建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化探究

【摘要】建筑項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)將會(huì)對(duì)于總體的工程質(zhì)量以及建筑效果帶來直接的影響，是總體項(xiàng)目主體的主要框架。伴隨著現(xiàn)如今社會(huì)經(jīng)濟(jì)以及科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步已經(jīng)進(jìn)入到了快車道，人們物質(zhì)生活質(zhì)量的提升使得對(duì)于建筑項(xiàng)目的施工質(zhì)量等層面提出了更為嚴(yán)格的規(guī)定。建筑結(jié)構(gòu)的改進(jìn)設(shè)計(jì)關(guān)聯(lián)到了建筑主體的空間使用以及設(shè)計(jì)藝術(shù)性。所以，需要在確保建筑物外觀藝術(shù)性、使用安全性以及內(nèi)在的實(shí)用性的同時(shí)，對(duì)現(xiàn)如今的設(shè)計(jì)觀念以及有關(guān)技術(shù)等實(shí)現(xiàn)最大限度上的改進(jìn)，使其在實(shí)際的施工當(dāng)中具備合理性以及可行性，在建筑項(xiàng)目投入使用之后更加具備安全性以及實(shí)用性，進(jìn)而保證建筑質(zhì)量的高水平。

【關(guān)鍵詞】土木工程;建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);優(yōu)化探究

1、引言

現(xiàn)如今，人們對(duì)于建筑的規(guī)定不單單停留在實(shí)用性的角度，在對(duì)于外觀的設(shè)計(jì)藝術(shù)上具備了更為嚴(yán)格的要求。建筑結(jié)構(gòu)的改進(jìn)設(shè)計(jì)關(guān)聯(lián)到了建筑主體的空間使用以及設(shè)計(jì)藝術(shù)性。建筑選型以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安排方面，怎樣既考慮到安全性，同時(shí)又實(shí)現(xiàn)當(dāng)前社會(huì)的審美需要是設(shè)計(jì)人員在改進(jìn)建筑和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙的時(shí)候應(yīng)該考慮到的問題。我們要利用并結(jié)合嶄新的設(shè)計(jì)思路以及結(jié)構(gòu)理念，把建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在空間、技術(shù)以及質(zhì)量等方面實(shí)現(xiàn)最大限度上的改進(jìn)。要利用對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)優(yōu)化來提高建筑的質(zhì)量，從過去的建筑項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)以及現(xiàn)如今的土木工程技術(shù)實(shí)踐當(dāng)中摸索出建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理方法，進(jìn)而促進(jìn)建筑領(lǐng)域在結(jié)構(gòu)優(yōu)化方面的升級(jí)。

2、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的必要性

2.1社會(huì)發(fā)展對(duì)建筑物的更高要求

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)和相關(guān)行業(yè)領(lǐng)域都在轉(zhuǎn)型升級(jí)以尋求更好地發(fā)展，建筑工程以及相關(guān)行業(yè)也不例外。將建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的理念運(yùn)用到具體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，能夠從根本上提升建筑工程的質(zhì)量。近年來，為了經(jīng)濟(jì)發(fā)展和滿足人們的生活需求，我國(guó)不斷建設(shè)新的房屋、寫字樓等用途不同但體量越來越大的建筑物，建筑物的綜合性和多元化成為一種社會(huì)現(xiàn)象。而建筑物的質(zhì)量，尤其是建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)則成為了社會(huì)的重點(diǎn)關(guān)注問題。建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是框架是基礎(chǔ)，也是最重要的組成部分，是該建筑物在建成后實(shí)際運(yùn)用和空間劃分的主要依據(jù)。當(dāng)前社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提升了人們的生活水平，為人們帶來了更多的建筑選擇。優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要意義在于它的綜合性和多元化，使得同一建筑物能夠因其結(jié)構(gòu)的不同，在安全使用性的前提下?lián)碛懈嗟墓δ芊謪^(qū)、滿足人們?nèi)粘Ｉ钪械牟煌男枨?，符合社?huì)綜合發(fā)展的趨勢(shì)。同時(shí)，優(yōu)質(zhì)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是建筑安全性的重要保障，為減少樓房倒塌等安全事故起到了“定心丸”的作用。

2.2促進(jìn)建筑行業(yè)技術(shù)和質(zhì)量的發(fā)展

促進(jìn)建筑行業(yè)質(zhì)量以及設(shè)計(jì)水平更進(jìn)一步發(fā)展，是將建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)理念進(jìn)行實(shí)際使用的必要性。優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不但表現(xiàn)在設(shè)計(jì)圖紙的繪圖流程當(dāng)中，還表現(xiàn)在結(jié)合圖紙開展實(shí)際的施工建設(shè)以及施工操作方面，通過實(shí)際的工程施工把合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖轉(zhuǎn)變?yōu)榻ㄖY(jié)構(gòu)的實(shí)體，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的最終轉(zhuǎn)換。在該過程當(dāng)中，不但應(yīng)該開展詳盡的勘探以及對(duì)于所設(shè)計(jì)建筑物的用途開展調(diào)研分析，還應(yīng)該更好的考慮到建筑結(jié)構(gòu)外觀的審美性以及安全性，假如有客戶存在特殊的要求，還應(yīng)該更好的考慮到個(gè)性化的設(shè)計(jì)等角度。建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化的過程是一種融合設(shè)計(jì)理念、施工技術(shù)、時(shí)代發(fā)展背景的總體過程，建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的思路持續(xù)的使用以及提高，對(duì)于建筑領(lǐng)域的總體發(fā)展也會(huì)具備非常大的推動(dòng)效果，可以促進(jìn)建筑領(lǐng)域的總體進(jìn)步以及我國(guó)建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)質(zhì)量上的不斷提高。

3、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問題

3.1未能全面認(rèn)識(shí)到圖紙對(duì)工程項(xiàng)目的重要性

在土木工程的建設(shè)過程中，先做好設(shè)計(jì)上的工作是非常重要的。在完善的建設(shè)過程中，假如繪制完善的建設(shè)圖紙是失敗的，不僅嚴(yán)重影響了建設(shè)的進(jìn)度，而且也降低了項(xiàng)目的建設(shè)質(zhì)量。從某些工程項(xiàng)目的建設(shè)情況來看，某些設(shè)計(jì)單位不重視繪圖設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，并且不能正確理解設(shè)計(jì)在施工中的重要作用。因此，在建造施工過程前隨意選擇了建筑圖集大樣，圖紙?jiān)O(shè)計(jì)完成后，圖紙將無法根據(jù)項(xiàng)目建設(shè)的實(shí)際情況進(jìn)行施工，這使項(xiàng)目建設(shè)工作難以按計(jì)劃推進(jìn)。設(shè)計(jì)過程需要提高整體設(shè)計(jì)質(zhì)量，許多設(shè)計(jì)師缺乏工作經(jīng)驗(yàn)，這會(huì)導(dǎo)致許多設(shè)計(jì)問題。如果無法在設(shè)計(jì)階段發(fā)現(xiàn)問題，則項(xiàng)目建設(shè)進(jìn)度將受到影響，并且圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的指導(dǎo)作用將丟失。

3.2建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)缺陷較多

在設(shè)計(jì)的過程當(dāng)中，因?yàn)樵O(shè)計(jì)人員本身綜合素養(yǎng)的影響，沒有辦法更好的整合更多細(xì)節(jié)，建筑結(jié)構(gòu)多個(gè)構(gòu)件的設(shè)計(jì)很難跟建筑條件相融合。所以，需要強(qiáng)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的完備性。為了提升建筑結(jié)構(gòu)的安全性能，一定要科學(xué)使用多種資源。如果建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不具備更為嚴(yán)格的總體規(guī)劃，設(shè)計(jì)問題在將來的工程施工過程中將引發(fā)更多的問題，對(duì)于項(xiàng)目總體的建設(shè)質(zhì)量也會(huì)帶來非常大的影響。設(shè)計(jì)過程當(dāng)中應(yīng)該對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)中不同節(jié)點(diǎn)的具體狀況開展分析。然而，因?yàn)樵O(shè)計(jì)人員沒有辦法從總體上開展控制，所以出現(xiàn)了非常多的偏差問題，對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)的總體性帶來了非常大的影響。在創(chuàng)建了不同的設(shè)計(jì)方案之后，設(shè)計(jì)方案沒有辦法結(jié)合項(xiàng)目的建設(shè)規(guī)定開展調(diào)整以及改進(jìn)，所以在具體開展當(dāng)中會(huì)遇到非常大的問題。

4、如何在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中運(yùn)用優(yōu)化方法

4.1對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理設(shè)計(jì)

在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)難度更大、安全性要求也更高，通常需要較大的抗震能力來穩(wěn)固整體結(jié)構(gòu)。當(dāng)前的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中主要采用混凝土作為建筑材料，在具體的設(shè)計(jì)與施工中必須注意混凝土的強(qiáng)度不能超過C40，嚴(yán)格控制混凝土混合和使用的強(qiáng)度，以此來增加建筑結(jié)構(gòu)在高層設(shè)計(jì)與施工、使用時(shí)的抗彎、抗壓、抗震能力。優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，最重要的是其能夠靈活應(yīng)對(duì)多種地質(zhì)情況的變化，使其在各種情況下仍然能夠保證安全性和穩(wěn)定性。在對(duì)高層的建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行基礎(chǔ)部分的詳細(xì)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)考慮到柱下擴(kuò)展基礎(chǔ)寬度較寬或地基土不均勻、地基土較軟的多種情況。因此，如果基礎(chǔ)的埋藏深度大于3米時(shí)，設(shè)計(jì)師應(yīng)當(dāng)考慮增設(shè)地下室，以增強(qiáng)基礎(chǔ)的整體性來滿足設(shè)計(jì)的安全需求。同時(shí)，由于地下室底板不能夠外伸以達(dá)到防水的目的，根據(jù)實(shí)際情況應(yīng)考量使用微膨脹的混凝土進(jìn)行整體澆筑，以提高高層建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的整體性，并達(dá)到支撐整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

4.2規(guī)范抗震設(shè)計(jì)

建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，最為關(guān)鍵的目標(biāo)就是提高總體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性能，降低地震等自然災(zāi)害對(duì)于財(cái)力以及人力的消極影響。所以，在對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)開展優(yōu)化設(shè)計(jì)的同時(shí)，應(yīng)該更好的對(duì)于結(jié)構(gòu)當(dāng)中的抗震設(shè)計(jì)開展論證，重點(diǎn)關(guān)注構(gòu)件的截面尺寸的調(diào)整。與此同時(shí)，應(yīng)該對(duì)于不同的水平方向以及主軸方面的承重構(gòu)件開展抗震分析以及有關(guān)計(jì)算，更為充分的考慮到總體建筑結(jié)構(gòu)在不同方向的穩(wěn)定性，確保不存在偏差。

4.3將重要結(jié)構(gòu)的優(yōu)化與保存放在首要地位

建筑結(jié)構(gòu)中的重要結(jié)構(gòu)往往是承重等安全問題的關(guān)鍵所在，是承載著建筑質(zhì)量與安全水平的最主要部分。因此需要從整體的結(jié)構(gòu)布局來分析構(gòu)件的布置情況，保證安全性的重要承重結(jié)構(gòu)不能因?qū)徝佬枨蠖鵂奚?。同時(shí)在設(shè)計(jì)中注重適度原則來平衡整體的建筑結(jié)構(gòu)體系，不能盲目地追求結(jié)構(gòu)的剛度和強(qiáng)度，從而更好地保障建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性。與此同時(shí)，由于建筑結(jié)構(gòu)是整個(gè)建筑的基礎(chǔ)所在，因此在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)需要進(jìn)行充分地風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和預(yù)算，充分考慮到建筑結(jié)構(gòu)在施工過程中和后續(xù)投入使用后可能會(huì)遇到的各種危險(xiǎn)和安全隱患，及時(shí)做好預(yù)防和補(bǔ)救措施抵御相應(yīng)的安全風(fēng)險(xiǎn)。這要求在優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)時(shí)，不僅要做好結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，還需要在結(jié)構(gòu)中設(shè)置滿足預(yù)防措施的配套設(shè)計(jì)，來提高在突發(fā)事件中建筑結(jié)構(gòu)所帶來的應(yīng)急處理能力。在整體和部分的配合下避免建筑結(jié)構(gòu)因?yàn)槭芰^大而導(dǎo)致傷害或者解體，保證整個(gè)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、安全性。

結(jié)語：

綜上所述，建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中的使用，不僅是社會(huì)進(jìn)步的需要，同時(shí)也是客戶個(gè)性化審美的必然發(fā)展結(jié)果。設(shè)計(jì)人員應(yīng)該更為充分的通過本身的專業(yè)知識(shí)素養(yǎng)，考量總體建筑結(jié)構(gòu)的安全性能，進(jìn)而在最大限度上符合現(xiàn)如今多樣性的審美標(biāo)準(zhǔn)，保證社會(huì)的建筑形態(tài)體現(xiàn)出更好的藝術(shù)性。在改善設(shè)計(jì)方法的思路當(dāng)中更為注意穩(wěn)定性以及安全性，對(duì)于不同的地質(zhì)條件以及用途的建筑開展符合實(shí)際的分析探討，促進(jìn)我國(guó)建筑領(lǐng)域朝著更高質(zhì)量的發(fā)展。本篇文章所探討的有關(guān)土木工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化探討問題，在內(nèi)容以及形式上還存在一定的不足，希望業(yè)內(nèi)人士給予指正。

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作者簡(jiǎn)介：

賀瑛（1987-），男，工程師，碩士研究生，從事結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作。