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基于土木工程建筑结构设计的优化分析徐浩东张羽

发表时间：2021/8/10 来源：《建筑科技》2021年9月上作者：徐浩东张羽

[导读] 随着我国建筑行业的快速发展，我国的土木工程发展取得了巨大的进步。土木工程建设作为基础建设的一部分，在很大程度上满足了人们的日常生活需求。

重庆市酉阳土家族苗族自治县水利局徐浩东张羽重庆 409800

摘要：随着我国建筑行业的快速发展，我国的土木工程发展取得了巨大的进步。土木工程建设作为基础建设的一部分，在很大程度上满足了人们的日常生活需求。随着人们生活水平的不断提高，人们对建筑的要求也越来越高。本文根据土木工程建筑结构设计的相关问题进行了探讨，并对其优化设计进行了分析。
关键词：土木工程；优化分析；建筑结构设计。
        随着我国建筑行业的迅速发展，工程建筑越来越受到人们的广泛关注。要想提高建筑建设的水平，那么工程建筑结构建设的设计工作就十分重要了。但在对于建筑结构设计过程中还存在一定问题，需要对其进行深入研究分析，采取有效解决方法，以保证建筑的质量。
        一、土木工程建筑结构中存在的问题
        1.建筑结构设计中的整体稳定性。在当今时代，高层建筑数不胜数，但是高层建筑的抗震工作是一项非常重要的工作。在建筑工程行业当中，关于抗震工作有以下几点要求：1箍筋应当为封闭式，箍筋的末端应当做成135°弯钩且弯钩末端平直段长度不应小于10倍的箍筋直径，而且不应小于75毫米；2箍筋加密区的箍筋肢距；一级不应该大于200毫米，二、三级不宜大于250毫米和20倍箍筋直径的较大值，四级不宜大于300毫米.每隔一根纵向钢筋宜在两个方向有箍筋约束；采用拉筋组合箍时，拉筋宜紧靠纵向钢筋并勾住封闭箍；3柱非加密区箍筋，它的体积配箍率不能小于加密区的二分之一；其箍筋间距，不应大于加密区箍筋间距的2倍，且一二级不应大于10倍纵向钢筋直径，三四级不应大于15倍纵向钢筋直径。
        2．建筑结构设计中的楼层平面刚度问题。刚度就是用来表示结构抵抗变形的能力，在建筑结构建设中刚度问题是非常重视的，如果楼板刚度较小，那么就容易变形，楼板变形会使柱中的实际剪力达到平常时的五倍。楼板是一种空间薄壳结构，楼板刚度有面内刚度和面外刚度，面内刚度是膜剪切单元，面外刚度是板弯曲单元。在建筑结构设计中，有一些设计会缺少结构观念，那么就会采用楼板变形计算程序，这些程序对建筑结构具有相当大的帮助，并且这些计算是非常准确的。刚度越小，结构就越容易变形，那么结构越大就越好吗？其实不以为然，如果发生地震了，结构的刚度越大，那么地震的作用也就越大，对材料的需求也会增加。另外，结构的刚度还与场地的地形等有关。
        3．建筑结构设计中的安全问题。结构设计中的安全问题是值得重视的，现在不论是建筑师还是那些消费者，都非常看重这个问题。例如一件很简单的事砌墙，如果一件建筑它的墙都是歪着的话，那么这个建筑就存在很大的安全隐患。再比如建筑的抗震性，如果房屋存在一些安全问题，那么当地震来临了，房屋就会倒塌，人们的生命安全就会受到影响。所有针对建筑的抗震性能这个问题，我国近几年颁布和修改了《建筑抗震设计规范》，填补了以往建筑行业抗震性没有依据可寻的空白。其中的核心内容；“小震不坏（概率大于百分之六十）、中震可修（概率大于百分之十）、大震不倒（概率大于百分之二）”已经成为当前建筑的基本原则。我国各地区对于抗震的级别要求不尽相同，因此不能恪守规则，在不了解实际情况的基础上就进行结构抗震设计。在设计过程中还要根据实际情况，选择不同的抗震规范，避免不必要的浪费情况。

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       二、土木工程建筑结构设计优化
        1．信息的集成化
        设计期间的信息具有高度的集成化特性，丰富了信息的利用价值。以建筑结构设计的要求为准，以设计信息为支撑，将信息整合至特定的模型中，增强信息的集成化特性。对于设计人员而言，可以根据设计需求在平台上采取相应的操作，且能够满足多人同时操作的作业需求，由此达到交互设计的效果。在土木工程建筑项目的信息模型中，最具代表性的当属数据库，其作用在于可完整地记录建筑结构设计的细分项目以及具体内容，并且能够通过三维模型的形式呈现出数据库内部的各项信息以及彼此间的关系，使信息所蕴含的价值得到充分的彰显。数据库所包含的信息资源总量丰富，包含建筑结构的空间信息、细分构件的尺寸信息、各类构件的材料信息等，而此类信息都具有可参考价值，有利于提高设计的便捷性，并保证设计效果。相比于CAD 等传统的二维设计方式，建筑信息模型技术可以充分发掘出信息的利用价值，以较为直观的形式呈现信息。
        2．协同设计
        土木工程建筑结构设计不是一项简单的工作，它关乎很多方面，需要多个部门的共同参与，如果只采用某一个部门独立设计的模式，那么就很容易出现部门之间的争吵，建筑结构也会出现一些问题。依托于建筑信息模型技术，可以创建开放化的设计平台，除了服务于设计部门外，施工部门以及业主等参与主体均能够获取数据资料信息，从而全面掌握建筑结构的设计情况，就相关问题展开探讨，采取合适的解决方法，经过持续性的优化后调整建筑设计方案，提高其可行性。在协同设计的模式中，业主可以提出个性化的要求，设计人员以此为工作导向展开设计工作，并从施工部门中获取建议，最终制定合适的设计方案。
        3．传递性设计
        通过建筑信息模型技术的应用，设计工作打破了以往信息过于独立的僵局，各类信息能够以某种微妙的关系关联于一体，受惠于信息的高效整合特性，设计及修改等工作的便捷性得以提高，当设计人员对某部分的参数做出调整后，与之相对应的参数也将同步发生变化，展现出经过整体调整后的模型，缩短了设计时间，保证了设计结果的精准性。
        结束语:
        那么土木工程建筑结构设计是项目全流程中的基础工作，合理的结构设计方案能够为施工提供正确的指导，以免在施工期间或是建筑结构成型后出现问题。为做好建筑结构的设计工作，可引入建筑信息模型技术，建模并展开分析，借助模型的直观化特性，从中发现不满足要求之处，由设计人员做针对性的修改，从源头上规避建筑问题。通过技术的应用，在得到完整的设计方案后，施工人员能够将其中的各项工作要求落实到实践中，推动建筑项目的高效开展。在当代，土地工程建筑是很重要的，当今时代也是一个技术飞速发展的时代，将现代科技与建筑相结合，那么土木工程建筑将会上升到一个新高度。
参考文献：
[1]杜继库.浅谈高层建筑结构设计[J].科技展望，2014，10：56.
[2]王炳良.建筑结构设计安全度的要点分析[J].科技展望，2014，07：106.
[3]景毅.建筑结构设计中的概念设计及结构措施[J].科技风，2014，18：161.