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土木工程建筑结构设计优化

发表时间：2020/8/19 来源：《基层建设》2020年第10期作者：李墨

[导读] 摘要：土木工程作为建筑领域中的重要分支，对促进我国建筑行业的可持续发展起着重要作用，然而在土木工程建筑结构设计中仍然面临诸多问题。

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        摘要：土木工程作为建筑领域中的重要分支，对促进我国建筑行业的可持续发展起着重要作用，然而在土木工程建筑结构设计中仍然面临诸多问题。对此，相关土木工程行业从业人员有必要深入探究结构设计工作的科学性、合理性，加大对设计人员专业技能培养的重视程度，尽可能减少建筑结构设计中的问题，稳步推进土木工程建筑行业平稳、有序发展。
        关键词：土木工程；建筑结构；优化设计
        1导言
        随着土木工程项目建设数量不断提升，当前相关部门及广大群众对土木工程施工安全性关注度较高。土木工程结构设计至关重要，在建筑整体设计以及施工项目中都属于关键性项目，对施工成效影响较大，也间接对施工效益与建筑企业经济效益产生影响。所以当前为了保障建筑项目建设价值能够全面提升，需要对土木工程建筑结构进行优化设计。
        2当前土木工程结构设计中存在的问题
        2.1结构方案选择不当
        在建设项目前期工作中，结构方案设计非常重要，设计人员需要结合施工实际，制定合理的结构设计方案，以达到安全、使用、耐久、经济的要求。然而，当前部分设计单位缺乏对结构专业工作的重视，对设计人员缺乏有效的管理制度，设计人员工作的随意性较大，在结构方案选择阶段未经过认真思考、多方面比较，往往造成结构方案选择上的不合理，为后续的工作埋下质量隐患。例如，当工业建筑中楼面活荷载较大时，梁板的布置方案再按照常规普通民用建筑来考虑，经济性、合理性不佳。此时，考虑采用较厚的楼板布置在主梁上而不再布置次梁，可能在结构方案的选择上更合适。然而，有的设计人员因缺乏经验，采取常规结构方案布置试算，后又由于怠于大动作调整，在不合理的结构方案上调整出偏高配筋率的结构构件出图，导致由于钢筋过密而加大施工难度，施工质量效果差、经济性也差。
        2.2结构设计整体性不强
        在土木工程施工建设中，一些设计师受上级领导指示的影响，在土木工程建筑结构设计中没有对建筑地基系统和承重系统进行优化设计，而是在施工中一味追求施工效率，最终降低了整个土木工程的施工质量。同时，受施工人员个人素质的影响，在土木工程具体施工设计中还出现了整体施工设计理念不强的问题。
        2.3过于追求建筑成本最低化
        建筑行业的快速发展，使得国内建筑企业数量不断的增多，这无疑加剧了国内市场的竞争力度，企业为了在市场竞争中取得优势，降低施工成本是最有效的方式之一，但是过于追求成本最低化不仅会影响施工建筑的整体质量，而且会造成严重的安全隐患。因此，建筑企业不能一味的降低施工成本，要在保证施工质量的基础上尽可能的降低施工成本，避免资源的浪费，这样才符合土木工程施工设计的基本原则。
        2.4对环境因素的忽略
        土木工程结构设计过程中需要对环境因素进行全方位分析，不仅要考虑工程的安全性、耐久性，还要对土壤的温度、湿度、硬度和水土的酸碱性进行综合考量，然而在实际设计过程中，设计人员常常极易忽略外部环境因素，导致实际施工过程中意外因素频发，最终出现建筑安全事故。
        3土木工程建筑结构设计优化措施分析
        3.1优化结构方案的选择与设计
        建设项目的前期工作中，结构设计是十分关键的一环。设计人员需要合理进行结构方案的选择与设计，不断提升自身专业能力与综合素质，强化对结构方案重要性的认识，熟悉不同的结构构件特征，并充分考虑到结构设计付诸实施的难度以及安全、适用、耐久、经济等因素，将结构的标准化设计与个性设计有机结合，优化结构方案。加强土木工程结构设计的安全性评估，从结构方案概念上整体把握结构的安全性。

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工程设计人员要从根本上提升建筑结构的稳定性，通过抗震设计，保障建筑物的整体抗震性能，做好钢筋配置设计、结构构件刚度的调整，确保整体结构设计的合理性，从而提升建筑物的抗震性能。在结构方案选择上要根据不同项目的特点和要求，通盘考虑整个工程的工期时间要求、投资预算限制，结合满足上游专业实现工艺性能或建筑功能要求的需要，科学合理地选择、制定结构方案。同时，根据初步科学估算调整结构方案，以免后期施工图设计出现不必要的麻烦。
        3.2在工程施工中贯彻落实全局化施工设计理念
        在土木工程施工建设过程中还需要施工人员着重解决整个工程施工整体性差的问题，即将全局化设计理念全面贯彻落实到整个工程施工建设中。在土木工程施工过中将建筑作为一个施工整体，按照整体性的结构计划来进行施工。在整个土木工程建设的施工阶段要融入整体性的施工理念，从全局角度上看待整个工程的施工建设，将其中所划分的相关结构视为整体中的各个部件，采取相关设计手段使此类分支结构皆符合建筑结构、建筑风格，从而实现对整个土木工程施工建设的一体化设计。
        3.3强化相关设计人员之间的交流协作
        在建筑结构设计工作开展之前，相关设计人员需要与不同部门之间加强联系，通过交流协作能够整合设计主要方向与施工要求，使得设计活动能够更好地提升对建筑物的要求。当工程项目发生变化之后，设计人员要与投资商之间交换意见，提升结构设计合理性。设计人员和施工人员要强化沟通交流，掌握地基基础基本用途。针对整体难度较大的图纸设计，相关设计部门要积极组建专业化设计研究小组，对施工现场地质情况进行全面勘查，根据具体勘查结果拟定施工方案。
        3.4优化工程建筑结构设计工作
        在设计工作中，设计人员要明确设计原则，对项目进行全方位分析，整合施工中存在的较多安全问题与设计偏差，然后制定明确的应对措施进行控制。在图纸设计过程中，设计技术人员要对建筑工程项目适用性进行分析，提升设计价值。在设计中要保障结构整体协调性能有效提升，对施工中可利用的设计资源进行整合，提升结构整体协调性。设计人员做好各项设计工作时，要对设计图纸进行优化，控制图纸设计中的细节问题，提高图纸设计应用价值。
        3.6积极探索前沿计算机信息技术在结构设计中的应用
        基于现代化信息技术的迅猛发展，在土木工程建筑结构设计中，要探索利用建筑信息模型技术优势处理各项工程信息数据，建立相对完备的工程信息数据库，便于设计人员、管理者随时查询信息工程信息，提高结构设计的实效性。建筑信息模型技术是当代建筑结构设计领域的技术产物，有效实现了多种信息的整合和处理。具体应用在土木建筑结构设计中，能减少工程信息数据偏差和人为操作失误概率，提升设计内容的合理性，提高工程信息数据的精准度。同时，建筑信息模型技术的应用能将各专业的信息呈现在一个模型中，能让项目更为直观、一目了然，加强各专业之间的信息关联和融合性，有效避免各专业因对接协调不畅而导致的设计冲突。相信不久的将来计算机信息技术还可以为建筑设计人员提供一些设计思路，例如人工智能加快融入结构设计后，结构方案模拟更便捷与智能化，或许能大幅度减少设计人员的工作量，大大提升结构设计的效率和可靠性。
        4结束语
        总之，随着现代建筑领域发展速度不断加快，土木工程的工程结构设计也在不断复杂化，对建筑物的结构设计提出了更高的要求，这就需要设计人员选择先进的施工技术，在施工过程中不断完善设计手段，提升自身的施工管理经验，最终全面提升工程的施工质量，为我国土木工程的良性发展打下基础。
        参考文献：
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        [2]刘鑫,谢垚.土木工程建筑结构设计中的问题及策略探讨[J].居舍,2019(02):12.
        [3]李运超.基于土木工程建筑结构设计的优化分析[J].建材与装饰,2018(40):61-62.
        [4]李运超.浅析土木工程建筑结构设计[J].建材与装饰,2018(39):103-104.