土木工程建筑结构设计优化分析宫玉峰

土木工程建筑结构设计优化分析宫玉峰

宫玉峰

中国有色集团抚顺红透山矿业有限公司设备能源工程处辽宁省抚顺市113321

摘要：自从人类的出现开始，建筑便随之产生，无论是在古代还是在现代，建筑在都随处可见。随着社会的不断发展与进步，目前，建筑已经不仅仅具有居住的功能，同时还是一种艺术的形态，具有一定的审美功能。土木工程建筑结构设计对建筑的安全性以及持久性都具有着直接的影响，因此，应该采取一定的措施不断的改进和完善结构设计工作，以此促进建筑行业的蓬勃发展。

关键词：土木工程；结构设计；优化

人们起初打造建筑就是为了生存，随着时代的改变，人们不再满足于生存，而是开始挖掘建筑更深层次的美感。土木工程是非常复杂的一门学科，而对建筑的结构设计是这门学科中最核心的部分。本文根据土木工程建筑结构设计的相关问题进行探究，对其结构优化设计进行了分析。

1土木工程建筑结构设计优化方法

1.1结构优化设计模型

土木工程建筑结构设计优化主要有三方面。首先，设计变量要符合实际要求，进行适当的选择。通常情况下，设计的变量要根据参数来设定，对设计变量影响不大的参数设置为预设参数，这样设置会减少优化设计的计算难度，提高效率；其次，找到最优解的目标函数；最后，找到适合的约束条件。约束条件包括应力约束、裂缝宽度约束、结构强度约束、尺寸约束等等，确定约束条件，从各项指标进行约束，从而进行更完善的结构优化。

1.2结构优化计算方案

结构设计优化的完善又很有条件限制，只要确定了合理的变量与约束条件，就可以为优化结构打下良好的基础。在设计优化方案时，在此基础上进行运用程序的设置，进行精准的计算，最终就会得到结构优化计算方案。

2土木工程建筑结构设计的相关问题分析

2.1设计方案和图纸中存在的问题

结构设计的效果需要通过施工建设呈现，设计方案和设计图纸作为指导施工建设的重要依据，其在具体设计中存在以下问题：第一，设计方案缺乏明确的原则，设计人员在开展设计中没有综合考虑工程的安全性、实用性以及经济性原则，对影响工程效益和安全的因素缺乏思考和分析，导致设计方案不合理，对施工行为无法起到指导作用；第二，设计图纸作为开展施工活动的依据，图纸存在重要参数模糊的问题，对于关键参数设计人员没有明确标识，导致施工行为和设计方向存在差异。

2.2结构设计整体协调性较差

当前，在我国土木工程结构设计中，其主要问题为设计方案缺乏整体协调性，不仅体现在工程内部各个功能部分，同时也体现在工程建筑与周边环境中。设计人员在开展设计之前，没有与施工单位和投资方开展深入交流，对建筑使用要求缺乏全面的掌握和了解，在设计规划中存在各个功能区域各自为战的情况，建筑整体性存在严重缺陷。同时，在结构设计中，设计人员没有综合考虑项目周边的环境情况，对自然资源缺乏有效利用，甚至施工行为还会对生态环境带来负面影响。

2.3细节处理不科学

结构设计涉及诸多细节，只有对细节进行科学处理，才能保证结构设计的合理性。但是当前，设计人员在开展设计工作中，由于对各项影响结构稳定的因素缺少分析和考虑，为后续施工埋下了安全隐患，甚至对工程使用价值带来影响。

3优化土木工程建筑结构设计的相关策略分析

3.1优化整体土木工程建筑结构设计

在土木工程建筑结构设计的开始阶段，也就是设计建筑方案的阶段，就可以通过建筑自身具有的结构体系、功能以及承受力等概念以及判断力，为建筑工程师提供开拓各项使用功能以及形象功能的依据。在设计土木工程建筑结构的过程中，应该确保其设计的理想型结构具有整体协调性，以此确保其能够与后续的建筑结构相适应，防止出现建筑自身结构之间出现一定的矛盾和冲突，特别是在后续建筑应用中，所牵涉的通暖、给排水以及采光系统等，这些都需要在设计土木工程建筑结构时进行协调处理，对整体的结构设计进行优化，确保土木工程建筑结构设计能够符合理想中的效果。

3.3注重土木工程建筑结构设计核心细节

若想有效的落实土木工程建筑结构设计工作，提高建筑结构的后续应用的效果，就需要注重加强对土木工程建筑结构设计核心细节的关注与重视，准确的把握、处理好每一个核心细节，以此确保每一个核心细节能具备良好的协调性，防止出现较为明显的建筑结构缺陷。在优化处理结构设计的核心细节过程中，应该合理的把握一些较为关键性的节点。不仅需要确保结构设计能够充分的呈现出较强的协调性，同时还需要确保建筑结构的规范性和可靠性。加强对国家相关规范要求的全面了解和分析，并在具体设计与施工中严格遵照这些具体的要求进行相对应的处理，以此有效的防止结构设计中出现核心细节之间的矛盾和冲突，从而提高建筑结构的整体应用效果和价值。在处理这些结构设计核心细节方面，其要求向来较高，并且具有一定的难度，这就对相关设计人员提出了更高的要求，其需要不断的提高自身的专业能力和专业素养，并及时的掌握最新的设计理念和设计规范、要求等，以此更好的实施土木工程建筑结构设计的核心细节处理。

3.3优化土木工程建筑结构设计方案

对土木工程建筑结构设计方案进行优化，其重点就在于对方案的设计。在设计方案的过程中，应该充分结合其所涉及的各方面的影响因素，并对原有的设计方案进行深入的分析，以此发现其中存在的问题，并采取相应的措施解决问题，从而设计出更加完善的且更加符合现代设计要求的方案。除此之外，还应该对设计方案进行逐层的筛选，以此对其进行不断的优化。在优化建筑结构设计方案的过程中，设计师需要明确建筑的重要功能，在功能方面满足了要求的基础上，对建筑结构设计的成本以及美观度等进行进一步的优化，以此确保方案的各个方面都能够符合要求。

3.4提升土木工程结构设计的经济性

虽然在土木工程的施工施工过程中质量要求很高，但如果设计者一直进行保守的设计，也会造成大量资源的浪费，施工质量和成本之间的权重比必须要有一个掌握。所以在设计单位应进行招标环节，在保证安全设计的前提下，选择能够提高更高经济利益的图纸是招标单位应重点考虑的，其次不能所有图纸都采用标准图。采用标准图虽然可以显著减少设计工作量，加快开发过程并减少设计错误。但是，由于它没有经过相应的计算核实，为了保证安全，往往采用高标准的图纸，这样就容易对成本造成不必要的增加。作为项目的设计者，应该对能够节减成本的地方进行仔细的核算，在保证安全的基础上，拿出最为经济的设计图纸。

4结语

总而言之，随着我国城市化进程的逐步加快，建筑行业迎来了发展的新机遇，土木工程的数量也持续增加。结构设计作为土木工程建设的基础工作，设计人员在开展设计中，需要明确设计中存在的问题和难点，以建筑工程的安全性和功能性为出发点，在保证建筑结构安全、实用以及美观的基础上，发挥工程的经济效益和社会效益，满足使用者的实际需求，进而推动我国土木工程行业的稳定以及可持续发展。

参考文献

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