土木工程建筑结构设计优化

土木工程建筑结构设计优化
摘要：目前，土木工程规划设计的范围正在迅速扩大。

工程师只有科学地规
划设计土木工程的建筑体系结构，才能保证土木工程发挥最佳的预期实际效益，
合理降低和控制土木工程的后期建设成本。

由此可以判断，建筑结构设计的重要
过程必须得到工程设计人员的充分重视，旨在全面推进土木工程建筑体系结构的
荷载性能优化，树立工程设计单位的良好信誉形象。

关键词:土木工程;建筑结构;设计;优化
1土木工程建筑结构设计的主要内容
民用建筑结构设计应考虑以下两个方面。

(1)特殊设计项目和特定工艺。

结构、给排水、电力等。

都是不可忽视的设
计内容。

每个专项设计都要以安全、可靠、功能稳定为基本目标，在此基础上提
高环保和经济效益。

为了保证总体设计方案的可行性，需要按照方案设计、结构
分析、构件设计、绘图等一系列流程有序开展设计工作。

(2)结构设计要求。

每个结构构件都要有足够的承载能力，在建筑使用过程
中起到承重作用。

为满足这一要求，设计中应计算疲劳强度，以保证该值的合理性。

此外，建筑是一个多部分结构的完整系统。

因此，必须协调结构之间的关系，形成合适的结构组合模式，以确保建筑的安全和质量。

2土木工程建筑结构设计中存在的缺陷
2.1缺乏土木工程完整性设计
只有建筑结构的整体性，建筑体系结构的平衡才能有效满足基本的实用要求，有利于建筑使用者实现更好的日常居住体验。

但从目前的情况来看，很多民用建
筑的工程体系结构本身缺乏整体的规划设计，会造成建筑体系各空间区域的整体
性较差，不能发挥建筑的预期使用效果。

有些工程设计人员对土木工程完整的体
系结构缺乏必要的、充分的考虑，所以会局限于一个狭隘的工程设计视角，导致
土木工程图纸无法完全包含建筑各结构部分的规划设计要点。

2.2建筑承重荷载和承重截面缺乏合理设计
建筑物支撑体系的梁应满足最基本的承载能力标准的要求，并充分保证建筑
物的梁支撑体系能达到建筑设计的预期强度指标。

否则，如果建筑物的支承梁结
构没有达到工程荷载设计的预期指标，建筑物的支承梁将存在断裂或倒塌的安全
隐患，同时会给建筑物带来墙体裂缝、墙体渗水等不良后果。

设计人员应准确计
算土木工程体系中梁的最大荷载参数，否则容易造成现有图纸的设计偏差。

此外，一些土木建筑师往往忽视对建筑承重截面的合理优化设计。

工程设计
人员应对承重建筑的截面进行完整的图纸规划设计，确保经过综合调整优化后的
建筑承重墙截面能够承受更大的荷载强度。

但从目前的情况来看，很多土建工程
还是出现了建筑物承重截面尺寸不对的情况，这显然会影响建筑物的整体牢固性
和安全性。

2.3工程设计者忽略了建筑结构的细节
如果设计师忽略了建筑的细节设计因素，那么土木工程的一些隐蔽建筑区域
就会出现更多的建筑缺陷。

比如工程设计人员对室内厨卫空间面积、墙体管道连
接等土建隐蔽空间区域缺乏必要的细部处理，就容易造成现有的民用建筑体系结
构缺乏整体合理性。

当情况严重时，忽视详细规划设计的民用建筑体系结构还会
给建筑使用者带来人身伤害威胁，不利于建筑使用者实现良好的居住体验。

3土木工程建筑结构设计优化措施分析
3.1准确计算建筑结构
基础的基础结构设计不严谨，导致基础缺乏安全性能。

首先，业主应强制施
工单位按照相关规定进行房屋建筑工程地质勘探，了解更准确的勘探数据。

然后，在了解地基信息后，设计人员要严格按照科学的计算方法，准确计算出工程的结
构地基承载力。

但是需要注意的是，在使用地板替换垫设计时，设计者还需要改
变地板替换层的厚度。

确保科学计算的承载力数据的准确性、可行性、可靠性和
安全性。

最后，在计算工程结构的承载力时，最大程度地保证了整个工程的安全性。

3.2承重柱截面的科学设计
建筑物最重要的承载力是承重柱，所以在建设单位的设计过程中，必须合理
设计截面。

根据试验数据，正确计算承重柱的应力，按规定降低承载力。

最后确
定承重柱的重力。

至于承重柱，随着截面积的增加，会增加添加剂的承载能力，
但也会增加整个结构的重量，不仅增加了施工成本，还要求设计人员的综合素质
水平达标。

因此，在设计承重柱截面时，需要在保证工程整体结构安全性能的基
础上考虑相关费用。

3.3悬臂梁支座的合理设计
由于悬臂梁在结构中非常重要，其工作状态相对复杂。

所以设计一定要规范
合理，要注意结构有足够的安全性。

对悬臂梁进行加固可以有效保证工程质量。

比如外包碳纤维加固，碳纤维加固技术是近年来建筑领域新兴的一种新型技术。

碳纤维的加固方法类似于外部钢筋。

它比外部钢材更简单，更容易运输，外部环
境因素几乎不会对其造成腐蚀。

但是，从经济的角度来看，它的成本要比外包高
一点。

3.4验证每个参数的含义。

土木工程结构的设计与参数密切相关。

有时看似无关紧要的参数可能会对设
计产生重大影响。

此外，建筑行业的某些技术术语很难确定。

如果建筑结构的建
筑师工作不正确，没有认真理解每个参数背后的含义，就很容易出现设计质量不
高的问题，大大增加设计成本。

理论上每个参数都没有明确的边界，但在建筑工
程设计的具体环节中，每个参数都必须有实际有效的定义，避免重复设计。

3.5加强沟通和交流
在建筑结构设计之前，土木工程建筑结构设计师要与投资者进行有效的沟通。

在与投资人具体沟通的过程中，一定要明确设计方向，掌握建设项目的具体设计
要求，最大程度满足客户需求。

同时，设计师要主动向投资人索要联系方式。

建
筑工程发生重大变更时，应及时咨询，避免建筑结构设计的盲目性。

设计师必须
充分了解建筑工程的基础，在此之前，必须了解该区域的基本用途和整个建筑场
地的地面情况。

设计师是整个建筑结构设计项目的主要负责人。

为了最大限度地
发挥工作潜力，设计师要定期召开不同建筑部门的会议，明确不同部门的不同工
作职责，确定部门之间的工作。

避免工作内容重复，尽可能提高设计质量和工作
效率[7]。

3.6抗震设计中的优化
民用建筑抗震设计时，应注意设计过程中计算数据的准确性，确保承重柱的
截面积达到一定的标准。

施工前必须进行规范和预应力试验，以保证其能承受一
定的外力。

其次，在设计过程中，需要在柱、剪力墙、柱之间保持一定的平衡，
避免设计过程中刚性过大，有一定的能力。

能根据外力调整自身承载力，有效保
护剪力墙，提高建筑本身的抗震能力。

另外，要按照国家标准规定的抗震等级进
行设计。

在实际设计过程中，由于环境工程和外力的影响，一般来说，抗震等级
应高于规定标准，以保证建筑的适用性，以及相应的使用方便性和承载能力。

要
求设计人员在设计过程中注意与钢筋的构造比例以及钢筋与混凝土之间的作用力，以保证抗震安全的有效性。

结束语
综上所述，土木工程建筑的结构设计是工程全过程中的基础性工作，合理的
结构设计方案可以为施工提供正确的指导，避免在施工过程中或建筑结构成型后
出现问题。

为了做好建筑结构的设计，可以引入建筑信息模型技术，对其进行建
模和分析。

借助模型的视觉特征，找出不符合要求的地方，设计师可以有针对性
的修改，从源头上避免建筑问题。

通过技术的应用，在获得完整的设计方案后，
施工人员可以将所有的工作要求付诸实践，促进施工项目的高效开展。

参考文献
[1]土木工程建筑结构设计优化研究[J]. 王勇. 河南科技. 2016(19)
[2]基于土木工程建筑结构设计的优化分析[J]. 邱志刚. 建材与装饰. 2020(07)
[3]土木工程建筑结构中存在的问题及对策[J]. 张文强. 农家参谋.
2020(04)
[4]试论土木工程建筑结构设计中的问题与初探[J]. 赵欣. 中国房地产业. 2015(08)。