基于土木工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化思考

葉斌

摘要：建筑安全是建筑工程中最需要關(guān)注的問題，而工程的建筑安全問題與房屋的建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計息息相關(guān)。正是由于這個原因，對設(shè)計人員的要求應(yīng)該更加的嚴格，而設(shè)計人員本身也應(yīng)該明確自己的工作的重要性，以高標準嚴格的要求自己，不斷的提高自身的專業(yè)技能，不斷總結(jié)經(jīng)驗教訓，為建筑工程安全提供強有力的保障。文章就通過分析土木工程建筑結(jié)構(gòu)中優(yōu)化設(shè)計的重要性進行了分析，并對目前存在的問題和改進措施作了簡要敘述。

關(guān)鍵詞：土木工程建筑;結(jié)構(gòu)設(shè)計;優(yōu)化技術(shù);應(yīng)用

要從技術(shù)上不斷提高，這樣才能夠保障建筑工程的安全。在實際的建筑設(shè)計方面，要讓設(shè)計人員知道自己的工作所發(fā)揮的重要作用，提高責任意識，促進行業(yè)發(fā)展，進而推動國家的經(jīng)濟水平不斷提高。

1 土木工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的重要性

1.1設(shè)計上的優(yōu)化

土木工程建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計的不斷優(yōu)化是必須的，因為人們所追求的生活品質(zhì)越來越高，對于這方面的要求相應(yīng)的也會越來越高，假如結(jié)構(gòu)設(shè)計不能夠緊緊跟隨時代潮流不斷進行優(yōu)化的話，那么它很快的就會被淘汰。人們對于住房的要求無外乎是安全、舒適、美觀以及實用這些，這些就是設(shè)計者應(yīng)該遵循的設(shè)計理念，最重要的是保證房屋的安全，其次是舒適度和美觀度，同時也不能忽視房屋的空間利用率，也就是實用方面，只有不斷的根據(jù)用戶的需求優(yōu)化自己的設(shè)計，才能夠保證這個行業(yè)的蓬勃發(fā)展。相比優(yōu)化之前，結(jié)構(gòu)優(yōu)化過后，工程造價明顯降低，通過技術(shù)性的結(jié)構(gòu)優(yōu)化，建筑所用材料的利用率明顯提高，房屋的美觀度和舒適度明顯的提高，施工作業(yè)流程更加順暢。

1.2施工過程中的優(yōu)化

建筑結(jié)構(gòu)工程從圖紙到施工，都是隨著時代變化而不斷發(fā)展的演變的，以前的建筑以多層，小高層為主，現(xiàn)在的建筑都是高層及超高層，時代的發(fā)展帶動建筑不斷優(yōu)化演變，老式的建筑方式方法不斷優(yōu)化。奮戰(zhàn)在一線的施工技術(shù)人員通過現(xiàn)場技術(shù)施工管理，會不斷總結(jié)經(jīng)驗優(yōu)缺點，通過不斷的實驗反復(fù)施工，最終得出一系列的優(yōu)化方案，反應(yīng)給設(shè)計單位，建設(shè)單位，最后形成新的施工方法及標準圖集，設(shè)計單位結(jié)合這些優(yōu)化，從源頭進行更深層次的優(yōu)化更新，推出更優(yōu)質(zhì)的結(jié)構(gòu)項目工程來適應(yīng)新時代的建筑需求。

2 土木工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化中需要遵守的原則

首先是要遵循層層構(gòu)建的原則，大量的實踐已經(jīng)證明，只有這樣的建筑過程才能夠最好的保證房屋建設(shè)的安全性，為了避免出現(xiàn)安全問題，在結(jié)構(gòu)設(shè)計時，必須要考慮到這個原則。再有就是因地選材的原則，由于不同的建筑構(gòu)件所發(fā)揮的作用是不同的，所以在設(shè)計過程中，就不能夠忽視這個重要的因素，讓這些建筑構(gòu)件最大限度的發(fā)揮它們自己的作用。最后要遵守的是優(yōu)劣互補的原則，作為設(shè)計人員，不能認為只坐在辦公室里畫畫圖紙就夠了，要真正的到工地中進行考察，要親自測量在設(shè)計過程中所需要的重要的數(shù)據(jù)，合理的運用優(yōu)劣互補的原則，讓每一處設(shè)計都能夠為用戶帶來最好的使用感受。

3 土木工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的優(yōu)化設(shè)計

3.1建立結(jié)構(gòu)優(yōu)化的模型

實踐證明，在土木工程建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計中，要想更好的對設(shè)計進行優(yōu)化，就要選擇數(shù)學模型的建立，通過數(shù)字化的顯示，準確的顯示出房屋的各種重要指標和關(guān)鍵數(shù)據(jù)，以及影響到設(shè)計的各個因素之間的關(guān)系。在模型建立的過程中，要按照下列的步驟進行規(guī)范化的建立，第一步，就是要確定設(shè)計變量是什么，這里所說的設(shè)計變量指的是會影響到建筑結(jié)構(gòu)的一些重要參數(shù)，比如說工程的預(yù)期造價、可能會出現(xiàn)的錯誤等等對設(shè)計會產(chǎn)生影響的參數(shù)。還要注意限制條件，有時就是因為忽略了這些看起來不起眼的細節(jié)，最后導(dǎo)致整個設(shè)計稿出現(xiàn)大問題，所以必須要重視設(shè)計過程中的每一個細節(jié)。要在構(gòu)建模型的過程中盡可能的減少計算量和需要用到編程的工程量，要巧妙的將一些關(guān)鍵因素用相對比較簡單的參數(shù)來代替，這樣可以大大的簡化設(shè)計流程，也就不容易出現(xiàn)錯誤。其次就是要確定目標函數(shù)，這是因為工程的總成本是有限的，要想精確的控制建筑成本，就需要在設(shè)計過程中巧妙的選取一個目標函數(shù)，通過函數(shù)的計算，可以很明確的知道實際建筑工程中建筑用材的實際尺寸，以及其他一些關(guān)鍵數(shù)據(jù)，最大限度的提高原材料的使用率，避免出現(xiàn)材料浪費的現(xiàn)象。最后，就是要提前確定好會限制到設(shè)計的因素，比如說資金，大小等等這些條件，提前明確了這些限制條件以后，才能夠綜合的進行考慮。對于設(shè)計者來說，要充分的應(yīng)用這些限制條件，盡可能的對建筑工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計進行優(yōu)化。

3.2 框剪結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)

框剪結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計前期所需要的技術(shù)，其實質(zhì)就是框架結(jié)構(gòu)與剪力墻所需要用到的一些技術(shù)手段的總和。這兩種結(jié)構(gòu)在建筑工程中發(fā)揮著重要的作用，主要是在擴大平面使用空間以及增加抗側(cè)立的剛度上用的比較多。所以在土木工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，要注意框剪結(jié)構(gòu)的設(shè)計技術(shù)的應(yīng)用，同時也要根據(jù)框剪結(jié)構(gòu)的受力特點，要綜合以往的設(shè)計經(jīng)驗，避免出現(xiàn)由于結(jié)構(gòu)方案設(shè)計的不合理造成的框架結(jié)構(gòu)浪費的現(xiàn)象。對于框架結(jié)構(gòu)和剪刀墻的構(gòu)造比例等，都是可以通過大量實踐摸索出設(shè)計的訣竅之處的，所以在建筑工程中，要多多注意建造特點，仔細觀察各部分的比例，總結(jié)經(jīng)驗。

4 如何在房屋結(jié)構(gòu)建筑中采用優(yōu)化技術(shù)

4.1 合理的確定設(shè)計理念

由于施工時所用到的數(shù)據(jù)可能與設(shè)計時所用到的數(shù)據(jù)有出入，這種差別就為具體的施工作業(yè)增加了一些難度，而這樣的情況并不少見，所以，設(shè)計人員在設(shè)計過程中就應(yīng)該考慮充分，選擇合適的設(shè)計理念。設(shè)計者在設(shè)計過程中，要根據(jù)房屋的具體特點，經(jīng)過各方面的綜合分析以后，選擇出合適的設(shè)計理念以后，再出完善的設(shè)計方案。此外，由于房屋在受力過程中，各種參數(shù)都有可能會發(fā)生變化，這樣的變化是不可避免的，所以設(shè)計人員在設(shè)計時就要考慮到這種不確定性，做好備用方案，以便根據(jù)不同的實際情況，及時的作出應(yīng)對。在大量的設(shè)計過后，我們還是可以看到，有經(jīng)驗的設(shè)計人員在設(shè)計的各個步驟都顯得比較成熟，最終設(shè)計出來的成果也令人比較滿意，所以在日常的工作中，還是要經(jīng)常對設(shè)計人員進行培訓，不斷的學習經(jīng)典的設(shè)計理念，以此來提高自己的專業(yè)素養(yǎng)。

4.2 正確的選取土木工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方案

通常情況下，設(shè)計人員都會設(shè)計出不止一套方案，目的是保障施工的順利完成，及時的應(yīng)對突發(fā)情況。設(shè)計的前提都是從客戶的要求出發(fā)的，而在具體的施工過程中，會出現(xiàn)各種各樣的問題，這個時候就需要設(shè)計人員對設(shè)計方案進行合理的取舍了，在不同的情況下選擇出最適合該種情況的設(shè)計方案，從而保障最后的完成效果是令人滿意的。所以設(shè)計人員就需要不斷的提升自己的專業(yè)水平，因為只有高水平的設(shè)計人員才可以很好的對不同的設(shè)計方案進行定奪。

5 優(yōu)化建筑物基本整體結(jié)構(gòu)時需要關(guān)注的內(nèi)容

5.1在建造建筑物開始前完善整體目標規(guī)劃

就目前的建筑情況來看，只有去完善好了整體的設(shè)計規(guī)劃，才可以在具體施工的時候不自亂陣腳，有把握成功。在施工過程中有非常多的外在因素會影響建筑物的品質(zhì)，所以在進行完善工作的時候，就必須要做好設(shè)計規(guī)劃，還要做好整體結(jié)構(gòu)的把握，這樣才能保障最后的成果有較高的品質(zhì)以及質(zhì)量。

5.2將現(xiàn)代科技與之進行充分的結(jié)合

由于時代的不斷發(fā)展演變，越來越多的科學技術(shù)被人類所掌握，現(xiàn)代社會最明顯的特征就是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)被運用到了很多的地方，并且都表現(xiàn)出了較好的影響。因此，可以將現(xiàn)代的網(wǎng)絡(luò)科學技術(shù)合理的運用到建筑物設(shè)計上去，這樣不僅方便了技術(shù)人員對其的操作，而且可以減少他們的工作量，進而提高他們的工作效率。運用數(shù)據(jù)呈現(xiàn)的方式，在施工的時候可以更方便直觀的了解其各項性能，減少失誤。

6 結(jié)論

綜上所述，土木工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化是進行建造過程中十分關(guān)鍵的一個步驟，也是開始進行施工前要做好的任務(wù)。上述文章已經(jīng)將設(shè)計優(yōu)化過程中所遇到的問題作出了分析，并提出了改進的策略。在時代的不斷前進中，只有不斷將現(xiàn)代科技與設(shè)計相結(jié)合，提高人才的專業(yè)素養(yǎng)，建筑物的設(shè)計創(chuàng)新才能生生不息，擁有美好未來。

參考文獻

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