主要途径就是减少钢材和混凝土的用量。
2.1.1 造价的宏观影响因素
1)建筑总长度:根据我国规范，当建筑物的长度较长的时候需要设置伸缩缝（框架结构长度超过 55mm，剪力墙结构长度超过 45mm），因为超长的结构混凝土内部的收缩应力和温度应力都比较大，这样钢筋的用量自然会增加，同时对结构的抗震也是不利的。在不设伸缩缝的情况下一般都会设膨胀后浇带，带宽为2 mm，带内设置附加钢筋，这样也会使用钢量增加。
2）平面长宽比：平面长宽比较大的建筑物，由于两个主轴方向上的动力特性相差较大，在水平地震作用下，两个方向上的构件受力不均匀，结构扭转系数较大，导致构件配筋的增大。
3）竖向高宽比：对于高层建筑，高宽比较大的结构倾覆力矩较大，从而导致结构整体稳定性较差，为了保证结构的整体稳定并控制结构的侧向位移，必须要增加抗侧力构件或者提高抗侧力构件的刚度，这些都会增加混凝土和钢筋的用量从而增加造价。
4)立面形状:竖向体型规则均匀的建筑，刚度没有突变，其受力均匀，用钢量就小，如果出现竖向不规则，例如悬挑结构，在受力上会增加计算配筋，在抗震构造上要求也更高，从而增加造价。
5）平面形状：建筑平面形状越简单，受力越好，用钢量就越少。平面形状不规则不仅增加用钢量，对结构的抗震性能也有很大影响。
6) 柱网尺寸：柱网的合理布 置可使构件受力减少从而减少用钢量。
7)抗侧力构件位置: 刚度中心与质量中心重合或靠近可以减少结构的扭转效应，通过合理的布置抗侧力构件可以有效的调节扭转，从而减少用钢量。
2.1.2 造价的微观影响因素
1)在布置梁、板、柱、墙等构件时，首先要考虑的就是使其受力合理、传力直接，尽 量使楼面荷载的传递路 径简单，避免出现多级次梁传力不明确，其次是满足正常使用要求 。对于一般的现浇混凝土板，经济板跨为3m~4m，板厚 100mm~120mm。考虑到挠度及裂缝，板厚一般不小于 90mm。对于板上有隔墙的情况，可把隔墙的荷载化为楼面均布荷载，采用在板底附加钢筋的办法，而不需要设置梁，增加造价。
2) 结构设计时要合理确定墙 、柱的截面尺寸。墙、柱为压弯构件，其实际配筋量一般按照构造要求，所以在满足规范的前提下，柱的轴压比不宜过小，使得柱子的截面尺寸偏大，不但影响室内空间的使用，还会增加基础尺寸增加造价。
第三章 结构设计优化方法……………………………17
3.1 结构设计优化技术概述…………………………………17
3.2 概念优化设计…………………………………17
3.2.1 结构布置概念设计 …………………………………18
3.2.2 截面概念设计…………………………………19
3.2.3 基础概念设计…………………………………20
3.2.4 构造措施概念设计…………………………………20
第四章 房屋工程结构优化设…………………………………22
4.1 钢筋混凝土框架优化设计…………………………………22
4.1.1 框架布置方式经济性比较…………………………………22
4.1.2 梁的截面经济高度 …………………………………23
4.2 高层框—剪结构优化设…………………………………24
4.2.1 剪力墙合理数量确定…………………………………25
4.2.2 工程实例…………………………………27
4.3 高层剪力墙结构优化设计…………………………………29
4.3.1 合理的剪力墙结构布置方案…………………………………30
4.3.2 工程实例…………………………………31
4.4 混凝土-钢结构方案设计…………………………………34
第五章 基础及屋盖结构优化设计…………………………………36
5.1 多高层建筑中的基础选型…………………………………36
5.2 基础工程优化设计…………………………………36
5.2.1 人工挖孔桩基础优化设计…………………………………36
5.2.2 柱下条形基础的优化设计…………………………………37
5.3 预制短桩基础优化实例…………………………………38
5.4 楼盖体系的优化设计…………………………………39
结论
结构设计优化技术能使设计者从被动的分析、校核而进入主动的设计。优化设计能最大限度地发挥材料的性能，在最大程度上协调结构内部各单元，并使结构达到规范所规定的安全度。同时，它还为整体性方案设计进行合理的决策，优化技术是实现设计的最终目标——适用性、安全性和经济性的有效途径。结构优化要综合多方方面的因素，如文中所提到的宏观和微观因素，需要对结构概念有深入的了解，对构件的受力原理有全面的掌握，以及对规范条文的灵活运用。
在选择和设计高层建筑楼盖结构方案时，往往要考虑多方面的因素影响。建筑高度较高，结构自重必然较大，工程造价也会提高。当三者产生冲突的时候，应综合考虑高度变化对结构总造价、装修费用、设备采购安装费用以及项目运行费用等因素影响，以取得最佳的经济效益和社会效益。最后分析了影响用钢量的宏观和微观因素，根据多年设计的实际经验总结了一些降低工程造价的经验方法可作为设计工作的参考。