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基于土木工程建筑结构设计的优化分析刘恒

发表时间：2020/5/6 来源：《基层建设》2020年第2期作者：刘恒

[导读] 摘要：建筑工程作为城市化建设过程中非常重要的工作环节，对提高人们的生活质量，缓解城市内部人口居住压力都有着重要的作用。

        哈尔滨宝钜房地产有限公司黑龙江省哈尔滨市 150000
        摘要：建筑工程作为城市化建设过程中非常重要的工作环节，对提高人们的生活质量，缓解城市内部人口居住压力都有着重要的作用。在建筑工程的施工和设计过程中，必须要对建筑结构设计进行合理的优化，以此来保证建筑结构更加符合人们的居住和生活要求。基于此，本文重点针对建筑结构设计工作展开了分析，提出了相应的建筑设计优化技术，对提高建筑工程的建设质量有着重要的保障。
        关键词：土木工程；建筑结构设计；优化措施
        1建筑结构设计中优化的原则
        1.1功能原则
        在建筑工程的开展过程中，建筑工程结构设计工作是其中一个非常重要的工作环节，该项工作的主要出发点是建筑体功能性设计，在充分保证建筑体的使用质量前提下，可以为人们提供出质量更高的生活环境。比如，建筑工程剪力墙和承重墙的设计工作，必须要在不影响建筑整体使用性能的基础上来加以开展。
        1.2安全原则
        在建筑结构的设计工作中，安全设计工作是其中需要首要考虑的问题。由于建筑工程的整体施工规模较大，并且结构构成相对比较复杂，安全性问题是其中一个非常重要的控制要点，在建筑结构设计工作中，需要对结构设计工作的安全性问题进行深入性的研究和分析，充分做好设计工作的安全保障，才可以有效提高整个建筑工程的施工质量。
        2土木工程建筑结构设计存在的问题和不足
        2.1建筑的结构设计中设计缺陷较多
        在设计过程中，受到设计人员自身综合素质影响，不能全面整合多项细节问题，加上建筑结构自身多个部分与施工环境难以协调发展。导致结构设计中整体性有待强化，要对多项资源合理利用，提升建筑结构安全性。土木工程结构设计整体要求较高，各类设计问题将导致后续系统化施工会出现较多问题，对工程项目整体施工质量影响较大。由于设计人员未能从整体进行控制，导致多项偏差问题突出，对建筑结构整体稳定性造成了较大影响。当不同设计方案全面建立之后，未能依照项目施工要求对设计方案进行优化调整，导致实际实施中会出现较多问题。
        2.2结构稳定性问题
        目前，大多数土木工程建设时多为高层建筑，在具体建设过程中，受各种主客观因素的影响，建筑工程的结构安全稳固性将受到很大影响，针对这一问题，建筑设计人员应该重点考量各种影响因素，并针对性地提出相应的解决措施，并根据建筑工程实际情况，设计出最为科学合理的抗震结构，以进一步提升建筑结构的稳定安全性。
        2.3环境破坏和污染严重
        近些年，各种环境问题的出现，促使国家和社会人们开始逐渐认识到保护环境的重要性。而作为能耗消耗非常多的建筑企业，其在施工建设过程中产生的各种建材废料、废水等问题，如果不得到及时有效的处理，将会对周边环境造成不同程度的污染和破坏，进而影响企业形象和口碑，不利于在激烈的竞争中占据有利地位。而土木工程在结构建设和项目施工时，因其施工工艺复杂以及结构施工难度大的特性，在具体建设时往往需要使用并消耗大量的能源和资源，如果在此过程中忽视了对周边环境的保护，将对环境造成非常严重的破坏。

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        3土木工程建筑结构设计的优化措施探析
        3.1加强设计信息化建设
        为了可以进一步提升建筑结构设计的质量与效率，降低结构设计问题的发生概率，还要注意加快推进建筑结构设计的信息化建设进程，积极地引入和应用 BIM 技术等一些信息化的结构设计技术与手段，利用自动化的建筑结构设计软件或者建筑结构材料等造价软件等，对建筑工程结构设计中的成本因素、质量因素与安全因素等进行综合考虑，确保可以得出一个建设成本最低，质量过硬的合格建筑工程结构设计方案。比如，基于 BIM 技术的合理运用，可以打破传统依靠 CAD 等二维结构图纸设计软件带来的直观性不强等设计问题，可以结合建筑工程项目的实际情况，科学地构建出形象性与生动性更强的三维建筑结构模型，这样可以使设计人员更加便捷地对不同的建筑结构进行直观设计，避免因为某一部分的设计要素没有得到考虑而影响了最终的结构设计质量。此外，基于信息化设计技术的应用，可以更有利于提升结构设计的质量，降低整体结构设计的成本。
        3.2优化对结构基础体系的选型设计
        为了确保建筑结构的基础体系满足建设要求，就需要重视对其基础体系的选型设计。基础体系选型设计的水平，直接对建筑结构重力的承载性能造成影响，良好的基础体系选型还要求能够按照多种的情况变化进行合理安排与控制，其对后续工程施工的开展也有着直接的影响。因此对地基结构的体系选型设计中，就要和工程设计的要求、地理的环境、施工的方面等进行结合，来对其选型进行全方位考察与准备。比如，设计人员要对建筑外形设计和建筑项目区域内地质等状况进行掌握，再按照图纸详细的描述来进行建模的演算，对建模的演算进行观察和分析来对建筑基础的选型进行合理把握；同时在对建筑基础的选型设计中，要做好对基础选型的合理规划，若岩基的掩埋比较浅或土质比较好的区域，就能够将桩基当作基础，来实现对稳定性以及安全性的满足。
        3.3建筑安全结构设计
        在建筑结构设计工作中需要对安全结构设计工作进行合理的优化，建筑作为人们日常生活居住以及工作的重要场所，安全性问题是人们首要考虑的问题点。因此，在建筑结构设计工作中，需要将安全设计理念充分的融入其中，不断提高建筑结构整体的设计质量。一方面来讲，在开展建筑结构设计工作中，经常会受到不良的外界因素干扰，比如自然环境、气候条件等因素，都会对建筑体的安全性形成一定的影响。因此，在开展建筑工程的设计工作中，需要在工程施工之前充分做好建筑工程的地质勘测工作，通过科学合理的建筑工程方案设计来提高工程整体的安全性和稳定性。从另外一方面来讲，在建筑结构设计工作中建筑体自身的安全性和稳定性也会存在一定的问题，建筑结构在设计和施工完成之后，经常会遇到一些不可抗逆性的自然灾害因素，比如地震、暴雨以及台风等。在建筑结构的优化设计工作中，需要充分考虑到一些特殊环境影响因素的安全问题，保证建筑体在一些特殊的环境下，可以具有良好的抵抗能力，保证建筑结构的安全性，同时也为人们的生命财产安全形成了重要的保障。
        3.4做好结构设计参数的准确计算
        在建筑结构的设计中，想要确保其结构满足工程要求标准，需要通过对其结构性能参数进行准确的计算后，和实际要求情况进行对比，或者按照要求参数来进行结构性能的计算，确保结构设计的合理性。比如，在楼板的设计中，为了确保设计和后期施工都不存在形变以及裂缝的现象，就需要做好对其结构形变范围的合理计算，而在对楼板变形的数据进行计算时，相关人员一定要按照设计的要求以及规范进行，不能存在个人主观的意识判断情况，也不能对相关计算实施简化处理；一般在楼板还当作上方非称重的隔板来设置，在对其进行设计计算中，当其不当作荷载来计算，而需要将其荷载进行实际的承重力转化后，在进行计算，确保计算的准确性。
        结束语
        随着人们对生活环境要求的提高，建筑开发商出于利益的考虑，积极在建筑结构中进行结构设计优化处理。对建筑结构进行优化设计可以提高居住环境的舒适度和美观性。建筑设计人员可以完善结构设计模型，优化建筑物的主体部分，提高建筑物的美观性和实用性，为人们的生活提供更多便利。
        参考文献：
        [1]刘红凡.建筑结构设计中建筑结构优化设计方法[J].门窗，2017（9）：115-116.
        [2]李善荣.建筑结构设计优化方法在建筑结构设计中的应用初探[J].居业，2019（9）：59，63.