土木工程建筑优化探析

罗彦霞

【摘要】土木工程建筑施工最基本的内容是建筑结构的设计，其设计水平的高低对建筑的质量、安全、实用性和施工成本有着直接的联系。所有，土木工程建筑结构设计要进行不断的优化，这不仅对工程的建设至关重要而且对企业的发展也有重要意义。

【关键词】土木工程;建筑结构;设计优化

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.

10.224

伴随着我国城市化建设进程的不断深入推进，土木工程以及建筑行业正在迅猛发展，建筑建材企业正在面临着愈演愈烈的行业市场竞争。在此种大环境下，建筑结构企业发展要使始终立于不败之地，实现我国建筑设计质量、利润效益最大化，应从主体结构设计角度出发，不断创新优化土木建筑工程行业建筑主体结构设计，提高建筑主体结构的设计经济性、实用性、节能性，为建筑结构企业发展创造更大化的经济整体利益与更大社会效益。

1、土木工程建筑结构设计常见问题

1.1造成严重的环境问题

近些年，各种各样的环境问题都频繁出现，给人们生活带来了极大麻烦，人们也开始认识到保护环境的重要性。而建筑施工建设过程中所产生的废水、废料等如果得到及时的处理或处理不合理，都会对周边环境造成严重破坏和污染，从而影响企业的形象。而土木工程在结构建设使对资源、能源的消耗是非常巨大的，因此更要保护好周边环境，避免环境遭到严重破坏。

1.2结构整体稳定性问题

高层建筑物在施工中，易受周围外界恶劣环境影响，从而直接影响高层建筑物和结构物的稳定性。土木工程高层建筑设计中，抗震建筑设计尤为关键，抗震建筑设计中，要从高层建筑物主体宽度设计参数着手，宽度设计参数是测量建筑抗震稳定性的重要所在也是影响测量因素之一。

1.3建筑结构设计安全性问题

建筑安全结构设计工程质量与安全状况直接影响到安全事故可能发生的概率。但是在实际中的建筑工程中，往往还是会同时出现盲目追求加大重量构建主体截面、过度追求增加建筑钢量的种种问题，既严重浪费了专业建筑师的资源，更严重影响着整个建筑主体结构的安全性与结构稳定性。从目前我国城市土木建筑工程大型建筑中的结构设计上来看，我国大型建筑施工中普遍存在钢筋混凝土结构强度低的不良情况，并且建筑施工工艺技术明显落后，这些情况都会直接严重影响我国建筑工程的安全性、稳定性等。

2、土木工程建筑结构设计优化策略

结构整体优化方案设计主要包括：主体基础建筑结构系统方案的整体规划设计、屋盖建筑系统结构方案的整体规划设计、围护结构系统方案的整体规划设计和建筑结构整体优化设计。进行主体结构设计时，应在完全满足结构的意图后，尽量可能使得水平面布置符合规则，缩小到以刚度和主体质量作为中心的最大差异，这样整个水平面的荷载就不会导致使整个建筑物主体有太大的重力扭转作用。竖直移动方向上升时应尽量避开禁止使用横向转换应力层，减少使用应力层的集中移动现象。

根据相关数据统计：1990年统计世界最高的90幢高层建筑中钢结构有51座，比例占56.6%;钢-砼混合结构有25座，比例占27.8%;钢-砼混合结构有25座，比例占15.6%;1998年统计世界最高的28幢建筑中钢结构有14座，比例占50.0%;钢-砼混合结构有8座，比例占28.6%;钢筋砼结构有6座，比例占21.4%。高层钢结构具有自重轻，可减少地震作用，减少运输量，便于地基处理结构所占面积少，可增加使用面积，工厂化程度高，施工周期短等优势。综合数据指示钢结构最适于高层和超高层建筑。

2.1明确设计原则

土木建筑工程专业建筑项目结构设计合理优化工作应从结构设计基本原则细节入手，明确结构设计基本原则，遵循结构设计合理原则，针对建筑设计实际需求合理安排结构设计优化工作。为充分保证提升我国土木建筑工程民用建筑主体结构的安全性和可靠性，还应严格遵循建筑安全性、实用性与建筑耐久性三大原则，减少土木建筑后期养护施工中可能还会出现的各种安全隐患。

2.2保障整体协调性

保障各类建筑结构整体功能协调性建设是有效减少各类建筑各个环节、各部分之间发生矛盾或者冲突的必要解决途径，增强建筑适用环境性能的必要实施手段。特别在凡是建筑工程建设结构中的建筑给水电排水系统、暖气通风系统、采光通风系统等都非常需要进行功能协调性好的设计，确保工程建筑结构整体的美观实用性与功能适用性。为此，结构设计施工人员在结构设计上一定应通过综合合理考虑高层建筑内部各项可能影响安全因素，规避内部可能发生存在的安全问题，提高内部建筑设计的可预见性，优化建筑结构设计施工效果。

2.3创新设计手段

信息时代下，借助现代计算机以及网络通信技术直接进行工业建筑主体结构设计，可在最大程度上有效提高工业建筑主体结构设计的技术精准度，减少设计工作量与工作难度，提高建筑设计工作效率。利用新型结构设计管理技术，极大的提高了结构设计工作速度，设计结构图纸更为详细精准，结构设计技术水平大幅度的提升。需注意的是，在充分利用各种现代计算软件技术进行建筑设计时，设计工作人员应针对不同的大型建筑主体结构要求选择一种适宜的专用计算机和模块。

3、结构设计优化的意义

由于建筑的整体层高增加，墙体基础面积和柱的整体积也会随着增加，结构的自重力和基础和柱的整体承载力量也相应的增加，水卫和公用电气的排水管线长也会相应加长。与此相反的即降低建筑层高，就会节省许多，而且有较高的抗震性。建筑面积相同，建筑结构使用不同的高层平面建筑，它的建筑外墙周长也就可能会不同，这样一来表面的装修都随之有所减少，同时其外墙受力保护性能也随之得到极大提高，增强了高层建筑的整体经济使用性能。

与其他传统的建筑结构设计方法相比，采用建筑结构设计中的优化处理方法可以有效使传统建筑工程设计造价成本降低6%-34%。同时也可以充分合理的利用建筑材料综合性能，使现代建筑主体结构内部各功能单元之间得到最好的活动协调，不仅有效实现现代建筑美观、实用，而且在建筑造价费用方面也可以有较大幅度的节省，达到了现代建筑工程前期设计对适用、安全、经济、美观和实用等后期施工的一般技术要求。通过综合使用各种优化建筑设计技术手段，达到这5个设计方面的最佳完美结合，符合现今高层建筑商对于高层建筑主体结构的设计，也符合市场可持续发展的需求。

结语：

想要实现建筑结构的安全性、实用性、适用性、耐久性、经济性就必须要从设计方面入手，对整体结构的协调性要有所提高，细节问题要处理好，选择合适的设计软件，全面降低无效施工成本，采用适宜的措施来实现通过最少的投入资金，收货获最大的成果。同时还应该最大限度的来满足人们对建筑结构、功能和外形的需求，努力创造安全、优美、高质量品质的土木工程建筑推动土木工程建筑企业的健康持续发展。

参考文献：

[1]向国平.土建工程施工的基础结构设计[J].山东工业技术，2018 （06）：96.

[2]郭亚宁.如何保障土木工程设计工作的安全性与经济性[J].建材与装饰，2018 （05）： 102.

[3]楊如意.土木工程建设中建筑结构的基础设计探究[J].住宅与房地产.2018（03）：71.