浅析土木工程建筑结构设计

李运超

（贵阳市建筑设计院有限公司 贵州省贵阳市 550000）

引言

伴随着建筑领域的不断发展，建筑数量也在不断的增加。但是，在经历了多次严重伤亡事件之后发现，在安全性方面的结构预防性处理存在明显的不足问题，在自然灾害发生之后仍然会发生较高的工程事故。另外，因为我国大多数地区并不属于自然灾害高发地区，所以在建筑的结构设计方面对于安全性的设计重视度也并不高，在安全性方面的经济投入意识也比较弱。但是安全性设计属于建筑结构设计中最为关键的任务，特别是对于建筑安全性保障有着直接性影响。对此，探讨土木工程建筑结构设计应用具备显著现实意义。

1 土木工程建筑结构设计的基本原则

1.1 合理性

土木工程建筑的方案设计中，需要先对建筑结构提出基本性的要求，务必保障工程建设的基本安全性能。同时在建筑结构设计中需要保持较高的合理性，尤其是在设计中的安全性以及工程建设质量[1]。土木工程建筑结构设计中必须对结构的特征实行全面性的分析，并对施工中现场情况进行简要分析，对工程地质条件进行全面调查，从而保障结构方案的设计合理性，促使建筑工程的方案设计可以满足实际需求，从而保障最终设计结构能够满足质量标准。

1.2 高效性

土木工程的建筑结构设计过程中，必须先对建筑物的设计图表实行全面性标注，确保设计方案在实际设计中所存在的各类数据资料，同时对建筑结构实行全面性的分析与探讨，探讨其中可能存在的安全性风险，在土木工程建筑结构设计中需要突出重点结构设计，尤其是对于部分承重墙、承重结构等方面的设计，做好难点与重点的突破性设计，探讨在自然灾害发生之后建筑所可能遭受的影响和损失，从而保障方案的最佳化经济性与安全性[2]。

1.3 完整性

土木工程建筑的结构设计必须充分考虑整个设计完整性，对工程实行集中化的分析和探讨，总结设计中所存在的缺陷和不足。设计人员需要在设计方案设计完成之后技术对方案实行针对性的补充和优化，尤其是对薄弱环节、重点环节实行反复多次分析，严格根据国家的标准进行设计，确保设计结果可以满足审核要求，提升建筑结构的安全性，保障工程稳定性。

1.4 安全性

建筑本身的作用在于为人们提供一个安全且舒适的场所，或者是提供一个可以居住或短暂停留的空间，作为一个人们需要进入的空间，规避风吹日晒以及其他极端天气是基本的要求。自然灾害属于自然灾害当中危害性较高的一种，其能够形成的影响也是非常明显的，自然灾害对于建筑的影响不仅体现在地震方面，同时还涉及到海啸、泥石流等自然危害性事件，对于社会危害性非常高，同时对于建筑本身的安全性也会形成极大的挑战[3]。对此，在一个破坏性较高的灾害发生之后人们对于建筑这一避难所的依赖性便会更高，此时建筑结构的稳定性与安全性便显得格外重要。另外，在市场经济不断发展的当下，城市的人口密集程度也在不断提高，建筑的数量不断增多，建筑的密集程度不断提高，在自然灾害发生之后如果造成建筑倒塌，其形成的危害性会成倍增长，这也就要求建筑结构具备更强的安全性特性。

2 土木工程建筑结构设计措施

2.1 提升建筑安全性能力

安全性能力的设计主要是保障建筑在自然灾害发生时遭受的破坏程度可以控制到最小，在实行建筑结构设计时，需要做好4个方面的设计：①保障稳定的地基。地基是建筑质量的基础，安全性性能中地基的影响也比较高，会决定整个建筑的安全性能力[4]；②建筑的结构中必须具备较强的安全性能力结构，例如采取几何图形时应当尽可能保障图形本身具备较高的稳定性特征，规律以及对称的建筑结构有利于提升建筑的稳定性，进而控制自然灾害对于建筑的影响；③在建筑设计中应当做好细节性的安全性设计。例如，在建筑受力设计时需要明确结构稳定性比较差的部分，同时高度重视建筑安全性能力的影响因素。我国有明确的建筑安全性标准，在宽度、高度以及密度等方面均有安全性的范围，这也间接保障了建筑在安全性方面的能力。另外，做好多方面的安全性结构设计可以更好的减少和规避建筑之间的影响，规避相互碰撞而导致的二次伤害；④保障建筑空间的整体性能，规避建筑在竖向结构方面的刚度从而为建筑提供有效的支撑，在发生自然灾害时可以更好的减少自然灾害所形成的变形影响。另外，近些年衍生出了大量的高层建筑，对于高层建筑而言安全性性能的重要性会更加突出，在设计时必须充分考虑水平与垂直两个方向的负荷量，并根据负荷量采取针对性的处理措施，应用科学合理的抗侧力结构，并对位置、结构等实行综合分析，明确建筑物本身的荷载分布情况。

2.2 强化图纸设计

图纸属于建筑工程中的关键性施工依据，同时也是保障施工效益的重点资料。图纸在施工过程中的影响力比较突出，设计人员只能够借助图纸的方式实现对施工质量、施工安全性、建筑物安全性能等给与保障。我国建筑行业的施工人员在文化水平方面一直存在一定的局限性，所以在图纸方面设计的重要性也就显得更加突出[5]。在施工过程中，普遍存在敷衍设计图纸要求的现象，图纸当中的内容也存在一定的缺陷，这也促使设计图纸无法真正落实于施工中，无法发挥施工质量保障性作用。对此，需要在图纸方面进行针对性的完善。投资者需要清晰的认识到经济效益和建筑质量之间的关系，明确企业的经济收益和建筑施工质量的关联性，从而保障图纸的完善性，尽可能确保图纸设计中经济成本与施工质量的最佳关系。在图纸设计方面，需要明确其中多个参数指标，需要对图纸内容给予直观性的判断，设计中必须明确标注参数以及含义，对于部分参数需要针对性的设计，在施工中需要明确参数界限，确保施工人员可以在施工中不会对图纸形成模棱两可的理解，保障设计方案的有效实施。

2.3 优化安全性设计，降低自然灾害影响

在完善自然灾害设计的基础上，需要根据自然灾害对于建筑的影响采取针对性措施降低自然灾害对于建筑的稳定性影响。当前所应用的方式最为普遍的是在建筑的基础结构与主体之间构建一个隔离层，同时也有提出顶端部分构建反摆的措施。借助这一些设计方式规避自然灾害发生时建筑之间、建筑结构之间的相互碰撞，从而有效的解决自然灾害发生的过程中建筑发生振动过大幅度的问题，进而确保建筑结构的稳定性。这一些设计思路当前已经有较为广泛的普及，同时在部分实践性项目当中也确定了方式方法的可行性。另外，需要做好抗震方面的设计，例如借助综合受弯梁、偏压柱、受剪等系数的调整提高结构的抗震性能，做好板设计与配筋的结构设计，促使板的长边与短边的合理设计，板长宽比小于1.5倍按双向板进行设计，长宽比大于2以按单向板设计等。

2.4 强化建筑的刚度

在建筑结构的防护以及外部的防护设计做好之后，还需要从根本上保障建筑本身的坚硬程度。首先，需要充分考虑建筑当中的材料应用，以钢筋混凝土为例，因为钢筋混凝土在建筑工程中的应用量比较高，同时也是保障建筑稳定性的关键。对此，在这一方面虽然我国目前有相应的规定，要求对不同建筑必须采取不同标准的钢筋混凝土进行施工，从而保障建筑结构稳定性。但是，在实际施工中不能将规定当做是目标，而应当不断的探索和优化建筑的稳定性，当前仍然需要对建筑的材料进行进一步的探讨和研究，寻找最佳的建筑材料以及施工方式，在建筑施工过程中在减少材料应用成本的同时最大程度提升材料在建筑结构稳定性方面所能够做出的贡献，从而保障建筑的安全性能。

2.5 强化建筑外部结构的安全性性能

目前大多数安全性设计都是针对建筑结构方面的技术层面上进行，但是在外部结构中也有较为突出的安全性影响因素。首先，需要先对建筑的地形选择结果以及周边环境因素等进行分析，在建筑建造地方面尽可能规避泥石流、山体滑坡等常见灾害地区，应当以平坦开阔的地带为主，一方面能够尽可能的缩短逃出建筑所需要的时间，另一方面可以在自然灾害发生之后减少对于建筑的影响，能够以更快的速度恢复正常生活。另外，在建筑结构的施工方面应当尽可能提升相关人员的安全性意识，无论是设计时还是施工人员，都应当具备较强的安全性意识，在设计方面提高对于结构的优化，提高建筑安全性性能，在施工方面保障施工质量的可靠性，尽可能减少自然灾害对于建筑、人员的影响。

3 结语

综上所述，就目前而言，人们对于建筑的安全性、舒适性要求都在不断的提升，这也间接要求建筑企业在建筑结构的设计方面坚持安全性、人文性理念，为人们提供更加舒适的结构设计成果。在实际工作中，一方面需要坚持结构设计的概念性研究，另一方面需要注重将概念应用于工程的能力，对建筑结构提供良好的设计提升建筑工程的设计水平以及施工质量，进而保障建筑工程本身的安全性。