摘要：本文主要对建筑结构设计中存在的问题及优化策略进行了分析与探讨，以供同仁参考。
关键词：建筑结构设计；存在问题；优化策略
一、前言
建筑结构设计是个系统的，全面的工作。需要扎实的理论知识功底，灵活创新的思维和严肃认真负责的工作态度。作为设计人员，要掌握结构设计的过程，保证设计结构的安全，还要善于总结工作中的经验，才能解决建筑结构设计中存在的问题。本文主要对建筑结构设计中存在的问题及优化策略进行了分析与探讨，以供同仁参考。
二、建筑结构设计中常见问题分析
（1）抗震度不够。前两年的汶川大地震及今年的玉树地震造成的损失足以说明我国一些地方的建筑抗震性很差，未达到我国规定的标准。因此保证建筑物的抗震性能是减少地震发生时人员伤亡及财产损失的重要问题。关于建筑物的抗震性能设计，我国颁布了《建筑抗震设计规范》，为我国的建筑抗震设计提供了依据。《规范》中规定：“小震（超越概率63％）不坏、中震（超越概率1O％）可修、大震（超越概率2％）不倒”。有些建筑结构设计人员对抗震设计的认识不透，设计过程中个别忽略抗震性原则，造成了建筑物施工过程仅仅是一个表面工程，而实质是建筑物并不具有真正的抗震性能。这种现象在我国不少地区屡见不鲜。当然我国地域辽阔，各个地区的情况不同，地震几率与地震级别各有不同。不能恪守规则，不了解实际情况进行设计。建筑结构设计者要根据地区的实际状况，选择不同的抗震规范，以免造成不必要的浪费。
（2）桩间距过小。桩间距过小，不满足规范对桩的最小中心距的规定。特别是试桩、锚桩之间的间距，往往被设计人员忽视，这直接影响了试桩结果的正确性。
（3）桩身钢筋笼长度不足。对挤土灌注桩，桩身钢筋笼长度没有穿越软弱土层的层底深度，不能满足桩基规范第4.1.1.2条“对于沉管灌注桩，配筋长度不应小于软弱土层层底深度”的规定，这也是工程设计中常见的问题。
（4）承重砖基础采用多孔砖砌筑。根据多孔砖墙体结构构造，地面以下或室内防潮层以下的基础不得采用多孔砖砌筑。
（5）结构布置不合理、不规则。①最常见的一种情况就是平面凹凸不规则；②平面扭转不规则问题。如框架-剪力墙结构中，纵横剪力墙布置过分集中或仅布置在房屋的一端，使结构刚度中心严重偏离质量中心。有时甚至是结构整体计算的第一振型为扭转振型；③楼层错层问题。高层建筑中带有较大范围的错层，使楼层的楼板不连续，对结构抗震十分不利；④高层建筑结构中，同时采用两种以上的复杂结构。诸如带转换层结构、错层结构、连体结构、多塔楼结构等，均属于复杂结构形式，根据抗震对高层建筑规则性的要求，高层结构不宜同时采用两种以上的复杂结构；⑤高层建筑带有明显薄弱层，又没有采取有效的抗震加强措施。⑥高层建筑楼板，特别是首层和转换层楼板开洞过多过大，有的楼板开洞率甚至超过了30%。在工程设计中应尽量避免采用不规则的结构，不应采用严重不规则的结构。在设计不规则结构时，应采用符合结构实际受力状态的力学模型进行计算分析，并采取有效的抗震加强措施；⑦结构缝设置不合理，缝宽度不足。对于超长建筑物，为减少温度变化对结构的不利影响，合理地设置伸缩缝是必要的。有些设计人员用后浇带代替伸缩缝，其实这种做法存在一定的问题。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因为后浇带仅能减少混凝土材料干缩的影响，不能解决温度变化的影响。后浇带处的混凝土封闭后，若结构再受温度变化的影响，后浇带就不能再起任何作用了。
三、建筑结构设计的优化策略
（1）构建设计模型。在构建模型时，将设计的限制性条件提前规划好，比如建筑结构的规划尺寸、建筑物的整体强度、预应力参数的临界点等方面。在设计的前期工作中，应当熟知这些限制条件，按照设计优化方法来优化设计方案，从而才能保证各项限制条件符合建筑构造标准，符合实际操作的具体要求。结构优化的具体数据主要是通过构建结构优化的模型计算出来的，通过一定比例的换算，使用精确地函数模型，提炼其中的相关变量，从而得出最佳的结构设计方法。
（3）优化建筑基础的结构设计。在进行建筑基础结构的设计时，要因地制宜，具体情况具体分析。进行建筑结构地基的设计优化首先是要选择合理的优化方案，地基基础的结构设计优化首先要选择合适的方案，如果为桩基础，那么要根据现场地质条件选择桩基类型，尽量节省造价。桩端持力层对灌注桩桩长的选择影响很大，应多进行比较以确定最合适的方案。
（4）砌体结构的设计优化。砖砌体在房屋建筑结构中主要担负着抵抗侧向位移和承重的作用，它的布置方式较为多变，但是在跃层结构或表现出过大的受力结构中却并不适宜。通常应该对其进行以下方面的优化，优化平立面结构，保证建筑形体的规则性，抗侧力构件平面布置宜规则对称，侧向刚度沿竖向宜均匀变化。纵向抗震墙体在建筑整体中，必须保证有三条以上，合理规划门窗的开口规格，一般要将宽度控制在2m或2m以下，这样的设计有利于增加建筑结构的稳固性。
（5）建筑底部剪力墙的设计优化。处于房屋建筑底部位置的框架剪力墙因为具有竖直方向抵抗侧力部件的不连续性，所以就增加了受力出现不平衡状况的因素。也就因此而增加了对建筑平面的要求。在设计中，应该尽最大可能将承重墙放置于框架梁之上，如果受到具体条件限制而只能放置于次梁时，就必须要将主梁与框架梁的钢筋配置适度增大，使放置承重墙的楼板厚度增加。
（6）剪力墙的设计优化。对剪力墙进行优化设计，其中连梁是最为重要的环节。如果将连梁的剐度增加，就一会产生增加建筑结构地震作用的情况，同时也就造成了连梁与墙肢的内部受力分配大幅度增加，这样就应该将此处构件的钢筋配置适度增加，从而使建筑材料受到不必要的浪费。所以，在进行房屋建筑结构的设计时，不应该选择将大刚度窗下墙当做连梁的设计。应该选择的设计方式应该是把连梁设计成刚度与截面较小的弱连梁，并且在达到结构的刚度与变形程度要求的条件下，进行经济与变形能力等多方面思考，对构件进行合理的布置。一般来说，剪力墙设计越多，建筑结构也就具有更大的抗侧力，从而减少建筑结构的位移，却导致了地震力的增大。基于以上的考虑，进行剪力墙的设计时必须要掌握对称和分散与均匀的基本理念，以水平位移限度为准控制剪力墙的数目。
（7）建筑结构细部设计优化。进行建筑结构的设计优化，不但要关注整体设计，也应该对各个细部结构部件的设计给予重视，比如进行现浇板的设计时，为了达到去除拐角裂缝与结构受力均匀的目的就需要将异形板划分为矩形板。对于建筑结构底部的框架抗震墙的钢筋配置通常较大，如果在材料选用上使用冷轧带肋钢筋则能够适当减少钢筋配置，从而更加便于施工和达到控制工程造价的目的。在有关设计技术优化方面，也可以增加对现代化高科技的利用。
四、结束语
综上所述，结构设计是个系统、全面的工作。作为结构设计人员，需要扎实的理论知识功底，灵活创新的思维和严肃认真负责的工作态度。加深对当前房屋建筑结构设计中常见问题的认识与研究，以不断提高自身的结构设计水平，使房屋建筑的结构更安全、更合理。
论文作者:曾辉鹏
论文发表刊物:《基层建设》2017年第20期
论文发表时间:2017/11/6
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