建筑结构设计中的创新与实践1

1、 建筑结构设计中的创新与实践 摘要：近年来，我国的建筑工程建设有了很大进展，结构创新要满足建筑造型、建筑功能和建筑室内空间效果。作为我国社会发展重要的组成部分，土木工程在我国城市化进程不断推进的背景下得到了新的发展机遇，同时也面临着巨大的挑战，如何在新时期下完善自身工程质量，为社会提供更加优质的服务，成为了每一个施工单位所应当进行思考并改善的内容。建筑结构是建筑稳定性的基本保障，所以相关的设计工作尤为重要，本文针对土木工程建筑结构设计中存在的问题进行分析，并提出相应的解决措施，以供行业内部参考。关键词：大跨度建筑;建筑造型;结构体系;结构布置;数字化技术引言建筑的设计工作是工程施工的导向，也是

2、建筑质量的决定性因素，尤其对于城市土木工程建设来说，建筑不仅关乎于居民的生活以及生产保障，同时是影响社会安定和城市发展的直接因素。对目前土木工程建筑结构设计工作进行分析，仍然发现其中存在一定的弊端，或是造成施工单位成本过高，或是由于设计当中存在隐患导致建筑结构稳定性受损，都成为了制约土木工程建筑发展的因素，针对于此，设计人员应当及时作出调整，改变原有工作思路，以创新理念改善设计方案，从而为工程奠定良好的基础。1钢结构在建筑结构设计中存在的问题1.1钢结构设计质量问题对于建筑工程整体施工情况来说，对于钢结构的设计和施工工艺的优化都属于较为复杂的内容，随着人们对建筑性能和舒适度要求的不断提升，设计

3、难度也随之加大。不仅如此，随着市场经济的不断发展变化，物价水平的上涨，设计费用也呈逐年上升趋势，这些也在无形中加大了设计难度，因为钢结构设计是建筑设计环节中不可或缺的组成部分，但是由于多种客观因素的重重制约，导致设计人员对工作失去了应有的热情和积极性，企业会选择将钢结构设计环节的工作外包给第三方设计公司，因为缺少对施工现场具体情况的勘察和了解，导致设计方案与实际情况不符合，在施工中容易频繁发生变更情况，甚至引发安全事故。1.2地基设计存在问题地基设计需要以所处地形为依据进行，确保地基能够契合地形。现阶段，很多结构设计在地基方面并不合理，与所处地形间差异较大，严重阻碍后续施工。同时设计无法契合地

4、形也影响稳定性。很多设计人员是以勘测人员提供的地形资料为导向展开结构设计，因此相较于实际地形可能存有误差，也可能会忽视与地基相关的细节问题。因此，设计人员不仅需要以地形资料为基础加以设计，还应考虑实际地形，可以到现场展开考察，从而深入把握地形情况。对于部分可能对设计造成影响的地形加以重点考察。1.3浪费情况严重由于建筑工程规模庞大，工作量甚多，所以在施工当中原材料所需要的采购成本较高，如果在设计工作当中不能考虑材料的优化设计，以及对施工技术的匹配性进行考察，则直接影响材料的使用效率，浪费情况增加，一些设计人员为了能够降低企业成本支出，在设计工作当中盲目追求低含钢率，造成建筑稳定性受损，而还有部

5、分设计人员对于材料的选用缺乏判断，所采用的原料大多数为重度污染来源，并且难以循环利用，造成生态文明遭受破坏的同时，建筑企业公信力受损。2应用优化技术提高建筑结构设计2.1优化房屋建筑的结构体系设计设计人员在房屋建筑的结构设计中，可以通过应用优化技术来进行建筑结构体系的选择。设计中应充分结合房屋建筑的实际功能需要来确定房屋结构造型，一般来说为了提高房屋建筑的抗震性能和稳定性，设计人员应尽量采用规则结构型式来进行建筑结构的空间以及平面布局，以减少不规则结构所带来的不确定性因素。同时要在保障建筑结构合理性的基础上，尽量减少成本投入，提高设计方案的经济性。2.2提高结构设计安全性设计人员应当以安全意识

6、作为设计工作的主要方向，提高设计方案的合理性，对结构进行优化。建筑施工当中，钢筋混凝土作为主要材料之一，在设计当中，应当加强对于各种受力结构的控制，比如预应力、裂缝控制力等，加强结构稳定性设计，有效发挥钢筋混凝土的性能优势，从而保证工程质量。钢结构是目前土木工程建筑结构的主要形式之一，在设计工作当中，应当充分考虑钢材的材质和性能，并根据钢结构所布置的位置，对其结构进行十字形或h形调整，从而提高结构的针对性。2.3优化房屋建筑结构中的地下室设计目前很多高层房屋建筑都拥有地下室，而地下室的结构设计也是对建筑结构设计方案进行技术优化的主要环节之一。在应用优化技术设计建筑的地下室结构时，应严格遵守结构

7、设计规范，对地下室层高进行合理的控制，从而达到降低土方工程量，节约钢筋混凝土等资源，减少施工以及后期维护管理成本的目的。在进行地下室结构设计时，设计人员还要充分了解施工区域的水文地质条件，并准确计算分析地下室的浮力作用，从而合理进行底板配筋以及抗拔桩的设置。当地下水具有较大浮力，且土体压力较大时，设计人员应相应的增加底板和侧墙结构的配筋量。在配筋设计中应采用分段设置的方式，并根据受力的实际情况来设置通长筋，优化地下水结构的配筋率设计。2.4结构设计需要遵循相关原则结构设计有着较强的严谨性，对于设计人员素质也有着较高要求，必须具备良好的理论与创新思维。同时，设计人员也需要秉持如下原则：设计人员需

8、要尽可能地对地形地貌、建设理念、市场要求等信息进行搜集，从而在确保房屋质量的前提下，使房屋设计契合多方需求。房屋结构设计本质是将力学、美学等方面进行结合的过程；设计人员还应明确不同建筑构建对应的承重需要和用途，把握好建筑结构、建材等对于建筑质量的影响，并及时同相关建筑人员沟通；设计人员同样需要考虑结构间相应的力学效应，不同类型、不同构件均有着不同的力学特点与要求。比如设计需要考虑轴压比、设计承重柱截面等等；结构设计还应秉持“刚柔调和”的理念。通常来说，如果建筑结构相对较软，则其刚度不够理想，因此很难承受较大外力，容易出现变形的情况；如果建筑结构太过刚硬，那么其也会欠缺足够的弹性效果，虽然可以承

9、受更大的外力，但是很容易出现破损的情况。因此，设计人员必须把握好刚柔间的“度”，以建筑需要为导向展开外力分析，合理设计结构。设计单位若想确保结构设计契合多方需求，为后续施工、使用进行指导，便需要遵循上述原则，并合理提升投资力度。设计人员应增强对于图纸的审核力度，并敦促施工人员以设计图纸为导向严格施工，切忌过于随意改动。结语综上所述，土木工程建筑结构设计工作对工程项目整体具有决定性的价值和意义，尤其设计方案的质量和合理程度，将直接影响建筑施工和使用过程中的安全性和耐久性，所以相关设计人员应当从提高自身素质入手，不断改良设计工作的方式，对设计过程中的问题及时调整，从而提高整体设计水平，保障建筑整体安全。参考文献1李立衡，高雄，孙妍.房屋建筑结构设计中节能及环保体现策略探讨j.资源节约与环保，2019（04）：166.2高峰.探讨房屋建筑结构设计的经济性及优化技术的应用j.工程建设与设计，2019（06）：3-4.3韩仁宽