【摘 要】随着我国城镇化进程的加快，建筑工程项目越来越多，而建筑结构设计也变得至关重要，尤其是近些年经常出现各类建筑结构设计问题，严重影响了建筑工程项目的质量和安全。接下来在本文中主要针对建筑结构设计展开分析，对建筑结构设计中要点进行阐述，并提出相应的优化方法，有效提升建筑结构设计水平。
【关键词】建筑工程；结构设计；问题；优化方法
引言
随着我国建筑行业的快速发展，对于建筑设计要求也开始提高，尤其是建筑结构设计的好坏将直接关系到整个建筑物的稳定性和安全性，还会影响到建筑施工成本，直接关系到施工企业的经济效益，因此，设计单位必须要对建筑结构进行科学、合理的设计，要根据建筑工程项目的使用需求、规模和地质环境进行设计，要确保建筑结构设计方案的合理性和安全。
一、建筑结构设计简述
在建筑工程项目施工前，首先要做好建筑结构设计，要对建筑整体有一个大致的把控，通常设计人员要加强对建筑结构的层次设计，要注重环境保护，确保建筑物对人体健康。为了确保建筑物在结构设计方面的稳固性，设计人员最好不要使用单一的设计结构，这样可以避免建筑物出现裂缝后，直接影响整个建筑物的局部受力，那所导致的后果将不可想象。尤其是对于一些大型建筑物，结构体系较为复杂，设计人员必须要考虑到建筑整体的安全性，如果某些环节设计出现问题，那将无法承受整个建筑物的受力，这样就容易导致受力不均，出现建筑物的坍塌事故，导致安全问题的发生。而且，在对建筑结构进行设计时，设计人员要坚持“以人为本”的原则，随着人们生活水平的提高，要加强对建筑结构的环保和健康设计。我国为了缓解人口住房压力，开始提倡建设高层建筑，这时设计人员就必须要对高层建筑垂直和水平方向的共同受力问题加以重视，要根据风力的影响进行设计，增强高层建筑整体受力能力。设计人员想要设计出完美的建筑结构，就必须要从多方面进行考虑，确保建筑物各类指标都达标。
二、建筑结构设计中应注意的要点
1、加强对钢材的合理选择
在建筑物结构设计中最为重要的就是钢结构设计，钢结构支撑了整个建筑物的整体框架，因此，设计人员必须要合理选择钢材，这将直接关系到整个建筑结构的稳固性和安全性。首先，所选择的的钢材必须要具备良好的延伸性，要能够符合屈服强度和抗拉强度要求，而且也要对钢材的含碳量指标进行检测，要确保钢材质量的合格，这样可以有助于焊接环节的施工。其次，在一些地震多发区域，设计人员还要加强对钢结构的防震设计，要根据当地的抗震标准来执行，对钢材进行相关的冲击实验，检验钢材的韧性。只有钢材的各方面性能都达标以后，才可以投入使用，设计人员在设计过程中要严格按照国家相关设计要求进行操作，要确保钢材质量的合格。
2、楼面结构设计
如果楼面结构设计不合格，那将容易导致建筑物出现裂缝，这样将影响建筑物整体施工质量。因此，在进行楼面结构设计时，设计人员必须要根据施工材料的差异来制定设计方案，要考虑到施工材料的性质，伸缩缝的设计长度等因素。设计人员为了增强楼面结构的稳固性，可以采取现浇混凝土的方法，将伸缩缝的长度进行预留，这样就会减少裂缝出现的机率。
3、地基与基础设计
建筑地基基础设计的过程当中对于地方性规范要加以重视，我国是低于广阔的一个国家，地质状况比较复杂，目前也只有《地基基础设计规范》一书，为此并不能够实现对我国各个地区的地基基础进行详细的规定，所以，需各地区在国家标准规范的前提下创建地方性标准及相关的规范，这样便能够把各地区的地基基础种类、设计处理方法等发展成熟的成功经验介绍的更加详细准确，为此，地基基础设计过程当中，需对各个地区的地方性地基基础设计规范进行全面的学习，以免给建筑结构设计或者后期的结构设计带来不好的影响。
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4、非结构构件的计算与设计
建筑工程当中，会有建筑美观、建筑性能要求并且非主体承重骨架系统当中非结构构件的情况，这些组成部分，特别是在进行建筑物屋顶位置的装饰构件设计的过程中，会受到来自建筑地震作用、风荷载大的影响，所以需严格的遵循新基础设计规范当中对非结构构件的计算处理规定开展具体的建筑结构设计。
5、桩基深度设计
设计人员在对桩基深度进行设计时，要对施工地点的地质条件进行勘测，尽量要选择硬岩石作为桩端的持力层，要对桩端进行持力层的深度进行合理设计，如果是粘性土，那么桩端进行持力层的深度应该大于2d；如果是砂土，那桩端进行持力层的深度应该大于1.5d，还要大于0.5m。这样就可以确保桩基的承受能力，提高桩基结构的稳固性。
6、后浇带设计
在地基结构设计中，为了避免因为不均匀沉降而导致裂缝的出现，设计人员通常都会增加后浇带设计。设计人员必须要根据现场的实际情况进行考虑，要结合现场的土质结构和混凝土质量，精心计算后浇带的宽度。有些施工单位不会要求进行后浇带设计，但是对于一些特殊工程项目，在地基施工期间，为了减少地基工程受外界因素的干扰，就必须要进行后浇带设计，并要对后浇带设计的断面进行明确标注，同时在地下水位较高的区域，还要做好后浇带工程的防水设计和处理。
三、建筑结构设计中的优化方法
1、结构优化模型的确立
想要实现对建筑结构优化模型的设计，需要从以下三个方面来实现。第一，要加强对设计变量的合理选择。设计人员要对设计方案产生影响的设计变量参数进行仔细分析，要找出相应的设计变量，根据建筑物的实际设计需求，将这些设计变量设为预定参数，这样就可以有效减少设计和编程、计算等方面的工作量，加快工作进度。第二，设计人员要对目标函数进行确定。在设计当中，找到一组能够满足预定值的截面几何与钢筋截面积，从而降低工作造价。第三，明确约束条件。在对建筑结构设计时，设计人员要优化约束条件，比如应力约束、结构单元约束和尺寸约束等。要尽量对建筑结构设计加以完善，确保每个约束条件都能满足建筑设计要求。
2、优化设计方法的设定
在对建筑结构进行设计时，会出现许多变量，设计人员必须要严格按照国家相关设计标准，将约束优化问题转换为无约束问题，通常可以选择Powell法、拉式乘子法及复合形法等计算方法。
3、程序设计的完成
建筑结构设计优化方法在建筑结构设计的应用过程中，需要在选择可靠度较高的结构优化模型与优化设计计算方法的基础上，完成对运算速度快及功能齐全的综合程序的编写。
4、优化设计方法的结果分析
设计人员在执行上述步骤时，必须要将其中能出现的因素考虑全面，要认识到建筑工程周期长、规模大、投资大的特点，要能处理好设计方法与成本之间的关系，要处理好技术和经济之间的问题，要通过技术和方法的改进，有效提升建筑结构设计水平，实现技术提升与资金节约两方面并重发展。
四、结束语
综上所述，在建筑结构优化设计过程中，需要我们通过不断地实践、探索，从而用最低的成本创造最大的经济效益，达到经济、适用、美观、合理的要求。
参考文献
[1]潘云丹.建筑结构设计中值得注意的若干问题[J]. 黑龙江科技信息. 2010(03)
[2]宋志瑜.建筑结构设计中常见问题与解决措施分析[J]. 城市建筑. 2014(04)
论文作者:李树果1,李姝2
论文发表刊物:《低碳地产》2016年8月第16期
论文发表时间:2016/11/14
标签：结构设计论文; 建筑论文; 设计人员论文; 建筑物论文; 建筑结构论文; 要对论文; 钢材论文; 《低碳地产》2016年8月第16期论文;