建筑结构设计技术优化的研究与应用任崇高

建筑结构设计技术优化的研究与应用任崇高
发布时间：2023-06-21T10:43:41.835Z 来源：《中国建设信息化》2023年7期作者：任崇高[导读] 通过建筑结构设计技术优化不但可以有效提升建筑质量，继而保证建设单位或者建筑使用者对质量的需求，而且还可以行之有效地降低工程总造价，提升建筑项目的综合效益。

基于此，建筑结构设计优化得到了建筑从业者的高度重视。

身份证号码：37092119890601XXXX 摘要：通过建筑结构设计技术优化不但可以有效提升建筑质量，继而保证建设单位或者建筑使用者对质量的需求，而且还可以行之有效地降低工程总造价，提升建筑项目的综合效益。

基于此，建筑结构设计优化得到了建筑从业者的高度重视。

关键词：建筑结构；设计优化；基础结构；整体结构；细部结构
引言
在土木工程建筑结构设计时，应掌握工程施工具体状况、各种问题以及实际需求，并对工程施工中的各种资源进行有效整合，以提升整个工程建设质量，增加企业经济效益。

然而，在现阶段结构设计中，依然会出现较多问题和不足，主要涉及建筑选址、结构安全性、设计材料等。

因此，根据土木工程结构设计的实际要求，对存在的各种问题采用不同的优化措施加以解决，从而提升结构设计质量和水平。

1建筑结构优化设计的相关理念当前，建筑行业的发展日新月异，在逐步深入展开研究的同时，也改变了社会对建筑结构各项设计性能的需求，因此逐渐更新了以下理念：一是建筑安全性能提升。

建筑安全性能是建筑保证建筑使用者安全使用建筑的基础，在优化过程中不得忽视安全性方面的内容。

二是改善建筑的功能性。

目前，保障人们正常生活和工作是建筑的主要使用功能，而建筑不仅具备这些功能，还可以拓宽其他用途。

因此，要改善和增加建筑的用途和功能，更好适应使用者的需要。

三是美化建筑结构，维护绿色生态环境。

建筑在建造和使用时，可能会对周边环境产生影响，要注重与周边环境相融合，减少对环境的污染，采用绿色环保材料，坚持与自然环境和谐共生。

四是建筑一般具有一定的使用寿命，为实现其将来的永续发展，不可一味追究低成本而采用廉价劣质的建筑材料，使其使用价值降低。

2建筑结构设计技术优化的研究与应用
2.1筒体结构
该结构是使用剪力墙构成空间薄壁筒体，形成竖向悬臂箱形梁，增强梁的刚度。

筒体结构又划分为成束筒、筒中筒、框架—筒体、巨型结构等多种。

每一种结构体系具有各自的优缺点，在建筑结构体系的选择过程中，一定要结合建筑的功能续期、施工技术、预算、房屋设计年限等多个方面综合考虑，选出最合适的结构体系，防止后期重建、改造而造成较大的浪费。

在该工程中，最为合适的结构体系为剪力墙结构，其主要是钢筋混凝土墙体连接而成，能够承载水平、重力荷载，并且也可以作为房屋分隔内墙、围护外墙。

该结构的抗侧刚度较大，承载力满足实际需求，且具有较好的抗震性能，在平面布置上具有一定的灵活性。

从该项目建筑层数、使用功能、荷载等多方面因素来考虑，剪力墙结构体系最为合适。

2.2整体结构的优化设计方法
在对土木工程结构设计时，为保证设计方案的整体性，需对以下几个方面加以重视：①对建筑结构中存在的问题进行详细分析，确保项目设计方案能够符合工程建设和设计标准要求；②加强各种施工材料的质量控制力度，确保工程建设中所应用的材料符合相关规定要求，同时还需防止发生材料浪费的情况；③综合考虑建筑结构外部环境因素影响，严格控制物力、人力等方面问题对整个建筑结构设计造成不良影响；④对建筑内部结构进行简化设计，现如今，很多土木工程内部结构较为复杂，并且承载力相对较差，如果在设计计算中出现偏差，不但会提高项目成本，还容易发生安全事故，难以有效保证整个工程施工质量。

2.3地下室结构设计优化
地下室的结构设计不仅影响着地下室的整体质量，还会影响地面建筑物质量。

因此，相关单位应重视地下结构设计。

（1）结构平面设计优化。

通常情况下，地下室设计必须综合考虑人防、防火、排水、采光、通风等因素，当地下室的长度与设计规定不符时，必须配合结构专业人员确定是否需要设置变形缝。

一般很少设置变形缝，因为设置变形缝会增加防水处理难度。

为满足设计要求，设计人员可以选择地上设缝、地下不设缝的方式，或者是设置后浇带的方式。

如果地下室长度较长可以将其分割成若干个小地下室，并通过较窄的通道连接，这样不仅方便补救，还可以满足相关规定、要求。

（2）地下室抗浮设计优化。

通常地下室抗浮设计存在问题的主要原因是抗浮验算存在问题，或是勘察报告没有计算地下水位和变幅。

地下水位和变幅是地下室抗浮设计的主要依据，但在实际设计时只将使用极限状态作为参考指标，设计出来的方案很容易导致地下室抗浮不足，进而局部出现破坏情况。

对于这一情况，设计人员应分析问题原因，针对具体原因制定处理措施。

另外，设计人员应在满足设计要求的基础上，将地下室高度控制在合理范围内，以减少开挖量，缩短施工时间，减少施工材料用量，降低施工成本。

2.4概念设计优化技术措施
不同建筑设计师对建筑结构的理解不尽相同，即便是同一个设计团队的设计师对建筑结构的理解也不尽相同。

为了确保建筑结构设计的统一性，设计团队应该在设计前对建筑所在区域进行实地调研，掌握一手设计资料，对建筑结构设计的概念进行集体讨论，对建筑材料设计标准和相关设计参数进行集中讨论。

在对建筑结构概念相关内容进行讨论时，除了设计团队内人员参加外，还应邀请建设单位相关人员参加，力求建筑结构设计在概念阶段达成一致。

建筑结构设计前期内容讨论的质量和完善程度可以有效提升建筑结构设计质量和建筑结构设计效率，也充分降低了因建筑结构设计概念和设计方案内容模糊不清而导致的后续施工进度延误情形发生的概率。

此外，在建筑结构设计概念确定过程中，引入不同建筑主体参与系统性讨论，能有效提升不同建筑主体对建筑结构设计属性的认知，并加深了不同结构主体对建筑项目的理解，在遇到实际问题时可以与设计人员进行及时有效沟通，确保建筑结构设计质量。

2.5建筑结构设计中对BIM技术的应用
将BIM技术引进到后期优化设计当中，能进一步改善设计参数的精准度，对结构设计空间布局进行合理优化。

设计可视化是该项技术最大的优势，能有效处理好参数设置误差、组件碰撞等技术性问题。

在实际应用该项技术时，可在系统中输入一些目标建设区域的具体参数，通过准确的自主计算实现设计目标，还可以在核算工程造价和预测施工进度等方面应用，以此改善成本控制，确保科学合理地建立模型，并将绿色可持续发展理念贯穿在建模过程中。

结语
伴随着社会经济的不断发展，房屋建筑已经成为管控的重要对象，人们对于建筑的要求不只停留在其实用性、安全性，还对建筑的外观、经济性等提出了较高的要求。

房屋建筑结构设计优化意义重大，既能够保证建筑功能性、安全性，还能够实现资源优化配置，降低工程造价，提高经济效益。

因此，在房屋建筑结构设计中应用新的设计理念，结合建筑的使用功能、现场环境、设计使用寿命等多方面因素进行综合分析，从建筑主体结构、结构形式、给排水系统、构件等几个方面优化建筑结构设计，通过采用最佳的结构设计方案，在满足业主对房屋建筑需求的同时，有效推动建筑行业的良好发展。

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