土木工程建筑結構設計優化研究

劉延杰 施敏

摘要：土木工程建筑結構設計的科學性及合理性直接影響著整個工程的施工效率及施工質量，需要安排專業的設計人員做好這一工作，在保證工程質量的同時，降低工程施工的投入成本，促進土木工程的不斷發展。為實現科學的土木工程建筑結構設計，本文就針對土木工程建筑結構設計存在的問題進行分析，探究土木工程建筑結構設計優化措施，希望能為相關工作人員提供一些有效參考依據。

關鍵詞：土木工程;建筑結構設計;優化措施

近年來，隨著我國建筑行業的快速發展，土木工程建筑施工的質量控制面臨著更高要求，比如建筑的規模、外觀、功能、內部設備等各個方面都必須要達到相關標準的要求，并保證工程項目的經濟效益。雖然土木工程建筑施工的技術工藝越來越先進，但是在土木工程建筑結構設計方面存在一些問題，導致土木工程建筑施工的質量受到較大影響，不利于土木工程建筑施工的順利開展。因此，有必要深入分析土木工程建筑結構設計存在的問題，采取有效措施進行優化，使土木工程建筑結構設計的質量得以有效提升。

1、土木工程建筑結構設計存在的問題分析

1.1地基設計存在的問題

在進行土木工程建筑結構設計中，需要認識到地基設計對整個結構起到的重要作用，可以有效提升土木工程建筑結構的安全性及穩定性。由于土木工程建筑的承重力不斷提升，使得地基設計面臨著更多挑戰，很容易出現一些原則性的問題，比如設計人員未能考慮到建筑自身重量造成的不均勻沉降問題，未能考慮到地基滲漏方面的問題，導致工程地基的安全性及穩定性受到較大影響。同時，部分土木工程建筑自身帶有地下室，設計人員未能做好現場的考察工作，無法對墻體設計、混凝土強度等各方面制定合理的設計方案，最終影響到工程地基的施工質量[1]。

1.2抗震設計方面的問題

隨著建筑工程朝著高層化、大型化的方向不斷發展，抗震設計受到建筑從業人員的高度關注，需要嚴格做好抗震設計，確保土木工程建筑的穩定性達到要求，從而降低外界因素對建筑安全產生的影響。就實際情況來看，我國土木工程建筑抗震設計存在一定不足，比如設計人員未能做到綜合考慮，使得承重柱的橫截面無法達到要求，那么建筑結構的穩定性就很容易受到外界作用力的影響。同時，由于不同工程的地理環境不同，不能將抗震等級作為主要指標，否則很容易出現理論與實際不符的情況，進而帶來較大的安全隱患。此外，在進行抗震結構設計中，常常出現平面布置不規則的情況，引起單元上的不對稱，使得土木工程建筑結構的性能受到一定影響[2]。

1.3結構施工圖設計方面的問題

作為土木工程建筑結構設計的重要部分，結構施工圖的設計質量直接影響著整個工程的施工效率及施工質量，且能夠為承重構件的布置提供可靠的參考依據。目前在進行結構施工圖的設計過程中，對建筑的規格及材料等各方面都有著明確的標準劃分，但是整個過程經常出現工程計算、基礎平面圖繪制等各方面的問題。在繪制基礎平面圖的時候，未能做到完善所有的細節，未能在平面圖中將所有的工作顯示出來，比如施工后澆帶、定位軸線等等，使得工程施工的質量受到較大影響。同時，平面圖中的元素和符號不全等問題較為常見，且設計中部分工藝未能進行詳細的編號，使得工程施工比較混亂。其次，在進行工程計算中，對某些環節進行計算的時候，未能進行二次核驗，使得部分參數存在問題，難以達到工程施工的要求。

2、土木工程建筑結構設計優化的措施分析

2.1地基結構設計優化

為保證地基結構設計的質量，要求設計人員做好事前的準備工作，尤其要充分掌握工程現場的實際情況，結合工程信息及地質報告對工程施工中建筑物自身的重量和外界施加的壓力進行判斷，進而得知地基的荷載范圍，并做好底面積的計算及測繪工作，使地基設計的穩定性得到保障，防止出現地基不均勻沉降等問題的出現。其次，在進行地基結構設計過程中，設計人員需要充分考慮到施工材料和施工技術對施工質量的影響，按照工程標準對其進行合理選擇，比如在材料選擇的時候，需要保證施工材料的整體性能達到要求，減少因材料質量問題造成的工程質量缺陷;比如在選擇施工技術的時候，普遍都是采用樁基、深地基、淺地基、獨立地基等地基處理技術。最后，需要做好地基壓實方面的設計，對施工材料的穩定性進行提升，不能出現材料膨脹或壓縮的情況，也不能出現與軟土性能相似的材料，確保地基結構的緊密性達到要求[3]。

2.2抗震結構設計優化

抗震結構設計是保證土木工程建筑安全的重要基礎，需要在進行抗震結構設計的時候，做好工程數據的準確計算，將承重柱的橫截面積控制在規定范圍，并提前做好預應力的測驗工作，使其能夠承受外界帶來的作用力。其次，在進行抗震結構設計的時候，設計人員需要對橫梁、剪力墻、支柱之間的平衡性進行控制，使其能夠具備良好的變性能力，不能出現剛度過大的情況。只有保證抗震結構自身具有一定的變性能力，結合外力作用對自身的承受能力進行調節，才能夠實現保護剪力墻的作用，使建筑抗震能力得以有效提升[4]。最后，在進行抗震結構設計的餓時候，需要遵循國家規定的抗震等級，充分考慮到外力及工程環境的影響，對混凝土之間的作用力和鋼筋中的結構配比進行合理控制，使土木工程建筑抗震結構的安全性得到保障。

2.3結構施工圖設計優化

在進行土木工程建筑結構施工之前，需要嚴格做好結構施工圖的設計，從應用結構施工圖的角度進行分析，確保結構施工圖的靈活性、準確性和完整性，為工程施工的開展提供有力指導。首先，在進行結構施工圖的設計過程中，需要對建筑中具體項目的類型進行確定，做好基礎構建和定位軸線的繪制工作，確定相應的編號、尺寸和位置等等，便于對工程施工中的各種細節問題進行處理。其次，需要認真分解某些重點工程，特別要重視對施工材料及施工技術的合理選擇，確保數據計算的可靠性，比如基坑深度、橫截面、承載力等重要參數。最后，在進行結構施工圖的設計中，需要詳細標注圖紙中的設備及預埋件，提供詳細的圖紙和編號，若是在工程施工中出現問題，需要及時對結構施工圖進行修改，從而提高結構施工圖的靈活性，使其能夠滿足工程施工的實際需求。

結語：

綜上所述，隨著我國土木工程建設事業的不斷發展，土木工程建筑結構設計逐漸暴露出一些不足，這就需要充分了解土木工程建筑結構設計的現狀，加強對地基結構設計、抗震結構設計、結構施工圖設計等各方面的優化，從而提高土木工程建筑結構設計的質量，促進土木工程的持續發展。

參考文獻：

[1]竇瑾萱.基于土木工程建筑結構設計的優化分析[J].居業，2020（09）：123-124.

[2]閆煒龍.基于土木工程建筑結構設計的優化分析[J].建材與裝飾，2020（21）：95+97.

[3]林小杰.土木工程建筑結構設計優化探析[J].建材與裝飾，2020（14）：75-76+78.

[4]鄭如東.土木工程建筑結構設計的優化研究[J].住宅與房地產，2020（05）：69.