土木工程建筑结构设计优化探析

马肇丽

青岛华洋旭日建设工程有限公司 山东青岛 266100

1 建筑结构设计中的原则

1.1 结构举措需突出完善性

在民用建筑规划设计中，应注意结构措施的完善。在实践中，设计者往往忽视这一原则，从而导致设计方案的缺陷。因此，一方面，设计人员在进行方案设计时，必须密切关注结构构件所涉及的延性问题。另一方面，要密切关注存在的薄弱环节，按照一定的专业原则，在整个土木工程建设项目的设计中严格执行，提高设计方案的合理性和可靠性。

1.2 应突出会计图表的效率

建设项目必须事先依据海图的设计标准。在编制相关施工图的过程中，必须以丰富的数据分析为基础，通过精确的研究和分析，对施工现场和施工技术储备和需求进行调查分析，并简明地提取出来，以突出图表制作的效率和简洁性。

1.3 应突出基础方案的合理性

首先，规划人员必须严格按照土建工程建设项目的具体情况和施工现场的地质条件，制定科学合理、施工方便、实用高效的施工方案。其次，必须提供相应的地质调查报告，以促进建设项目的科学运行。最后，规划方仍需加强宏观调控能力，充分了解建筑的实际状况，如骨架结构、最大荷载、建筑材料等，并对方案进行优化。

2 土木工程建筑结构设计中存在的问题

2.1 构造柱和承重柱的问题

在土木工程的建设过程中，要想提升高层建筑的抗震性能，就需要对梁、柱的结构进行科学全面的结构设计，以此来避免裂缝的出现，保证工程的整体质量。在实际工程设计当中，一些设计人员对承重柱和构造柱的定义不甚清晰，一旦发生地震等震动较大的现象，极易出现结构裂缝，严重的还会造成建筑倒塌，此外，由于截面积减小，在受到外力影响时很容易出现柱梁开裂，最终缩减建筑寿命。

2.2 建筑物沉降问题

导致建筑物容易出现沉降的原因有两个，一是地质原因，二是结构原因。地质条件是引发建筑物地基下沉的主要原因，随着我国社会经济的快速发展，建筑物的规模也在不断的增大，同样的建筑工程可能会处在不同的地质环境中，而出现不同程度的地基沉降，最终导致建筑物变得更加不稳定。结构原因则是建筑物自身工程规模扩大而导致建筑物的重量不断增大，使得建筑物各个位置的受重不均匀，最终当建筑物地基出现不均匀的下沉，严重影响到整个建筑工程的质量。

2.3 对环境因素的忽略

土木工程设计过程中需要对环境因素进行全方位分析，不仅要考虑工程的安全性、耐久性，还要对土壤的温度、湿度、硬度和水土的酸碱性进行综合考量，然而在实际设计过程中，设计人员常常极易忽略外部环境因素，导致实际施工过程中意外因素频发，最终出现建筑安全事故。

3 土木工程建筑结构优化设计的措施

3.1 优化结构方案的选择与设计

建设项目的前期工作中，结构设计是十分关键的一环。设计人员需要合理进行结构方案的选择与设计，不断提升自身专业能力与综合素质，强化对结构方案重要性的认识，熟悉不同的结构构件特征，并充分考虑到结构设计付诸实施的难度以及安全、适用、耐久、经济等因素，将结构的标准化设计与个性设计有机结合，优化结构方案。加强土木工程结构设计的安全性评估，从结构方案概念上整体把握结构的安全性。工程设计人员要从根本上提升建筑结构的稳定性，通过抗震设计，保障建筑物的整体抗震性能，做好钢筋配置设计、结构构件刚度的调整，确保整体结构设计的合理性，从而提升建筑物的抗震性能。

在结构方案选择上要根据不同项目的特点和要求，通盘考虑整个工程的工期时间要求、投资预算限制，结合满足上游专业实现工艺性能或建筑功能要求的需要，科学合理地选择、制定结构方案。同时，根据初步科学估算调整结构方案，以免后期施工图设计出现不必要的麻烦。

3.2 强化与其他专业的设计协同

建筑结构设计作为工程设计中的重要组成部分，设计人员要加强结构设计的优化能力，提高建筑项目的建设质量和效率，充分考虑项目业主的建设成本和资金投入，在绿色建筑理念下，明确设计原则和方向。设计人员在设计时要对项目进行总体分析，减少结构设计和实际施工之间的偏差，并做好与其他专业的沟通、配合，有效预防设计中因专业之间衔接不好产生的细节问题，最大化实现结构设计的应用价值;要充分考虑项目后期的应用性，例如结构构件对建筑空间的占用、影响采光效果等，并在建筑结构设计初期就进行考虑和优化分析，确保建筑结构设计满足最终的效果。

3.3 积极探索前沿计算机信息技术在结构设计中的应用

基于现代化信息技术的迅猛发展，在土木工程建筑结构设计中，要探索利用建筑信息模型技术优势处理各项工程信息数据，建立相对完备的工程信息数据库，便于设计人员、管理者随时查询信息工程信息，提高结构设计的实效性。建筑信息模型技术是当代建筑结构设计领域的技术产物，有效实现了多种信息的整合和处理。具体应用在土木建筑结构设计中，能减少工程信息数据偏差和人为操作失误概率，提升设计内容的合理性，提高工程信息数据的精准度。同时，建筑信息模型技术的应用能将各专业的信息呈现在一个模型中，能让项目更为直观、一目了然，加强各专业之间的信息关联和融合性，有效避免各专业因对接协调不畅而导致的设计冲突。相信不久的将来计算机信息技术还可以为建筑设计人员提供一些设计思路，例如人工智能加快融入结构设计后，结构方案模拟更便捷与智能化，或许能大幅度减少设计人员的工作量，大大提升结构设计的效率和可靠性。

4 总结

综上所述，随着现代建筑领域发展速度不断加快，土木工程的工程结构设计也在不断复杂化，对建筑物的结构设计提出了更高的要求，这就需要设计人员选择先进的施工技术，在施工过程中不断完善设计手段，提升自身的施工管理经验，最终全面提升工程的施工质量，为我国土木工程的良性发展打下基础。