浅析我国建筑结构设计技术发展

2021-11-14周居正

建材发展导向 2021年21期

周居正

(青海国家高新技术开发区生物科技产业园区管理委员会规划建设和土地管理局，青海西宁 810001）

随着科学技术水平的提高，建筑业面临着越来越大的质量压力。目前，国内部分施工单位所采用的结构设计思想和施工技术已不能适应当今社会的发展需要。结构设计是施工参考的重要因素，而施工质量又关系到整个建筑的稳定性和最终的质量，将结构设计与施工技术有机结合，才能保证施工质量的有效提升。

1 建筑工程施工技术的概念

施工技术是建筑工程的一个重要组成部分，它关系到建筑本身的质量，在施工过程中，由于施工技术的原因，一旦出现问题，不仅影响施工质量，而且会危及施工人员的生命安全。为避免这种情况产生的不利影响，有关人员在进行现场勘察时，应根据实际情况，对各施工阶段的施工技术进行调整，以保证后续施工质量。但在所有的建筑工程施工技术中，最常用的是混凝土施工技术，施工人员必须严格遵守相关要求，按照现行材料标准搅拌技术应用，以确保混凝土的整体性能达到要求。另外，由于不同的施工环境和施工要求不同，施工人员在施工技术应用过程中，需要根据当地的实际情况、图纸要求、施工设备等因素，对材料进行选择和应用。

2 我国建筑结构设计技术发展

2.1 建筑结构加固施工技术应用措施

首先，加强设计人员与施工人员的沟通。在进行结构设计和施工的过程之前，必须做好实地勘测和研究，在建筑基本特性有深刻研究之后，才能够设计出合理有效地方案。在设计完成之后，施工人员必须做好沟通和对接工作，对建筑结构深入了解之后，在与设计人员沟通施工细节的过程中，做出合理的施工方案，保证按照设计图纸严格施工。其次，优化房建结构施工人员配置。现场施工人员的配置和对技术的良好运用是保证施工质量和效率的前提。但是，往往参与到施工设计的工作人员本身能力和素质都参差不齐。所以为了均衡施工效果，提高工程整体的进度，就必须对人员进行优化配置。可以按照施工人员的种类和专业技术进行分工，这样能够有效利用人力资源，实现资源的合理配置。最后，提高钢结构设计的规范合理性。钢材料的使用是当前结构加固设计最为广泛的一种。在施工的过程中，必须保证钢材料结构方法和工序的合理安排，高度重视钢结构的安装，严格按照设计方案展开一系列的选择和布置，这样才能够保证钢结构设计的完整合理。

2.2 适当提升建筑物抗震设计等级

如果建筑结构抗震性能设计标准等级不合理，其结构抗震设计性能将大大降低。因此，为了进一步优化和提高建筑结构的抗震设计性能，结构设计人员通常需要制定合适的设计标准等级来提高建筑结构的抗震性能，以防止建筑结构出现严重的变形、扭曲、鼓包等抗震现象。比如在各类高层建筑工程中，结构设计人员需要用计算机分析软件进行综合统计分析，根据各个工程的物理刚度，准确计算出工程结构的扭转力和位移。结构设计人员应不断遵循建筑形状的常规设计，符合国家相关技术规范，合理测量和判断高层建筑的物理刚度，确保高层建筑的扭转力和位移刚度在1.1 ～1.2 之间。剪力墙和简化连梁的要求应符合下列要求：当连梁跨度高度比不大于2 时，需要考虑配置一个十字暗柱支撑；当连梁跨度的高度比不大于1 时，可以考虑交叉暗柱支撑。地震运动的主要原因之一是该地区地壳的垂直运动，这与内部地质和地理结构的运动密切相关。为了有效保证建设项目内部地质构造的运动结构更加合理，设计人员必须认真收集和分析具体地质和地理调查统计资料，并根据具体地质和地理环境条件，准确判断和找出该地区地壳垂直运动的运动趋势和特征，分析该地区的地震运动趋势，确保区域建筑工程地质结构总体布局和该区域地震运动趋势大致处于相对垂直的运行状态，有效降低特大地震对区域建筑工程前期工程设计的不利影响。

2.3 截面加固技术

从建筑结构的实际情况来看，在开展加固设计工作时，通过应用截面加固技术可以有效提升加速效果。具体而言，截面加固技术是将建筑物相关结构件的横截面积进行增加，以此来有效加固结构。该技术一方面可以使建筑自身结构得到有效优化，而另一方面还能够使建筑结构的承载能力得到提升，并修复部分受到损伤的结构，使建筑结构的安全性和稳定性得到有效提高。在实际应用过程当中，相关施工人员需要在建筑物周围合理搭设脚手架，因此容易对建筑物的实际使用环境产生影响，同时也会对后续相关加固工作的开展造成阻碍。因此，相关施工人员需要合理完善截面加工技术的应用方案，从而使该项技术的应用效果得到提升。

2.4 提高相关人员专业能力

施工过程中，信息技术的应用不仅可以减少施工人员的工作量，减少安全隐患，而且可以提高整个施工过程的效率。但针对目前我国施工人员缺乏专业知识和实际操作技能的问题，需要施工单位对员工进行专业基础和专业能力的培养，保证施工人员在施工作业中能够对结构设计和施工技术中的各个特点进行相应的分析，并处理好二者的协同关系，以达到促进施工单位经济长期持续发展的目的。施工单位和施工人员的综合素质决定着整个工程的质量，也决定着企业未来的发展方向。施工单位可以先与专业院校合作，通过校企联合教学的方式培养出专业人才；对施工人员进行相应的等级筛选，每个人都要接受施工单位的专业培训，并进行定期考核。对在最终的考核中实践能力强或在知识储备量上相对丰富的人员进行更高等级的划分，在薪酬和福利方面将得到相应的提高。

2.5 注重数字技术运用

建筑物结构布置方式选择项目相对较多，同一建筑工程，一般拥有多种结构布置方案和结构分析方法。由于结构分析方式和建筑物设计有着密切关联，所以需要做好分析方式选择，以便找到最佳的设计方案。目前较为理想且应用效率较高的分析方式，主要以数据技术为主， BIM等新进技术的运用，使得建筑分析变得更加直观、高效。设计人员可按照事先采集到的数据，根据实际建设要求，展开仿真建筑模型建设，再依据3D立体模型，对各项细节设计进行调整，可实现对各部分设计方案的精准分析，及时发现设计不足之处以及交叉设计不合理问题，能够为最优方案设计提供精准技术方面的支持。

2.6 碳纤维房的结构加固技术

碳纤维房的结构加固技术在实际应用过程当中，需要对碳纤维进行合理利用，以此来对布料、板子等进行制作，并采取具体的粘贴方法，将其在建筑结构表面进行有效固定，使建筑的承载能力得到有效提升。该项技术在实际应用过程当中具有明显优势，不仅材料质量相对较轻，而且还具有较高的强度，可以避免结构受到腐蚀。现如今，该项技术已在建筑结构加固当中得到了有效应用，需要相关施工人员合理利用碳素纤维和结构胶，有效加固建筑结构，并提高建筑自身的耐久性和实用性。在实际应用中，相关施工人员还应针对建筑物自身已有的损害问题和设计要求等进行分析，合理选择材料进行加固，从而修复的基层部位。

2.7 注重概念设计优化

采用统一系列设计方式，合理展开建筑材料使用，是保证构件能够得到充分利用，并与其他构件形成有效配合的重要举措，也是设计优化概念的核心内容。由于在对优化问题进行处理和分析过程中，单纯依靠数字化软件并不能完全达到优化设计的各项需要，设计人员的概念设计重要性极为突出，所以需要加强对概念设计的优化。应明确，设计人员的综合素质以及设计经验和技术水平等，会直接对其概念设计产生影响，因此需要加大人员专业技能培训力度以及经验积累辅助力度，确保人员综合素质水平能够得到不断提升，进而为结构优化设计高质量展开提供有利支持。

2.8 外包型钢加固法

外包型钢加固法的使用主要遵循了减少增加原建筑结构界面的特点，在此基础上提高建筑整体的承载力。目前，外包型钢加固法主要分为湿式外包和干式外包两种。湿式外包型钢技术操作简单，而且加固效果较为明显。但是在施工过程中钢材的使用量较大，会无形中增加加固施工的成本造价。这种技术基本上是针对一些结构强度要求非常高，而且加固面积不扩大的建筑。比如，建筑物的柱、梁。

2.9 钻孔灌注基础要点

建筑工程在施工过程中，尤其是高层建筑以及复杂型建筑，无论是在结构设计还是施工操作过程中，都存在着较严重的问题，使施工单位在施工过程中面临着更为严峻的挑战。工程建设中，设计人员一般选择钻孔灌注法。如果施工单位对细部处理不当，将导致钻孔灌注的优势无法有效发挥，特别是在进行设计时，施工单位为了降低成本，往往采用效率低或安全性差的设备，以致于工程施工过程中桩基结构本身的稳定性和质量无法得到保证，从而产生安全隐患。为此，在建筑工程中，要协调好结构设计与施工技术两个方面的问题，施工单位必须加强设备管理，根据实际情况选择合适的设备，以保证整个工程的质量。