土建工程结构设计的优化技术研究

土建工程结构设计的优化技术研究

王建军

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摘要：在传统的住宅结构设计中，一般都会缺少优化环节，施工人员直接按照图纸进行施工，而并不会考虑材料成本、实际住宅环境以及舒适性等一些因素，这将会直接影响到住宅用户的生活体验。本文通过对土建工程结构设计的优化技术进行探究，可以为建筑工程行业的稳定健康发展奠定较为坚实的基础。

关键词：土建工程；结构设计；优化技术

引言

如今，随着社会的不断发展，生活质量的逐步提升，结构优化调整技术也纳入到了土木工程结构设计阶段，其能有效的降低工程项目的成本，并调整施工用料、外形结构、建筑布局等，在方案设计的基础上对整个工程结构进一步完善，从而提升建筑的经济性、舒适性、美观性和安全性。鉴于此，本篇文章就对土建构成结构设计的优化技术进行了简单的探究与分析，希望通过本文的阐述与探究可以为相关探究人员以及工作人员提供一些理论性的借鉴。

1土建工程结构的耐久性

土建工程结构耐久性主要指的是，在土建工程结构的使用说明、使用范围和周期内，从根本上有效满足人们的正常工作、学习、生活的功能和能力。耐久性主要是由土建工程结构的安全性以及适用性等相关因素有效构成，针对土建结构而言，所涉及的施工材料主要是混凝土材料，因此从根本上来讲，土建结构的耐久性如何，所涉及的最关键的因素就是混凝土材料，该材料的质量以及耐久性如何决定着土建结构的耐久性。土建结构耐久性在促进工程的具体使用过程中，也是相关方面着重关注的焦点问题，在具体的结构设计和施工过程中，土建结构的耐久性往往受到一定程度的负面影响，在具体的设计过程中，并没有全面深入的分析混凝土的各项指标或者参数，在混凝土的搅拌过程中往往盲目的添加相对应的矿物质成分等等，并没有进行科学合理的搅拌，或者混凝土的精细度过高，而这种情况对于混凝土的耐久性会造成严重影响，进而对于土建工程结构的耐久性也会造成重大损害。除此之外，在针对混凝土质量和相关指标进行验证的过程中，并没有严格做好各项指标和成分的审核和检测工作，由此导致混凝土的耐久性稳定性受到很大影响。另外，在混凝土结构的施工中施工速度过快或者没有进行大体积混凝土承台的优化和完善工作，进而导致混凝土存在缺乏应有的耐久性，或者没有进行及时有效的维护和保养，进而导致混凝土的质量受到严重影响，从而严重损害土建结构的耐久性和安全性。

2土建工程结构设计的优化技术探究

2.1房屋结构设计与概念设计优化

房屋设计的概念设计也有多种选择。结构设计要求尽可能全面的分析潜在的影响因素，并且优先考虑到外部环境，以产生更切实可行的解决方案。比方说，在所有不利因素当中，地震是最难控制与预防的，地震有着极为巨大的破坏力，所以需要成为概念设计的重点。在对房屋构造实际进行设计之前，相关设计工作人员必须要提前做好相应准备，以加强房屋的防震能力，从根源上减轻地震所带来的损害，保证建筑物的强度相对平衡，进一步提升房屋的防震水准。其次，在对住宅实际进行设计的过程当中，相关设计工作人员也需要多考虑设置多渠道的防护体系，协助建筑分担压力，降低自然灾害带来的影响，进而显著降低对房屋的损害。

2.2优化土建结构的施工设计

包括了以下几个方面的内容：首先，优化土建结构荷载。对有关数据进行严谨测算，不可盲目的根据自身经验来对荷载进行设计，可以适时组织专家学者以及住地居民进行可行性分析。除此之外，必须要充分根据土建结构各个方面的运用功能，来对荷载值以及每一层的载重状况进行精确计算，从而得出更为精准的结果；其次，对土建结构保护层的厚度进行优化。混凝土的强度以及耐力直接关系着保护层厚度，相关设计工作人员需要充分关注混凝土的水溶性，确保进水设计的耐久性，从而为该处混凝土的质量提供进一步的保障。最后，对砌体结构的设计进行进一步的优化。严格按照相关规定设计预制、现浇以及框架，或者是将各类方法进行统一的砌体构造，例如在对厨房、地下室以及卫生间进行设计的过程当中，需要与其他区域的砌体构造有所区别。

2.3结合具体状况合理科学的处理有关荷载

为了确保土建结构设计更科学合理，使其结构安全可靠，耐久性进一步提升，在具体的结构设计过程中，需要更有效的处理好相关荷载情况，这样才能切实提升结构的安全性和耐久性，为其提供必要条件，在这样的情况下，相关工作人员要结合实际情况更有效的收集和整理与土建工程相对应的资料信息或者数据，以此为基础，严格按照国家相关标准和要求，进一步有效明确相应对应的安全系数，正确处理各种荷载和相关安全准则，这样能够为各项工作的推进和结构设计更安全可靠提供必要的支持。例如，在土建变电站工程的具体设计工作中，可以有效通过专业化的检测设备和仪器，对于场地内部岩土层的各项工程指标进行充分的分析和和探究，把握黄土状粉土与粉土的天然含水率、天然孔隙比等一系列相关情况，进而充分明确相对应的荷载和承载力特征值，以此数据为基准，进行行之有效的应对和处理，这样才能在更大程度上提升结构设计的安全性和耐久性。另外，相关施工人员也要结合具体的参数指标，对于受力钢筋骨架进行科学合理的配置，通过钢筋骨架的有效强化和耐久性的增强，进一步有效提高土建结构安全性及耐久性。

2.4保证结构设计的艺术性与实用性

对于建筑设计工作人员而言，建筑自身是其最自豪的艺术作品。因此，建筑设计工作人员在对建筑物进行设计的工程当中，都会尽可能的表现自身的设计理念与目标，并且提供更多实用性与艺术性的作品。因此，在实际进行设计的过程当中，需要优先考虑建筑物的实用性与安全性，并且在这一基础之上，尽可能增加建筑物的稳定性，与此同时利用客观条件表现其艺术目标。在实际的建筑设计活动当中，设计工作人员也需要保障建筑平面布置的规律性、对称性以及准确性，与此同时减少建筑物质量与结构强度之间的差距，并且避免建筑在实际设计活动当中因为过量荷载而造成的建筑物质量问题。在考虑建筑垂直框架问题的过程当中，需要优先考虑建筑物的水平结构。因为建筑物的垂直承重结构必须要可以上下连接。除此之外，相关设计工作人员还需要充分考虑垂直布置的刚度，以避免过度的应力梯度集中，进而提升了建筑的抗压能力。

3结束语

总的来说，土建工程结构设计是一项复杂性与专业性兼具的充满挑战的工作，对人员的专业能力也提出了更高要求。对此，设计人员应不断加强学习，充分理解主要设计规范的条文，并经常关注本行业的前沿技术，同时加强与建筑及设备专业的沟通，避免出现使用功能上的缺陷。同时我们结构设计人员还应该树立科学的设计理念，统筹好结构设计、质量设计、安全设计、生态设计等要素之间的关系。在工程施工阶段，结构设计人员还应该加强与土建工程施工团队的交流与协作，制定出满足土建工程实际建设需求的设计方案，不断优化设计技术，为我国土建工程领域的发展做出重要贡献。

参考文献

[1]于洋.土建工程结构设计的优化技术研究[J].绿色环保建材,2019,(04):91+94.DOI:10.16767/j.cnki.10-1213/tu.2019.04.062.

[2]赵文东.土建工程结构设计的优化技术研究[J].绿色环保建材,2018,(12):73+75.DOI:10.16767/j.cnki.10-1213/tu.2018.12.051.

[3]彭丽.土建工程结构设计的优化技术研究[J].四川水泥,2018,(08):105.