建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全優(yōu)化措施范文

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摘要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，為建筑行業(yè)提供一定的發(fā)展機(jī)遇，使得建筑結(jié)構(gòu)不斷朝著多元化的方向發(fā)展，為了提高建筑結(jié)構(gòu)的合理性，應(yīng)不斷提高對(duì)建筑結(jié)構(gòu)方面的設(shè)計(jì)，做好計(jì)算分析工作。就現(xiàn)階段來(lái)說(shuō)，我國(guó)在對(duì)建筑工程進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中還存在一些問(wèn)題現(xiàn)象，如設(shè)計(jì)人員的水平較低，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理等，因此，為了合理的解決此種現(xiàn)象問(wèn)題，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化工作，將基礎(chǔ)設(shè)計(jì)工作做好，并加強(qiáng)對(duì)先進(jìn)技術(shù)材料的使用力度，在優(yōu)化建筑工程結(jié)構(gòu)的同時(shí)，也促進(jìn)了我國(guó)建筑行業(yè)的長(zhǎng)久發(fā)展。

關(guān)鍵詞：建筑工程；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；安全性；優(yōu)化措施

引言：

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作是一項(xiàng)復(fù)雜、關(guān)鍵的工作，會(huì)對(duì)建筑的安全性帶來(lái)直接的影響。在建筑工程領(lǐng)域中，如何加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、提高建筑的安全性，這時(shí)今后建筑行業(yè)應(yīng)普遍關(guān)注的重要問(wèn)題，本文將對(duì)上述問(wèn)題展開(kāi)詳細(xì)的分析與探討，并提出合理化的解決措施。

1現(xiàn)階段建筑工程結(jié)構(gòu)存在的問(wèn)題

1.1設(shè)計(jì)人員知的技能水平不高

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，信息化技術(shù)被逐漸應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域中來(lái)，為建筑工程機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)提供許多的便利之處，但在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中還存在一些問(wèn)題現(xiàn)象，出現(xiàn)問(wèn)題的主要原原因在于設(shè)計(jì)施工過(guò)人員自身的技能素養(yǎng)較低，缺乏一定的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，只盲目的認(rèn)為利用計(jì)算技術(shù)就能完成工程設(shè)計(jì)工工作，但在實(shí)際工作的過(guò)程中能夠往往出現(xiàn)許多的設(shè)計(jì)缺陷。計(jì)算機(jī)技雖然作為先進(jìn)的科技產(chǎn)物，但如果操作人員的能力不足，也無(wú)法將其作用進(jìn)行很好的發(fā)揮。此外，市面上的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件各種各樣，如果設(shè)計(jì)人員缺乏一定的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)也無(wú)法找出適合的軟件，更無(wú)法完成后續(xù)的操作[1]。

1.2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理

在我國(guó)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中還存在許多的不合理之處，其中對(duì)建筑材料應(yīng)用能夠是問(wèn)題的根源所在，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)化水平較高，建筑行業(yè)在建筑水平上也得到極大的提升，在一定的程度上也加重了建筑行業(yè)間的競(jìng)爭(zhēng)現(xiàn)象，一些建筑企業(yè)只注重自身的經(jīng)濟(jì)利益，試圖通過(guò)非法的手段來(lái)降低建筑成本呢，其最突出的表現(xiàn)在于沒(méi)有按照相關(guān)的規(guī)定來(lái)對(duì)建筑材料進(jìn)行合理的應(yīng)用，為工程建設(shè)質(zhì)量埋下一定的隱患，對(duì)建筑人員以及使用者的人身財(cái)產(chǎn)安全都構(gòu)成嚴(yán)重的威脅，不利于于對(duì)企業(yè)形象的維護(hù)，嚴(yán)重影響著企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益[2]。

1.3設(shè)計(jì)人員不具備一定安全意識(shí)及專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)

設(shè)計(jì)水平的高低可以體現(xiàn)出設(shè)計(jì)人員的專(zhuān)業(yè)水平，這會(huì)影響著建筑結(jié)構(gòu)的安全性。在現(xiàn)階段我國(guó)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員在專(zhuān)業(yè)性方面還存在許多的不足之處，素質(zhì)水平也沒(méi)能進(jìn)行統(tǒng)一的培訓(xùn)管理，這也會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量帶來(lái)直接的影響，無(wú)法使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性帶來(lái)一定的保障，在實(shí)際設(shè)計(jì)中一些問(wèn)題也會(huì)漸漸顯現(xiàn)出來(lái)，此外，一些建筑企業(yè)沒(méi)能?chē)?yán)格的對(duì)建筑設(shè)計(jì)人員的專(zhuān)業(yè)素質(zhì)進(jìn)行把關(guān)，使得一些沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)的剛畢業(yè)的大學(xué)生來(lái)進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)，由于大學(xué)生的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)匱乏，也不具備一定的安全意識(shí)，難以從整體對(duì)其進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，使得設(shè)計(jì)中會(huì)存在很多的不足之處，對(duì)建筑物的防水性、不均勻沉降等問(wèn)題都提不出合理性的解決建議，為建筑的安全性構(gòu)成一定的威脅[3]。

1.4建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖多流于形式

在建筑結(jié)構(gòu)圖紙的設(shè)計(jì)對(duì)建筑施工的合理性有著一定的指導(dǎo)作用，因此，應(yīng)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的合理性做出重要的保障，對(duì)圖紙上的每一個(gè)細(xì)節(jié)都要進(jìn)行重視起來(lái)，同時(shí)還應(yīng)注明建筑施工的材料規(guī)格、抗震級(jí)別等。但在實(shí)際施工的過(guò)程中能夠，許多工作人員都將施工重點(diǎn)放到施工過(guò)程中來(lái)，對(duì)施工圖紙進(jìn)行忽視，設(shè)計(jì)圖紙也沒(méi)能進(jìn)行明確的標(biāo)注，使其作用得不到充分的發(fā)揮，在一定程度上會(huì)誤導(dǎo)施工人員的正常施工，對(duì)施工的質(zhì)量和安全帶來(lái)嚴(yán)重的影響。

2建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)形式有很多，隨著我國(guó)建筑水平的提升，節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)已經(jīng)成為建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的一項(xiàng)重要內(nèi)容，對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)的安全帶來(lái)嚴(yán)重的影響，節(jié)點(diǎn)不同，其受力方式以及受力情況也會(huì)隨之進(jìn)行改變。因此，為了提高建筑的安全性，在對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)遵循以下幾方面原則：

2.1一是多重防護(hù)性原則

當(dāng)建筑結(jié)構(gòu)受到外力沖擊時(shí)，其安全性與多重結(jié)構(gòu)防護(hù)有著直接的關(guān)聯(lián)，因?yàn)椋瑔我坏陌踩珮?gòu)建無(wú)法對(duì)整個(gè)建筑體系進(jìn)行威化，應(yīng)通過(guò)多重安全結(jié)構(gòu)來(lái)抵抗外界所帶來(lái)的沖擊，降低安全事故現(xiàn)象，使建筑的安全性得到充分的保障。同時(shí)，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)合理的利用不同的建筑模型或借助建筑軟件來(lái)對(duì)同一個(gè)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行對(duì)比，這樣才能更好的取得多種防護(hù)效果[4]。

2.2彈性應(yīng)適中性原則

在對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)對(duì)其彈性進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，如果建筑結(jié)構(gòu)硬度不夠，就會(huì)影響建筑的穩(wěn)定性，使得自身舒適程度造成破壞，容易受到外力的作用而引發(fā)安全隱患現(xiàn)象；如果建筑結(jié)構(gòu)的剛度過(guò)大，其就無(wú)法產(chǎn)生較好的變形能力，一旦發(fā)生一些自然災(zāi)害，如地震等將無(wú)法釋放出穩(wěn)定的能量，使建筑結(jié)構(gòu)受到嚴(yán)重的損壞[5]。2.3整體性性原則整體性的建筑結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)外力的傳遞、削減，保證建筑的整體性。因此設(shè)計(jì)人員應(yīng)盡量疏通建筑構(gòu)件的關(guān)鍵，將構(gòu)建的受力關(guān)系進(jìn)行準(zhǔn)確的傳遞出來(lái)，減少外力所帶來(lái)的影響，還應(yīng)結(jié)合力學(xué)知識(shí)合理的對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的受力行為展開(kāi)合理的分析，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)受力配件的科學(xué)配置，大大提升建筑的受力能力。使建筑構(gòu)建的整體性得到有效的保障[6]。

3建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法

3.1對(duì)基地進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，使基礎(chǔ)施工質(zhì)量得到保障

建筑工程中的一項(xiàng)最重要也是最基礎(chǔ)的工作就是對(duì)地基的設(shè)計(jì)，只有地基能夠得到合理的設(shè)計(jì)才能使建筑工程的穩(wěn)定性得到極大的提升，在做地基設(shè)計(jì)工作時(shí)，應(yīng)對(duì)當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)情況以及水文狀況進(jìn)行嚴(yán)格的考察，對(duì)建筑外形、具體樓層等展開(kāi)相應(yīng)的分析，合理的控制基礎(chǔ)選型嚴(yán)禁隨意使用一些文檔圖片。地基作建筑建筑承載的主要支撐部分為，應(yīng)做好地基的質(zhì)量工作，只有擁有足夠穩(wěn)定的地基才能保障建筑產(chǎn)品的安全，因此，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)的過(guò)程中應(yīng)對(duì)工程情況展開(kāi)合理的分析。強(qiáng)化各個(gè)部門(mén)間的溝通交流，并不技術(shù)探討斷改進(jìn)設(shè)計(jì)方案中的問(wèn)題現(xiàn)象，保證地基的穩(wěn)定性[7]。

3.2對(duì)配筋樓板等進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)

在設(shè)計(jì)樓板及配筋的過(guò)程中，應(yīng)準(zhǔn)確的計(jì)算出的樓板的邊長(zhǎng)以及短邊的距離，對(duì)于不足2mm內(nèi)的差距應(yīng)選擇雙向版進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，如果雙向板過(guò)長(zhǎng)，超過(guò)3mm以上，應(yīng)選擇單向板，進(jìn)而能夠更好的提升鋼筋構(gòu)造以及長(zhǎng)邊位置的重視程度。在工程施工過(guò)的過(guò)程中，應(yīng)建立多套設(shè)計(jì)樣板，并從中選擇出更加符合工程需要的設(shè)計(jì)方式，并詳細(xì)的計(jì)算出連續(xù)雙項(xiàng)跨版最大彎矩時(shí)應(yīng)當(dāng)分解滿布荷載，對(duì)鋼筋及板的距離進(jìn)行合理的布置，固定好支撐中間柱位置的隔板，并計(jì)算出隔板的彎矩以及實(shí)際支撐，通過(guò)對(duì)彎矩的疊加，進(jìn)而是計(jì)算出最大的彎矩[8]。

3.3對(duì)建筑結(jié)構(gòu)布局的合理設(shè)計(jì)

建筑水平、垂直方向布局的是否合理會(huì)影響建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，承重墻的水平面及垂直平面對(duì)建筑整體的抗震性能有著非常密切的關(guān)系，為了可以使建筑的抗震性得到提升，設(shè)計(jì)師在對(duì)建筑進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)布局的設(shè)計(jì)，使墻體可以處于一種水平、垂直的狀態(tài)，這樣才能提高墻體的平整性，針對(duì)建筑設(shè)計(jì)的要求，應(yīng)對(duì)墻體的質(zhì)量及剛度進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，盡量不要出現(xiàn)“頭重腳輕”的情況，使建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性得到有效的提升，與此同時(shí)，還應(yīng)使墻體的剛度能夠與設(shè)計(jì)要求相適應(yīng)。

3.4對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行規(guī)則設(shè)計(jì)

合理的設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)規(guī)則性，對(duì)建筑工程的抗震設(shè)性能有著直接的影響，在對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，應(yīng)對(duì)規(guī)則設(shè)計(jì)理念進(jìn)行合理的選擇利用，使建筑產(chǎn)品的抗震性能得到一定的提升。當(dāng)下，我國(guó)的建筑設(shè)計(jì)中多將設(shè)計(jì)的重點(diǎn)放到建筑外形設(shè)計(jì)中來(lái)，沒(méi)有合理的對(duì)建筑的地形以及抗震性做充分的考慮，因此，建筑設(shè)計(jì)人員應(yīng)逐漸改變這種設(shè)計(jì)思想，既要加強(qiáng)對(duì)建筑外型上的設(shè)計(jì)也要重視對(duì)家住抗震性能的研究對(duì)抗震縫要進(jìn)行合理的設(shè)置，使建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具有一定的規(guī)范性，使建筑的抗震性能得到有效的保障[9]。

3.5對(duì)建筑結(jié)構(gòu)剛度進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，以此來(lái)適應(yīng)建筑的實(shí)際需要

在我國(guó)的建筑設(shè)計(jì)中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)企業(yè)為了滿足自身的利益而選擇一些含鋼量較低的建筑進(jìn)行設(shè)計(jì)，在影響施工安全的同時(shí)還不利于建筑的穩(wěn)定性，因此，建筑企業(yè)應(yīng)嚴(yán)格的按照規(guī)定來(lái)進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，并充分的重視建筑中剛度的設(shè)計(jì)，使建筑工程質(zhì)量得到一定的保障。在實(shí)際設(shè)計(jì)的過(guò)程中能夠，不同的地貌特征也會(huì)對(duì)剛度的要求帶來(lái)一定的改變，如在一些平原地區(qū)，由于那里地質(zhì)較為平穩(wěn)，所以對(duì)剛度的要求也普遍不高，并在不對(duì)建筑工程質(zhì)量帶來(lái)影響的前提下合理的降低施工中的含鋼量，而在許多地質(zhì)不夠平緩的地區(qū)，如山地丘陵等，在建筑工程結(jié)構(gòu)中對(duì)剛度的要求較為嚴(yán)格，因此，建筑企業(yè)應(yīng)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中針對(duì)實(shí)際情況對(duì)其進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，促進(jìn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提升

4優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)

4.1拓?fù)鋬?yōu)化方式

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中國(guó)合理的應(yīng)用拓?fù)鋬?yōu)化方式，能夠合理對(duì)建筑結(jié)構(gòu)形式展開(kāi)綜合的分析，并能準(zhǔn)確的判斷出建筑結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，使建筑自身體積得以降低，提高建筑產(chǎn)品的安全性能及穩(wěn)定性能。拓?fù)鋬?yōu)化方式可以實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行合理的分析，使建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更能符合工程標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。

4.2截面優(yōu)化法

在對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化時(shí)，應(yīng)對(duì)建筑的安全性及可靠性進(jìn)行著重考慮，設(shè)計(jì)人員在對(duì)建筑物截面進(jìn)行處理時(shí)，應(yīng)對(duì)截面結(jié)構(gòu)的安全性、合理性進(jìn)行科學(xué)的分析設(shè)計(jì)。提高建筑結(jié)構(gòu)的各項(xiàng)性能，為人們創(chuàng)造出一個(gè)舒適的生活環(huán)境，與此同時(shí)，設(shè)計(jì)人員在對(duì)截面設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化的過(guò)程中應(yīng)充分的考慮建筑產(chǎn)品使用中肯能出現(xiàn)的一些位移、變量等情況，并通過(guò)有限元分析對(duì)一些數(shù)據(jù)信息進(jìn)行準(zhǔn)確的計(jì)算，通過(guò)借助計(jì)算機(jī)等先進(jìn)的設(shè)備，對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行合理的調(diào)整，更好的實(shí)現(xiàn)優(yōu)化目標(biāo)。

4.3外形優(yōu)化

在對(duì)建筑產(chǎn)品外形進(jìn)行優(yōu)化的過(guò)程中，應(yīng)對(duì)建筑物的實(shí)際情況以及當(dāng)?shù)氐姆健⑸鐣?huì)風(fēng)俗、人文情懷等進(jìn)行掌握，在區(qū)分建筑結(jié)構(gòu)外形方面，可以利用外形優(yōu)化的方式，做好連續(xù)性結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及桿系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。其次，在對(duì)建筑結(jié)構(gòu)外形進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)中應(yīng)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行合理的選擇，建筑重難的節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)可當(dāng)作設(shè)計(jì)方案中的一般變量，通過(guò)此種方式可以更好的實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑外觀的優(yōu)化，同時(shí)，在優(yōu)化設(shè)計(jì)建筑外形進(jìn)時(shí)，應(yīng)提前與城市規(guī)劃部門(mén)進(jìn)行協(xié)調(diào)溝通，使設(shè)計(jì)后的建筑外形可以與城市規(guī)劃相適應(yīng)，避免造成不相符合的現(xiàn)象。4.4概念設(shè)計(jì)與細(xì)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化應(yīng)對(duì)其的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行準(zhǔn)確的確定，可以選擇使用概念設(shè)計(jì)的方式。如在對(duì)結(jié)構(gòu)抗震性能進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，可以測(cè)量出建筑實(shí)際強(qiáng)度以及近年來(lái)發(fā)生地震頻率從而對(duì)抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性進(jìn)行確定，通過(guò)概念設(shè)計(jì)可以合理的確定出計(jì)算方式，進(jìn)而更好的提升建筑的抗震強(qiáng)度，還可以利用規(guī)范數(shù)值等方式更好的實(shí)現(xiàn)對(duì)抗震等級(jí)的確定。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化中應(yīng)對(duì)細(xì)部結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)進(jìn)行確定，并通過(guò)概念設(shè)計(jì)的理念，使結(jié)構(gòu)的科學(xué)性以及建筑的質(zhì)量得到有效的保障。

5結(jié)語(yǔ)

綜上所述，為了使我國(guó)建筑產(chǎn)品質(zhì)量得到提升，應(yīng)重視對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使建筑產(chǎn)品的質(zhì)量以及安全性得到有效的保障。對(duì)此，可以通過(guò)概念設(shè)計(jì)、截面優(yōu)化等方式來(lái)對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化，使建筑的抗震性能得到提升，增強(qiáng)建筑方案的可行性。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性與否對(duì)建筑產(chǎn)品的安全性能有著直接的聯(lián)系，在實(shí)際設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)嚴(yán)格的遵循設(shè)計(jì)原則，提高自身的專(zhuān)業(yè)水平，使建筑的安全性得到有效的保障。

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作者：胡宏 單位：江蘇筑森建筑設(shè)計(jì)有限公司