土木工程建筑结构设计中的问题与策略

2020-11-26徐鹏

商品与质量 2020年7期

徐鹏

青岛鸿瑞电力工程咨询有限公司山东青岛 266100

近一二十年来，中国的城市化进程不断加速，基础设施建设蓬勃发展，一栋栋高层、超高层建筑不断刷新着各地城市的天际线，成为了城市的名片，也见证了城市的发展。住宅、办公、酒店、公寓、观光等高层建筑给城市带来了丰富的功能空间及美轮美奂的城市景观，它们推动了城市的发展，但它们的落成也消耗了大量的自然资源和社会资源。对高层建筑结构的合理构成进行分析并实现高效率的结构设计，不仅具有节约成本的直接经济效益，还具有绿色环保的长远社会效益，本文将在这方面进行探讨[1]。

1 建筑结构设计中存在的问题

1.1 图纸的结构设计存在不合理

在建筑工程的施工前，图纸设计至关重要，其是后续施工主要的依据和资料，所以一定要保证图纸设计满足建筑工程要求的标准，做好科学和规范的设计，只有这样才能够确保建筑结构最佳功能的发挥。在建筑结构图纸设计中，主要包括外形、最大的承载力、受力结构的布局等设计。而在实际的图纸结构设计中，还受到诸多因素的影响，导致图纸结构的设计存在不合理的情况，比如，相关设计人员进行图纸的设计前，并没有对工程进行实地的考察，没有对施工具有周密的计划，对建筑条件也没有清晰和准确认识，这都会导致在图纸结构的设计中出现和实际情况的不符，进而造成图纸结构的设计出现不科学和不合理等情况。

1.2 结构设计存在参数计算的不准确

在对建筑结构进行设计中，由于建筑结构涉及到的内容比较复杂，想要确保其具有良好的结构性能，就需要对其结构进行大量的参数计算，通过对其参数的准确计算，来为其结构设计提供依据。但在实际的结构设计中，还常见参数计算的不准确情况，比如，在进行楼板的设计中，可能会存在设计有效的高度值太过于偏大的情况，且楼板的设计还可能存在没有对承受线的荷载楼板弯矩进行充分的考虑，对其实际性能参数也没有科学准确的计算，这都可能导致其结构设计问题的出现，对后期楼板结构施工也会造成安全方面的影响[2]。

1.3 建筑结构基础的选型存在不合理

在建筑结构基础的选型设计中，需要确保其具有良好的合理性，才能够实现建筑的安全性和稳定性等要求。但在现阶段建筑结构的设计中，尤其是一些高层的建筑项目，还存在结构基础的选型问题，严重的话直接影响到建筑结构的安全性和稳定性，对建筑项目寿命造成影响。

2 基于建筑与结构融合度提升的建筑结构设计创新

2.1 建筑结构设计优化模型的建立与优化方案的选择

从建筑与结构融合度提升的层面上，对建筑结构设计进行创新尤为必要。要开发出建筑结构设计更加优化的建筑模型。建立模型后，确定建筑结构设计的方案：①明确参数在建筑物结构设计中，设计参数的选择对结构设计水平具有较大影响，故在选择参数时，要根据建筑结构设计的重点内容，明确建筑结构设计整体工作量；②确定目标参数在整体确定的参数基础上，确定目标参数，设计建筑结构的各项要求，并使建筑结构设计方案最优化。对建筑结构设计优化方案进行选择时，要在确定的优化设计方案中，选取相对合理的建筑结构设计创新优化方案。从实际出发，对建筑结构的具体情况进行分析，探讨不同建筑工程、不同结构设计存在的差异性。在此基础上，借助专业的设计软件，通过精确计算的方式，选出最优的计算模型。

2.2 建筑上部结构设计的创新与优化

在建筑与结构融合度提升的理念下，可通过建筑上部结构设计的创新和优化实现建筑结构设计的创新和优化。建筑上部结构设计的优化是建筑结构设计创新与优化的关键。在对建筑上部结构进行设计创新与优化的过程中，要结合建筑结构的实际情况，做好建筑剪力墙的设计，从根本上保证建筑剪力墙的质量，使其分布呈现出均匀性特点。通过对剪力墙整体质量的均匀性分布，促使建筑上部结构的设计能够达到最优。同时，外部环境可能会对建筑上部结构产生影响，通过建筑设计结构的创新与优化，可降低外部环境对建筑上部结构的影响程度，即便在相对恶劣的环境中，建筑结构也不会出现严重的质量问题。在建筑上部结构设计创新与优化过程中，要加强对建筑剪力墙墙肢的重视，在确保建筑上部结构质量的同时，控制墙肢的数量[3]。

2.3 充分考虑不同建筑环境对建筑结构的影响

在一些情况下，例如，建筑所处的环境过于潮湿，钢筋锈蚀就会使建筑构件的可靠度降低，使其受到影响，并在一定程度上造成建筑耐久性的变化。同时，建筑构件中也会由于轴心受拉、受压和大偏心受压、受弯构件也会在一定程度上出现一些变化。对于使用期来说，可靠度指标的变化不构成影响要素，具体的设计也应不参考耐久性退化的原因。但是，随着建筑预期使用期限的增长，就要充分地考虑、认清耐久性的影响，进一步完善各种施工进程。

2.4 植入概念性设计理念

在房屋建筑施工过程中，一些无法用详细数据展开施工的情况则需要嵌入概念设计理念，对不同的结构设计采用不同的分析方法，确定结构设计根据材料的不同、参数不同而进行不同角度的分析。分析的方法是多样性的，然后再进行择优，从中得出最好的设计方案。而对于已经确定好的结局布置需要从不同的角度分析整体结构橱架的陌生情况，并且对于不同的建筑材料、设计参数标准进行多组合的形式搭配，最终实现经济价值与安全程度都达到最优的组合。