淺析我國建筑結構設計技術發展

周居正

(青海國家高新技術開發區生物科技產業園區管理委員會規劃建設和土地管理局， 青海 西寧 810001）

隨著科學技術水平的提高， 建筑業面臨著越來越大的質量壓力。 目前， 國內部分施工單位所采用的結構設計思想和施工技術已不能適應當今社會的發展需要。 結構設計是施工參考的重要因素， 而施工質量又關系到整個建筑的穩定性和最終的質量， 將結構設計與施工技術有機結合， 才能保證施工質量的有效提升。

1 建筑工程施工技術的概念

施工技術是建筑工程的一個重要組成部分， 它關系到建筑本身的質量， 在施工過程中， 由于施工技術的原因， 一旦出現問題， 不僅影響施工質量， 而且會危及施工人員的生命安全。 為避免這種情況產生的不利影響， 有關人員在進行現場勘察時， 應根據實際情況， 對各施工階段的施工技術進行調整， 以保證后續施工質量。 但在所有的建筑工程施工技術中， 最常用的是混凝土施工技術， 施工人員必須嚴格遵守相關要求， 按照現行材料標準攪拌技術應用， 以確保混凝土的整體性能達到要求。 另外， 由于不同的施工環境和施工要求不同， 施工人員在施工技術應用過程中， 需要根據當地的實際情況、 圖紙要求、 施工設備等因素， 對材料進行選擇和應用。

2 我國建筑結構設計技術發展

2.1 建筑結構加固施工技術應用措施

首先， 加強設計人員與施工人員的溝通。 在進行結構設計和施工的過程之前， 必須做好實地勘測和研究， 在建筑基本特性有深刻研究之后， 才能夠設計出合理有效地方案。 在設計完成之后， 施工人員必須做好溝通和對接工作， 對建筑結構深入了解之后， 在與設計人員溝通施工細節的過程中， 做出合理的施工方案， 保證按照設計圖紙嚴格施工。 其次， 優化房建結構施工人員配置。 現場施工人員的配置和對技術的良好運用是保證施工質量和效率的前提。 但是， 往往參與到施工設計的工作人員本身能力和素質都參差不齊。 所以為了均衡施工效果， 提高工程整體的進度，就必須對人員進行優化配置。 可以按照施工人員的種類和專業技術進行分工， 這樣能夠有效利用人力資源， 實現資源的合理配置。 最后， 提高鋼結構設計的規范合理性。 鋼材料的使用是當前結構加固設計最為廣泛的一種。 在施工的過程中， 必須保證鋼材料結構方法和工序的合理安排， 高度重視鋼結構的安裝， 嚴格按照設計方案展開一系列的選擇和布置， 這樣才能夠保證鋼結構設計的完整合理。

2.2 適當提升建筑物抗震設計等級

如果建筑結構抗震性能設計標準等級不合理， 其結構抗震設計性能將大大降低。 因此， 為了進一步優化和提高建筑結構的抗震設計性能， 結構設計人員通常需要制定合適的設計標準等級來提高建筑結構的抗震性能， 以防止建筑結構出現嚴重的變形、 扭曲、 鼓包等抗震現象。 比如在各類高層建筑工程中， 結構設計人員需要用計算機分析軟件進行綜合統計分析， 根據各個工程的物理剛度， 準確計算出工程結構的扭轉力和位移。 結構設計人員應不斷遵循建筑形狀的常規設計， 符合國家相關技術規范， 合理測量和判斷高層建筑的物理剛度， 確保高層建筑的扭轉力和位移剛度在1.1 ～1.2 之間。 剪力墻和簡化連梁的要求應符合下列要求： 當連梁跨度高度比不大于2 時， 需要考慮配置一個十字暗柱支撐； 當連梁跨度的高度比不大于1 時， 可以考慮交叉暗柱支撐。 地震運動的主要原因之一是該地區地殼的垂直運動， 這與內部地質和地理結構的運動密切相關。 為了有效保證建設項目內部地質構造的運動結構更加合理， 設計人員必須認真收集和分析具體地質和地理調查統計資料， 并根據具體地質和地理環境條件， 準確判斷和找出該地區地殼垂直運動的運動趨勢和特征， 分析該地區的地震運動趨勢， 確保區域建筑工程地質結構總體布局和該區域地震運動趨勢大致處于相對垂直的運行狀態， 有效降低特大地震對區域建筑工程前期工程設計的不利影響。

2.3 截面加固技術

從建筑結構的實際情況來看， 在開展加固設計工作時， 通過應用截面加固技術可以有效提升加速效果。 具體而言， 截面加固技術是將建筑物相關結構件的橫截面積進行增加， 以此來有效加固結構。 該技術一方面可以使建筑自身結構得到有效優化， 而另一方面還能夠使建筑結構的承載能力得到提升， 并修復部分受到損傷的結構， 使建筑結構的安全性和穩定性得到有效提高。 在實際應用過程當中， 相關施工人員需要在建筑物周圍合理搭設腳手架， 因此容易對建筑物的實際使用環境產生影響， 同時也會對后續相關加固工作的開展造成阻礙。 因此， 相關施工人員需要合理完善截面加工技術的應用方案， 從而使該項技術的應用效果得到提升。

2.4 提高相關人員專業能力

施工過程中， 信息技術的應用不僅可以減少施工人員的工作量， 減少安全隱患， 而且可以提高整個施工過程的效率。 但針對目前我國施工人員缺乏專業知識和實際操作技能的問題， 需要施工單位對員工進行專業基礎和專業能力的培養， 保證施工人員在施工作業中能夠對結構設計和施工技術中的各個特點進行相應的分析， 并處理好二者的協同關系， 以達到促進施工單位經濟長期持續發展的目的。 施工單位和施工人員的綜合素質決定著整個工程的質量， 也決定著企業未來的發展方向。 施工單位可以先與專業院校合作，通過校企聯合教學的方式培養出專業人才； 對施工人員進行相應的等級篩選， 每個人都要接受施工單位的專業培訓， 并進行定期考核。 對在最終的考核中實踐能力強或在知識儲備量上相對豐富的人員進行更高等級的劃分， 在薪酬和福利方面將得到相應的提高。

2.5 注重數字技術運用

建筑物結構布置方式選擇項目相對較多， 同一建筑工程， 一般擁有多種結構布置方案和結構分析方法。 由于結構分析方式和建筑物設計有著密切關聯，所以需要做好分析方式選擇， 以便找到最佳的設計方案。 目前較為理想且應用效率較高的分析方式， 主要以數據技術為主， BIM等新進技術的運用， 使得建筑分析變得更加直觀、 高效。 設計人員可按照事先采集到的數據， 根據實際建設要求， 展開仿真建筑模型建設， 再依據3D立體模型， 對各項細節設計進行調整，可實現對各部分設計方案的精準分析， 及時發現設計不足之處以及交叉設計不合理問題， 能夠為最優方案設計提供精準技術方面的支持。

2.6 碳纖維房的結構加固技術

碳纖維房的結構加固技術在實際應用過程當中，需要對碳纖維進行合理利用， 以此來對布料、 板子等進行制作， 并采取具體的粘貼方法， 將其在建筑結構表面進行有效固定， 使建筑的承載能力得到有效提升。 該項技術在實際應用過程當中具有明顯優勢， 不僅材料質量相對較輕， 而且還具有較高的強度， 可以避免結構受到腐蝕。 現如今， 該項技術已在建筑結構加固當中得到了有效應用， 需要相關施工人員合理利用碳素纖維和結構膠， 有效加固建筑結構， 并提高建筑自身的耐久性和實用性。 在實際應用中， 相關施工人員還應針對建筑物自身已有的損害問題和設計要求等進行分析， 合理選擇材料進行加固， 從而修復的基層部位。

2.7 注重概念設計優化

采用統一系列設計方式， 合理展開建筑材料使用， 是保證構件能夠得到充分利用， 并與其他構件形成有效配合的重要舉措， 也是設計優化概念的核心內容。 由于在對優化問題進行處理和分析過程中， 單純依靠數字化軟件并不能完全達到優化設計的各項需要， 設計人員的概念設計重要性極為突出， 所以需要加強對概念設計的優化。 應明確， 設計人員的綜合素質以及設計經驗和技術水平等， 會直接對其概念設計產生影響， 因此需要加大人員專業技能培訓力度以及經驗積累輔助力度， 確保人員綜合素質水平能夠得到不斷提升， 進而為結構優化設計高質量展開提供有利支持。

2.8 外包型鋼加固法

外包型鋼加固法的使用主要遵循了減少增加原建筑結構界面的特點， 在此基礎上提高建筑整體的承載力。 目前， 外包型鋼加固法主要分為濕式外包和干式外包兩種。 濕式外包型鋼技術操作簡單， 而且加固效果較為明顯。 但是在施工過程中鋼材的使用量較大，會無形中增加加固施工的成本造價。 這種技術基本上是針對一些結構強度要求非常高， 而且加固面積不擴大的建筑。 比如， 建筑物的柱、 梁。

2.9 鉆孔灌注基礎要點

建筑工程在施工過程中， 尤其是高層建筑以及復雜型建筑， 無論是在結構設計還是施工操作過程中，都存在著較嚴重的問題， 使施工單位在施工過程中面臨著更為嚴峻的挑戰。 工程建設中， 設計人員一般選擇鉆孔灌注法。 如果施工單位對細部處理不當， 將導致鉆孔灌注的優勢無法有效發揮， 特別是在進行設計時， 施工單位為了降低成本， 往往采用效率低或安全性差的設備， 以致于工程施工過程中樁基結構本身的穩定性和質量無法得到保證， 從而產生安全隱患。 為此， 在建筑工程中， 要協調好結構設計與施工技術兩個方面的問題， 施工單位必須加強設備管理， 根據實際情況選擇合適的設備， 以保證整個工程的質量。

3 結語

建筑結構設計和經濟性存在密切關聯， 所以在進行建筑結構設計過程中， 需要在考慮整體結構安全性以及功能性的同時， 做好經濟性規劃。 應通過對優化技術的合理運用， 將工程投資成本控制在最低， 以便在保證工程整體施工效果的同時， 達到最優化工程成本控制的目標， 確保工程參建各方能夠獲得可觀的經濟收益。