基于土木工程建筑結構設計的優化思考

張少凱

摘要：當下，我國經濟高速發展，人們的生活質量和生活環境變得越來越好，城市里的人口也越來越多。因此，建筑工程的需求量也越來越多，人們對建筑工程的安全性的要求也越來越高。建筑結構設計決定了整個建筑工程的質量，在整個工程中是非常重要的一部分，因此相關工作人員一定要仔細分析建筑結構設計中的瑕疵，并努力完善這些瑕疵。

關鍵詞：結構設計;困境分析;結構優化

引言：

土木工程結構設計與建筑工程的安全性具有十分緊密的聯系，因此，在進行問題分析時，一定要進行非常全面且深入的思考，避免漏掉任何一個方面，充分保證安全性，為實現上述目的，相關部門要根據實際情況并結合當地政府的政策，對土木工程建筑結構設計中存在的問題提出具有針對性的建議并制定相關策略，使得建筑工程在長期的使用過程中也能夠令使用者滿意。

1 土木工程建筑結構設計優化方式探究

1.1 土木工程建筑結構優化設計模型分析

在現在這個時代，人們的生活條件逐步改善，審美也在逐步提升，因此，在進行土木工程建筑結構設計時，不僅僅要考慮到它的實用性，還要注意它的美觀性，最好還能夠促進社會經濟的發展，改善城市市容。而且如果能夠優化建筑結構的設計，那么對建筑工程所在地的各個方面以及相關企業都是最好的，為企業創造最大的性價比，從各個方面降低建筑投資成本，而且在進行建筑設計的時候，可以把有毒有害，對環境有污染的材料全部都淘汰掉，既響應了國家創造綠色文明城市的號召，為居住在建筑工程內部和該建筑工程周圍的居民創造一個較為綠色的環境。建筑結構設計的優化，從另一個方面來說就是在原有的建筑設計基礎上，把其中的細節進行進一步的填充和再設計，最大化的利用空間資源，使建筑工程變得更加人性化。

1.2 土木工程建筑結構優化計算方案分析

結構設計優化并不僅僅是對一個方面進行設計，它非常復雜，涉及到方方面面，在計算的時候有很多個變量，很多個約束條件。基于結構設計優化的復雜性，在計算的時候一般會將有約束條件轉變為無約束條件，然后再進行計算，計算方法包括拉式乘子法，符合型法等等。通過這樣的處理，可以使建筑結構優化的計算變得更加簡單，只需要運行編好的程序就可以得到結果。

2 土木工程建筑結構設計困境分析

2.1 建筑施工相關技術人員素養需提升

一方面，相比于其他行業，建筑行業有一點點特殊，因為在大多數情況下，需要工作人員到建筑工程進行實地的考察，因此，許多與建筑有關的工作都比較辛苦包括建筑施工相關技術人員，另一方面，我們國家的建筑行業的發展速度非常快。而有些東西只有高素質的施工技術人員可以快速的掌握，比如一些新技術，新知識，而且高素質的技術人員可以與各個部門之間進行高效的溝通，能夠節省更多時間。他們具有較強的心理素質，即使是在有危急又復雜的情況之下，也能以最快的速度指出關鍵性的問題，并能通過及時的溝通解決這些問題，極大的促進企業的發展。

2.2 環境形勢日益嚴峻

由于我國建筑行業的發展速度非常快，所以在建筑行業發展的早期，很多基礎設施建設并沒有發展起來。因此，經過幾十年的發展，各種建筑工程造成了極大的環境污染。由于最開始建筑結構優化并沒有得到很好的發展，而且市面上的環保材料比較單一，而且數量較少，因此，許多建筑材料對環境造成了不可逆的危害，這不僅僅會影響施工人員和當地居民的身體健康，還有可能污染水源和土壤，對環境造成極大的傷害。如今，我們國家強調綠水青山就是金山銀山，強調可持續發展，因此，解決建筑工程建設對環境的污染是非常急迫和重要的，它與建筑行業的可持續發展是息息相關的

2.3 土木工程設計結構穩定性偏低

如果建筑結構的穩定性偏低，那么整個建筑工程的安全性就無法得到保障，在這種情況下，很容易產生一些危房，不僅僅會威脅到施工人員和周圍居民的安全，還會影響企業的聲譽，給企業帶來極大的經濟損失。相反，如果建筑結構足夠穩定，那么在面對天災和一些施工行為時，建筑物就有了一定的抵抗能力，它的整體結構并不會發生很大的改變。所以在施工過程中，建筑施工人員應該仔細思考，如何才能提高建筑結構的穩定性。尤其是一些經常發生地震的地方，由于我國大部分的土木結構設計的穩定性都不太高，所以地震給這些地區帶來了極大的傷害。

3 優化土木工程建筑結構設計工作的具體對策

3.1 建立健全相關標準與制度體系

多時候，危房和豆腐渣工程的產生都是因為建筑行業的相關標準與制度體系不夠完善，建筑工程的施工人員為了節約成本，達到利潤最大化的目的鉆了很多空子，最終導致建筑物的結構穩定性和安全性極大的降低，給一些人帶來了生命危險，給社會造成了不好的影響。所以有關部門一定要建立健全相關標準與制度體系，完善其中的漏洞。在結構設計的時候，設計師一定要按照規范設計，施工人員也要嚴格的按照標準進行工作。特別是圖紙，圖紙是整個建筑物的靈魂，從大方面的整體框架到一些非常細節的部分，都要仔仔細細的考慮，防止出現偏差。由于建筑工程的建設需要投入很多的資金，因此，無論是哪一個階段出現了問題導致進度停滯不前，都會造成極大的經濟損失。因此與建筑工程相關的標準與制度，要涉及到方方面面，并做到嚴格要求參與工程的各個部門，約束工作人員，保證整個工程的質量。

3.2 加強工程全方位過程化安全監督

標準和制度是完善的并不能夠保證整個建筑工程的質量，相關人員還要對所有的施工人員和每一個階段進行全方位的過程化安全監督。首先，每一個部門要以最高的標準要求自己，在施工期間，各個部門要互相監督，保證彼此都是嚴格按照相關標準進行施工。其次，工作人員不僅僅要以最高的標準要求自己，施工單位也應該調派人手監督各個階段的施工工作，約束部分員工。可以制定一些安全制度，并與各個部門進行協調，制定最合適的大家都滿意的獎懲制度，既能夠激勵那些想要上進的員工，也能對一些想要偷懶耍滑的員工進行約束，既可以保證建筑工程的質量，又可以加快建筑工程的速度。

3.3 加強隊伍能力培訓

土木工程建筑設計是一個涉及多個方面，多個階段的工作，僅僅靠一個企業是無法保證工程進度和工程質量的，為不同類型的建筑物選擇最合適的地點，并且能夠根據地點和建筑工程的用途設計最優的結構圖紙。只有地質條件合適，才能建造最牢固的地基，才能保證建筑物的安全性。如果整個隊伍沒有這樣的經驗和專業能力，一定會在后期造成一些不可挽回的傷害，提高建筑工程的安全性。比如在進行淺基坑的開挖工作時，土方邊坡的確定要考慮的因素有很多，要結合當地土壤的實際情況、邊坡的實際應用時間、具體的開發深度、基坑排水情況和該地區的氣候條件等，來確定具體的開挖技術。另外，淺基坑開挖時，要對土質、基坑中地下水位情況進行掌握，確定這三個因素都符合施工要求后再選擇合適的開發技術。如果裸露的時間比較長，則不能進行放坡和支撐作業。如果在土壤環境和濕度適宜的情況下，基坑中的底面標高超過地下水位，要將開挖的深度控制在合理的范圍內，并且不能進行支撐工作。

結束語

總而言之，土木工程建筑結構設計涉及到方方面面，十分復雜，需要工作人員具有豐富的經驗和非常專業的知識，能夠應對各種突發狀況，及時處理各種問題，在保證整個工程的安全性的同時，也能夠對環境無污染，對人類無傷害。這是一個十分重要的工作，設計人員要事無巨細，努力工作，促進我們國家建筑行業的發展。

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