基于土木工程建筑结构设计的优化分析 康燕

发表时间:2021/8/10   来源:《城市建设》2021年8月下16期   作者:康燕
[导读] 近年来,受我国城市化进程的影响,土木工程的范围也有所扩大。为了提高土木工程质量,施工前在土木建筑结构设计中,应广泛建立工程项目,以控制在建工程的整体方案。同时,为确保土建结构设计的整体改进,应根据项目的发展制定优化程序。本文主要阐述优化土木结构设计的重要性,分析现有土木结构设计问题,并提出基础设施设计的最佳方案。

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摘要:近年来,受我国城市化进程的影响,土木工程的范围也有所扩大。为了提高土木工程质量,施工前在土木建筑结构设计中,应广泛建立工程项目,以控制在建工程的整体方案。同时,为确保土建结构设计的整体改进,应根据项目的发展制定优化程序。本文主要阐述优化土木结构设计的重要性,分析现有土木结构设计问题,并提出基础设施设计的最佳方案。
关键词:土木工程;建筑结构;设计;优化
        引言
        建筑结构设计的合理性,决定了整个建筑工程的安全性、适用性与耐久性。然而,纵观我国建筑行业发展现状可以发现,建筑结构设计中仍存在一系列亟待解决的突出问题,影响了整体建筑工程的质量。为此,全面探究建筑结构设计中的问题及解决策略就尤为重要。
        1对土建结构工程设计进行优化的意义
        工程设计优化可以降低企业的投资成本,节约资金的投入。减少了多层建设采光不好等多方面的因素带来的成本的投入。优化设计结构是降低成本的有效措施,可以提高建筑结构经济,建设多层住宅和高层住宅的时候,建筑楼层越高,需要的建筑材料越多,随着楼层的增加,墙体的承重和建筑主体的重量会不断的增加,地基和墙面的承重力增加,所需要的水电管道和劳动力都会相应的增加。所以,在工程施工项目中,合理运用结构设计优化措施,可以为土木工程建设项目提供了更多的有效运用率,也可以确保建筑工程的施工质量达到的预定的状态。也是提高了施工企业的利润,也为建筑行业的可持续发展做出了有效的措施。
        2土木工程建筑结构设计中存在的问题
        2.1结构安全问题
        在部分设计工作中,设计人员未考虑到结构安全层面的问题,或是企业为追求经济效益而在施工期间随意变更结构设计方案,由于缺乏可行性论证,容易出现设计方案无法顺利应用的情况,除了影响建筑的安全性外,还容易增加建筑成本。
        2.2框架结构设计问题
        建筑结构类型主要包括框架结构、筒体结构、钢结构、剪力墙结构等,其中最为常见的建筑结构类型是框架结构。设计人员在进行建筑设计的工作过程中,需要对框架结构的实际情况进行有效的把控,合理地设计框架的梁和柱。但是一部分设计人员在工作过程中对于框架结构设计要求没有足够的重视,致使建筑结构的设计方案出现严重的问题。除了以上情况,一些设计人员通过缩减框架柱设计尺寸的方式,来满足在建筑功能上的要求,然后框架柱尺寸不合理的缩减必然会导致其抗弯能力减低,使得建筑物的抗震能力减弱。
        2.3细节不完善
        目前,在土木工程建筑结构设计的开发中优先考虑的是建筑物主体部分,对于细节尚未得到足够的重视。因此,在建筑施工过程中会产生许多建筑风险和危机。例如嵌入组件的问题,区域分隔结构的平衡差,建筑空间内部保留的问题等,都是设计细节缺陷。由这些细节引起的威胁是众所周知的,它可能导致建筑物的内部结构发生变化并影响其他工程施工,降低了建筑物的整体质量和效果。使建筑物的整体质量达不到预期使用状态,导致其耐久性下降。


嵌入式组件的问题是土木工程建筑结构中嵌入式组件的设计不平衡,从而导致建筑物内部发生变化,从而影响整体质量和有效使用。
        3土木工程建筑结构设计的优化措施探析
        3.1基础结构设计
        现阶段,在连续梁结构设计中经常出现承载力不足问题,而出现该问题原因是设计环节中未充分考虑整体高度。多数设计师在简单应用基础上展开设计,导致连续梁承载力较小,增加建筑结构和安全隐患。因此,在建筑结构基础设计中,尤其在连续梁设计方面,应根据建筑施工方案的具体设计要求和工程状况灵活设计,确保其与整体施工规划相符合。同时做好对连续梁的分析工作,以保证施工的安全性和稳固性。
        3.2抗震设计中的优化
        在民用建筑抗震设计过程中,应注意设计过程中计算数据的准确性,以确保承重柱的截面面积达到一定的标准,在施工前必须进行标准和预应力测试,以确保它可以承受一定量的外界作用力。其次,在设计过程中,必须保证立柱,剪力墙和立柱之间保持一定的平衡,在设计过程中避免过强的刚度,并具有一定的能力。可以根据外力调整自身的承载能力,有效保护剪力墙,提高建筑物本身的抗震能力。另外,应按照国家标准规定的抗震等级进行设计。在实际的设计过程中,由于环境工程和外力的影响,一般来说,地震等级要高于规定的标准,以确保建筑物的适用性,还要保证相应的易用性和承载能力,要求设计人员在设计过程中注意与钢筋的结构比以及钢筋与混凝土之间产生的作用力,以便确保抗震安全的有效性。
        3.3提升剪力墙结构设计的合理性
        在剪力墙结构设计过程中,在考虑满足室内舒适性的同时,还要考虑外墙对于承重方面的影响,不能过度的追求舒适性而轻视建筑承重的极限。所以,在保证外墙尺寸合理的情况下,利用一些供暖以及制冷的方法提高建筑物的舒适性是非常可取的。如:高层建筑纯剪力墙结构设计同样也是允许的,刚度明显大于剪力墙-框架结构,在抗震性能上,要明显地优于框-剪结构,但是结构建设的成本要高于前者,若建设周期长或者是市场定位是高档住宅小区等,优先设计剪力墙结构,但是同时也应避免大开式的剪力墙设计,墙体厚度为90mm,为增加用户使用面积起到了作用。并且,剪力墙结构需要适量地增加框架,在结构体系的设计上,需要围绕剪力墙进行全方位的分析,采取包络设计等,且结构体系要清晰,框架柱按照EA实际情况确定数值,EI的取值要偏小等等。不仅如此,轴压比前提下,板梁混凝土的强度等级可以参考C25。
        结语
        综上所述,在土木工程建筑结构设计工作中,合理应用信息建筑模型技术的发展可以显著提高建筑结构设计的有效性,并提高质量、效率和完整性。对建筑结构设计工作的显著改进,同时还能够最大程度地减少和控制结构设计错误的可能性,从而减轻了设计师的设计工作量。此外,信息模型技术开发的合理应用可以更好地满足建筑结构及时设计的实际要求,这需设计师具有扎实的技术应用能力和设计素质。未来,我们需要高度重视人才的培养,以便最终实现业务的长期增长。
参考文献
[1]闫炜龙.基于土木工程建筑结构设计的优化分析[J].建材与装饰,2020(21):95+97.
[2]林小杰.土木工程建筑结构设计优化探析[J].建材与装饰,2020(14):75-76+78.
[3]邱志刚.基于土木工程建筑结构设计的优化分析[J].建材与装饰,2020(07):116-117.

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