结构优化技术在土建工程设计中的应用研究

结构优化技术在土建工程设计中的应用研究

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摘要:土建工程设计的成功与否关乎土建工程的施工质量、土建工程的综合性能以及土建施工企业的收益。而当前时代背景下,优化技术经过历年的发展,在土建结构工程设计的发展进步方面逐渐发挥着更为重要的作用,因此,结构优化技术在当前土建工程设计中的应用成为了人们关注的焦点。笔者就工作经验梳理了土建建筑结构设计中存在的问题,在此基础上分析了优化技术在土建工程设计中的应用方法,以供相关从业人员参考。

关键词:优化技术;土建结构工程;工程设计;有效应用

引言

近些年,我国土建事业取得了较快的发展,随着建筑施工难度的加大,土建工程设计越来越凸显出其在土建项目管理中的重要作用。而优化技术在土建工程设计中的应用能够有效的提升工作效率、降低企业成本,逐渐受到更多从业人员的关注。下面笔者就相关问题谈谈优化技术在土建工程设计中的应用方法。

一、土建建筑工程设计中存在的问题

(一)土建建筑工程设计方案问题

土建建筑工程设计方案中主要存在的问题是单元结构的设计不够合理。作为整个设计方案中最重要的部分,单元结构与整体建筑的设计无法相互匹配,导致了整个土建工程设计方案可行性低的问题。另外,部分设计方案没有充分考虑到环境对建筑的影响,一方面对于建筑结构能否适应当地的地震等地质状况没有做到仔细求证,建筑树林面的承受力无法支撑平面的重量,也难以抗衡来自地壳运动的力量,这样的设计方案对用户的人身安全造成了极大的威胁;另一方面,部分设计方案也没有考虑到建筑所需要的特殊材料能否按时供应,施工人员工期是否合理等交通运输、施工过程管理问题,一味追求设计者所追求的成果,最终造成设计方案无法付诸现实的后果。

(二)土建建筑工程设计实施问题

土建工程设计实施中经常出现的基础性工作不合格、楼板设计不规范、梁跨度计算有误的问题。具体而言,在进行土建建筑结构设计之前,需要对建筑地区的地质进行勘探,并形成完整的报告。但实际操作过程中,由于技术原因以及从业人员的素质问题,报告的内容与数据常常失实,最后导致设计方案失真。楼板在土建建筑中承担着承重的作用,楼板的合理设计对于缓解高层建筑的压力意义重大。而且,土建建筑的楼板由于其生产工艺较为复杂造价较高,所以在进行土建工程设计中企业为了节省成本,往往忽视了对楼板质量的监测,或者由于测量工具的缺陷以及施工人员专业素质不高等问题,使得检测数据不够准确,最终导致楼板裂缝等问题出现,得不偿失。

二、优化技术在土建结构工程设计中的应用价值及意义

在土建工程设计中,成本与质量往往是衡量设计方案是否可行的重要参考因素。优化技术一定程度上既可以保证建筑的整体质量,同时可以帮助企业节省施工成本,最终达到企业利益最大化的效果。优化技术不仅能够帮助企业优化土建工土建工程设计方案,使之具有更高的可行性,选择更好的建筑材料,还能够提升企业管理的科学性,帮助企业进行更好地施工过程管理。因此,优化技术一方面良好的保障了建筑的施工质量以及用户的生命财产安全,同时对建筑施工企业的发展具有重要意义。

三、结构优化技术在土建工程设计中的应用方法

(一)主要优化方法介绍

可以应用于土建工程设计的优化方法主要有数学规划法和优化准则法。数学规划法主要是利用数学的方法对设计中的设计中的工程变量进行更精准科学的规划,从而使得使得建筑的力学设计更为合理。相对于乙相对于优化准则法而言,数学规划法有更强的理论基础及通用如果常识如果长时间的归纳总结可以形成较多固定的运算方法,便于设计者进行使用。优化中优化准则法主要是在土建结构布局形成后,通过对建筑需求的准则进行研究分析,从而对设计方案进行优化的方法。优化准则法需要设计者有较多的实践经验以及专业素养,但整体工作原理较为简单,可操作性强。

(二)重视土建结构的耐久性

土建结构的耐久性主要受环境、自身材料寿命以及结构设计的影响。在环境方面,设计者有必要考虑到交通荷载、地震荷载、风荷载等因素。建筑自身材料的寿命随着使用年限的增加会出现功能退化的特点。同时,不同结构设计方案中,建筑材料的受力也有不同,对其使用寿命以及建筑整体抵御灾害的能力会产生较大的影响。因此设计者必须充分利用数学规划法对土建结构的使用寿命进行合理预测,确保设计方案的合理性。

(三)优化土建结构设计工作细节

土建结构工程材料并非理论环境中那么理想,而细小的问题不断积累则会影响各个构件的疲劳载荷承受能力,对最终土建结构工程整体结构产生较大的影响,因此土建工程设计需要重视工作细节,着眼于细微之处,不断优化各个工作环节。设计中一方面要保证抗震缝的宽度足够,另一方面需要确保悬挑梁的受力合理,避免后期投入使用后出现变形等问题。对于连续梁的设计,需要科学设计梁支座的配筋。最后,需要对建筑各个构件的承重情况进行检查优化,保证承重柱的有效截面高度,有效提高建筑的使用年限。

(四)促进实用性与艺术性的结合

随着人们生活水平的提升,用户在追求建筑实用性的同时,也对建筑的美感提出了更高的要求。因此,设计者也有必要从艺术性的角度对设计方案进行优化,努力接收更新的设计理念,对设计作品进行大胆创新。为了保证建筑实用性与艺术性的统一,设计者可以参考概念设计的设计理念。建筑在投入使用的过程中,不仅会受到环境的影响使得建筑材料受到损害,还会产生建筑功能或风格外貌过时的情况。因此设计者需要强化概念设计的理念,通过设计保证建筑长期内有较好的使用价值。

四、结束语

总而言之,土建工程项目在实施过程中会受到诸多因素的影响。具备良好专业素质的工程设计人员在设计过程中需要充分考虑各个影响因素,利用优化技术逐步克服土建工程项目实施过程中的常见问题,努力提升土建工程设计方案的可行性。着眼于工作细节,在保证设计方案的质量以及实用性的基础上,尽力融入更多的艺术元素,满足人们的审美要求,提高建筑的有效价值。

参考文献

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[4]徐力.优化技术在土建结构工程设计中的应用分析[J].中国高新技术企业,2016(30):119-120.

作者简介

汤文文(1989-5-20),女,汉族,籍贯:辽宁省锦州市,学历:本科,研究方向:结构工程。

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