武汉开来建筑设计股份有限公司 湖北武汉 430000
摘要：在建筑工程建设前期，结构设计是一项建筑工程的核心，优良的结构设计能够成分发挥建筑工程的各种功能，相反，若结构设计不合理或不适当，不仅会影响工程顺利开展，还会为工程带来安全隐患。因此，在建筑工程设计时，设计人员应不断发现工程设计中存在的问题，并进行优化，提高自身设计能力，提高工程质量。在建筑结构设计中，图纸设计、基础设计等总是存在各种问题，影响了工程顺利进展，对此，优化工程各架构的设计成为重点。
关键词：结构设计；建筑工程；常见问题
引言
近些年，在我国经济的持续性发展与城市建设步伐的加快过程中，建筑一种正趋于高大化的形势发展。城市中高层建筑物数量在不断的增加，建筑的结构也比较复杂。高层的建筑和低层的相比较，前者的结构设计较繁琐，影响的原因也较多，不但需要对建筑的外型比例进行慎重思考，还需要使建筑结构的稳固性得到保证，同时还要考虑到建筑物地基的沉降问题、风力因素、温度的转变，及地震等原因对建筑结构的危害与影响。
1 高层建筑的结构设计过程中时常发生的问题
1.1 扭转的问题
建筑的三个重“心”所指的是几何的形心、结构的重心、刚度的中心，这三个重要的“心”相统一才可以确保建筑结构的牢固。但在现实当中地基础的形状、建筑功能的需要等的影响造成建筑的体型大多数原因下是不规范的，设计过程中没有有效的做好三个重要的“心”相统一，会导致建筑的结构发生扭转的现象，造成结构的损坏。
1.2 基础建设问题
地基建设是建筑中最基础的建设问题，如果地基结构设计不好，不牢固，那么将影响整个建筑的后续建造。但是，在很多建筑当中，都存在着地基方面的问题。如，很多地基存在着软地基问题，需要用换土的垫层来处理，但是，在实际建造工作当中，由于施工设计人员的不专业，仅凭自己的经验来处理地基工作，没有利用换土垫层技术，甚至有些施工设计人员对软土层通过使用砂垫层来加厚，在加厚时也没有通过合理计算垫层需要的高度与厚度，这样的地基设计不合理也不安全，一旦发生重大事故，地基结构的不合理，必然无法确保外力破坏下工程结构的稳定性和安全性。对于建筑公司来说，也加大了后续成本。
1.3 地梁设计问题
在建筑结构施工中，地梁是建筑工程中的基础梁，能够有效降低不均匀沉降现象，然而，因地梁设计不合理，地梁质量问题普遍存在，影响了建筑工程整体结构。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在地梁设计中，地梁埋深应保持在略高于地面装饰3~5mm之内，面的凉安装时，任意1m长度内的水平偏差不应大于1mm，全长不应大于2mm，轨道间对应点水平偏差不应大于1mm，两条轨道之间平行度偏差不行大于2mm。若偏差较大，直将直接影响建筑工程质量。但是，在地梁设计中，机械设备准确性出现偏差，设计人员计算出现失误等，都会导致地梁设计出现问题。
2 建筑结构设计中的优化策略
2.1 科学合理的设计建筑平面
如果高层建筑的结构发生扭转的现象，主要的原因是高层建筑结构的几何形心、结构的重心、刚度的中心三心没有统一，导致建筑的质量不平衡，所以使结构的牢固性降低。所以在建筑的结构设计当中，设计的相关人员需参照地基的形状与建筑的功能需要等科学有效的设计建筑物的体型，最大程度的运用较规矩的型体，例如方形或是圆形等，科学的布置建筑的平面，进而确保建筑质量的布局均衡。
2.2 优化计算方法、计算数据及设计理论
建筑结构设计过程中，会通过结构模型、设计理论以及各种计算公式来实现设计。建筑结构设计用到的各种计算公式、计算方法是非常之多的，因此，设计人员在选择运用时，一定要把握好、根据工程实际情况进行合理选择，通过合理选择变量、边界条件和设定目标函数（以成本控制为核心），通过求解函数得到最佳的结构设计参数。但是，在实际操作过程中，由于实际情况要比各种公式计算出来的情况复杂的多，所以受到各种条件的限制，经过大量简化处理得到的只能是相对最优化的参数，并且，受设计人员知识、专业能力、经验等方面的限制，得到的数据还存在完善之处。因此，设计人员要不断更新自己的知识库，放宽思路，注重细节，从宏观角度对方案进行优化，并结合具体实际工作开展情况，优化计算方法、计算程序，使得出的计算数据更加真实可靠，更能符合建筑结构设计的需要。优化设计理论及概念。建筑结构的概念设计是从宏观、整体上对建筑结构进行考量的。优化设计理论及概念，能够摆脱计算软件当前存在的不足，能够提高设计的水平。但是，这种宏观层面的优化，并非简单的设计人员就能实现的，需要专业能力极强，经验以及理论基础深厚的设计人员来操作的。因此，优化理论设计及概念，就要培养专业的设计人才。
2.3 完善地梁设计的措施
在地梁设计中，为保障地梁工程质量，设计人员可由以下几方面完善地梁设计，为地梁建设的高质量奠定基础。①在进行计算时，设计人员可将地梁作为第一层框架梁，摒弃地基土对地梁的影响，利用框架柱承载上层全部荷载，有效保障数据计算的准确性，保证地梁设计的完善，但是，该方式实际操作难度较大。②在对地梁进行设计时，将地梁看做单独工程，摒弃整体建筑结构框架对工程的影响，不计算地梁弯矩的影响，以此保障数据计算的准确性，保障地梁设计的完善。该方式合理性较高。
2.4 提升建筑的抗震性能
由于我国是一个地震频发国家，所以在对建筑结构进行设计的时候，一定要对其抗震性能进行充分的考虑，不但增强设计人员对建筑结构抗震性能的认识，从根本上有效控制好结构的抗震性，设计人员应该意识到建筑结构设计工作本身就是一项全面性和系统性的工作，对设计人员专业能力有着比较高的要求，无论是理论知识，还是经验或者是创新思维模式，在实际操作过程中一定要认真踏实，精益求精，对结构当中的每一个环节都进行精心设计，同时还应该充分结合以往的传统经验。另外，设计人员还应该不断更新理念，对建筑结构抗震性能引起足够的重视，进一步为人们提供一个更加安全舒适的环境。
2.5 合理计算楼板的形变量
建筑工程中经常出现变形缝的问题，针对这一问题，要合理选取计算公式，保证楼板计算的准确性。设计人员首先要合理选择设计参考文献，满足专业标准要求，不允许仅凭借主管臆断就开展设计工作，随意选取设计公式和常熟值，随意对计算程序和公式进行简化处理。结构设计中，通常需要在楼板的上部布置一定数量的隔板，隔板不具有承受载荷的作用，所以在对楼板进行设计时，不允许采用线载荷来开展计算，需要将线载荷转化为设计载荷，再进行具体的计算。设计中的另外一个问题就是双向板的有效高度尺寸过大，双向板需要承受来自四个方向的载荷，会产生较大的弯矩。通常情况下，需要将双向板跨中的正弯矩进行妥善的处理，正弯矩钢筋需要应用纵横叠放的处理形式，下部设置短跨，上部设置长跨，计算中需对不同方向的尺寸进行全面的考虑。
结束语
综上所述，安全、适用、经济、美观是我国建筑设计过程中的基本原则，安全则是结构设计人员所必须保证的内容。虽然我国的结构设计思想、方法、过程已达到或者接近国际水平，但依然存在着许多设计乱象，大部分原因在于设计人员不熟悉结构设计概念，容易凭经验、凭感觉生搬硬套。本文结合作者自身工作经验，选取典型性的问题作以分析，抛砖引玉，旨在强调相关结构设计人员应加强自己能力的培养，提高对结构设计概念及力学原理的认识，遵守相关规范，强化自身专业技能，从而保证工程安全可靠、经济合理。
参考文献
[1] 丁可.建筑结构设计中概念设计与结构措施的应用探析[J].工程技术研究，2016，（6）：129.
[2] 郭峰，梁利生.高层建筑结构设计的问题及解决措施方案应用[J].科技传播2013（13）：135~136.
论文作者:张琦
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第6期
论文发表时间:2018/7/17
标签：建筑论文; 结构设计论文; 设计人员论文; 结构论文; 建筑结构论文; 地基论文; 工程论文; 《建筑学研究前沿》2018年第6期论文;