摘要：建筑混凝土结构具有良好的耐久性以及稳定性，因此，在现代建筑中，混凝土结构得到了广泛的应用。建筑结构设计人员应充分了解混凝土材料以及结构体系的特点，不断总结设计经验，积极学习借鉴国内外建筑结构设计的成功案例，并结合建筑工程的具体情况，运用科学的设计手段，优化建筑结构设计方案，提高建筑结构体系选择的合理性，并确保高层建筑主体结构以及基础结构的安全稳固，从而全面提高建筑结构设计的质量和水平，促进我国建筑行业的现代化发展。
关键词：建筑工程；混凝土结构；设计
1 混凝土建筑结构设计优化的重要性
现阶段，我们国家的经济发展速度很快，居民的居住、生活环境逐渐优化。设计人员需要不断的对建筑结构进行优化，使得建筑物既满足安全、耐久、适用、经济，又满足感官视觉要求。混凝土结构设计的优化是以实际为主，依据建筑物的基本情况，以经济为前提进行优化设计，其最主要的内容就是充分的利用基础结构、方案以及围护结构等环节，建立起最符合要求的模型，最后需要科学的计算结构中的各种参数，确立出建筑工程的最终方案。混凝土结构的优化设计具有十分重要的意义，首先，可以极大的提高建筑物的经济性能，对建筑结构进行优化能够节约成本、节省混凝土等材料，对抗震方面也有改善，可以减少建筑结构内外层不必要的修饰，还可以提高结构的受力能力。其次，混凝土结构的优化设计也极大的减少了一项工程的造价。
2建筑混凝土结构设计优化的基本方法
2.1优化结构计算方法
一个建筑物结构优化最关键的是计算分析方法。通常情况下，是先选择优化结构体系，其中，主要是优化结构型式、剪力墙的排布和柱网尺寸等；随后是优化结构中的一些构件，在已经确定好的结构下，确定出最为合理的构件，包括构件的尺寸、混凝土的等级、钢筋的等级以及钢筋的用量等。
2.2 全面掌握相关规范
设计师需要认真的学习和充分的掌握国家设计规范以及当地的规范，充分的理解各种规范规定的内容。例如，按照设计方提供的地基承载力确定出最佳基底面积和基础埋深或着是按照每一根桩的承载力计算出最终用桩数量，计算上部主体结构传到基础或者承台的作用以正常使用极限下标准组合为计算标准；对应的地基抵抗力应该以地基承载力特征值或者单桩承载力特征值为计算标准。
2.3 优化结构设计方式
为了确保建筑混凝土结构的安全，应当摒弃传统设计中的不足以及弊端，并增强软件开发率，以便于增强建筑结构设计的科学恰当性。此外，也需要不断完善设计人员的综合能力，确保建筑结构设计的相对安全，降低安全事故的发生概率。除此之外，需要强化计算机技术的使用率，借助于高科技开发出先进的设计软件，并为其制定相关的规范措施，以便于增强建筑结构设计的安全性。
3建筑混凝土结构设计优化的具体实施
3.1合理选择结构体系
由于建筑结构类型的不一，所以实际运用到的构造方法同样存在着差异，比如刚度均匀的多层建筑，一般情况下会采取底部剪力法；而对于底层框架结构建筑而言，由于其厚度相对而言较薄，因而在具体的设计时，要充分分析变形现象，所以多数情况下会选择双保险计算手段，而不会选择使用框架抗震墙加以相应的计算。同时在混凝土结构体系的选择中，设计人员还应加强与技术部门和施工人员的沟通，积极借鉴其施工实践经验，对设计方案进行完善修改，合理选择混凝土结构型式和材料的质量性能，以确保结构设计方案的合理性和可行性，从而增强建筑结构的抗震能力，提高混凝土结构设计的质量和水平，为建筑结构的质量安全以及经济性的实现创造良好的前提条件。
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3.2 保证地基稳固
在确定了混凝土建筑结构的基本结构体系后，设计人员还应充分了解工程所在区域的地质水文条件以及其相关的环境特点，从而提高混凝土建筑基础结构设计的合理性。当工程所在区域的地基结构比较稳定，其天然基础土体的承载能力和强度能够达到高层结构设计标准时，设计人员可以充分利用其天然地基作为基础结构的主体部分，并适当结合防水板或者采用局部筏板结构来确保基础结构的稳定性。若所在区域的天然地基条件无法满足基础结构设计要求时，设计人员则应采用相应的设计手段和处理措施来进行地基加固，以提高其承载性能。同时也可采取优化上部结构的方法确保建筑稳定性，比如，安装剪力墙以此提高上部结构的刚度、扩大梁柱的面积、改善梁柱的使用材料，使得基础底面更加均匀的受力，保证基础的沉降均匀。也可以在保证安全的前提下减少主体结构中混凝土和钢筋用量，既保证了建筑物的质量又提高了结构的稳定性，同时还可以达到降低自振、减少承载的目的。
3.3 优化材料选择
建筑混凝土结构设计过程中，需做好材料控制工作，提升材料选用的准确性、科学性、合理性。例如，在混凝土材料选择过程中，设计师应根据建筑施工要求与混凝土结构设计相关规定，确定混凝土等级。并依据混凝土结构刚度、厚度、硬度、规模等参数指标，综合分析混凝土性能，包括持久性、耐热性、耐寒性等，进行混凝土材料的合理选择。又如，根据结构构件特征与要求，进行建筑混凝土结构构件材料的科学选择。
3.4 强化混凝土结构耐久度设计
混凝土配合比的恰当科学程度直接影响着混凝土所表现出来的耐久度，从而间接性的关乎着房屋建筑的安全性。基于此，在具体的设计过程中，应当促使混凝土配合比科学合理。需要尤为注重如下几方面问题：①确定混凝土结构设计强度与相应的配置强度二者间的相互关系，使用质量达标的砂石料、水灰等，并依据此确定项目建设过程中需要的相应混凝土配合比；②调查并分析建筑工程现场的环境以及一系列条件情况，就相应的砂石料质量加以恰当的调配，增强配合比的合理性；③通过就实际测试所取得的砂石含水率进行分析，然后针对配合比加以恰当的调整，以便于得到与混凝土施工要求相符合的配合比。而且，在这一过程中，建筑工程师需要考虑到建筑设计与修建规范等相关问题，可适当的就混凝土结构保护层进行增厚操作。假如条件允许，也应当就建筑周围的环境因素进行有效的调研，然后通过分析混凝土结构形式就其中的区域加以划分，确定最佳的建筑保护层厚度，目的在于促使二氧化碳进入钢筋表面的相应时间能够被有效延长，就是说碳化时间可以被相应的延长。
3.5 重视概念设计
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。在构建结构体系的过程中，需要充分尊重基本的物理学原理，且通过合理的结构措施手段应用来提高各个关键结构部位的牢固性和使用寿命。同时，设计人员需要关注外部因素对建筑混凝土结构质量及寿命的影响。尽管概念设计对于建筑物的优化效果较为明显，尤其是在提高建筑外观的美观性方面，但混凝土结构设计的本质依然为保证建筑物稳定性为基础，若建筑物的稳定性不足，则不仅会面临较大的安全隐患，更会降低建筑自身的实用价值。因此，设计人员需要应用具有稳定性特征的结构措施，并通过由点及面的方式，来促使建筑整体的承载力提升。
结语
建筑结构设计直接关乎着建筑工程的安全性，二者存在密切的联系，因而，在具体的设计过程中需要重点考虑其中的安全影响因素。现阶段，随着自然灾害的频发，各有关方越来越注重建筑的安全问题。因此，强化建筑混凝土结构的安全性能是大势所趋，也是推动建筑行业持续发展的必然需求。
参考文献
[1]张锋.钢筋混凝土高层结构设计的常见问题与处理[J].低碳世界， 2019，9 （5）：200-201.
[2]龚立琼，吕 潜.浅谈高层建筑混凝土结构优化设计[J].建材与装饰，2017（38）：88-89.
论文作者:徐智
论文发表刊物:《城镇建设》2019年第24期
论文发表时间:2020/1/16
标签：结构论文; 混凝土论文; 建筑论文; 结构设计论文; 混凝土结构论文; 建筑结构论文; 基础论文; 《城镇建设》2019年第24期论文;