基于土木工程建筑結構設計的優化思考

葉斌

摘要：建筑安全是建筑工程中最需要關注的問題，而工程的建筑安全問題與房屋的建筑結構的設計息息相關。正是由于這個原因，對設計人員的要求應該更加的嚴格，而設計人員本身也應該明確自己的工作的重要性，以高標準嚴格的要求自己，不斷的提高自身的專業技能，不斷總結經驗教訓，為建筑工程安全提供強有力的保障。文章就通過分析土木工程建筑結構中優化設計的重要性進行了分析，并對目前存在的問題和改進措施作了簡要敘述。

關鍵詞：土木工程建筑;結構設計;優化技術;應用

要從技術上不斷提高，這樣才能夠保障建筑工程的安全。在實際的建筑設計方面，要讓設計人員知道自己的工作所發揮的重要作用，提高責任意識，促進行業發展，進而推動國家的經濟水平不斷提高。

1 土木工程建筑結構設計優化的重要性

1.1設計上的優化

土木工程建筑結構的設計的不斷優化是必須的，因為人們所追求的生活品質越來越高，對于這方面的要求相應的也會越來越高，假如結構設計不能夠緊緊跟隨時代潮流不斷進行優化的話，那么它很快的就會被淘汰。人們對于住房的要求無外乎是安全、舒適、美觀以及實用這些，這些就是設計者應該遵循的設計理念，最重要的是保證房屋的安全，其次是舒適度和美觀度，同時也不能忽視房屋的空間利用率，也就是實用方面，只有不斷的根據用戶的需求優化自己的設計，才能夠保證這個行業的蓬勃發展。相比優化之前，結構優化過后，工程造價明顯降低，通過技術性的結構優化，建筑所用材料的利用率明顯提高，房屋的美觀度和舒適度明顯的提高，施工作業流程更加順暢。

1.2施工過程中的優化

建筑結構工程從圖紙到施工，都是隨著時代變化而不斷發展的演變的，以前的建筑以多層，小高層為主，現在的建筑都是高層及超高層，時代的發展帶動建筑不斷優化演變，老式的建筑方式方法不斷優化。奮戰在一線的施工技術人員通過現場技術施工管理，會不斷總結經驗優缺點，通過不斷的實驗反復施工，最終得出一系列的優化方案，反應給設計單位，建設單位，最后形成新的施工方法及標準圖集，設計單位結合這些優化，從源頭進行更深層次的優化更新，推出更優質的結構項目工程來適應新時代的建筑需求。

2 土木工程建筑結構設計優化中需要遵守的原則

首先是要遵循層層構建的原則，大量的實踐已經證明，只有這樣的建筑過程才能夠最好的保證房屋建設的安全性，為了避免出現安全問題，在結構設計時，必須要考慮到這個原則。再有就是因地選材的原則，由于不同的建筑構件所發揮的作用是不同的，所以在設計過程中，就不能夠忽視這個重要的因素，讓這些建筑構件最大限度的發揮它們自己的作用。最后要遵守的是優劣互補的原則，作為設計人員，不能認為只坐在辦公室里畫畫圖紙就夠了，要真正的到工地中進行考察，要親自測量在設計過程中所需要的重要的數據，合理的運用優劣互補的原則，讓每一處設計都能夠為用戶帶來最好的使用感受。

3 土木工程建筑結構設計中的優化設計

3.1建立結構優化的模型

實踐證明，在土木工程建筑結構的設計中，要想更好的對設計進行優化，就要選擇數學模型的建立，通過數字化的顯示，準確的顯示出房屋的各種重要指標和關鍵數據，以及影響到設計的各個因素之間的關系。在模型建立的過程中，要按照下列的步驟進行規范化的建立，第一步，就是要確定設計變量是什么，這里所說的設計變量指的是會影響到建筑結構的一些重要參數，比如說工程的預期造價、可能會出現的錯誤等等對設計會產生影響的參數。還要注意限制條件，有時就是因為忽略了這些看起來不起眼的細節，最后導致整個設計稿出現大問題，所以必須要重視設計過程中的每一個細節。要在構建模型的過程中盡可能的減少計算量和需要用到編程的工程量，要巧妙的將一些關鍵因素用相對比較簡單的參數來代替，這樣可以大大的簡化設計流程，也就不容易出現錯誤。其次就是要確定目標函數，這是因為工程的總成本是有限的，要想精確的控制建筑成本，就需要在設計過程中巧妙的選取一個目標函數，通過函數的計算，可以很明確的知道實際建筑工程中建筑用材的實際尺寸，以及其他一些關鍵數據，最大限度的提高原材料的使用率，避免出現材料浪費的現象。最后，就是要提前確定好會限制到設計的因素，比如說資金，大小等等這些條件，提前明確了這些限制條件以后，才能夠綜合的進行考慮。對于設計者來說，要充分的應用這些限制條件，盡可能的對建筑工程的結構設計進行優化。

3.2 框剪結構設計技術

框剪結構設計技術是建筑結構設計前期所需要的技術，其實質就是框架結構與剪力墻所需要用到的一些技術手段的總和。這兩種結構在建筑工程中發揮著重要的作用，主要是在擴大平面使用空間以及增加抗側立的剛度上用的比較多。所以在土木工程建筑結構設計中，要注意框剪結構的設計技術的應用，同時也要根據框剪結構的受力特點，要綜合以往的設計經驗，避免出現由于結構方案設計的不合理造成的框架結構浪費的現象。對于框架結構和剪刀墻的構造比例等，都是可以通過大量實踐摸索出設計的訣竅之處的，所以在建筑工程中，要多多注意建造特點，仔細觀察各部分的比例，總結經驗。

4 如何在房屋結構建筑中采用優化技術

4.1 合理的確定設計理念

由于施工時所用到的數據可能與設計時所用到的數據有出入，這種差別就為具體的施工作業增加了一些難度，而這樣的情況并不少見，所以，設計人員在設計過程中就應該考慮充分，選擇合適的設計理念。設計者在設計過程中，要根據房屋的具體特點，經過各方面的綜合分析以后，選擇出合適的設計理念以后，再出完善的設計方案。此外，由于房屋在受力過程中，各種參數都有可能會發生變化，這樣的變化是不可避免的，所以設計人員在設計時就要考慮到這種不確定性，做好備用方案，以便根據不同的實際情況，及時的作出應對。在大量的設計過后，我們還是可以看到，有經驗的設計人員在設計的各個步驟都顯得比較成熟，最終設計出來的成果也令人比較滿意，所以在日常的工作中，還是要經常對設計人員進行培訓，不斷的學習經典的設計理念，以此來提高自己的專業素養。

4.2 正確的選取土木工程建筑結構設計方案

通常情況下，設計人員都會設計出不止一套方案，目的是保障施工的順利完成，及時的應對突發情況。設計的前提都是從客戶的要求出發的，而在具體的施工過程中，會出現各種各樣的問題，這個時候就需要設計人員對設計方案進行合理的取舍了，在不同的情況下選擇出最適合該種情況的設計方案，從而保障最后的完成效果是令人滿意的。所以設計人員就需要不斷的提升自己的專業水平，因為只有高水平的設計人員才可以很好的對不同的設計方案進行定奪。

5 優化建筑物基本整體結構時需要關注的內容

5.1在建造建筑物開始前完善整體目標規劃

就目前的建筑情況來看，只有去完善好了整體的設計規劃，才可以在具體施工的時候不自亂陣腳，有把握成功。在施工過程中有非常多的外在因素會影響建筑物的品質，所以在進行完善工作的時候，就必須要做好設計規劃，還要做好整體結構的把握，這樣才能保障最后的成果有較高的品質以及質量。

5.2將現代科技與之進行充分的結合

由于時代的不斷發展演變，越來越多的科學技術被人類所掌握，現代社會最明顯的特征就是網絡技術被運用到了很多的地方，并且都表現出了較好的影響。因此，可以將現代的網絡科學技術合理的運用到建筑物設計上去，這樣不僅方便了技術人員對其的操作，而且可以減少他們的工作量，進而提高他們的工作效率。運用數據呈現的方式，在施工的時候可以更方便直觀的了解其各項性能，減少失誤。

6 結論

綜上所述，土木工程建筑結構設計的優化是進行建造過程中十分關鍵的一個步驟，也是開始進行施工前要做好的任務。上述文章已經將設計優化過程中所遇到的問題作出了分析，并提出了改進的策略。在時代的不斷前進中，只有不斷將現代科技與設計相結合，提高人才的專業素養，建筑物的設計創新才能生生不息，擁有美好未來。

參考文獻

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