满常冉、丛培申、林小莉
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摘要：钢筋混凝土是建筑结构体系中的关键组成部分，通过该类结构的应用能够起到保安全、提品质的效果。为充分发挥结构工程的应用优势，需要切实做好前期的设计工作，以正确的设计理念为指导，精准把控设计要点，合理选择钢筋混凝土的结构形式并展开可行性论证，制订完善可行的结构工程设计方案，在此基础上保证工程项目结构的合理性。基于此，本篇文章对结构工程中钢筋混凝土的设计进行研究，以供参考。
关键词：结构工程；钢筋混凝土；设计
引言
在建筑结构设计阶段，必须秉持设计优化的理念，才能确保工作的顺利进行，既可以确保具备高质量，还能切实提升安全性与美观度。为了优化结构设计阶段，达到提升建筑结构质量水平的目的，必须切实分析设计状况，采取安全、先进的技术，为优化升级设计工作提供帮助。
1钢筋混凝土的结构特点
钢筋混凝土在凝固后的硬度极高，这就使得钢筋混凝土建筑在完成施工后极难做出后期调整，一般都是一步到位，所以在进行施工时更需谨慎，尽量避免问题的发生。钢筋混凝土结构是在混凝土中混入一定的钢筋而形成的整体共同受力结构，在混凝土与钢筋的共同作用下，钢筋的抗拉性与混凝土的抗压性得到有机结合，互相弥补彼此的缺陷，从而大大提高建筑整体的承载能力，这也使得钢筋混凝土被普遍应用于设计中，成为了目前建筑的主要组成部分。
2设计工作优化路径
（1）对多层钢筋混凝土剪力墙结构进行分析可知，为达到预期方案设计效果，需对项目中的墙肢横截面进行科学合理的设计，进而保证剪力墙垂直方向整体刚度的均匀性。例如，多层建筑进行门窗构件设计时，为保证门窗构件具备一定的刚度与强度，可采取列式结构设计技术方案，达到预期剪力墙设计要求，保证多层建筑中门窗构件的整体稳定性与可靠性。（2）通过对钢筋混凝土剪力墙结构进行分析可知，该结构具有较大刚度与承载能力，但结构平面外的刚度与承载能力相对较小。为充分发挥钢筋混凝土剪力墙独特优势，在进行结构平面外设计时，需对结构的弯矩进行合理控制，使剪力墙整体结构稳定性得到保证。具体结构设计时，应遵循由下到上的布置顺序，避免剪力墙刚度变化过大。（3）设计钢筋混凝土剪力墙结构时，应当进行双向结构设计，提高结构设计方案可行性。对双向结构设计方案分析可知，将不同受力方向的抗侧刚度控制在一定范围内，可有效提高结构设计方案的抗震性能。（4）设计人员在进行多层建筑钢筋混凝土剪力墙设计时，应对建筑结构设计要求进行全面了解，从而确保设计方案的各项指标均达到工程设计标准，如剪力墙厚度、墙体抗震性能、墙体稳定性等。（5）若钢筋混凝土剪力墙结构长度较大时，需开设洞口，将剪力墙结构长度划分为墙段，为保证墙段整体连接的安全性与稳定性，设计人员可进行弱连梁设计，在弱连梁的支持下，对墙段进行有效连接。对钢筋混凝土剪力墙开展设计工作时，若单段墙段的高度与对应横截面的比值不小于2，才可主动规避结构出现脆性风险，提高项目整体运行安全性与稳定性。
3结构优化在结构设计中的应用
3.1提升建筑结构设计的合理性
在优化建筑结构设计时，设计师应当选择合适的建筑结构，以其为基础构建科学的优化模型，再具体分析模型特点，开展对原有设计方案的改进优化工作。例如，该工程中，结构设计人员必须根据实际情况确定相关参数值与约束数值，确保建造的结构足够稳定坚固，避免安全事故的发生。
针对变化性较弱的局部因素，设计师可以使用预定参数的办法，降低施工成本。另外，结构设计人员还应合理建立优化目标函数，结合建筑使用需求，利用电子设备准确计算各原料的使用量，节约结构成本，提升设计方案优化效果。为提高施工效率、更好地落实建筑结构的施工方案，设计师必须了解该建筑的结构体系约束因素，并开展约束因素的比较与研究工作，确保各约束因素与工程设计优化相适宜。通过建立科学的建筑结构优化模型，可以在极大程度上帮助设计人员了解与掌握结构特性，帮助其扬长避短，确保经过优化的方案更具可行性。该工程的占地面积较大，施工内容繁杂，工期长且成本高，在某种程度上对结构设计方案优化产生了一定影响。因此，设计师需要持续更新设计理念，汲取先进设计知识，与时俱进，充分了解结构优化模型的特点，获得最佳的设计方案优化效果。
3.2优化剪力墙结构
剪力墙结构的设计对建筑来说非常重要，它可以有效分解地震灾害发生时对建筑的压力。但在具体设计工作进行过程中，对建筑的受力分析不到位，容易导致剪力墙结构与建筑实际抗震需求不匹配。当剪力墙刚度较高时，建筑的稳定性会有所提高，但抗震能力会有所欠缺；但抗震效果好，剪力墙刚度往往被忽略。因此，为了满足建筑的实际需要，有必要根据建筑所在区域的特点设计合理的剪力墙结构模型。通过优化剪力墙结构，可以有效提高建筑的抗震能力。在设计剪力墙结构时，应合理使用仿真软件。剪力墙设计完成后，将设计参数输入系统，软件会自动生成一个剪力墙模型，具有可视化的特点。设计人员可以利用该软件优化设计的剪力墙模型。与传统设计模式相比，软件设计工作更高效，优化效果更好。在软件中，可以对剪力墙结构进行模拟实验，系统会自动生成剪力墙的应力分析。设计人员可以参考报告中的各种数据，优化原剪力墙结构模型。
3.3设计人员自身能力的提高
许多建筑设计的问题，除了材料、地形、天气等因素的影响，最不应忽视的就是设计者自身的能力，由于个别设计者能力有限，易导致建筑结构设计时出现问题。在招聘设计师时，要提升对设计能力的要求。对于已经招聘的设计人员，要定期进行专业的培训及技术能力的培养，提升设计人员的专业能力。在工作之余，设计人员之间还可相互进行交流探讨，更好地提升与发展设计能力。最后，设计者还应提升自身的责任意识，保证设计的建筑质量达标。
3.4补强技术方案设计
温度升高到一定数值对于钢筋和混凝土的性能都会有很大的影响，混凝土的弹性模量会逐渐下降，钢筋粘结力低，钢筋和混凝土之间的胶结力、机械咬合力都会变小，二者互相分散破坏，造成建筑物的梁柱等由钢筋混凝土施工而成的结构物强度降低，逐渐出现裂缝，当火灾时间较长且无法有效控制时裂缝不断扩大，最后可能造成建筑物塌陷。因此，需对火灾后的建筑物先进行受灾分析，确定损伤程度，根据钢筋混凝土结构的裂缝分布及扩展程度等判定损伤等级，计算可继续使用部分的构件承载力，结合该结构处所需的承载力、加固量、材料强度等来设计补强方案，在对比各种加固方法的技术先进性和经济性之后，因地制宜选择合适的修复方法。
结束语
综上所述，通过建设科学的结构优化模型，优化结构平面布置，可以达到提升设计合理性和建筑实用性的目的，有效节约建筑材料，降低建设成本。要求设计师必须不断学习具有创新性和先进性的相关知识，提升自身专业水平和技能熟练度，优化方案设计，提升建筑质量和效率，推动建筑行业的稳定发展。
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