论房屋建筑工程结构优化设计

摘    要：优化建筑结构设计是强化房屋建筑工程的关键途径。确保设计方案的合理性和技术的规范性，可以进一步提高建筑美观性和实用性。针对此，本文首先简要阐述了优化建筑结构设计价值体现，深度剖析了其中存在的缺陷，并提出了切实可行的改进策略，旨在为业内人士提供有价值的参考意见。

关键词：建筑结构设计;房屋建筑工程;策略

1  前言

随着思想观念的转变，人们对建筑物的外观、性能、质量等要求逐步提高。面对这样的行业发展变化，我们应当从优化结构设计着手，编制切实可行的设计方案，提高建筑物美观性、实用性和稳定性，同时合理控制成本，实现经济效益、社会效益最大化，进而促进建筑行业的良性发展。

2  简述房屋建筑结构的基本概念

房屋建筑结构设计通常是指设计工作者充分利用自身的知识和经验，以业主的具体要求为基础，依据行业相关的规范、规程，经过多次计算、完善出具项目施工图纸的工作。在结构设计的过程中，应全面分析多种影响因素，进而有效确保建筑设计方案的合理性和科学性，并且还需在一定程度上提高建筑设计的实用性及美观性，为居住者创造良好的居住空间，让建筑外观符合人们的审美要求。在建筑工程结构优化设计中，先要对有待完善的部分予以优化，然后需要对建筑子结构进行科学的整理与优化设计。在这一环节中，设计人员必须科学划分细节因素，从而提高工程中每一部分的设计水平。

3  优化房屋建筑结构的价值体现

在大力倡导可持续发展观念的影响下，建筑行业的发展取得了前所未有的进步。针对此，房屋建筑结构设计应当着眼于未来，尽量为建筑结构的后续改造预留空间，以便根据实际需求进行结构调整，这样也可以尽可能的缩减成本。另外，兼顾未来使用功能调整，结构方案优化兼顾现阶段使用功能以及将来的使用功能，如此可缩减新建所造成的时间、材料等方面的浪费;另外，结构优化不但能够使建筑功能得到体现，同时还能节约成本、提高空间利用率等;现阶段我国的建筑数量、规模迅速扩张，优化结构设计能够大量节约社会资源，同时也能响应国家可持续发展的号召。

4  深度剖析现阶段优化房建工程结构设计存在的缺陷

4.1  对设计成本缺乏重视

当下，部分房建工程设计人员在实际工作中，由于工作任务量繁重，时间紧迫，对工程建设成本控制缺乏重视，使得设计成本控制力度匮乏。与此同时，部分缺乏经验的工程设计人员过分侧重安全性，设计手段陈旧保守，这也在一定程度上，增加了工程成本。

4.2  对建筑工程安全稳定性及成本控制力度匮乏

现阶段房屋建筑工程设计过分追求美观性，使得建筑华而不实，空有奢华的外表，而舒适度和内部功能完善性无法满足实际需求，同时一些造型奇特的建筑，不但增加建设成本，同时结构的安全稳定性控制也增加了难度，为此方案设计阶段，不宜过度追求外形奇异但实际使用功能又不大的建筑方案。再加上由于房屋建筑结构设计过于复杂，诸多不可控外力会造成建筑结构的损毁，给设计、施工的安全稳定性带来威胁。此外，不规则的房建工程其结构抗震性能匮乏，会导致建筑承载负荷能力下降，不符合经济性、耐久性原则，进而增大风险系数。

4.3  对计算机软件依赖性过高

当前，计算机软件的功能越来越完善，虽然在工程结构设计中，计算机软件为设计人员创造了诸多的便利，但是其不能成为设计中的唯一工具。在建筑工程结构设计中，计算机只是起到了一定的辅助作用。另外，随着工程设计的时间明显缩短，如果一些设计人员对计算机的计算结果不进行严格的验证就直接绘制施工图纸，那么就会对设计的质量产生较为不利的影响，进而增加建设成本。

5  完善房屋建筑工程结构设计的措施

5.1  编制科学的设计方案

受到多种因素的制约，建筑工程具有较为明显的复杂性，同时在设计中也需要解决较多的非线性优化问题，所以，在制定方案的过程中，必须采取多种措施将各类限制性因素进行合理化处理，从而有效降低制约性因素的影响。对于数值模型计算方面的问题可采用多种有效的计算方式，从而提高计算的准确性及合理性。

5.2  提高结构的安全性

优化设计需要从多个层面来控制，建筑结构、装饰材料、电气设备等都应满足工程的功能要求，从而充分展现其经济性、安全性及环保性。

5.3  做好結果的综合分析

结构软件在根据具体项目要求设定相关参数后，通过多次计算、调整，会显示出结构受力的各项指标。结构设计人员需要加强结果的判断和分析工作，并结合数值反映的基本情况，选择最优方案。在分析时，可对多个因素进行全方位的分析和研究，防止分析中遗漏重要的因素。科学的综合分析有助于制定合理方案，与此同时还可起到完善房屋结构，减少工程建设支出的作用。

5.4  提高整体结构布局合理性

在房建工程结构设计优化的过程中，需根据建筑功能需求，合理选择结构类型，控制竖向构件（柱、墙）的布置间距，以达到空间利用、成本控制的最优。再者，在设计过程中，须充分参考房屋建筑的基本情况，深度剖析房建结构存在的缺陷，进一步明确优化设计的方向。另外，综合对比各设计方案中建筑工程结构的防御能力，消除不可控外力因素。这里地震灾害是对房建结构安全稳定性影响最大的因素，因此在设计过程中，要准确把控设计要点，制定切实可行的房建工程抗震设计方案，提高整体建筑的防震能力。例如，设置多道抗震防线，可使房屋建筑结构在地震中，借助结构优势抵消部分地震波，减小冲击，进而到达“大震不倒”“中震可修”“小震不坏”的规范要求。

5.5  构建立体建筑模型

在优化设计房屋建筑结构的过程中，需构建与房建工程相对应的立体模型，从变量、函数关系、衡量条件三方面入手优化建筑结构。

首先，变量的选择能够为制定建筑的整体结构方案提供有价值的参考。工程设计人员需要参照实际工程建设要求，将变化幅度小且限制因素小的参数作为设计指标，最大限度的降低结构设计难度。且在验算设计数据的过程中，应当着重注意附加约束条件的转换，合理降低计算难度。之后再结合实际工程概况，选择最合理的计算方法，优化程序，进而提高功能完整性，强化实际效果。设计人员在完成房屋建筑结构设计参数计算后，还要采取必要的分析策略综合对比计算结果，进一步明确设计方案中的优缺点，进而完善方案。其次，确定函数关系。从多组相似函数中，选择符合实际工程建设需求的函数组。分析函数性质，降低工程成本。最后，衡量条件。从工程结构的耐久性和安全稳定性出发，在设计过程中，综合调整单元结构组件规格、架构刚性条件、基础架构安全稳定性、房屋面积、承力限度等内容，确保其符合工程建设要求。与此同时，需深度剖析施工环节存在的限制因素，调整各项措施，使其满足实际工程建设需求。

6  结语

在建筑工程结构设计中，一些设计人员依然采用传统的设计思想来完成工程结构设计，同时在设计时还存在着其他方面的问题，为了保证设计的质量，应针对其中的问题之处，采取有效的优化措施，继而增强建筑工程结构设计的科学性及合理性。

参考文献：

[1] 李宣霖.房屋建筑工程结构优化设计分析[J].新疆有色金属，2018（3）.

[2] 李远，赵丽萍.建筑结构设计中常见问题分析[J].工程技术研究，2017（8）.

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