摘要：结构设计是房屋建筑质量化的第一步，也是确保建筑整体质量提升的关键，不仅关系到城镇经济发展状况，同时也是各地区建筑行业可持续发展所不可或缺的。因此为保证房屋建筑结构设计、施工的质量化，结构设计优化技术及措施的实施对于建筑行业的发展具有重要意义，基于此，本文将从建筑结构优化设计的意义及应用等方面进行论述，旨在提升结构设计优化策略。
关键词：结构设计；房屋建筑；应用分析
1 建筑结构优化设计在实际工程中的意义
结构设计优化无论在房屋建筑工程还是市政道路等工程中都具有复杂性、多变性的特点，优化结果的实现需要多个专业协调合作、共同努力。结构设计优化结果不仅关系到建筑整体使用功能，同时也关系到建筑的经济性。结构设计优化结果的出现，不仅要保证结构整体设计的安全性，同时也应符合建筑外观设计要求。对于房屋建筑来说，结构设计的优化还应将实用性、人文关怀紧密结合在一起，这对提升人们的居住质量，提升建筑的居住功能具有重要意义。
2 房屋建筑结构设计中的结构设计优化
2.1 结构模型的优化
房屋结构设计中，对结构进行优化设计的时候，应先优化结构模型。在对结构模型进行优化的时候，需要同时考虑多个变量因素，在众多的方案中对比选择出最优的，最终的期望就是各种指标和影响因素都能达到最佳值。创建、使用建筑结构模型的过程中，应对不同变量的选择进行高度重视。对不同变量进行设置、选择的时候，必须充分考虑房屋建筑物的实际情况，并结合当地情况，全面分析可能会给房屋建筑结构设计产生影响的所有因素，并用预定参数来对这些因素进行表示，在房屋建筑结构设计中表现出来。一些因素可能会给房屋建筑结构设计的整体效果产生非常大的影响，因此，不管是多元因素，还是单一因素，设计师均要给予足够的重视。除此之外，房屋建筑结构设计优化过程中，将各种元素反映到函数中，能够有效减少工作人员的劳动量，有利于提高其工作效率。
2.2 建筑主体结构的优化
房屋建筑结构设计中，首先要考虑的问题便是确保建筑物的安全性，并在后期优化设计中，致力于实现主体结构承载性能的加强。对于建筑物来说，主体部分稳定性的增强，是提高建筑物安全性的有效手段，其可以赋予建筑物在一定范围内抵抗恶劣环境的能力，使建筑物在地震、大风等环境下具有安全性，避免一旦遭受恶劣外部条件建筑物便发生倾覆。对建筑主体结构进行优化的时候，重点是对结构各部位构件进行优化设计，从结构的各个部分出发，在考虑各种工况和最不利的情况下，使结构的各部位构件都能达到材料的容许应力，使材料最大限度的发挥作用。 对于一个建筑来说，其各部分的受力是完全不一样的，各部位构件在结构体系中起到的作用也不一样。因此依据不同部位构件的不同受力性能，合理的设定相应的安全系数，使整个结构既能满足整体稳定要求又能满足承载力要求，从而达到整体优化的目的。
2.3 房屋建筑结构细节的优化
房屋建筑结构设计中，开展结构设计优化的时候，也要注意对细节进行优化，根据客户要求，对房屋建筑的部分细节问题实施优化、精细化处理。例如，在现浇板优化设计中，应根据客户使用需求来开展设计，在保障其可以满足建筑安全性能的要求下，尽量避免异形板的设置而采用矩形板，避免拐角裂缝的出现；挠度裂缝不满足要求时板筋时采用一级钢而非三级钢更容易满足要求并减少成本。
再如，在高烈度地区底部竖向受力构件采用高强度混凝土可起到减小截面的作用，满足了受力要求并优化了使用空间。房屋建筑结构设计中，还有很多小细节，设计师应对这些细节问题进行充分考虑，为客户提供更多的便利。房屋建筑结构优化设计中，设计师也要充分考虑当地实际情况来开展设计，适当采取一些节能设计措施，如考虑当地气候、天气条件，对卧室的光照条件进行优化设计，以减少照明时间，降低电能消耗等。
2.4 设备管道系统的优化
设备管道系统设计是房屋建筑结构设计中的重要组成部分，其复杂程度较高，应充分考虑实际情况来开展设计。特别是穿墙管道设计中，应以便于施工为原则，提前预留管道碰撞检测的空间，并做好预埋空洞的标记，以便于施工方在施工的时候可以提前预埋孔洞，避免返工问题的出现。对于需穿过承重墙的排水管道，应做好对周围的加固处理，保证承重墙的稳定性。排水管道优化设计中，应考虑施工方面的问题，避免管道绕柱问题的出现。随着科技的进步，BIM技术在建筑设计中得到了越来越多的应用。排水管道优化设计中，也可以应用BIM技术，来开展碰撞检测，确保排水管道、建筑物的协调性，提高排水管道优化设计质量。
3 房屋建筑结构设计优化的关键点
3.1 设计理念优化
房屋建筑结构设计中，结构设计优化的应用，关键在于设计理念的优化。结构设计优化的时候，应考虑其会给房屋建筑带来的影响，对原有设计进行优化、补充，对原有设计理念进行优化与完善，而并非原有设计理念。房屋建筑结构优化设计中，应对建筑物的可靠性进行重点考虑，为了实现建筑物可靠性的提高而开展优化设计，会导致工作量大量提升。为了确保工作效率，可采取拉氏乘子方法，对部分数据进行重新转化，将会给结构设计带来干扰的约束性因素，转变为非约束性因素。同时，房屋建筑结构优化设计中，可能需要对房屋建筑结构受力情况进行重新分析，设计师应围绕着房屋建筑的安全及质量，对其受力情况进行分析，科学调整各项参数。
3.2 选择最优方法
房屋建筑结构设计中，应用结构设计优化的时候，找到房屋建筑结构设计的最优方法，是一项重要的工作，只有找到最优设计方案，才能确保房屋建筑结构设计质量，为施工提供有效参考，并保障房屋建筑的使用功能、安全性及美观性。对房屋建筑结构进行优化设计的时候，往往会涉及诸多数据及条件，在设计中要对这些数据进行计算，从而找到最优解，并采取科学合理地设计，来实现房屋建筑各项性能的提升。实际开展优化设计的时候，设计师应以设计理念为根据，选择最佳计算方法，去除部分附加条件，从而便捷、快速地获取计算结果，完成数据收集、数据计算工作，提高工作效率。也就是说，设计师应选择最科学的算法，快速完成数据运算，选择最佳设计程序，便于设计师快速进行优化设计。
4 结束语
综上所述，房屋建筑结构的设计优化工作应细致、全面、可行性高，以提升设计质量、施工质量为前提，尽量减少建筑成本，因此作为结构设计人员，应重视房屋建筑结构设计优化方案的反复论证，结合自身的技术经验，协调好各专业、各设计阶段的工作内容。
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