关于建筑混凝土结构的优化设计研究

关于建筑混凝土结构的优化设计研究

孙晓平

山东省淄博市沂源县商务局

摘要：在当前如火如荼的建筑行业发展背景下，在分析建筑混凝土结构设计优化意义的基础上，从自身的建筑混凝土结构设计经验出发，有针对性地探讨了混凝土结构优化设计的方法、注意事项和对策，希望对于今后全方位提升建筑混凝土结构的优化设计水平有所帮助。

关键词：建筑混凝土，混凝土结构，优化设计，设计方法

在新时代背景下，我国混凝土应用技术越来越广泛，由于其具有结构强度大、承重能力强，以及较大的耐用性、安全性等情况，这种建筑设计结构具有较为广泛的应用。在具体的使用实践中，还存在着混凝土结构的内部空洞、表面裂缝等质量安全问题，这里结合工程实践经验，重点探讨了混凝土结构中相关特点，论述了如何优化设计混凝土结构。

1 建筑混凝土结构设计优化意义

当前，在我国经济社会快速发展的背景下，人们的生活水平越来越高，建筑设计人员则需要不断优化建筑结构，不仅要符合建筑的经济性、耐久性以及安全性的要求，还能满足人们的感官视觉效果。在优化混凝土结构设计的过程中，一定要从实际出发，充分考虑到经济性方面的影响，能有效将相关的基础结构、方案和围护结构得以充分利用，从而构建合理的模型，并结合项目工程实践实现结构中相关参数的优化，从而明确建筑工程方案的优化。总体来看，混凝土结构优化设计具有重要意义，一是，能有效保障建筑物的经济性能得到全方位有效提升，能有效实现节能建筑材料、控制成本的作用，也有助于提升建筑物的抗震性能，尽量杜绝建筑结构内外层不必要修饰，从而保障结构受力能力得到提升。二是，通过混凝土结构优化，也能有效控制工程项目的造价。

2 混凝土结构优化设计的方法、注意事项和对策

2.1 混凝土结构优化设计的基本方法

（1） 准确理解和把握规范

建筑结构设计师则应结合项目要求，并能严格遵照国家规范标准，并能结合规范内容开展优化设计。比如，结合设计方所要求的地基承载力的情况，则能计算最优化的底面积以及基础埋深的情况，或者从单根桩的承载力情况来得到相应的用桩数量，从而保障能符合正常化的上部主体结构传到基础计算，能有效更好地满足相应的地基抵抗力、地基承载力特征值相应的计算标准要求。

（2）结构计算方法的优化

在进行建筑物的结构优化过程中，计算分析则是最为重要的内容。一般来说，则是选择合适的结构体系，能有进行剪力墙排布、结构型式以及柱网尺寸的优化工作。在此过程中，结合而项目要求通过计算来确定相关的构件形式，涉及到相关的混凝土等级、构件规模、钢筋等级等参数。

（3）建筑结构设计的施工方面

从建筑物承载力角度出发，在设计过程中，结合梁板、柱子的不同混凝土强度的情况，则应要求柱子的施工缝符合规范的要求。一般情况来看，设计原则则应保留相应的施工缝在便于施工操作的情况，或者建筑结构受力小的情况下。具体施工实践中，为了满足填充下料及振捣要求，则应在进行梁内钢筋绑扎前开展浇筑工作。考虑到不同的混凝土强度情况，则应结合“强柱弱梁”原则来选择混凝土等级。

（4）建筑结构的基础设计方面

针对建筑物的基础的具体来说，则应从整体上考虑诸多罂粟，涉及到建筑场地及周边环境因素、施工条件、主体结构类型等，符合标准规范的沉降值要求，以保障施工开挖的安全性。

2.2 混凝土结构优化设计应注意的事项

（1）超高层建筑的超高问题

针对高层建筑中的超高承重情况来看，针对建筑高度、以及抗震方面都有着严格的规定。在具体的超高层建筑结构的设计过程中，避免出现由于结构类型改变而造成的超高层建筑超高问题。在具体的结构设计环节，应落实对于具体的设计方案的审核，从而杜绝出现超高情况。

（2）嵌固端设置问题

针对当前的混凝土结构来说，设计中往往附带地下室，其顶板处则为建筑结构的嵌固端。不同的建筑情况也存在着不同的锚固段的要求，对于，超高层混凝土结构来说，则有着非常严格的要求，则应保持足够深度的埋置设置，从而能满足整体的稳定性要求，有效处理减弱地震反应。在进行嵌固端的设置中，应该保证足够的高效性，这样能避免由于不合理的设置造成修改的情况，从而造成一定的经济损失。

2.3 混凝土结构优化设计措施

（1） 保证地基的稳定性

从地基稳定性的角度出发，则应严格按照规范标准来明确地基的承载力值和上部建筑的压力值相差控制在5%范围，一般来说，则是通过增添沉降缝的方式，或者实现基础底面积的增加，这样能有效控制差值的范围，实现承载能力的优化。同时，在安全性的要求下能对于钢筋用量进行减少，在保证稳定性的同时还能提升质量，进一步减少承载。

（2） 提高设计的合理性

在具体施工过程中，则应结合实际来提升高强钢筋结构、高强混凝土结构的合理化设计，保障安全的前提下，有效控制建筑成本。特别是应结合高层建筑的混凝土结构来实现方案优化，从而明确保障应用高强度混凝土、钢筋的合理化。在此过程中，所涉及到影响因素往往比较多，涉及到框架结构中的施工费用、物料费用、材料使用费用等，一定要从实际出发进行优化，有效控制用钢量，充分发挥好材料的性能，这样才能保障合理化的建筑结构设计。

（3） 重视概念设计

在信息化时代背景下，应该充分利用网络信息技术优势，并能充分参考设计人员的施工经验，有效开展结构参数、建筑材料以及荷载标准值等优化选择，在软件系统优化的辅助，还应依靠设计人员的实际经验，这样方能更好地满足于建筑实际情况。一般来说，应加强设计人员的概念设计方面的工作，不断在实践工作中积累经验，从而能有效将网络信息技术优势和优化设计工作相互融合，进一步为建筑结构设计服务。

3 结束语

综上所述，在新时代背景下，为了全方位有效实现建筑混凝土结构的优化发展，则应从项目的实际情况出发，从整体上来进行施工设计方案的优化。在这样的情况下，工程设计人员则应充分考虑到项目的安全性、使用功能以及外观等方面的影响，从而保障有效提出最优化的建筑混凝土结构方案，更好地符合居住要求，这样也能满足建筑行业的健康稳定发展，有利于我国经济社会的长期稳定的可持续化发展。

参考文献：

[1] 杨卫东. 高层建筑混凝土结构优化设计分析研究[J]. 智能城市, 2019年第17期:60-61.

[2] 石鑫锋. 超高层建筑混凝土结构优化方案探讨[J]. 中国高新技术企业, 2015年第25期:88-89.