土木工程建筑結構設計優(yōu)化分析

馬本華

隨著土木工程項目的增加，相關部門和普通人對土木工程安全性的關注也越來越高。土木工程的結構設計非常重要。這是建筑總體設計中的重要項目。影響建設的結果，也間接影響建設的優(yōu)勢和建設企業(yè)的經(jīng)濟利益。因此，為了綜合改善建設項目的建設價值，需要優(yōu)化土木建筑結構設計。

1 對土建結構工程設計進行優(yōu)化的意義

相關優(yōu)化措施在工程設計中的有效應用可確保整個建筑的質量，減少企業(yè)對建筑的投資，最大限度地提高經(jīng)濟效益。與以往的方法相比，近年來采用的優(yōu)化對策已經(jīng)發(fā)生了更大的意識形態(tài)變化，有利于降低設計成本。合理應用優(yōu)化措施，可以更好地選擇建筑材料，調整不同建筑目的之間的內部關系，確保建筑質量和安全性，確保人民生活和財產(chǎn)安全。近年來，隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，建筑物的增長量也在穩(wěn)步上升，建筑物的標準也在提高。因此，在固定區(qū)建設項目中合理使用優(yōu)化措施，不僅可以為建設土木工程提供更科學的項目，還可以保證建筑物的特性滿足人們的需求，改善施工企業(yè)的經(jīng)濟效益，降低建設成本。

2 土木工程結構設計在中存在的問題

2.1 構造柱和承重柱的問題

在土木工程的建設過程中，要想提升高層建筑的抗震性能，就需要對梁、柱的結構進行科學全面的結構設計，以此來避免裂縫的出現(xiàn)，保證工程的整體質量。在實際工程設計當中，一些設計人員對承重柱和構造柱的定義不甚清晰，一旦發(fā)生地震等震動較大的現(xiàn)象，極易出現(xiàn)結構裂縫，嚴重的還會造成建筑倒塌，此外，由于截面積減小，在受到外力影響時很容易出現(xiàn)柱梁開裂，最終縮減建筑壽命。

2.2 結構設計理念相對落后

在結構設計中，部分設計人員長期套圖、抄圖，自我學習和思考的能力較差，導致設計理念比較陳舊。加上影響工程設計的外部影響因素較多，例如業(yè)主不合理壓縮設計工期，偶爾甚至出現(xiàn)外行指揮內行等，導致結構設計缺乏合理性和科學性。例如，有的地方結構工程師長期做單一類型的政府項目，只重視工期，而其他需要考慮的理念被忽略或淡化，造成投資效率的降低等問題。對此，結構設計師必須轉變設計思路和設計理念，重視自我學習和思考能力的提升，順應新科學技術發(fā)展趨勢，在結構設計中逐漸融入新的技術理念。結構設計師需要深入施工現(xiàn)場觀察，熟悉施工材料、施工設備使用與結構設計的關聯(lián)，根據(jù)工程量需求開展結構設計工作，不斷提升建筑結構設計的科學性與合理性，促進結構設計理念的進步與完善。

2.3 建筑選址問題

在施工過程中，由于場地的選擇與施工的設計有著密切的關系，因此在施工設計中必須保證場地的科學合理選擇。根據(jù)我國現(xiàn)行的相關建筑施工標準，在選擇建筑位置時，必須避開陡坡和一些高差較大的地區(qū)，如山丘、河岸等。對于上述類型的地質建筑物，在設計過程中，應選擇最為密實的場地，并建立良好的應急避難方案。

3 結構設計優(yōu)化措施的建議

3.1 優(yōu)化結構方案的選擇與設計

建設項目的前期工作中，結構設計是十分關鍵的一環(huán)。設計人員需要合理進行結構方案的選擇與設計，不斷提升自身專業(yè)能力與綜合素質，強化對結構方案重要性的認識，熟悉不同的結構構件特征，并充分考慮到結構設計付諸實施的難度以及安全、適用、耐久、經(jīng)濟等因素，將結構的標準化設計與個性設計有機結合，優(yōu)化結構方案。加強土木工程結構設計的安全性評估，從結構方案概念上整體把握結構的安全性。工程設計人員要從根本上提升建筑結構的穩(wěn)定性，通過抗震設計，保障建筑物的整體抗震性能，做好鋼筋配置設計、結構構件剛度的調整，確保整體結構設計的合理性，從而提升建筑物的抗震性能。在結構方案選擇上要根據(jù)不同項目的特點和要求，通盤考慮整個工程的工期時間要求、投資預算限制，結合滿足上游專業(yè)實現(xiàn)工藝性能或建筑功能要求的需要，科學合理地選擇、制定結構方案。同時，根據(jù)初步科學估算調整結構方案，以免后期施工圖設計出現(xiàn)不必要的麻煩。

3.2 強化相關設計人員之間的交流協(xié)作

在執(zhí)行建筑結構設計任務之前，相關設計者必須加強與不同部門的關系。通過溝通和合作，您可以整合設計方向和建筑要求，從而通過設計活動進一步增強建筑要求。項目發(fā)生變更時，設計者需要與投資者交換意見，提高結構設計的合理性。設計者和構造函數(shù)必須加強溝通，了解基礎的基本使用情況?？紤]到整體困難的圖紙設計，設計部門需要積極設置專業(yè)設計研究小組，以綜合調查建筑工地的地質狀況，根據(jù)具體調查結果制定施工計劃。

3.3 積極探索前沿計算機信息技術在結構設計中的應用

基于現(xiàn)代化信息技術的迅猛發(fā)展，在土木工程建筑結構設計中，要探索利用建筑信息模型技術優(yōu)勢處理各項工程信息數(shù)據(jù)，建立相對完備的工程信息數(shù)據(jù)庫，便于設計人員、管理者隨時查詢信息工程信息，提高結構設計的實效性。建筑信息模型技術是當代建筑結構設計領域的技術產(chǎn)物，有效實現(xiàn)了多種信息的整合和處理。具體應用在土木建筑結構設計中，能減少工程信息數(shù)據(jù)偏差和人為操作失誤概率，提升設計內容的合理性，提高工程信息數(shù)據(jù)的精準度。同時，建筑信息模型技術的應用能將各專業(yè)的信息呈現(xiàn)在一個模型中，能讓項目更為直觀、一目了然，加強各專業(yè)之間的信息關聯(lián)和融合性，有效避免各專業(yè)因對接協(xié)調不暢而導致的設計沖突。相信不久的將來計算機信息技術還可以為建筑設計人員提供一些設計思路，例如人工智能加快融入結構設計后，結構方案模擬更便捷與智能化，或許能大幅度減少設計人員的工作量，大大提升結構設計的效率和可靠性。

4 結語

綜上所述，隨著現(xiàn)代建筑領域發(fā)展速度不斷加快，土木工程的工程結構設計也在不斷復雜化，對建筑物的結構設計提出了更高的要求，這就需要設計人員選擇先進的施工技術，在施工過程中不斷完善設計手段，提升自身的施工管理經(jīng)驗，最終全面提升工程的施工質量，為我國土木工程的良性發(fā)展打下基礎。