房屋建筑工程结构优化设计探索

 【摘要】本文以房屋建筑工程结构设计为研究对象，对其在时代科技化、智能化领域中的应用优化策略进行分析。通过对房屋建筑结构设计基本原则的阐述，从数字技术、创新理念、细部结构、仿真环境、数据模型这五个方面，细化论证房屋建筑结构的设计优化策略，为相关研究与应用提供参考。

【关键词】房屋建筑；结构设计；智能化；计算机技术

引言

房屋建筑是现代城市中的重要空间，为居民的日常工作与生活创造室内环境。在生活质量不断提升的背景环境下，对于房屋建筑的要求也日益提升，这就需要建筑工程设计人员，在进行结构设计的过程中，坚守建筑设计基本原则，并在时代科技化背景环境下，利用行业的发展优势，对工作内容进行创新管理，增强房物建筑结构设计优化的实用价值。1房屋建筑结构设计原则房屋建筑结构设计中，功能性是其基本属性。尤其在社会经济环境高速发展的背景下，人们需要建筑结构设计的功能性，作为正常生产生活的支撑条件。而在设计过程中，还需建筑空间中的协调性、美观性以及舒适性，形成完整的室内环境。同时，由于房屋建筑的使用与居住需要，必须在进行结构设计的过程中，重点关注建筑空间的安全性内容。安全性设计内容，不仅在建筑结构施工过程中起到关键作用，也会在房屋建筑投入使用的过程中，成为保证使用者生命财产安全的重要依据[1]。因此，在进行设计时，材料选择、用量分析、结构科学性等内容，都需要得到建筑结构设计者的高度重视，并作为设计的核心内容，进行完善与优化。另外，房屋建筑工程结构设计，是指导工程项目施工的重要组成部分。在进行设计优化的同时，需要从经济成本的角度对设计内容进行评估，并在合理优化调整的基础上，降低建设单位在成本投入中的消耗。这一内容，在当前竞争十分激烈的建筑行业中，显得尤为重要，是保证建筑公司市场竞争力的关键，也是实现建设单位良好发展的基础。所以，必须在设计环节上进行调节，在控制成本的基础上，对投入成本消耗与建筑使用节能性提供基础保障条件。

2房屋建筑结构设计优化策略

2.1引入数字化技术手段房屋建筑结构设计内容有较为悠久的历史，在不同文化环境中形成了风格各异功能明显的建筑空间。在时代资讯条件与技术水平的影响下，通过交流与创新，形成了多种类型的结构设计方案[2]。在对特定建筑项目展开设计工作的过程中，可以尝试通过数字化技术手段，完成结构设计方式的选择与应用。尤其是在数字化程序软件的应用中，对于房屋建筑结构设计，产生了典型的积极影响，是提高设计质量的主要途径与关键手段。例如，北京奥运会的主体育馆“鸟巢”（如图1所示），在进行设计的过程中，其设计师赫尔左德、德梅隆引入了数字化的技术方法，通过计算机软件程序与硬件系统的计算能力，对结构中的细化参数进行分析与计算，并在完成设计数据计算的基础上，对系统使用中的合理性作出全面的辩证分析，以此保证“鸟巢”在结构设计的合理性，为其在结构稳定性的基础上，增添了美观表现效果，提高了应用价值。对此，为了保证数字化技术手段的应用条件，需对房屋建筑结构设计的业务能力进行优化升级，使其能够适应计算机程序的使用，并在合理利用先进辅助软件程序的基础上，保证设计内容的科学性。

2.2增加创新性设计理念房屋建筑项目的施工阶段中，有些具体内容无法用数据信息进行表达，而为了保证此类内容能够正常的在现实环境中构建出来，需要在设计内容上，通过理念思想的内容表达，对工程施工工作形成指导。方法上，需借助信息化时代的背景优势，将计算机程序作为辅助建筑结构设计的有效工具，并在与设计师工作经验相结合的基础上，形成人性化的设计判断，并最终达到开发创新的效果。实际设计应用中，需以建设条件为基础，在熟练掌握电脑程序软件的基础上，增加其在设计中的功能应用深度。由此，使计算机程序软件的应用条件能够适应设计师的应用需要，并在构成最终设计方案时，可充分表达创新设计理念。从设计师的角度出发，其经验丰富程度，会对创新性的设计内容产生明显的影响。拥有丰富经验的设计师，可以在房屋建筑结构设计中，更好地对数据条件进行分析与判断，并从中整理出精确的数据内容，为创新型的设计工作提供指导。例如，在“水立方”的建筑结构设计中，设计师在对ETFE膜材料的了解下，发挥其特性优势，并在构筑建筑空间的过程中，形成了外形近似于水泡的建筑结构。在这种创新型设计理念的指导下，使国家游泳中心展现出了独具特色的建筑形式（如图2所示），增加观赏性的同时，发挥出了创新理念的应用优势。

2.3保证细化结构完整性房屋建筑的安全性，是设计工作的核心内容，在保证安全的基础上，还需尽可能地提升家住空间的耐久性，并在保证设计耐久度的同时，实现建筑设计优化的工作目标。尤其在细节化内容的控制上，对于此类内容的设计工作，直接影响到建筑结构的稳定性与连接状态。例如，在对建筑现浇板进行设计优化的过程中，需对现浇板的受力条件进行分析，然后再具体确认现浇板的设计条件[3]。通过对其材料、质量等内容，对建筑结构的载荷亨能力进行确认，就可以在达到现浇板设计优化的目标，并重点对其中可能发生的拐角缝隙问题进行预防，提高房屋建筑结构的稳定性。而在细化执行方案的应用上，也需要通过设计作出调整，并保证建筑项目的建设的科学性。例如，在对建筑项目的地下结构进行设计管理的工作中，需对桩基础的技术方案进行合理性选择。在确定基础地质条件的基础上，分析主体建筑结构的应用特性，并对各种桩基础施工方案的可行性作出分析，判断每种施工方式在当前建设条件下的科学性。以此，不仅可以找出灌注桩等技术条件的局限性，也能在最优化经济条件的基础上，实现坚实设计价值。

2.4适应仿真性技术环境计算机技术中，带有拟态化的仿真性内容，可以很好地适应房屋建筑设计中的应用内容。在拟态化数据系统中，能够模拟设计中的参数与内容，形成具象化的图像形式，并通过对比例尺的调整，分析建筑材料在配重与负荷条件下的强度水平，以此对实际工程建设形成指导。例如，CAD技术在形成数据化图形的过程中，有很强的指导性，并能够在建筑结构设计领域发挥出较强的应用价值（如图3所示）。而在当前技术条件的发展基础上，将传统的CAD技术与计算机中的AI智能程序进行结合，形成了新型的SCAD技术。这项技术内容又被称作智能CAD技术，利用AI智能化计算模式，帮助传统CAD技术进行数据决策分析。尤其在进行结构设计拟态化管理的工作中，可以发挥出较强的应用性。在建筑结构设计工作中，可以通过智能系统，减少设计人员在操作CAD技术时的工作量，并高效率、精确化的完成项目处理，并以此形成仿真性的拟态化数据信息，在减少设计误差的同时，更加精确的对施工与管理工作形成指导，发挥建筑结构设计工作的先导性。

2.5创建结构设计数据模型数据模型技术是时代技术科技的前沿，在推广应用中，可以被房屋建筑结构设计应用，并在使用过程中，针对设计工作的基本原则展开优化，保证建设结构设计的合理性。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。其次房屋建筑结构，对其使用过程中的安全性有着直接影响，是关乎居住者生命财产安全的重要内容。因此，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。例如，在现阶段的建筑设计中，应用BIM技术对结构材料进行分析，不仅可以在材料选择上，对每个工程成本构成要素作出评价，还能在网络化、大数据的实时指导中，对材料在市场环境中的实时价格作出衡量，并根据成本预算、建设质量的内容对其作出调整，以此强化房屋建筑结构设计的指导性。

3总结

综上，房屋建筑工程的结构设计工作，是构成房屋主体的关键，必须得到岗位工作人员的高度重视。在开展设计工作时，从基本原则理念出发，通过巩固功能性、安全性、经济性三点基本原则，对设计方法进行优化调整。并在时代先进技术与理念的引导下，形成系统化的使用空间，保证结构设计的工作价值。

参考文献

[1]周春杰，符仁建.房建工程结构裂缝控制及处理技术的初步研究[J].住宅与房地产，2018（36）：5.

[2]张真珍.探析房屋结构设计中建筑结构设计优化方法的应用[J].工程建设与设计，2018（22）：41-42.

[3]钟国华.土木工程建设中房屋建筑结构设计常见问题探讨[J].价值工程，2018，37（24）：213-214.