建筑工程中结构设计的相关问题探讨

覃志晔

摘要：对于建筑工程结构的优化设计，也是对建筑工程的全过程设计进行控制管理的重要环节。现在，在我国建筑工程结构的优化设计中还存在很多的问题，其所进行的建筑工程结构的优化设计往往不能够得到良好的实施。所以，目前国内建筑工程设计人员的一项主要任务就是科学的进行建筑工程结构的优化设计工作。本文系统的分析了建筑工程结构的优化设计中存在的问题，并分析探讨了一些应对的管理方法和措施。

关键词：建筑工程；结构设计；相关问题

一、引言

作为一种建筑工程结构设计管理模式，优化设计可以提升设计质量、降低造价。现如今，建筑工程结构优化设计在我国依然还有待提高，还要大力宣传。要想确保建筑工程结构优化设计在我国能快速有序发展，就要进一步探究其结构抗震性、建筑工程结构系统、施工方案以及建筑工程经济性能等核心技术。而经过有效合理的控制建筑工程结构的优化设计，可以确保投资估算编制的正确性，推动设计的完善，进而体现控制质量的作用。与此同时，通过对建筑工程设计中结构优化设计的科学控制，能够促进我国的经济建设。现如今，我国在建筑工程结构优化设计方面取得了很多成绩，不过相比于其他国家，我国建筑工程结构优化设计的整体水平还较低。要想推进我国建筑工程业快速发展，就要在科研上进一步探究节点连接的问题，首先要对结构系统是否科学和构造是否符合技术规定进行验证，其次要对提出的新型结点是否合理进行验证，从而慢慢让技术规定以及结构设计实现完善化，以此来使得建筑工程设计管理能够精益求精。本文系统的分析了建筑工程结构的优化设计中存在的问题，并分析探讨了一些应对的管理方法和措施。

二、建筑工程结构计算中的优化设计措施

1、建筑工程结构计算中计算软件选用的优化

由于现在市场上的商用软件比较齐全，因此在利用结构处理时，需要按照实际情况选择适当的计算软件进行处理，在选择三维空间分析软件时不能选取力学模型相同的，特别是在遇到受力比较复杂的情况下，譬如在对框支剪力墻进行分析的过程中，因为其产生了多次的变换，所以选择软件的过程中需要特别注意。同时在分析局部受力比较繁琐的构件时，还需要根据分析的结果对配筋设计进行改动。

2、建筑工程结构计算中计算参数取值的优化

1）将抗震功能加入建筑工程结构设计过程时，需要考虑结构的平扭转耦联，将其加到结构计算的过程中，要保证振型数等于或者大于十五，多塔结构的振型数需哟大于或者等于九倍的原振型数，同时还需要保证振型参与质量大于等于结构总质量的百分之九十，如果达不到这个要求，就会在后面的计算过程中出现较大的误差，计算结果也不再具有参考意义。

2）对高层建筑工程结构的内力位位移计算时，如果只把考虑梁、柱等关键部位结构构件的刚度，而不计算非承重结构构件的刚度，那么最终测量计算出来的自振周期就会比实际测量的值大，这样最终设计出来的结构受到地震的作用也会相对较小。特别是在设计框架结构过程时建筑工程的刚度很大，这样就会导致，过多的实心墙体运用会使得整个周期实测值变小；运用剪力墙结构时，较少的砖块使用量能够保证墙体的刚度较小，这样就能够保证测量值和实际计算值之间的差距较小。因此在对建筑工程结构进行设计过程中，在考虑建筑工程结构的抗震性能时需要将非承重结构的刚度等因素考虑进去，使用数据时也需要结合非承重墙相关方面的数据，通过一定的计算进行相应的改动，但是现在很多建筑工程设计师在对结构设计进行改进时，通常都是利用软件的默认值1.0，这样就会导致很多有其他结构的建筑工程都会存在很大的安全隐患，抗压抗震能力十分微弱。

三、建筑工程结构设计中的优化设计措施

1、建筑工程结构设计中柱构造措施的优化

在实行抗震设计的过程中，框架柱应该达到剪压比的需要，它的截面关键应该让轴压比来掌控。不过在结构设计里面常常会产生轴压比μN达上限甚至超限的现象，但箍筋的体积配箍率ρV却无法达到规程需要的状况。这就违背了框架柱的强剪弱弯准则，同时对柱的延性产生了一定的作用。同时一部分设计师也对这个的理解很片面，常常忽略了条例里面的首要条件是适用于剪跨比>2的柱，但是在实际结构设计里，一些软件的计算结果里面根本没有直接供给剪跨比的数值，而且要先进行判断，所以使得结构设计有一定的差异。

2、建筑工程结构设计中梁构造措施的优化

如果梁的截面尺寸偏大，防止梁侧形成垂直梁轴线的收缩裂缝，在建筑工程结构设计里面对腰筋有很严谨的条例限制。其中有条例限定一旦当梁的腹板高度hW≥450mm，在梁的两个侧面应该按照高度配置纵向安排钢筋，同时间距不应该比200mm大。此外，若在结构计算中抗扭的框架梁却没有按要求标明抗扭腰筋而只是设置构造腰筋的话，就会使得建筑工程结构在其抗扭过程中的安全性能留下隐患甚至危害结构安全。

3、建筑工程结构设计中过渡层设计的优化

如果剪力墙结构设计在过渡层或者转换层里面，比如底层框架剪力墙结构，这种结构在应对地震时能够展现出最大的抗剪切力合抗倾覆力矩，而且这种结构不利于它在地震中的受力。而且，因为受到了垂直均匀荷载的作用，转换层或者过渡层在受到剪力墙压剪以及拉剪作用，结构的横向荷载发生作用，会导致转换层或者过渡层剪力墙结构受到的很像承载力减少，同时结构的抗裂性也会降低。通过实验不难发现，一旦结构中的反复横向荷载和垂直同时作用时，转换层或者过渡层所受到的横向荷载以及承载力就会减少很多。可是如果按照平常的检验和计算对其进行检验时，如果结构的垂直荷载或者结构高跨比较小时，那么最后估算出来的剪力墙承载力就会比较大，这样会导致整个建筑工程的安全系数较低，抗震能力较弱。因此在设计建筑工程结构转换层或者过渡层时应该在每个结构部分里加入构造柱和圈梁，这样就能够形成一个类框架系统，整个系统的抗震能力就得到了显著提升，结构过渡层或者转换层传送剪切力更加灵敏，延展性等各方面的性能会大大增强，整个建筑工程会更加趋于安全。

四、结束语

现今，国内设计单位往往没有对建筑工程结构的优化设计设立相关部门进行严格管理，而且当进行建筑工程结构优化设计时，存在设计管理与造价控制互相分离的问题，如此，各个环节中有相应的工作主体，也就产生了不同的利益主体，这样就可能造成只强调自身利益而忽视其他利益主体利益的问题，这样也会造成资源的浪费，此外，这样也会造成管理工作的不科学。不管是任何一个上述问题，都会对建筑工程结构的优化设计产生较大的影响，有可能还会让整个建筑工程结构设计失去控制。对于建筑工程结构的优化设计，也是对建筑工程的全过程设计进行控制管理的重要环节。现在，国内进行的建筑工程结构的优化设计往往不能够得到良好的实施。所以，目前国内建筑工程设计人员的一项主要任务就是科学的进行建筑工程结构的优化设计工作。

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