基于土木工程建筑結構設計的優化分析

摘要：現階段來看，人們對于建筑有了更高的要求，包括建筑的規模、功能、內部設備以及外觀等多個方面，在要求質量的同時，還要保證經濟效益上的穩定，這對于土木建筑工程來說有著一定的難度。在科學技術以及全球一體化的發展情況下，已經有一些新型施工工藝以及材料應用到建筑工程中，并且起到了一定的作用，與過去的土木建筑相比，現階段的建筑工程已經逐漸向智能化與自動化發展，許多機械設備的應用，大幅度的提高了施工的工作效率，降低成本上的投入，解決施工過程中的難題，但是與此同時，建筑市場的競爭也在逐步提高，在這種環境背景下，人們對于建筑有了新的要求，包括質量、功能和外觀等多個方面，這就需要相關人員做好施工前的勘測以及設計，尤其是對于結構設計來說，如何滿足消費者的需求，找到過程中存在的問題，并且做好優化設計是現階段工作人員的主要研究方向。

關鍵詞：土木工程;建筑結構設計;優化分析

引言

土木工程作為建筑領域中的重要分支，對促進我國建筑行業的可持續發展起著重要作用，然而在土木工程建筑結構設計中仍然面臨諸多問題。對此，相關土木工程行業從業人員有必要深入探究結構設計工作的科學性、合理性，加大對設計人員專業技能培養的重視程度，盡可能減少建筑結構設計中的問題，穩步推進土木工程建筑行業平穩、有序發展。

一、當前土木工程建筑結構設計中存在的問題分析

（一）未能全面認識到圖紙對工程項目的重要作用

目前在土木工程項目施工建設過程中，做好圖紙設計工作至關重要。在完整的施工過程中，如果未能擬定完善的施工圖紙對施工進度會產生較大影響，還會降低工程項目施工質量。從目前部分土木工程項目施工現狀來看，有部分施工單位對圖紙設計缺乏重視，未能正確認識圖紙對工程施工具有的重要作用。導致在施工過程中對施工圖紙隨意設計，圖紙設計結束之后，也不能根據項目建設實際情況對圖紙進行檢驗，導致工程施工活動難以有序進行。在設計過程中，有較多設計人員綜合素質有待提升，缺乏工作經驗，導致設計中存在多項問題，如果不能及時發展問題，會對項目施工進度產生影響，圖紙設計的指導價值也會喪失。

（二）建筑的結構設計中設計缺陷較多

在設計過程中，受到設計人員自身綜合素質影響，不能全面整合多項細節問題，加上建筑結構自身多個部分與施工環境難以協調發展。導致結構設計中整體性有待強化，要對多項資源合理利用，提升建筑結構安全性。土木工程結構設計整體要求較高，各類設計問題將導致后續系統化施工會出現較多問題，對工程項目整體施工質量影響較大。在設計過程中，要對建筑結構不同節點實際情況進行分析。但是由于設計人員未能從整體進行控制，導致多項偏差問題突出，對建筑結構整體穩定性造成了較大影響。當不同設計方案全面建立之后，未能依照項目施工要求對設計方案進行優化調整，導致實際實施中會出現較多問題。

（三）未能結合施工現狀選取設計技術

土木工程建設項目在施工過程中，施工選址問題至關重要。設計完整的建筑結構圖紙在指導施工過程中都會出現不同程度問題。當前大多數施工部門都能充分認識到工程選址的重要作用，但是由于缺乏相關技術與技術人員之間的溝通交流，導致工程項目施工中容易產生不同程度安全事故，對施工技術人員人身安全以及土木工程建設效益造成較大影響。

二、土木工程建筑結構設計的優化措施

（一）地基結構設計中的優化

在土木建筑的地基設計過程中，設計部門的工作人員需要對現場進行實地勘測，根據相應的地質報告以及工程的主要信息，來確定在施工過程中建筑物的自重以及外界施加的壓力，從而確定它的荷載范圍，由專業的工作人員進行底面積的測繪以及計算，保證地基設計過程中的穩定性，避免由于外界壓力導致沉降不均勻的現象發生。其次，還應該考慮在設計過程中的施工技術以及材料，以具體的工程為準，選擇合適的地基處理技術，通常來說包括獨立地基、淺地基以及深地基和樁基等，在材料的選擇中，也要保證材料的強度等級，確定它的主要性能，保證在施工過程中的質量問題，對可能用到的鋼筋進行計算，從地基的內部預應力進行考慮。另外，在地基壓實的設計工作中，盡可能保證材料上的穩定性，避免選擇類似于軟土性能的材料，避免材料自身存在壓縮或者膨脹的現象，注意結構上的緊密性。

（二）抗震設計中的優化

在土木建筑的抗震結構設計過程中，應該注意設計過程中計算數據的準確性，保證承重柱中橫截面積達到一定的標準，在施工之前要進行預應力方面的測驗，保證它可以承受住一定范圍的外界作用力。其次，在設計過程中，要保證支柱、剪力墻以及橫梁之間達到了一定的平衡，在設計過程中避免剛度太強，要具有一定的變性能力，可以根據外力作用來調節自身的承受能力，對剪力墻進行有效的保護，提高建筑本身的抗震能力。另外，還應該對照國家標準規定的抗震等級進行設計，在實際的設計過程中，由于工程環境以及外力的影響，通常來說，抗震等級都會比規定的標準高一點，為了保證建筑在作用力下也能保持相應的延展性和承載能力，這就要求設計師在設計過程中需要注意鋼筋中的結構配比以及和混凝土之間形成的作用力，從而保證對抗震安全的有效性。

（三）結構施工圖設計中的優化

在結構圖紙的設計過程中，設計師需要從圖紙的應用角度來進行考慮，保證設計圖紙的完整性，準確性以及靈活性。首先，在圖紙設計過程中，設計師應該明確建筑中的具體項目類型，繪制出相應的定位軸線以及基礎構建，明確它們的具體位置以及尺寸、編號等，從而保證在施工過程中可以做好細節上的問題。其次，設計師還應該對一些重點工程進行詳細的分解，尤其是在施工技術以及材料的選擇上，確定它的合理性，保證計算過程中的準確性，包括基坑深度、承載力以及橫截面的參數等方面。另外，設計師要對結構圖紙中的一些預埋件和設備進行相應的標注，提供編號和詳細圖紙，如果在施工過程中存在一定的問題，也要及時對設計圖紙進行完善和更改，保證它的靈活性。

結語

結構設計是建設項目前期工作中非常重要的一環，關系到建設項目的質量、安全、工期和投資等重要指標。相關人員應加大對新技術的應用力度，提升結構工程師的技術水平和工作素養，結合不斷發展的工程設計理念，提升建筑結構的安全性、適用性、耐久性、經濟性，保證工程結構的整體應用效果和價值。

參考文獻：

[1]萬泉.裝配式建筑結構設計中BIM技術的應用研究[J].建材與裝飾，2020（8）：70-71.

[2]蔣衍洋.BIM技術在建筑工程結構設計中的應用研究[J].智能城市，2019，5（17）：71-72.

作者簡介：

鄧良，身份證號碼：430302198506211557。