建筑結構設計與質量優化的途徑研究

通訊作者：常壘壘，1987年7月，男，漢族，山東茌平人，現任四川航洋電力工程設計有限公司山東分公司副總工程師，中級工程師，本科。研究方向：結構設計。

摘要：在建筑行業發展水平不斷提高的當下，建筑設計中對建筑結構的要求也變得越來越高。在這一背景下，我國的建筑結構設計與質量優化水平得到有效地提升。同時，我國的建筑結構設計與質量優化工作也逐漸暴露出了一些需要改善的問題。因此，本文針對建筑結構設計與質量優化的作用、原則與具體的優化措施進行研究。通過本研究，希望能夠進一步提升我國建筑結構設計和質量優化工作的水平，促進建筑行業的進一步發展。

關鍵詞：建筑結構設計;質量優化;建筑使用質量

Abstract： With the continuous improvement of the development level of the construction industry， the demand for building structure in building design is becoming higher. In this context， China's building structure design and quality optimization level has been effectively improved. At the same time， the building structure design and quality optimization work also gradually exposed some problems that need to be improved. Therefore， this paper studies the function， principle and specific optimization measures of building structure design and quality optimization. This study hopes to further improve the level of building structure design and quality optimization in China and promote the further development of the construction industry.

Keywords： Building structure design; quality optimization; building quality

一、引言

目前，人們對建筑的需求除了要求建筑具有實用性之外，還要求建筑結構具有更強的穩定性，同時需要建筑具有較好的經濟性與使用安全性。因此，在進行建筑結構設計的過程中，不僅需要對建筑結構進行優化，而且需要在設計中保障建筑的質量[1]。

本文在研究中將重點探究建筑結構設計和質量優化中需要遵循的原則以及具體的建筑結構設計質量優化措施。在研究過程中，還需要重點探究建筑結構設計和質量優化中的注意事項。只有對上述內容進行深入研究，才能有效促進我國建筑結構設計與質量的進一步提升。

二、建筑結構設計質量優化的作用

（一）促進建筑行業的整體發展

在經濟高速發展的當下，人們對于建筑的質量和實用性提出更高的要求。在這一基礎上，我國建筑結構設計和質量優化的水平得到了較大幅度地提升，對整個建筑行業的發展起到了較大地促進作用。

1.建筑結構設計和質量優化水平得到提升，我國建筑設計與施工企業的盈利水平也得到進一步提升，整個建筑行業的發展水平都得到較大幅度地提高。

2.建筑行業發展水平的提升，促進了我國整體建筑施工質量的發展[2]。

（二）提升建筑的整體質量

與其他行業相比，建筑行業具有規模大、建筑周期長、資金需求大的特點。為進一步加強自身的發展水平，建筑企業在質量優化方面通過對員工進行培訓、引進先進設備等措施進一步加強了自身的施工能力。

受此影響，建筑設計與施工的質量就得到了進一步提高。同時，通過對建筑結構設計和質量優化的水平進行提高，我國建筑企業的施工成本也得到了更加有效的控制。對于建筑企業來說，這種情況就要求其進一步加強自身的建筑結構設計和質量優化水平，從而實現發展水平的進一步發展。

（三）加強建筑的使用安全性

在建筑設計中，建筑的結構設計合理性會對建筑的使用安全性產生至關重要的影響。

1.在進行建筑結構設計的過程中，設計方法的科學性將在很大程度上影響建筑結構的穩定，進而在更大程度上對建筑的使用安全性產生影響。

2.在對建筑質量進行優化的過程中，建筑企業需要從建筑材料、施工步驟、使用新技術等方面提升建筑物的使用安全性。在這一基礎上，建筑的使用安全性就能夠得到更大程度的發展。

三、建筑結構設計與質量優化需要遵循的原則

通過研究發現，在進行建筑結構設計與質量優化的過程中，需要遵循一定的原則保障建筑結構設計和質量優化工作的效果。這些原則主要包括保障建筑的舒適性、對建筑施工成本進行控制以及通過保護環境提升施工安全性與施工質量（保護施工環境能夠優化建筑材料的存儲條件，因而有利于提升施工質量）等幾個方面。

只有遵循這些原則，才能保障建筑結構設計與質量優化的效果，進而推動建筑行業的進一步發展。

（一）必須保障建筑使用的舒適性

建筑是人們生活和工作的主要場所，因而建筑的舒適度會對使用者的體驗以及建筑的整體質量產生至關重要的影響。在這一情況的影響下，保障建筑的使用舒適性成為建筑結構設計和質量優化工作中需要遵循的重要原則之一。在建筑的使用舒適度得到有效保障的前提下，建筑行業的發展水平就能夠得到進一步提高。

在進行建筑結構設計的過程中，需要針對建筑物結構的細節進行優化，從而在細節上提高建筑各部分結構的質量，促進建筑整體舒適度的提升。在建筑質量優化方面，需要建筑企業在現有的基礎上進一步加強建筑細節質量的處理水平，從而進一步加強建筑的使用舒適度[3]。

（二）建筑結構設計與質量優化必須能夠降低建筑成本

建筑行業是一個資金需求比較大，而且投資周期比較長的行業。在建筑結構設計與質量優化的過程中，需要遵循的另外一個重要原則就是降低建筑的設計和施工成本。

1.在進行建筑結構設計的過程中，設計者需要在不影響建筑施工質量與使用安全性的基礎上選用更加廉價的建筑材料和更合理的建筑結構進行設計，在這一問題上，施工企業必須將保障建筑材料質量作為采購的首要條件，并在滿足這一條件的基礎上選擇價格相對低廉的建筑材料，而不能在采購中本末倒置，有效采購價格低廉的材料，從而降低設計與施工成本。

2.在建筑質量優化方面，需要建筑企業選擇成本更加低廉的方式對建筑質量進行優化。只有有效地降低了建筑成本，才能進一步擴展建筑企業的盈利空間，并在這一基礎上加強建筑企業的發展水平[4]。

（三）建筑結構設計與質量優化必須有效的保護環境

在經濟不斷發展的當下，建筑施工對環境的破壞也引起了越來越多人的重視。在進行建筑施工的過程中，對環境產生的破壞主要包括噪音污染、粉塵污染以及建筑垃圾污染等。對于建筑施工企業來說，如果在施工過程中無法對環境進行有效的保護，不僅會導致施工現場周邊住戶對建筑施工企業產生不滿，而且會對施工企業自身的施工人員或設備的安全造成不利影響。因此，企業在進行建筑設計和施工的過程中，需要將環境保護作為建筑結構設計與質量優化中需要遵循的重要原則之一。只在施工過程中有效的保護環境，才能從增加施工安全性、保障建筑材料質量等方面為建筑行業發展水平的進一步提升做出應有的貢獻。

四、建筑結構設計與質量優化的措施

本文針對建筑結構設計和優化的具體措施以及建筑結構設計和質量優化措施施行過程中的注意事項進行了研究。通過本研究，希望能夠進一步加強建筑企業的建筑結構設計與質量優化水平。

（一）對整體結構與細節進行統一

在對房屋建筑的結構進行優化設計的過程中，首先就必須對建筑的整體性能和細節進行統一。只有如此，才能在最大程度上保障建筑設計的質量。

1.在進行建筑結構設計的過程中，需要保障建筑整體結構的簡潔性，采用合理的設計方法加強建筑結構的整體設計水平[5]。在圖1中，建筑結構的簡潔性就得到了較好的體現。

2.在對建筑結構整體性進行優化的基礎上，還需要在細節上對建筑結構進行科學的處理。而在具體的設計思路方面，需要盡量采用簡單的幾何結構對建筑結構進行設計，從而在保障建筑美觀性的基礎上促進建筑結構穩定性的進一步提升。而在建筑設計細節進行優化的過程中，還需要每一處細節的結構穩定性。只有做到這一點，才能進一步提升建筑的實用性、美觀性與整體質量。

（二）重點設計和優化上層建筑結構

在建筑中，建筑結構的上部在整個建筑中占據著重要地位。因此，需要在建筑結構設計中針對上層建筑設計進行更加系統的優化。

1.需要在進行建筑結構設計的過程中對上層建筑結構的美觀性進行優化，并在設計中體現出建筑設計的主題。只有如此，才能保障建筑的美觀性。

2.在進行上層建筑設計的過程中，需要針對建筑使用的材料和結構框架進行合理的規劃，從而在保障上層建筑美觀性的同時保障建筑的質量。在上層建筑的結構得到科學的優化之后，建筑的整體質量和使用性能就能夠得到更加有效的提升[6]。

3.在進行建筑設計的過程中，還需要重點研究和規劃上層建筑的力學架構，保障建筑的整體穩定性。只有重點加強了上層建筑的結構設計，才能在現有的基礎上進一步優化建筑的整體質量。

在本研究中，選擇某球冠式伏動建筑的上層設計圖進行了分析和研究，得出了上述結論，如圖2。

（三）優化建筑的整體承重性能

在建筑質量的各項指標中，建筑的整體承重性能也是重要的內容之一。因此，在進行建筑結構設計和質量優化的過程中，需要對建筑的整體承重結構進行更加系統的優化設計，從而保障建筑的整體質量。

1.在建筑結構設計中，需要設計者對建筑承重部位（外墻、內部承重墻、支撐柱等）的尺寸、厚度等指標進行合理的規劃，從而確保建筑質量的穩定性。

2.在進行建筑施工的過程中，需要建筑施工企業嚴格按照施工設計圖的要求對建筑承重部位的質量進行監督和管控。通過使用優質建筑材料進行承重部位施工以及針對承重部位施工過程的重點監督強化建筑的承重性能。只有做到這一點，才能有效保障建筑結構的穩定性與建筑的整體質量[7]。

在圖3中，針對建筑結構中的承重部位進行了標示。

（四）合理規劃建筑高度

在針對建筑結構進行設計的過程中，需要對建筑的高度進行合理規劃，從而保證建筑質量的穩定性。

1.在進行建筑高度規劃時，需要確保建筑高度不會對建筑整體的穩定性與建筑材料的抗壓能力產生不利影響。也就是建筑高度增加產生的重力小于地基和承重墻的抗壓能力。

2.在規劃建筑高度時，必須確保建筑的高度不會影響到周圍其他建筑的采光。因此，在周圍存在其他高層建筑時，需要對建筑的高度進行適當的壓縮。只有對建筑高度進行合理的規劃，才能從加強結構穩定性、改善建筑采光條件等方面保障建筑的整體質量。

3.在規劃建筑高度時，還需要考慮當地發生地震的可能性和建筑的整體抗震性能。在地震帶和附近設計的建筑，其高度需要得到合理的壓縮。

（五）合理選擇建筑材料

在對建筑進行質量優化的過程中，需要對建筑材料進行合理選擇，以保障建筑結構的穩定性和建筑的整體質量。

1.在選擇建筑材料時，必須根據建筑結構的設計強度對建筑材料進行科學的對比與選擇，從而確保建筑材料的質量不會對建筑的質量產生不利影響。

2.在選擇和使用建筑材料的過程中，需要對建筑材料的各方面性能進行全面檢測，從而確保建筑施工企業能夠使用合格的建筑材料進行建筑施工。只有如此，才能在最大程度上保障建筑整體結構的穩定性與建筑質量[8]。

3.在進行建筑結構設計的過程中，設計者需要參考現有建筑材料的結構強度進行設計，從而保障建筑結構設計的合理性。

（六）建筑結構設計與質量優化中的注意事項

在進行建筑結構設計與質量優化的過程中，除了需要采取上述措施外，還需要注意以下幾個方面的問題：

1.在結構設計過程中需要設計者利用計算機構建出建筑結構設計模型，從而通過研究模型的特點體現找出建筑結構設計中存在的問題。只有如此，才能保障建筑設計的合理性。

2.在進行建筑結構設計和質量優化的過程中，需要深入研究建筑設計中的各項設計指標，保障建筑結構設計方案與質量優化措施的合理性。在進行建筑結構設計與質量優化的過程中，通過上述措施，能夠進一步保障建筑的整體質量和建筑的使用性能。

五、結論

綜上所述，在建筑行業，建筑結構設計與質量優化是建筑設計和施工中的重要工作。科學的建筑結構設計與質量優化措施，不僅能夠保障建筑質量，而且能夠保障建筑的使用舒適性和實用性。

在本文中，主要針對整體結構與細節進行統一、重點設計和優化上層建筑結構、將承重墻作為質量優化重點、合理規劃建筑高度以及合理選擇建筑材料等幾個方面的措施進行了深入研究，并進一步研究了建筑結構設計與質量優化中的注意事項。通過對上述問題進行研究，希望能夠在現有的基礎上進一步提升建筑行業的整體發展質量和發展水平。在這一基礎上，我國建筑行業就能夠為我國的經濟發展做出更加重要的貢獻。

參考文獻：

[1]楊粵.談建筑混凝土結構的優化設計[J].建材與裝飾， 2019，12（31）：94-95.

[2]郁春春.試論建筑結構設計優化方法在房屋中的運用[J].居業， 2019，14（10）：46+48.

[3]劉筱瑋.基于改進蚜蟲算法的裝配式結構設計優化研究[D].河北工程大學， 2019.

[4]周惠娟.建筑結構設計優化方法在房屋結構設計中的應用初探[J].綠色環保建材， 2018，15（09）：99.

[5]底江衛.建筑結構設計優化方法在房屋結構設計中的應用[J].住宅與房地產， 2018，16（12）：59.

[6]姜方紅.建筑結構設計中的優化策略[J].智能城市， 2018，04（06）：23-24.

[7]何柳辰.建筑結構設計質量評價方法的研究[D].廈門大學， 2017.

[8]李建超.房屋建筑結構設計中優化技術應用探討[J].低碳世界， 2016，15（09）：146-147.