土木工程建筑结构设计优化分析

2020-11-27马本华

商品与质量 2020年42期

马本华

随着土木工程项目的增加，相关部门和普通人对土木工程安全性的关注也越来越高。土木工程的结构设计非常重要。这是建筑总体设计中的重要项目。影响建设的结果，也间接影响建设的优势和建设企业的经济利益。因此，为了综合改善建设项目的建设价值，需要优化土木建筑结构设计。

1 对土建结构工程设计进行优化的意义

相关优化措施在工程设计中的有效应用可确保整个建筑的质量，减少企业对建筑的投资，最大限度地提高经济效益。与以往的方法相比，近年来采用的优化对策已经发生了更大的意识形态变化，有利于降低设计成本。合理应用优化措施，可以更好地选择建筑材料，调整不同建筑目的之间的内部关系，确保建筑质量和安全性，确保人民生活和财产安全。近年来，随着社会经济的快速发展，建筑物的增长量也在稳步上升，建筑物的标准也在提高。因此，在固定区建设项目中合理使用优化措施，不仅可以为建设土木工程提供更科学的项目，还可以保证建筑物的特性满足人们的需求，改善施工企业的经济效益，降低建设成本。

2 土木工程结构设计在中存在的问题

2.1 构造柱和承重柱的问题

在土木工程的建设过程中，要想提升高层建筑的抗震性能，就需要对梁、柱的结构进行科学全面的结构设计，以此来避免裂缝的出现，保证工程的整体质量。在实际工程设计当中，一些设计人员对承重柱和构造柱的定义不甚清晰，一旦发生地震等震动较大的现象，极易出现结构裂缝，严重的还会造成建筑倒塌，此外，由于截面积减小，在受到外力影响时很容易出现柱梁开裂，最终缩减建筑寿命。

2.2 结构设计理念相对落后

在结构设计中，部分设计人员长期套图、抄图，自我学习和思考的能力较差，导致设计理念比较陈旧。加上影响工程设计的外部影响因素较多，例如业主不合理压缩设计工期，偶尔甚至出现外行指挥内行等，导致结构设计缺乏合理性和科学性。例如，有的地方结构工程师长期做单一类型的政府项目，只重视工期，而其他需要考虑的理念被忽略或淡化，造成投资效率的降低等问题。对此，结构设计师必须转变设计思路和设计理念，重视自我学习和思考能力的提升，顺应新科学技术发展趋势，在结构设计中逐渐融入新的技术理念。结构设计师需要深入施工现场观察，熟悉施工材料、施工设备使用与结构设计的关联，根据工程量需求开展结构设计工作，不断提升建筑结构设计的科学性与合理性，促进结构设计理念的进步与完善。

2.3 建筑选址问题

在施工过程中，由于场地的选择与施工的设计有着密切的关系，因此在施工设计中必须保证场地的科学合理选择。根据我国现行的相关建筑施工标准，在选择建筑位置时，必须避开陡坡和一些高差较大的地区，如山丘、河岸等。对于上述类型的地质建筑物，在设计过程中，应选择最为密实的场地，并建立良好的应急避难方案。

3 结构设计优化措施的建议

3.1 优化结构方案的选择与设计

建设项目的前期工作中，结构设计是十分关键的一环。设计人员需要合理进行结构方案的选择与设计，不断提升自身专业能力与综合素质，强化对结构方案重要性的认识，熟悉不同的结构构件特征，并充分考虑到结构设计付诸实施的难度以及安全、适用、耐久、经济等因素，将结构的标准化设计与个性设计有机结合，优化结构方案。加强土木工程结构设计的安全性评估，从结构方案概念上整体把握结构的安全性。工程设计人员要从根本上提升建筑结构的稳定性，通过抗震设计，保障建筑物的整体抗震性能，做好钢筋配置设计、结构构件刚度的调整，确保整体结构设计的合理性，从而提升建筑物的抗震性能。在结构方案选择上要根据不同项目的特点和要求，通盘考虑整个工程的工期时间要求、投资预算限制，结合满足上游专业实现工艺性能或建筑功能要求的需要，科学合理地选择、制定结构方案。同时，根据初步科学估算调整结构方案，以免后期施工图设计出现不必要的麻烦。

3.2 强化相关设计人员之间的交流协作

在执行建筑结构设计任务之前，相关设计者必须加强与不同部门的关系。通过沟通和合作，您可以整合设计方向和建筑要求，从而通过设计活动进一步增强建筑要求。项目发生变更时，设计者需要与投资者交换意见，提高结构设计的合理性。设计者和构造函数必须加强沟通，了解基础的基本使用情况。考虑到整体困难的图纸设计，设计部门需要积极设置专业设计研究小组，以综合调查建筑工地的地质状况，根据具体调查结果制定施工计划。

3.3 积极探索前沿计算机信息技术在结构设计中的应用

基于现代化信息技术的迅猛发展，在土木工程建筑结构设计中，要探索利用建筑信息模型技术优势处理各项工程信息数据，建立相对完备的工程信息数据库，便于设计人员、管理者随时查询信息工程信息，提高结构设计的实效性。建筑信息模型技术是当代建筑结构设计领域的技术产物，有效实现了多种信息的整合和处理。具体应用在土木建筑结构设计中，能减少工程信息数据偏差和人为操作失误概率，提升设计内容的合理性，提高工程信息数据的精准度。同时，建筑信息模型技术的应用能将各专业的信息呈现在一个模型中，能让项目更为直观、一目了然，加强各专业之间的信息关联和融合性，有效避免各专业因对接协调不畅而导致的设计冲突。相信不久的将来计算机信息技术还可以为建筑设计人员提供一些设计思路，例如人工智能加快融入结构设计后，结构方案模拟更便捷与智能化，或许能大幅度减少设计人员的工作量，大大提升结构设计的效率和可靠性。