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基于土木工程建筑结构设计的优化分析
摘要:土木工程的建筑体系结构是否达到合理与科学的标准,直接关系到建筑物的安全坚固性能,并且决定了建筑物的使用寿命。对于土木工程而言,建筑结构设计的总体实施目标应当体现在均衡分配建筑承重荷载,确保工程建筑图纸能够完整包含土木工程结构的各个关键部位。建筑结构设计的重要环节过程必须得到工程设计人员充分重视,旨在全面促进土木工程的建筑体系结构荷载性能优化,树立工程设计单位的良好信誉形象。本文将会就如何对房屋结构设计中的建筑结构优化进行探讨。
关键词:土木工程;建筑结构;设计;优化;分析
中图分类号: TU201 文献标识码:A
引言
超高层建筑将现代技术作为了结构设计的核心,然而,在我国所设计的超高层建筑中,依然存在着许多结构问题。应对来自建筑市场的激烈竞争,满足房屋建设要求,突出经过全面优化的房屋建造方案的合理性、美观性、安全性。本文主要分析了建筑结构设计优化方法的内涵与应用价值,指出了房屋结构优化设计的核心原则与最终目标,总结了合理应用房屋结构设计优化方法的正确路径。
1探讨优化房屋建筑结构设计的重要性
1.1能够有效提升建筑材料的利用效率
从以往的建筑结构设计案例的统计来看,优秀的结构设计不一定需要较高价格的材料,往往是那些性价比更高的材料,通过利用率的提高,不但可以满足建筑结构性能,而且还能够大大的节约项目造价。因此,房屋结构设计人员在设计建造方案时,应当努力提高建筑材料的利用率,以及在结构设计当中加入新材料的应用,尤其是近些年应用越来越广泛的预应力混凝土结构和钢管混凝土结构等等,这些材料与其他材料相比优势十分明显。钢管混凝土的优势在于可以使建筑结构更加稳定,在抗压强度和抗变形能力等方面都表现优异。把钢管框架填充混凝土材料后,混凝土可以将钢管框架进行有效固定,使建筑整体框架结构呈现出三面受压的理想状态,能够使建筑材料的结构稳定性以及抗压强度大大增加。与其他的钢管结构相比,钢管混凝土不但可以将本身承载力和自重保持高度一致,还可以节省下50% 的钢材材料,而且由于施工工艺的变更,可以将原来的焊接工序进行简化,减少了人力的投入之外,还极大的缩短了建设工期。与其他混凝土结构相比,钢管混凝土结构可以减少构建的截面积,节省大量施工材料的同时,还保障了建筑材料结构的强度和稳定性。通过优化房屋结构设计,使用优质建筑材料,在确保建筑结构质量的前提下,提高了材料的利用率,实现降低建筑项目成本的目的。
1.2能够很好的推动建筑结构的经济性的提升
随着近些年城镇化的不断推进,市区土地也逐渐成了稀缺资源,因此越来越多的高层建筑拔地而起,建筑高度越来越高就使得建筑墙体和承重支柱的面积要不断加大,建筑材料的承重强度和体量也在不断增加,进而进一步地压缩的建筑的使用空间。因此要不断优化房屋建筑结构设计,在保证建筑质量的同时,尽最大努力降低建筑材料的使用量,进而降低建筑物单层高度。建筑物整体高度降低后,就可以提高建筑物的建筑密度,进而实现减少建筑用地,降低项目投资的目的。建筑的结构外形可以设计成方形,这种形状的建筑结构能在使用面积不变的情况下获得最小的外墙周长以及外墙面积,进而降低建筑内外表面的装修费用以及基础装修费用,同样能够极大地提升建筑结构的经济性。
2土木工程建筑结构设计的优化分析
2.1运用整体思路来规划设计建筑体系结构
工程设计人员针对智能化的建筑管理立体空间模型应当予以正确的构建。网络智能化的建筑设计全新技术手段可以帮助建筑设计单位节约更多的建筑项目资源,保障了建筑物的安全使用功能得到最大程度体现。建筑设计单位以及工程管理人员针对智能化手段都要进行积极的采纳利用。工程监管人员针对网络信息化的通信辅助设施应当正确加以操作利用,确保运用网络信息化平台来密切沟通联系建筑设计人员。具有智能化特征的建筑场景模型可以帮助建筑设计人员准确判断土木建筑物的内部空间特征,进而实现了统筹管理建筑各个施工环节过程的良好实施效果。此外,工程设计人员针对前期勘测的重要环节过程需要给予充分重视,通过实施开展综合性的工程地质勘测来准确判断建筑物的所在区域地质结构特性。在此前提下,建筑工程的规划设计人员应当善于运用整体性的视角方法来形成土木工程图纸,确保现有的土木建筑图纸能够全面包含建筑结构空间布局要点,从而达到因地制宜的土木建筑规划设计目标。对于现阶段的大规模土木工程结构体系来讲,工程建筑的结构设计人员应当全面展开工程方案设计、建筑结构分析、建筑构件的搭配组合设计、土木建筑的工程图纸绘制工作。土木工程的具体设计负责人员针对土木建筑物的基本安全性能必须予以全面考虑,结合因地制宜的工程结构优化设计思路来合理区分土木建筑物的内部空间结构。建筑规划设计人员针对土木建筑物的电气设计、建筑给排水设计、建筑支撑体系结构设计等关键环节都要展开严格的把控,切实保证经过合理优化设计的土木建筑体系结构满足最基本的安全性能标准。
2.2合理选择信息优化技术
应用信息化技术对建筑结构进行设计优化时,要优先使用功能更加强大的设计软件,经过内置的参数设置,将能够影响建筑的各种不利因素进行详细分析,进而能够设计出更加合理的建筑结构和应用材料。要想更好地对建筑设计进行优化,可以先制作结构模型,通过设计模型能够更直观地看到各建筑参数的合理性。要将建筑模型的各种数据进行归纳整理,分析模型数据与实际建筑要求的差异,并综合分析建筑结构的外形、尺寸以及受力情况,控制变形限度,确保建筑框架的结构稳定性。要将建筑结构的设计条件和变量通过科学的计算方法进行分析,并将统计结论进行横向对比,从中选出最合理的建筑方案,确保建筑结构的科学性和合理性。
2.3优化建筑上部结构
建筑设计者必须基于数字化模型,选择正确措施优化系统设计方案,坚持合理性、科学性原则,优化建筑内部剪力墙结构的设计思路,让建筑内部剪力墙数量保持在合理范围内,控制剪力墙的建造方式,强化建筑结构的刚度、强度,减少各类安全事故发生的概率,让我国现代建筑有能力应对地震、泥石流、台风等自然灾害,防止发生墙体破裂、管道泄漏等问题,给广大住户提供一个较为安全的居住环境。建筑设计师应当保证剪力墙重量均匀地分布于楼层整个横截面上,使用钢筋混凝土制作的梁柱支撑剪力墙,让高层建筑中不同楼层的结构中心保持一致,突出建筑平面的刚度,建筑设计师可在保证建筑结构稳定性的前提下,调整剪力墙的水平方向和承重能力,处理好角度平衡性问题,强化剪力墙的延展性,根据现代建筑项目的整体质量要求、参数指标,对在现场搜集到的数据进行分析研究,争取满足工程的实际质量需求。
结束语
经过分析可见,工程设计人员针对土木工程的建筑整体结构应当着眼于科学进行设计,运用因地制宜的工程设计规划方案来完善现有的土木工程图纸。在目前的情况下,土木工程现有的建筑结构规划设计方案正在日益达到完善。但是不应当忽视,土木工程的建筑设计人员仍然倾向于忽视工程整体设计与细节设计,并且建筑支撑荷载与承重截面缺乏合理设计。要提高设计人员的专业技术水平,应用信息化设计技术,不断对房屋建筑的结构设计进行优化,使建筑物的安全性、实用性和美观性不断提高,为房屋建筑事业不断向前发展做出贡献。
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