纵论建筑结构设计中应如何进行技术优化

纵论建筑结构设计中应如何进行技术优化

范国伟

陕西省建筑设计研究院（集团）有限公司 陕西省西安市 710000

摘要：我国建筑行业在近些年的发展十分迅速，这和国民生活水平的提升有着很大的关系。随着国民思想意识的提升，对建筑标准要求也呈现逐渐提高的趋势，同时越来越重视其节能环保性能。在未来发展中，建筑行业必然会顺应社会发展的趋势，朝着可持续方向进步。建筑和人们的日常生活、工作息息相关，如果建筑存在质量问题可能引发严重的后果，甚至威胁国民的生命财产安全。同时，我国有着十分复杂的地形地貌，各个区域的水文地质条件各有不同，我国又是地震灾害频发的国家，种种不利因素都对工程建设提出了挑战。为此，需要采取有效的加固办法，提高建筑结构的整体稳定性，提高建筑应对不良因素的能力。

关键词：建筑结构设计；技术优化；策略

引言

结构优化设计是在综合考虑建筑工程项目的安全、适用、美观、经济等多方面因素的前提下，对结构最优方案进行的探索。结构优化设计具体到实际项目，都有对应的限定条件，如客观的地理环境、原材料供应条件和主观的美学要求和造价控制指标等。结构优化设计就是在这些限定条件下，以满足项目建设需求为目标，同时关注项目的特点，然后采取合适的优化方法得到最优的设计方案。结构优化设计的内驱力是寻求安全、经济和适用三者的最佳结合点，结构优化设计的过程是一个不断发现问题和解决问题的过程。

1建筑结构设计中技术优化重要性分析

现代建筑工程对结构的稳定性和安全性有更高的要求，因此需要通过技术优化提高建筑结构设计质量，使建筑结构设计更加科学，其平面布局更加合理，以确保结构受力的平衡性。通过技术优化可以提高建筑结构设计的经济性，在保证建筑结构安全的基础上降低工程造价，创作更大的经济效益。此外，通过技术优化还使建筑结构设计与建筑外观的美观性要求相互协调统一，以实现现代社会的审美要求，并丰富建筑结构的功能，从而全面提高建筑结构设计的水平。

2建筑结构设计中技术优化策略

2.1优化整体设计方案

建筑业从业者必须针对具体的设计方案进行全面、深入的分析研究，调查具体施工现场的环境，对建筑工程的规模、质量、使用性能、参数标准进行准确定位，从整体角度入手对关键性技术设备的使用方式、资源调配机制进行规划，严格控制容易影响建筑建造质量的外部因素，如人工操作错误、建造工艺不合标准、原材料质量差等，做好配套的质量控制工作，对建筑结构设计方案进行反复核查，分析建筑的受力条件与结构稳定性，合理化控制各类建材的使用数量，避免浪费工程资源，消除可能存在的安全隐患。设计者必须根据质量要求简化大型建筑、高层建筑的内部结构，控制在建筑结构优化设计环节计算的误差大小，压低施工成本，确认与建筑结构设计相关的各类约束条件，如应力约束、尺寸约束、空间约束等，在建筑建造过程中将实际约束条件和建造规划中的目标约束条件进行比对，保证各个主要的约束条件符合基本要求。

2.2基础结构设计技术优化

建筑基础结构设计对保证建筑结构的安全稳定以及控制工程造价均会产生较大的影响，因此，要对此环节进行技术优化。目前，在建筑工程基础结构设计中，桩基础结构被广泛应用。比较常见的桩基础主要包括预制桩以及灌注桩等类型。其中灌注桩虽然能够较好地满足建筑基础结构承载上部荷载、总重控制以及沉降控制要求，但是，其施工工期相对较长。而预制桩由于可以采用工厂化方式进行批量规模生产加工，所以其施工效率较高，能够有效加快施工进度。设计人员应根据建筑工程的实际情况以及工期要求等优化选择相应的桩基结构。同时，为了适应建筑深基坑的要求，合理控制作用于桩身以及桩端部分的地基土压力，设计人员还应优化设计桩身长度，以降低摩擦阻力，提高桩身结构的稳定性。此外，在建筑基础结构的桩位设计中，应尽量即将轴线桩设置于建筑剪力墙结构的下方，以达到控制底板厚度以及减少钢筋等资源的消耗量的目的，从而实现对建筑基础结构的技术优化。

2.3优化建筑上部结构设计

建筑设计者必须基于数字化模型，选择正确措施优化系统设计方案，坚持合理性、科学性原则，优化建筑内部剪力墙结构的设计思路，让建筑内部剪力墙数量保持在合理范围内，控制剪力墙的建造方式，强化建筑结构的刚度、强度，减少各类安全事故发生的概率，让我国现代建筑有能力应对地震、泥石流、台风等自然灾害，防止发生墙体破裂、管道泄漏等问题，给广大住户提供一个较为安全的居住环境。建筑设计师应当保证剪力墙重量均匀地分布于楼层整个横截面上，使用钢筋混凝土制作的梁柱支撑剪力墙，让高层建筑中不同楼层的结构中心保持一致，突出建筑平面的刚度，建筑设计师可在保证建筑结构稳定性的前提下，调整剪力墙的水平方向和承重能力，处理好角度平衡性问题，强化剪力墙的延展性，根据现代建筑项目的整体质量要求、参数指标，对在现场搜集到的数据进行分析研究，争取满足工程的实际质量需求。

2.4提高结构设计抗震性能

我国地域面积宽广，各地区的地质环境大不相同，部分处于地震带的地区频繁发生地震，造成多数建筑物的损坏，所以，为了降低地震损失，保障居住者的人身安全，设计人员就需要强化对建筑抗震性能的设计，要让全体设计人员认识建筑抗震性能的重要性，结合各地区的地域环境考虑抗震性的设计，系统地规划建筑的实际设计，精心设计建筑的每个结构，追求最大程度提高建筑的抗震性。此外，还需要不断更新设计人员的专业知识，对建筑抗震性能设计的相关知识进行仔细的学习，确保能够设计出的建筑产品质量更高，满足人们对建筑物的需求。

2.5合理应用BIM技术

BIM技术作为现代互联网科技的衍生产品，其在从业者的不断开发下逐渐具备了同时接收多终端信息，并对不同种类的信息进行实时汇总并处理的能力。这一能力能在如计算工程量之类的BIM数据模型时最大限度优化资源配置，有效缩减各专业人员数据统计的时间，从而提高房屋结构设计的效率。设计人员通过BIM技术将相关的数据录入数据库，为自己工作提供便利的同时，别人也可以通过访问数据库查询的方式获得自己想要的数据信息，实现了数据信息资源的共享，设计人员可以通过参考数据库提供的数据信息及设计成果等得到建筑设计方面的启发，从而不断优化自己的设计方案，使得建筑设计方案更加的科学、合理、全面，这也在一定程度上促进了我国建筑设计水平的提升。在互联网快速发展的大背景下，大数据及云计算等技术的出现，也为BIM技术的信息管理及功能的提升提供了更大的空间，BIM技术在建筑设计中的应用，以及设计数据信息共享功能的实现，有效地促进了我国建筑结构设计水平及设计效率的提升。此外，通过软件之间的数据传输，可以实现多个设计项目之间的联动，有力保障了诸多大型建筑及其配套设施的建筑结构设计工作。

结语

建筑工程是民生大计，设计成果与人民的生活和生产活动都密切相关。作为结构设计人员，应该时刻保持结构优化设计的意识，不断提高结构优化设计的技术水平，积极与工程建设中的多方通力合作，促进建筑工程结构优化设计工作的不断进步。

参考文献

[1]司霜.探析房屋建筑结构设计中优化技术的应用[J].中国建筑金属结构,2021,{4}(6):76-77.

[2]陶月平.浅谈房屋建筑结构设计中的应用优化技术[J].中国建筑金属结构,2021,{4}(6):82-83.

[3]胡斌.优化技术在房屋建筑结构设计中的应用[J].住宅与房地产,2021,{4}(2):107-108.