優化技術在土建結構工程設計中的應用分析

王琳

摘 要：在土建結構工程設計中優化技術有著重要的應用價值，它不僅可以為土建施工節約大量的人力物力，還能提高土建工程的施工質量，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，增加土建施工企業的收益，必須要從工程設計入手，加強優化技術的有效應用，確保工程設計的合理性、科學性、可行性。

關鍵詞：優化技術；土建結構工程；工程設計；有效應用

1優化技術在土建結構工程設計中的應用價值及意義

在任何國家任何一個土建企業，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。優化技術在土建工程設計中的有效應用既能保證建筑的整體質量，還能減少企業的資金投入，使自身的經濟利益最大化。優化技術經過多年的發展較比以往的技術理念已經有了較大的改觀，對工程成本投入有著更好的降低效果。優化技術的合理應用可以更好的選擇建筑材料，協調建筑各個施工環節的內在關系，保證建筑擁有更高的質量和安全，確保人們的生命財產得到較高的保障。另外優化技術在工程設計中的有效應用可以使設計方案的選擇擁有更好的科學性，所以說優化技術的有效應用是一件非常重要的工作，對土建結構工程設計擁有重大的幫助作用。隨著我國土建事業的發展，建筑的高度與層數也在逐漸的增加，這對建筑的各項指標有著嚴格的要求。在固定的建筑面積范圍內，優化技術在土建工程設計中的合理運用可以更好為土建施工提供更科學的方案，保證建筑的各方面性能滿足人們的生活需求，提高建筑的有效價值。

2優化技術在房屋結構設計中的應用原則

2.1 從設計理念上加深對土建結構使用壽命的理解

我國在土建結構工程的設計理念上，逐漸改變了原本的簡單的設計符合載荷強度的設計原則，保證不但符合載荷強度需求，而且要符合使用壽命需求的設計思路，因而國際上要求的土建結構建設的使用壽命相一致。深刻理解土建結構的使用壽命，并對結構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單，而可靠性不夠，必須由大量模擬實驗進行驗證。使用壽命得以確定后，必須全面考慮土建結構建設的規劃、設計、施工、運行（包括養護、維修、管理），保證修建的土建結構能實現預期壽命。

2.2 進一步關注土建結構的耐久性問題

在建造和使用土建結構中，必然會受到環境、有害化學物質的影響，同時還會遭受巨大的交通荷載、地震荷載、風荷載、疲勞荷載甚至是超載，還看產生人禍等安全意外，并且土建結構使用的材料不會自動退化自身性能，結構中各個部門或多或少會被損壞。從大部分的病害實例可知，不僅包括施工和材料兩個因素，而且構造上也就是設計上的不足對結構耐久性也有影響，并具有決定性作用。

2.3 不能忽視環境對于土建結構及構件的影響

在設計土建結構工程結構耐久性時，特別要對環境因素對鋼筋和混凝土產生的腐蝕反應給予高度重視。針對海邊的土建結構來說，必須要對環境的氯離子侵蝕狀況進行充分了解，該類型的環境因素會嚴重腐蝕土建結構耐久性，這一影響產生極大影響。

2.4 更深入地研究土建結構在疲勞荷載作用下的反應及對策

因為在土建結構中承擔著動荷載作用，包括活荷載作用和風荷載作用，該類的作用力會對土建結構內部形成循環往復并產生變化的應力，不僅會對結構產生影響，使其震動，甚至會給結構帶來疲勞損傷，這一問題逐漸積累，對內部結構產生較大的傷害。因為土建結構工程使用的材料一般難以實現真正的均勻和連續，同時會導致出現較小的問題和不足，在上述循環往復并不斷變化的應力的作用和影響下，這些細小的問題都會逐漸擴大，進而形成一定損傷，這些必須受到重視，否則會逐漸惡化，對整個結構產生不利，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構工程的整體結構，通過實踐可知，一些土建結構關鍵部位上的構件由于未能有效抵抗疲勞荷載作用，進而導致局部失效，最終則造成了土建結構工程整體結構失效。

3土建結構工程設計的主要優化方法

3.1數學規劃法

結構物對力學設計有著較為嚴格的要求，如果結構的力學設計不合理、不科學，那么建筑自身的承重能力與承重質量就無法滿足人們的基本要求，對建筑質量有著重要的不利影響。數學規劃法是以對建筑結構力學研究為切入點加強對土建結構設計進行有效優化和規劃的一種新穎手段。合理的使用數學規劃法可以使設計中的工程變量達到最優數字，進而是設計變得更加合理化、科學化。在通常情況下，數學規劃法的運用更加適合處理非線性問題，但是經過長時間的歸納和總結也形成不同的運算方法，但是這些運算方法都對基礎理論知識有著嚴格的要求，而且具有一定的通用性。

3.2優化準則法

優化準則法是一種以土建工程本身結構為切入點，對滿足優化設計要求時需要的準則進行有效研究的手段。為了能更好的尋求這些準則準確的解，人們通常會采用迭代法來實現這個目標，所以在運用優化準則法時必須要有足夠的實踐經驗和理論做依據，通過分析和研究得到最終的解，進而完成優化設計。優化準則法的工作原理比較簡單、易懂，所以更方便人們使用，但是它也存在著一定的缺點，只有在土建結構布局已經形成之后才能有效使用優化準則法，這就限制了它的使用范圍，進而降低了它的使用能力。

4如何在土建結構工程設計中進行有效的優化技術應用

4.1 面對常見問題應采用的優化方法

優化技術的有效應用必須要對土建結構工程的每一個工作細節進行優化，充分重視施工細節的重要性，在設計中需要采用的優化措施主要有以下幾點：一是對抗震縫的設計要盡量增加其寬度，避免由于地震使抗震縫碰撞時出現較大的問題。二是在進行懸挑梁設計時應該對其截面進行有效設計，盡量降低其所受應力，增加它的受力能力，進而防止懸挑梁在應力作用下產生形變。三是注意優化連續梁的設計，保證其設計有別于單梁，同時加強對梁支座配筋情況進行合理規劃。四是加強對構造柱的優化設計，對于擁有重要作用的承重梁下的構造柱要努力提高其強度和剛度，保證其擁有較強的承重能力。五是加強對承重柱的優化設計，在設計時盡量使承重柱有足夠有效的截面高度，進而提高建筑的質量和使用壽命。

4.2 增強設計的實用性和藝術性，促進二者融合

建筑的主要目的是要為人們提供更加優質的生活，所以在進行土建工程設計時，設計人員不僅要考慮建筑的實用性，同時還要使建筑擁有較高的美感，滿足人們對藝術的追求，努力將實用性與藝術性有效的融入到工程設計之中，進而達到優化設計的目的。我國人民的生活已經得到了顯著的提高，在人們生活質量提高的同時，人們對藝術也有了更多的追求，所以建筑設計在滿足質量要求的同時應盡量保證其擁有藝術性，進而保證工程設計得到一定的優化。

4.3增強概念設計

概念設計是近些年來比較新穎的一種設計理念，其終極目的是使建筑擁有較強的穩定性和安全性。由于建筑的使用周期較長，在使用過程中會受各種因素影響，如何保證建筑在受各種不利因素影響下依舊有較強的使用能力是優化技術應用的重點方向，同時也是概念設計的主要理念，如果土建結構工程在設計時就存在一定的問題，那么建筑成品肯定也會存在問題，這產生的后果是非常嚴重的。所以增加概念設計是優化技術有效應用的重要手段。

結束語

綜上所述，對于土建工程項目管理來說，各種內外部因素均容易影響工程項目中工程土建結構設計優化的管理應用工作，因此，工程設計人員在項目設計階段必須將各種影響因素充分考慮在內，并制定相應的對策，盡可能實現整個土建工程項目設計階段以控制與管理新技術為理念。工程設計人員在項目設計階段必須將各種影響因素充分考慮在內，并制定相應的對策，盡可能實現整個土建工程項目設計階段以控制與管理新技術為理念。只有這樣，土建工程項目設計階段的土建結構優化控制與管理才能得以強化，從而為土建工程項目設計階段管理乃至整個項目管理打下扎實基礎。

參考文獻

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