1房屋建筑结构设计优化的重要性
建筑具备很多功能，都是为满足人们居住和生产而存在的。随着社会经济的发展、工业技术的进度、人们物质水平的提高，人们对不管是民用建筑还是工业建筑都提出了更高的要求，这也就对建筑工程的设计提出了更高的要求。建筑的功能性最主要是体现在建筑方案上，而结构方案则直接决定了建筑方案的可行性，二者相互制约又相互促进，所以，一个优秀的设计方案是二者相互协调统一的产物。传统概念上，建筑方案蕴含着诸如气候、民俗、心理、艺术等感性思维和诸如水文、植被、交通、防火等理性思维的交融，建筑方案因此而具有很大程度的变化性和开放性。实际上，结构设计中同样蕴含着别样的力学之美，其绝非是简单的材料堆砌。结构设计中综合考虑地质、气候环境、建筑荷载，通过合理的结构体系和构件布置，完成建筑需要提供的功能和建筑想要表达的效果。结构优化设计，就是在这种建筑与结构相辅相成的过程中寻求更多更好的可能性，让建筑和结构这个相互统一的整体达到最优。
2房屋建筑结构设计原则
2.1以人为本原则
房屋建筑在设计时应遵循以人为本的原则,这有利于建筑行业可持续发展。随着国家的经济实力的不断提高,人民的生活水平不断提高,人们开始注重生活的质量和环保,所以生态房屋建筑更加符合人们的需求,在进行房屋建筑结构设计时,以人为本的房屋建筑结构设计是设计的基本原则。
2.2 可持续发展原则
房屋建筑设计在一定程度上促进当前社会经济的发展,而且对人们的日常生活影响也比较大。所以房屋建筑设计需要和社会整体发展相符合才能满足人们对于生活的需求。因而,房屋建筑设计应在保障房屋建筑质量的前提下,从而完善房屋建筑的功能性和实用性。同时从可持续发展的角度出发,在设计过程中充分考虑房屋建筑所处的自然环境因素,使得房屋建筑和周围的环境相融合。
3房屋建筑结构设计优化的具体措施
3.1建筑结构设计方案的优化
建筑形体需求和功能布置给结构整体布局设定了从宏观层面的要求，但这并不能限制结构整体布局的多样性，针对相同的建筑方案可以有对应的不同的结构方案。然而，要想发挥出结构整体布局的灵活性，就需要首先从点到线再到面的各个角度深层次理解建筑方案的内在逻辑，然后可以有的放矢地选取适合的结构承重体系、抗侧力体系，有侧重点地设置结构的特殊承载部位，如加强层和过渡层，以便于最终实现整个结构和局部构件在承载过程中的协调统一。
3.2基础结构设计的优化
在对房屋建筑结构设计进行优化时，设计人员必须充分考虑房屋建筑结构对房屋建筑整体安全稳定情况造成的影响。因此，在优化房屋建筑基础结构的设计过程中，设计人员必须全方位、多角度、综合考量建筑的结构控制情况，在初步制订后期施工工序方案的同时，完成基础结构设计的优化。以桩基项目施工安装为例，在进行该项目施工时，施工人员必须仔细考虑桩基项目施工过程中的直径高度。此外，为了进一步实现建筑基础结构设计的优化，相关人员必须对建筑施工成本进行有效控制，明确施工采用的先进科学技术，同时还要充分保障房屋建筑基础结构设计与当前行业及社会发展战略理念相契合。
3.3房屋建筑结构设计模型的优化
首先，合理选择结构设计变量。设计人员必须充分了解房屋建筑的各项参数及系统特性，并对其展开全面透彻的分析，明确设计过程中的各类主客观影响因素。其次，设计人员应确定房屋建筑物结构设计的目标函数。参数的选取是房屋建筑结构优化的重要环节，而成本投入的减少也是进行房屋建筑结构设计优化的一大目标。设计师在进行建筑模型优化时，可寻求相关条件及影响因素，有效控制成本投入。另外，设计师在开展设计工作时，需要综合考量房屋建筑结构的安全性及稳定性因素，为设计方案的有效性和合理性提供充分保障。促使房屋建筑结构设计工作发挥最大价值。
3.4上部结构的优化
大量研究证明，相较于房屋建筑其他部位的结构来说，上部结构更容易被剪切力影响。一旦上部结构遭到剪切力的干扰，房屋建筑的稳定性将大幅下降。基于此，设计人员在进行房屋建筑结构优化设计时，也应提出更具针对性的设计方案，最大限度地保证房屋建筑上部结构的几何中心处于正上方的中心位置，从而为建筑物的安全稳定提供更强有力的保障。首先，房屋建筑结构设计师应优化剪力墙结构的设计。在优化设计过程中，设计人员应重点关注建筑平面形心与结构中心的设计情况，确保二者达成一致。此外，设计人员必须对建筑空间进行科学设计，通过选用合理的计算方式来完成结构计算，确保剪力墙墙体与建筑墙体达成一致。设计工作人员还应对砖混结构进行优化。在该阶段，设计人员应重点关注承重墙设计，聚焦其中的错洞和大洞口现象，避免承重墙出现安全事故。
3.5地下室结构的优化
在优化地下室结构的过程中，设计师应在满足建筑设计需求的基础上，通过降低地下室层高的方式来节约施工材料，达到成本控制的目的。同时，降低地下室层高也能减少施工阶段土方的开挖量，节省施工时间，降低后期的成本维护费用。此外，设计师还应充分考量施工地段环境，比如：在地下水源较充足的地段进行施工建设时，必须综合考量浮力对房屋建筑结构造成的影响，可在一定程度上降低地下室层高，减少抗拔桩数量及底板配筋使用量。而在正式进行地下室结构设计时，设计人员还应全面考虑地下水浮力、土壤重力转化等客观因素，因为此类因素会对房屋建筑结构造成一定的影响。地下室底板及侧墙所承受的压力要远远高于地面建筑所承受的压力，因此在选用钢筋等施工材料时，设计人员应保证其用量大于地上建筑用量。在实际设计阶段，设计师应详细分析对房屋建筑的每一部分受力情况，在明确操作流程的同时，完成用料的精准计算。在受力较少的结构部位，可使用通用钢筋建造；如房屋结构部分的受力较大，则可采用局部附加等方式完成建造。
3.6房屋结构与排水关系的优化
在通常情况下，房屋建筑结构及功能越复杂，对排水系统设备的荷载能力要求便越高。而排水系统管道通常具有长度不一、粗细不同等明显特征，因此，设计师在优化房屋结构与排水系统关系时，必须打开视野，从宏观角度出发，明确每个位置所需铺设管道的具体尺寸和长度。此外，为保证房屋建筑结构的稳定程度，设计人员应尽量避免管线从梁柱之间穿过的现象。如管道必须穿过承重墙，设计人员则应根据房屋建筑的实际情况开展承重墙的加固计算，为墙体的稳定性提供充分保障。
结束语
综上所述，在房屋建筑工程设计施工过程中，建筑结构的设计优化已得到充分重视和广泛应用。为了充分保障房屋建筑结构的整体设计质量，顺利推进建筑工程后续施工，满足人们对房屋建筑结构的多样化需求，相关单位及设计人员必须对房屋建筑基础结构、设计方案及设计模型进行全方位优化，以实现我国房屋建筑事业的可持续发展。
参考文献：
[1] 司霜.探析房屋建筑结构设计中优化技术的应用[J].中国建筑金属结构,2021,(06):76-77.
[2] 陶月平.浅谈房屋建筑结构设计中的应用优化技术[J].中国建筑金属结构,2021,(06):82-83.
[3] 胡斌.优化技术在房屋建筑结构设计中的应用[J].住宅与房地产,2021,(02):107-108.
[4] 沈汝伟.对建筑结构优化设计的探讨 [J]. 煤炭技术 ,2019(04): 242-243.