赵路
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摘要:想要提升建筑体的安全性与稳定性,保障建筑的使用质量,有效落实建筑结构设计非常重要。在结构设计中提升建筑体的安全性有很多方法,应用结构优化技术显得尤为重要。这不仅能够对建筑中的各项资源进行更为合理的分配,还能够进一步提升建筑结构空间布局的适用性,促使建筑企业实现经济效益大化。
关键词:土木工程;建筑结构设计;策略
引言
现今时代,各个行业发展如火如荼,拥有更多机遇,同时也面临前所未有的挑战,以建筑行业为例,在人们日渐增长的生活需求的带动下,建筑行业正处于建筑工程质量与人类需求赛跑的局面中。这种局面对建筑行业来说既是一种挑战,也是一种机遇,而建筑结构设计是影响工程质量的主要因素。
建筑结构设计过程中,设计工作人员主要遵循四项基础原则,以保障建筑结构的安全性、稳固性。首先,设计工作人员要准确、合理的计算承载力,要合理的计算建筑结构的极限承载力等。其次,在建筑结构设计中,倘若面临很多作用效应时,针对每一种要开展科学的计算工作,并且要充分考虑计算结果中不利组合情况。再有,在建筑结构设计过程中,必须要设计抗震能力。一般情况下,抗震防烈度在Ⅵ~Ⅸ度,可是,设计工作人员要充分参考施工现场的状况,科学、规范的设计抗震能力。最后,要合理的设计建筑结构外观情况。它是结构设计的关键原则,在保障建筑结构设计的合理性前提下,要提高其美观性能,与此同时,在保证整个工程质量的前提下,科学合理的控制工程成本。
2土木工程建筑结构设计方法
2.1优化准则法
对于优化准则法,必须要求设计人员结合实际情况,根据实际建筑项目的要求和建筑结构的要求去考虑,设计理念必须符合实际要求。在应用优化准则法的过程中,迭代法是优化准则法最好的应用实现方式。因此,把优化准则法有效运用到建筑结构设计中,设计人员必须有丰富的设计经验和较强的理论知识。同时,在应用优化准则法进行设计的过程中要不断地进行讨论和深入研究。在应用优化技术的过程中,由于优化技术中的优化准则方法运用起来很方便,因此其应用非常广泛,被广大的设计人员普遍使用。但是,优化准则法在应用过程中也存在一些弊端,那就是必须在建筑结构布局完全形成以后才能够有效应用,故优化准则法的应用范围就非常有限。
2.2数学规划法
建筑结构设计水平直接影响建筑物的质量和视觉效果,尤其是建筑结构设计中的力学设计一定要做到科学合理,否则就会对整个建筑的质量产生负面影响,科学合理的力学设计是保证建筑物结构承重的基础,一旦建筑结构工程设计中的力学设计出现问题,会导致整个建筑队质量受到影响,而这些是在建筑工程施工阶段和验收阶段很难被发现和检测出来的。因此,在建筑结构工程设计中应用优化技术,必须使用数学规划法,数学规划法能够很好地体现出结构设计中的力学设计,保证力学设计做到科学合理,应用数学规划法是以建筑结构中的力学问题作为切入点,对建筑结构设计进行科学合理的优化,保证力学设计能够满足建筑物的要求,从而保证建筑物的整体质量。
3土木工程建筑结构设计策略
3.1合理设计建筑承受性能
建筑设计与施工的初步阶段中,建筑结构设计人员需要全面考量建筑的整体环境。此外,在建筑初步阶段还需要注重建筑承载重量数据信息的分析,这是对建筑受力进行剖析的重要数据。当明确建筑受力性之后,才能对建筑承载重量进行规定,为建筑工程的施工开展提供数据支持。而建筑结构的设计人员,需要对建筑实物的整体承载能力进行充分的考量,确保在建筑工程后期以及使用时期能承受重量。
3.2提升建筑设计的严密性
结构设计时建筑施工中的根本是建筑结构设计。因此,需要对建筑结构设计给予高度的重视,并有针对性地建立专业的设计队伍。在具体的设计之前,需要设计人员对施工区域的气候以及环境进行严密的考察,在环境、地域等因素的分析后针对可能出现的地质灾害等进行预防,这是需要在设计图纸中体现的方面,因而建筑企业需要保证设计图纸的合理性与精准性、严密性。例如,在针对建筑的抗震性能设计时,需要设计人员在房屋延展性设计的基础上,采用最小的配筋来达到防震的标准。当然不能缺少对材料的考察,建筑施工之前需要对材料的强度进行考察,同时,还要结合有效的隔热通风措施,避免建筑墙体发生开裂的风险。
3.3结构整体协调性的优化
建筑结构设计的优化,在实现建筑整体结构与平面完美融合的基础上,实现建筑外形与结构的高效融合。建筑结构优化中,严格遵守以下建筑准则:(1)确保建筑墙体之间无错位问题;(2)确保建筑高度与建筑截面面积相匹配;(3)在房屋结构设计复杂的情况下,加强各部位的承受性能。在以上准则的约束下,建筑结构中转交部位的承受能力逐步加强,并在优化中,提升施工材料的强度,以此来提升整体建筑的强度与承受性能。通过以上行为增加建筑结构强度,实现了建筑机构刚心、重心力以及质心之间相互叠加的准确性,在一定程度上能提高建筑质量。
3.4混凝土结构优化设计
3.4.1保证地基稳定性
为了保证地基的稳定性,规范规定地基的承载力值应该和上部建筑的压力值相差控制在5%的范围里。因此,应该采取措施控制差值的大小,常见的方法是在地基和主体结构之间增添沉降缝或者增大基础的底面积,以此优化地基的承载能力。也可以采取优化上部结构的方法确保建筑稳定性,比如,安装剪力墙以此提高上部结构的刚度、扩大梁柱的面积、改善梁柱的使用材料,使得基础底面更加均匀的受力,保证基础的沉降均匀。也可以在保证安全的前提下减少主体结构中混凝土和钢筋用量,既保证了建筑物的质量又提高了结构的稳定性,同时还可以达到降低自振、减少承载的目的。
3.4.2重视概念设计
网络技术的发展带来了很多便利,在建筑结构的优化设计上也可以利用网络技术,但是有些时候仅仅依靠网络技术计算并不能得到最精准的答案。例如,选择合理的建筑材料、结构参数以及荷载标准值等方面,这些情况下需要根据设计人员的施工经验来选取合理的设计方法。仅仅利用电脑软件的程序进行方案优化,并不能确保最终的方案和建筑实际情况完全吻合。通常,遇到这样的问题,需要依靠经验丰富的设计人员采取理性的判断,这种问题上的优化关键看设计人员是否具备充分的经验,设计人员在日常工作中要不断的扩充自己的见识不断的积累经验,并合理的将网络技术和优化设计结合到一起。
结语
综上所述,建筑结构设计是建筑设计体系中的重要组成部分,只有做好结构设计工作,才能确保建筑工程的综合设计质量达标。目前,我的设计工作中进一步提高设计人员的综合素质,要求设计人员必须具备独立设计的意识,不能过度依赖电脑等高科技设备。从我国建筑工程结构设计的发展趋势上来看,未来的建筑结构设计应合理融入绿色理念、坚持可持续发展原则,并注国许多建筑工程在结构设计上都还存在设计人员综合素质偏低、对电脑依赖性较强等问题,需要在今后重满足用户的个性化需求。
参考文献
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