土木工程建筑结构设计优化分析

万华

咸宁市勘察建筑设计院 湖北咸宁 437100

我国现在的建筑行业在逐步的发展当中，施工所设计当中的施工方案的完善是能够确保施工质量的一个大重要的方式，也能够确保设计的科学性，合理性的一大主要方式。所以说要保障建筑行业在工程的成本合理性的情况下，也要保障到所建筑物的质量问题，就需要不断的进行改良所建造的房屋结构，同时要能够满足消费者对于房屋使用功能的需求，还要提升整个房屋的质量以及水平[1]。从而使得建筑公司可以获取应有的经济效益。

1 土木建筑结构设计中的原则

1.1 保证设计过程中的高效性

对于结构体系的设计来说，它属于土木建筑的一部分，设计师在设计过程中，还需要注意它的高效性，要从建筑工程的整体来思考问题，明确结构施工图纸与计算过程中准确性的同时，还要保证它们的速度，在相关图表制作的过程中，可以通过借助一些先进技术来提高它的计算效率，从而保证土木建筑的工程进度，做到设计过程中准确性以及速度上的有效平衡。

1.2 保证结构体系的安全性

在土木建筑结构体系的设计过程中，保证建筑的安全性是设计的主要原则，也是建筑施工中的重点管理内容，在结构设计的过程中，设计师应该注意对建筑性能上的加固，设置不同的安全防线，保证构件在安装过程中的稳定性，不能因为理论上框架结构的承重能力是大于砌体结构的，就盲目的进行结构上的选择，还是应该从建筑的环境等方面出发，考虑到自然灾害对它的影响，在设计的过程中，可以设置多道防线，因为在建筑的结构设计中，绝对安全的设计构件和过程是不存在的，只有通过多种安全防护措施的建立才能降低危险发生的可能性，这样经过较长的时间，还能使建筑尽量保持原有的整体结构[2]。

2 土木建筑结构设计常见问题

2.1 图纸设计问题

在建设施工的途中，比较容易会受到工期一些原因所产生的影响。因此，为了尽快完成施工，很多建筑公司没有注意到某些具体的设计图纸要求，设计人员也没有对实际的施工环境进行测试，即在设计过程中没有精确的建筑数据的建筑图纸设计，许多设计人员利用类似建设项目的部分设计，只修改部分设计资料，造成设计与实际建设施工严重不一致，最终影响了公寓设计设计设计的科学性，直接影响到该住宅项目的后续建设。

2.2 建筑选址问题

在施工过程中，由于场地的选择与施工的设计有着密切的关系，因此在施工设计中必须保证场地的科学合理选择。根据我国现行的相关建筑施工标准，在选择建筑位置时，必须避开陡坡和一些高差较大的地区，如山丘、河岸等。对于上述类型的地质建筑物，在设计过程中，应选择最为密实的场地，并建立良好的应急避难方案。

2.3 安全消防问题

伴随着人们对住宅建设需求的不断增加，住宅建设的功能性直接决定了其内部的建设。多样化的功能要求必然会在一定程度上增加结构住宅设计的难度，对建筑的安全性产生一定的影响。例如，在许多建筑的设计过程中，为了结构美观和设计控制成本，一些设计师在设计中使用了大量的可燃材料，这不仅使建筑在发生火灾时无法控制火灾，但由于设计不科学，严重威胁建筑安全，也使火势迅速蔓延。

3 土木工程建筑结构设计的优化措施

3.1 基础结构优化

在基础结构的优化过程中，首先，要分析基础结构涉及的施工项目；其次，分析该区域的施工材料使用方法；最后，研究工程项目的相关参数，基于此，方可让实际取得的设计结果符合项目的施工要求。对于专业化的施工优化过程，设计重点包括灌注桩系统的运行状态、尺寸参数、加入钢筋结构的各类信息等，从而让取得的结果更具规范性[3]。

3.2 建筑上部结构的优化

建筑结构设计的优化需要首先分析剪力墙的受力是否平均，可以适当加大剪力墙的长度，减少墙肢的个数，从而在保证安全合理的同时，增加房间的使用面积，减少建筑材料的使用，不仅节约成本，又能符合建筑对安全性的要求。另外，应充分考虑剪力墙底部的优化设计，保证剪力墙底部加强部位的高度，使剪力墙具备较强的抗震性能。楼层的平面几何中心和刚度中心应重合，以提高建筑的稳定性与刚度，最终保证建筑的建设质量和使用安全。

3.3 地下结构的优化

地下部分的结构设计是房屋建筑结构设计的重要组成部分，在房屋的使用过程中发挥着重要作用。为了带给人们更为舒适的居住感受，做好地下结构的优化设计非常重要。进行地下结构设计时，应尽量合理布置地下室柱网跨度和主次梁的布置方式，可以将上部结构的嵌固部位埋入地下室顶板中，这样可以使地下室空间得以扩大，有利于人们对地下室的空间利用，还可以通过降低地下室层高的方式进行多层地下室的结构设计，使地下室层级和面积增加，增强其使用性能。

3.4 抗震结构的优化

在土木建筑的抗震结构设计过程中，应该注意设计过程中计算数据的准确性，保证承重柱中横截面积达到一定的标准，在施工之前要进行预应力方面的测验，保证它可以承受住一定范围的外界作用力。其次，在设计过程中，要保证支柱、剪力墙以及横梁之间达到了一定的平衡，在设计过程中避免刚度太强，要具有一定的变性能力，可以根据外力作用来调节自身的承受能力，对剪力墙进行有效的保护，提高建筑本身的抗震能力。

3.5 排水管道的结构优化

房屋建筑结构设计过程中还需要对排水管道系统予以优化设计，考虑排水管道为房屋结构的重要组成部分，加之其复杂程度较高，需要从实际应用入手做好排水管道系统的优化。尤其很多管道为穿墙管道，需要在结构设计中做好预埋空间的预留，在空间设计过程中要注意避免管道碰撞，并做好预埋空洞标记，这样可以在结构施工过程中避免操作失误。如果排水管道穿越承重墙，还需要做好承重墙的加固，避免管道施工对建筑工程质量的影响。

4 结语

随着土木工程项目的增加，相关部门和普通人对土木工程安全性的关注也越来越高。土木工程的结构设计非常重要。这是建筑总体设计中的重要项目。影响建设的结果，也间接影响建设的优势和建设企业的经济利益。因此，为了综合改善建设项目的建设价值，需要优化土木建筑结构设计。