土建工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化技術(shù)研究

許銳

摘 要：現(xiàn)如今，我國的國民經(jīng)濟在快速的發(fā)展，社會在不斷的進步，對建筑行業(yè)要求也來越高。特別是在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計上，需要企業(yè)適當?shù)恼{(diào)整設(shè)計方法，以此能夠更好的滿足現(xiàn)代人們對這方面的要求。對此，本文主要就對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法進行探討，并對其具體應(yīng)用進行分析，以期能夠促使建筑行業(yè)健康穩(wěn)定的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：土建工程；結(jié)構(gòu)設(shè)計；技術(shù)優(yōu)化

引言

相較于傳統(tǒng)類型的房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計，應(yīng)用優(yōu)化技術(shù)能夠有效降低建筑工程項目的整體造價，從而將工程材料的性能最大化發(fā)揮出來，協(xié)調(diào)好各個環(huán)節(jié)與工程單元之間的關(guān)系，同時全面提高土建工程的安全等級。除此之外，優(yōu)化技術(shù)還有利于為工程管理決策的制定提供合理建議，從而確?！敖?jīng)濟、適用、安全”目標的順利達成。

1土木工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計常見問題分析

1.1整體性不強

對于當前很多土木工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作的開展，其表現(xiàn)出來的一個突出問題就是結(jié)構(gòu)方案的整體性不強，難以圍繞著整個土木工程建筑進行全方位分析，如此也就導(dǎo)致相應(yīng)結(jié)構(gòu)設(shè)計工作存在零散問題，很多區(qū)域的設(shè)計規(guī)劃都存在著各為其主的現(xiàn)象，不具備整體性，如此也就容易在最終實際應(yīng)用過程中表現(xiàn)出一些較為明顯的缺陷。這種整體性不強的問題不僅僅表現(xiàn)在結(jié)構(gòu)自身的各個組成部分方面，還具體表現(xiàn)在土木工程建筑和周圍環(huán)境存在著明顯的不協(xié)調(diào)，進而也就容易產(chǎn)生一些矛盾。既無法實現(xiàn)對于周圍自然資源以及可再生能源的充分運用，還容易導(dǎo)致一些較為明顯污染和損害問題的出現(xiàn)。

1.2細節(jié)處理不嚴謹

在土木工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作落實中，對于一些關(guān)鍵細節(jié)，需要引起足夠關(guān)注?，F(xiàn)階段很多土木工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計問題的出現(xiàn)都表現(xiàn)在一些細節(jié)上，最終形成的威脅卻是比較突出的。結(jié)合這種設(shè)計細節(jié)方面的具體問題表現(xiàn)，其具體呈現(xiàn)也是多方面的，比如對于當前應(yīng)用比較頻繁的土木工程建筑結(jié)構(gòu)中的預(yù)埋件，其就很可能會因為考慮不全面而形成較為明顯的威脅，最終導(dǎo)致一些后續(xù)施工不適應(yīng)問題出現(xiàn)，還容易和其它相關(guān)系統(tǒng)的施工安裝形成明顯沖突，影響到整個土木工程建筑的有效應(yīng)用。

1.3設(shè)計方案呈現(xiàn)存在問題

土木工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作的有效落實必然還需要最終落腳到施工應(yīng)用上，為了充分提升設(shè)計方案的施工指導(dǎo)作用，促使其能夠體現(xiàn)出較強的參考效果，必須要圍繞著設(shè)計方案進行優(yōu)化，促使其能夠形成較為理想的呈現(xiàn)效果。但是在當前具體設(shè)計方案的成型中，其在的問題是比較繁雜的。比如對于一些具體標識，容易因為規(guī)范性和標準型不足，導(dǎo)致后續(xù)施工中相關(guān)人員出現(xiàn)誤解，也就必然會影響到設(shè)計方案的準確應(yīng)用，同樣也損害了土木工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計價值，需要在后續(xù)設(shè)計工作開展中引起設(shè)計人員的足夠重視。

2優(yōu)化技術(shù)在土建結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用建議

2.1土建結(jié)構(gòu)設(shè)計與概念設(shè)計優(yōu)化

土建工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計方案需要有多重結(jié)構(gòu)與布局設(shè)計選擇，在實踐中，即使建筑物的結(jié)構(gòu)布局已經(jīng)確定好，所處的荷載狀況也完全一致，那么同樣也是有很多不同的分析方法可供選擇。由于在分析中所能夠運用到的材料、參數(shù)以及荷載取值等均不是一成不變的，因此在對一些細節(jié)問題進行處理時也要做到隨機應(yīng)變，尤其是對于那些無法運用計算機軟件來解決的問題，則需要由設(shè)計人員根據(jù)實際情況來展開全方位的分析，最終給出準確的判斷。概念設(shè)計的核心之處就在于，根據(jù)房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計的規(guī)律和原則，同時按照土建工程項目的以往經(jīng)驗來展開更進一步的研究設(shè)計，從而提供出多種不同的備選方案。

2.2房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計與概念設(shè)計處理

對房屋結(jié)構(gòu)的概念設(shè)計問題處理同樣有多種形式可供選擇，但卻具有著相同的目標，即為無論外界有何種不良因素的影響和干擾，建筑結(jié)構(gòu)都可以達到穩(wěn)固狀態(tài)，并將損害降到最低。不難看出，有關(guān)于房屋結(jié)構(gòu)概念設(shè)計的處理，需要優(yōu)先考慮到外界環(huán)境，盡可能全面的去分析可能出現(xiàn)的破壞性因素，在此基礎(chǔ)之上來制定出可行性較高的解決方案。例如，在所有不良因素中，地震是最不可控且難以預(yù)防的一項因素，地震具有著超強的破壞性，因此必須要將其設(shè)為概念設(shè)計中的一項重點課題。在進行房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)當提前做好相關(guān)的準備工作，以此來提高房屋建筑的抗震性能，從根本上將降低由地震對房屋結(jié)構(gòu)所帶來的損害。具體的措施如下：保證房屋建筑材料的剛度處于對稱且均勻的狀態(tài)，進一步提高房屋結(jié)構(gòu)的抗震等級，同時采用延性設(shè)計來達到減緩的作用；其次，在房屋結(jié)構(gòu)的設(shè)計上還可以考慮實行多道防御系統(tǒng)，通過這一設(shè)置能夠幫助房屋分解并減少在地震中所受到的能量，大幅度降低建筑損害度。

2.3加強對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的剪力墻結(jié)構(gòu)布局

在房屋結(jié)構(gòu)中進行上部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計時，作為設(shè)計工作者，首先就要重視對剪力墻結(jié)構(gòu)的合理布局。在這其中，需要保障剪力墻質(zhì)量的均勻度，同時還要將實際樓層結(jié)構(gòu)中心與樓層平面剛度的中心進行適當?shù)慕Y(jié)合。當房屋類型具備相關(guān)條件，設(shè)計人員可應(yīng)用大開間剪力墻構(gòu)造，此外也可按照要求對墻肢實施一定的措施。之所以這樣做，主要是為了能夠更好的保障剪力墻剛度。通過對這種設(shè)計方法的應(yīng)用，既能夠在一定程度上減少鋼筋的使用數(shù)量，還在成本保障上起到重要的作用。

2.4注重對結(jié)構(gòu)設(shè)計中電氣的合理應(yīng)用

在房屋建筑結(jié)構(gòu)中應(yīng)用結(jié)構(gòu)設(shè)計方法上，要結(jié)合實際選擇合適的方法。特別是對電氣優(yōu)化這方面的應(yīng)用。因電氣優(yōu)化在整個房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中占有重要的位置，因而需要工作人員對此予以足夠的重視。在電氣設(shè)備安裝中，相關(guān)人員需要注重管線會通過梁體這個環(huán)節(jié)，因而在設(shè)計上要為其預(yù)留孔洞。以此能夠更好的保障房屋結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

2.5保證結(jié)構(gòu)設(shè)計的實用性和藝術(shù)性

對于建筑師而言，建筑物本身就是他們最值得驕傲的藝術(shù)品，因此在進行建筑物設(shè)計時，建筑設(shè)計師會盡可能的將自己的想法與意圖淋漓盡致的表現(xiàn)出來，以期能夠呈現(xiàn)出更具實用性和藝術(shù)性的優(yōu)秀作品。為此，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計師需要優(yōu)先考慮到建筑的安全性與實用性，在此基礎(chǔ)之上來盡可能的去改善建筑結(jié)構(gòu)的呈現(xiàn)形式，結(jié)合客觀條件來展現(xiàn)出自己的美學(xué)意圖。在實際的結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，設(shè)計師要保證平面布局的準確性、對稱性以及規(guī)則性等，同時還要盡可能的減少建筑質(zhì)量與建筑剛度這兩者之間的差異性，通過此種方式來避免建筑物在使用過程中因荷載作用過大而發(fā)生扭轉(zhuǎn)情況。在結(jié)構(gòu)設(shè)計的豎向布局設(shè)計中，需要優(yōu)先考慮到房屋建筑的功能性，應(yīng)當保證房屋建筑的豎向承重構(gòu)件處于上下貫通的狀態(tài)，同時運用轉(zhuǎn)換層來將設(shè)計難度與成本控制在合理的范圍內(nèi)。

結(jié)語

綜合上述，在當前工程建設(shè)中，選擇合理的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方案，不僅能夠在一定程度上使得建筑設(shè)計滿足相關(guān)要求，同時還極大的減少經(jīng)濟損耗。由此可見，對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方案進行優(yōu)化是十分有必要的。通過本文對當前建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化方法及應(yīng)用進行深入分析后，相關(guān)設(shè)計人員首先就要認識到建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化方法的重要性，并從注重結(jié)構(gòu)優(yōu)化的層次性、加強對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的剪力墻結(jié)構(gòu)布局、結(jié)構(gòu)設(shè)計中需要注重設(shè)計的協(xié)調(diào)性以及注重對結(jié)構(gòu)設(shè)計中電氣的合理應(yīng)用這對幾個方面應(yīng)用結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化方法。這樣做，對企業(yè)發(fā)展以及整個建筑行業(yè)可持續(xù)發(fā)展起到重要的推動作用。

參考文獻

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[2]張皓，楊元明.土木工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的問題與解決策略[J].江西建材，2017（07）：33-34.

（作者單位：科信建設(shè)項目管理有限公司青島分公司）