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土木工程建设房屋建筑结构设计问题分析赵红岩

发表时间：2021/4/26 来源：《基层建设》2020年第33期作者：赵红岩

[导读] 摘要：在土木工程建筑结构设计中，针对建筑进行整体结构性优化是一个复杂且全面的工作，在对房屋结构的优化中需要不断改善结构的各项性能参数，以满足人们对房屋建筑的苛刻要求，同时在优化中需要企业不断创新技术，做好全面性技术研究，保持先进的创新理念，能够有效的提高建筑结构设计的整体性能要求。

        陕西新园州生态建设有限公司天津分公司天津 301711
        摘要：在土木工程建筑结构设计中，针对建筑进行整体结构性优化是一个复杂且全面的工作，在对房屋结构的优化中需要不断改善结构的各项性能参数，以满足人们对房屋建筑的苛刻要求，同时在优化中需要企业不断创新技术，做好全面性技术研究，保持先进的创新理念，能够有效的提高建筑结构设计的整体性能要求。在优化前需要实地对建筑施工环境进行全面性勘察，了解水文地质情况，并根据地理条件与用户需求对房屋建筑结构做优化调整，确保整个建筑结构优化过程符合科学性与标准性要求。
        关键词：土木工程；房屋建筑结构；设计优化；
        引言
        房屋建筑是人们生产和生活的重要场所，其结构设计工作受到普遍关注。因而，若对房屋建筑结构进行设计优化并加以应用，可有效提升其设计质量，进一步满足人们的生活和生产需求，这同时也是当前所有的房屋建筑结构设计单位需要重点考虑的问题。
        1 房屋建筑结构的优化设计内容
        对我国房屋建筑结构进行全面分析，可以得知其建筑优化的内容可以先遵循“设计规范”以及相关的“使用要求”为前提，考虑到房屋建筑在设计过程当中遇到的实际情况以及实际因素，在实现经济整体合理性为缘由过程当中，实现一定层次的建设。此建设过程通称为“优化设计”。优化设计对于建筑结构自有的构建、布局等实现了有效排列，使相关构件受力均衡，荷载合理的传递，以达到优化设计。首先，优化设计可以以“结构”为主体，对相关楼层的围护结构实现细化。此外，可以基于房屋的基础部分进行优化，完成屋盖结构等提升。
        2结构设计问题
        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。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，在建筑结构设计中，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。
        3房屋建筑结构设计优化方法
        3.1 科学构建房屋建筑设计的模型
        在具体的房屋结构设计优化中，需要精准科学化的对建筑结构进行模型建构。首先，就是需要科学选择变量。变量就是在房屋建筑设计中可以用来进一步优化的参数值，通常而言在设计优化前需要整体性分析建筑结构的各项性能，认真了解需要优化的内容点以及关键点，从而对整体的设计方案能有全面的掌握认识，同时也要考虑建筑建设中其他因素的影响。

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从具体的结构优化环节来看，特别是相关工程涉及到的细节参数，需要作为优化的理论依据，在选择最佳方案时在其中做合理的取舍，参考房屋工程建设的参数，明确数据目标，最大限度降低对建筑的直接性影响，同时降低设计优化所带来的偏差；然后是科学化选择优化函数，在以实用性跟稳定性的前提下，既要做好成本控制，同时对房屋整体结构、尺寸、用料等进行合理选择，保障稳定，再结合具体施工的条件，最终合理施工。
        3.2优化抗震设计
        在建筑抗震设计中，要保证数据计算的准确，使得承重柱的横截面积满足标准要求。为此，在施工建设前应测验预应力，使其能够承受特定范围的外界作用力。在设计阶段，要求支柱、横梁和剪力墙处于平衡状态，以免设计出现刚度过强的情况，同时要具备相关构件的延性，能够根据外力对承受能力加以调节，并保护剪力墙，使得建筑抗震能力不断增强。同时，建筑的抗震设防要求及抗震设防措施，要严格按照国家相关规范执行，因工程环境与外力影响，设计的抗震等级应高于规定标准，确保建筑在地震作用力下同样具有抗震能力及结构延性.为此，设计人员在设计期间应强调钢筋结构配比与混凝土间作用力，使得抗震安全更加有效。
        3.3结构计算模式的优化
        由于房屋建筑结构设计的优化设计内容繁多，需要考虑的细节点具有一定难度，具有系统性与复杂性要求，所以为了保障数据的各方面科学完整，需要对相关数据参数进行汇总，同时基于科学计算要求，利用计算机系统对相关数据进行科学化整理与分析计算。在具体项目结构的设计过程中，需要对各种建造的数据进行计算处理，处理的结构需要进行综合性研究与分析，并努力对结果数据进行调整优化，确保优化的数据不会对设计构成影响，也不会带来额外的约束条件。同时，为了更好地满足房屋设计工作的实际要求，在设计优化中，通常会采取多种建筑机构的设计运算系统，这样对同一个数据进行更加精准化处理，为后续的参数优化提供更加精准的理论参考。同时在数据优化计算中还会对不同计算方法和模式的优点缺点加以分析，以最符合建筑结构设计要求的计算模式为最佳，同时保障设计优化的合理性与实用性，提高建筑结构的设计优化效果。
        3.4准确计算结构设计参数
        对于建筑结构设计而言，为保证结构与工程要求标准契合，应在准确计算结构性能参数的基础上，对比实际要求，亦或是根据要求参数计算结构性能，增强结构设计合理化。以楼板设计为例，为避免施工期间及使用期间不发生裂缝和形变应科学计算结构形变的范围。在计算数据的时，工作人员应根据设计要求与规范开展，坚决不允许受主观意识影响判断，也不应简化处理计算数据。
        3.5房屋截面优化研究
        除了需要对房屋的整体外形进行优化设计，还需要注重一些细节点的优化，这样才能保障房屋整体结构的稳定与安全，这对于房屋结构设计优化同样重要。所以设计者需要对整个建筑结构的安全性加以综合考虑，结合房屋设计需要，努力确保截面运算的完整性与科学性，同时在优化调整中让截面设计都符合设计规范化标准。建筑截面的优化设计不仅需要注重对数据精准性的把控，同时在操作时也需要保障截面的稳定性，能够确保建筑体整体建构稳固，提高建筑体的整体使用寿命。
        结束语
        综上所述，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。
        参考文献：
        ［1］陈常林.探讨建筑结构设计中的钢结构设计问题及策略［J］.房地产导刊，2018（36）：53-54.
        [2]韦纬娇.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用探讨[J].中国住宅设施，2020（03）：43，63.
        [3]彭康林．房屋建筑结构设计中的应用优化技术[J]．低碳世界，2018（5）：152－153．
        [4]赵志强.房屋建筑结构设计中优化技术的应用分析[J].工程建设与设计，2020（14）：42-43.