基于土木工程建筑结构设计的优化分析

基于土木工程建筑结构设计的优化分析

郑 伟 外力 · 托乎达逊 杨 杰 白 珏

中建二局第一建筑工程有限公司， 甘肃 兰州 730050

摘 要：随着城市化进程的加快，城市规模逐渐扩大，使各类城市建筑得以快速发展。伴随着人们需求的多样化发展，城市建筑结构形式也越发丰富，结构设计的重要性逐渐凸显。而在实践中，因为各种因素的影响，建筑结构设计中存在不少问题，影响了结构设计方案的合理性，需要建筑设计人员对存在的问题进行解决，保障建筑工程项目建设的顺利进行。

关键词：建筑；结构设计；问题；解决对策

引 言：建筑结构设计是建筑设计中的一项重要内容，也是建筑工程得以顺利施工的重要保障，结构设计的合理性对建筑整体的功能性、耐久性和安全性会产生直接影响。但在现阶段，我国在建筑结构设计中存在很多问题，影响了结构设计方案的合理性。论文从建筑结构设计的内容出发，对其存在的问题进行了分析，并提出了相应的解决对策，希望能推动建筑事业的长远与稳定发展。

1 建筑结构设计的内容

现代建筑结构类型多种多样，包括框架结构、框剪结构、砖混结构、钢结构等，结构设计关系着建筑整体的结构选型，也影响着建筑的施工质量和使用安全，需要得到足够的重视。建筑结构设计可以分为2部分：

（1）上部结构设计，是建筑结构设计的主要内容，需要结构设计人员结合建筑的规划设计方案确定结构体系，对结构材料进行明确，做好结构平面布置，并依照自身经验初步确定结构中各个构件的截面尺寸，对结构荷载进行计算的同时，分析荷载作用下的结构内力，明确荷载效应组合，最终得到合理的构件截面尺寸。

（2）基础结构设计，要求设计人员能够结合建筑工程地质勘察报告及上部结构类型，计算上部结构的荷载效应，确定建筑基础形式（深基坑基础、桩基础、独立基础等）。另外，为了保证结构稳定性和安全性，需要对建筑基础底面积以及承载能力进行验算，对基础内力和配筋进行计算。高层住宅建筑的结构组成较为复杂,若设计中存在缺漏,项目竣工后整体稳定性欠佳,且在地震强有力的破坏下,建筑物的质量问题也会随之加剧。论文从高层建筑的抗震设计入手展开分析,分析影响高层住宅建筑抗震效果的因素,从结构体系、抗震构件等方面探讨具体的抗震优化设计方法,为同行提供参考。

2 建筑结构设计中存在的问题

2.1 设计图纸不明了

完善的结构设计图是建筑工程施工顺利进行的重要依据，图中必须标出建筑结构中的每一个细节，包括结构类型、材料选择以及抗震等级等。但在实践中，不少设计人员提供的设计图都存在内容不清晰、不明了或与实际情况不符的问题，主要是在开展结构设计前，没能深入施工现场进行勘察工作，也没有制订周密完善的施工计划，缺乏对建筑工程施工条件的准确把控，在这种情况下，设计出的结构图往往缺乏合理性，与实际情况存在一定的矛盾，无法为工程的施工建设提供可靠的依据。

2.2 参数设计不准确

现代建筑结构复杂，类型众多，要保证结构性能良好，在设计过程中，必须做好各种参数的计算工作。而部分结构设计人员在进行建筑结构设计时，存在参数设计不准确的情况，影响了后续施工的质量和安全^[2]。例如，在针对高层建筑中的楼板进行设计时，存在设计高度值偏大的问题，因没有将荷载弯矩考虑在内，也没有结合建筑整体情况对楼板结构性能参数进行测算分析，导致结构设计不合理。

2.3 基础选型不合理

在建筑工程结构设计中，基础结构的选型非常关键，其与建筑的施工质量、整体稳定性和使用安全密切相关。但是从目前来看，不少结构设计人员在对建筑结构进行设计的过程中，存在基础结构选型不合理的问题，在这种情况下，地基的承载能力无法很好地满足建筑实际需求，使建筑在使用过程中容易出现基础侧向位移或不均匀沉降问题，严重时甚至可能导致建筑过度沉陷和结构开裂，影响使用寿命和使用安全。

2.4 人员素质不达标

高素质的专业结构设计人员是确保建筑结构设计科学合理的关键，但不少建筑结构设计人员存在专业能力不达标的问题，导致建筑结构设计无法很好地满足实际需求。在信息技术飞速发展的背景下，一些专业设计软件开始被应用到建筑结构设计中，在提高建筑结构设计效率的同时，还能减轻设计人员的工作量。但是，要将这些结构设计软件的作用充分发挥出来，需要结构设计人员具备较高的专业素质，在结构设计人员专业能力不足、工作经验欠缺的情况下，可能出现理论模型不符合实际情况的问题，影响建筑结构的稳定性和安全性。

3 建筑结构设计问题的解决对策

3.1 优化图纸设计

当前,经济持续发展,产业结构不断升级调整,呈现出新的发展趋势,建筑业作为国民经济发展的支柱产业,也面临技术的变革挑战。与此同时,人们对建筑业也提出了新的要求,传统的建筑结构设计技术已经无法适应现代社会发展的需求,现代建筑结构设计更需要科技的加持。结构设计图的合理性关系着建筑工程施工能否顺利进行，需要得到足够的重视。在对建筑结构进行设计前，设计人员需要到现场进行勘察，了解现场的实际情况，保证结构设计能够很好地满足实际需求。同时，图纸设计应充分考虑各方面的影响因素，如建筑结构的整体布局、外观形态、承载能力等，保证设计方案的合理性和有效性。设计完成后，需要组织专业人员对图纸进行审核，及时修改不合理之处，确保结构设计的合理性。

3.2 做好参数计算

摘要：在建筑工程中,建筑结构的设计直接关系整个建筑结构的安全性和稳定性。准确的结构设计参数能够保证结构设计的规范性和建筑结构的稳定性，同样以楼板为例，需要计算好结构形变范围，明确最大变形量，依照设计规范计算变形数据，不能仅凭主观意识判断。在对楼板荷载进行计算时，需要将其转化为实际承重力，以保证计算结果准确可靠。

3.3 重视基础选型

基础选型阶段，需要充分考虑建筑工程的设计要求和施工要求，做好不同类型基础的对比分析，并开展相应的模型推演，对照推演结果确定建筑基础的类型，另外，应对基础选型进行整体规划，例如，在一些土质相对较差、承载能力无法满足建筑需求的区域，可以采用桩基础保证基础整体的稳定性和安全性。

3.4 提高人员素质

在建筑结构设计中，设计人员的专业素质非常关键，会对建筑结构设计的效果产生直接影响。通过提高人员素质的方式，能够对建筑结构设计中存在的多数问题进行解决。基于此，相关部门应重视对结构设计人员的培训工作，引导其积极学习最新的建筑结构设计知识，创新知识体系，紧跟时代发展要求。从实践的角度，结构设计人员需要积极参与建筑结构设计工作，积累设计经验，总结建筑结构设计中容易出现的问题，确保在设计中能够做到面面俱到。设计单位应积极引入专业的结构设计软件，使结构设计人员能够多接触、多学习，了解软件的使用条件和操作技巧，对自身的设计工作进行优化，保证设计效率和效果。

结 语

总而言之，在建筑行业飞速发展的大背景下，建筑结构设计的重要性越发凸显，对建筑工程施工建设有不容忽视的影响，需要得到相关单位的重视，对建筑结构设计中存在的问题进行分析和处理，采取有效措施对问题进行应对和解决，保证建筑工程的施工效果，继而实现建筑行业的可持续发展。

参考文献

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