基于土木工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化分析

周孝志

摘 要：土木工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計直接關(guān)系到整個工程的穩(wěn)定性和安全性，一個高質(zhì)量的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方案，可以有效保證整個土木工程項目的有序施工，保證施工進度和質(zhì)量，避免因結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理帶來的諸多質(zhì)量問題，從而促進土木工程行業(yè)的發(fā)展和進步。

關(guān)鍵詞：土木工程;建筑結(jié)構(gòu);設(shè)計優(yōu)化

0 前言

隨著土木工程項目的日益增多，土木工程施工安全越來越受到有關(guān)部門和群眾的重視。土木工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計非常重要，是建筑物和建筑工程總體設(shè)計中的關(guān)鍵項目，對施工效果有很大影響，間接影響施工企業(yè)的施工效益和經(jīng)濟效益。因此，為了保證建設(shè)項目的建設(shè)價值能夠全面提高，有必要對土木工程結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化設(shè)計。

1 土木工程結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的意義

工程設(shè)計中相關(guān)優(yōu)化措施的有效應(yīng)用，可以保證整個建筑的質(zhì)量，減少企業(yè)對建筑的投資，實現(xiàn)經(jīng)濟效益的最大化。與以往的方法相比，近年來采取的優(yōu)化措施在思路上發(fā)生了更大的變化，在降低設(shè)計成本方面更加有效。優(yōu)化措施的合理應(yīng)用可以更好地選擇建筑材料，協(xié)調(diào)不同建筑目標之間的內(nèi)在關(guān)系，保證建筑的質(zhì)量和安全，保障人民生命財產(chǎn)安全。近年來，隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，建筑的增長和數(shù)量穩(wěn)步上升，對建筑的標準也越來越高。因此，在固定區(qū)域建設(shè)項目中合理使用優(yōu)化措施，不僅可以為土木工程建設(shè)提供更科學(xué)的項目，保證建筑特色滿足人們的需求，而且可以提高建筑企業(yè)的經(jīng)濟效益，降低建設(shè)成本。

2 土木工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本內(nèi)容

目前，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的內(nèi)容很多，需要根據(jù)不同的標準實施具體的設(shè)計方案。（1）需要根據(jù)建筑物的使用性能進行劃分，如工業(yè)建筑和民用建筑。需要根據(jù)建筑的大小和高度來劃分。（2）需要根據(jù)建筑物的結(jié)構(gòu)材料進行劃分，如砌體、木材、鋼筋混凝土、混合結(jié)構(gòu)等。（3）需要根據(jù)結(jié)構(gòu)形式進行劃分，如排架結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)等。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方面，內(nèi)容主要涉及兩點：（1）結(jié)構(gòu)方案。建筑設(shè)計涉及建筑設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、給排水設(shè)計、暖通設(shè)計、電氣設(shè)計。不同部位的設(shè)計必須遵循四個基本原則，即功能性、美觀性、經(jīng)濟性和環(huán)保性。建筑結(jié)構(gòu)屬于建筑使用功能和使用安全的基礎(chǔ)，結(jié)構(gòu)設(shè)計屬于建筑設(shè)計的基礎(chǔ)工程。流程主要包括方案設(shè)計、結(jié)構(gòu)分析、構(gòu)件設(shè)計和施工圖繪制。（2）結(jié)構(gòu)設(shè)計要求。為了更好地保證結(jié)構(gòu)設(shè)計的可靠性，設(shè)計中必須遵循基本要求。結(jié)構(gòu)構(gòu)件具有一定的承載能力，需要保證構(gòu)件能夠滿足承載值，計算疲勞強度，以保證設(shè)計安全。另一方面，當結(jié)構(gòu)的多種效應(yīng)同時發(fā)生時，應(yīng)明確不同結(jié)構(gòu)下的效應(yīng)，及時發(fā)現(xiàn)不安全的組合現(xiàn)象。

3 土木工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化措施

3.1 加強設(shè)計誠信在設(shè)計中的實施

為了提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的整體性，設(shè)計師在設(shè)計前需要充分了解和檢查建筑實際所處的環(huán)境，了解建筑的主要用途和功能。其次，設(shè)計師根據(jù)已知情況，全面設(shè)計設(shè)計方案。同時，設(shè)計師和業(yè)主需要溝通討論，交流自己的想法，根據(jù)業(yè)主的要求和實際使用情況，確定最合適的方案，使最終設(shè)計的建筑美觀，能夠滿足業(yè)主的需求。然后，設(shè)計師需要對建筑的各個部分進行設(shè)計，使整體和局部達到整體的效果，各個部分實現(xiàn)“溝通與交流”。最后，需要對建筑的各種系統(tǒng)進行調(diào)整和完善，如照明系統(tǒng)、排水系統(tǒng)等，使建筑具有良好的使用效果，達到預(yù)期的設(shè)計效果。

3.2 重視工程設(shè)計圖紙

工程圖紙是保證建設(shè)項目正確、合理施工的關(guān)鍵基礎(chǔ)保證。然而，在具體施工過程中，一些施工企業(yè)往往忽視工程設(shè)計圖紙的重要性。施工圖設(shè)計階段存在懈怠心理，導(dǎo)致施工圖設(shè)計存在諸多缺陷和漏洞。而且，具體施工過程不能完全按照圖紙要求進行，導(dǎo)致設(shè)計圖紙的應(yīng)用價值受到很大限制。針對這種情況，相關(guān)設(shè)計人員必須采取有針對性的有效措施，改進和提高工程圖紙的設(shè)計內(nèi)容。在具體設(shè)計中，需要明確相關(guān)的施工參數(shù)和指標，直觀地顯示圖紙內(nèi)容。同時，應(yīng)在圖紙中標明相關(guān)參數(shù)及其含義，并明確定義參數(shù)邊界，以確保施工人員不會對圖紙產(chǎn)生歧義，便于設(shè)計方案的有效實施。建筑方案設(shè)計完成后，要求專業(yè)人員檢查圖紙內(nèi)容，確認無誤后方可使用。建筑圖紙如有問題，應(yīng)立即結(jié)合實際工程進行修改，直至圖紙內(nèi)容標注準確，以進一步體現(xiàn)圖紙設(shè)計的嚴謹性和合理性。

3.3 提高了意識，更加重視設(shè)計工作

在土木工程項目的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，建設(shè)部門應(yīng)更加突出對設(shè)計圖紙的質(zhì)量要求，重視所有工作中的圖紙設(shè)計，保證工程項目的有序發(fā)展。相關(guān)設(shè)計部門要為設(shè)計師提供更多的技能培訓(xùn)和工作實踐平臺，引導(dǎo)他們積極學(xué)習(xí)，提升專業(yè)技能。在設(shè)計過程中，設(shè)計師需要提高職業(yè)道德，端正工作態(tài)度，在設(shè)計工作進行之前深入施工現(xiàn)場，掌握施工現(xiàn)場的實際情況，并記錄檢查內(nèi)容。清晰的記錄可以更好地整合項目建設(shè)中存在的問題，分析勘察施工數(shù)據(jù)。使用不同的參數(shù)可以提高土木工程建筑設(shè)計的合理性。

3.4 提高了基礎(chǔ)選擇的科學(xué)合理性

為了保證土木工程施工中基礎(chǔ)選擇的科學(xué)性和合理性，相關(guān)人員需要在土木工程施工前采取必要的措施，增強整個工程基礎(chǔ)選擇的科學(xué)性和合理性，具體應(yīng)做好以下幾個方面的工作。首先，在施工設(shè)計過程中，施工人員需要深入土木工程建筑的施工現(xiàn)場，充分了解整個工程的施工設(shè)計，并利用所學(xué)知識提高整個工程探索的科學(xué)性和合理性。其次，在土木工程施工過程中，要充分檢驗整個建筑的使用功能和空間利用率，全面設(shè)計施工方案，確保土木工程建筑的科學(xué)合理選擇。最后，在土木工程基礎(chǔ)的選擇和設(shè)計中，施工設(shè)計人員還需要從各個方向和角度考慮整個土木工程的抗風和抗震能力，準確計算整個建筑結(jié)構(gòu)的風面積以及風因素對建筑工程施工的影響，在綜合考慮各種因素時，選擇抗震性能好的建筑結(jié)構(gòu)。

3.5 定期全面開展土木工程安全檢查

安全是相關(guān)企業(yè)培訓(xùn)中最為關(guān)注的，對整個社會也有保護性的影響。因此，嚴格的安全監(jiān)督措施在這方面是不可或缺的。另一方面，它還通過完善相關(guān)法律法規(guī)、提高執(zhí)行程度和優(yōu)化管理條約，如對施工現(xiàn)場的監(jiān)督和測量以及對人員的懲罰機制，來保護質(zhì)量和各種安全因素。可以說，這樣的定期檢查是增強項目進度和細節(jié)成敗的必不可少的重要過程。

3.6 積極探索尖端計算機信息技術(shù)在結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用

基于現(xiàn)代信息技術(shù)的快速發(fā)展，在土木工程建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，有必要探索建筑信息模型技術(shù)在處理各種工程信息數(shù)據(jù)方面的優(yōu)勢，建立相對完整的工程信息數(shù)據(jù)庫，使設(shè)計人員和管理人員能夠隨時查詢信息工程信息，提高結(jié)構(gòu)設(shè)計的有效性。建筑信息模型技術(shù)是當代建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計領(lǐng)域的一項技術(shù)產(chǎn)品，它有效地實現(xiàn)了各種信息的集成和處理。在民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的具體應(yīng)用，可以減少工程信息數(shù)據(jù)的偏差和人為失誤的概率，提高設(shè)計內(nèi)容的合理性，提高工程信息數(shù)據(jù)的準確性。同時，建筑信息模型技術(shù)的應(yīng)用可以將各個專業(yè)的信息呈現(xiàn)在一個模型中，使得項目更加直觀清晰一目了然，加強了各個專業(yè)之間的信息關(guān)聯(lián)和整合，有效避免了各個專業(yè)之間對接協(xié)調(diào)性差帶來的設(shè)計沖突。相信在不久的將來，計算機信息技術(shù)也能為建筑設(shè)計師提供一些設(shè)計思路。

4 結(jié)束語

土木工程建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計而言，它包括所有方面。需要綜合考慮各種內(nèi)外因素，以及其建筑結(jié)構(gòu)的耐久性和安全性能。在實際建設(shè)中，有必要深入分析存在的問題，并在此基礎(chǔ)上提出有針對性的解決方案，以增強建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的有效性，保證土木工程建設(shè)的順利發(fā)展，進一步提高土木工程建設(shè)質(zhì)量，促進我國基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展。

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