基于土木工程建筑结构设计的优化分析 段圆

发表时间:2021/6/17   来源:《基层建设》2021年第7期   作者:段圆 葛武庆
[导读] 摘要:近年来,随着我国建筑方面的快速发展,建筑结构已经进行了不断的优化,并且在结构设计上也有着相应的提高,但是在此方面还有着极大的进展空间,如果不对其进行优化,建筑结构设计的发展将会遇到相应的阻碍。
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        摘要:近年来,随着我国建筑方面的快速发展,建筑结构已经进行了不断的优化,并且在结构设计上也有着相应的提高,但是在此方面还有着极大的进展空间,如果不对其进行优化,建筑结构设计的发展将会遇到相应的阻碍。
        关键词:土木工程;建筑结构设计;优化分析
        引言
        结构设计是建筑设计的重要内容之一,结构设计的合理性,会直接影响到整个建筑的质量和安全效果,而且在新形势下,人们对建筑结构设计也提出了更高的要求,因此建筑结构设计是建筑项目建设中所关注的重点。
        1土木工程建筑结构设计的特点
        在进行建筑项目结构设计的过程中,其主要特点在于建筑结构的实用性以及安全性等方面。除了确保建筑结构设计的安全性之外,还需要对结构的经济性给予足够关注。在设计建筑项目结构的过程中,不但需要确保建筑的稳固性,同时还要表现出建筑的经济效益以及使用价值。
        2土木工程建筑结构设计的优化分析
        2.1材料选择方面优化
        如果想要对土木工程建筑结构进行优化,应该对材料选择方面进行优化,让建筑从材料的选择变得更加合理。不同的建筑材料在性能与质量方面都会存在较大的差异,这会对相关土木工程建筑结构的设计效果造成一定程度上的影响,所以在相应的设计方案中应该对建筑材料进行良好的选择,对设计相关规范进行遵守,并且还要对建筑材料选择的合理性进行准确地把控,并要对建筑材料的质量进行最为基本的保证。设计相关人员要对相应的设计方案进行良好的分析与对比,让建筑材料的性价比达到最佳,以此来减少经济上的浪费。以防火建筑材料的选择为例,相关设计人员对国内建筑在防火方面的要求进行良好的考虑,所以应该对具有较高耐火性的钢材进行选择。但是在对钢筋混凝土这类的建筑材料进行选择时,应该以工程的实际强度等相关因素为依据,以此来进行更加优化的选择,让相应的优化设计方案可以达到目的。因此,如果想要对建筑结构进行优化,对材料方面的选择进行优化是非常有效的相关策略之一。
        2.2抗震设计
        近年来,地震事故频繁发生,究其原因在于:钢结构设计规范性不足,难以顺应施工建设的各项需求,引起建筑结构稳定性缺失现象,由此造成地震事件发生,工厂建筑结构发生倒塌事件,形成较为严重人员伤亡事故。为此,加强钢结构抗震性能优化设计,尤为关键。钢结构抗震性能,在建筑设计环节中,占据较为关键的环节。钢结构设计期间,应综合开展钢结构抗震性能设计工作,保障抗震性能的规范性。具体抗震设计表现为:以建筑项目整体结构为视角,结合建筑需求,全面掌握的建筑特点,融合抗震设计元素,使其抗震性能处于合理状态。在抗震设计期间,设计人员应加强厂址确定与优化,减少建设位置处于地质结构不稳定的区域,减少地震问题对建筑结构产生的影响。在土木工程建筑抗震结构设计期间,应以建筑结构整体稳定性为优先设计原则,以此保障抗震性能的标准性。钢结构在建筑结构中占据较为关键的位置。为此,在开展钢结构抗震设计期间,应从钢结构配件性能予以考量,比如受力性能、结构稳定性等。在性能确定的基础上,最大程度地降低负面因素造成的影响,有效发挥钢结构建筑稳定性能的优势。抗震系统设计,在建筑设计中,应作为优化设计的重要环节,以期提升建筑结构的安全性。针对结构性能分析期间,应综合考量多方因素,以钢结构建筑实际需求为基础,完成结构框架设计与选择,提升节点设计工作有效性,保障建材性能,提升钢结构整体稳定性,以此保障抗震性能的规范性。
        2.3加强对于土木工程建筑结构体系整体合理性的重视
        在进行土木工程建筑结构设计的过程中,必须严格遵守相关的建筑法律法规与国家标准,在设计建筑结构体系的过程中要充分应用目前先进的技术,特别是对于建筑结构的承重设计与抗震设计,需要根据建筑施工材料的实际状况来进行分析研究,确保整体建筑结构的安全稳定性。另一方面,对于建筑结构图平面的方案设计,如果设计不合理,就会导致土木工程建筑结构各方面各角度都会存在一些不合理的问题。

如果在具体的设计过程中发现土质地貌结构存在一些特殊问题,需要根据目前的实际状况来设计合适的结构,例如一些潮湿塌陷的场地,需要加强对于地基的处理,来确保建筑结构整体的防震性能。
        2.4着重加强对大墙肢的处理
        在土木工程建筑结构设计时,要充分考虑到其各方面性能对建筑质量产生的影响。剪力墙结构设计时,需要着重考虑到延性的作用。一般来讲,如果建筑结构的结构的高度、宽度比在3以上时会达到最高的延性,弯曲能力较强,提升建筑的荷载能力。如果高宽比在3以上就需要在墙体上开洞形成上文中提到的不同类型剪力墙结构,减少裂缝的出现。当大墙肢的比例在8以上时,要把承载力计算在大墙肢上,但会造成小墙肢承载力增加产生较大的损害出现裂缝。
        2.5综合性能的满足
        在土木工程建筑结构设计中,设计人员要能够考虑到建筑的综合性能,只有满足建筑的综合性能,所开展的结构设计工作才有意义。具体而言,综合性能满足视角下的建筑结构设计中应该考虑到以下几个方面的内容:第一,确保建筑结构的延性设计的合理性,这一方面考虑主要是针对建筑长期使用中的变形问题,尤其是在地震、大风等巨大外力作用下的变形,确保延性设计的合理性,则能够使建筑有效应对巨大外力作用下说发生的变形问题。第二,确保建筑的水平荷载力。由于建筑的特殊性,其受到水平方向荷载力的影响较为明显,如大风,为此,设计人员在设计工作中必须确保建筑具有良好的水平荷载力。第三,确保建筑安全性,在建筑结构设计中,要能够坚持以人为本的理念,比如,逃生通道的合理设计,确保建筑在出现火灾、地震等情况时,建筑内人员能够尽快逃离,将此类灾害的负面影响降到最低。
        2.6支撑设计优化
        针对支撑系统开展的优化设计,应保障设计人员有效获取生产的实际需求,加强支撑结构的优化效果。以案例工程支撑结构为例,在机械设备有序运行期间,实际产生的生产振动力,结合大型设备生产期间行程单格体积与吨位等条件,制定科学的支撑体系,旨在提升建筑工程垂直方向整体的支撑性能,有序完成支撑构件内力设计,优化支撑钢构件数量,有效控制钢构件截面大小,借助三点架构焊接形式,提升建筑项目横向支撑力的保持效果。屋面板在设计期间,应借助轻质混凝土完成建筑构建,以此保障荷载设计效果。基于案例所在地区,具有多雨特性,以期提升排水便利性。
        2.7加强对于现代信息化技术的应用
        对于建筑结构的设计来说,可以通过应用数字化的信息技术来提升其设计的安全性,通过应用数字画信息技术来全面提升建筑结构的设计性感,以用户的需求为基础,合理调整相应的设计方案,对建筑整体的抗震比例及相关的设计系数进行计算分析。目前随着我国信息技术的快速发展,数字化信息技术并被广泛的应用于建筑设计行业中。因此,要加强对于信息化技术的重视,通过利用信息技术来不断完善建筑结构的设计。
        结语
        总体来看,在人民需求不断增长背景下,传统的建筑结构设计方式已经很难满足现代化社会发展的需求。为此,在进行建筑结构设计时,需要从多方面进行综合性考虑,不仅要提升建筑整体的稳定性,同时还需要借助现代化技术的优势,使得最终建筑设计能更好地满足人民居住需求。在今后工作中,相关人员需要不断研究,结合具体工作需求,充分发挥剪力墙结构设计优势,有效提升建筑工程质量。
        参考文献:
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        [2]黄远强.在土木工程建筑结构设计中提高建筑安全性的几点思考[J].四川水泥,2017(7):90.
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        [4]李海虹,路洁.在建筑结构设计中提高建筑安全性的几点思考[J].科技风,2017(11):122.
        [5]唐标.关于如何在建筑结构设计中提高建筑安全性的思考[J].建材与装饰,2016(51):97-98.
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