土木工程建筑結構設計的優化分析

郭峰

榮盛建筑設計有限公司 河北廊坊 065000

1 對土建結構工程設計進行優化的意義

優化設計結構是降低成本的有效措施，可以提高建筑結構經濟，建設多層住宅和高層住宅的時候，建筑樓層越高，需要的建筑材料越多，隨著樓層的增加，墻體的承重和建筑主體的重量會不斷的增加，地基和墻面的承重力增加，所需要的水電管道和勞動力都會相應的增加。所以，在工程施工項目中，合理運用結構設計優化措施，可以為土木工程建設項目提供了更多的有效運用率，也可以確保建筑工程的施工質量達到的預定的狀態。也是提高了施工企業的利潤，也為建筑行業的可持續發展做出了有效的措施[1]。

2 建筑結構設計方法的基本原則

2.1 堅持功能性原則

現代建筑既要滿足用戶的居住需要，還要具備其他多項功能。隨著人們物質文化水平的有效提升，人們對住宅的要求也越來越高。因此，建筑結構設計需要堅持功能性的原則，切實為用戶創造更良好的居住體驗。

2.2 堅持經濟性原則

由于建筑設計所涉及的內容有很多，開展設計工作、施工建設都需要用到大量的施工建設材料和相關工藝技術。只有優化建筑結構設計方法，才能夠有效的節省建筑建設成本。人們物質生活水平的提升，建筑建設施工的成本也在不斷的增加。在開展結構設計工作時，設計人員需要充分的討論成本問題，有效控制成本，在保證項目建設的質量和安全性的前提下，做好對資金支出問題的有效控制，提升預算規劃的科學性和有效性，才能夠更好的推動建筑工程項目有序、平穩、高效進行。

2.3 堅持安全性原則

安全性是建筑結構設計需要堅持的最基本、最首要的原則。現代建筑的安全性直接影響人們的人身安全和財產安全。在建筑結構設計工作中，設計人員需要把安全性原則作為基礎性原則，綜合考慮各方面因素，排查建筑施工建設的安全隱患問題。要落實好安全管理工作，加強安全教育宣傳力度。

3 土木結構設計過程中的優化技術策略

3.1 從整體上優化方案設計

推動建筑結構設計工作的整體水平和質量，需要有關單位首先對建筑方案展開科學的優化設計。具體來講，可以從以下幾方面著手。第一，要科學分析統籌各項因素，全方位定位，要建立在整體的視角上，科學統籌各項資源和各類技術，確保建筑結構設計優化的方法能夠符合規范標準要求。第二，要做好原材料質量控制。要確保各個部件、各個材料質量合格，確保各個部件的功能符合標準要求，能夠正常、充分發揮。第三，要充分的分析和考量外部因素。有關單位要做好對建筑結構設計外部影響因素的有效控制，做好對人力、物力等方面消極因素的有效控制，嚴格排查出影響建筑結構設計的風險和隱患問題。第四，要進一步簡化內部結構。由于建筑內部結構很繁雜，在開展設計工作時很容易出現計算誤差的問題，造成建筑建設成本增加，不利于開展成本控制工作。為此，有關單位需要合理控制影響因素，簡化建筑結構設計方案。簡化建筑結構內容，需要按照建筑設計規范標準實施。以抗震設計工作為例，設計人員要首先明確結構框架設計標準，按照力學原理，進一步提升結構的平衡性和穩定性，要有效簡化抗震設計的相關因素，減輕建筑物的抗震負載力，從整體上促進結構抗震性能的提升，并制定符合抗震設計要求的質量標準，在保證建筑結構承載力的同時，簡化建筑結構[2]。

3.2 地基的優化設計

地基設計是建筑結構設計的基礎性內容。在進行建筑結構設計時，需要把地基的優化設計作為設計工作的關鍵。在開展設計工作之前，設計人員需要詳細、全面的考量地基的實際情況，做好科學的地質勘測，科學分析和計算地質承受力，還要堅持安全性原則，有序、安全、高效的落實好項目安全實施。項目負責人要肩負好自身的職責，全面、細致的分析地基結構設計的影響因素，并以此為依據做出科學預案，綜合考慮各方面影響地基設計的風險隱患，清晰、明確的梳理安全問題。在施工現場還要安裝防護設備。

3.3 優化剪刀墻結構設計

為了進一步提升建筑結構設計的強度和抗震性能，有關單位需要高度重視剪刀墻結構的設計，高效、廣泛的應用剪刀墻。良好的剪刀墻結構，能夠大大提升建筑結構的穩定性，減少事故問題產生的可能，提升建筑結構應對自然災害的能力，為人們創造更加安全的居住環境和生活環境。科學設計剪刀墻結構，需要設計人員做好剪刀墻重量的均勻分布，要確保建筑平面的剛度和建筑各層的結構重點能夠保持一致。設計人員需要關注剪刀墻的承重，關注剪刀墻水平方向的相關問題，綜合考慮剪刀墻的角度平衡的問題。在進行施工建設的過程中，設計人員還要結合項目建設的實際情況，綜合分析剪刀墻的承受能力，科學計算相關數據，明確工程項目的實際需要，盡可能的提升剪刀墻結構的強度、剛度和穩定性[3]。

3.4 優化排水系統設計

設計人員在進行排水系統設計時，應當以強度、荷載力為依據，科學、有序的配置機械設備。特別要對地下室結構進行優化設計，要科學計算管道預留尺寸和深度，做好對建筑樓板鉆孔位置的管理，做好加固。設計人員還要提升對水平方向管線的關注度，盡可能的避免貫穿梁體的情況。如果一定要穿過承重墻，有關人員需要按照規范要求，細致、科學的進行加固處理，切實提升排水管網設計的科學性。

4 結語

綜上所述，當前建筑結構優化設計方法應用需要堅持的原則，最后探討了建筑結構優化設計方法應用的具體方案和技術創新，其需要有關單位和設計人員從以往的實際工作中著手，吸取經驗教訓，做好案例交流，做好專業知識技能的培訓和交流活動，同時，加強施工人員自身的技術含量，完成建筑結構的優化配比，提升建筑設計水準。