基于土木工程建筑結構設計的優化分析

陳希涵

摘要：結構設計對建筑的整體質量起到了至關重要的影響，需要提高對這一方面的重視性，不斷改進建筑結構設計，使其能夠為工程建設提供更加可靠的依據。通過深入分析超高層建筑結構設計的實際情況，其中存在的關鍵性問題包括超高問題、扭轉問題、受力性能的問題以及基礎設計問題等，需要充分了解這些問題，不斷優化設計內容，從而提高建筑結構設計的質量，促進超高層建筑工程的順利開展。

關鍵詞：土木工程;建筑結構設計;優化分析

引言

在建筑工程項目施工前，建筑結構設計的優化需要建立在施工前期的概念優化上，而建筑的結構設計將直接影響建筑的施工質量。在通常情況下，高水平的建筑結構概念設計師在進行概念優化設計時，會根據自身具備的建筑專業理論知識及豐富經驗，有效整合建筑結構的整體概念設計，并在全面分析建筑內外部環境特點的基礎上，優化完善建筑結構。

1建筑結構設計基本原則

1.1繪圖準確原則

建筑結構設計圖紙要準確、全面、清楚地標注設計結構尺寸數據等內容。建筑結構設計方案內容也要基于各種數據的準確測定和計算。因為建筑結構是建筑物最關鍵的承載架構，也是建筑框架，所以，在建筑結構圖紙的各種數據標注方面，需要根據建筑力學、結構穩定性等指標進行設計。

1.2耐久性原則

建筑投入使用后，材料性能會隨時間而變化。若建筑裂縫寬度超過容許范圍、保護層碳化、混凝土老化，都會縮短建筑的壽命。設計人員應按照設計要求，論證建筑結構參數，提高參數的可靠性和有效性，使建筑能夠達到使用年限。

2土木工程建筑結構設計優化的重要性

隨著我國建筑業的高速發展，建筑能耗越來越高，建筑行業的發展必須走可持續發展的道路，而這也對建筑結構設計師提出了更高的要求。設計師必須開拓自身眼界，用更寬泛的眼光完成結構優化設計。在完成建筑結構設計后，設計師還要綜合考量多方面需求，對結構設計內容進行進一步的修改與完善，從而減少投入成本，同時為后續施工提供便利。此外，我國建筑規模不斷增加，現階段的建筑結構設計應建立在縮減建筑工程造價，凸顯建筑后期使用功能的基礎上。基于此，進行建筑結構設計的優化，促使建筑結構科學化、合理化的發展也勢在必行。

3土木工程建筑結構設計優化的具體措施

3.1設計方案嚴謹科學

建筑結構設計需要從建筑方案的角度出發，將建筑整體與細節融為一體，要考慮整個建筑的實施原則，并且要符合建筑要求和標準。建筑結構選型時，應綜合考慮力學承載、美觀等不同層面的要求，從而保證建筑結構安全可靠，能夠通過現有的建筑施工技術來實現。要始終強調設計方案的合理性，依據科學的測算方法獲取結構數據。在設計過程中，要采集建筑指標，通過加強對結構方面的評價來落實基礎結構形態等因素的確定。在結構設計中，可積極運用計算機技術、BIM技術等先進的設計方法來完成建筑模型的呈現，通過建模可更直觀地看到不同的基礎構造、形態對建筑承載力和重心位置的影響，從而進行科學有效的設計調整，使建筑方案與建筑目標協調一致。

3.2基礎結構設計的優化

在對建筑結構設計進行優化時，設計人員必須充分考慮建筑結構對建筑整體安全穩定情況造成的影響。因此，在優化建筑基礎結構的設計過程中，設計人員必須全方位、多角度、綜合考量建筑的結構控制情況，在初步制訂后期施工工序方案的同時，完成基礎結構設計的優化。以樁基項目施工安裝為例，在進行該項目施工時，施工人員必須仔細考慮樁基項目施工過程中的直徑高度。此外，為了進一步實現建筑基礎結構設計的優化，相關人員必須對建筑施工成本進行有效控制，明確施工采用的先進科學技術，同時還要充分保障建筑基礎結構設計與當前行業及社會發展戰略理念相契合。最后，設計師應確保建筑結構設計能夠滿足當下用戶的多樣化審美需求，為后期建筑維護奠定良好基礎。

3.3提高施工選址的有效性

實踐證明，土木工程施工選址是影響抗震性能的一個重要因素。這要求建筑工程師充分了解土木工程的抗震規則，在結構設計的過程當中融入最為先進的抗震設計理念，實現結構功能與外部條件之間的有效結合。具體而言，在施工選址之前，設計人員要進行實地勘察，了解土木工程項目的地理位置，明確該位置的地震情況，判斷其是否處于地震帶或者是否臨近地震帶，在這個基礎上還要對整個建筑場所進行綜合性評估，盡量避開軟化土和液化土，而是要選擇密質均勻的硬土來作為施工場地，這樣才能確保土木工程在面對地震災害的時候保持平穩的狀態。與此同時，對于同一建筑單元的施工選址，要盡可能地建設在相同的地基上，如果發現該地基存在液化土或者黏性土，就需要采取相應的措施來增強工程基礎的剛度。

3.4地梁建筑結構設計

建筑結構設計管理人員需要從多角度、多方面，按照對地梁建筑質量方面的要求進行科學控制，掌握地梁建筑結構在設計方面的規定，科學、合理地控制地梁框架結構，將地基結構產生的不良影響控制在最低程度，通過合理的控制方式將載荷傳遞到框架梁柱部位。在地梁建筑結構設計期間，圍繞規定合理處置地梁框架結構，使建筑結構設計管理具有較高的有效性，使其工作質量跨級式增長。管理人員應掌握框架結構在設計中的要求，調整框架結構設計內容，優化設計，通過合理控制，提高建筑結構的可靠性，解決以往地梁建筑結構部位出現的質量問題。

結束語

在建筑工程設計施工過程中，建筑結構的設計工作已得到充分重視和廣泛應用。為了充分保障建筑結構的整體設計質量，順利推進建筑工程后續施工，滿足人們對建筑結構的多樣化需求，相關單位及設計人員必須對建筑基礎結構、設計方案及設計模型進行全方位優化，以實現我國建筑事業的可持續發展。

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