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摘要：在建筑工程的建设中，结构设计是重要的部分，其对建筑工程后续施工的开展和工程整体性能都有着直接的影响，其结构设计水平的好坏决定建筑工程的整体质量，因此这就需要做好对建筑结构的合理设计。由于受到诸多因素影响，在建筑结构的设计中还常常出现一定的问题，为了确保建筑结构具有良好性能，这就需要认识到建筑结构设计的重要性，并积极采取有效的对策做好对设计问题的解决，这也是建筑工程建设中需要重点关注的内容。
关键词：土木工程；建筑结构设计；优化措施
引言：建筑结构设计是整个建筑施工流程中关键环节，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，为了提高项目质量，相关部门必须更加小心，加强各部门之间的协作和沟通，优化建筑结构设计，合理应用优化结构设计的信息模型技术。
1.对土建结构工程设计进行优化的意义
相关优化措施在工程设计中的有效应用可确保整个建筑的质量，减少企业对建筑的投资，最大限度地提高经济效益。与以往的方法相比，近年来采用的优化对策已经发生了更大的意识形态变化，有利于降低设计成本。合理应用优化措施，可以更好地选择建筑材料，调整不同建筑目的之间的内部关系，确保建筑质量和安全性，确保人民生活和财产安全。近年来，随着社会经济的快速发展，建筑物的增长量也在稳步上升，建筑物的标准也在提高。因此，在固定区建设项目中合理使用优化措施，不仅可以为建设土木工程提供更科学的项目，还可以保证建筑物的特性满足人们的需求，改善施工企业的经济效益，降低建设成本[1]。
1.土木工程建筑结构设计原则
1.1保证结构体系的安全性
在土木建筑结构体系的设计过程中，保证建筑的安全性是设计的主要原则，在结构设计的过程中，设计师应该注意设置不同的安全防线，保证构件在安装过程中的稳定性，不能因为理论上框架结构的承重能力是大于砌体结构的，就盲目的进行结构上的选择，还是应该从建筑的环境等方面出发，考虑到自然灾害对它的影响，在设计的过程中，可以设置多道防线，因为在建筑的结构设计中，绝对安全的设计构件和过程是不存在的，只有通过多种安全防护措施的建立才能降低危险发生的概率。
1.2保证合理的结构性能
在土木建筑设计的过程中，应该从建筑的整体性出发，明确建筑结构的基本性能，对于一个工程来说，要根据工程的具体信息以及应用功能进行判断，对于有些建筑来说，如果刚性强度过大，则会导致建筑在变形能力上的问题，引起对建筑的局部损坏，严重时甚至会引起建筑整体上的坍塌，因此，在设计过程中，设计师要找到其中的关键点，达到刚柔并济的目的，着力于建筑的整体来进行构思，寻找合理的建筑结构体系[2]。
2.优化土木工程建筑结构设计的方法
2.1注重图纸设计的优化
科学技术的进步意味着各个领域都将朝着信息化、智能化发展，土木工程建筑业也出现了许多新的绘图工具，这些高科技工具具备较高的精度，极大的提升了施工图纸的精确度、降低了误差。此外，土木工程设计的依据是力学理论，在工程设计中适当运用，能够取得良好的成效，然而随着现代工艺技术的更新，传统的结构设计方式逐渐被淘汰，需要设计人员在实践当中不断完善设计体系和更新设计方法。
2.2优化桩基础设计
桩基础是整个建筑的根本。桩基础的作用是承载整个建筑，并将自身承受的荷载传递到周围的土层中。通常情况下，土木工程结构的桩基础有预制桩和灌注桩2种形式。对桩基础的优化设计，主要指的是在确保施工质量不受到影响的前提条件下，科学、合理地降低工程成本。对桩基础进行优化设计时，应综合考虑土木工程上部结构的荷载与地质条件，选择最为合适的桩基础类型。确定桩基础的类型后，应通过优化设计提高桩基的承载力，比如，提高桩周围土体的承载能力以及扩大桩柱的尺寸等。布置桩基时，应合理利用桩基材料的固有强度，确保桩基础可以均匀受力。
2.3优化室内建筑结构
土木工程结构设计优化时，必须保证土木工程本身以及室内结构的合理性和美观性。在这个过程中，务必确保剪力墙、结构柱与建筑平面可以保持一致性，在确保结构安全的基础上，尽可能地减小剪力墙与结构柱的截面尺寸。布置结构梁时，应尽量与建筑墙体保持同一宽度，如果结构梁宽于建筑墙，应将结构向次要的空间内偏移，如卫生间、厨房等。
2.4优化地下室结构
进行地下室结构优化设计时，应从 2 个方面进行 ：（1）应在满足土木工程使用要求的基础上，合理降低地下室的层高，不仅可以有效降低土木工程施工中钢筋、混凝土等材料的使用量，还可以减少施工过程中土方的挖掘量，进而减少维护、维修等费用的支出； （2）因为地下室结构受到的地下水的浮力以及土压力较大，需要使用大量的钢筋，所以，设计工作人员在进行优化设计时，需要对结构构件的实际受力状态进行全面、细致的分析。在确保其能够满足规范计算的基础上，实现分段配筋[3]，一般情况下，受力比较大的位置需要进行局部加强。
2.5变量的合理选择与目标函数的确定
通常情况下，选择设计变量时，会选择对设计产生影响比较大的参数，将影响较小的参数作为预定参数，以减少计算编程的工作量。另外，确定目标函数时，应利用函数寻找能够满足既定条件的最优解，同时要确定约束条件。优化设计房屋结构可靠度的约束条件主要包括裂缝宽度约束、应力约束、尺寸约束以及结构强度约束等，在实际设计过程中，必须确保各种约束条件都能够满足行业规范。
2.6合理应用信息模型技术对结构设计进行优化
在土木建筑结构设计过程中，建筑信息模型技术的合理应用起着重要作用。与过去常用的基于CAD的软件技术相比，能够处理各种信息具有更大的优势。土木建筑结构设计师可以通过建筑信息模型技术处理不同的工程信息来补充数据库构建。使用完整的数据库，您可以随时查询工程信息以满足项目建设的要求，从而提高信息的相互关系。数据库构建还可以优化设计总量和设计时间，以防止在以后的建设中发生更改。相关设计者可随时查询不同的资料，以提高设计效率[4]。利用地理信息系统，可以更有效地收集信息并了解不同信息元素之间的关系。
2.7强化相关设计人员之间的交流协作
在建筑结构设计工作进行之前，相关设计师需要加强与不同部门的联系，通信协作可以整合设计的主要方向和施工要求，从而使设计活动更好地提高对建筑的要求。项目发生变化时，设计师必须与投资者交换意见，提高结构设计的合理性。设计师和施工人员要加强沟通，掌握基础的基本用途。对整体难度大的图纸设计，有关设计部门要积极组织专业化设计研究组，全面勘察施工现场的地质情况[5]，并根据具体的勘探结果制定施工方案。
结束语
综上所述，建筑结构设计是建筑建设质量的重要保证，有助于保证建筑的安全性、有效性，现阶段建筑结构设计在设计人员、图纸设计、材料的选择、地基的设计等方面还存在一定的问题，对建筑建设的质量造成严重的干扰，埋下安全隐患，需要相关的管理人员、设计人员提高重视，通过提高设计人员的专业能力，对设计人员进行监督等方式，促进建筑设计的质量不断提高。
参考文献
[1]邱志刚.基于土木工程建筑结构设计的优化分析[J].建材与装饰，2020（7）：116-117.
[2]杨跃民.土木工程建筑结构设计中的问题探讨[J].工程技术研究，2020，5（01）：212-213.
[3]辛路.土木工程建筑结构设计优化分析[J].居舍，2019（7）：110，117.
[4]王苯宇.土木工程建设中房屋建筑结构设计常见问题探讨[J].中外企业家,2020(13):114.
[5]陈仁涛.土木工程建筑结构设计中的问题与策略[J].建材与装饰，2020（05）：108-109.