试论建筑结构设计优化策略

试论建筑结构设计优化策略

胡春雨

中国二十二冶集团有限公司设计院

摘要：建筑结构是土木工程设计与施工中需重点考虑的工作内容，结构质量与工程安全性、耐久性息息相关，是确保工程建设目标高质量实现的关键。通过实践经验完成后续的工作， 进而实现对建筑结构功能性的优化与管理。对当前建筑结构进行深入研究能够发现，仍存有较多问题，不利于建设作业的持续、安全推进。这就需要分析设计出针对性的问题处理方案，实现建筑结构的全面优化，为土木工程高质量、高效率建设奠定良好基础。

关键词：建筑结构；结构设计；优化策略

中图分类号:  TU7      文献标识码：A

引言：

为强化建筑结构质量，本文阐述结构设计时需遵循的合理性、完整性、高效性原则。对当前土木工程建设中，建筑结构存在的结构安全标准低、未考虑环境因素、地基结构稳定性差、结构墙设计不合理等问题进行系统化分析，并给出相应的处理、优化对策，实现各类结构问题的有效解决，以此增强建筑结构整体稳固性、安全性。

1建筑结构设计原则

1.1合理性原则

在对土木工程建设方案进行设计时，应注重建筑整体结构的设计，并满足工程所规定的一些基本要求：建筑结构需具备极强稳定性，能够起到保护、支撑建筑的作用。工程结构是否合理、稳定直接决定了工程安全性能的发挥效果，同时，也与工程质量息息相关。结构设计前，要求设计人员全方位分析建筑结构，依托于现场实际情况，组建专业勘察团队，获取工程周边的地质信息，以此为依据，着手于建筑结构的设计工作，确保初期结构设计、施工方案的可行性、科学性，与工程建设要求相符合，并达到行业规范标准。

1.2 完整性原则

建筑结构设计时，要求设计人员始终遵循完整性原则，站在全局性的角度对建筑结构整体进行分析，以此增强设计方案的完整性，避免设计缺陷的存在。当完成工程结构方案最终设计后，需深层次分析方案整体，重点关注相对薄弱的施工环节。同时，还需依照国家相关标准，结合工程结构与性能要求，对建筑结构进行严格审核，有助于建筑结构安全性能的进行一步提高，推动后续各施工环节高质量、高效率进行。

1.3 高效性原则

建筑结构设计期间，应对建筑物有关设计图标加以明确，做好各项数据信息的收集与整理工作，为结构设计提供大量数据参考。同时，还需对所掌握信息进行分析，从中筛选出有价值数据，完成信息的分类，对于一些重点施工环节的图标应做好醒目标示。此外，设计人员需系统化、综合化地考量工程建设过程中可能遇到的施工难点，并预测各类施工风险，加以细致、深入分析导致风险发生的原因，制定相应的应急预案，增强建筑结构设计针对性、准确性的同时，可保证施工问题的第一时间解决，促使施工效率大幅提升。在良好结构设计方案的支撑下，可有效规避设计、施工环节误差问题的发生，以保证施工进度与质量。

2建筑结构设计优化策略

2.1建筑结构加固施工设计

在加固设计之前，施工单位应聘请专业的机构对建筑结构进行鉴定，并严格按照评估报告实施设计，在施工过程中，技术人员应严格按照加固设计方案进行施工，在保障施工进度和质量的前提下，使建筑结构加固成本进一步降低。因此，在对建筑结构进行加固设计过程中，应注意以下两点。（1）在加固设计过程中，技术人员应从经济角度出发，使加固设计可行性进一步提高。建筑物在长时间的自然环境侵蚀下，会产生结构失稳的情况，为了保障其使用安全性，技术人员应对其进行加固设计，并对加固成本进行分析，如果存在成本过高的情况，应重新进行规划设计，使其经济效益进一步提高。（2）在对建筑物进行加固设计之前，技术人员应与原承建单位和设计单位进行沟通，收集其原始施工资料，在保留原有建筑物的承重部分的前提下实施设计，防止对建筑物造成二次破坏。若原有建筑档案不完整，技术人员应以原有设计图纸为基础，深入到现场进行勘察，使加固设计更加合理。

2.2 充分考量建筑结构施工环境

设计建筑结构时，要求设计人员注重现场环境勘测工作的开展，杜绝沿用固化思路执行结构设计工作的现象发生，根据勘测得到的结果加以综合性分析后，才能执行相应的设计工作。具体流程如下：首先，组建专业勘察团队深入现场，对待施工区域进行考察，在此期间，需做好考察数据的详细记录。侧重对建筑周边整体环境以及地下各类管线铺设情况的检查，尽可能做到对现场施工条件与环境的详细掌握。其次，对施工所在地的水文、地质、湿度等施工影响因素进行分析，制定详细的分析报告后移交给设计部门，加强设计人员、勘察人员的沟通与交流。为保证结构设计方案合理性，设计人员也应与勘察部门一起参与到现场考察工作中，并在建筑图纸上做好重要结构部位的标示，为结构设计工作提供参考。最后，需对建设成本加以综合考量，在不影响施工质量的前提下始终遵循经济性建设原则，再结合勘察结果以及项目需求，开展建筑结构的设计，确保设计方案科学性、经济性，为土木工程建设质量提供可行结构设计方案参考，以此强化建筑结构安全性能。

2.3严格把控各项参数标准

首先，需要对振型数进行合理的计算。在进行剪力墙结构的设计时，为了更好地掌握各个系数和工程质量，确保结构的设计方案是合理的，应保证振型数大于起初设定的数值。其次，需要计算墙体竖向分布筋的配筋率。通常情况下，配筋率的大小是以实际的配筋率为标准，这样可以减少总体的计算误差。最后，最小地震剪力系数的确定。根据工程实际操作条件，采用最小剪力系数作为结构的抗震性能指标，对结构计算参数进行明确，从而确保建筑的稳定性。

2.4完善平面结构布置

在剪力墙结构的设计中，需要有一个合理的平面结构布局为基础，才能保证其正常工作。在实际设计过程中，要遵循整体的原则，并且要对平面结构进行整体控制，以保证结构的均匀对称。此外，在平面结构布局环节中，当建筑物的长、宽都比较大且结构不规则的时候，需要保证其适用性和结构的合理性。在进行剪力墙布置时，应遵循“沿周布设”的原则，增强整体的抗扭转能力，保证结构的刚性中心与质量中心的有效一致，从而在发生地震时，通过减小扭转力来确保建筑整体的质量。

2.5科学落实地基结构设计工作

设计地基结构时，要求设计人员合理利用人工技术方法，着手于天然地基结构的全方位处理工作，以此增强地基结构整体稳定性、安全性。当前，在对地基结构进行处理时，常应用的处理方法有三种即压实地基技术法、换土垫层法、预压地基法。一般来说，若建筑基础下方地基缺乏均匀性，整体为软土结构，在不经过处理的情况下便无法满足上层结构对基础地基在承载性能方面的需求。对此，应采取换土垫层法执行地基结构的处理工作：先对软土层进行开挖，再向开挖区域中回填土方，如碎石、灰土、砂土等，紧接着做压实处理，以此增强地基结构整体稳固性。但需注意的是，为获得预期地基结构处理效果，设计人员应在开展工作前深入了解施工环境，检测水文条件以及地质结构，尽可能避开地基中的软土层。但在考察过程中，如果发现地质分布均匀，则需在布设探测点时，将各点之间的距离控制在 20m 左右，实现对现场整体地基结构的实时监控。若地基结构表现出复杂性的特点，应适当增加勘测密度，同时还需对地下水的分布情况进行深入了解，避免自然环境对地基结构设计与施工质量、效率的影响。

结束语

   作为我国基础设施建设的重要组成，土木工程建设水平直接影响着国民生活与生产，而工程结构是保障建筑整体质量的关键，对此，需对结构设计与施工加以重视。

参考文献

[1]戴晓东.房屋结构设计中的建筑结构设计优化策略[J].智能城市,2019,5(16):41-42.DOI:10.19301/j.cnki.zncs.2019.16.020.

[2]李平.建筑结构设计中的优化策略研究[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2019(07):180+182.

[3]张晖.装配式建筑结构设计的优化策略探讨[J].城市建设理论研究(电子版),2019(18):59.DOI:10.19569/j.cnki.cn119313/tu.201918054.

[4]苗瑞强.房屋结构设计中的建筑结构设计优化策略[J].四川水泥,2019(02):136.

[5]叶欣.房屋结构设计中的建筑结构设计优化策略[J].中国新技术新产品,2019(03):99-100.DOI:10.13612/j.cnki.cntp.2019.03.061.