如何做好土木結構優化設計

王金龍

摘 要：在當前土木工程建設施工技術水平不斷提升的前提下，作為土木工程結構設計人員，需要針對工程建設實際情況，進一步優化工程結構，保證工程安全和穩定，為施工單位提供重要的參考依據，創造更多的經濟效益和社會效益。因此，本文主要如何做好土木結構優化設計展開論述。

關鍵詞：土木工程；工程結構；優化設計

通過對土木工程結構優化設計，不僅可以保證工程的安全性，而且可以提升工程質量，創造更多的經濟效益，滿足當前工程建設的基本要求。當時在實際設計過程中，依然有很多設計人員采用傳統的設計方式，沒有結合工程行業的發展特點，采用先進的設計技術，不僅增加了工程耗能，而且增加了工程投資。因此，本文主要針對如何優化土木工程結構設計展開論述。

一、土木工程結構設計存在的問題

在當前土木工程結構設計過程中，由于受到傳統設計理念的影響，導致設計存在很多不合理的地方，影響了工程結構的穩定性和安全性，具體體現以下幾個方面：第一，存在安全隱患。對土木工程建設而言，關系到人們的生命財產安全，但是在實際設計過程中，很多設計不重視對工程安全設計，存在很多安全隱患，降低了整體結構的穩定性，在工程完成運行一段時間后，出現裂縫和塌陷問題，安全漏洞很多。另外，在進行土木工程結構承載柱截面面積設計中，沒有針對施工現場情況，控制好設計細節，柱子和梁出現裂縫問題，從縮短了工程建設的壽命。

第二，耐久性比較差。在進行土木工程結構設計過程中，會受到周圍濕度、溫度等因素的影響，有的設計人員不重視對土木工程耐久性設計，不僅影響了工程建設的安全性，降低了工程建設的綜合效益。并且在完成土木結構施工圖以后，設計人員缺乏由于業主和施工單位有效的溝通，導致施工單位不能真正了解設計者意圖，導致施工過程經常出現與之不符的問題。第三，與實際情況脫離。在進行土木結構工程設計過程中，需要重視地基穩定設計，設計人員沒有結合實際情況，搜集廣泛的施工技術資料，對施工圖紙設計不合理，沒有選擇合理的建筑地址，缺乏科學合理性，降低了工程設計的安全系數，無法保證土木工程結構的質量。第四，沒有引進先進的設計理念，在當前土木工程設計過程中，由于設計人員綜合素質比較低，沒有引進先進的設計理念，導致在工程建設過程中，工程耗能很高，不僅降低了實際工程建設的經濟效益，而且造成了環境污染，影響了土木工程建設行業的順利發展。

二、土木工程結構優化設計

在進行當前土木工程結構設計過程中，設計人員要引進先進的設計理念，針對實際設計存在的問題，不斷總結經驗教訓，更新設計方式，廣泛搜集工程建設資料，提升設計的針對性和有效性。下面就如何做好土木工程結構優化設計展開論述。

第一，提升土木工程結構設計的安全性。在進行土木結構設計過程中，需要嚴格設計標注，針對工程建設的特點，建立完善的管理機制。對整合設計過程進行全面嚴格的檢驗，加強對設計方案的檢測，論證設計的安全性和經濟性，消除潛在的安全隱患。同時要加強對設計人員的培訓，提升他們的綜合素質，不斷應用全新的設計理念，保證土木工程結構的安全。比如在進行鋼筋混凝土結構設計過程中，需要優化結構系統，針對工程建設的特點，確定鋼筋的數量和規模。在進行鋼結構設計過程中，設計人員需要按照最新的設計標準，采用良好性能的材料，處理好局部利益與整體利益的關系。

第二，做好土木結構選型工作。設計人員需要做好施工現場調研工作，針對實際情況，選擇最佳的結構體系，明確結構受力范圍。針對實際承載需求，選擇合理的強度和剛度。在進行土木工程基礎設計過程中，設計人員需要針對施工現場情況，做好整體土木工程荷載分析，然后計算出地基承載力，分析土木工程沉降變形系數，然后優化基礎選型，提升設計的經濟性和安全性。針對水文地質復雜的情況，設計人員需要設計出不同的方案，然后結合實際情況進行優化對比，選擇最佳的施工方案。因此，為了保證土木工程的安全性，設計人員要進行合理的選型，滿足實際工程建設的標準和要求。

第三，優化土木工程設計條件。首先，在土木工程設計開始以后，設計人員需要根據建設單位提供的技術資料，優化工程結構要素，分析土木工程結構的高度、體量以及安全等級，然后進行科學合理的布局，然后進一步土木工程結構，最大限度降低周圍不良因素的影響。其次，分析周圍施工環境。在進行土木工程結構優化設計過程中，設計人員需要外在的荷載和風荷載，明確土木工程抗震等級。同時設計人員需要做好風壓的修正，最大限度保證工程結構設計質量。在進行周圍地質條件分析過程中，設計人員要充分土體的穩定性，提升土地的承載能力，為土建工程施工創造良好的施工環境。

第四，優化構件布置。設計人員在確定結構體系以后，選擇合理的結構材料，做好業主認定，優化結構構件類型，確定好結構尺寸。在進行模板圖設計過程中，協調好構件布置與整體結構之間的關系，保證結構構建的合理性。設計人員還需要準確預估截面尺寸，保證位置布置的合理性，通過嚴格的計算，對工程結構進行合理的調整，提升模板圖設計的精確性，滿足業主的要求。

在進行土木結構優化過程中，設計人員需要針對工程建設實際情況，制定完善的設計方案，優化工程資源配置，分析周圍工程建設的條件，進一步更新當前的設計理念，摒棄落后的設計理念，控制好整個設計過程，創造更多的工程建設效益。

參考文獻

[1]單藝.土木工程結構設計中的抗震研究[J].建材與裝飾，2018（04）：122.

[2]陳文杰.土木工程結構設計安全與優化設計方案研究[J].住宅與房地產，2017（12）：112.

[3]白冰，任建釗.土木工程建筑結構設計中的問題與策略探討[J].城市建設理論研究（電子版），2017（07）：252-253.

[4]王磊.土木工程結構設計中的安全性與經濟性[J].住宅與房地產，2016（03）：231.

[5]沙成滿，王恩德，楊冬梅，唐春安.土木工程結構抗震主動控制H_2/H_∞混合優化設計[J].工程抗震，2002（02）：7-10+19.

（作者單位：遵化市鐘馗建筑工程有限公司）