土木工程建筑结构设计优化研究

刘延杰 施敏

摘要：土木工程建筑结构设计的科学性及合理性直接影响着整个工程的施工效率及施工质量，需要安排专业的设计人员做好这一工作，在保证工程质量的同时，降低工程施工的投入成本，促进土木工程的不断发展。为实现科学的土木工程建筑结构设计，本文就针对土木工程建筑结构设计存在的问题进行分析，探究土木工程建筑结构设计优化措施，希望能为相关工作人员提供一些有效参考依据。

关键词：土木工程;建筑结构设计;优化措施

近年来，随着我国建筑行业的快速发展，土木工程建筑施工的质量控制面临着更高要求，比如建筑的规模、外观、功能、内部设备等各个方面都必须要达到相关标准的要求，并保证工程项目的经济效益。虽然土木工程建筑施工的技术工艺越来越先进，但是在土木工程建筑结构设计方面存在一些问题，导致土木工程建筑施工的质量受到较大影响，不利于土木工程建筑施工的顺利开展。因此，有必要深入分析土木工程建筑结构设计存在的问题，采取有效措施进行优化，使土木工程建筑结构设计的质量得以有效提升。

1、土木工程建筑结构设计存在的问题分析

1.1地基设计存在的问题

在进行土木工程建筑结构设计中，需要认识到地基设计对整个结构起到的重要作用，可以有效提升土木工程建筑结构的安全性及稳定性。由于土木工程建筑的承重力不断提升，使得地基设计面临着更多挑战，很容易出现一些原则性的问题，比如设计人员未能考虑到建筑自身重量造成的不均匀沉降问题，未能考虑到地基渗漏方面的问题，导致工程地基的安全性及稳定性受到较大影响。同时，部分土木工程建筑自身带有地下室，设计人员未能做好现场的考察工作，无法对墙体设计、混凝土强度等各方面制定合理的设计方案，最终影响到工程地基的施工质量[1]。

1.2抗震设计方面的问题

随着建筑工程朝着高层化、大型化的方向不断发展，抗震设计受到建筑从业人员的高度关注，需要严格做好抗震设计，确保土木工程建筑的稳定性达到要求，从而降低外界因素对建筑安全产生的影响。就实际情况来看，我国土木工程建筑抗震设计存在一定不足，比如设计人员未能做到综合考虑，使得承重柱的横截面无法达到要求，那么建筑结构的稳定性就很容易受到外界作用力的影响。同时，由于不同工程的地理环境不同，不能将抗震等级作为主要指标，否则很容易出现理论与实际不符的情况，进而带来较大的安全隐患。此外，在进行抗震结构设计中，常常出现平面布置不规则的情况，引起单元上的不对称，使得土木工程建筑结构的性能受到一定影响[2]。

1.3结构施工图设计方面的问题

作為土木工程建筑结构设计的重要部分，结构施工图的设计质量直接影响着整个工程的施工效率及施工质量，且能够为承重构件的布置提供可靠的参考依据。目前在进行结构施工图的设计过程中，对建筑的规格及材料等各方面都有着明确的标准划分，但是整个过程经常出现工程计算、基础平面图绘制等各方面的问题。在绘制基础平面图的时候，未能做到完善所有的细节，未能在平面图中将所有的工作显示出来，比如施工后浇带、定位轴线等等，使得工程施工的质量受到较大影响。同时，平面图中的元素和符号不全等问题较为常见，且设计中部分工艺未能进行详细的编号，使得工程施工比较混乱。其次，在进行工程计算中，对某些环节进行计算的时候，未能进行二次核验，使得部分参数存在问题，难以达到工程施工的要求。

2、土木工程建筑结构设计优化的措施分析

2.1地基结构设计优化

为保证地基结构设计的质量，要求设计人员做好事前的准备工作，尤其要充分掌握工程现场的实际情况，结合工程信息及地质报告对工程施工中建筑物自身的重量和外界施加的压力进行判断，进而得知地基的荷载范围，并做好底面积的计算及测绘工作，使地基设计的稳定性得到保障，防止出现地基不均匀沉降等问题的出现。其次，在进行地基结构设计过程中，设计人员需要充分考虑到施工材料和施工技术对施工质量的影响，按照工程标准对其进行合理选择，比如在材料选择的时候，需要保证施工材料的整体性能达到要求，减少因材料质量问题造成的工程质量缺陷;比如在选择施工技术的时候，普遍都是采用桩基、深地基、浅地基、独立地基等地基处理技术。最后，需要做好地基压实方面的设计，对施工材料的稳定性进行提升，不能出现材料膨胀或压缩的情况，也不能出现与软土性能相似的材料，确保地基结构的紧密性达到要求[3]。

2.2抗震结构设计优化

抗震结构设计是保证土木工程建筑安全的重要基礎，需要在进行抗震结构设计的时候，做好工程数据的准确计算，将承重柱的横截面积控制在规定范围，并提前做好预应力的测验工作，使其能够承受外界带来的作用力。其次，在进行抗震结构设计的时候，设计人员需要对横梁、剪力墙、支柱之间的平衡性进行控制，使其能够具备良好的变性能力，不能出现刚度过大的情况。只有保证抗震结构自身具有一定的变性能力，结合外力作用对自身的承受能力进行调节，才能够实现保护剪力墙的作用，使建筑抗震能力得以有效提升[4]。最后，在进行抗震结构设计的饿时候，需要遵循国家规定的抗震等级，充分考虑到外力及工程环境的影响，对混凝土之间的作用力和钢筋中的结构配比进行合理控制，使土木工程建筑抗震结构的安全性得到保障。

2.3结构施工图设计优化

在进行土木工程建筑结构施工之前，需要严格做好结构施工图的设计，从应用结构施工图的角度进行分析，确保结构施工图的灵活性、准确性和完整性，为工程施工的开展提供有力指导。首先，在进行结构施工图的设计过程中，需要对建筑中具体项目的类型进行确定，做好基础构建和定位轴线的绘制工作，确定相应的编号、尺寸和位置等等，便于对工程施工中的各种细节问题进行处理。其次，需要认真分解某些重点工程，特别要重视对施工材料及施工技术的合理选择，确保数据计算的可靠性，比如基坑深度、横截面、承载力等重要参数。最后，在进行结构施工图的设计中，需要详细标注图纸中的设备及预埋件，提供详细的图纸和编号，若是在工程施工中出现问题，需要及时对结构施工图进行修改，从而提高结构施工图的灵活性，使其能够满足工程施工的实际需求。

结语：

综上所述，随着我国土木工程建设事业的不断发展，土木工程建筑结构设计逐渐暴露出一些不足，这就需要充分了解土木工程建筑结构设计的现状，加强对地基结构设计、抗震结构设计、结构施工图设计等各方面的优化，从而提高土木工程建筑结构设计的质量，促进土木工程的持续发展。

参考文献：

[1]窦瑾萱.基于土木工程建筑结构设计的优化分析[J].居业，2020（09）：123-124.

[2]闫炜龙.基于土木工程建筑结构设计的优化分析[J].建材与装饰，2020（21）：95+97.

[3]林小杰.土木工程建筑结构设计优化探析[J].建材与装饰，2020（14）：75-76+78.

[4]郑如东.土木工程建筑结构设计的优化研究[J].住宅与房地产，2020（05）：69.