潘豪
辽宁省建设科学研究院有限责任公司,辽宁 沈阳 110005
摘要：目前，我国的基础建设迅速，结构设计使建设项目的重要组成，会对后续施工及项目整体性能产生直接影响。同时，结构设计的合理性会对建筑工程使用寿命形成影响，所以必须高度重视建筑结构设计的合理性。但受诸多因素影响，建筑结构设计始终存在诸多不足。要想全面优化建筑结构性能，就应注重结构设计重要作用，对设计问题加以解决。由此可见，深入研究并分析建筑结构设计中的问题与解决对策十分有必要。
关键词：房屋结构设计；建筑结构设计；优化研究
引言
可靠度在建筑结构设计中的定义是指在一定的时间内建筑结构能够应对不同环境的影响，实现获得设计预期功能的能力，使其承受住不同环境压力，获得一定的使用功能和建筑寿命。总体而言，建筑结构设计的可靠度可以量化，其数值越高就意味着该建筑的使用寿命就越长，同时，也意味着建筑结构在使用的过程中具备良好的使用性能和安全性。
1结构设计问题
在此项目结构设计方面，遇到的问题集中体现在以下几个方面：第一，设计图规范性问题。在建筑结构设计中，设计图纸会对后期建筑项目施工建设产生直接影响，因而必须保证其设计科学合理，进而优化建设质量和效率。然而，在实际设计中，图纸设计不规范的问题始终存在。图纸设计会涉及建筑结构设计的类型、抗震等级与结构材料等多方面内容，若考虑不到位会对建筑工程的设计质量产生一定影响。以此建筑项目为例，在结构设计中建筑物的地上结构设计图纸并未根据规范设计标准和依据对梁柱与标高等参数加以标识，梁柱配筋图的设计相对混乱，结构标高不清晰，设计图纸结构符号准确性较差，以上问题均对工程结构设计质量和进度产生不利影响，严重的情况还会引发一系列安全隐患。第二，抗震设计问题。在现代建筑结构设计中，因高度特点不同，特别是高层建筑，需确保其稳定性，以免自然灾害对建筑结构产生不利影响，所以要注重抗震设计的重要性。然而，在此建筑项目结构设计中，并未展开综合考虑，使得承重柱横截面过小，在建筑受外力作用的时候会使其结构稳定性降低，进而产生倒塌的情况。另外，在抗震设计方面，国家明确规定了抗震等级，然而设计期间不应将抗震等级当成设计主要指标。究其原因，建筑工程项目不同，地理环境也有所差异，很容易出现理论与实际不匹配的情况，增加安全隐患。第三，参数计算准确性较差。因建筑结构涉猎内容复杂，为确保建筑结构性能达标，必须准确计算大量参数，为结构设计工作的开展提供必要数据参考。通常，在结构设计过程中，参数计算准确度并不高。以此建筑项目为例，设计楼板的时候出现设计有效高度值过大的情况，而且设计中未考虑承受线荷载楼板弯矩，无法准确计算性能参数，进而引起结构设计的问题。
2优化措施分析
2.1载荷水平变化的参数分布
由于受到自然条件的影响，在结构参数和承载力的共同作用下，结构设计可靠性的分配主要取决于不同的负载功率和负载能力。根据建筑结构在自然条件下的水平结构、荷载水平、建筑的结构荷载及自然地面活荷载的冲击荷载，按照建筑在风荷载结构上参考期的最大概率分布数值，确定结构设计的标准值。当各个建筑结构的设计寿命不一致时，应按有关规定执行，相应的设计荷载和耐久性措施应根据设计寿命确定。超负荷使用、结构开启、使用功能改变、使用环境恶化等应用与环境的变化都会影响其安全与使用寿命。在设计使用期间，任何结构更改（正在建造中或已经存在）都必须获得设计批准或技术认证，以确保结构的安全和功能使用。
2.2建筑结构设计规范性的比较
为了保证结构设计的可靠度，需要以建筑结构自身功能保持正常运行的基础之上，使用建筑的内部人员他们的生命和财产都不会受到影响，即保持建筑强度和使用功能相协调的要求。同时，结构设计可靠度还要求，结构设计不仅能够完成建筑结构的展现，还要具有较强的可备维修和修复的空间。随着可靠度理论的研究深入以及我国建筑市场行业的国际化进程，我国的专家学者们开始对我国的建筑设计可靠度与国际市场和国际相关理论进行对比。通过对比研究，专家们发现，我国设计规范的可靠度要低于欧美发达国家，而且，许多建筑物的楼层自身的可靠度储备设施与欧美发达国家也有相当大的距离。但是，我国建筑受压钢筋的使用比例，最小的配筋量，剪力墙结构钢筋使用率基本与国际标准保持一致。所以相关的设计者们在工作设计中，可以根据不足来进行加强，而对于较好的方面需要保持一贯的设计标准。
3.3建立结构优化模型
要实现对房屋建筑结构设计的有效优化，首先就必须建立科学合理的结构优化模型。结构设计优化需要从大量变量中选择出最为重要的参数，通过这些参数建立函数模型，从而计算出最优解。一般来说，模型的构建主要可分成两大环节：首先，应选择最为合理的设计变量，这是构建模型的基础和关键，变量的设计将对参数的选择产生直接影响，科学合理地对变量进行计算可大大降低后期计算编程的工作量。其次，应对目标函数进行确定。相关人员应先找出符合函数条件的最优解，然后再确定约束条件，约束条件具体主要涉及到弹塑性、强度和尺寸等方面。在对建筑整体结构进行优化的时候，必须确保上述约束条件都处在规定范围内，尽可能满足设计的相关需求。
3.4基础优化设计
房屋建筑的基础结构与建筑整体功能的正常发挥及其稳定性有着十分密切的联系，所以，在进行建筑基础结构设计的时候，设计人员必须注重对结构优化设计方法的运用，尽量实现对地基地质、基础结构等重点环节设计工作的全方位把控，在基础结构设计方案中，应处理好建筑基础结构与施工成本、施工技术等的关系，找准三者之间的平衡点。对于框架结构来说，应根据地质勘察报告对基础形式进行合理选择，若施工现场的地基承载力较好，则最好选择浅基础形式；若施工现场的地基承载力较差或者土质状况不佳，首先应考虑地基处理方案是否具备可行性，若可行则选用地基处理方案，若不可行则需采用桩基础。灌注桩和预制桩是两类比较常见的桩基础形式，其中，灌注桩的施工过程比较复杂，整个施工工期也比较长，且很难对施工质量进行有效控制。因此，在沉降满足相关标准的前提下，可采用预制桩施工法，利用深层桩基增大土壤对桩身的摩擦力，并尽可能选用长度较长的预制桩。
结语
综上所述，我国改革开放３０年以来，建筑行业取得了卓越的发展进步，所取得的成绩有目共睹，这其中是离不开建筑结构可靠度设计的辅助的。为了使建筑结构能够更加符合我国未来的发展、社会的进步，保持良好的安全性、稳定性和较长的使用寿命，建筑结构设计者们仍然要坚定目标，对于可靠度指标、可变荷载、结构抗力和施工质量等营养因素要提高重视，通过采取更积极有效的办法，运用科技手段进行结构设计，从而使我国建筑结构获得更好的使用性能。
参考文献
[1]刘毅.简述结构设计优化方法在房屋建筑结构设计中的应用[J].砖瓦世界,2020,(18):103.
[2]马文瑞,刘海涛.结构设计优化在房屋建筑结构设计中的应用[J].建筑工程技术与设计,2020,(18):781.
[3]郑懿.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用研究[J].建筑工程技术与设计,2020,(15):672.
[4]王琴,何嘉,郑剑.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用[J].四川水泥,2020,(4):63.
[5]高伟,林同棪.结构设计优化方法在房屋建筑结构设计中的应用分析[J].建筑与装饰,2020,(10):25.