基于土木工程建筑结构设计的优化思考

张少凯

摘要：当下，我国经济高速发展，人们的生活质量和生活环境变得越来越好，城市里的人口也越来越多。因此，建筑工程的需求量也越来越多，人们对建筑工程的安全性的要求也越来越高。建筑结构设计决定了整个建筑工程的质量，在整个工程中是非常重要的一部分，因此相关工作人员一定要仔细分析建筑结构设计中的瑕疵，并努力完善这些瑕疵。

关键词：结构设计;困境分析;结构优化

引言：

土木工程结构设计与建筑工程的安全性具有十分紧密的联系，因此，在进行问题分析时，一定要进行非常全面且深入的思考，避免漏掉任何一个方面，充分保证安全性，为实现上述目的，相关部门要根据实际情况并结合当地政府的政策，对土木工程建筑结构设计中存在的问题提出具有针对性的建议并制定相关策略，使得建筑工程在长期的使用过程中也能够令使用者满意。

1 土木工程建筑结构设计优化方式探究

1.1 土木工程建筑结构优化设计模型分析

在现在这个时代，人们的生活条件逐步改善，审美也在逐步提升，因此，在进行土木工程建筑结构设计时，不仅仅要考虑到它的实用性，还要注意它的美观性，最好还能够促进社会经济的发展，改善城市市容。而且如果能够优化建筑结构的设计，那么对建筑工程所在地的各个方面以及相关企业都是最好的，为企业创造最大的性价比，从各个方面降低建筑投资成本，而且在进行建筑设计的时候，可以把有毒有害，对环境有污染的材料全部都淘汰掉，既响应了国家创造绿色文明城市的号召，为居住在建筑工程内部和该建筑工程周围的居民创造一个较为绿色的环境。建筑结构设计的优化，从另一个方面来说就是在原有的建筑设计基础上，把其中的细节进行进一步的填充和再设计，最大化的利用空间资源，使建筑工程变得更加人性化。

1.2 土木工程建筑结构优化计算方案分析

结构设计优化并不仅仅是对一个方面进行设计，它非常复杂，涉及到方方面面，在计算的时候有很多个变量，很多个约束条件。基于结构设计优化的复杂性，在计算的时候一般会将有约束条件转变为无约束条件，然后再进行计算，计算方法包括拉式乘子法，符合型法等等。通过这样的处理，可以使建筑结构优化的计算变得更加简单，只需要运行编好的程序就可以得到结果。

2 土木工程建筑结构设计困境分析

2.1 建筑施工相关技术人员素养需提升

一方面，相比于其他行业，建筑行业有一点点特殊，因为在大多数情况下，需要工作人员到建筑工程进行实地的考察，因此，许多与建筑有关的工作都比较辛苦包括建筑施工相关技术人员，另一方面，我们国家的建筑行业的发展速度非常快。而有些东西只有高素质的施工技术人员可以快速的掌握，比如一些新技术，新知识，而且高素质的技术人员可以与各个部门之间进行高效的沟通，能够节省更多时间。他们具有较强的心理素质，即使是在有危急又复杂的情况之下，也能以最快的速度指出关键性的问题，并能通过及时的沟通解决这些问题，极大的促进企业的发展。

2.2 环境形势日益严峻

由于我国建筑行业的发展速度非常快，所以在建筑行业发展的早期，很多基础设施建设并没有发展起来。因此，经过几十年的发展，各种建筑工程造成了极大的环境污染。由于最开始建筑结构优化并没有得到很好的发展，而且市面上的环保材料比较单一，而且数量较少，因此，许多建筑材料对环境造成了不可逆的危害，这不仅仅会影响施工人员和当地居民的身体健康，还有可能污染水源和土壤，对环境造成极大的伤害。如今，我们国家强调绿水青山就是金山银山，强调可持续发展，因此，解决建筑工程建设对环境的污染是非常急迫和重要的，它与建筑行业的可持续发展是息息相关的

2.3 土木工程设计结构稳定性偏低

如果建筑结构的稳定性偏低，那么整个建筑工程的安全性就无法得到保障，在这种情况下，很容易产生一些危房，不仅仅会威胁到施工人员和周围居民的安全，还会影响企业的声誉，给企业带来极大的经济损失。相反，如果建筑结构足够稳定，那么在面对天灾和一些施工行为时，建筑物就有了一定的抵抗能力，它的整体结构并不会发生很大的改变。所以在施工过程中，建筑施工人员应该仔细思考，如何才能提高建筑结构的稳定性。尤其是一些经常发生地震的地方，由于我国大部分的土木结构设计的稳定性都不太高，所以地震给这些地区带来了极大的伤害。

3 优化土木工程建筑结构设计工作的具体对策

3.1 建立健全相关标准与制度体系

多时候，危房和豆腐渣工程的产生都是因为建筑行业的相关标准与制度体系不够完善，建筑工程的施工人员为了节约成本，达到利润最大化的目的钻了很多空子，最终导致建筑物的结构稳定性和安全性极大的降低，给一些人带来了生命危险，给社会造成了不好的影响。所以有关部门一定要建立健全相关标准与制度体系，完善其中的漏洞。在结构设计的时候，设计师一定要按照规范设计，施工人员也要严格的按照标准进行工作。特别是图纸，图纸是整个建筑物的灵魂，从大方面的整体框架到一些非常细节的部分，都要仔仔细细的考虑，防止出现偏差。由于建筑工程的建设需要投入很多的资金，因此，无论是哪一个阶段出现了问题导致进度停滞不前，都会造成极大的经济损失。因此与建筑工程相关的标准与制度，要涉及到方方面面，并做到严格要求参与工程的各个部门，约束工作人员，保证整个工程的质量。

3.2 加强工程全方位过程化安全监督

标准和制度是完善的并不能够保证整个建筑工程的质量，相关人员还要对所有的施工人员和每一个阶段进行全方位的过程化安全监督。首先，每一个部门要以最高的标准要求自己，在施工期间，各个部门要互相监督，保证彼此都是严格按照相关标准进行施工。其次，工作人员不仅仅要以最高的标准要求自己，施工单位也应该调派人手监督各个阶段的施工工作，约束部分员工。可以制定一些安全制度，并与各个部门进行协调，制定最合适的大家都满意的奖惩制度，既能够激励那些想要上进的员工，也能对一些想要偷懒耍滑的员工进行约束，既可以保证建筑工程的质量，又可以加快建筑工程的速度。

3.3 加强队伍能力培训

土木工程建筑设计是一个涉及多个方面，多个阶段的工作，仅仅靠一个企业是无法保证工程进度和工程质量的，为不同类型的建筑物选择最合适的地点，并且能够根据地点和建筑工程的用途设计最优的结构图纸。只有地质条件合适，才能建造最牢固的地基，才能保证建筑物的安全性。如果整个队伍没有这样的经验和专业能力，一定会在后期造成一些不可挽回的伤害，提高建筑工程的安全性。比如在进行浅基坑的开挖工作时，土方边坡的确定要考虑的因素有很多，要结合当地土壤的实际情况、边坡的实际应用时间、具体的开发深度、基坑排水情况和该地区的气候条件等，来确定具体的开挖技术。另外，浅基坑开挖时，要对土质、基坑中地下水位情况进行掌握，确定这三个因素都符合施工要求后再选择合适的开发技术。如果裸露的时间比较长，则不能进行放坡和支撑作业。如果在土壤环境和湿度适宜的情况下，基坑中的底面标高超过地下水位，要将开挖的深度控制在合理的范围内，并且不能进行支撑工作。

结束语

总而言之，土木工程建筑结构设计涉及到方方面面，十分复杂，需要工作人员具有丰富的经验和非常专业的知识，能够应对各种突发状况，及时处理各种问题，在保证整个工程的安全性的同时，也能够对环境无污染，对人类无伤害。这是一个十分重要的工作，设计人员要事无巨细，努力工作，促进我们国家建筑行业的发展。

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[2]曾璐.土木工程结构设计存在的问题及对策[J].中国房地产业·下旬，2018，（05）.

[3]史有林.談土木工程建筑节能措施[J].世界家苑·学术，2017，（09）.

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