张纪超
齐齐哈尔水务集团广源给水工程有限公司 黑龙江齐齐哈尔 161000
摘要：随着我国经济的快速发展，国民的经济实力也在不断地提高，人们对于建筑在安全、舒适度以及美观性上都有了新的标准和要求，这就使得建筑的设计师们和房地产开发商对于建筑的外观、造型和室内的空间应用上有了更高的要求，这在一定程度上提升了建筑结构设计的难度和复杂程度，这对建筑行业带来考验的同时，也促进了建筑行业的发展。基于此，以下对优化技术在土建结构工程设计中的有效应用进行了探讨，以供参考。
关键词：土建结构工程设计；有效应用；应用分析
引言
伴随着我国经济的高速发展及城市化进程的不断加快，现阶段，国内的建筑领域正在朝着高、大的趋势迅速转变。高层建筑物和常规的低层建筑物相比较来讲，其主体结构更加复杂，设计过程中需要考虑的因素也更多，不但需要考虑相关建筑物总体比例之间的联系，用来保证建筑物具有足够的稳定性，同时还必须着重关注地基的沉降效应、风力对于建筑主体结构的影响，环境温度骤变以及地震等等外界环境因素对于建筑物主体结构稳定性的各种影响。
1房屋建筑工程设计中结构设计的重要性
安全性是建筑工程最基本的使用性能，而结构的可靠性则是保证建筑安全性的基石。结构设计是整个建筑设计中的基础，是一个建筑拔地而起的骨架。想要建筑结构设计的质量得到保证并实现设计的合理性，就需要掌握在设计过程中必须要注意的要点，首先结构所使用的建材必须要质量过关，能保证部件承受能力达到极限的状态下依然能够承受短期的技术载重，譬如担任承重作用的构建进行反复的实验，如果多个结构一起发生不同的效应，就要根据结构的不同验算出不同作用所产生的效应，并思考最不利的组合效应，还有建筑质量的抗震效果是建筑质量首要考虑到的，针对不同地区以及特殊地区的地形、地震所发生的可能性，来选择最适合、最可靠的结构设计组合和计算精确度。考虑到最不利因素组合的结构设计才能保证建筑屹立不倒，才能保证适用性、可靠性、美观性有骨可依。
2建筑主体结构设计过程中的常见问题
2.1建筑主体结构扭转问题
建筑工程设计过程中的“三心”分别指的是：刚度中心、几何形心及结构重心，只有满足“三心合一”的状态才能确保建筑物主体结构安全稳定。然而在实际施工作业过程中受到现场地基状态及建筑物主要功能规定等条件的制约，许多高层建筑物外形多数呈现不规则形状，建筑工程设计过程中没能实现“三心合一”的状态，导致建筑物主体结构产生扭转的情况，甚至出现结构损坏。
2.2结构布局不合理
为了保障建筑设计的质量，设计人员在工作过程中需要对影响施工的因素进行科学的分析，优化整体建筑结构的设计，加强建筑整体的稳定性。但是，在实际的调查研究过程中发现，一些设计人员在图纸设计工作时，过度追求建筑的美观性，轻视了内部结构的重要性；更有一些设计人员一味追求建筑面积的扩大，缩减了承重墙的尺寸，这都导致了建筑的抗震等级不达标，影响了建筑结构的稳定与安全。
2.3建筑主体结构抗风问题
因为高层建筑物具有层数多及高度高的特点，气流经过高层建筑物主体时，极易发生空气动力学相关效应，或因为气流在建筑物表面的流动性状态发生改变，导致高层建筑物主体结构中刚度较低的部分在气流的作用效应下发生震动现象，危及高层建筑物主体结构的安全稳定性。因此，相关工程技术人员在进行高层建筑物主体结构设计的过程中，必须考虑抗风结构的相关问题，确保高层建筑物主体结构抗风能力符合结构安全稳定的要求。
3优化技术在土建结构工程设计中的有效应用
3.1总体评估和设计方案
国外专门有对如何在项目实施阶段就开始实施节约投资的潜力研究，研究指出，在设计阶段节约投资仅仅占10%左右，但是设计准备阶段却达到了96%。这个数据表明，在设计准备阶段更要着重关注，这个阶段是控制投资的关键阶段。在项目确立后，控制投资的重点就在于控制设计方案。因此在工程开始之前就要对建筑工程的整体结构设计有一定了解，保证工程设计的合理性和建筑的抗震性能。设计之初要提前做好调查，做到将当地的自然状况了然于胸，确保结构设计的可靠性。在施工之前要熟悉施工图纸，对施工图纸的各个环节进行反复校对，在基础建设方面做到心中有数，避免出现低级错误。如果对于结构设计存在疑问，最好在施工开始之前找专业人士进行审查，保证安全性。做施工管理工作时要选择了解施工技术又足够了解管理工作的人才，只有具备全局管理意识，才能更好地保证施工进行的准确性。施工并非一个人的事，在施工时，确保建筑材料的安全性，避免为了一些经济利益而放弃建筑安全可靠性的事情发生。同时，为了保证施工时因自然环境而造成不必要的浪费，要在施工之前实地考察并做好应急措施方案，施工质量才能得到保障。
3.2合理选择建筑物建设场地
我国一些地区因处于地震带而很容易发生地震灾害，因此对于建筑工程抗震设计的要求往往也相对较高。在此基础上，需根据不同的地质情况采取不同的抗震设计方案，在以统一抗震目标为支撑的基础上形成合适的抗震设计体系，进而保障区域建筑工程的基本抗震性能。一方面，建筑物一般不应建造于对结构抗震性能产生不利影响的场地之上，同时针对不同的地质情况，应严格就建筑场地的抗震设防类别和地基液化等级进行勘测，进而通过采用加强地基、加强上部结构、消除地基液化沉陷等手段提高建筑结构在不利区域上的建筑安全；另一方面，围绕我国不同区域建筑工程，应结合其地震发生频率构建合适的抗震设计标准，通过明确抗震设计要求以节约建筑资源，进而确保建筑成本与抗震性能的协调统一。
3.3优化建筑地基基础结构
优化设计建筑方案是关键，针对地基结构，桩基础为主则应按照施工现场的水文地质条件确定桩基类型，遵循资源节约与环境友好原则。桩端持力层在灌注桩长方面具有较大影响。荷载取值是对于独立的桩基础结构而确定的。25m以下且不超过8层的建筑，一房可以选择不进行地基抗震承载力的验算，但是需要结合风荷载问题。对此，钢筋混凝土的多层框架计算分析，风荷载因素不能忽略。尤其是独立设计地基结构，设计值没有确定好，也会影响基础设计尺寸，进而影响到建筑施工整体质量，特别是建筑上部结构。可以说，整体计算与局部计算应该相结合。
3.4建筑外墙结构的设计
建筑工程结构设计中外墙结构设计是这个工程设计中的重点，同时也是实现节能的重要项目。在传统的工程结构设计中建筑外墙的节能性效果比较差，在保温、降噪的方面还需要有效地提升。而随着我国节能绿色环保理念的出现，进行建筑外墙结构设计的时候，应该注重对工程外墙的保温、防火性能。通过使用一些现代化的施工技术以及节能的施工材料，加强对整个工程的保温水平，同时有效地降低噪声污染，实现建筑工程外墙结构的整体节能效果。
结束语
土木工程中的建筑结构设计是一个建筑工程所必备的环节，是建筑安全性的前提，为建筑的质量打下了基础。针对建筑结构设计做考虑的问题应该本着实用的性能、美观的性能、安全的性能等进行考虑，一个合格合理的建筑结构设计，需要设计者以及施工者因地制宜、实事求是的进行设计和落实。
参考文献
[1]潘雪松.优化技术在土建结构工程设计中的应用分析[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2019(11):189+191.
[2]吴靖宇.优化技术在土建结构工程设计中的有效应用[J].住宅与房地产,2019(30):61.