建筑结构设计优化方法

发表时间:2021/5/18   来源:《建筑实践》2021年40卷4期   作者:沈 阳
[导读] 随着城市化进程的加快,城市规模逐渐扩大,使各类城市建筑得以快速发展。
        沈  阳
        身份证号码:41040219830929****

        摘要:随着城市化进程的加快,城市规模逐渐扩大,使各类城市建筑得以快速发展。伴随着人们需求的多样化发展,城市建筑结构形式也越发丰富,结构设计的重要性逐渐凸显。而在实践中,因为各种因素的影响,建筑结构设计中存在不少问题,影响了结构设计方案的合理性,需要建筑设计人员对存在的问题进行解决,保障建筑工程项目建设的顺利进行。
        关键词:建筑结构设计;现状;优化方法
        1导言
        结构优化设计对建筑工程质量起决定性作用,建筑结构设计不合理,存在设计问题,会影响到房屋的使用安全及使用寿命。鉴于此,文章结合当前建筑结构设计中应当遵循的原则,针对当前建筑结构设计中存在的问题及优化设计方法进行了分析,以供参考。
        2建筑结构设计中应当遵循的原则
        第一,结构方案的优良。在建筑工程,结构设计将直接影响着整个建筑工程的顺利开展。因此在建筑结构设计工作中,应当保障设计图纸满足建筑工程施工的可行性以及经济性,并保障建筑工程后续施工的安全性。在对同一结构系统展开设计工作时,应当尽可能的减少多种不同类型的设计体系被应用于同一种结构设计单元中,并且在设计图纸中,深入分析建筑工程后续施工环节可能对施工质量以及施工效率造成的消极影响。第二,计算简图的合理性。对于建筑结构设计来说,计算简图的合理性尤为重要,其直接关系着建筑结构的计算公式以及建筑结构的构造方式。在设计工作中,如若不能够科学地选择计算简图,那么将会导致后续的结构设计无所依据,难以保障设计工作各项参数的准确性,并且将设计中的问题直接反应在具体的施工环节中,影响整个建筑结构的稳定性以及可靠性。第三,分析计算结果的合理性。目前的建筑设计普遍使用计算机技术辅助完成,能够基本保障计算的结果准确。但是,在实际的建筑工程中,涉及的参数较多,设计人员需要根据不同的施工环节以及施工内容使用不同的计算方案以及计算软件,考虑到计算方式的差异性,就需要分析计算结果的合理性,保障各项参数以及数据能够被切实应用在建筑工程施工中。
        3建筑结构设计中存在的问题
        3.1设计图纸不够明了
        完善的结构设计图是建筑工程施工顺利进行的重要依据,图中必须标出建筑结构中的每一个细节,包括结构类型、材料选择以及抗震等级等。但在实践中,不少设计人员提供的设计图都存在内容不清晰、不明了或与实际情况不符的问题,主要是在开展结构设计前,没能深入施工现场进行勘察工作,也没有制订周密完善的施工计划,缺乏对建筑工程施工条件的准确把控,在这种情况下,设计出的结构图往往缺乏合理性,与实际情况存在一定的矛盾,无法为工程的施工建设提供可靠的依据。
        3.2建筑结构的设计规划周期问题
        对于建筑工程的施工来说,建筑工程结构设计是最重要的内容之一,如果建筑工程的结构设计不合理,这就会导致整体建筑工程的安全质量受到影响。特别是对于目前许多的建筑结构设计来说,在前期的设计过程中,许多专业技术人员需要参考大量的设计内容进行规划设计,这就导致整体建筑工程的涉及时间较长,从而使得建筑工程的工期被延长。另一方面,目前很多建筑企业中是视觉感受忽略了建筑工程本身的结构设计缺陷问题,这就导致很多的建筑结构不符合相关的施工标准,如果继续施工可能存在安全隐患,甚至会影响到后续建筑使用的安全质量。
        3.3参数设计不准确
        现代建筑结构复杂,类型众多,要保证结构性能良好,在设计过程中,必须做好各种参数的计算工作。而部分结构设计人员在进行建筑结构设计时,存在参数设计不准确的情况,影响了后续施工的质量和安全。例如,在针对高层建筑中的楼板进行设计时,存在设计高度值偏大的问题,因没有将荷载弯矩考虑在内,也没有结合建筑整体情况对楼板结构性能参数进行测算分析,导致结构设计不合理。


        4建筑结构设计优化方法
        4.1合理统筹安排和运用建筑材料
        工作人员进行建筑结构设计的时候,要求将诸多建筑材料选择工作做好。针对建筑材料的选定要求思考到的标准涵盖建筑材料的受力特点、建筑材料应用的工作环境。与此同时,选定的建筑材料需要确保材料运用职能,尽可能地将建筑材料的损失、浪费等降低。整个过程中需要思考的一点就是建筑结构设计人员要求根据项目设计的具体实况,设计好许多建筑材料的选定策略,利用综合对比模式,选定经济优势、性能优势较为显著的建筑材料设计方案。
        4.2重视基础选型基础
        选型阶段,需要充分考虑建筑工程的设计要求和施工要求,做好不同类型基础的对比分析,并开展相应的模型推演,对照推演结果确定建筑基础的类型,另外,应对基础选型进行整体规划,例如,在一些土质相对较差、承载能力无法满足建筑需求的区域,可以采用桩基础保证基础整体的稳定性和安全性。
        4.3适当选材,增强刚度设计
        建筑的质量和选材联系紧密,因此,一定要对建筑环境对材料生成的影响、建筑材料本身的受力特性等充分考虑到。同时,也需要思考材料自身的性能。建筑设计方需要在建筑材料选择的时候,一定要整体思考建筑项目的具体实况,尽可能多设计一些备选方案,同时进一步进行市场调查,也对各个材料综合比对,选定性价比高的材料,从而确保建筑项目具备安全性、综合经济效益。此外,对建筑结构设计的时候,刚度设计是相当关键的一环,由于建筑结构的抗震性备受抗侧移刚度所影响,所以,地基保持较好稳定性的地带,刚度设计的指标也能够适当降低一些,整体提升抗震性和降低共振,确保整个建筑质量。
        4.4做好地基优化设计
        在建筑结构设计当中地基发挥着基础性的作用,其也是整个工程项目的基础和前提,所以在设计过程中地基优化设计是必须考虑的。在具体的设计之前需要对地基的实际情况进行充分考虑,对相关的地质进行勘测,对地质承受能力进行分析,将安全问题作为地基优化设计考虑的重中之重,以此来确保整个工程项目的安全实施。此外,项目的负责人还必须对影响地基结构设计的因素进行充分地考虑,根据这些因素做出详细预案,将地基设计中可能会遇到的风险隐患全部考虑清楚,将安全问题凸显出来。而在工程现场还可以设置一些防护性的装置设备,对地基与环境之间的联合进行强化,确保整个建筑项目结构设计的优化。
        4.5提高设计人员专业素质
        重视人才引进,充实力量,打造一支具有专业技术和专业水平的建筑设计团队,从根本上提高房屋设计的能力与水平。通过培训提高建筑设计师的专业素质,通过制度规范设计人员的执业行为。建立相应的标准体系,规范设计,提高设计人员的专业素质。设计人员要客观严谨地分析项目的结构特点和结构构件的功能,提高工程设计质量意识,认真进行设计工作。社会也要尊重设计师的专业意见,理解他们从事的工作的特殊性。企业可以采取奖励的方式,对设计人员建立奖惩制度,有效提高设计人员的责任心和积极性,激励设计师认真开展设计工作,从而保证设计质量。
        结束语
        总之,在建筑行业飞速发展的大背景下,建筑结构设计的重要性越发凸显,对建筑工程施工建设有不容忽视的影响,需要得到相关单位的重视,对建筑结构设计中存在的问题进行分析和处理,采取有效措施对问题进行应对和解决,保证建筑工程的施工效果,继而实现建筑行业的可持续发展。
        参考文献:
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        [3]何冬霞.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的实际应用[J].中华民居(下旬刊),2013(10):18-19.
        [4]王佩丹.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用研究[J].江西建材,2016(16):51+54.
        [5]景毅.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的运用分析[J].科技资讯,2014,12(27):36.
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