基于土木工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化分析

周孝志

摘 要：土木工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計直接關(guān)系到整個工程的穩(wěn)定性和安全性，一個高質(zhì)量的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方案，可以有效保證整個土木工程項(xiàng)目的有序施工，保證施工進(jìn)度和質(zhì)量，避免因結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理帶來的諸多質(zhì)量問題，從而促進(jìn)土木工程行業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步。

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

0 前言

隨著土木工程項(xiàng)目的日益增多，土木工程施工安全越來越受到有關(guān)部門和群眾的重視。土木工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計非常重要，是建筑物和建筑工程總體設(shè)計中的關(guān)鍵項(xiàng)目，對施工效果有很大影響，間接影響施工企業(yè)的施工效益和經(jīng)濟(jì)效益。因此，為了保證建設(shè)項(xiàng)目的建設(shè)價值能夠全面提高，有必要對土木工程結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。

1 土木工程結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的意義

工程設(shè)計中相關(guān)優(yōu)化措施的有效應(yīng)用，可以保證整個建筑的質(zhì)量，減少企業(yè)對建筑的投資，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的最大化。與以往的方法相比，近年來采取的優(yōu)化措施在思路上發(fā)生了更大的變化，在降低設(shè)計成本方面更加有效。優(yōu)化措施的合理應(yīng)用可以更好地選擇建筑材料，協(xié)調(diào)不同建筑目標(biāo)之間的內(nèi)在關(guān)系，保證建筑的質(zhì)量和安全，保障人民生命財產(chǎn)安全。近年來，隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，建筑的增長和數(shù)量穩(wěn)步上升，對建筑的標(biāo)準(zhǔn)也越來越高。因此，在固定區(qū)域建設(shè)項(xiàng)目中合理使用優(yōu)化措施，不僅可以為土木工程建設(shè)提供更科學(xué)的項(xiàng)目，保證建筑特色滿足人們的需求，而且可以提高建筑企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，降低建設(shè)成本。

2 土木工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本內(nèi)容

目前，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的內(nèi)容很多，需要根據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施具體的設(shè)計方案。（1）需要根據(jù)建筑物的使用性能進(jìn)行劃分，如工業(yè)建筑和民用建筑。需要根據(jù)建筑的大小和高度來劃分。（2）需要根據(jù)建筑物的結(jié)構(gòu)材料進(jìn)行劃分，如砌體、木材、鋼筋混凝土、混合結(jié)構(gòu)等。（3）需要根據(jù)結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行劃分，如排架結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)等。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方面，內(nèi)容主要涉及兩點(diǎn)：（1）結(jié)構(gòu)方案。建筑設(shè)計涉及建筑設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、給排水設(shè)計、暖通設(shè)計、電氣設(shè)計。不同部位的設(shè)計必須遵循四個基本原則，即功能性、美觀性、經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性。建筑結(jié)構(gòu)屬于建筑使用功能和使用安全的基礎(chǔ)，結(jié)構(gòu)設(shè)計屬于建筑設(shè)計的基礎(chǔ)工程。流程主要包括方案設(shè)計、結(jié)構(gòu)分析、構(gòu)件設(shè)計和施工圖繪制。（2）結(jié)構(gòu)設(shè)計要求。為了更好地保證結(jié)構(gòu)設(shè)計的可靠性，設(shè)計中必須遵循基本要求。結(jié)構(gòu)構(gòu)件具有一定的承載能力，需要保證構(gòu)件能夠滿足承載值，計算疲勞強(qiáng)度，以保證設(shè)計安全。另一方面，當(dāng)結(jié)構(gòu)的多種效應(yīng)同時發(fā)生時，應(yīng)明確不同結(jié)構(gòu)下的效應(yīng)，及時發(fā)現(xiàn)不安全的組合現(xiàn)象。

3 土木工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化措施

3.1 加強(qiáng)設(shè)計誠信在設(shè)計中的實(shí)施

為了提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的整體性，設(shè)計師在設(shè)計前需要充分了解和檢查建筑實(shí)際所處的環(huán)境，了解建筑的主要用途和功能。其次，設(shè)計師根據(jù)已知情況，全面設(shè)計設(shè)計方案。同時，設(shè)計師和業(yè)主需要溝通討論，交流自己的想法，根據(jù)業(yè)主的要求和實(shí)際使用情況，確定最合適的方案，使最終設(shè)計的建筑美觀，能夠滿足業(yè)主的需求。然后，設(shè)計師需要對建筑的各個部分進(jìn)行設(shè)計，使整體和局部達(dá)到整體的效果，各個部分實(shí)現(xiàn)“溝通與交流”。最后，需要對建筑的各種系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整和完善，如照明系統(tǒng)、排水系統(tǒng)等，使建筑具有良好的使用效果，達(dá)到預(yù)期的設(shè)計效果。

3.2 重視工程設(shè)計圖紙

工程圖紙是保證建設(shè)項(xiàng)目正確、合理施工的關(guān)鍵基礎(chǔ)保證。然而，在具體施工過程中，一些施工企業(yè)往往忽視工程設(shè)計圖紙的重要性。施工圖設(shè)計階段存在懈怠心理，導(dǎo)致施工圖設(shè)計存在諸多缺陷和漏洞。而且，具體施工過程不能完全按照圖紙要求進(jìn)行，導(dǎo)致設(shè)計圖紙的應(yīng)用價值受到很大限制。針對這種情況，相關(guān)設(shè)計人員必須采取有針對性的有效措施，改進(jìn)和提高工程圖紙的設(shè)計內(nèi)容。在具體設(shè)計中，需要明確相關(guān)的施工參數(shù)和指標(biāo)，直觀地顯示圖紙內(nèi)容。同時，應(yīng)在圖紙中標(biāo)明相關(guān)參數(shù)及其含義，并明確定義參數(shù)邊界，以確保施工人員不會對圖紙產(chǎn)生歧義，便于設(shè)計方案的有效實(shí)施。建筑方案設(shè)計完成后，要求專業(yè)人員檢查圖紙內(nèi)容，確認(rèn)無誤后方可使用。建筑圖紙如有問題，應(yīng)立即結(jié)合實(shí)際工程進(jìn)行修改，直至圖紙內(nèi)容標(biāo)注準(zhǔn)確，以進(jìn)一步體現(xiàn)圖紙設(shè)計的嚴(yán)謹(jǐn)性和合理性。

3.3 提高了意識，更加重視設(shè)計工作

在土木工程項(xiàng)目的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，建設(shè)部門應(yīng)更加突出對設(shè)計圖紙的質(zhì)量要求，重視所有工作中的圖紙設(shè)計，保證工程項(xiàng)目的有序發(fā)展。相關(guān)設(shè)計部門要為設(shè)計師提供更多的技能培訓(xùn)和工作實(shí)踐平臺，引導(dǎo)他們積極學(xué)習(xí)，提升專業(yè)技能。在設(shè)計過程中，設(shè)計師需要提高職業(yè)道德，端正工作態(tài)度，在設(shè)計工作進(jìn)行之前深入施工現(xiàn)場，掌握施工現(xiàn)場的實(shí)際情況，并記錄檢查內(nèi)容。清晰的記錄可以更好地整合項(xiàng)目建設(shè)中存在的問題，分析勘察施工數(shù)據(jù)。使用不同的參數(shù)可以提高土木工程建筑設(shè)計的合理性。

3.4 提高了基礎(chǔ)選擇的科學(xué)合理性

為了保證土木工程施工中基礎(chǔ)選擇的科學(xué)性和合理性，相關(guān)人員需要在土木工程施工前采取必要的措施，增強(qiáng)整個工程基礎(chǔ)選擇的科學(xué)性和合理性，具體應(yīng)做好以下幾個方面的工作。首先，在施工設(shè)計過程中，施工人員需要深入土木工程建筑的施工現(xiàn)場，充分了解整個工程的施工設(shè)計，并利用所學(xué)知識提高整個工程探索的科學(xué)性和合理性。其次，在土木工程施工過程中，要充分檢驗(yàn)整個建筑的使用功能和空間利用率，全面設(shè)計施工方案，確保土木工程建筑的科學(xué)合理選擇。最后，在土木工程基礎(chǔ)的選擇和設(shè)計中，施工設(shè)計人員還需要從各個方向和角度考慮整個土木工程的抗風(fēng)和抗震能力，準(zhǔn)確計算整個建筑結(jié)構(gòu)的風(fēng)面積以及風(fēng)因素對建筑工程施工的影響，在綜合考慮各種因素時，選擇抗震性能好的建筑結(jié)構(gòu)。

3.5 定期全面開展土木工程安全檢查

安全是相關(guān)企業(yè)培訓(xùn)中最為關(guān)注的，對整個社會也有保護(hù)性的影響。因此，嚴(yán)格的安全監(jiān)督措施在這方面是不可或缺的。另一方面，它還通過完善相關(guān)法律法規(guī)、提高執(zhí)行程度和優(yōu)化管理?xiàng)l約，如對施工現(xiàn)場的監(jiān)督和測量以及對人員的懲罰機(jī)制，來保護(hù)質(zhì)量和各種安全因素?？梢哉f，這樣的定期檢查是增強(qiáng)項(xiàng)目進(jìn)度和細(xì)節(jié)成敗的必不可少的重要過程。

3.6 積極探索尖端計算機(jī)信息技術(shù)在結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用

基于現(xiàn)代信息技術(shù)的快速發(fā)展，在土木工程建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，有必要探索建筑信息模型技術(shù)在處理各種工程信息數(shù)據(jù)方面的優(yōu)勢，建立相對完整的工程信息數(shù)據(jù)庫，使設(shè)計人員和管理人員能夠隨時查詢信息工程信息，提高結(jié)構(gòu)設(shè)計的有效性。建筑信息模型技術(shù)是當(dāng)代建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計領(lǐng)域的一項(xiàng)技術(shù)產(chǎn)品，它有效地實(shí)現(xiàn)了各種信息的集成和處理。在民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的具體應(yīng)用，可以減少工程信息數(shù)據(jù)的偏差和人為失誤的概率，提高設(shè)計內(nèi)容的合理性，提高工程信息數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。同時，建筑信息模型技術(shù)的應(yīng)用可以將各個專業(yè)的信息呈現(xiàn)在一個模型中，使得項(xiàng)目更加直觀清晰一目了然，加強(qiáng)了各個專業(yè)之間的信息關(guān)聯(lián)和整合，有效避免了各個專業(yè)之間對接協(xié)調(diào)性差帶來的設(shè)計沖突。相信在不久的將來，計算機(jī)信息技術(shù)也能為建筑設(shè)計師提供一些設(shè)計思路。

4 結(jié)束語

土木工程建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計而言，它包括所有方面。需要綜合考慮各種內(nèi)外因素，以及其建筑結(jié)構(gòu)的耐久性和安全性能。在實(shí)際建設(shè)中，有必要深入分析存在的問題，并在此基礎(chǔ)上提出有針對性的解決方案，以增強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的有效性，保證土木工程建設(shè)的順利發(fā)展，進(jìn)一步提高土木工程建設(shè)質(zhì)量，促進(jìn)我國基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展。

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