基于土木工程建筑结构设计的优化思考

叶斌

摘要：建筑安全是建筑工程中最需要关注的问题，而工程的建筑安全问题与房屋的建筑结构的设计息息相关。正是由于这个原因，对设计人员的要求应该更加的严格，而设计人员本身也应该明确自己的工作的重要性，以高标准严格的要求自己，不断的提高自身的专业技能，不断总结经验教训，为建筑工程安全提供强有力的保障。文章就通过分析土木工程建筑结构中优化设计的重要性进行了分析，并对目前存在的问题和改进措施作了简要叙述。

关键词：土木工程建筑;结构设计;优化技术;应用

要从技术上不断提高，这样才能够保障建筑工程的安全。在实际的建筑设计方面，要让设计人员知道自己的工作所发挥的重要作用，提高责任意识，促进行业发展，进而推动国家的经济水平不断提高。

1 土木工程建筑结构设计优化的重要性

1.1设计上的优化

土木工程建筑结构的设计的不断优化是必须的，因为人们所追求的生活品质越来越高，对于这方面的要求相应的也会越来越高，假如结构设计不能够紧紧跟随时代潮流不断进行优化的话，那么它很快的就会被淘汰。人们对于住房的要求无外乎是安全、舒适、美观以及实用这些，这些就是设计者应该遵循的设计理念，最重要的是保证房屋的安全，其次是舒适度和美观度，同时也不能忽视房屋的空间利用率，也就是实用方面，只有不断的根据用户的需求优化自己的设计，才能够保证这个行业的蓬勃发展。相比优化之前，结构优化过后，工程造价明显降低，通过技术性的结构优化，建筑所用材料的利用率明显提高，房屋的美观度和舒适度明显的提高，施工作业流程更加顺畅。

1.2施工过程中的优化

建筑结构工程从图纸到施工，都是随着时代变化而不断发展的演变的，以前的建筑以多层，小高层为主，现在的建筑都是高层及超高层，时代的发展带动建筑不断优化演变，老式的建筑方式方法不断优化。奋战在一线的施工技术人员通过现场技术施工管理，会不断总结经验优缺点，通过不断的实验反复施工，最终得出一系列的优化方案，反应给设计单位，建设单位，最后形成新的施工方法及标准图集，设计单位结合这些优化，从源头进行更深层次的优化更新，推出更优质的结构项目工程来适应新时代的建筑需求。

2 土木工程建筑结构设计优化中需要遵守的原则

首先是要遵循层层构建的原则，大量的实践已经证明，只有这样的建筑过程才能够最好的保证房屋建设的安全性，为了避免出现安全问题，在结构设计时，必须要考虑到这个原则。再有就是因地选材的原则，由于不同的建筑构件所发挥的作用是不同的，所以在设计过程中，就不能够忽视这个重要的因素，让这些建筑构件最大限度的发挥它们自己的作用。最后要遵守的是优劣互补的原则，作为设计人员，不能认为只坐在办公室里画画图纸就够了，要真正的到工地中进行考察，要亲自测量在设计过程中所需要的重要的数据，合理的运用优劣互补的原则，让每一处设计都能够为用户带来最好的使用感受。

3 土木工程建筑结构设计中的优化设计

3.1建立结构优化的模型

实践证明，在土木工程建筑结构的设计中，要想更好的对设计进行优化，就要选择数学模型的建立，通过数字化的显示，准确的显示出房屋的各种重要指标和关键数据，以及影响到设计的各个因素之间的关系。在模型建立的过程中，要按照下列的步骤进行规范化的建立，第一步，就是要确定设计变量是什么，这里所说的设计变量指的是会影响到建筑结构的一些重要参数，比如说工程的预期造价、可能会出现的错误等等对设计会产生影响的参数。还要注意限制条件，有时就是因为忽略了这些看起来不起眼的细节，最后导致整个设计稿出现大问题，所以必须要重视设计过程中的每一个细节。要在构建模型的过程中尽可能的减少计算量和需要用到编程的工程量，要巧妙的将一些关键因素用相对比较简单的参数来代替，这样可以大大的简化设计流程，也就不容易出现错误。其次就是要确定目标函数，这是因为工程的总成本是有限的，要想精确的控制建筑成本，就需要在设计过程中巧妙的选取一个目标函数，通过函数的计算，可以很明确的知道实际建筑工程中建筑用材的实际尺寸，以及其他一些关键数据，最大限度的提高原材料的使用率，避免出现材料浪费的现象。最后，就是要提前确定好会限制到设计的因素，比如说资金，大小等等这些条件，提前明确了这些限制条件以后，才能够综合的进行考虑。对于设计者来说，要充分的应用这些限制条件，尽可能的对建筑工程的结构设计进行优化。

3.2 框剪结构设计技术

框剪结构设计技术是建筑结构设计前期所需要的技术，其实质就是框架结构与剪力墙所需要用到的一些技术手段的总和。这两种结构在建筑工程中发挥着重要的作用，主要是在扩大平面使用空间以及增加抗侧立的刚度上用的比较多。所以在土木工程建筑结构设计中，要注意框剪结构的设计技术的应用，同时也要根据框剪结构的受力特点，要综合以往的设计经验，避免出现由于结构方案设计的不合理造成的框架结构浪费的现象。对于框架结构和剪刀墙的构造比例等，都是可以通过大量实践摸索出设计的诀窍之处的，所以在建筑工程中，要多多注意建造特点，仔细观察各部分的比例，总结经验。

4 如何在房屋结构建筑中采用优化技术

4.1 合理的确定设计理念

由于施工时所用到的数据可能與设计时所用到的数据有出入，这种差别就为具体的施工作业增加了一些难度，而这样的情况并不少见，所以，设计人员在设计过程中就应该考虑充分，选择合适的设计理念。设计者在设计过程中，要根据房屋的具体特点，经过各方面的综合分析以后，选择出合适的设计理念以后，再出完善的设计方案。此外，由于房屋在受力过程中，各种参数都有可能会发生变化，这样的变化是不可避免的，所以设计人员在设计时就要考虑到这种不确定性，做好备用方案，以便根据不同的实际情况，及时的作出应对。在大量的设计过后，我们还是可以看到，有经验的设计人员在设计的各个步骤都显得比较成熟，最终设计出来的成果也令人比较满意，所以在日常的工作中，还是要经常对设计人员进行培训，不断的学习经典的设计理念，以此来提高自己的专业素养。

4.2 正确的选取土木工程建筑结构设计方案

通常情况下，设计人员都会设计出不止一套方案，目的是保障施工的顺利完成，及时的应对突发情况。设计的前提都是从客户的要求出发的，而在具体的施工过程中，会出现各种各样的问题，这个时候就需要设计人员对设计方案进行合理的取舍了，在不同的情况下选择出最适合该种情况的设计方案，从而保障最后的完成效果是令人满意的。所以设计人员就需要不断的提升自己的专业水平，因为只有高水平的设计人员才可以很好的对不同的设计方案进行定夺。

5 优化建筑物基本整体结构时需要关注的内容

5.1在建造建筑物开始前完善整体目标规划

就目前的建筑情况来看，只有去完善好了整体的设计规划，才可以在具体施工的时候不自乱阵脚，有把握成功。在施工过程中有非常多的外在因素会影响建筑物的品质，所以在进行完善工作的时候，就必须要做好设计规划，还要做好整体结构的把握，这样才能保障最后的成果有较高的品质以及质量。

5.2将现代科技与之进行充分的结合

由于时代的不断发展演变，越来越多的科学技术被人类所掌握，现代社会最明显的特征就是网络技术被运用到了很多的地方，并且都表现出了较好的影响。因此，可以将现代的网络科学技术合理的运用到建筑物设计上去，这样不仅方便了技术人员对其的操作，而且可以减少他们的工作量，进而提高他们的工作效率。运用数据呈现的方式，在施工的时候可以更方便直观的了解其各项性能，减少失误。

6 结论

综上所述，土木工程建筑結构设计的优化是进行建造过程中十分关键的一个步骤，也是开始进行施工前要做好的任务。上述文章已经将设计优化过程中所遇到的问题作出了分析，并提出了改进的策略。在时代的不断前进中，只有不断将现代科技与设计相结合，提高人才的专业素养，建筑物的设计创新才能生生不息，拥有美好未来。

参考文献

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