马金宁
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摘 要：
随着国家市场经济的不断深化，在竞争激烈的市场经济中建筑行业面临着巨大的压力，民众对房屋建筑的要求越来越高。建筑企业为了提高建筑工程的质量，保证其在市场中的核心竞争力，就必须不断对原有的设计方案进行优化改进，合理运用结构设计优化。结构设计优化需要设计人员具有较高的专业水平和综合素质，熟练的运用各种先进科学技术，将房屋的安全性和经济性不断提高，实现建筑行业节能高效的发展。
关键词：房屋建筑；结构设计；优化运用
引言
为了使房屋建筑结构在保证安全性的基础上，将房屋内有限的空间最大化利用，尽可能的降低房屋建筑成本，就必须对建筑结构设计进行优化。但目前在建筑结构设计上，还存在很多问题，主要表现在建筑结构设计图纸不详细和[方案]方案选型不合理。总所周知，设计图纸是建筑工程施工的根本，想要保证工程质量就必须严格按照设计图纸来施工；而影响建筑工程安全性最明显还是建筑结构的[方案]方案选型，建筑的结构设计决定了建筑[的]的承载力、抗震性、合理性以及安全性等。
一、结构设计优化对房屋建筑的重要意义
(一)提高材料的利用率
在建筑结构设计中，想要在保证建筑结构性能的基础上，使材料得到最大化的利用，房屋建筑设计人员就必须对各种材料的性能了如指掌，在设计房屋建筑结构时将各种材料的性能充分的发挥出来[1]。此外，要合理的运用现代的新型建筑材料，其中钢管混凝土结构的运用能够显著的提高材料的利用率。它是通过将混凝土注入薄壁圆形钢管方式提高钢管的稳定性，同时在钢管的束缚力下，混凝土的抗压性和抗变形能力得到显著提高。相比之下，钢管混凝土结构不仅简化了施工工艺，增强了结构性能，在结构性能相同时钢管混凝土结构还能节省一半以上的钢材和混凝土材料，大幅降低施工成本。
（二）提高房屋建筑的经济性
一般来说，柱体积和墙体面积会随着房屋建筑层高的升高而增加，相应的房屋建筑中的各类管线也会增多；而房屋建筑层高的降低会显著的减少材料使用，并提高房屋建筑的抗震性能[2]。运用结构设计优化，在房屋建筑建面相同时，尽可能的选择圆形或方形平面，减少房屋建筑的外墙周长，相应的房屋建筑的内外装修表面也会随之相应的减少，进而达到提高房屋建筑经济[性]性的目的，实际案例表明，合理运用结构设计优化最高能降低工程总造价达30%。
二、结构设计优化在房屋建筑中的运用原则
（一）安全性
安全是房屋建筑结构设计展开一切工作的前提，关系着房屋建筑居住者的生命财产安全，只有房屋建筑的施工质量过关了，才有余力研究工程施工成本和住户的居住舒适性。在房屋建筑的施工会受到各方面的影响，在进行房屋建筑设计时，一定要将影响施工质量的各个因素考虑进去，不论是什么因素的设计不合理都可能会给建筑留下巨大的安全隐患[3]。避免房屋建筑出现安全问题，是运用结构优化设计的首要原则，要从开始就要做好安全管理工作，加强宣传，提高安全意识，将不安全因素扼杀在摇篮之中。
（二）功能性
随着生活水平生活质量的不断提高，人们房屋建筑需求不再满足于简单的遮风挡雨，要求房屋建筑能够符合时代进步，保证舒适性，体现人性化等多方面的功能要求。因此，在运用结构设计优化时，一定要当今时代的大众需求进行调研分析，将大众需要的各种功能添加在房屋建筑结构设计中，为居民提供更好的居住体验。
（三）经济性
房屋的建筑会涉及到方方面面，房屋建筑的施工和设计活动需要大量的原材料和先进技术，运用结构设计优化能够[使]使房屋建筑所需要的建材减少，降低建筑的成本[4]。
成本问题是设计和施工一直都存在的矛盾，因为这些矛盾施工项目很难顺利的进行，设计人员在进行房屋建筑结构设计优化工作时，一定要在多考虑经济问题，在保证施工质量建筑安全的基础上，对资金投入问题做好管控，计算好各个工序的工程预算，保证工程按照既定方案一步步推进，进而使得工程能够正常完成。
三、结构设计优化在房屋建筑的实际运用
（一）合理利用数字技术
房屋建筑结构设计能够选择的结构布置方式有很多，即便是同一建筑工程，可供选用的结构分析方法和结构布置方式也有很多。想要在众多可供选择的设计方案中选择最佳的结构布置方式，并不是一件容易的事，但合理的利用先进的计算机数字技术能够很好的解决这个问题。其中BIM等先进计算机数字在房屋建筑结构优化设计中最为广泛，它通过录入设计人员提前采集的各项数据参数，将房屋建筑结构通过3D模拟技术直观的展现在设计人员的眼前，使设计人员能够更加直观、清晰对房屋建筑进行分析看，在调整房屋建筑的各项细节时能够更加精准。此外，对于不合理的地方系统还会主动进行提醒，并给出相关的建议，防止在交叉设计时出现设计不合理问题，确保设计人员能更容易的设计出最佳的结构优化方案。
（二）提高建筑的防震性
房屋建筑的抗震性能主要受高水平延性分支体系影响，只有建筑的内部构件延性水平提升，房屋建筑的整体防震性能才能提高。具体可以将剪力墙和延性框架进行有机的结合，使框剪结构设计得到优化完善，进而提高房屋建筑的防震性能和安全性能，此外，刚度的均匀与对称布置也能起到类似的效果。
（三）优化钢结构设计
在对房屋建筑的结构设计进行优化时，一定要注重钢结构的设计，设计人员在进行设计之前，应该明确各种钢材的强度刚度等性能参数以及不同形状的截面扭矩，在设计时应该深度把握住户的实际需要，向着满足住户居住舒适性方向进行钢结构的优化[5]。
为了保证房屋建筑的安全性，提高建筑的施工质量，结构设计人员除了需要明确施工的具体施工工艺工序和注意事项，从中找出最佳的设计方案进行科学合理的调整，还应在施工人员进行施工时积极指导，进入施工现场，深入了解施工过程中会遇到的各种问题，结合实践经验，优化钢结构设计方案，第一时间解决问题，将损失控制在最低值。
（四）做好前期准备工作
在对房屋建筑进行设计之前，应该详细精准的测量勘察各项数据和参数，以及对民众的期望进行了解，只有足够准确和丰富的数据支撑才成保证设计人员设计出科学合理的结构设计方案。结构设计人员应该进入现场进行实地勘察，确保设计参数的准确性，以便挑选合适的建筑用材。为了更好的处理这些海量的前期准备数据，可以适当的运用先进的计算机技术，利用云技术及大数据技术对这些信息数据进行整理归类，并做好校对核算，使后续的设计工作得到有力支撑。此外，为了确保设计施工各部门工种之间能够紧密联系、高效协调，就必须做好设计的交互的工作，只[有]有交互工作进行好了，后续的工作才能高效顺利的开展，明确各部门的职责与权力，在出现问题时能够第一时间找到负责部门进行处理，提高工程的工作效率。
总结语
综上所述，在房屋建筑结构设计中运用结构设计优化技术，可以使施工单位更好的按照结构设计方案，建筑出安全舒适的房屋。想要结构设计优化在房屋建筑结构设计中取得理想的效果，设计人员必须明白结构设计优化对房屋建筑的重要意义，并谨遵结构设计优化在房屋建筑中的运用原则，合理运用数字技术做好建筑防震性、钢结构以及前期准备工作，全面提升房屋建筑的结构设计水平。
参考文献
[1]王庆芳.房屋建筑结构设计的经济性及优化技术运用[J].建筑与文化,2021(04):22-25.
[2]刘铁良.房屋建筑结构设计优化方法的应用分析[J].居业,2021(02):22-23.
[3]沈丽.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用研究[J].居舍,2021(04):85-86+88.
[4]杜定发.房屋建筑结构设计优化方法及应用探析[J].中国住宅设施,2020(12):6-7.
[5]王乾玺.结构设计优化在房屋建筑结构设计中的应用[J].四川水泥,2020(11):275-276.