浅析土木工程领域建筑结构设计过程中的问题及解决策略

赵云 

摘要：近年来建筑工程项目的增多，对建筑施工质量的要求也在提高。建筑结构设计作为建筑领域的核心要素，直接影响着建筑物的稳定性、安全性和功能性。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。

关键词：土木工程；结构设计；优化

引言

随着建筑规模的不断扩张，建筑结构的复杂性也日益增加，这对建筑结构的设计提出了更为苛刻的要求。要加强对于建筑设计人员的培训工作，提高他们的综合素质水平，这样才能有效提升建筑结构设计管理水平。

1土木工程领域建筑结构设计过程中的问题

1.1建筑与结构之间的不匹配

在建筑工程中，建筑与结构之间的不匹配问题可能会导致建筑物的外观、功能和结构性能之间存在不协调的情况。这种不匹配的情况可能源于建筑师和结构工程师之间的沟通不足或理解不同，导致了设计目标和技术要求无法有效传达。结果可能会导致建筑物外部形态与结构系统之间存在冲突，影响建筑的美观性和功能性。例如，建筑师可能追求独特的建筑外观，希望实现复杂的形态和曲线，但这些设计要求可能会对结构的稳定性和可行性产生挑战。如果建筑师和结构工程师在初期设计阶段没有充分的合作和沟通，结构工程师可能会遇到难以解决的问题，导致设计无法按照预期的方式实现。解决建筑与结构不匹配的问题需要建立紧密的合作关系，确保建筑师和结构工程师在设计的每个阶段都进行交流。这可以通过定期会议、信息共享和使用建筑信息模型（BIM）等技术来实现。在设计初期，应该明确建筑的功能需求、形态设计和结构技术要求，以便在后续的结构设计过程中能够更好地平衡各种因素。通过克服建筑与结构不匹配的问题，可以确保建筑既能够满足美观和功能的要求，又能够在结构上保持稳定和安全。

1.2基础造型不科学

基础结构与建筑物本身存在很大的联系，同时也受到了其他影响因素的制约，基础结构存在缺陷会造成建筑物产生变形，甚至破坏，从而引发安全事故，给人民群众生命财产带来巨大威胁。因此设计人员需要了解各个建筑材料的特性及其相互关系，从而制定合理的施工方案，并保证建筑物能够顺利地完工。此外，建筑结构不合理，也会造成建筑物发生倾斜甚至倒塌事故。在建筑结构设计中，造型与结构的关系常常被忽视，导致建筑选型脱离了结构设计原则，从而引对建筑的安全性能造成了严重的影响。

1.3细节设计不足

细节设计在建筑结构设计中具有很重要的意义，它涉及到连接、节点和构造细节的规划和设计。然而，不足的细节设计可能导致建筑结构存在脆弱点和问题，影响其整体性能和稳定性。当细节设计不足时，连接处可能会变得脆弱，这会导致容易发生断裂或失效，节点处的构造可能无法充分传递荷载，导致局部变形或损坏。此外，缺乏合适的细节设计可能导致结构的材料选择和加工方式不当，进而影响结构的耐久性和抗腐蚀性能。例如，在高风区设计建筑时，如果风荷载传递到结构的连接细节不够牢固，可能导致构件的脱离或者倾覆，类似地，在地震区，如果节点细节的设计不足以抵抗地震荷载，结构将可能会发生严重的损坏。解决细节设计不足的问题需要结构工程师充分考虑连接和节点的性能要求，并且采用适当的设计方法和技术。使用现代工程软件和模拟工具将可以帮助预测和评估细节设计的性能，确保结构在各种荷载下能够正常运行。

2土木工程领域建筑结构设计过程中问题的解决对策

2.1土木结构设计与概念设计优化

土木工程结构设计是一项专业性较强的工作，涉及到众多的专业学科与知识技能。对此，在实际的设计过程中，需要不断加强土木结构设计与概念设计的优化，为了做到这一点，设计人员应树立科学的设计意识，并掌握良好的全局观念。具体来说，在土木工程建筑规划中，需要制定总体设计方法和布局。在工程实践中，有很多不同的分析方法，即建筑的架构设计既已确定，而且对荷载要求也一致。因为可进行计算的材料、参数的载荷都是非静止的，所以在过程中必须处理部分零件，尤其是那些无法用计算机软件处理的问题。设计者需要针对现场状况进行全面研究，做出正确判断，其问题的核心是继续按照建筑工程的规范和准则以及工程的方法加以探索与发展，以便确定各种选项。

2.2科学合理的规划

随着城市建设规模的不断扩大和人们生活水平的不断提高，对建筑工程的要求也越来越高。为了满足现代社会发展对建筑行业的需求，需要加强建筑设计工作，从而保证建筑物能够符合当前时代的发展趋势。地下室在建筑结构中扮演着至关重要的角色，它不仅是提高建筑稳定性和防水性的关键区域，同时也是不可或缺的重要功能区域。如果没有对地下室的墙体做出合理处理，就会造成安全隐患。因此，在建筑结构设计中，对于地下室外墙的设计问题必须给予足够的关注和重视。为了确保建筑使用质量，应该做好建筑设计工作，优化设计方案。在建筑地质结构中，若存在软土土层条件，为增强建筑结构的稳固性，应当在设计方案中考虑增加外墙的厚度，以提高建筑物的结构稳定性和耐久性。另外，为了满足人们居住需求，还需将地下室与其他建筑物进行连接。由于高层建筑的高度较高，因此需要对地下室外墙结构进行更加精细的设计。由于建筑工程具有一定规模，所以也会涉及到大量基础工程，如桩基础以及筏板基础等。然而，当前我国大多数建筑施工单位对于地基处理技术的了解程度不足，这导致了施工过程中出现了质量方面的潜在风险。由于软土地基不具备承载力高和压缩率低等特性，所以必须要选择合适的建筑材料来进行基础建设，同时还需采取一定措施确保工程质量。为了确保建筑物的正常运行，必须根据实际情况，合理确定墙体材料和结构等因素，以确保建筑物的稳定性和可靠性。

2.3加强在结构设计过程连接、节点和构造细节的规划和设计

解决细节设计不足的问题需要在结构设计过程中更加注重连接、节点和构造细节的规划和设计。首先，强调细节设计的重要性。设计团队应该认识到细节设计在确保结构稳定性和可靠性方面的关键作用。从设计初期就要将细节设计纳入考虑范围，确保细节不被忽视。其次，采用现代工程工具和技术。利用计算机辅助设计（CAD）软件、有限元分析等工具，可以更准确地预测连接和节点的性能，并优化设计以满足要求。另外，参考经验和标准。在细节设计中，可以参考行业标准、案例研究和成功经验，借鉴已有的解决方案，避免重复犯类似的错误。此外，进行严格的审查和评估。设计团队应该定期对细节设计进行审查和评估，确保其能够承受荷载、抵抗变形，并符合相关标准和要求。最后，强化设计团队的协作。建筑师、结构工程师和其他专业人员之间应该密切合作，确保设计的一致性和有效性。通过相互的反馈和建议，可以不断优化细节设计。通过以上措施，可以解决细节设计不足的问题，确保连接和节点在荷载和变形下能够正常工作，保障整体结构的稳定性和安全性。

结语

总的来说，土木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。

参考文献

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[2]刘卓.建筑结构设计中存在的问题与解决对策分析[J].百科论坛电子杂志,2020(4):664.

[3]杨松松.建筑结构设计中存在的问题与解决对策分析[J].城市建设理论研究(电子版),2019,289(07):87.