基于土木工程建筑结构设计的优化分析

摘要：为了更好的提升土木工程的施工质量，在土木工程施工之前做好土木工程建筑结构设计非常重要，在施工时保障工程的顺利推进，在施工中实现对整个工程项目的载荷有效控制非常关键。对此，为了更好的提高土木工程建筑结构设计效益，本文详细分析基于土木工程建筑结构设计的优化方法。

关键词：土木工程 建筑结构设计 优化方法

引言

随着近些年土木工程领域的持续性发展，土木工程建筑数量的不断增多，这一背景之下土木工程的施工安全性问题也显得更加突出。土木工程的结构设计非常重要，属于建筑在整个设计、施工周期中的关键性项目任务，不仅会直接决定施工成效，确定施工质量，同时还会间接影响施工的经济效益，决定建筑企业的经济利润。对此，为了更好的提高建筑建设价值，探讨土木工程建筑结构设计的优化具备显著经济价值。

1、土木工程建筑结构设计基本内容

就当前而言，建筑结构设计内容非常多，需要根据不同的标准落实具体的设计方案。①需要根据建筑物本身的使用性能进行划分，如工业建筑和民用建筑。②需要按照建筑的大小、层高等进行划分。③需要根据建筑的结构材料进行划分，如砌体、木、钢筋混凝土以及混合等结构。④需要根据结构形式进行划分，如排架结构、框架结构以及剪力墙结构等。在建筑结构设计方面，内容主要涉及到两点：①结构程序。建筑物的设计涉及到建筑设计、结构设计、给排水设计、暖气通风设计以及电气设计等。不同部分的设计都必须遵循四个基础原则，也就是功能、美观、经济以及环保。建筑结构属于建筑物使用功能、使用安全性的基础，结构设计属于建筑物设计的基本性项目，其过程主要有方案的设计、结构的分析、构件的设计以及施工图纸的绘画;②结构设计要求。为了更好的确保结构设计可靠性，在设计中必须遵循基本的要求，一方面计算内容。结构构件具备一定的承载力，在设计时必须保障构件能够满足承载值，計算 出疲劳强度从而保障设计安全性。另一方面结构多种作用效应同时发生 时，明确不同结构下的效应，及时发现不安全组合现象。

2、基于土木工程建筑结构设计的优化方法

2.1建筑信息模型技术

建筑信息模型技术属于当代社会比较常见的一项技术，这一技术属于从国外引进的技术，该技术的合理应用会直接影响我国土木工程领域的发展效益，同时随着建筑信息模型技术的不断成熟与持续性发展，在工程领域中的应用也逐渐从以往的二维设计转变成为了三维设计，不仅提高了建筑结构设计的实效性，同时方案本身的完善性以及可用性也在随之提升。另外，合理应用建筑信息模型技术还能够更好的建设关于建筑的数据库，将不同的设计方案储存当数据库当中，从而实现对相关设计或相关难题的攻克。建筑信息模型技术的合理应用可以体现在项目的整个周期当中，在项目的不同阶段当中技术的应用目的并不相同，借助信息的插入、提取以及修改等措施，实现对结构设计的优化改进。

建筑信息模型技术的应用特征主要体现在两个层面上：①信息的集成化。建筑信息模型技术信息层面上的集成主要是在于设计过程中的集成以及设计信息的集成。按照建筑结构设计的设计需求，在土木工程项目当中可以借助对信息模型的应用实现信息的转移，应用相应专业的设计信息集成在模型当中，从而促使建筑信息的模型可以具备更多的信息集成性特征，在设计平台中，专业人员可以在平台上进行相应的操作，这也是实现多专业设计人员共同参与、交互性设计的实现原因，从而实现集成化设计的最终效果。土木工程建筑项目中信息模型的应用最为突出的一点便是数据库的应用，其能够有效的记录建筑结构设计的项目，同时数据库中所记录的信息都是以三维的形式为主，这一种数据库所能够记录的信息资源非常多，例如建筑结构的基本空间信息、其中部分构件的具体尺寸与大小、材料的使用信息以及建筑称重结构设计等，这一些信息都可以为建筑安全性分析以及后续其他建筑结构设计等提供有力的数据支持，相对于以往依赖于CAD进行的结构设计而言，不仅设计的实效性更加突出，同时信息本身可以以更加突出、直观的方式表现出来;②协同设计。借助建筑信息模型技术能够实现多个领域共同参与设计的作用，在一个土木工程建筑设计的平台当中，可以为设计部门、施工部门、业主等不同人员提供相应的数据资料信息，不仅可以更好的优化建筑结构设计的效果，同时还能够从多个方面不断的调整与优化建筑设计方案，业主可以根据结构设计进度提出个性化要求，而设计人员可以根据业主要求以及施工部门所提出的建议进行针对性，这也是提高设计实效性的有效方式。同时，在土木工程建筑结构设计方面合理应用建筑信息模型技术，还能够实现自动化结构建设，在设备管线之间实现实时性的安全性监测，进而促使设计的成果不会与实际施工、安全性要求等形成冲突，减少设计人员的修改工作量;

2.2借助信息模型技术优化建筑结构设计的方法

2.2.1数据信息化的应用

建筑信息模型技术的合理应用是当代建筑结构设计领域的一种代表性穿心，其能够实现多种信息的统一性建设与处理，这一特征相对于以往以CAD为主的软件设计方式而言具备的优势更加突出，其能够更好的应用在结构设计工作当中。建筑结构设计人员可以合理使用建筑信息模型技术实现对工程信息的准确、实时性处理，在设计中可以实现对数据库的建设，借助数据库实现对工程信息的随时性查询，同时信息之间的融合性、关联性也会更加突出，结构之间的关联性会更加明显，这一种数据库的建设可以更好的减少设计时间以及设计工作量，尤其是在设计方案修改方面的作用非常突出，可以显著减少甚至是杜绝修改工作。在设计中设计人员可以随时查询数据资料，这也是保障结构设计全面性与效率的有效途径。

2.2.2统一性设计

在土木工程设计领域中，合理采用建筑信息模型技术不仅能够实现视觉传达效果的优化作用，同时还能够实现对建筑本身的光源、外貌、材质属性等多个方面的表现与分析，可以在设计中融合多种信息数据，设计人员可以对建筑的节能效益、自然光照射以及舒适度、美观性等进行直观的分析，从而确保设计方案本身的合理性。建筑信息模型技术在结构设计中可以实现较为突出的实际表现作用，其能够对设计结构以演示的方式表现出来，这一种表现效果相对于以往的效果图而言具备更强的渲染力，在设计阶段更好的表现设计成效，从而提高结构设计效果。

2.2.3模型建设的应用

在设计过程中合理应用模型，不仅是减少和降低修改错误率的有效方式，同时也是提高设计实效性的突出方法。以钢结构的设计为例，其能够确保建筑结构设计的效果，通过建模的结构处理可以实现对连接、加强件等多个方面的设计问题改进，通过模型明确梁体的高度以及连接部分施工中所需要注意的问题，从而提高设计与施工质量。

3、结语

综上所述，在土木工程建筑结构设计工作中，合理应用建筑信息模型技术能够显著提高建筑结构设计实效性，促使建筑结构设计工作的质量、效率以及全面性得到显著的提升，同时还能够最大程度的降低和控制在结构设计方面出错的概率，减少设计人员的设计工作量。另外，建筑信息模型技术的合理应用可以更好的满足当代建筑结构设计的实际要求，但是也间接对设计人员提出了比较苛刻的要求，需要设计人员具备扎实的技术应用能力以及设计素质，这也是今后需要高度重视人才培养的主要原因，从而最终实现企业的长远化发展。

参考文献

[1]张海华.土木工程建筑结构设计中的问题与解决策略[J].门窗，2015（10）：113 -114.

[2]张明.土木工程建筑的技术浅析[J].黑龙江科技信息，2014（06）：1 96.

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