淺析土木工程建筑結構設計

李運超

（貴陽市建筑設計院有限公司 貴州省貴陽市 550000）

引言

伴隨著建筑領域的不斷發(fā)展，建筑數(shù)量也在不斷的增加。但是，在經歷了多次嚴重傷亡事件之后發(fā)現(xiàn)，在安全性方面的結構預防性處理存在明顯的不足問題，在自然災害發(fā)生之后仍然會發(fā)生較高的工程事故。另外，因為我國大多數(shù)地區(qū)并不屬于自然災害高發(fā)地區(qū)，所以在建筑的結構設計方面對于安全性的設計重視度也并不高，在安全性方面的經濟投入意識也比較弱。但是安全性設計屬于建筑結構設計中最為關鍵的任務，特別是對于建筑安全性保障有著直接性影響。對此，探討土木工程建筑結構設計應用具備顯著現(xiàn)實意義。

1 土木工程建筑結構設計的基本原則

1.1 合理性

土木工程建筑的方案設計中，需要先對建筑結構提出基本性的要求，務必保障工程建設的基本安全性能。同時在建筑結構設計中需要保持較高的合理性，尤其是在設計中的安全性以及工程建設質量[1]。土木工程建筑結構設計中必須對結構的特征實行全面性的分析，并對施工中現(xiàn)場情況進行簡要分析，對工程地質條件進行全面調查，從而保障結構方案的設計合理性，促使建筑工程的方案設計可以滿足實際需求，從而保障最終設計結構能夠滿足質量標準。

1.2 高效性

土木工程的建筑結構設計過程中，必須先對建筑物的設計圖表實行全面性標注，確保設計方案在實際設計中所存在的各類數(shù)據(jù)資料，同時對建筑結構實行全面性的分析與探討，探討其中可能存在的安全性風險，在土木工程建筑結構設計中需要突出重點結構設計，尤其是對于部分承重墻、承重結構等方面的設計，做好難點與重點的突破性設計，探討在自然災害發(fā)生之后建筑所可能遭受的影響和損失，從而保障方案的最佳化經濟性與安全性[2]。

1.3 完整性

土木工程建筑的結構設計必須充分考慮整個設計完整性，對工程實行集中化的分析和探討，總結設計中所存在的缺陷和不足。設計人員需要在設計方案設計完成之后技術對方案實行針對性的補充和優(yōu)化，尤其是對薄弱環(huán)節(jié)、重點環(huán)節(jié)實行反復多次分析，嚴格根據(jù)國家的標準進行設計，確保設計結果可以滿足審核要求，提升建筑結構的安全性，保障工程穩(wěn)定性。

1.4 安全性

建筑本身的作用在于為人們提供一個安全且舒適的場所，或者是提供一個可以居住或短暫停留的空間，作為一個人們需要進入的空間，規(guī)避風吹日曬以及其他極端天氣是基本的要求。自然災害屬于自然災害當中危害性較高的一種，其能夠形成的影響也是非常明顯的，自然災害對于建筑的影響不僅體現(xiàn)在地震方面，同時還涉及到海嘯、泥石流等自然危害性事件，對于社會危害性非常高，同時對于建筑本身的安全性也會形成極大的挑戰(zhàn)[3]。對此，在一個破壞性較高的災害發(fā)生之后人們對于建筑這一避難所的依賴性便會更高，此時建筑結構的穩(wěn)定性與安全性便顯得格外重要。另外，在市場經濟不斷發(fā)展的當下，城市的人口密集程度也在不斷提高，建筑的數(shù)量不斷增多，建筑的密集程度不斷提高，在自然災害發(fā)生之后如果造成建筑倒塌，其形成的危害性會成倍增長，這也就要求建筑結構具備更強的安全性特性。

2 土木工程建筑結構設計措施

2.1 提升建筑安全性能力

安全性能力的設計主要是保障建筑在自然災害發(fā)生時遭受的破壞程度可以控制到最小，在實行建筑結構設計時，需要做好4個方面的設計：①保障穩(wěn)定的地基。地基是建筑質量的基礎，安全性性能中地基的影響也比較高，會決定整個建筑的安全性能力[4]；②建筑的結構中必須具備較強的安全性能力結構，例如采取幾何圖形時應當盡可能保障圖形本身具備較高的穩(wěn)定性特征，規(guī)律以及對稱的建筑結構有利于提升建筑的穩(wěn)定性，進而控制自然災害對于建筑的影響；③在建筑設計中應當做好細節(jié)性的安全性設計。例如，在建筑受力設計時需要明確結構穩(wěn)定性比較差的部分，同時高度重視建筑安全性能力的影響因素。我國有明確的建筑安全性標準，在寬度、高度以及密度等方面均有安全性的范圍，這也間接保障了建筑在安全性方面的能力。另外，做好多方面的安全性結構設計可以更好的減少和規(guī)避建筑之間的影響，規(guī)避相互碰撞而導致的二次傷害；④保障建筑空間的整體性能，規(guī)避建筑在豎向結構方面的剛度從而為建筑提供有效的支撐，在發(fā)生自然災害時可以更好的減少自然災害所形成的變形影響。另外，近些年衍生出了大量的高層建筑，對于高層建筑而言安全性性能的重要性會更加突出，在設計時必須充分考慮水平與垂直兩個方向的負荷量，并根據(jù)負荷量采取針對性的處理措施，應用科學合理的抗側力結構，并對位置、結構等實行綜合分析，明確建筑物本身的荷載分布情況。

2.2 強化圖紙設計

圖紙屬于建筑工程中的關鍵性施工依據(jù)，同時也是保障施工效益的重點資料。圖紙在施工過程中的影響力比較突出，設計人員只能夠借助圖紙的方式實現(xiàn)對施工質量、施工安全性、建筑物安全性能等給與保障。我國建筑行業(yè)的施工人員在文化水平方面一直存在一定的局限性，所以在圖紙方面設計的重要性也就顯得更加突出[5]。在施工過程中，普遍存在敷衍設計圖紙要求的現(xiàn)象，圖紙當中的內容也存在一定的缺陷，這也促使設計圖紙無法真正落實于施工中，無法發(fā)揮施工質量保障性作用。對此，需要在圖紙方面進行針對性的完善。投資者需要清晰的認識到經濟效益和建筑質量之間的關系，明確企業(yè)的經濟收益和建筑施工質量的關聯(lián)性，從而保障圖紙的完善性，盡可能確保圖紙設計中經濟成本與施工質量的最佳關系。在圖紙設計方面，需要明確其中多個參數(shù)指標，需要對圖紙內容給予直觀性的判斷，設計中必須明確標注參數(shù)以及含義，對于部分參數(shù)需要針對性的設計，在施工中需要明確參數(shù)界限，確保施工人員可以在施工中不會對圖紙形成模棱兩可的理解，保障設計方案的有效實施。

2.3 優(yōu)化安全性設計，降低自然災害影響

在完善自然災害設計的基礎上，需要根據(jù)自然災害對于建筑的影響采取針對性措施降低自然災害對于建筑的穩(wěn)定性影響。當前所應用的方式最為普遍的是在建筑的基礎結構與主體之間構建一個隔離層，同時也有提出頂端部分構建反擺的措施。借助這一些設計方式規(guī)避自然災害發(fā)生時建筑之間、建筑結構之間的相互碰撞，從而有效的解決自然災害發(fā)生的過程中建筑發(fā)生振動過大幅度的問題，進而確保建筑結構的穩(wěn)定性。這一些設計思路當前已經有較為廣泛的普及，同時在部分實踐性項目當中也確定了方式方法的可行性。另外，需要做好抗震方面的設計，例如借助綜合受彎梁、偏壓柱、受剪等系數(shù)的調整提高結構的抗震性能，做好板設計與配筋的結構設計，促使板的長邊與短邊的合理設計，板長寬比小于1.5倍按雙向板進行設計，長寬比大于2以按單向板設計等。

2.4 強化建筑的剛度

在建筑結構的防護以及外部的防護設計做好之后，還需要從根本上保障建筑本身的堅硬程度。首先，需要充分考慮建筑當中的材料應用，以鋼筋混凝土為例，因為鋼筋混凝土在建筑工程中的應用量比較高，同時也是保障建筑穩(wěn)定性的關鍵。對此，在這一方面雖然我國目前有相應的規(guī)定，要求對不同建筑必須采取不同標準的鋼筋混凝土進行施工，從而保障建筑結構穩(wěn)定性。但是，在實際施工中不能將規(guī)定當做是目標，而應當不斷的探索和優(yōu)化建筑的穩(wěn)定性，當前仍然需要對建筑的材料進行進一步的探討和研究，尋找最佳的建筑材料以及施工方式，在建筑施工過程中在減少材料應用成本的同時最大程度提升材料在建筑結構穩(wěn)定性方面所能夠做出的貢獻，從而保障建筑的安全性能。

2.5 強化建筑外部結構的安全性性能

目前大多數(shù)安全性設計都是針對建筑結構方面的技術層面上進行，但是在外部結構中也有較為突出的安全性影響因素。首先，需要先對建筑的地形選擇結果以及周邊環(huán)境因素等進行分析，在建筑建造地方面盡可能規(guī)避泥石流、山體滑坡等常見災害地區(qū)，應當以平坦開闊的地帶為主，一方面能夠盡可能的縮短逃出建筑所需要的時間，另一方面可以在自然災害發(fā)生之后減少對于建筑的影響，能夠以更快的速度恢復正常生活。另外，在建筑結構的施工方面應當盡可能提升相關人員的安全性意識，無論是設計時還是施工人員，都應當具備較強的安全性意識，在設計方面提高對于結構的優(yōu)化，提高建筑安全性性能，在施工方面保障施工質量的可靠性，盡可能減少自然災害對于建筑、人員的影響。

3 結語

綜上所述，就目前而言，人們對于建筑的安全性、舒適性要求都在不斷的提升，這也間接要求建筑企業(yè)在建筑結構的設計方面堅持安全性、人文性理念，為人們提供更加舒適的結構設計成果。在實際工作中，一方面需要堅持結構設計的概念性研究，另一方面需要注重將概念應用于工程的能力，對建筑結構提供良好的設計提升建筑工程的設計水平以及施工質量，進而保障建筑工程本身的安全性。