建筑結構設計的優(yōu)化和設計質量控制

劉寶雙 河北天藝建筑設計有限公司

建筑結構優(yōu)化設計就是對建筑工程結構按照預定的設計目標，制定出最為優(yōu)化的設計方案的過程。一個建筑工程項目的結構優(yōu)化設計，優(yōu)化方案的制定決定了整個設計的質量好壞，關系到建筑工程項目的成敗。不同的方式設計方案，會使工程質量和工程造價產生很大的差別，同時對結構設計后期使用以及節(jié)能維護的功能需求做出更高的設計安排。

一、建筑結構優(yōu)化設計的重要性

做為建筑結構設計人員，為了能達到建筑結構優(yōu)化設計的目的。設計人員必須要保證建筑結構的安全性。在保證建筑結構安全性的同時，要對建筑結構進行理性的設計要運用合理的優(yōu)化設計方法，對設計方案進行高效的控制，既要保證工程質量，又要有效的控制工程造價。降低工程施工成本，通過對結構優(yōu)化設計以往的經驗來看，優(yōu)化結構優(yōu)化設計通常能夠降低工程造價，在實際應用中諸多的因素對結構優(yōu)化設計具有重要影響。歸根結底結構優(yōu)化設計要注重技術和經濟效益的結合。

二、建筑結構優(yōu)化設計需要滿足的具體要求

（一）建筑結構安全性的要求。建筑物是人類生活居住的生存環(huán)境，是與我們生活、工作息息相關的活動場所。建筑結構設計人員首先要保證建筑結構優(yōu)化對建筑安全性的具體要求，建筑結構的安全性和功能性、經濟性進行綜合的考量分析，才具有競爭性和優(yōu)越性，建筑結構的安全性是建筑結構設計人員首要考慮的問題。

（二）滿足居住舒適性的要求。建筑結構優(yōu)化設計首要是居住要求，要保證居住環(huán)境的舒適性是建筑結構的重要功能。在建筑結構設計過程中，住宅的環(huán)境以及建筑結構的舒適度能給人們提供相對舒適的居住環(huán)境，是人們生活不斷提高的具體要求。

（三）經濟型的具體要求。建筑結構優(yōu)化設計既要保證建筑物的安全性；居住的舒適度；同時也要控制好建筑物的投資成本建筑物的施工成本，是影響建筑物建筑結構優(yōu)化方案制定的重要因素。

三、建筑結構優(yōu)化設計的具體方案

（一）耐久性的建筑結構優(yōu)化設計方案。在現(xiàn)代的高層混凝土結構方案設計中，由于各方面沒有充分考慮到建筑結構設計的耐久性，對建筑物的使用期限能不能滿足正常的使用要求沒有做具體的規(guī)劃。這種現(xiàn)象存在的主要原因就是沒有考慮到建筑結構優(yōu)化設計的耐久性，建筑結構在遭受環(huán)境變化以及外界對房屋結構的損傷的時候，引起建筑結構可靠度的下降。但是隨著人們生活水平的提高以及對建筑物舒適度和居住性的提高，人們不單單追求建筑物的居住功能，更朝著居住環(huán)境的舒適程度方向發(fā)展。所以在高層混凝土結構優(yōu)化設計過程中要對關鍵性的問題要分清主次，嚴格的控制建筑材料的應用要保證建筑物安全性，耐久性在結構設計中的分量。建筑物的其他功能都是需要建立在建筑物耐久性功能之上的功能拓展，離開了建筑物的耐久性，一切都是空話。

（二）加強建筑結構優(yōu)化剪力墻設計應用。剪力墻結構設計中是高層設計過程中主要應用的結構模式，剪力墻結構設計中的連梁設計是剪力墻設計中的重點，連梁連接的墻體增強了建筑結構的安全性以及抗震能力，在剪力墻結構優(yōu)化設計中要增大構件的配筋量。雖然在建筑結構中會造成建筑材料的增多，但是能夠為建筑結構的耐久性打下基礎，增強建筑結構的抗扭力和抗震力。剪力墻的結構在建筑結構設計中的應用能促進建筑結構的優(yōu)化設計方案的實施，剪力墻結構能對周邊的墻體的受力更加的均勻、對稱，能滿足建筑結構的剛度和韌度的要求，實現(xiàn)建筑物的經濟型和結構優(yōu)化的結合。即實現(xiàn)建筑工程項目的工程成本控制，又能保證工程施工質量。

（三）結構優(yōu)化設計要選用高強度鋼筋和高強度混凝土的應用。高層建筑的建設要以建筑材料為基礎，鋼筋和混凝土是影響建筑結構的重要材料。尤其是高強度的鋼筋和高強度的混凝土在高層結構中的應用，能夠節(jié)約建筑成本，增強建筑結構的耐久性和安全性。高層建筑結構設計主要地基荷載較大，合理應用高強度的鋼筋和高強度的混凝土來優(yōu)化地基的截面積受力情況能夠減輕結構的重量，顯著的降低基礎設施施工的難度，能夠取得建筑結構的良好效果，達到較好的經濟效果。對于建筑結構的抗震能力來說，采用高強度的鋼筋和高強度的混凝土，能夠降低建筑物的自重，減輕建筑物的荷載力。能夠有效的降低地震對建筑物的破壞作用。

（四）建筑結構抗震性的設計。在建筑工程優(yōu)化設計過程中，優(yōu)化的結構設計能夠對房屋的抗震性能進行優(yōu)化處理。結構優(yōu)化設計中能夠對房屋結構對抗震級別進行合理的控制，抗震性能要結合建筑物的結構進行科學合理的布置。要控制好建筑物的層數和地震力之間的關系，在建筑結構設計中要采取一些具體的就夠優(yōu)化方案進行設計，首先，優(yōu)化建筑結構設計可以采用鋼結構的結構優(yōu)化形式對建筑物的結構優(yōu)化進行改善，鋼結構在工程實踐中有良好的抗震性能，能有效的改善建筑物對抗震能力。其次，在結構設計中采用建筑行業(yè)內先進的結構設計方式，借鑒先進的結構設計理念，對建筑物的抗震性能進行改善。第三，引進先進的設計人才，人才是先進的生產力，優(yōu)秀的建筑結構設計人才是保證建筑結構優(yōu)化設計的重要資源。是保證建筑物具有良好抗震力的重要保證。

（五）注重結構設計的細部設計。

1.在建筑物的關鍵部位和關鍵環(huán)節(jié)設計中，要加強建筑結構的局部構件的細節(jié)設計，能有效的保證建筑物的整體結構的安全性和耐久性。時間結構優(yōu)化的目標，有效避免建筑物混凝土裂縫現(xiàn)象的發(fā)生。2.底部框架抗震墻的底框梁箍筋配箍量一般較大，此時若選用冷軋帶肋鋼筋作為箍筋，便可減少箍筋肢數或箍筋直徑，達到造價的降低以及施工的方便化。

結語：總之，由于目前我國建筑行業(yè)發(fā)展迅速，在其結構設計中經常遇會到各種問題，這就需要結構設計人員不斷地積累經驗，自主創(chuàng)新，利用正確概念進行建筑結構的優(yōu)化設計，以便保證建筑的安全性、適用性以及舒適性。