摘要：国民经济的持续发展为建筑行业的发展提供了稳定的大环境，不仅如此，人们就建筑工程建设提出了愈加多的要求。特别是近几年，建筑事故时常发生，人们越来重视建筑结构设计的相应安全问题。所以，在保证建筑结构安全、经济、适用的同时满足当前人们的审美需求，建筑结构设计人员首先要明确建筑结构设计的内涵，在相关实践工作过程中提炼出能够表达建筑结构布局的要素，进而提升建筑结构设计效果，实现建筑结构设计过程、目标和成果的一致性。
关键词：建筑工程；结构设计；发展趋势
引言
近些年，我国人口数量激增，居住问题也逐渐成为社会各界广泛关注的热点话题之一。要利用有限的土地和空间资源来满足更多人的生存与居住需求，就必须加强对建筑工程结构设计的改进。
1 建筑结构设计概述
1.1 内容
建筑结构设计过程中包含了总体结构、暖通结构、电气系统、管道系统等内容，具体设计过程中需要关注建筑工程的整体性、功能性及美观性，同时，要处理好工程项目发展与周围环境之间的关系，努力提升建筑工程结构的环保性和经济性。建筑结构设计人员需要严格遵循相关设计要求和重点，确保后续工程施工顺利及运营效果，结合所获取的资料和项目实际情况对建筑结构进行优化，保证建筑使用寿命及安全[1]。
1.2 原则
1）合理性：做好建筑结构设计需要对建筑工程各项信息进行勘察，在充分了解施工区域水文地质条件、环境气候特征等要素的基础上开展建筑结构设计，确保整个建筑结构设计工作的合理性满足建设需求。2）高效性：建筑结构设计期间，可以先做好前期调查，然后构建建筑图表，将各类调查获取的数据置于设计方案当中，然后对其进行深入分析，能够更好地提升建筑结构设计工作效率。3）完整性：设计期间若不能做到统筹兼顾，容易出现细节影响整体的问题，针对这种情况，建筑结构设计人员需要充分了解工程项目的实际情况，重视设计细节，考虑各类内外因素影响，保证建筑结构设计方案的完整性。
2 建筑工程结构设计现状分析
2.1 设计人员的综合素质分析
从目前我国建筑工程结构设计的情况来看，不少企业为了获取更大的经济效益，往往将设计工作交给资质不达标的设计人员，设计人员自身不具备较高的业务素质与实践经验作，导致后期出现问题。
例如：新的建筑结构体系的运用，膜结构、张拉整体结构、高效预应力结构等。在膜结构建筑体系之中，薄膜不仅是一种建筑结构，同时也是一种建筑材料，这种可作为建筑材料的薄膜往往强度较高，能承受来自其本身的自重和建筑结构产生的应力。近些年，纤维增强塑料（FRP）逐渐成为我国现代建筑结构体系中一种新型的施工材料，其主要优点是自重较轻、耐腐蚀性强、使用寿命较长，但同时也存在一些缺点，如抗剪性偏低、弹性模量不高等。由于这一材料的实践应用时间并不长，一些综合素质不是很高的设计人员往往对其缺乏了解，经常出现材料使用不当的情况，最终导致建筑工程施工质量受到严重威胁。
2.2 建筑结构设计的不规范性
建筑结构设计的不规范性主要从两个方面表现出来：一是所使用的建筑材料，建筑行业的兴起，推动了企业间的竞争力，为了谋取更大的利益和对市场的占有，许多建筑企业采取了降低成本等措施。建筑结构也深受其影响，对建筑材料的使用进行了相应的调整，为降低企业的建筑成本而采用含钢量较低的建筑材料。这一做法极大的影响了建筑企业的发展，同时对人们的日常生活造成极大的威胁。面对这一现象，建筑行业开始对建筑工程质量进行重视。除此以外，建筑设计师需要针对建筑的地质环境对其刚度进行设计，做到每一个问题的出现都会有合理的解决方法。在诸多的情况下，由于设计者没有进行实地科学考察，从而影响了整个建筑工程的刚度设计，为后期的施工造成影响。二是对建筑工程基础层面的选择。在建筑工程中，地基是建筑工程的基础，只有坚实、稳定的基础才能保证建筑工程的质量，一旦地基出现问题，就会对整个建筑造成影响，因此在建筑结构设计的过程中一定要保证地基的设计。在实际的建筑结构设计中就出现过地基设计的不合理性，由于地基无法承受建筑物的重量，导致一些楼房的坍塌和危楼的出现，这样不仅将建筑物的使用年限缩短，同时也为建筑物留下了安全隐患。
2.3 荷载设计分析
较为常见的变量是附加在建筑结构上的荷载，在按照专业流程完成统计分析的基础上，设计人员还需注意到荷载的来源、作用位置、力的大小变化等问题。现阶段可将荷载大致分为自然外力荷载以及结构自身荷载，外力荷载主要与自然物理因素有关，包括雨雪等恶劣天气、风的强大作用等，而自身荷载除受整体自重影响外，还包括楼板之间的相互作用，荷载的计算和设计必须依照标准参数以减少发生问题的概率。此外，可靠度还与建筑使用过程中发生的变化有关，包括外界环境的周期性变化和活动人员的直接作用等。建筑结构承受的荷载往往较为复杂，在一处固定点位上，除承受恒定荷载外，还可能存在许多的活荷载，即是将这些荷载进行有效的组合，以明确结构各部分在处于极限状态时发生的变化情况。
2.4 结构作用力衰退分析
可靠度的计算分析需要涉及到建筑投入使用后的很长一段时间，此时建筑内部结构的材料性能和构件相互之间的作用力等极有可能发生衰退现象，进而导致建筑结构的各项变量发生巨大的变化，不能如同初期设计时一样完全有效地抵御外界不利因素的影响。如果可靠度分析没能正确地研究出未来建筑结构随时间推移发生的变化情况，计算出的函数曲线存在问题，就会大大降低可靠度的实际作用，进而导致不利的严重后果。
3 提升建筑工程结构设计整体质量对策研究
3.1 提高建筑结构设计人员的专业素养
建筑结构设计工作人员在实际的工作开展过程中需要不断进行学习，有效提高自身的设计工作水平，积极的参与到相关技能培训活动当中，不断积累自身的工作经验，以此来提高自身的工作能力。设计经验对于结构设计人员来讲具有非常重要的作用，因此相关部门单位可以针对一些经验不足的设计工作人员，通过有经验的设计人员来进行带领指导，不能让其独立开展结构设计工作，防止在设计工作当中出现结构安全性问题，在后续的工作开展过程中需要进行重点关注，以此来保证整个结构设计工作的高质量开展。
3.2 建立合理的结构计算模型以及相关程序参数
目前，结构设计基本上借助计算机程序模拟计算，半自动化出图。计算模型的建立、必要的简化计算与处理，应符合结构的实际工作状况。复杂结构在多遇地震作用下的内力和变形分析时，应采用不少于两个合适的不同力学模型，并对其计算结果进行分析比较。所有计算机程序计算结果，应经设计人员分析判断确认其合理、有效后方可用于工程设计。同时国内常用结构计算程序有PKPM、盈建科、广厦结构、3D3S、SAP2000、MIDAS等，各款软件差异与共性相存。随着社会经济的发展和人们物质生活水平的提高，以及城市发展的需要，现代建筑向复杂化、大型化发展。
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图1建筑工程结构建模示例图
工程设计时对结构分析计算软件的依赖性越来越强，如何保证计算模型的合理性及计算结果的可靠性，已成为结构工程师们面对的首要问题。因此，在使用具体软件时，应该认真阅读软件的使用说明书，了解其每个控制参数背后的意义及适用条件。同时分析计算时需要采用不同的数值表现形式，包括标准值、频遇值和准永久值，选取的依据与荷载效应作用时间和作用力大小等因素有关。在进行可靠度的极限状态计算时，通常需要依据实际情况选用相应的荷载计算表达式以及荷载代表值，并尽量使计算过程能够满足标准规定，以提升荷载效应组合计算的准确程度。
3.3 提高结构设计综合性能，使结构体系发挥作用
在建筑结构设计之前，应当对其建筑结构的整体性能作详细的分析，比如建筑结构稳定程度的性能、建筑结构建筑外表设计是否美观的性能等，然后结合实际设计要求，对建筑结构中各种性能所需的实际需求量进行正确计算，根据计算结构对结构设计所需资源进行统筹和规划，将结构设计资源进行精细化管理。结构体系是建筑工程项目的关键因素，而通过概念设计的方式对结构体系进行完善的关键在于如何提升各项要素的契合度，既要确保各项要素有机结合，又要发挥出一加一大于二的效果。此外，有效研究建筑结构作用力衰退的规律，正确绘制出函数分布曲线是保证建筑结构长久有效的重要手段之一。为此，设计人员可以结合工程经验和理论公式，对未来建筑结构发生的变化情况进行统计分析，以使建筑寿命能够达到预期要求。
3.4 加强钢结构设计搭配
钢结构在多种类型的建筑工程中均有所使用，最常见的钢结构形态为钢混结构。与常规的混凝土结构相比，钢结构的最大优势在于可以有效提升建筑本体的荷载力。在应用钢结构设计时，设计人员需要确保建筑物的混凝土结构可以与钢结构有效衔接在一起，以免出现外部钢结构框架变形的问题。同时，外部钢结构框架的设计也需要应用一定量的混凝土，以起到支撑的效果。整体来看，合理的钢结构、混凝土结构搭配，可以在一定比例的情况下达到优势互补、短板互补的效果。
4 建筑工程结构设计的发展趋势分析
当前，社会各行各业的发展使得资源的消耗量越来越大，因此，为了实现社会的长远稳定发展，必须积极践行可持续发展的理念，建筑工程结构设计也不例外，必须始终坚持可持续发展的基本设计原则，通过各种现代化高科技的应用来减少建筑设计和施工中资源的浪费，同时，还应当积极利用自然资源，这样不仅能有效节约工程施工建设成本，也是节能减排的一种有效途径。此外，我国尚处于装配式建筑的发展初期。住建部在《建筑产业现代化发展纲要》[2]中明确提出了我国装配式建筑的发展目标，具体如下：2016—2020年，装配式建筑在新建筑中所占比例应达到20%以上，在重点省会城市则应达30%以上；2021—2025年，装配式建筑在新建筑中所占比例应达到50%以上。从上述目标可以看出，装配式建筑已经成为我国建筑工程结构设计的主要发展趋势。
5 结语
综上所述，建筑结构设计现状与发展趋势的探究是提高我国建筑水平的关键。从方案设计到施工再到使用，合理化的建筑结构设计能促进设计可持续发展，从而优化建筑整体性能，提升企业的信誉度，促进建筑行业的进一步发展。
参考文献：
[1]陈德源.建筑结构设计中的应用优化技术探讨[J].江西建材，2016（21）：120-121.
[2]廖海龙.建筑结构设计中优化技术应用之我见[J].低碳世界，2016（31）：137-138.
论文作者:丁佳红
论文发表刊物:《基层建设》2019年第28期
论文发表时间:2020/1/18
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