優(yōu)化技術(shù)在土建結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用分析

王琳

摘 要：在土建結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)中優(yōu)化技術(shù)有著重要的應(yīng)用價(jià)值，它不僅可以為土建施工節(jié)約大量的人力物力，還能提高土建工程的施工質(zhì)量，保證了土建工程的安全性。所以要想提高土建工程的綜合性能，增加土建施工企業(yè)的收益，必須要從工程設(shè)計(jì)入手，加強(qiáng)優(yōu)化技術(shù)的有效應(yīng)用，確保工程設(shè)計(jì)的合理性、科學(xué)性、可行性。

關(guān)鍵詞：優(yōu)化技術(shù)；土建結(jié)構(gòu)工程；工程設(shè)計(jì)；有效應(yīng)用

1優(yōu)化技術(shù)在土建結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用價(jià)值及意義

在任何國(guó)家任何一個(gè)土建企業(yè)，都想利用有效的付出換取做大的利益，盡量減小土建的施工成本。優(yōu)化技術(shù)在土建工程設(shè)計(jì)中的有效應(yīng)用既能保證建筑的整體質(zhì)量，還能減少企業(yè)的資金投入，使自身的經(jīng)濟(jì)利益最大化。優(yōu)化技術(shù)經(jīng)過多年的發(fā)展較比以往的技術(shù)理念已經(jīng)有了較大的改觀，對(duì)工程成本投入有著更好的降低效果。優(yōu)化技術(shù)的合理應(yīng)用可以更好的選擇建筑材料，協(xié)調(diào)建筑各個(gè)施工環(huán)節(jié)的內(nèi)在關(guān)系，保證建筑擁有更高的質(zhì)量和安全，確保人們的生命財(cái)產(chǎn)得到較高的保障。另外優(yōu)化技術(shù)在工程設(shè)計(jì)中的有效應(yīng)用可以使設(shè)計(jì)方案的選擇擁有更好的科學(xué)性，所以說優(yōu)化技術(shù)的有效應(yīng)用是一件非常重要的工作，對(duì)土建結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)擁有重大的幫助作用。隨著我國(guó)土建事業(yè)的發(fā)展，建筑的高度與層數(shù)也在逐漸的增加，這對(duì)建筑的各項(xiàng)指標(biāo)有著嚴(yán)格的要求。在固定的建筑面積范圍內(nèi)，優(yōu)化技術(shù)在土建工程設(shè)計(jì)中的合理運(yùn)用可以更好為土建施工提供更科學(xué)的方案，保證建筑的各方面性能滿足人們的生活需求，提高建筑的有效價(jià)值。

2優(yōu)化技術(shù)在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用原則

2.1 從設(shè)計(jì)理念上加深對(duì)土建結(jié)構(gòu)使用壽命的理解

我國(guó)在土建結(jié)構(gòu)工程的設(shè)計(jì)理念上，逐漸改變了原本的簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)符合載荷強(qiáng)度的設(shè)計(jì)原則，保證不但符合載荷強(qiáng)度需求，而且要符合使用壽命需求的設(shè)計(jì)思路，因而國(guó)際上要求的土建結(jié)構(gòu)建設(shè)的使用壽命相一致。深刻理解土建結(jié)構(gòu)的使用壽命，并對(duì)結(jié)構(gòu)的重要性的確定手段展開研究。然而，在確定使命壽命上較為簡(jiǎn)單，而可靠性不夠，必須由大量模擬實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。使用壽命得以確定后，必須全面考慮土建結(jié)構(gòu)建設(shè)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行（包括養(yǎng)護(hù)、維修、管理），保證修建的土建結(jié)構(gòu)能實(shí)現(xiàn)預(yù)期壽命。

2.2 進(jìn)一步關(guān)注土建結(jié)構(gòu)的耐久性問題

在建造和使用土建結(jié)構(gòu)中，必然會(huì)受到環(huán)境、有害化學(xué)物質(zhì)的影響，同時(shí)還會(huì)遭受巨大的交通荷載、地震荷載、風(fēng)荷載、疲勞荷載甚至是超載，還看產(chǎn)生人禍等安全意外，并且土建結(jié)構(gòu)使用的材料不會(huì)自動(dòng)退化自身性能，結(jié)構(gòu)中各個(gè)部門或多或少會(huì)被損壞。從大部分的病害實(shí)例可知，不僅包括施工和材料兩個(gè)因素，而且構(gòu)造上也就是設(shè)計(jì)上的不足對(duì)結(jié)構(gòu)耐久性也有影響，并具有決定性作用。

2.3 不能忽視環(huán)境對(duì)于土建結(jié)構(gòu)及構(gòu)件的影響

在設(shè)計(jì)土建結(jié)構(gòu)工程結(jié)構(gòu)耐久性時(shí)，特別要對(duì)環(huán)境因素對(duì)鋼筋和混凝土產(chǎn)生的腐蝕反應(yīng)給予高度重視。針對(duì)海邊的土建結(jié)構(gòu)來說，必須要對(duì)環(huán)境的氯離子侵蝕狀況進(jìn)行充分了解，該類型的環(huán)境因素會(huì)嚴(yán)重腐蝕土建結(jié)構(gòu)耐久性，這一影響產(chǎn)生極大影響。

2.4 更深入地研究土建結(jié)構(gòu)在疲勞荷載作用下的反應(yīng)及對(duì)策

因?yàn)樵谕两ńY(jié)構(gòu)中承擔(dān)著動(dòng)荷載作用，包括活荷載作用和風(fēng)荷載作用，該類的作用力會(huì)對(duì)土建結(jié)構(gòu)內(nèi)部形成循環(huán)往復(fù)并產(chǎn)生變化的應(yīng)力，不僅會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響，使其震動(dòng)，甚至?xí)o結(jié)構(gòu)帶來疲勞損傷，這一問題逐漸積累，對(duì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大的傷害。因?yàn)橥两ńY(jié)構(gòu)工程使用的材料一般難以實(shí)現(xiàn)真正的均勻和連續(xù)，同時(shí)會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)較小的問題和不足，在上述循環(huán)往復(fù)并不斷變化的應(yīng)力的作用和影響下，這些細(xì)小的問題都會(huì)逐漸擴(kuò)大，進(jìn)而形成一定損傷，這些必須受到重視，否則會(huì)逐漸惡化，對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不利，影響其安全性。而在研究疲勞荷載作用上，不單單是研究土建結(jié)構(gòu)工程的整體結(jié)構(gòu)，通過實(shí)踐可知，一些土建結(jié)構(gòu)關(guān)鍵部位上的構(gòu)件由于未能有效抵抗疲勞荷載作用，進(jìn)而導(dǎo)致局部失效，最終則造成了土建結(jié)構(gòu)工程整體結(jié)構(gòu)失效。

3土建結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)的主要優(yōu)化方法

3.1數(shù)學(xué)規(guī)劃法

結(jié)構(gòu)物對(duì)力學(xué)設(shè)計(jì)有著較為嚴(yán)格的要求，如果結(jié)構(gòu)的力學(xué)設(shè)計(jì)不合理、不科學(xué)，那么建筑自身的承重能力與承重質(zhì)量就無法滿足人們的基本要求，對(duì)建筑質(zhì)量有著重要的不利影響。數(shù)學(xué)規(guī)劃法是以對(duì)建筑結(jié)構(gòu)力學(xué)研究為切入點(diǎn)加強(qiáng)對(duì)土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行有效優(yōu)化和規(guī)劃的一種新穎手段。合理的使用數(shù)學(xué)規(guī)劃法可以使設(shè)計(jì)中的工程變量達(dá)到最優(yōu)數(shù)字，進(jìn)而是設(shè)計(jì)變得更加合理化、科學(xué)化。在通常情況下，數(shù)學(xué)規(guī)劃法的運(yùn)用更加適合處理非線性問題，但是經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的歸納和總結(jié)也形成不同的運(yùn)算方法，但是這些運(yùn)算方法都對(duì)基礎(chǔ)理論知識(shí)有著嚴(yán)格的要求，而且具有一定的通用性。

3.2優(yōu)化準(zhǔn)則法

優(yōu)化準(zhǔn)則法是一種以土建工程本身結(jié)構(gòu)為切入點(diǎn)，對(duì)滿足優(yōu)化設(shè)計(jì)要求時(shí)需要的準(zhǔn)則進(jìn)行有效研究的手段。為了能更好的尋求這些準(zhǔn)則準(zhǔn)確的解，人們通常會(huì)采用迭代法來實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，所以在運(yùn)用優(yōu)化準(zhǔn)則法時(shí)必須要有足夠的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和理論做依據(jù)，通過分析和研究得到最終的解，進(jìn)而完成優(yōu)化設(shè)計(jì)。優(yōu)化準(zhǔn)則法的工作原理比較簡(jiǎn)單、易懂，所以更方便人們使用，但是它也存在著一定的缺點(diǎn)，只有在土建結(jié)構(gòu)布局已經(jīng)形成之后才能有效使用優(yōu)化準(zhǔn)則法，這就限制了它的使用范圍，進(jìn)而降低了它的使用能力。

4如何在土建結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)中進(jìn)行有效的優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用

4.1 面對(duì)常見問題應(yīng)采用的優(yōu)化方法

優(yōu)化技術(shù)的有效應(yīng)用必須要對(duì)土建結(jié)構(gòu)工程的每一個(gè)工作細(xì)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化，充分重視施工細(xì)節(jié)的重要性，在設(shè)計(jì)中需要采用的優(yōu)化措施主要有以下幾點(diǎn)：一是對(duì)抗震縫的設(shè)計(jì)要盡量增加其寬度，避免由于地震使抗震縫碰撞時(shí)出現(xiàn)較大的問題。二是在進(jìn)行懸挑梁設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該對(duì)其截面進(jìn)行有效設(shè)計(jì)，盡量降低其所受應(yīng)力，增加它的受力能力，進(jìn)而防止懸挑梁在應(yīng)力作用下產(chǎn)生形變。三是注意優(yōu)化連續(xù)梁的設(shè)計(jì)，保證其設(shè)計(jì)有別于單梁，同時(shí)加強(qiáng)對(duì)梁支座配筋情況進(jìn)行合理規(guī)劃。四是加強(qiáng)對(duì)構(gòu)造柱的優(yōu)化設(shè)計(jì)，對(duì)于擁有重要作用的承重梁下的構(gòu)造柱要努力提高其強(qiáng)度和剛度，保證其擁有較強(qiáng)的承重能力。五是加強(qiáng)對(duì)承重柱的優(yōu)化設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)時(shí)盡量使承重柱有足夠有效的截面高度，進(jìn)而提高建筑的質(zhì)量和使用壽命。

4.2 增強(qiáng)設(shè)計(jì)的實(shí)用性和藝術(shù)性，促進(jìn)二者融合

建筑的主要目的是要為人們提供更加優(yōu)質(zhì)的生活，所以在進(jìn)行土建工程設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員不僅要考慮建筑的實(shí)用性，同時(shí)還要使建筑擁有較高的美感，滿足人們對(duì)藝術(shù)的追求，努力將實(shí)用性與藝術(shù)性有效的融入到工程設(shè)計(jì)之中，進(jìn)而達(dá)到優(yōu)化設(shè)計(jì)的目的。我國(guó)人民的生活已經(jīng)得到了顯著的提高，在人們生活質(zhì)量提高的同時(shí)，人們對(duì)藝術(shù)也有了更多的追求，所以建筑設(shè)計(jì)在滿足質(zhì)量要求的同時(shí)應(yīng)盡量保證其擁有藝術(shù)性，進(jìn)而保證工程設(shè)計(jì)得到一定的優(yōu)化。

4.3增強(qiáng)概念設(shè)計(jì)

概念設(shè)計(jì)是近些年來比較新穎的一種設(shè)計(jì)理念，其終極目的是使建筑擁有較強(qiáng)的穩(wěn)定性和安全性。由于建筑的使用周期較長(zhǎng)，在使用過程中會(huì)受各種因素影響，如何保證建筑在受各種不利因素影響下依舊有較強(qiáng)的使用能力是優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用的重點(diǎn)方向，同時(shí)也是概念設(shè)計(jì)的主要理念，如果土建結(jié)構(gòu)工程在設(shè)計(jì)時(shí)就存在一定的問題，那么建筑成品肯定也會(huì)存在問題，這產(chǎn)生的后果是非常嚴(yán)重的。所以增加概念設(shè)計(jì)是優(yōu)化技術(shù)有效應(yīng)用的重要手段。

結(jié)束語

綜上所述，對(duì)于土建工程項(xiàng)目管理來說，各種內(nèi)外部因素均容易影響工程項(xiàng)目中工程土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的管理應(yīng)用工作，因此，工程設(shè)計(jì)人員在項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段必須將各種影響因素充分考慮在內(nèi)，并制定相應(yīng)的對(duì)策，盡可能實(shí)現(xiàn)整個(gè)土建工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段以控制與管理新技術(shù)為理念。工程設(shè)計(jì)人員在項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段必須將各種影響因素充分考慮在內(nèi)，并制定相應(yīng)的對(duì)策，盡可能實(shí)現(xiàn)整個(gè)土建工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段以控制與管理新技術(shù)為理念。只有這樣，土建工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段的土建結(jié)構(gòu)優(yōu)化控制與管理才能得以強(qiáng)化，從而為土建工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段管理乃至整個(gè)項(xiàng)目管理打下扎實(shí)基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1]石善民.韓素容.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及規(guī)范應(yīng)用中若干問題的探討[J].工程質(zhì)量，2010（3）.

[2]潘云丹.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中值得注意的若干問題[J].黑龍江科技信息，2010（3）.endprint