基于土木工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化分析

陳希涵

摘要：結(jié)構(gòu)設(shè)計對建筑的整體質(zhì)量起到了至關(guān)重要的影響，需要提高對這一方面的重視性，不斷改進建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計，使其能夠為工程建設(shè)提供更加可靠的依據(jù)。通過深入分析超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的實際情況，其中存在的關(guān)鍵性問題包括超高問題、扭轉(zhuǎn)問題、受力性能的問題以及基礎(chǔ)設(shè)計問題等，需要充分了解這些問題，不斷優(yōu)化設(shè)計內(nèi)容，從而提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的質(zhì)量，促進超高層建筑工程的順利開展。

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

引言

在建筑工程項目施工前，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化需要建立在施工前期的概念優(yōu)化上，而建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計將直接影響建筑的施工質(zhì)量。在通常情況下，高水平的建筑結(jié)構(gòu)概念設(shè)計師在進行概念優(yōu)化設(shè)計時，會根據(jù)自身具備的建筑專業(yè)理論知識及豐富經(jīng)驗，有效整合建筑結(jié)構(gòu)的整體概念設(shè)計，并在全面分析建筑內(nèi)外部環(huán)境特點的基礎(chǔ)上，優(yōu)化完善建筑結(jié)構(gòu)。

1建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計基本原則

1.1繪圖準確原則

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計圖紙要準確、全面、清楚地標注設(shè)計結(jié)構(gòu)尺寸數(shù)據(jù)等內(nèi)容。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方案內(nèi)容也要基于各種數(shù)據(jù)的準確測定和計算。因為建筑結(jié)構(gòu)是建筑物最關(guān)鍵的承載架構(gòu)，也是建筑框架，所以，在建筑結(jié)構(gòu)圖紙的各種數(shù)據(jù)標注方面，需要根據(jù)建筑力學(xué)、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性等指標進行設(shè)計。

1.2耐久性原則

建筑投入使用后，材料性能會隨時間而變化。若建筑裂縫寬度超過容許范圍、保護層碳化、混凝土老化，都會縮短建筑的壽命。設(shè)計人員應(yīng)按照設(shè)計要求，論證建筑結(jié)構(gòu)參數(shù)，提高參數(shù)的可靠性和有效性，使建筑能夠達到使用年限。

2土木工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的重要性

隨著我國建筑業(yè)的高速發(fā)展，建筑能耗越來越高，建筑行業(yè)的發(fā)展必須走可持續(xù)發(fā)展的道路，而這也對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計師提出了更高的要求。設(shè)計師必須開拓自身眼界，用更寬泛的眼光完成結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計。在完成建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計后，設(shè)計師還要綜合考量多方面需求，對結(jié)構(gòu)設(shè)計內(nèi)容進行進一步的修改與完善，從而減少投入成本，同時為后續(xù)施工提供便利。此外，我國建筑規(guī)模不斷增加，現(xiàn)階段的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)建立在縮減建筑工程造價，凸顯建筑后期使用功能的基礎(chǔ)上?；诖?，進行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化，促使建筑結(jié)構(gòu)科學(xué)化、合理化的發(fā)展也勢在必行。

3土木工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的具體措施

3.1設(shè)計方案嚴謹科學(xué)

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計需要從建筑方案的角度出發(fā)，將建筑整體與細節(jié)融為一體，要考慮整個建筑的實施原則，并且要符合建筑要求和標準。建筑結(jié)構(gòu)選型時，應(yīng)綜合考慮力學(xué)承載、美觀等不同層面的要求，從而保證建筑結(jié)構(gòu)安全可靠，能夠通過現(xiàn)有的建筑施工技術(shù)來實現(xiàn)。要始終強調(diào)設(shè)計方案的合理性，依據(jù)科學(xué)的測算方法獲取結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)。在設(shè)計過程中，要采集建筑指標，通過加強對結(jié)構(gòu)方面的評價來落實基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形態(tài)等因素的確定。在結(jié)構(gòu)設(shè)計中，可積極運用計算機技術(shù)、BIM技術(shù)等先進的設(shè)計方法來完成建筑模型的呈現(xiàn)，通過建?？筛庇^地看到不同的基礎(chǔ)構(gòu)造、形態(tài)對建筑承載力和重心位置的影響，從而進行科學(xué)有效的設(shè)計調(diào)整，使建筑方案與建筑目標協(xié)調(diào)一致。

3.2基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化

在對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計進行優(yōu)化時，設(shè)計人員必須充分考慮建筑結(jié)構(gòu)對建筑整體安全穩(wěn)定情況造成的影響。因此，在優(yōu)化建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的設(shè)計過程中，設(shè)計人員必須全方位、多角度、綜合考量建筑的結(jié)構(gòu)控制情況，在初步制訂后期施工工序方案的同時，完成基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化。以樁基項目施工安裝為例，在進行該項目施工時，施工人員必須仔細考慮樁基項目施工過程中的直徑高度。此外，為了進一步實現(xiàn)建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化，相關(guān)人員必須對建筑施工成本進行有效控制，明確施工采用的先進科學(xué)技術(shù)，同時還要充分保障建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計與當(dāng)前行業(yè)及社會發(fā)展戰(zhàn)略理念相契合。最后，設(shè)計師應(yīng)確保建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計能夠滿足當(dāng)下用戶的多樣化審美需求，為后期建筑維護奠定良好基礎(chǔ)。

3.3提高施工選址的有效性

實踐證明，土木工程施工選址是影響抗震性能的一個重要因素。這要求建筑工程師充分了解土木工程的抗震規(guī)則，在結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程當(dāng)中融入最為先進的抗震設(shè)計理念，實現(xiàn)結(jié)構(gòu)功能與外部條件之間的有效結(jié)合。具體而言，在施工選址之前，設(shè)計人員要進行實地勘察，了解土木工程項目的地理位置，明確該位置的地震情況，判斷其是否處于地震帶或者是否臨近地震帶，在這個基礎(chǔ)上還要對整個建筑場所進行綜合性評估，盡量避開軟化土和液化土，而是要選擇密質(zhì)均勻的硬土來作為施工場地，這樣才能確保土木工程在面對地震災(zāi)害的時候保持平穩(wěn)的狀態(tài)。與此同時，對于同一建筑單元的施工選址，要盡可能地建設(shè)在相同的地基上，如果發(fā)現(xiàn)該地基存在液化土或者黏性土，就需要采取相應(yīng)的措施來增強工程基礎(chǔ)的剛度。

3.4地梁建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計管理人員需要從多角度、多方面，按照對地梁建筑質(zhì)量方面的要求進行科學(xué)控制，掌握地梁建筑結(jié)構(gòu)在設(shè)計方面的規(guī)定，科學(xué)、合理地控制地梁框架結(jié)構(gòu)，將地基結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的不良影響控制在最低程度，通過合理的控制方式將載荷傳遞到框架梁柱部位。在地梁建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計期間，圍繞規(guī)定合理處置地梁框架結(jié)構(gòu)，使建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計管理具有較高的有效性，使其工作質(zhì)量跨級式增長。管理人員應(yīng)掌握框架結(jié)構(gòu)在設(shè)計中的要求，調(diào)整框架結(jié)構(gòu)設(shè)計內(nèi)容，優(yōu)化設(shè)計，通過合理控制，提高建筑結(jié)構(gòu)的可靠性，解決以往地梁建筑結(jié)構(gòu)部位出現(xiàn)的質(zhì)量問題。

結(jié)束語

在建筑工程設(shè)計施工過程中，建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計工作已得到充分重視和廣泛應(yīng)用。為了充分保障建筑結(jié)構(gòu)的整體設(shè)計質(zhì)量，順利推進建筑工程后續(xù)施工，滿足人們對建筑結(jié)構(gòu)的多樣化需求，相關(guān)單位及設(shè)計人員必須對建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)、設(shè)計方案及設(shè)計模型進行全方位優(yōu)化，以實現(xiàn)我國建筑事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻：

[1]王越.土木工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的問題分析[J].全面腐蝕控制，2021，35（09）：117-119.

[2]竇瑾萱.基于土木工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化分析[J].居業(yè)，2020（09）：123-124.

[3]袁浩.土木工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的問題與策略分析[J].門窗，2019（24）：171.