全过程管理理念下建筑结构设计管理探究

全过程管理理念主张将项目视为一个有机整体，要求结构设计管理贯穿项目策划、设计、施工、运维直至拆除的完整过程。这一理念强调在设计早期即充分考虑后续实施需求与潜在风险，通过跨阶段、跨专业的协同与信息共享，实现设计方案的优化与落地性保障。

一、全过程管理理念概述

全过程管理理念是一种自项目起始直至结束始终贯穿的管理模式，该理念要求管理者把项目从初始策划一直到最终建成投入运营甚至拆除的整个过程当作一个统一的整体来看待，不再把项目分割成彼此孤立的设计阶段 、施工阶段以及运营阶段来分别进行管理[1]。全过程管理着重在项目早期阶段就全面考量后期实施以及长期使用过程中的需求和潜在问题。其关键要点是突破传统分段管理所形成的障碍，达成不同环节之间信息的顺利传递与共享，对于建筑结构设计来讲，全过程管理有十分关键的意义。

二、工程概况

本工程位于某城市核心区域，是一个集商业、办公与公寓功能于一体的综合性高层建筑群项目。项目总建筑面积约 10 万平方米，由三栋主体塔楼及配套裙房组成，其中最高塔楼地上层数为 35 层，建筑高度接近 150 米。业主委托某知名设计院进行建筑结构设计。该项目地质条件较为复杂，存在软土层，且场地周边紧邻城市主干道和已有建筑，对结构设计的抗震性能、基础沉降控制以及施工期间对周边环境的影响提出了较高要求。

三、全过程管理理念下建筑结构设计管理对策

（一）前期设计管理

在建筑结构设计全过程管理中，前期设计管理是决定项目技术可行性与经济性的关键阶段。设计团队依据商业综合体大跨度空间需求（首层局部净跨要求 22 米），对比钢框架-混凝土核心筒体系（用钢量约 ll0kg/m² ）与钢筋混凝土框架-剪力墙体系（用钢量 85kg/m²）。通过荷载模拟发现，后者在满足跨度前提下可降低造价 12% ，且契合业主对后期运维成本的控制要求，最终选定剪力墙方案。初勘揭露场地存在5.8 米厚软土层，设计管理团队要求补充静力触探试验。数据表明软弱层承载力仅80kPa，原独立基础方案沉降量超限（计算值达 45mm ）。经联合勘察单位优化，采用筏板基础结合抗拔桩（桩径 800mm ，入岩深度 3m ），将差异沉降控制在 15mm 内，避免后期主体结构开裂风险。针对周边地铁振动影响，委托第三方进行地脉动测试，获取场地卓越周期 0.38s_⨀ 。据此调整结构自振周期计算模型，将抗震设防烈度 7 度 (0.10g) ）区的特征周期从规范值 0.45s 修正为 0.52s，梁柱配筋率相应增加 8% ，确保抗震安全裕度[2]。

（二）初步设计管理

在建筑结构设计的初步设计管理阶段，全过程管理理念要求通过技术协同与数据验证提前化解结构方案风险。第一是结构体系与建筑功能的协同优化。该项目原方案采用框架-核心筒体系，但初步计算发现核心筒偏置导致结构刚度中心偏移 12% 。设计团队联合建筑专业调整电梯井位置，通过增加 Y向剪力墙长度（由原 8 米增至 12 米）并设置 600mm 宽连梁，将位移角从 1/620 优化至 1/850，满足规范 1/800 限值，避免后期超限审查风险。第二是荷载参数的精细化核定。针对商业楼层活荷载取值，团队实测同类项目运营数据发现：规范要求的 3.5kN/m² 实际利用率仅 65%_oo 。经与业主协商，将非主力店区域活荷载降至 2.5kN/m² ，通过楼板应力监测验证可行性后，该调整减少梁柱截面尺寸 15% ，节约混凝土用量约 800 立方米。第三是设备与结构冲突的预判。基于 BIM 模型碰撞检查，发现设备管道需穿越核心筒剪力墙（开洞率达 40% ）。团队要求设备专业提前提交主管道定位，采用有限元分析验证开洞影响，最终在墙体厚度 450mm 区域设置 200×300mm 箱形钢骨加强框（钢材用量增加 3.2 吨），避免施工阶段被动加固。

（三）扩充设计管理

在建筑结构设计的扩初设计管理阶段，全过程管理理念要求通过精细化技术协调与数据验证实现设计深化，斤表 3。一是结构模型优化验证。原扩初模型计算显示核心筒 Y 向刚度不足，位移角 1/750（规范限值 1/800）。设计团队将核心筒剪力墙厚度由 400mm 增至 450mm ，并在转角处增设 L 形钢骨混凝土边缘构件（钢材等级 Q355B）。调整后位移角降至 1/850，同时通过地震波时程分析验证层间位移角分布均匀性（最大层间位移角 1/790），避免后期超限审查风险。二是构造节点深化控制。针对裙房大跨度转换梁（跨度 24 米），原设计采用普通混凝土梁（截面 1200×2200mm ）。团队联合施工单位优化为预应力混凝土梁（截面 1000×2000mm ），并采用有限元软件模拟施工支撑体系拆除过程。

（四）深化设计管理

在建筑结构设计深化管理阶段，全过程管理理念要求通过精细化技术操作弥合设计与施工的断层。一是开展现场尺寸与设计图纸的复合勘测。该项目在核心筒区域放线时发现混凝土剪力墙定位与设计图纸存在 20mm 偏差，深化设计团队通过三维扫描获取现场实际点云数据，在 BIM 模型中调整钢筋节点连接构造，将原设计焊接连接改为分段套筒连接（节点数量减少 38% ），避免后期钢结构与混凝土结构错位冲突[3]。二是实施多专业协同深化设计。针对机电管线穿越结构梁的密集区域（单层最大开洞量达 56 处），结构团队联合机电专业建立综合支吊架体系。通过有限元分析验证，在跨度 9 米的框架梁腹板开设直径 250mm 洞口时，采用 16mm 厚环形钢板补强（较常规设计增厚 4mm ），使梁体承载力保持系数达 0.95，同时整合通风管道、消防水管等 7 类管线，减少后期拆改量 23%

（五）施工环节设计管理

在施工环节设计管理阶段，全过程管理理念的核心在于通过动态技术调控保障设计意图精准落地。一是施工前需完成设计图纸与现场条件的复合验证。该项目在核心筒钢结构吊装前，通过三维激光扫描发现首节钢柱安装坐标与设计值存在 15mm 偏差。设计管理团队立即启动偏差分析，确认系地基回弹导致。经计算复核，将后续 30 层钢柱预起拱值从原设计 22mm 调整为 28mm ，同步修改梁柱连接节点螺栓孔位（共调整 196 个节点），避免累计偏差超限引发的结构应力集中问题。二是施工过程中实施实时荷载监测与设计复核。该项目在转换层（跨度 24 米）混凝土浇筑时，埋设 12 个应力传感器监测模板支撑体系变形。当混凝土浇筑至 70%荷载时，监测发现支撑架体局部沉降达 8mm （接近预警值10mm）。

结语

全过程管理理念为建筑结构设计管理提供了全新的视角与方法论。通过强化前期策划的引导性、初步设计的协同性与深化设计的精细化，全过程管理能够有效弥合设计与施工、使用之间的鸿沟，显著提升设计的合理性与可实施性。

参考文献

[1]师莉萍.基于全过程管理理念的建筑结构设计管理分析[J].城市建筑,2025,22(06):230-232.

[2]蚁文凝.基于全过程管理理念下的建筑结构设计管理方法[J].中华建设,2024,(10):89-91.

[3] 王盛超. 基于全过程管理理念下的建筑结构设计管理方法[J]. 建筑监督检测与造价,2023,16(02):51-55.