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

許銳

摘 要：現(xiàn)如今，我國(guó)的國(guó)民經(jīng)濟(jì)在快速的發(fā)展，社會(huì)在不斷的進(jìn)步，對(duì)建筑行業(yè)要求也來(lái)越高。特別是在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，需要企業(yè)適當(dāng)?shù)恼{(diào)整設(shè)計(jì)方法，以此能夠更好的滿(mǎn)足現(xiàn)代人們對(duì)這方面的要求。對(duì)此，本文主要就對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法進(jìn)行探討，并對(duì)其具體應(yīng)用進(jìn)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(jì)；技術(shù)優(yōu)化

引言

相較于傳統(tǒng)類(lèi)型的房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，應(yīng)用優(yōu)化技術(shù)能夠有效降低建筑工程項(xiàng)目的整體造價(jià)，從而將工程材料的性能最大化發(fā)揮出來(lái)，協(xié)調(diào)好各個(gè)環(huán)節(jié)與工程單元之間的關(guān)系，同時(shí)全面提高土建工程的安全等級(jí)。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(jì)、適用、安全”目標(biāo)的順利達(dá)成。

1土木工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)常見(jiàn)問(wèn)題分析

1.1整體性不強(qiáng)

對(duì)于當(dāng)前很多土木工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作的開(kāi)展，其表現(xiàn)出來(lái)的一個(gè)突出問(wèn)題就是結(jié)構(gòu)方案的整體性不強(qiáng)，難以圍繞著整個(gè)土木工程建筑進(jìn)行全方位分析，如此也就導(dǎo)致相應(yīng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作存在零散問(wèn)題，很多區(qū)域的設(shè)計(jì)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(shí)際應(yīng)用過(guò)程中表現(xiàn)出一些較為明顯的缺陷。這種整體性不強(qiáng)的問(wèn)題不僅僅表現(xiàn)在結(jié)構(gòu)自身的各個(gè)組成部分方面，還具體表現(xiàn)在土木工程建筑和周?chē)h(huán)境存在著明顯的不協(xié)調(diào)，進(jìn)而也就容易產(chǎn)生一些矛盾。既無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)于周?chē)匀毁Y源以及可再生能源的充分運(yùn)用，還容易導(dǎo)致一些較為明顯污染和損害問(wèn)題的出現(xiàn)。

1.2細(xì)節(jié)處理不嚴(yán)謹(jǐn)

在土木工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作落實(shí)中，對(duì)于一些關(guān)鍵細(xì)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(jì)問(wèn)題的出現(xiàn)都表現(xiàn)在一些細(xì)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(jì)細(xì)節(jié)方面的具體問(wèn)題表現(xiàn)，其具體呈現(xiàn)也是多方面的，比如對(duì)于當(dāng)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(huì)因?yàn)榭紤]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(wèn)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(gè)土木工程建筑的有效應(yīng)用。

1.3設(shè)計(jì)方案呈現(xiàn)存在問(wèn)題

土木工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作的有效落實(shí)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(jì)方案的施工指導(dǎo)作用，促使其能夠體現(xiàn)出較強(qiáng)的參考效果，必須要圍繞著設(shè)計(jì)方案進(jìn)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(dāng)前具體設(shè)計(jì)方案的成型中，其在的問(wèn)題是比較繁雜的。比如對(duì)于一些具體標(biāo)識(shí)，容易因?yàn)橐?guī)范性和標(biāo)準(zhǔn)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(huì)影響到設(shè)計(jì)方案的準(zhǔn)確應(yīng)用，同樣也損害了土木工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)價(jià)值，需要在后續(xù)設(shè)計(jì)工作開(kāi)展中引起設(shè)計(jì)人員的足夠重視。

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

2.1土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與概念設(shè)計(jì)優(yōu)化

土建工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案需要有多重結(jié)構(gòu)與布局設(shè)計(jì)選擇，在實(shí)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(yùn)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(duì)一些細(xì)節(jié)問(wèn)題進(jìn)行處理時(shí)也要做到隨機(jī)應(yīng)變，尤其是對(duì)于那些無(wú)法運(yùn)用計(jì)算機(jī)軟件來(lái)解決的問(wèn)題，則需要由設(shè)計(jì)人員根據(jù)實(shí)際情況來(lái)展開(kāi)全方位的分析，最終給出準(zhǔn)確的判斷。概念設(shè)計(jì)的核心之處就在于，根據(jù)房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的規(guī)律和原則，同時(shí)按照土建工程項(xiàng)目的以往經(jīng)驗(yàn)來(lái)展開(kāi)更進(jìn)一步的研究設(shè)計(jì)，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(jì)與概念設(shè)計(jì)處理

對(duì)房屋結(jié)構(gòu)的概念設(shè)計(jì)問(wèn)題處理同樣有多種形式可供選擇，但卻具有著相同的目標(biāo)，即為無(wú)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(dá)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(jì)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(lái)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(xiàng)因素，地震具有著超強(qiáng)的破壞性，因此必須要將其設(shè)為概念設(shè)計(jì)中的一項(xiàng)重點(diǎn)課題。在進(jìn)行房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)提前做好相關(guān)的準(zhǔn)備工作，以此來(lái)提高房屋建筑的抗震性能，從根本上將降低由地震對(duì)房屋結(jié)構(gòu)所帶來(lái)的損害。具體的措施如下：保證房屋建筑材料的剛度處于對(duì)稱(chēng)且均勻的狀態(tài)，進(jìn)一步提高房屋結(jié)構(gòu)的抗震等級(jí)，同時(shí)采用延性設(shè)計(jì)來(lái)達(dá)到減緩的作用；其次，在房屋結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)上還可以考慮實(shí)行多道防御系統(tǒng)，通過(guò)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(qiáng)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的剪力墻結(jié)構(gòu)布局

在房屋結(jié)構(gòu)中進(jìn)行上部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)，作為設(shè)計(jì)工作者，首先就要重視對(duì)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(shí)還要將實(shí)際樓層結(jié)構(gòu)中心與樓層平面剛度的中心進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕Y(jié)合。當(dāng)房屋類(lèi)型具備相關(guān)條件，設(shè)計(jì)人員可應(yīng)用大開(kāi)間剪力墻構(gòu)造，此外也可按照要求對(duì)墻肢實(shí)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(guò)對(duì)這種設(shè)計(jì)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(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(jì)方法上，要結(jié)合實(shí)際選擇合適的方法。特別是對(duì)電氣優(yōu)化這方面的應(yīng)用。因電氣優(yōu)化在整個(gè)房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中占有重要的位置，因而需要工作人員對(duì)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(xiàn)會(huì)通過(guò)梁體這個(gè)環(huán)節(jié)，因而在設(shè)計(jì)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(jì)的實(shí)用性和藝術(shù)性

對(duì)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(jìn)行建筑物設(shè)計(jì)時(shí)，建筑設(shè)計(jì)師會(huì)盡可能的將自己的想法與意圖淋漓盡致的表現(xiàn)出來(lái)，以期能夠呈現(xiàn)出更具實(shí)用性和藝術(shù)性的優(yōu)秀作品。為此，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師需要優(yōu)先考慮到建筑的安全性與實(shí)用性，在此基礎(chǔ)之上來(lái)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(lái)展現(xiàn)出自己的美學(xué)意圖。在實(shí)際的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)師要保證平面布局的準(zhǔn)確性、對(duì)稱(chēng)性以及規(guī)則性等，同時(shí)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(guò)此種方式來(lái)避免建筑物在使用過(guò)程中因荷載作用過(guò)大而發(fā)生扭轉(zhuǎn)情況。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的豎向布局設(shè)計(jì)中，需要優(yōu)先考慮到房屋建筑的功能性，應(yīng)當(dāng)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(shí)運(yùn)用轉(zhuǎn)換層來(lái)將設(shè)計(jì)難度與成本控制在合理的范圍內(nèi)。

結(jié)語(yǔ)

綜合上述，在當(dāng)前工程建設(shè)中，選擇合理的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，不僅能夠在一定程度上使得建筑設(shè)計(jì)滿(mǎn)足相關(guān)要求，同時(shí)還極大的減少經(jīng)濟(jì)損耗。由此可見(jiàn)，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化是十分有必要的。通過(guò)本文對(duì)當(dāng)前建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化方法及應(yīng)用進(jìn)行深入分析后，相關(guān)設(shè)計(jì)人員首先就要認(rèn)識(shí)到建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(qiáng)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的剪力墻結(jié)構(gòu)布局、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中需要注重設(shè)計(jì)的協(xié)調(diào)性以及注重對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中電氣的合理應(yīng)用這對(duì)幾個(gè)方面應(yīng)用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化方法。這樣做，對(duì)企業(yè)發(fā)展以及整個(gè)建筑行業(yè)可持續(xù)發(fā)展起到重要的推動(dòng)作用。

參考文獻(xiàn)

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（作者單位：科信建設(shè)項(xiàng)目管理有限公司青島分公司）