土木工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化探析

馬肇麗

青島華洋旭日建設(shè)工程有限公司 山東青島 266100

1 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的原則

1.1 結(jié)構(gòu)舉措需突出完善性

在民用建筑規(guī)劃設(shè)計中，應注意結(jié)構(gòu)措施的完善。在實踐中，設(shè)計者往往忽視這一原則，從而導致設(shè)計方案的缺陷。因此，一方面，設(shè)計人員在進行方案設(shè)計時，必須密切關(guān)注結(jié)構(gòu)構(gòu)件所涉及的延性問題。另一方面，要密切關(guān)注存在的薄弱環(huán)節(jié)，按照一定的專業(yè)原則，在整個土木工程建設(shè)項目的設(shè)計中嚴格執(zhí)行，提高設(shè)計方案的合理性和可靠性。

1.2 應突出會計圖表的效率

建設(shè)項目必須事先依據(jù)海圖的設(shè)計標準。在編制相關(guān)施工圖的過程中，必須以豐富的數(shù)據(jù)分析為基礎(chǔ)，通過精確的研究和分析，對施工現(xiàn)場和施工技術(shù)儲備和需求進行調(diào)查分析，并簡明地提取出來，以突出圖表制作的效率和簡潔性。

1.3 應突出基礎(chǔ)方案的合理性

首先，規(guī)劃人員必須嚴格按照土建工程建設(shè)項目的具體情況和施工現(xiàn)場的地質(zhì)條件，制定科學合理、施工方便、實用高效的施工方案。其次，必須提供相應的地質(zhì)調(diào)查報告，以促進建設(shè)項目的科學運行。最后，規(guī)劃方仍需加強宏觀調(diào)控能力，充分了解建筑的實際狀況，如骨架結(jié)構(gòu)、最大荷載、建筑材料等，并對方案進行優(yōu)化。

2 土木工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的問題

2.1 構(gòu)造柱和承重柱的問題

在土木工程的建設(shè)過程中，要想提升高層建筑的抗震性能，就需要對梁、柱的結(jié)構(gòu)進行科學全面的結(jié)構(gòu)設(shè)計，以此來避免裂縫的出現(xiàn)，保證工程的整體質(zhì)量。在實際工程設(shè)計當中，一些設(shè)計人員對承重柱和構(gòu)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(jié)構(gòu)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 建筑物沉降問題

導致建筑物容易出現(xiàn)沉降的原因有兩個，一是地質(zhì)原因，二是結(jié)構(gòu)原因。地質(zhì)條件是引發(fā)建筑物地基下沉的主要原因，隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，建筑物的規(guī)模也在不斷的增大，同樣的建筑工程可能會處在不同的地質(zhì)環(huán)境中，而出現(xiàn)不同程度的地基沉降，最終導致建筑物變得更加不穩(wěn)定。結(jié)構(gòu)原因則是建筑物自身工程規(guī)模擴大而導致建筑物的重量不斷增大，使得建筑物各個位置的受重不均勻，最終當建筑物地基出現(xiàn)不均勻的下沉，嚴重影響到整個建筑工程的質(zhì)量。

2.3 對環(huán)境因素的忽略

土木工程設(shè)計過程中需要對環(huán)境因素進行全方位分析，不僅要考慮工程的安全性、耐久性，還要對土壤的溫度、濕度、硬度和水土的酸堿性進行綜合考量，然而在實際設(shè)計過程中，設(shè)計人員常常極易忽略外部環(huán)境因素，導致實際施工過程中意外因素頻發(fā)，最終出現(xiàn)建筑安全事故。

3 土木工程建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的措施

3.1 優(yōu)化結(jié)構(gòu)方案的選擇與設(shè)計

建設(shè)項目的前期工作中，結(jié)構(gòu)設(shè)計是十分關(guān)鍵的一環(huán)。設(shè)計人員需要合理進行結(jié)構(gòu)方案的選擇與設(shè)計，不斷提升自身專業(yè)能力與綜合素質(zhì)，強化對結(jié)構(gòu)方案重要性的認識，熟悉不同的結(jié)構(gòu)構(gòu)件特征，并充分考慮到結(jié)構(gòu)設(shè)計付諸實施的難度以及安全、適用、耐久、經(jīng)濟等因素，將結(jié)構(gòu)的標準化設(shè)計與個性設(shè)計有機結(jié)合，優(yōu)化結(jié)構(gòu)方案。加強土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全性評估，從結(jié)構(gòu)方案概念上整體把握結(jié)構(gòu)的安全性。工程設(shè)計人員要從根本上提升建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，通過抗震設(shè)計，保障建筑物的整體抗震性能，做好鋼筋配置設(shè)計、結(jié)構(gòu)構(gòu)件剛度的調(diào)整，確保整體結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性，從而提升建筑物的抗震性能。

在結(jié)構(gòu)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(jié)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(jié)構(gòu)方案。同時，根據(jù)初步科學估算調(diào)整結(jié)構(gòu)方案，以免后期施工圖設(shè)計出現(xiàn)不必要的麻煩。

3.2 強化與其他專業(yè)的設(shè)計協(xié)同

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計作為工程設(shè)計中的重要組成部分，設(shè)計人員要加強結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化能力，提高建筑項目的建設(shè)質(zhì)量和效率，充分考慮項目業(yè)主的建設(shè)成本和資金投入，在綠色建筑理念下，明確設(shè)計原則和方向。設(shè)計人員在設(shè)計時要對項目進行總體分析，減少結(jié)構(gòu)設(shè)計和實際施工之間的偏差，并做好與其他專業(yè)的溝通、配合，有效預防設(shè)計中因?qū)I(yè)之間銜接不好產(chǎn)生的細節(jié)問題，最大化實現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計的應用價值;要充分考慮項目后期的應用性，例如結(jié)構(gòu)構(gòu)件對建筑空間的占用、影響采光效果等，并在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計初期就進行考慮和優(yōu)化分析，確保建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計滿足最終的效果。

3.3 積極探索前沿計算機信息技術(shù)在結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應用

基于現(xiàn)代化信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，在土木工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，要探索利用建筑信息模型技術(shù)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(shè)計人員、管理者隨時查詢信息工程信息，提高結(jié)構(gòu)設(shè)計的實效性。建筑信息模型技術(shù)是當代建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計領(lǐng)域的技術(shù)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(jié)構(gòu)設(shè)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(shè)計內(nèi)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(shù)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(guān)聯(lián)和融合性，有效避免各專業(yè)因?qū)訁f(xié)調(diào)不暢而導致的設(shè)計沖突。相信不久的將來計算機信息技術(shù)還可以為建筑設(shè)計人員提供一些設(shè)計思路，例如人工智能加快融入結(jié)構(gòu)設(shè)計后，結(jié)構(gòu)方案模擬更便捷與智能化，或許能大幅度減少設(shè)計人員的工作量，大大提升結(jié)構(gòu)設(shè)計的效率和可靠性。

4 總結(jié)

綜上所述，隨著現(xiàn)代建筑領(lǐng)域發(fā)展速度不斷加快，土木工程的工程結(jié)構(gòu)設(shè)計也在不斷復雜化，對建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計提出了更高的要求，這就需要設(shè)計人員選擇先進的施工技術(shù)，在施工過程中不斷完善設(shè)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(zhì)量，為我國土木工程的良性發(fā)展打下基礎(chǔ)。