基于土木工程建筑结构设计的优化分析李生源

李生源

中铁一院集团南方工程咨询监理有限公司甘肃兰州730050

摘要：随着社会的发展，我国的土木工程的发展也有了很大的改善。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。

关键词：土木工程；建筑结构设计；优化分析

引言

要实现高质量的土木工程建筑建设，土木建筑工程结构的设计工作就显得尤为必要，其不但与整个建筑工程的质量有着直接关系，还能够影响我国基础事业的发展以及人民群众的生命财产安全。站在我国当下土木工程建筑的安全以及耐用角度出发，本文对这两个方面设计中存在的问题进行分析，并提出若干改善意见，以求能够提高我国土木工程建筑结构设计水平。

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建筑结构设计中存在问题

2.1图纸设计问题

作为土土木工程建设的主要依据，图纸设计的合理性关系到建筑建设质量，并对土木工程建设成本有着至关重要的影响。而纵观当前土木工程建设结构设计，部分设计人员素质能力较差，没有认识到图纸设计的重要性，导致图纸设计存在应有的科学性与合理性，图纸设计质量不符合实际需求，进而对建筑工程建设质量产生影响，甚至危害到民众的生命安全。

2.2安全性不高

作为土木工程建设中的核心内容，结构设计的有效性关乎着我国城市基础建设事业的发展，并对国家经济发展产生影响。而在当前建筑结构设计过程中，缺乏对安全性的考虑，部分土木工程使用期限未超出十年就出现墙面开裂、形变等问题，而出现这种问题的主要原因就是缺乏对工程安全性的考虑。再加上侧重于对建设成本的降低，忽视结构设计的合理性，进而对土木工程建设质量产生严重的影响。

3优化措施分析

3.1明确参数

在进行土木工程建筑结构设计初期，有许多的专业术语会应用到其中，而这类词语也是进行土木工程建筑结构设计是需要相关设计人员去把握的词语，这些词语其实很大程度上就是土木工程建筑结构设计时的标准，如果让相关设计人员失去了这些标准，必然要出现一些列的问题，例如施工图纸与施工现场出现严重的出入，这些问题都能够对工程的质量造成严重的影响。要直观的对施工图纸进行判断，就必须要在施工环节加入相应的参数。对于这些参数相关设计人员要充分明确其中的含义，合理的设计其中一部分参数，并在施工过程中对一些重要的参数进行不断的比较，同时，向现场所有的施工人员明确这些参数的有含义。进行土木工程建筑结构设计必须有准确性的保障，并且要以此为基础设计施工方案内容，确保实际施工与施工设计相符合。

3.2提高设计人员素质能力

建筑结构设计涉及到诸多领域，它不仅对建筑主体安全性有着重要的影响，更是城市文明发展的重要体现。设计人员作为建筑设计的掌控者，需要在实际设计过程中设计出既符合建设安全需求，又满足经济效益的建筑结构图纸。所以，在实际建筑结构设计过程中，需要注重设计人员素质能力的提升。基于此，可以从以下几方面实现人员素质能力的提升：第一，聘用设计师时，需要提高筛选的严格性，提高对设计师的素质要求，进而实现高素质、高专业设计师队伍的建设；第二，定期开展设计师专业知识、技术能力的培训，注重与先进技术掌握设计师的沟通交流，提升设计师的专业素质能力，进而确保设计师满足设计建筑结构设计需求。此外，针对结构设计图纸的设计，需要以工程建设需求为基础，结合对施工现场、地质条件等因素的深入分析，设计出符合实际需求的设计图纸。此外，需要注重设计师道德操守的提升，以此引导设计师全身心参与到结构设计之中，确保土木工程建设的顺利开展。

3.3提高结构设计安全性

在当前土木工程建设过程中，可以结合以下几方面来提高土木建筑结构设计的安全性：（1）强化管理。需要注重管理队伍的强化建设，确保管理人员具备丰富的经验、较强的专业素质、娴熟的技术、先进的按设计理念，进而确保土木工程建筑结构设计安全性的提升；（2）提升施工人员素质能力。需要在实际工程建设过程中提升施工人员的素质能力，这对确保建筑结构设计施工顺利开展的关键所在；（3）设计图纸的详细性。施工设计人员与施工人员由于涉及领域不同，所以在一定程度上存在较大的技术差距，难免会有施工人看不懂设计图纸而产生施工设计错误现象的发生。基于此，设计人员需要注重设计图纸的通透性，并对细节问题设置批注解释，进而提升建筑结构设计有效性；（4）强化监督管理。等到设计方案审批完毕，需要让设计人员与施工单位保持联系，确保在实际建设过程中存在问题可以得到及时解决。或者是针对施工建设的开展，设计人员可以提供适当的建议和意见，进而确保工程建设效果的提升。

3.4完善土木工程结构设计各种标准和体制

目前的土木建筑工程的设计都非常浪费能源材料，过于前卫的建筑风格也会造成环境的极大破坏，然而随着我国生态环境的不断低势发展，建筑结构的节能环保引起了社会的广泛关注。因此，环境资源的过度消耗及废弃并非由于建筑结构设计的有意为之，最重要的原因是来自设计者对于相关的环境保护法律条约以及一系列环保节能措施的浅显认知。进而可以看出，在建筑的设计层面有很大一部分的描述都是非常不精准的，这就使得这些关于建筑创作的项目在进行时忽略了购材的环保节能性。所以，可以看出来，建筑设计的进行过程必须要非常严格的遵守环境保护条约，严格控制节能环保举措，注重环境保护节能的细节所在，加强项目组对环保的重视态度。对于这方面的安全性的严格监管举措是必不可缺的，对于相关的法律法规监督政策进行健全，增加实施的执行程度，优化管理条约，比如对工地的监管测量以及对人员的惩罚机制，进而刺激每一个人对项目的积极严谨，大大提高项目的进度，另一方面也保护了质量以及各方面安全要素。可以说这样的阶段性检测是增强项目进度与细节成败中必不可少的重要流程。

结语

总而言之，对于土木工程建筑结构设计而言，其中包括了各个方面的内容，要将各种内在以及外在因素进行综合考量，并且其建筑结构的耐久性能及安全性能，从合计阶段就要有精益求精的理念，才能用良好的工程质量去为土木工程结构的安全性能做出保障，进而为国家利益以及人民群众的财产安全作出保障。

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