土木工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化探析

馬肇麗

青島華洋旭日建設(shè)工程有限公司 山東青島 266100

1 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的原則

1.1 結(jié)構(gòu)舉措需突出完善性

在民用建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)中，應(yīng)注意結(jié)構(gòu)措施的完善。在實(shí)踐中，設(shè)計(jì)者往往忽視這一原則，從而導(dǎo)致設(shè)計(jì)方案的缺陷。因此，一方面，設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行方案設(shè)計(jì)時(shí)，必須密切關(guān)注結(jié)構(gòu)構(gòu)件所涉及的延性問題。另一方面，要密切關(guān)注存在的薄弱環(huán)節(jié)，按照一定的專業(yè)原則，在整個(gè)土木工程建設(shè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)中嚴(yán)格執(zhí)行，提高設(shè)計(jì)方案的合理性和可靠性。

1.2 應(yīng)突出會(huì)計(jì)圖表的效率

建設(shè)項(xiàng)目必須事先依據(jù)海圖的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。在編制相關(guān)施工圖的過程中，必須以豐富的數(shù)據(jù)分析為基礎(chǔ)，通過精確的研究和分析，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)和施工技術(shù)儲(chǔ)備和需求進(jìn)行調(diào)查分析，并簡(jiǎn)明地提取出來，以突出圖表制作的效率和簡(jiǎn)潔性。

1.3 應(yīng)突出基礎(chǔ)方案的合理性

首先，規(guī)劃人員必須嚴(yán)格按照土建工程建設(shè)項(xiàng)目的具體情況和施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)條件，制定科學(xué)合理、施工方便、實(shí)用高效的施工方案。其次，必須提供相應(yīng)的地質(zhì)調(diào)查報(bào)告，以促進(jìn)建設(shè)項(xiàng)目的科學(xué)運(yùn)行。最后，規(guī)劃方仍需加強(qiáng)宏觀調(diào)控能力，充分了解建筑的實(shí)際狀況，如骨架結(jié)構(gòu)、最大荷載、建筑材料等，并對(duì)方案進(jìn)行優(yōu)化。

2 土木工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問題

2.1 構(gòu)造柱和承重柱的問題

在土木工程的建設(shè)過程中，要想提升高層建筑的抗震性能，就需要對(duì)梁、柱的結(jié)構(gòu)進(jìn)行科學(xué)全面的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，以此來避免裂縫的出現(xiàn)，保證工程的整體質(zhì)量。在實(shí)際工程設(shè)計(jì)當(dāng)中，一些設(shè)計(jì)人員對(duì)承重柱和構(gòu)造柱的定義不甚清晰，一旦發(fā)生地震等震動(dòng)較大的現(xiàn)象，極易出現(xiàn)結(jié)構(gòu)裂縫，嚴(yán)重的還會(huì)造成建筑倒塌，此外，由于截面積減小，在受到外力影響時(shí)很容易出現(xiàn)柱梁開裂，最終縮減建筑壽命。

2.2 建筑物沉降問題

導(dǎo)致建筑物容易出現(xiàn)沉降的原因有兩個(gè)，一是地質(zhì)原因，二是結(jié)構(gòu)原因。地質(zhì)條件是引發(fā)建筑物地基下沉的主要原因，隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，建筑物的規(guī)模也在不斷的增大，同樣的建筑工程可能會(huì)處在不同的地質(zhì)環(huán)境中，而出現(xiàn)不同程度的地基沉降，最終導(dǎo)致建筑物變得更加不穩(wěn)定。結(jié)構(gòu)原因則是建筑物自身工程規(guī)模擴(kuò)大而導(dǎo)致建筑物的重量不斷增大，使得建筑物各個(gè)位置的受重不均勻，最終當(dāng)建筑物地基出現(xiàn)不均勻的下沉，嚴(yán)重影響到整個(gè)建筑工程的質(zhì)量。

2.3 對(duì)環(huán)境因素的忽略

土木工程設(shè)計(jì)過程中需要對(duì)環(huán)境因素進(jìn)行全方位分析，不僅要考慮工程的安全性、耐久性，還要對(duì)土壤的溫度、濕度、硬度和水土的酸堿性進(jìn)行綜合考量，然而在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員常常極易忽略外部環(huán)境因素，導(dǎo)致實(shí)際施工過程中意外因素頻發(fā)，最終出現(xiàn)建筑安全事故。

3 土木工程建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的措施

3.1 優(yōu)化結(jié)構(gòu)方案的選擇與設(shè)計(jì)

建設(shè)項(xiàng)目的前期工作中，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是十分關(guān)鍵的一環(huán)。設(shè)計(jì)人員需要合理進(jìn)行結(jié)構(gòu)方案的選擇與設(shè)計(jì)，不斷提升自身專業(yè)能力與綜合素質(zhì)，強(qiáng)化對(duì)結(jié)構(gòu)方案重要性的認(rèn)識(shí)，熟悉不同的結(jié)構(gòu)構(gòu)件特征，并充分考慮到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)付諸實(shí)施的難度以及安全、適用、耐久、經(jīng)濟(jì)等因素，將結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)與個(gè)性設(shè)計(jì)有機(jī)結(jié)合，優(yōu)化結(jié)構(gòu)方案。加強(qiáng)土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性評(píng)估，從結(jié)構(gòu)方案概念上整體把握結(jié)構(gòu)的安全性。工程設(shè)計(jì)人員要從根本上提升建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，通過抗震設(shè)計(jì)，保障建筑物的整體抗震性能，做好鋼筋配置設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)構(gòu)件剛度的調(diào)整，確保整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性，從而提升建筑物的抗震性能。

在結(jié)構(gòu)方案選擇上要根據(jù)不同項(xiàng)目的特點(diǎn)和要求，通盤考慮整個(gè)工程的工期時(shí)間要求、投資預(yù)算限制，結(jié)合滿足上游專業(yè)實(shí)現(xiàn)工藝性能或建筑功能要求的需要，科學(xué)合理地選擇、制定結(jié)構(gòu)方案。同時(shí)，根據(jù)初步科學(xué)估算調(diào)整結(jié)構(gòu)方案，以免后期施工圖設(shè)計(jì)出現(xiàn)不必要的麻煩。

3.2 強(qiáng)化與其他專業(yè)的設(shè)計(jì)協(xié)同

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)作為工程設(shè)計(jì)中的重要組成部分，設(shè)計(jì)人員要加強(qiáng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化能力，提高建筑項(xiàng)目的建設(shè)質(zhì)量和效率，充分考慮項(xiàng)目業(yè)主的建設(shè)成本和資金投入，在綠色建筑理念下，明確設(shè)計(jì)原則和方向。設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)時(shí)要對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行總體分析，減少結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和實(shí)際施工之間的偏差，并做好與其他專業(yè)的溝通、配合，有效預(yù)防設(shè)計(jì)中因?qū)I(yè)之間銜接不好產(chǎn)生的細(xì)節(jié)問題，最大化實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的應(yīng)用價(jià)值;要充分考慮項(xiàng)目后期的應(yīng)用性，例如結(jié)構(gòu)構(gòu)件對(duì)建筑空間的占用、影響采光效果等，并在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)初期就進(jìn)行考慮和優(yōu)化分析，確保建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)滿足最終的效果。

3.3 積極探索前沿計(jì)算機(jī)信息技術(shù)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

基于現(xiàn)代化信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，在土木工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，要探索利用建筑信息模型技術(shù)優(yōu)勢(shì)處理各項(xiàng)工程信息數(shù)據(jù)，建立相對(duì)完備的工程信息數(shù)據(jù)庫(kù)，便于設(shè)計(jì)人員、管理者隨時(shí)查詢信息工程信息，提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的實(shí)效性。建筑信息模型技術(shù)是當(dāng)代建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)領(lǐng)域的技術(shù)產(chǎn)物，有效實(shí)現(xiàn)了多種信息的整合和處理。具體應(yīng)用在土木建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，能減少工程信息數(shù)據(jù)偏差和人為操作失誤概率，提升設(shè)計(jì)內(nèi)容的合理性，提高工程信息數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度。同時(shí)，建筑信息模型技術(shù)的應(yīng)用能將各專業(yè)的信息呈現(xiàn)在一個(gè)模型中，能讓項(xiàng)目更為直觀、一目了然，加強(qiáng)各專業(yè)之間的信息關(guān)聯(lián)和融合性，有效避免各專業(yè)因?qū)訁f(xié)調(diào)不暢而導(dǎo)致的設(shè)計(jì)沖突。相信不久的將來計(jì)算機(jī)信息技術(shù)還可以為建筑設(shè)計(jì)人員提供一些設(shè)計(jì)思路，例如人工智能加快融入結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)后，結(jié)構(gòu)方案模擬更便捷與智能化，或許能大幅度減少設(shè)計(jì)人員的工作量，大大提升結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的效率和可靠性。

4 總結(jié)

綜上所述，隨著現(xiàn)代建筑領(lǐng)域發(fā)展速度不斷加快，土木工程的工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也在不斷復(fù)雜化，對(duì)建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提出了更高的要求，這就需要設(shè)計(jì)人員選擇先進(jìn)的施工技術(shù)，在施工過程中不斷完善設(shè)計(jì)手段，提升自身的施工管理經(jīng)驗(yàn)，最終全面提升工程的施工質(zhì)量，為我國(guó)土木工程的良性發(fā)展打下基礎(chǔ)。