房屋建筑工程结构优化设计分析

李 鹏

（中国地质工程集团有限公司，北京 100093）

房屋建筑作为居民生活起居的重要依靠，其质量也将直接影响到居民生活满意度。现阶段，社会经济水平不断提升，使得人们对于房屋建筑功能属性有了更高要求，通过对房屋建筑工程结构进行优化，对于提升房屋建筑工程居住的舒适性，加快行业经济发展有着积极的意义。

1 房屋建筑工程结构优化设计要点

1.1 美观性

设计人员在对房屋建筑工程结构进行优化设计时，其外部结构构造需要满足业主的审美需求，前提是确保房屋建筑工程质量属性。在实际应用中，设计人员需要参考业主提出的外观设计要求，结合市场材料结构，将其转换为科学的结构设计理念，从而在确保建筑结构质量基础上，提高房屋建筑高层结构美观性[1]。

1.2 经济性

在建筑技术体系不断成熟的背景下，房屋建筑工程规模也在扩大，这也增加了施工单位的建设成本投入。在招投标模式背景下，施工单位经济利润空间也在缩小，因此，技术人员在对房屋建筑工程结构进行优化设计时，需要充分考虑结构本身的经济性。在实际设计过程中，技术人员应在满足基础建设需求的基础上，适当减少结构设计的工程造价，从而有效控制结构的应用成本，提高施工单位经济效益。

1.3 安全性

在任何工程建造设计过程中，安全性一直都是首要考虑内容。部分施工单位有时会将侧重点放在建筑结构美观度方面，这样很有可能导致建筑施工安全问题的发生。因此，在结构优化过程中，不能忽略建筑结构安全的重要性，在安全建造基础上来提升建筑结构综合性能。

2 房屋建筑工程结构优化设计策略

2.1 引入数字化技术手段

通过引入数字化技术手段，可以提升结构设计直观性，加快问题发现速度，从而起到优化房屋建筑工程结构优化的作用。在城市房屋建筑结构设计过程中，其设计内容不仅需要满足国家规定的建筑设计要求，而且还需要契合区域文化特征，从而为打造个性化文化城市奠定基础。在对建筑结构进行设计时，可以参考多种类型的结构设计方案[2]。在应用数字化技术对结构进行设计时，可以将数据信息录入到数字化程序软件当中，结合三维立体的展示效果，来确定结构设计中需要优化的部位，同时结合专家系统对结构受力情况进行分析，在确保结构基础性能的基础上，提高建筑结构的美观性。如“鸟巢”在设计过程中，就应用了数字化技术，借助数字化技术对各项细化参数进行不断修正，同时借助系统软件对修正后的参数信息进行辩证，以此来逐步完善“鸟巢”的设计体系，从而起到优化建筑结构的作用。

2.2 增加创新性设计理念

通过增加创新性设计理念，可以提升房屋建筑工程的个性化特征，提升居民生活环境的舒适性。在房屋建筑工程施工过程中，其施工稳定性受到多方面因素影响，部分影响因素很难用具体的数据信息进行呈现。在实际应用过程中，设计人员需要从设计理念上进行创新，使其可以对建筑工程的施工过程进行指导，从而确保整个施工项目推进过程的稳定性。在实际应用中，设计人员可以将计算机程序作为辅助工具，设计理念也需要向“以人为本”理念靠拢，使其可以形成新的人性化应用体系，从而有效提升房屋建筑工程设计的合规性。参与创新设计的人员需要具备较多的设计经验，这样在实际设计的过程中，能够有效提升建筑结构设计的应用深度，提高创新性设计内容的实用价值。例如，在“水立方”的设计过程中，设计人员突破传统设计理念，对设计内容进行创新性研究，将ETFE膜材料作为主要的建筑材料之一，这也是“水立方”结构外观近似于水泡状的原因，不仅增加了结构本身的观赏性，而且还提高了建筑结构的个性化特征。

2.3 保证细化结构完整性

通过保证细化结构完整性，对于提高房屋建筑工程结构安全性有着积极的意义。在房屋建筑工程设计过程中，安全性是重点考虑的内容，同时在此基础上，还需要提高结构设计质量，延长房屋建筑的使用寿命。因此，在实际设计过程中，设计人员可以将建筑结构的相关内容进行细化处理，明确各个环节的施工要求、施工工序、施工人员配置等内容，从而确保各个环节衔接的有序性。例如，设计人员在优化混凝土桩结构浇筑工艺时，首先，需要对作业区的基础地质条件进行了解，包括地质结构条件、水文条件、地质结构风化程度等，确定原作业区环境的承压能力，以此为基础来确定作业区桩结构的设计条件。其次，对技术材料质量、配比等情况进行了解，确定桩基础结构的承压能力，并且需要对建筑结构的载荷进行计算，以此为基础来确定桩结构设计的相关参数信息，如结构尺寸、结构强度、结构相对位置等。最后，明确设计过程中需要重点关注的问题，如对桩结构成型过程中的裂缝问题进行关注，从而提升建筑结构设计的科学性。

2.4 适应仿真性技术环境

通过适应仿真性技术环境，能够合理分析房屋建筑设计的应用内容，提高房屋建筑结构设计的适用性。在仿真性技术构建的拟态化数据信息系统当中，技术人员可以对设计参数进行优化设计，从而构建出具象化的建造模型，为了便于后续研究，可以对结构进行等比例缩放，在观看细节内容时，可以对比例尺进行再次调整，从而提升数据分析结果的准确性。目前在结构设计中，CAD属于常用的应用软件，在此基础之上，可以将其与智能程序进行关联，使其形成SCAD技术（智能CAD技术）。在应用过程中，技术人员可以借助智能系统对数据信息进行科学性分析，同时对所有信息内容进行拟态化管理，使房屋建筑工程的设计内容可以更加完善，更加具备实际操作性。在实际设计过程中，技术人员需要做好误差控制管理工作，避免误差累积的情况发生。

2.5 创建结构设计数据模型

通过创建结构设计数据模型，可以提升房屋建筑结构设计内容的直观性，为结构优化设计奠定坚实的基础。首先，在建筑功能性的设计中，通过数据模型的建立，可以对使用条件进行模拟，并在结构科学性上作出分析与评估，以此保证建筑结构的功能价值。其次，在建筑结构设计工作中，需对其安全条件负责，通过建立模型化的数据系统，对使用过程中的结构合理性进行分析，在输入一定外力影响数值的条件下，检验建筑结构在抗震、消防等各种灾害危险问题中的适应性，并对结构设计的合理性作出评估，以此保证设计的科学性。最后，在建筑经济性的角度上，结构构件、建筑材料、结构组织形式等内容，都需要消耗掉大量的建筑成本，是房屋项目的主要支出内容。所以，需在设计过程中进行优化管理，以降低成本消耗。

3 结语

综上所述，引入数字化技术手段，可以提升结构设计的直观性，增加创新性设计理念，可以提升房屋建筑工程的个性化特征，保证细化结构完整性，可以提高房屋建筑工程结构安全性，适应仿真性技术环境，能够合理分析房屋建筑设计的应用内容，创建结构设计数据模型，可以提升房屋建筑结构设计内容的直观性。通过采取相关性措施进行房屋建筑工程结构优化，对提高房屋建筑工程施工质量，加快施工进度有着积极的意义。