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【摘 要】 随着我国建设工程事业的快速发展，框架结构在建筑工程施工中得到了广泛应用，现代建筑设计也越来越向高层化和复杂化发展，对钢筋混凝土的使用提出了更高要求。本文就混凝土结构设计的方法进行分析，提出了结构优化的具体措施。
【关键词】 混凝土结构；结构设计；优化措施
一、混凝土结构设计原则与要求
1.混凝土结构设计中的设计原则
就目前的建筑设计要求而言，建筑设计人员能够对建筑中的混凝土结构设计本着使用性、合理性以及耐久性等几个方面制定设计原则，这不仅能够为建筑设计带来品质提升，性能上面更加优越，降低施工造价的卓越效果，并且能够保障结构上的各种功能都能够符合施工设计中的原有要求。
2.混凝土结构设计中的设计要求
1）对于延展性方面的设计需要，要符合建筑的结构更加具有柔韧性能，并且相对多层建筑要提高要求，为了能够有效的避免由于地震原因引起倾斜、倒塌等情况出现，就必须合理选择建筑的结构形式。
2）建筑的倾斜力，是在结构设计方面，能够就结构的内在作用力以及外形变化等情况进行分析，尤其是对地震等水平力作用以及在自然环境中的风速风向等影响因素进行分析，随着高度的不断变化，层数上的增加，水平上的作用力也会有所增加。要对混凝土的结构设计方面的因素进行考虑，就必须综合这些外界不同方向力的作用，然后进行有效的结构设计。
二、钢筋混凝土结构设计环节常见的问题
1.钢筋混凝土结构地基设计问题
钢筋混凝土结构设计过程中经常忽视建筑物的沉降而引起附加应力的增加，这会导致钢筋混凝土结构出现沉降而产生变形，进而产生钢筋混凝土结构底部和基础出现承载能力的下降，导致钢筋混凝土结构出现开裂。特别是在天然土壤的情况下，软弱土和流沙会在钢筋混凝土结构重量下产生更为显著的变形，再加上地下水位的季节性变化就会出现钢筋混凝土结构地基问题的进一步积累和扩大，形成对钢筋混凝土结构的进一步影响。
2.钢筋混凝土结构上部设计问题
钢筋混凝土结构上部是主要的功能部位，一般以框剪结构和剪力墙等常见形式为主，在设计这些构筑物时应注意均匀布置，而一些设计者容易设计出刚度过大的单支剪力墙，这会出现应力的过度集中现象，如果因应力过大，就会产生破坏导致剪力墙管关联的构件设计难度的增加，大宗钢筋混凝土结构就会出现严重的问题。在做钢筋混凝土结构上部延性设计的过程中没有考虑到剪力墙级别的设计，没有使用小级别剪力墙结构维护整个建筑物变形控制，如果出现地震将会容易造成各种级别剪力墙的破坏，进而导致建筑物梁柱完整性丧失，缩短了钢筋混凝土结构维持形状的时间，增大了建筑物内人员的伤亡。
3.耐久性上设计方法存在問题
很多设计出现耐久性不高的现象。一项工程的耐久性是工程的关键。把耐久性做好体现了设计者的设计水平和完美的设计观念，对耐久性的要求高超的设计技术和施工的完美结合。很多设计者面对恶劣施工条件不能设计符合恶劣条件的设计成果，设计的成果适应不了恶劣的环境，这样问题的存在让设计失去了所谓的意义，没有很好地为工程服务，出现豆腐渣工程，是设计的败笔。
4.设计方法的安全检测不够
在混凝土设计方法中缺乏相应的安全检测。在设计中保证施工工序设计的安全是设计进行的关键，在每个步骤都完成后要跟进安全检测，但在设计方法中很多设计师对设计的可行性没有进行检测，相关的政府也对其不够重视，出现了质量问题，为建筑带来了问题。很多设计者没有对设计仪器进行购置，在根源上得不到重视让设计方法出现了问题。政府没有进行设计的安全监管和监督，使设计中安全检测出现了问题，安全监管要出台防范措施，这也是对设计方法的严格要求，防范方法做不好会导致不安全问题出现，让设计得不到安全保证，使设计变的失败，无法真正投入到运营和工作中，设计偏离了真正的应用。
三、混凝土结构设计的具体优化措施
1.加强设计过程中的质量监管
在建筑混凝土结构设计方法中要加强设计工程中的质量监管。在设计中政府就应宣传质量过关的要求，并随时进行监督，并用相关的工程质量法作为监督的背景，投入到相关的执法中。同时设计人员也应减少人为的错误，要以相关职业道德和职业操守为基础去完成每一次设计工作。要加强相关经验的积累，向经验丰富的设计者学习，并加强自我锻炼。同时公司要对每个设计师进行了解，清楚他们擅长的工作，让它们在自己擅长的领域工作，公司应严把质量关，对质量不合格的人员进行惩戒，并对质量合格的优秀员工进行奖励，做到一碗水端平，对质量水平切记不能放宽要求，相关的质量监管的过程中，要保证高质量的设计应用在所有的设计中，做到用质量提高实际生产率，让质量带动设计方法。
2.合理简化结构体系
对复杂的钢筋混凝土结构进行合理简化，对实际存在而又被忽略的变形及受力要在计算配筋时加以考虑，对于结构易出现问题的部位，可根据经验采取适当的措施进行预防。
3.优化结构尺寸
在设计钢筋混凝土结构时必须要保证结构的尺寸，不但要满足设计规范的要求，而且要满足钢筋混凝土结构施工的实际要求，以防止或减少结构裂缝的出现，这是钢筋混凝土结构设计工作的重要环节。
4.规则布置钢筋混凝土结构
钢筋混凝土结构的形状需要一定的规则约束，特别是钢筋混凝土结构布置，要尽量避免钢筋混凝土结构出现方向上、结构上和刚度上的不统一，降低在钢筋混凝土结构刚度薄弱处出现问题的可能。因此在设计时应尽量保证结构形状以及结构布置的规则性。
5.在结构设计中对于耐久性的把握
1）选择质量良好的混凝土材料
设计人员应当在保证混凝土材料的质量与基本性能的基础上，重点从结构的稳定性能、抗侵入性能、抗裂性能等几个方面入手，选择坚固、耐久、洁净的骨料，含碱量与水化热反应较低的水泥，减少对硅酸盐水泥的使用，并适当地将矿物掺合料加入到材料中。
2）优化结构方面的设计工作
高层建筑中的混凝土结构普遍包括多个构件，每一个构件所处的环境存在显著的差别，这就决定了不同构件具备的耐久性寿命存在差异，因此，设计人员要根据实际的使用环境，明确建筑中不同结构构件的使用界限与注意事项。以屋面、阳台及女儿墙的设计为例，这些部位的梁柱构件，耐久性寿命普遍低于室内，必须合理设定这些部件维修或更换的时间。
6.必要厚度的保护层
混凝土结构中，钢筋与混凝土共同工作，足够的配筋是保证混凝土结构承载力的必要条件；钢筋在混凝土中良好锚固是钢筋与混凝土能共同工作的保证。因此，钢筋需除去泥土、油污、锈蚀，使之与混凝土良好的结合，以保证混凝土对钢筋的握裹力。否则，钢筋锈蚀会逐渐导致混凝土出现顺钢筋的裂缝，裂缝发展会导致混凝土剥落开裂，这种裂缝不但破坏混凝土对钢筋的握裹力、破坏钢筋的锚固，还会加速钢筋的锈蚀。如此发展下去使结构的承载力下降，耐久性降低，甚至危及结构的安全。而混凝土结构设计规范也指出，当混凝土保护层厚度较大时，虽然裂缝宽度计算值也较大，但较大的混凝土保护层厚度对防止钢筋锈蚀是有一定作用的。因此，要有必要厚度的保护层使钢筋与外界隔绝，避免此种情况的发生。
综上所述，对混凝土的结构进行优化的过程中，要保证其科学合理、对出现的裂缝要进行适当的控制，这样才能实现混凝土结构的有效优化。
参考文献：
[1]张苑竹.混凝土结构耐久性检测、评定及优化设计方法[D].浙江大学，2003
[2]赵芳.基于可靠度的海工混凝土结构耐久性设计及寿命预测参数分析[D].烟台大学，2013.
【关键词】 混凝土结构；结构设计；优化措施
一、混凝土结构设计原则与要求
1.混凝土结构设计中的设计原则
就目前的建筑设计要求而言，建筑设计人员能够对建筑中的混凝土结构设计本着使用性、合理性以及耐久性等几个方面制定设计原则，这不仅能够为建筑设计带来品质提升，性能上面更加优越，降低施工造价的卓越效果，并且能够保障结构上的各种功能都能够符合施工设计中的原有要求。
2.混凝土结构设计中的设计要求
1）对于延展性方面的设计需要，要符合建筑的结构更加具有柔韧性能，并且相对多层建筑要提高要求，为了能够有效的避免由于地震原因引起倾斜、倒塌等情况出现，就必须合理选择建筑的结构形式。
2）建筑的倾斜力，是在结构设计方面，能够就结构的内在作用力以及外形变化等情况进行分析，尤其是对地震等水平力作用以及在自然环境中的风速风向等影响因素进行分析，随着高度的不断变化，层数上的增加，水平上的作用力也会有所增加。要对混凝土的结构设计方面的因素进行考虑，就必须综合这些外界不同方向力的作用，然后进行有效的结构设计。
二、钢筋混凝土结构设计环节常见的问题
1.钢筋混凝土结构地基设计问题
钢筋混凝土结构设计过程中经常忽视建筑物的沉降而引起附加应力的增加，这会导致钢筋混凝土结构出现沉降而产生变形，进而产生钢筋混凝土结构底部和基础出现承载能力的下降，导致钢筋混凝土结构出现开裂。特别是在天然土壤的情况下，软弱土和流沙会在钢筋混凝土结构重量下产生更为显著的变形，再加上地下水位的季节性变化就会出现钢筋混凝土结构地基问题的进一步积累和扩大，形成对钢筋混凝土结构的进一步影响。
2.钢筋混凝土结构上部设计问题
钢筋混凝土结构上部是主要的功能部位，一般以框剪结构和剪力墙等常见形式为主，在设计这些构筑物时应注意均匀布置，而一些设计者容易设计出刚度过大的单支剪力墙，这会出现应力的过度集中现象，如果因应力过大，就会产生破坏导致剪力墙管关联的构件设计难度的增加，大宗钢筋混凝土结构就会出现严重的问题。在做钢筋混凝土结构上部延性设计的过程中没有考虑到剪力墙级别的设计，没有使用小级别剪力墙结构维护整个建筑物变形控制，如果出现地震将会容易造成各种级别剪力墙的破坏，进而导致建筑物梁柱完整性丧失，缩短了钢筋混凝土结构维持形状的时间，增大了建筑物内人员的伤亡。
3.耐久性上设计方法存在問题
很多设计出现耐久性不高的现象。一项工程的耐久性是工程的关键。把耐久性做好体现了设计者的设计水平和完美的设计观念，对耐久性的要求高超的设计技术和施工的完美结合。很多设计者面对恶劣施工条件不能设计符合恶劣条件的设计成果，设计的成果适应不了恶劣的环境，这样问题的存在让设计失去了所谓的意义，没有很好地为工程服务，出现豆腐渣工程，是设计的败笔。
4.设计方法的安全检测不够
在混凝土设计方法中缺乏相应的安全检测。在设计中保证施工工序设计的安全是设计进行的关键，在每个步骤都完成后要跟进安全检测，但在设计方法中很多设计师对设计的可行性没有进行检测，相关的政府也对其不够重视，出现了质量问题，为建筑带来了问题。很多设计者没有对设计仪器进行购置，在根源上得不到重视让设计方法出现了问题。政府没有进行设计的安全监管和监督，使设计中安全检测出现了问题，安全监管要出台防范措施，这也是对设计方法的严格要求，防范方法做不好会导致不安全问题出现，让设计得不到安全保证，使设计变的失败，无法真正投入到运营和工作中，设计偏离了真正的应用。
三、混凝土结构设计的具体优化措施
1.加强设计过程中的质量监管
在建筑混凝土结构设计方法中要加强设计工程中的质量监管。在设计中政府就应宣传质量过关的要求，并随时进行监督，并用相关的工程质量法作为监督的背景，投入到相关的执法中。同时设计人员也应减少人为的错误，要以相关职业道德和职业操守为基础去完成每一次设计工作。要加强相关经验的积累，向经验丰富的设计者学习，并加强自我锻炼。同时公司要对每个设计师进行了解，清楚他们擅长的工作，让它们在自己擅长的领域工作，公司应严把质量关，对质量不合格的人员进行惩戒，并对质量合格的优秀员工进行奖励，做到一碗水端平，对质量水平切记不能放宽要求，相关的质量监管的过程中，要保证高质量的设计应用在所有的设计中，做到用质量提高实际生产率，让质量带动设计方法。
2.合理简化结构体系
对复杂的钢筋混凝土结构进行合理简化，对实际存在而又被忽略的变形及受力要在计算配筋时加以考虑，对于结构易出现问题的部位，可根据经验采取适当的措施进行预防。
3.优化结构尺寸
在设计钢筋混凝土结构时必须要保证结构的尺寸，不但要满足设计规范的要求，而且要满足钢筋混凝土结构施工的实际要求，以防止或减少结构裂缝的出现，这是钢筋混凝土结构设计工作的重要环节。
4.规则布置钢筋混凝土结构
钢筋混凝土结构的形状需要一定的规则约束，特别是钢筋混凝土结构布置，要尽量避免钢筋混凝土结构出现方向上、结构上和刚度上的不统一，降低在钢筋混凝土结构刚度薄弱处出现问题的可能。因此在设计时应尽量保证结构形状以及结构布置的规则性。
5.在结构设计中对于耐久性的把握
1）选择质量良好的混凝土材料
设计人员应当在保证混凝土材料的质量与基本性能的基础上，重点从结构的稳定性能、抗侵入性能、抗裂性能等几个方面入手，选择坚固、耐久、洁净的骨料，含碱量与水化热反应较低的水泥，减少对硅酸盐水泥的使用，并适当地将矿物掺合料加入到材料中。
2）优化结构方面的设计工作
高层建筑中的混凝土结构普遍包括多个构件，每一个构件所处的环境存在显著的差别，这就决定了不同构件具备的耐久性寿命存在差异，因此，设计人员要根据实际的使用环境，明确建筑中不同结构构件的使用界限与注意事项。以屋面、阳台及女儿墙的设计为例，这些部位的梁柱构件，耐久性寿命普遍低于室内，必须合理设定这些部件维修或更换的时间。
6.必要厚度的保护层
混凝土结构中，钢筋与混凝土共同工作，足够的配筋是保证混凝土结构承载力的必要条件；钢筋在混凝土中良好锚固是钢筋与混凝土能共同工作的保证。因此，钢筋需除去泥土、油污、锈蚀，使之与混凝土良好的结合，以保证混凝土对钢筋的握裹力。否则，钢筋锈蚀会逐渐导致混凝土出现顺钢筋的裂缝，裂缝发展会导致混凝土剥落开裂，这种裂缝不但破坏混凝土对钢筋的握裹力、破坏钢筋的锚固，还会加速钢筋的锈蚀。如此发展下去使结构的承载力下降，耐久性降低，甚至危及结构的安全。而混凝土结构设计规范也指出，当混凝土保护层厚度较大时，虽然裂缝宽度计算值也较大，但较大的混凝土保护层厚度对防止钢筋锈蚀是有一定作用的。因此，要有必要厚度的保护层使钢筋与外界隔绝，避免此种情况的发生。
综上所述，对混凝土的结构进行优化的过程中，要保证其科学合理、对出现的裂缝要进行适当的控制，这样才能实现混凝土结构的有效优化。
参考文献：
[1]张苑竹.混凝土结构耐久性检测、评定及优化设计方法[D].浙江大学，2003
[2]赵芳.基于可靠度的海工混凝土结构耐久性设计及寿命预测参数分析[D].烟台大学，2013.