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摘要：在房屋建筑工程中，结构设计非常重要。房屋建筑结构设计是否合理直接关系到房屋建筑工程结构的安全性、适用性和经济性。现代房屋建筑结构设计可在原有设计理念的基础上进行设计优化，以综合提升房屋建筑结构设计的安全性、适用性和经济性。本文综合考虑房屋建筑结构安全、适用及经济效益之间的关系，简要探析房屋建筑结构设计优化方法及其应用，为房屋建筑工程结构设计提供参考。
关键词：房屋建筑结构；设计优化；异型柱框架
引言
近些年，人们对生活质量和居住条件的要求不断提升，相应地，对建筑工程的综合品质也提出了更高的要求。与此同时，国家也出台了相关政策呼吁建筑的节能化、高效化发展，这就要求建筑企业积极运用结构设计优化方法，使有限的空间与资源的价值得到最大化发挥，进而促进建筑工程实用性、经济性发展目标的实现，这对我国整个建筑行业的可持续发展来说也是大有好处的。
1建筑结构优化设计的内涵
建筑结构优化设计不仅能提升房屋的抗震性能和受力性能，还可节约资源，提升经济效益，具有重要的现实意义和经济价值。建筑结构优化设计应以原建筑方案为基础，兼顾建设现状以及经济成本进行合理优化，以主体结构和围护结构方案为内容，建立结构优化设计模型，通过科学计算，最终得出结构优化方案。建筑结构优化设计根据建筑的构成可分为：①主体结构的优化设计；②基础结构的优化设计；③房屋建筑细部结构的优化设计；④建筑围护结构的优化设计。建筑结构优化设计需综合考虑舒适性、功能性等因素，并立足于经济性进行造价控制，尽可能做到建筑结构造价的合理缩减。
2当前房屋建筑结构设计的现状
2.1建筑结构设计图纸不够详细
建筑工程施工中一个最为基础的要素就是图纸，这也是必不可少的一大关键要素，整个施工过程相关工作的开展都需要以图纸作为基本参照，只有设计出一个科学完善的建筑结构图纸，才能为施工提供方便，避免在后期出现不必要的变更。然而，当前部分施工企业所提供的建筑结构设计图纸并不完善，图纸中的细节内容不够详细，经常出现结构类型不明确、缺乏抗震等级要求、没有规定墙体材料类型等问题，另外，还有些图纸本身设计不够专业，没有严格按照相关标准进行图纸的绘制，图纸中的内容标识也不是很清晰，这种不规范的设计图纸对施工造成的不良影响非常大，严重时甚至会致使现场施工陷入混乱无序的状态，最终引发施工安全事故。
2.2房屋结构设计优化中结构容易发生形变问题
房屋建筑结构的形变将会影响整个建筑的综合性能，不管是外观、质量、承载能力都将发生改变。对建筑结构的整体性而言，竖向的承载力所构成的影响较小，但是一旦超过承载力的境界之，势必会对建筑整体力学性能带来严重影响，不仅降低建筑的使用寿命，同时对周围地质结构也会带来实质性影响。若发生外界的外力影响因素会影响到建筑的结构问题，特别是对于一些很高层的房屋建筑而言，一旦建筑体核心承受柱体出现压力负荷，势必会引起建筑体整体结构的形变，尤其是支撑轴的变化。如果建筑竖向的承载力发生变化，那么对于建筑结构的影响是最为致命的，整个结构框架都会发生改变，出现很多连锁反应，如房屋建筑倾斜、承受体出现皲裂、地基结构出现塌陷等。所以在对房屋结构设计进行优化时。需要精准确定各项重要的参数，同时对力学的各方设计要科学合理，提高建筑体的整体力学性，同时保障建筑的整体美观要求。
3房屋建筑结构设计优化方法
3.1前期工作
结合设计工作实践可知，对房屋建筑结构进行设计优化，需有效做好以下几项前期工作：1、设计人员需对具体的工程建设目标、工程实际情况等方面进行综合分析，从而进行初步方案设计及后期方案调整；2、设计人员还需明确建筑工程设计的关键内容，然后分析建筑材料、结构模型和结构荷载值的基本参数等，在此过程中，设计人员可以结合计算机信息技术进行参数获取和分析，以确保结果的直观性和准确性；3、设计人员自身需具备较为充足的设计经验，并掌握当前较为先进的计算机知识及相关软件程序编写方法，从宏观的角度对房屋建筑结构进行规划和分析，从而可在正式开始结构设计优化之前，预防一些常见的设计质量问题和通病的出现。关于结构设计优化前期工作的几项内容，关键在于设计人员对工程项目特点的关注程度、投入程度及自身设计实践储备，以动态的思维参与结构设计优化工作，及时、主动介入，厘清思路，切实做好结构设计优化前期工作，为后续进一步的结构设计优化做好铺垫性工作。
3.2结构计算模式的优化研究
由于房屋建筑结构设计的优化设计内容繁多，需要考虑的细节点具有一定难度，具有系统性与复杂性要求，所以为了保障数据的各方面科学完整，需要对相关数据参数进行汇总，同时基于科学计算要求，利用计算机系统对相关数据进行科学化整理与分析计算。在具体建造结构的设计过程中，需要对各种建造的数据进行计算处理，处理的结构需要进行综合性研究与分析，并努力对结果数据进行调整优化，确保优化的数据不会对设计构成影响，也不会带来额外的约束条件。同时，为了更好地满足房屋设计工作的实际要求，在设计优化中，通常会采取多种建筑机构的设计运算系统，这样对同一个数据进行更加精准化处理，为后续的参数优化提供更加精准的理论参考。同时在数据优化计算中还会对不同计算方法和模式的优点缺点加以分析，以最符合建筑结构设计要求的计算模式为最佳，同时保障设计优化的合理性与实用性，提高建筑结构的设计优化效果。
3.3结合相关参数进行结构设计优化
在结构设计优化时，可建立相关函数模型，以提高结构设计优化的有效性。对于钢结构的优化设计，可通过函数模型中分析其截面尺寸等参数，从而实现对钢结构施工成本的控制。此外，对于结构的稳定性和耐久性，设计人员可从房屋的尺寸、结构的牢固性等多方面加以考虑，从而实现设计优化。与此同时，设计单位应加强现代计算机技术在房屋建筑结构设计优化工作中的有效应用。计算机技术在结构优化设计工作中，具有较多的优势，但同时也存在一定的缺陷，如存在无法对多方面的主客观因素进行充分考虑，人性化水平需进一步提高等问题。
4房屋建筑结构的优化技术应用
目前，我国房屋的建筑方案未能考量到综合优化技术，必须根据房屋的自有结构，实现全面优化，保证优化技术有效贯穿。在前期方案优化当中，出于总成本的预估，可以给整体的设计带来一定的启发价值，保证相关的优化技术，可以解决结构性问题，节约相关成本。例如，设计人员在前期优化当中，可以进行初步方案的融合，并对关键性因素进行全面考量，对楼层的高度、楼层的层数等实现有效应用。
结语
综上所述，房屋建筑结构的优化设计可以在保证结构设计符合安全性、耐久性要求的前提下，实现对建筑结构造价成本的有效控制，并结合对结构的节能优化设计，进一步提升房屋建筑结构的绿色性与可持续性。因此，企业必须重视房屋建筑结构的优化设计，依据对建筑建设需求、现场实际情况的分析与掌握，提升结构设计的合理性与可行性，促进房屋建筑功能与作用的最大化体现，确保房屋建筑建设符合人们多元化的居住需求。
参考文献：
[1]杨纯华.房屋建筑结构设计中优化技术应用分析[J].建材与装饰，2019（21）：122.
[2]韦纬娇.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用探讨[J].中国住宅设施，2020（03）：43，63.
[3]周晖.以异型柱框架为例浅淡房屋建筑结构设计优化技术应用[J].绿色环保建材，2019（05）：72，75.