土木工程建筑结构设计优化分析

发表时间:2021/6/29   来源:《城镇建设》2021年6期   作者:   单琪鹏
[导读] 当今我国进入了一个新的时代,经济、科技、文化等方面的发展越来越快,城市化程度越来越高,建筑物越来越多。
        单琪鹏
        澳创国际工程设计有限公司 湖北武汉 430000
        摘要:当今我国进入了一个新的时代,经济、科技、文化等方面的发展越来越快,城市化程度越来越高,建筑物越来越多。但是一些危楼烂尾也在时间的流逝中显露出来,同时也被人和市场所淘汰。所以如何优化土建结构设计就成为首要问题。接着从其影响因素进行分析,并提出相应对策。
关键词:土建结构;设计优化;探讨
        前言
        伴随着经济的快速发展和城市化进程,建设成为城市化的重要特征。建筑结构设计水平决定其优劣。建筑物结构优化设计能提高土木工程的可靠性和安全性,保障人民生命财产安全。为进一步优化土木工程结构设计,必须找出影响设计的因素,并采取有效的对策。
        1土木工程建筑结构设计概述
        约定了约束条件,是指在确定目标的基础上,对结构进行优化设计,例如以最轻的重量,最大的成本,最大的刚度等进行优化设计,从而得到最优的设计方案。与“结构分析”或“合成”结构相比,其目的在于使结构的重量最小,这就是所谓的最小重量设计,它能相应地减少投资。功能建筑本体及其投资成本是进行建筑结构优化设计的重要依据。简言之,土木工程结构设计的目的就是以最小的投资成本达到最佳的施工效果。
        2土木工程建筑结构设计
        2.1土木工程建筑图纸的设计
        2.1.1功能性原则
        建筑物存在的意义就是要满足人类物质生活的需要,在满足基本居住需求的同时,也要满足坚固、协调、舒适等综合角度的需求,从最大限度地满足使用者的需求,从最高层次上实现建筑物存在的意义。
        2.1.2安全性原则
        建筑物是人类赖以生存的基础环境,与人的生存息息相关。汶川大地震后,人民群众和建筑设计者越来越重视房屋的安全问题,在这方面,特别是地基的稳定、房屋结构的形成、构件的设计尤为重要。因此,安全是最重要的因素。
        2.1.3环保性原则
        当今世界物质经济的起飞,经济发展是第一要素,而环境保护是可持续发展的基础。建筑学需要的建筑资源是多种多样的,在可持续发展的理念下,除了保证建筑材料功能的稳定性外,还要做好资源的有效利用、废料资源的可回收利用、绿色环保建筑的可持续发展。
        2.1.4经济性原则
        经济是指通过对建筑结构的优化,从而最大限度地节约成本,降低施工成本。在土木工程建筑结构设计优化时,还应从设计成本方面进行分析,在满足市场经济要求的基础上控制结构设计成本,提高各种资源的合理配置,既能提高建筑的整体质量,又能节省成本,降低成本。
        2.1.5环境的污染原则
        居住建筑施工过程中,应注重使用环保建材,并注意监测空气、河流污染等。应更多地关注能否影响普通民众的生活,为居民创造良好的居住与建筑环境。
        2.2整体抗震牢固性
        我们知道,我国地域辽阔,不同地区有着不同的地质条件,因此在土木工程建筑设计中,要根据不同地区的地质条件,以及土木工程本身的复杂性来考虑,尤其是在地震频繁发生的地区,由于地震产生的动量是多种多样的,因此总体抗震稳定性是当前土木工程设计的重点。
        2.3土木工程建筑结构的耐久性
        耐久性是土木工程结构设计的关键,因此对结构的要求非常严格,应根据具体情况考虑多种因素,再结合实际进行设计。根据调查,在我国混凝土结构施工过程中,由于加固保护措施不到位,钢筋锈蚀、混凝土腐烂等现象时有发生,其普遍后果就是造成安全事故,使民房大大缩短使用寿命,使民房成为危险建筑,浪费土地资源,违反环保理念。
        2.4土木工程的美化性
        对现代人类而言,任何好的东西都是值得欣赏的。

所以,对于土木工程建筑来说,美观也是一个不可或缺的因素。进行土木工程图纸设计时,应在保证工程安全的前提下,增强其设计性和美观性。
        3提高土木工程结构有效措施
        3.1图纸设计更精细化
        上面提到的图纸是建筑工程的基础,同时也是保证施工过程的重要资料,施工设计人员会根据设计图纸对施工人员、施工过程进行判断,从而保证施工质量、安全、施工等。根据资料显示,我国建筑业的施工人员在文化和实践上还存在着不足,图纸设计也会有缺陷和不足,因此,必须进行精细的图纸设计。
        3.2增强建筑安全性
        (1)夯实基础。基础是决定建筑质量的基础,地基对建筑的安全性能有很大的影响,同时也在很大程度上决定了单个建筑的安全性能,因此在基础部分要打牢,使基础更加牢固,从而有效地促进高层建筑的形成。而且还要在地基基础上下大功夫,怎样用现代技术夯实地基,也是目前面临的问题。
        (2)确保整体空间刚度的施工可以避免自然灾害的风险。选择有效的施工材料,提供有效的支撑,提高整个建筑的质量。
        (3)确保居住空间的整体优化,对于建筑来说,需要规划每个小户型的房间类型,优化居住空间的整体结构,使空间更具质感,也便于后续装修,有利于居民居住的整体情况。
        (4)建筑结构必须具有更高的安全性能,利用几何图形的特征,例如,确保特定区域的稳定性,从而提高建筑物的稳定性,减少自然灾害对建筑物的影响。
        (5)建筑物的设计,要注重细节,要注重边缘。全部设计不仅体现在土木工程造价上,还体现在整个建筑设计和材料选择上,细节决定成败。
        3.3增强建筑的刚度
        建筑物刚度是材料、构件或结构在外力作用下抵抗变形的能力。为了保护建筑内部和外部结构的安全,今天我国政府的补贴就是让每一个小区都安装隔热板,同时也从根本上保证了建筑本身的坚硬强度,用质量好、造价低的混凝土,加强建筑的刚度。简单地说,就是要同时保证和加强建筑物的内外刚度。
        3.4遵循环保原则
        遵守环保原则,对于生态建筑来说,建筑材料的选择非常重要,既能对环境起到保护作用的材料,又能保证人们的身体健康。而且对循环利用也有很大的帮助,能够实现对再生资源的利用,真正做到保护环境,不浪费资源,能让人们入住绿色建筑。
        3.5积极探索前沿计算机信息技术在结构设计中的应用
        在现代信息技术飞速发展的今天,在土木工程建筑结构设计中,有必要探索如何利用建筑信息模型技术的优势,处理工程信息数据,建立一个比较完整的工程信息数据库。这样便于设计师和管理人员随时查询工程信息,提高结构设计的效率。现代建筑结构设计中,建筑信息模型技术是一项有效实现多种信息集成和处理的技术。将其应用于土木工程结构设计中,可减少工程资料的偏误和人为误差概率,使设计内容更加合理,提高工程资料的精度。与此同时,信息模型技术在专业信息模型中的应用,可以使过程更加直观、一目了然,增强专业信息的关联和融合合作。能有效地避免专业设计由于协调对接不当造成的冲突。今后,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,比如加速集成结构设计,使结构方案模拟更方便、更智能,从而大大减少设计人员的工作量,提高结构设计的效率和可靠性。
        结束语
        总而言之,不断改进土木工程建筑结构设计,能不断提高人们的生活质量,增强建筑业的竞争力,极大地促进了中国建筑师的全面发展。唯有不断改进结构设计才能提高土建建筑的整体水平,绿色土地资源的再利用,才能实现自然环境资源,营造资源无污染的自然环境。
        参考文献
        [1]蒋莉莹.土木工程建筑结构设计优化分析[J].城市建设理论研究:电子版,2016(10):3243.
        [2]王琇,龚盈,徐浩.土木工程建筑结构设计中的问题与解决策略[J].建材与装饰,2018,No.547(38):119.
        [3]赵亚莉,宋春草.土木工程建筑结构设计中的问题与策略分析[J].建材与装饰,2018(48):59-60.
        [4]马文瑞,刘海涛.结构设计优化在房屋建筑结构设计中的应用[J].建筑工程技术与设计,2020,(18):781.
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