土木工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的問題與策略

姚玉鑫

摘要：現(xiàn)階段，我國(guó)城市化進(jìn)程不斷加快，土木工程的范圍也有所擴(kuò)大。為了提高土木工程質(zhì)量，施工前在土木建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，應(yīng)廣泛建立工程項(xiàng)目，以控制在建工程的整體方案。同時(shí)，為確保土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的整體改進(jìn)，應(yīng)根據(jù)項(xiàng)目的發(fā)展制定優(yōu)化程序。本文主要闡述優(yōu)化土木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要性，分析現(xiàn)有土木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題，并提出基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計(jì)的最佳方案。

關(guān)鍵詞：土木工程;建筑結(jié)構(gòu);設(shè)計(jì);優(yōu)化

引言

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性，決定了整個(gè)建筑工程的安全性、適用性與耐久性。然而，縱觀我國(guó)建筑行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀可以發(fā)現(xiàn)，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中仍存在一系列亟待解決的突出問題，影響了整體建筑工程的質(zhì)量。為此，全面探究建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的問題及解決策略就尤為重要。

1關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的意義

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要確保建筑物美觀度，充分考慮下述幾點(diǎn)內(nèi)容：其一是適用性。設(shè)計(jì)人員需要確保建筑結(jié)構(gòu)其適用性充分滿足消費(fèi)者的需求;其二是耐久性，即建筑工程建設(shè)的可靠度。設(shè)計(jì)人員需要為之后建筑施工的順利進(jìn)行提供一定的保障，進(jìn)而為建筑工程的選材、施工等提供依據(jù);其三是安全性。保障整個(gè)施工安全和施工人員的安全，此外也需要確?？拐鹦缘陌踩１M可能規(guī)避外力影響，安全就是施工設(shè)計(jì)中的重要內(nèi)容。所以，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)會(huì)在建筑發(fā)展中效用顯著，需要盡可能將優(yōu)勢(shì)發(fā)揮出來，完成建筑行業(yè)之后的發(fā)展大目標(biāo)。

2建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的不足

2.1細(xì)節(jié)不完善

在建筑施工過程中會(huì)產(chǎn)生許多建筑風(fēng)險(xiǎn)和危機(jī)。例如嵌入組件的問題，區(qū)域分隔結(jié)構(gòu)的平衡差，建筑空間內(nèi)部保留的問題等，都是設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)缺陷。由這些細(xì)節(jié)引起的威脅是眾所周知的，它可能導(dǎo)致建筑物的內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生變化并影響其他工程施工，降低了建筑物的整體質(zhì)量和效果。使建筑物的整體質(zhì)量達(dá)不到預(yù)期使用狀態(tài)，導(dǎo)致其耐久性下降。嵌入式組件的問題是土木工程建筑結(jié)構(gòu)中嵌入式組件的設(shè)計(jì)不平衡，從而導(dǎo)致建筑物內(nèi)部發(fā)生變化，從而影響整體質(zhì)量和有效使用。

2.2地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)不合理

建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)非常關(guān)鍵，地基的設(shè)計(jì)、基礎(chǔ)的選型直接影響著整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)的安全性。這就要求在地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)，除了仔細(xì)研究建設(shè)項(xiàng)目的《巖土工程勘察報(bào)告》外，還應(yīng)去工程項(xiàng)目的建設(shè)場(chǎng)地，仔細(xì)考察項(xiàng)目建設(shè)場(chǎng)地的地質(zhì)及周邊環(huán)境，為地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)提供依據(jù)。由于我國(guó)地質(zhì)情況比較復(fù)雜，對(duì)于濕陷性黃土、多年凍土、膨脹土等力學(xué)性能比較特殊的地基，選用土的地基承載力、基礎(chǔ)埋深、地基處理及相應(yīng)地基上的基礎(chǔ)選型除符合國(guó)家相關(guān)規(guī)范的規(guī)定外，還應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)毓こ探?jīng)驗(yàn)來提高設(shè)計(jì)質(zhì)量。

3土木工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化措施探析

3.1優(yōu)化圖紙?jiān)O(shè)計(jì)

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖的合理性關(guān)系著建筑工程施工能否順利進(jìn)行，需要得到足夠的重視。在對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)前，設(shè)計(jì)人員需要到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行勘察，了解現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，保證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠很好地滿足實(shí)際需求。同時(shí)，圖紙?jiān)O(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮各方面的影響因素，如建筑結(jié)構(gòu)的整體布局、外觀形態(tài)、承載能力等，保證設(shè)計(jì)方案的合理性和有效性。設(shè)計(jì)完成后，需要組織專業(yè)人員對(duì)圖紙進(jìn)行審核，及時(shí)修改不合理之處，確保結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性。

3.2適當(dāng)選材，增強(qiáng)剛度設(shè)計(jì)

建筑設(shè)計(jì)方需要在建筑材料選擇的時(shí)候，一定要整體思考建筑項(xiàng)目的具體實(shí)況，盡可能多設(shè)計(jì)一些備選方案，同時(shí)進(jìn)一步進(jìn)行市場(chǎng)調(diào)查，并對(duì)各個(gè)材料綜合比對(duì)，選定性價(jià)比高的材料，從而確保建筑項(xiàng)目具備安全性和綜合經(jīng)濟(jì)效益。此外，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候，剛度設(shè)計(jì)是相當(dāng)關(guān)鍵的一環(huán)，由于建筑結(jié)構(gòu)的抗震性承受抗側(cè)移剛度所影響，所以，地基保持較好穩(wěn)定性的地帶，剛度設(shè)計(jì)的指標(biāo)也能夠適當(dāng)降低一些，整體提升抗震性和降低共振，確保整個(gè)建筑質(zhì)量。

3.3優(yōu)化地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

在地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)前，應(yīng)對(duì)建設(shè)場(chǎng)地進(jìn)行踏勘，對(duì)場(chǎng)地及周邊情況應(yīng)進(jìn)行了解;地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員除依據(jù)本場(chǎng)地的《巖土工程勘察報(bào)告》外，還應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)赝瓿晒こ痰牡鼗A(chǔ)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，復(fù)核和優(yōu)化地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。對(duì)于天然地基上的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，應(yīng)充分利用天然的地質(zhì)條件;對(duì)于地基處理后的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，應(yīng)確保處理后的地基承載力滿足基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的要求。一般要求，對(duì)于處理后的地基須做地基承載力試驗(yàn);對(duì)于濕陷黃土地區(qū)上的樁基，其單樁豎向抗壓承載力特征值計(jì)算時(shí)，應(yīng)考慮樁側(cè)濕陷性土層的負(fù)摩阻力引起的下拉荷載，并在樁基施工前，在場(chǎng)地內(nèi)進(jìn)行試樁，并通過靜載試驗(yàn)，測(cè)得單根樁的豎向抗壓承載力極限值，待測(cè)得的單樁承載力滿足設(shè)計(jì)要求時(shí)，方可大面積施工。

3.4優(yōu)化抗震設(shè)計(jì)

在民用建筑抗震設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)注意設(shè)計(jì)過程中計(jì)算數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，以確保承重柱的截面面積達(dá)到一定的標(biāo)準(zhǔn)，在施工前必須進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)和預(yù)應(yīng)力測(cè)試，以確保它可以承受一定量的外界作用力。其次，在設(shè)計(jì)過程中，必須保證立柱，剪力墻和立柱之間保持一定的平衡，在設(shè)計(jì)過程中避免過強(qiáng)的剛度，并具有一定的能力?？梢愿鶕?jù)外力調(diào)整自身的承載能力，有效保護(hù)剪力墻，提高建筑物本身的抗震能力。另外，應(yīng)按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的抗震等級(jí)進(jìn)行設(shè)計(jì)。在實(shí)際的設(shè)計(jì)過程中，由于環(huán)境工程和外力的影響，一般來說，地震等級(jí)要高于規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，以確保建筑物的適用性，還要保證相應(yīng)的易用性和承載能力，要求設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過程中注意與鋼筋的結(jié)構(gòu)比以及鋼筋與混凝土之間產(chǎn)生的作用力，以便確保抗震安全的有效性。

3.5控制房屋高寬比和樁距

建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)防烈度應(yīng)控制房屋高寬比以及樁距，科學(xué)設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)，應(yīng)確保設(shè)計(jì)方案符合施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，滿足對(duì)房屋工程施工的需求。設(shè)計(jì)人員提出高質(zhì)量的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，可提升房屋建筑工程質(zhì)量，加強(qiáng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員的專業(yè)水平，嚴(yán)格審核已設(shè)計(jì)好的項(xiàng)目，以提升建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的科學(xué)性、適用性。設(shè)計(jì)人員應(yīng)考慮房屋建筑結(jié)構(gòu)類別，綜合非抗震設(shè)計(jì)等級(jí)、抗震設(shè)防烈度，合理選擇最大高寬比控制標(biāo)準(zhǔn)。非抗震設(shè)計(jì)水平為5、抗震設(shè)防烈度為8的框架結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)高寬比應(yīng)控制在3以下。對(duì)于框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，應(yīng)控制結(jié)構(gòu)的高寬比在5以下。設(shè)計(jì)過程中高層房屋建筑高寬比設(shè)計(jì)難度較大，設(shè)計(jì)人員應(yīng)綜合考慮方向的最小投影寬度，適當(dāng)增大最小投影寬度，縮減最大寬度?？筛鶕?jù)房屋建筑宏觀體型合理調(diào)整相關(guān)指標(biāo)，在施工過程中優(yōu)化組合軟件的計(jì)算結(jié)果。房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員應(yīng)合理選定樁距下限的基礎(chǔ)，結(jié)合以往項(xiàng)目設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，考慮現(xiàn)場(chǎng)土質(zhì)影響、沉降、樁類型、群樁效應(yīng)等客觀因素，再科學(xué)設(shè)定樁距。

結(jié)語

綜上所述，在土木工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作中，合理應(yīng)用信息建筑模型技術(shù)的發(fā)展可以顯著提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的有效性，并提高質(zhì)量、效率和完整性。對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作的顯著改進(jìn)，同時(shí)還能夠最大程度地減少和控制結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)錯(cuò)誤的可能性，從而減輕了設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)工作量。此外，信息模型技術(shù)開發(fā)的合理應(yīng)用可以更好地滿足建筑結(jié)構(gòu)及時(shí)設(shè)計(jì)的實(shí)際要求，這需要設(shè)計(jì)師具有扎實(shí)的技術(shù)應(yīng)用能力和設(shè)計(jì)素質(zhì)。未來，我們需要高度重視人才的培養(yǎng)，以便最終實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的長(zhǎng)期增長(zhǎng)。

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