建筑结构设计的优化和设计质量控制

刘宝双 河北天艺建筑设计有限公司

建筑结构优化设计就是对建筑工程结构按照预定的设计目标，制定出最为优化的设计方案的过程。一个建筑工程项目的结构优化设计，优化方案的制定决定了整个设计的质量好坏，关系到建筑工程项目的成败。不同的方式设计方案，会使工程质量和工程造价产生很大的差别，同时对结构设计后期使用以及节能维护的功能需求做出更高的设计安排。

一、建筑结构优化设计的重要性

做为建筑结构设计人员，为了能达到建筑结构优化设计的目的。设计人员必须要保证建筑结构的安全性。在保证建筑结构安全性的同时，要对建筑结构进行理性的设计要运用合理的优化设计方法，对设计方案进行高效的控制，既要保证工程质量，又要有效的控制工程造价。降低工程施工成本，通过对结构优化设计以往的经验来看，优化结构优化设计通常能够降低工程造价，在实际应用中诸多的因素对结构优化设计具有重要影响。归根结底结构优化设计要注重技术和经济效益的结合。

二、建筑结构优化设计需要满足的具体要求

（一）建筑结构安全性的要求。建筑物是人类生活居住的生存环境，是与我们生活、工作息息相关的活动场所。建筑结构设计人员首先要保证建筑结构优化对建筑安全性的具体要求，建筑结构的安全性和功能性、经济性进行综合的考量分析，才具有竞争性和优越性，建筑结构的安全性是建筑结构设计人员首要考虑的问题。

（二）满足居住舒适性的要求。建筑结构优化设计首要是居住要求，要保证居住环境的舒适性是建筑结构的重要功能。在建筑结构设计过程中，住宅的环境以及建筑结构的舒适度能给人们提供相对舒适的居住环境，是人们生活不断提高的具体要求。

（三）经济型的具体要求。建筑结构优化设计既要保证建筑物的安全性；居住的舒适度；同时也要控制好建筑物的投资成本建筑物的施工成本，是影响建筑物建筑结构优化方案制定的重要因素。

三、建筑结构优化设计的具体方案

（一）耐久性的建筑结构优化设计方案。在现代的高层混凝土结构方案设计中，由于各方面没有充分考虑到建筑结构设计的耐久性，对建筑物的使用期限能不能满足正常的使用要求没有做具体的规划。这种现象存在的主要原因就是没有考虑到建筑结构优化设计的耐久性，建筑结构在遭受环境变化以及外界对房屋结构的损伤的时候，引起建筑结构可靠度的下降。但是随着人们生活水平的提高以及对建筑物舒适度和居住性的提高，人们不单单追求建筑物的居住功能，更朝着居住环境的舒适程度方向发展。所以在高层混凝土结构优化设计过程中要对关键性的问题要分清主次，严格的控制建筑材料的应用要保证建筑物安全性，耐久性在结构设计中的分量。建筑物的其他功能都是需要建立在建筑物耐久性功能之上的功能拓展，离开了建筑物的耐久性，一切都是空话。

（二）加强建筑结构优化剪力墙设计应用。剪力墙结构设计中是高层设计过程中主要应用的结构模式，剪力墙结构设计中的连梁设计是剪力墙设计中的重点，连梁连接的墙体增强了建筑结构的安全性以及抗震能力，在剪力墙结构优化设计中要增大构件的配筋量。虽然在建筑结构中会造成建筑材料的增多，但是能够为建筑结构的耐久性打下基础，增强建筑结构的抗扭力和抗震力。剪力墙的结构在建筑结构设计中的应用能促进建筑结构的优化设计方案的实施，剪力墙结构能对周边的墙体的受力更加的均匀、对称，能满足建筑结构的刚度和韧度的要求，实现建筑物的经济型和结构优化的结合。即实现建筑工程项目的工程成本控制，又能保证工程施工质量。

（三）结构优化设计要选用高强度钢筋和高强度混凝土的应用。高层建筑的建设要以建筑材料为基础，钢筋和混凝土是影响建筑结构的重要材料。尤其是高强度的钢筋和高强度的混凝土在高层结构中的应用，能够节约建筑成本，增强建筑结构的耐久性和安全性。高层建筑结构设计主要地基荷载较大，合理应用高强度的钢筋和高强度的混凝土来优化地基的截面积受力情况能够减轻结构的重量，显著的降低基础设施施工的难度，能够取得建筑结构的良好效果，达到较好的经济效果。对于建筑结构的抗震能力来说，采用高强度的钢筋和高强度的混凝土，能够降低建筑物的自重，减轻建筑物的荷载力。能够有效的降低地震对建筑物的破坏作用。

（四）建筑结构抗震性的设计。在建筑工程优化设计过程中，优化的结构设计能够对房屋的抗震性能进行优化处理。结构优化设计中能够对房屋结构对抗震级别进行合理的控制，抗震性能要结合建筑物的结构进行科学合理的布置。要控制好建筑物的层数和地震力之间的关系，在建筑结构设计中要采取一些具体的就够优化方案进行设计，首先，优化建筑结构设计可以采用钢结构的结构优化形式对建筑物的结构优化进行改善，钢结构在工程实践中有良好的抗震性能，能有效的改善建筑物对抗震能力。其次，在结构设计中采用建筑行业内先进的结构设计方式，借鉴先进的结构设计理念，对建筑物的抗震性能进行改善。第三，引进先进的设计人才，人才是先进的生产力，优秀的建筑结构设计人才是保证建筑结构优化设计的重要资源。是保证建筑物具有良好抗震力的重要保证。

（五）注重结构设计的细部设计。

1.在建筑物的关键部位和关键环节设计中，要加强建筑结构的局部构件的细节设计，能有效的保证建筑物的整体结构的安全性和耐久性。时间结构优化的目标，有效避免建筑物混凝土裂缝现象的发生。2.底部框架抗震墙的底框梁箍筋配箍量一般较大，此时若选用冷轧带肋钢筋作为箍筋，便可减少箍筋肢数或箍筋直径，达到造价的降低以及施工的方便化。

结语：总之，由于目前我国建筑行业发展迅速，在其結构设计中经常遇会到各种问题，这就需要结构设计人员不断地积累经验，自主创新，利用正确概念进行建筑结构的优化设计，以便保证建筑的安全性、适用性以及舒适性。