刘赵佳
国家林业和草原局大兴安岭勘察设计院 黑龙江大兴安岭 165000
摘要：随着土木工程项目建设数量不断提升，当前相关部门及广大群众对土木工程施工安全性关注度较高。土木工程结构设计至关重要，在建筑整体设计以及施工项目中都属于关键性项目，对施工成效影响较大，也间接对施工效益与建筑企业经济效益产生影响。所以当前为了保障建筑项目建设价值能够全面提升，需要对土木工程建筑结构进行优化设计。
关键词：土木工程；建筑结构；结构设计；设计优化
土木工程作为建筑领域中的重要分支，对促进我国建筑行业的可持续发展起着重要作用，然而在土木工程建筑结构设计中仍然面临诸多问题。对此，相关土木工程行业从业人员有必要深入探究结构设计工作的科学性、合理性，加大对设计人员专业技能培养的重视程度，尽可能减少建筑结构设计中的问题，稳步推进土木工程建筑行业平稳、有序发展。
1对土建结构工程设计进行优化的意义
在工程设计中有效应用相关的优化措施可以保证整个建筑的质量，并减少企业对建筑的投资，最大化经济效益。近一些年来采用的优化措施与过去的方法相比，在思想上发生了更大的变化，而且在降低设计成本方面更有效。优化措施的合理应用能更好地选择建筑材料，协调不同建筑目标之间的内部关系，保证建筑质量和安全，保障人们的生命财产安全。近年来在社会经济的快速发展下，建筑的增长和数量也正在稳步上升，对建筑的标准也越来越高。因此，在固定面积建筑项目中合理使用优化措施，不仅能提供更科学的项目来建造土木，确保建筑特性满足人们的需求，还能提高建筑企业的经济效益，降低建设成本。
2土木工程建筑结构设计优化原则
第一，高效性。在进行土木工程建筑结构设计时，必须在设计方案中全面标注相关设计图表，并明确设计方案的所涉及的各种参考资料和数据信息，并对所考察和分析的各种影响因素制定合理完善的预防和解决措施，最大限度地规避安全风险。除此之外，必须重点设计工程重点结构基础，尤其是承重结构和部分承重墙等，对该结构的施工重难点进行突破性优化设计，并对可能发生的事故灾害设置必要的预警和防治措施，从而设计出最全面具体、科学有效的方案。第二，安全性。建筑工程最重要的功能特性在于为人们提供最为坚固、安全的生活、娱乐以及工作的空间。因此，土木建筑工程在实际应用时应该具备良好的应对极端恶劣天气甚至自然灾害的功能，而要实现这一目标，则需要设计人员在工程结构设计上给予重点研究和讨论。而且在现代社会城市居住人口密度系数越来越大的形势下，保证建筑工程的安全稳固性具有非常重要的现实意义。第三，合理性。在土建工程结构方案的设计过程中，还应该充分保证方案的科学合理性。这就需要相关工作人员实际设计之前，需要提前考察工程施工区域地理环境、施工条件、当地气候水文条件等各方面因素，并在此基础上结合客户以及企业的要求，设计出最科学合理的方案，以保证工程建设的高效高质。第四，完整性。土木工程建筑结构的优化设计方案应该确保所有施工环节和影响因素等全部顾虑到，这就要求相关设计人员在具体设计过程中，全面综合分析土木工程的所有环节，充分查找设计方案的不足和遗漏之处，并积极与工程其他部门的人员加强沟通合作，集合多方面的意见和建议，实现针对性的方案优化和补充。除此之外，方案的最终确认还应该符合国家相关标准，能够充分满足各方面的建设和使用需求。
3土木工程建筑结构设计优化策略
3.1地基结构设计中的优化
在土木建筑的地基设计过程中，设计部门的工作人员需要对现场进行实地勘测，根据相应的地质报告以及工程的主要信息，来确定在施工过程中建筑物的自重以及外界施加的压力，从而确定它的荷载范围，由专业的工作人员进行底面积的测绘以及计算，保证地基设计过程中的稳定性，避免由于外界压力导致沉降不均匀的现象发生。
其次，还应该考虑在设计过程中的施工技术以及材料，以具体的工程为准，选择合适的地基处理技术，通常来说包括独立地基、浅地基以及深地基和桩基等，在材料的选择中，也要保证材料的强度等级，确定它的主要性能，保证在施工过程中的质量问题，对可能用到的钢筋进行计算，从地基的内部预应力进行考虑。另外，在地基压实的设计工作中，尽可能保证材料上的稳定性，避免选择类似于软土性能的材料，避免材料自身存在压缩或者膨胀的现象，注意结构上的紧密性。
3.2抗震设计中的优化
在土木建筑的抗震结构设计过程中，应该注意设计过程中计算数据的准确性，保证承重柱中横截面积达到一定的标准，在施工之前要进行预应力方面的测验，保证它可以承受住一定范围的外界作用力。其次，在设计过程中，要保证支柱、剪力墙以及横梁之间达到了一定的平衡，在设计过程中避免刚度太强，要具有一定的变性能力，可以根据外力作用来调节自身的承受能力，对剪力墙进行有效的保护，提高建筑本身的抗震能力。另外，还应该对照国家标准规定的抗震等级进行设计，在实际的设计过程中，由于工程环境以及外力的影响，通常来说，抗震等级都会比规定的标准高一点，为了保证建筑在作用力下也能保持相应的延展性和承载能力，这就要求设计师在设计过程中需要注意钢筋中的结构配比以及和混凝土之间形成的作用力，从而保证对抗震安全的有效性。
3.3优化结构方案的选择与设计
建筑项目的前期工作中，结构设计是十分关键的一环。设计人员需要合理进行结构方案的选择与设计，不断提升自身专业能力与综合素质，强化对结构方案重要性的认识，熟悉不同的结构构件特征，并充分考虑到结构设计付诸实施的难度以及安全、适用、耐久、经济等因素，将结构的标准化设计与个性设计有机结合，优化结构方案。加强土木工程结构设计的安全性评估，从结构方案概念上整体把握结构的安全性。工程设计人员要从根本上提升建筑结构的稳定性，通过抗震设计，保障建筑物的整体抗震性能，做好钢筋配置设计、结构构件刚度的调整，确保整体结构设计的合理性，从而提升建筑物的抗震性能。在结构方案选择上要根据不同项目的特点和要求，通盘考虑整个工程的工期时间要求、投资预算限制，结合满足上游专业实现工艺性能或建筑功能要求的需要，科学合理地选择、制定结构方案。同时，根据初步科学估算调整结构方案，以免后期施工图设计出现不必要的麻烦。
3.4积极探索前沿计算机信息技术在结构设计中的应用
基于现代化信息技术的迅猛发展，在土木工程建筑结构设计中，要探索利用建筑信息模型技术优势处理各项工程信息数据，建立相对完备的工程信息数据库，便于设计人员、管理者随时查询信息工程信息，提高结构设计的实效性。建筑信息模型技术是当代建筑结构设计领域的技术产物，有效实现了多种信息的整合和处理。具体应用在土木建筑结构设计中，能减少工程信息数据偏差和人为操作失误概率，提升设计内容的合理性，提高工程信息数据的精准度。同时，建筑信息模型技术的应用能将各专业的信息呈现在一个模型中，能让项目更为直观、一目了然，加强各专业之间的信息关联和融合性，有效避免各专业因对接协调不畅而导致的设计冲突。相信不久的将来计算机信息技术还可以为建筑设计人员提供一些设计思路，例如人工智能加快融入结构设计后，结构方案模拟更便捷与智能化，或许能大幅度减少设计人员的工作量，大大提升结构设计的效率和可靠性。
4结语
总而言之，当前在土木工程建设中建筑结构设计至关重要，相关部门需要提高重视，强化各个部门之间的协作交流，对建筑工程结构进行优化设计，合理应用信息模型技术对结构设计进行优化，从而达到提升项目建设质量的目的。
参考文献
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