基于结构生命周期的土木工程结构设计策略初探

摘要：结构设计是土木工程建设的重要环节。为进一步提升土木建筑工程的质量，合理地进行土木建筑工程结构的设计是至关重要的。本文考虑到土木工程的生命周期，综合建筑设计的安全性、稳定性与艺术性，并结合多年的建筑工程设计经验，指出土木工程建筑结构设计中存在的问题。进一步明确建筑结构设计的重要性，提出整合结构设计方案的具体措施和策略，不但可促进土木工程结构设计的完善，同时为同行开展结构设计提供借鉴。

关键词：生命周期;土木工程;结构设计;策略

随着我国建筑行业的飞速发展，土木工程的建筑规模与范围都得到了大幅度地提升，当前土木建筑工程优化的需求越来越大，受到的关注也越来越多。为了确保土木工程的质量，必须做好土木工程建筑的结构设计策略，从而推进土木工程的顺利进行，在降低施工风险的同时保证进度、协调成本。目前，我国土木工程建筑结构设计中存在一些问题急需解决，这就需要结合科学理论进一步制定高效的结构设计策略，促进土木工程结构设计质量的进一步提升，为土木工程建筑的发展奠定基础[1]。

1 建筑生命周期理论的概况

1.1 建筑生命周期的含义

建筑生命周期指的是建筑工程从最开始的准备阶段到报废阶段，包括建筑材料与构件的生产加工、工程的具体规划与设计、建筑工程的施工与安装、建筑物的运行与维护以及建筑物的拆除与处理五个阶段，它们之间相互联系又相互制约，是一个全循环过程。

1.2 结构生命周期的意义

建筑生命周期理论将建筑工程的每个环节串联起来，比如筹备各类材料阶段为后期提供物质基础;工程的具体规划与设计是根据建筑项目的定位下，通过对建筑风格、功能的研究制定合理的的建筑规划设计方案，整个土木工程建设提供理论指导;进而建筑工程的施工与安装是在建筑工程设计的要求下，新建或改、扩建建筑工程，正式进行建设;在土木建筑工程正式完成后，在建筑物的运行与维护的过程中，对建筑物进行实际操作、运用，维护与修理工程、在一定程度上进行改善和更新以及具体使用建筑的管理工作，如物业管理等;在建筑物不再具备使用价值时，对其进行拆除、废弃处理、再循环与再利用[2]。

这个周期过程是严谨的、科学的，在追求可持续发展的时代里，建筑工程生命周期理论日益盛行，逐渐被大范围融入土木工程结构设计之中，强调土木工程结构设计的功能适用、技术先进、协调环境、减少损害以及经济合理。融入生命周期理论的建筑工程结构设计更好地选择建筑工程所使用的材料，协调不同建筑目标之间的关系，在降低成本的基础上确保土木工程的可循环、可发展，提高了土木工程的实施效率，有利于对各个环节建筑工作的协调与集成，确保土木工程结构设计的科学严谨，保证建筑結构施工的可实践性，进一步对土木建筑工程进行优化，并且在工程实施过程中实现了节约资源，保护生态环境，促进了建筑行业的可持续发展。

2 基于生命周期的工程结构设计策略

当前土木工程结构设计呈现出一些问题，具体表现在部分负责土木工程结构设计的人员在展开工作的时候，缺少实地考察，设计而成的结构方案存在很多缺陷，在后期造成建设问题;并且很多土木工程的结构设计方案或存在细节不完善、或存在整体性不强等问题，设计缺乏合理性与综合性;以及各部门之间联系弱，对出现问题处理不及时等等。这些问题都需要我们高度重视，积极地采取措施，基于生命周期理论，提出优化土木工程结构设计的策略，有效提升土木工程建设的质量[3]。

2.1 优化土木工程建筑结构设计方案

从结构生命周期的阶段特征出发，首先，结构设计应该在材料与构件的生产阶段注意合理地进行挑选材料的种类与数量，制定效益最优的采购方案，积极与供应商进行沟通，适当地控制成本，提高建筑材料与构件的利用率，在高效益中保证绿色发展。

其次，结构设计应该在规划与设计过程中，明确土木工程结构设计的初衷，细化结构生命周期设计理念，以专业的设计要求为出发点，运用科学知识对土木工程进行全面的、深入的分析，注重设计中的核心，对设计细节不断进行完善，确保结构设计的功能适用性，避免结构设计实施中各个环节之间零零散散的问题出现，保证工程施工的高效性、严谨性以及整体协调性。

在建造与运输阶段，土木工程结构设计要考虑设计的技术实现，按照方案完善土木工程项目的全过程管理工作，制定严格的项目管控措施，并且在过程中通过多方探讨与实际状况，不断对建筑结构设计进行完善，进一步保证工程建设的质量。

另外，结构设计应该考虑到土地工程的地理位置、路网布局、总体形态、地貌条件等基础建设条件，充分考虑建筑物的运行与维护可能出现的各种状况，为土木工程建筑投入使用提供便利，保证工程的功能性，并为建筑物后期的新建与扩建提供准备思路，根据建筑的性能提供较好的基础设施条件，保证能源供输、输水排水以及垃圾处理，适当投入低碳设备。

最后，结构设计在土木工程的拆除与处理阶段，考虑土木工程的整体结构与建材，为建筑物后期的废弃、再循环和再利用提供便利，减少工程报废和废料处理所处环境造成的损害[4]。

2.2 加强各方之间的交流沟通

土木工程结构设计引导着工程施工活动，是以设计部门为主导多方共同努力的结果。在结构设计方案的过程中，应当加强各方之间的交流互动，结构设计人员需要通过与多部门沟通交流了解建筑工程结构设计的需求，研究当前工程在结构设计中可能出现的问题，同时了解建筑的施工场所实况，综合各种因素，进一步明确其目标，整合工程结构设计的重点方向与设计要求，不断优化结构设计方案，让结构设计更具合理性和可操作性，保证土木建筑工程的顺利施工。

2.3 提高土木工程结构设计团队的水平

土木工程的建筑结构设计内容涉及到诸多领域，所覆盖的知识面非常宽泛，设计人员作为结构设计的中坚力量，必须具备较强的专业设计能力，结合结构生命周期的理论知识，在实际设计过程中制作出有效的结构设计，尤其是图纸设计，必须符合实际的工程需求，确保质量的同时兼顾结构设计的经济效益，进而保证结构设计实用性和艺术性的结合，减少在后期建设过程中出现错误。所以，在实际的设计过程中应该注重土木工程结构设计团队的水平，提高对设计师专业素质的要求，定期开展并鼓励设计师参加专业培训与行业交流活动，制定一定的绩效制度监督、管理结构设计工作人员的工作质量，支持设计师实地勘察，增强设计图的规范性和合理性，严格规范结构设计的条例，建设出一个高素质的工程结构设计团队，进一步推动土木工程结构设计工作的顺利展开[5]。

3 结语

土木建筑结构设计基于工程的整个结构生命周期，以其为理论指导思想，结合筹备、设计、施工、运行与处理五个环节，通过一系列积极措施克服现阶段土木建筑工程结构设计存在的问题，改进结构设计策略，在保证建筑结构安全、实用的基础上，优化施工项目，促进建筑结构设计的可持续发展，进一步推动建筑行业的前行。

参考文献：

[1]邱志刚.基于土木工程建筑结构设计的优化分析[J].建材与装饰，2020（07）：116-117.

[2]李婷.土木工程结构设计与施工技术的关系[J].建材与装饰，2020（11）：69-70.

[3]苗家玉.土木结构设计中常见问题及解决措施[J].住宅与房地产，2019（18）：103.

[4]李永红.土木工程结构的设计与施工策略分析[J].四川建材，2019，45（10）：85-86+88.

[5]张小锋.土木工程结构设计中的安全性与经济性分析[J].住宅与房地产，2019（05）：88.

作者简介：赵辉（1983.03-），女，黑龙江省宁安市，本科，高级工程师，主要从事土木工程结构方面的设计工作。