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

（智方工程設(shè)計有限公司，江蘇 南京 210001）

土建工程是我國發(fā)展過程中的重點工作內(nèi)容之一，土建工程的發(fā)展對于促進(jìn)我國建筑的更好發(fā)展具有重要作用。在土建工程的開展過程中，土建結(jié)構(gòu)工程設(shè)計發(fā)揮了重要作用。保證土建結(jié)構(gòu)工程設(shè)計的科學(xué)性與合理性，可以為后續(xù)工作的開展打下良好基礎(chǔ)?；诖耍梢詫?yōu)化技術(shù)應(yīng)用在其中，加強(qiáng)土建結(jié)構(gòu)工程設(shè)計的可操作性。

1 土建結(jié)構(gòu)工程設(shè)計優(yōu)化技術(shù)

1.1 優(yōu)化方法

一般情況下，土建結(jié)構(gòu)工程設(shè)計優(yōu)化的主要方法有2 種，分別是數(shù)學(xué)規(guī)劃法與優(yōu)化準(zhǔn)則法。以數(shù)學(xué)規(guī)劃法為例，該方法通常用于處理非線性問題，以對建筑結(jié)構(gòu)力學(xué)特點的研究為重點，選擇最為適合的數(shù)學(xué)規(guī)范方案，計算工程設(shè)計中存在的變量。數(shù)學(xué)規(guī)劃法將工程項目作為工作的主要出發(fā)點與落腳點，使得工程設(shè)計的科學(xué)性與合理性得到保障[1]。優(yōu)化準(zhǔn)則法不僅原理簡單，同時使用也比較方便。

1.2 應(yīng)用原則

土建結(jié)構(gòu)工程應(yīng)用優(yōu)化技術(shù)進(jìn)行處理時要遵循相應(yīng)原則，這樣才能將優(yōu)化技術(shù)的作用與價值充分發(fā)揮出來（見表1）。1）在土建結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，需要應(yīng)用較為先進(jìn)的設(shè)計理念，同時不應(yīng)該只是追求滿足荷載強(qiáng)度問題。在這一過程中，對于使用年限需求問題、綜合規(guī)劃問題以及設(shè)計問題等進(jìn)行分析與研究。2）對于土建結(jié)構(gòu)的耐久性問題要給予更多關(guān)注與重視，因為實際土建工程在使用過程中，會受到不同因素的影響，例如風(fēng)雨、交通和人為等，使得材料結(jié)構(gòu)性能降低。為了最大程度地避免這一情況出現(xiàn)，要考慮耐久性問題，使結(jié)構(gòu)質(zhì)量得到保障。

表1 優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用原則

2 優(yōu)化技術(shù)在土建結(jié)構(gòu)工程設(shè)計應(yīng)用中的重要作用

將優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用在土建結(jié)構(gòu)工程設(shè)計中的重要作用，主要體現(xiàn)在確保土建結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量、實現(xiàn)建筑成本控制等方面，具體分析見表2。

表2 優(yōu)化技術(shù)在土建結(jié)構(gòu)工程設(shè)計中應(yīng)用的重要作用

2.1 確保土建結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量

將優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用在土建結(jié)構(gòu)工程設(shè)計中，可以最大程度地保證土建結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量。在所有的建筑項目中，最為重要的一點內(nèi)容就是工程質(zhì)量，這也是我國土建行業(yè)以及建筑行業(yè)發(fā)展的重點。但是，在實際工作中，經(jīng)常會受到不同因素的影響，使施工質(zhì)量無法達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，給土建施工部門以及企業(yè)的形象帶來很大影響，同時也威脅到土建工程使用的安全。為了避免此類情況的出現(xiàn)，要將優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用在其中，充分考慮其中的影響因素并進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，這樣可以在一定程度上避免在工作中以及使用中受到其他因素的影響，從而保證工程質(zhì)量。

2.2 實現(xiàn)建筑成本控制

在進(jìn)行土建結(jié)構(gòu)工程設(shè)計時，將優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用在其中，不僅可以保證土建結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量，同時還可以在一定程度上將施工成本控制在合理范圍內(nèi)[2]。一般情況下，土建結(jié)構(gòu)工程設(shè)計以及施工工作的開展，會涉及許多工作流程與工作內(nèi)容，施工規(guī)模與范圍較大，所以，會消耗許多人力資源、物力資源與財力資源。優(yōu)化技術(shù)能夠保證在土建結(jié)構(gòu)工程設(shè)計中，使得整個設(shè)計工作的合理性得到保障，使得各類資源能夠得到科學(xué)合理的配置，從而避免浪費(fèi)情況的出現(xiàn)，將建筑成本控制在有效范圍內(nèi)。

3 優(yōu)化技術(shù)在土建結(jié)構(gòu)工程設(shè)計中的應(yīng)用措施

3.1 加強(qiáng)建筑細(xì)部設(shè)計工作

將優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用在土建結(jié)構(gòu)工程設(shè)計中，需要相關(guān)工作人員對于整體優(yōu)化設(shè)計工作給予更多關(guān)注，加強(qiáng)建筑細(xì)部設(shè)計工作，使得最終設(shè)計的合理性得到保障。加強(qiáng)建筑細(xì)部設(shè)計工作時，可以從以下2 點展開。1）在進(jìn)行土建結(jié)構(gòu)工程的抗震性能設(shè)計時，可以采用加寬抗震縫的方式，這樣可以在一定程度上防止在地震發(fā)生時，在控陣風(fēng)兩側(cè)出現(xiàn)撞擊問題。2）對于連續(xù)梁與懸挑梁的設(shè)計，要在最大程度地保證其科學(xué)性[3]。在這一過程中，要嚴(yán)格地按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)定展開，滿足相應(yīng)的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)與設(shè)計需求。在此基礎(chǔ)上降低懸挑梁的截面應(yīng)力。在連續(xù)梁支座的設(shè)計中，還要加強(qiáng)負(fù)筋的設(shè)計，保證兩者之間科學(xué)合理的配置。在構(gòu)造柱設(shè)計過程中，因為其剛性相較于承重柱較低，所以在具體的設(shè)計過程中，要與稱重柱的剛性標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，使其支撐作用能夠得到充分發(fā)揮。與此同時，承重柱的截面高度要保證符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，并加強(qiáng)對梁柱線剛度比的控制。通過該種方式，使得土建工程的安全性與穩(wěn)定性得到保障，保證土建工程能夠具備良好的抗震性能。

3.2 聯(lián)系工程造價管理

在土建結(jié)構(gòu)工程設(shè)計中，造價管理是其中的重點工作內(nèi)容之一，在實際工作的開展中，需要相關(guān)工作人員能夠意識到工程造價管理的重要作用。發(fā)揮優(yōu)化技術(shù)作用，要與工程造價管理相結(jié)合。在進(jìn)行造價管理過程中，需要設(shè)置專門的造價管理部門，在該部門中需要每一位工作人員都能夠具備較強(qiáng)的責(zé)任心與工作能力，對造價管理工作能夠有正確的認(rèn)識。在進(jìn)行造價管理工作前，做好各類數(shù)據(jù)信息的收集工作，同時對不同的信息內(nèi)容進(jìn)行有效對比。結(jié)合現(xiàn)場實際情況與工作情況，確保工程造價合理性[4]。在對工程造價進(jìn)行管理的過程中，還可以通過構(gòu)建管理制度的方式，在工程造價管理制度的構(gòu)建中，要積極鼓勵工作人員參與到其中，發(fā)表自身的見解與看法，加強(qiáng)工程造價管理制度的可操作性。

3.3 完善前期工程設(shè)計

在土建結(jié)構(gòu)工程設(shè)計工作前，需要進(jìn)行前期的設(shè)計工作，在前期設(shè)計工作的合理性將會影響后期設(shè)計工作與施工工作?；诖?，要最大程度地保證前期設(shè)計工作的合理性，從而為相關(guān)企業(yè)創(chuàng)造更多的效益。完善前期工程設(shè)計的過程可以從2 點展開。1）從目前我國土建結(jié)構(gòu)工程的發(fā)展中不難看出，在前期設(shè)計工作的開展過程中，相關(guān)施工企業(yè)以及工作人員無法更好地將優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用在其中，這一情況的產(chǎn)生，使得工作人員在實際設(shè)計中的合理性無法保障，從而不僅會為設(shè)計工作帶來難度，并且會造成成本的增加。這對于施工工作的展開會產(chǎn)生制約，降低工作效率與工作質(zhì)量。為了防止此類情況的產(chǎn)生，設(shè)計人員在設(shè)計過程中，對于前期設(shè)計工作需要加大關(guān)注力度與重視程度，將優(yōu)化技術(shù)合理應(yīng)用在其中。2）在前期設(shè)計工作的開展過程中，要加強(qiáng)管理工作，通過管理可以及時發(fā)現(xiàn)其中存在的問題與不足，從而給出有效措施進(jìn)行調(diào)整與完善[5]，使施工質(zhì)量與施工效率都可以提升，更好地實現(xiàn)土建工程的發(fā)展。

3.4 加強(qiáng)綜合管理工作

將優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用在土建結(jié)構(gòu)工程設(shè)計中，為了達(dá)到良好的應(yīng)用效果，要加強(qiáng)綜合管理工作的展開。在加強(qiáng)綜合管理工作中，可以從以下2 點展開。1）加強(qiáng)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)材料選擇。在土建工程設(shè)計中，施工材料是其中的重點，并且會直接影響施工質(zhì)量與施工進(jìn)步?；诖?，在設(shè)計工作的開展中，對于材料的選擇與使用要給予更多關(guān)注與重視。在材料的選擇過程中，要嚴(yán)格遵守施工標(biāo)準(zhǔn)與施工需求，盡量選擇性價比比較高的施工材料。例如，在混凝土材料的選擇中，基礎(chǔ)層可以使用C10 混凝土，如果在設(shè)計與使用中，選擇其他類型的混凝土，將會對施工質(zhì)量產(chǎn)生影響，造成施工成本的增加。在這一過程中，可以加強(qiáng)對BIM 技術(shù)的應(yīng)用，構(gòu)建相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫，在數(shù)據(jù)庫中，對不同的材料信息內(nèi)容進(jìn)行整合，從而選擇最為適合的施工材料。2）加強(qiáng)荷載力優(yōu)化技術(shù)的應(yīng)用。隨著我國建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，使得建筑規(guī)模正在逐年增加，高層建筑與超高層建筑逐漸發(fā)展起來。樓層越高，荷載力將會提升，基于此，在實際設(shè)計與建設(shè)中，對于荷載力問題要進(jìn)行充分考慮。對不同因素，例如雨雪因素進(jìn)行分析，并給出相應(yīng)解決措施，將荷載控制在有效范圍內(nèi)，使建筑質(zhì)量得到保障。

3.5 加強(qiáng)框架結(jié)構(gòu)柱設(shè)計

框架結(jié)構(gòu)柱設(shè)計是土建結(jié)構(gòu)工程設(shè)計重要組成部分，對于框架結(jié)構(gòu)柱設(shè)計工作需要工作人員能夠加強(qiáng)重視程度。具體設(shè)計工作的展開要注意以下3 個問題。1）對抗震性能進(jìn)行充分考慮，嚴(yán)格按照相應(yīng)的抗震設(shè)計要求進(jìn)行加密工程操作。2）要將低于柱高區(qū)范圍要求作為工作標(biāo)準(zhǔn)，通過加密方式，保護(hù)樓梯、角柱間梯柱、框架柱。3）框架結(jié)構(gòu)柱截面部分應(yīng)該滿足1、2、3 級抗震標(biāo)準(zhǔn)，此時截面邊長要超過的40 cm。如果土建結(jié)構(gòu)設(shè)計的抗震標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到4 級，那么截面邊長要超過30 cm。這樣才能保證土建結(jié)構(gòu)工程設(shè)計合理性，保證后續(xù)土建工程的使用安全。

4 結(jié)語

綜上所述，優(yōu)化技術(shù)對于土建結(jié)構(gòu)工程設(shè)計工作的開展，具有重要作用。因此，為了保證土建結(jié)構(gòu)工程設(shè)計工作能夠有序的進(jìn)行，需要工作人員正確認(rèn)識優(yōu)化技術(shù)，從而充分發(fā)揮優(yōu)化技術(shù)的優(yōu)勢，為土建工程設(shè)計與施工建設(shè)工作的開展打下良好基礎(chǔ)。