建筑结构设计的优化探究

【摘要】建筑项目的结构设计将会对于总体的工程质量以及建筑效果带来直接的影响，是总体项目主体的主要框架。伴随着现如今社会经济以及科学技术的进步已经进入到了快车道，人们物质生活质量的提升使得对于建筑项目的施工质量等层面提出了更为严格的规定。建筑结构的改进设计关联到了建筑主体的空间使用以及设计艺术性。所以，需要在确保建筑物外观艺术性、使用安全性以及内在的实用性的同时，对现如今的设计观念以及有关技术等实现最大限度上的改进，使其在实际的施工当中具备合理性以及可行性，在建筑项目投入使用之后更加具备安全性以及实用性，进而保证建筑质量的高水平。

【关键词】土木工程;建筑结构设计;优化探究

1、引言

现如今，人们对于建筑的规定不单单停留在实用性的角度，在对于外观的设计艺术上具备了更为严格的要求。建筑结构的改进设计关联到了建筑主体的空间使用以及设计艺术性。建筑选型以及结构设计的安排方面，怎样既考虑到安全性，同时又实现当前社会的审美需要是设计人员在改进建筑和结构设计图纸的时候应该考虑到的问题。我们要利用并结合崭新的设计思路以及结构理念，把建筑结构设计在空间、技术以及质量等方面实现最大限度上的改进。要利用对于建筑结构的设计优化来提高建筑的质量，从过去的建筑项目经验以及现如今的土木工程技术实践当中摸索出建筑结构设计的合理方法，进而促进建筑领域在结构优化方面的升级。

2、建筑结构设计优化在建筑结构设计中的必要性

2.1社会发展对建筑物的更高要求

随着社会经济的不断发展，我国的经济产业和相关行业领域都在转型升级以寻求更好地发展，建筑工程以及相关行业也不例外。将建筑结构优化设计的理念运用到具体的结构设计中，能够从根本上提升建筑工程的质量。近年来，为了经济发展和满足人们的生活需求，我国不断建设新的房屋、写字楼等用途不同但体量越来越大的建筑物，建筑物的综合性和多元化成为一种社会现象。而建筑物的质量，尤其是建筑结构的优化设计则成为了社会的重点关注问题。建筑物的结构设计是框架是基础，也是最重要的组成部分，是该建筑物在建成后实际运用和空间划分的主要依据。当前社会经济的发展提升了人们的生活水平，为人们带来了更多的建筑选择。优化建筑结构设计的重要意义在于它的综合性和多元化，使得同一建筑物能够因其结构的不同，在安全使用性的前提下拥有更多的功能分区、满足人们日常生活中的不同的需求，符合社会综合发展的趋势。同时，优质的建筑结构设计是建筑安全性的重要保障，为减少楼房倒塌等安全事故起到了“定心丸”的作用。

2.2促进建筑行业技术和质量的发展

促进建筑行业质量以及设计水平更进一步发展，是将建筑结构优化设计理念进行实际使用的必要性。优化建筑结构设计不但表现在设计图纸的绘图流程当中，还表现在结合图纸开展实际的施工建设以及施工操作方面，通过实际的工程施工把合理的结构设计图转变为建筑结构的实体，进而实现工程结构设计的最终转换。在该过程当中，不但应该开展详尽的勘探以及对于所设计建筑物的用途开展调研分析，还应该更好的考虑到建筑结构外观的审美性以及安全性，假如有客户存在特殊的要求，还应该更好的考虑到个性化的设计等角度。建筑结构优化的过程是一种融合设计理念、施工技术、时代发展背景的总体过程，建筑结构优化设计的思路持续的使用以及提高，对于建筑领域的总体发展也会具备非常大的推动效果，可以促进建筑领域的总体进步以及我国建筑结构优化设计质量上的不断提高。

3、建筑结构设计中存在的问题

3.1未能全面认识到图纸对工程项目的重要性

在土木工程的建设过程中，先做好设计上的工作是非常重要的。在完善的建设过程中，假如绘制完善的建设图纸是失败的，不仅严重影响了建设的进度，而且也降低了项目的建设质量。从某些工程项目的建设情况来看，某些设计单位不重视绘图设计环节，并且不能正确理解设计在施工中的重要作用。因此，在建造施工过程前随意选择了建筑图集大样，图纸设计完成后，图纸将无法根据项目建设的实际情况进行施工，这使项目建设工作难以按计划推进。设计过程需要提高整体设计质量，许多设计师缺乏工作经验，这会导致许多设计问题。如果无法在设计阶段发现问题，则项目建设进度将受到影响，并且图纸设计的指导作用将丢失。

3.2建筑的结构设计中设计缺陷较多

在设计的过程当中，因为设计人员本身综合素养的影响，没有办法更好的整合更多细节，建筑结构多个构件的设计很难跟建筑条件相融合。所以，需要强化结构设计的完备性。为了提升建筑结构的安全性能，一定要科学使用多种资源。如果建筑结构设计不具备更为严格的总体规划，设计问题在将来的工程施工过程中将引发更多的问题，对于项目总体的建设质量也会带来非常大的影响。设计过程当中应该对于建筑结构中不同节点的具体状况开展分析。然而，因为设计人员没有办法从总体上开展控制，所以出現了非常多的偏差问题，对于建筑结构的总体性带来了非常大的影响。在创建了不同的设计方案之后，设计方案没有办法结合项目的建设规定开展调整以及改进，所以在具体开展当中会遇到非常大的问题。

4、如何在建筑结构设计中运用优化方法

4.1对高层建筑结构进行合理设计

在建筑结构的设计中，高层建筑结构的设计难度更大、安全性要求也更高，通常需要较大的抗震能力来稳固整体结构。当前的高层建筑结构设计中主要采用混凝土作为建筑材料，在具体的设计与施工中必须注意混凝土的强度不能超过C40，严格控制混凝土混合和使用的强度，以此来增加建筑结构在高层设计与施工、使用时的抗弯、抗压、抗震能力。优化建筑结构的设计，最重要的是其能够灵活应对多种地质情况的变化，使其在各种情况下仍然能够保证安全性和稳定性。在对高层的建筑结构进行基础部分的详细设计时，应当考虑到柱下扩展基础宽度较宽或地基土不均匀、地基土较软的多种情况。因此，如果基础的埋藏深度大于3米时，设计师应当考虑增设地下室，以增强基础的整体性来满足设计的安全需求。同时，由于地下室底板不能够外伸以达到防水的目的，根据实际情况应考量使用微膨胀的混凝土进行整体浇筑，以提高高层建筑结构基础的整体性，并达到支撑整体结构的稳定性。

4.2规范抗震设计

建筑结构的优化设计，最为关键的目标就是提高总体结构的稳定性能，降低地震等自然灾害对于财力以及人力的消极影响。所以，在对于建筑结构开展优化设计的同时，应该更好的对于结构当中的抗震设计开展论证，重点关注构件的截面尺寸的调整。与此同时，应该对于不同的水平方向以及主轴方面的承重构件开展抗震分析以及有关计算，更为充分的考虑到总体建筑结构在不同方向的稳定性，确保不存在偏差。

4.3将重要结构的优化与保存放在首要地位

建筑结构中的重要结构往往是承重等安全问题的关键所在，是承载着建筑质量与安全水平的最主要部分。因此需要从整体的结构布局来分析构件的布置情况，保证安全性的重要承重结构不能因审美需求而牺牲。同时在设计中注重适度原则来平衡整体的建筑结构体系，不能盲目地追求结构的刚度和强度，从而更好地保障建筑结构的稳定性和安全性。与此同时，由于建筑结构是整个建筑的基础所在，因此在进行设计时需要进行充分地风险评估和预算，充分考虑到建筑结构在施工过程中和后续投入使用后可能会遇到的各种危险和安全隐患，及时做好预防和补救措施抵御相应的安全风险。这要求在优化设计结构时，不仅要做好结构的设计，还需要在结构中设置满足预防措施的配套设计，来提高在突发事件中建筑结构所带来的应急处理能力。在整体和部分的配合下避免建筑结构因为受力过大而导致伤害或者解体，保证整个结构的稳定性、安全性。

结语：

综上所述，建筑结构的优化设计在建筑结构设计当中的使用，不仅是社会进步的需要，同时也是客户个性化审美的必然发展结果。设计人员应该更为充分的通过本身的专业知识素养，考量总体建筑结构的安全性能，进而在最大限度上符合现如今多样性的审美标准，保证社会的建筑形态体现出更好的艺术性。在改善设计方法的思路当中更为注意稳定性以及安全性，对于不同的地质条件以及用途的建筑开展符合实际的分析探讨，促进我国建筑领域朝着更高质量的发展。本篇文章所探讨的有关土木工程建筑结构设计的优化探讨问题，在内容以及形式上还存在一定的不足，希望业内人士给予指正。

参考文献：

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[3]陶龙华.土木工程建筑结构设计优化研究[J].建筑工程技术与设计，2017（13）.

作者简介：

贺瑛（1987-），男，工程师，硕士研究生，從事结构设计工作。