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

王文君 栗運(yùn)濤

【摘 ?要】將優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用到土建結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)的過程中，能夠滿足人們對房屋建筑的質(zhì)量要求，提高房屋建筑的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。因此，在今后的房屋建筑中有必要進(jìn)一步深化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化，只有這樣，才能更好的滿足人們對房屋建筑提出的要求，進(jìn)而促進(jìn)房屋建筑工程的持久發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】土建工程;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);優(yōu)化技術(shù)

優(yōu)質(zhì)的工程設(shè)計(jì)可以提高土建工程的質(zhì)量，降低施工成本，所以如何進(jìn)行土建結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)的有效應(yīng)用是當(dāng)今建筑企業(yè)比較重視的一個(gè)問題。本文以促進(jìn)建筑行業(yè)快速發(fā)展為目的，對優(yōu)化技術(shù)在土建結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)中的有效應(yīng)用進(jìn)行了一定的分析和探究，希望可以為我國建筑行業(yè)的發(fā)展提供一定參考價(jià)值。

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。

2 建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)應(yīng)該注意的主要問題

2.1 設(shè)計(jì)人員要注重細(xì)部優(yōu)化

建筑設(shè)計(jì)人員必須注重整體設(shè)計(jì)，在整體設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上還要充分考慮細(xì)部設(shè)計(jì)，要加強(qiáng)對土建結(jié)構(gòu)的精細(xì)設(shè)計(jì)。例如增加現(xiàn)澆板的受力程度避免拐角裂縫的出現(xiàn)、盡量劃分矩形板塊的現(xiàn)澆板設(shè)計(jì)，一般要保證建筑的穩(wěn)定性，多采用按單筋矩形截面設(shè)計(jì)。

在計(jì)算機(jī)技術(shù)和優(yōu)化設(shè)計(jì)理論相互結(jié)合的時(shí)代，優(yōu)化技術(shù)已經(jīng)從工程實(shí)踐問題逐漸向數(shù)學(xué)問題過渡，所以土建工程設(shè)計(jì)人員必須加強(qiáng)自身基于計(jì)算機(jī)技術(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)分析能力，從而提升自身設(shè)計(jì)的科學(xué)性。

2.2 建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)的應(yīng)用要注意到前期的參與

土建工程建設(shè)前期的設(shè)計(jì)方案將對建筑項(xiàng)目的造價(jià)產(chǎn)生直接的影響，對設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化是節(jié)約成本很好的做法，但是大多數(shù)前期方案的確定中多不包括結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)，這樣就會導(dǎo)致相關(guān)的設(shè)計(jì)工作人員在進(jìn)行土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)無法很好地考慮土建結(jié)構(gòu)的可行性和合理性，這樣只會增加土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的難度，會致使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作成本不斷增加，所以土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員在前期設(shè)計(jì)時(shí)必須充分融合優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，從而有效地節(jié)約土建成本。

3土建結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)中優(yōu)化技術(shù)的應(yīng)用

3.1建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化

（1）選擇參數(shù)變量。在實(shí)際的土建結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)工作當(dāng)中，設(shè)計(jì)人員為盡量保證設(shè)計(jì)思想的正確性，會通過多種手段去盡可能獲取更多的與工程相關(guān)的參數(shù)，并且將這部分參數(shù)視作為變量。比如，在建筑工程當(dāng)中，常被當(dāng)作變量的參數(shù)有房屋價(jià)格參數(shù)、預(yù)期出現(xiàn)的損失參數(shù)等等，在進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化的過程中，設(shè)計(jì)人員則需要對所收集的參數(shù)進(jìn)行分析，預(yù)判其變化可能對工程造成的影響，以及由于復(fù)雜程度帶給工程進(jìn)度的影響?；诖朔N情況，在實(shí)際的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化分析階段，倘若設(shè)計(jì)人員將變幅偏小的參數(shù)或者印象因素偏少的參數(shù)選為設(shè)計(jì)指標(biāo)，則會大大降低設(shè)計(jì)、編程的工作難度，進(jìn)而更為快速地找準(zhǔn)目標(biāo)點(diǎn)，開展設(shè)計(jì)工作。

（2）確定函數(shù)。在具體的土建結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)優(yōu)化工作當(dāng)中，設(shè)計(jì)人員一般會從眾多相似函數(shù)當(dāng)中去確定目標(biāo)函數(shù)。比如在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)的施工過程中，設(shè)計(jì)人員針對房屋橫截面規(guī)格與鋼筋規(guī)格進(jìn)行最優(yōu)化的函數(shù)選擇，并且對所確定函數(shù)的性質(zhì)進(jìn)行深入細(xì)致地分析，進(jìn)而從施工成本方面予以考慮整個(gè)鋼結(jié)構(gòu)項(xiàng)目的具體設(shè)計(jì)。

（3）條件衡量。一般來講，在實(shí)際的土建結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)工作中，為保證優(yōu)化后的房屋建筑具有更加的耐久性與穩(wěn)定性，則需要在設(shè)計(jì)過程中針對房屋規(guī)格、結(jié)構(gòu)剛性、構(gòu)架穩(wěn)定性等不同因素可能對房屋造成的影響進(jìn)行具體的分析與充分考慮，同時(shí)結(jié)合不同的設(shè)計(jì)要求對整體的施工條件予以精準(zhǔn)衡量。此外，還應(yīng)針對施工當(dāng)中的約束性條件進(jìn)行全面分析，保證在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中的所有指標(biāo)都與房屋建筑的質(zhì)量控制要求相符合，進(jìn)而達(dá)到設(shè)計(jì)優(yōu)化的目標(biāo)。

3.2強(qiáng)化房屋建筑防震安全結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在房屋建筑的具體使用中，會不可避免地遇到許多不可抗外力，尤其是毫無規(guī)律可循的地震，所以在進(jìn)行土建結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)工作時(shí)，一定要綜合考量地震荷載效果，保證房屋建筑的安全性與整體質(zhì)量。通過對這一點(diǎn)進(jìn)行重點(diǎn)分析研究，在設(shè)計(jì)中采取科學(xué)合理的措施去提升房屋建筑的抗震能力?，F(xiàn)如今，關(guān)于如何強(qiáng)化房屋建筑的防震安全結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，已經(jīng)有很多成熟的技術(shù)方案，比如將房屋建筑設(shè)計(jì)成結(jié)構(gòu)對稱，促使其荷載承受力處在平衡狀態(tài)，使得建筑物的延性增大，其結(jié)構(gòu)的風(fēng)險(xiǎn)截面也會變少;或是選擇延性建筑結(jié)構(gòu)，采取多道設(shè)防，利用非必須構(gòu)件對重要構(gòu)件予以保護(hù)，進(jìn)而強(qiáng)化房屋建筑的抗震性能。

3.3概念設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)的應(yīng)用

在土建結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)中應(yīng)用優(yōu)化技術(shù)，應(yīng)該有機(jī)結(jié)合計(jì)算機(jī)與人工在設(shè)計(jì)方面的優(yōu)勢，而并不是完全的依賴于計(jì)算機(jī)軟件去完成所有的設(shè)計(jì)，只有這樣才能夠在土建結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)中充分發(fā)揮概念設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)的最大實(shí)效。此外，在選擇施工建筑材料的過程中，為了能夠?qū)Ω鞣N材料的優(yōu)勢與劣勢進(jìn)行綜合考慮，仍舊需要采取人工選擇的方式進(jìn)行最優(yōu)化選擇。針對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)方面，相關(guān)人員要結(jié)合項(xiàng)目設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)予以優(yōu)化利用，同樣不可完全依賴于計(jì)算機(jī)軟件的分析，雖然計(jì)算機(jī)軟件能夠快速地對各類數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算設(shè)計(jì)，但無法基于房屋建筑項(xiàng)目的實(shí)際需求設(shè)計(jì)出具體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，所以在應(yīng)用過程中需保持合理性，與項(xiàng)目實(shí)情相聯(lián)系。

4優(yōu)化技術(shù)對土建結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)而言的重要性

之所以對優(yōu)化技術(shù)在土建結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用進(jìn)行深入的研究，對其應(yīng)用效果進(jìn)行詳細(xì)的分析，是因?yàn)閷τ谕两ńY(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)而言，優(yōu)化技術(shù)具有非常重要的意義。首先，能夠體現(xiàn)出非常重要的一點(diǎn)，那就是在工程質(zhì)量上有所改善，眾所周知，對于建筑工程而言，最重要的就是工程質(zhì)量，這也是決定這一行業(yè)發(fā)展效果的一個(gè)關(guān)鍵因素，所以必須要保證工程質(zhì)量。然而影響工程質(zhì)量的原因比較多，尤其是在前期的設(shè)計(jì)階段，如果沒有充分考慮到施工過程中的各種因素，以及建筑物使用過程中的多種因素對建筑質(zhì)量的影響，那么就難以保證其使用壽命。尤其對于土建工程而言，其質(zhì)量會受到施工材料、施工技術(shù)以及環(huán)境因素等多方面的影響，尤其是環(huán)境因素，土質(zhì)狀況、風(fēng)力以及地震災(zāi)害，乃至車禍等人為禍患都會對其造成不同程度的影響。所以進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)就更為重要了，普通的設(shè)計(jì)方案不足以應(yīng)對這所有的突發(fā)狀況，所以需要將優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用其中，充分考慮到所有的影響因素。經(jīng)過多年的應(yīng)用發(fā)現(xiàn)，使用優(yōu)化技術(shù)的土建結(jié)構(gòu)工程在質(zhì)量上有明顯的提高，對于各種問題的應(yīng)對也更加有效，所以這是一個(gè)非常重要的意義。

5結(jié)束語

隨著我國建設(shè)力度不斷的增強(qiáng)，建筑行業(yè)在我國經(jīng)濟(jì)體制中的地位也在不斷的提高，這使土建結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)變的越來越重要。在工程設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員要加強(qiáng)優(yōu)化技術(shù)的有效應(yīng)用，保證建筑質(zhì)量，努力滿足人們的生活需求，增強(qiáng)建筑企業(yè)的收益，為人們的優(yōu)質(zhì)生活提供有效保障。

參考文獻(xiàn)：

[1]馮蕾蕾，盧崢.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[J].綠色環(huán)保建材，2017.