優化技術在土建結構工程設計中的應用

（智方工程設計有限公司，江蘇 南京 210001）

土建工程是我國發展過程中的重點工作內容之一，土建工程的發展對于促進我國建筑的更好發展具有重要作用。在土建工程的開展過程中，土建結構工程設計發揮了重要作用。保證土建結構工程設計的科學性與合理性，可以為后續工作的開展打下良好基礎。基于此，可以將優化技術應用在其中，加強土建結構工程設計的可操作性。

1 土建結構工程設計優化技術

1.1 優化方法

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

1.2 應用原則

土建結構工程應用優化技術進行處理時要遵循相應原則，這樣才能將優化技術的作用與價值充分發揮出來（見表1）。1）在土建結構設計過程中，需要應用較為先進的設計理念，同時不應該只是追求滿足荷載強度問題。在這一過程中，對于使用年限需求問題、綜合規劃問題以及設計問題等進行分析與研究。2）對于土建結構的耐久性問題要給予更多關注與重視，因為實際土建工程在使用過程中，會受到不同因素的影響，例如風雨、交通和人為等，使得材料結構性能降低。為了最大程度地避免這一情況出現，要考慮耐久性問題，使結構質量得到保障。

表1 優化技術應用原則

2 優化技術在土建結構工程設計應用中的重要作用

將優化技術應用在土建結構工程設計中的重要作用，主要體現在確保土建結構工程質量、實現建筑成本控制等方面，具體分析見表2。

表2 優化技術在土建結構工程設計中應用的重要作用

2.1 確保土建結構工程質量

將優化技術應用在土建結構工程設計中，可以最大程度地保證土建結構工程質量。在所有的建筑項目中，最為重要的一點內容就是工程質量，這也是我國土建行業以及建筑行業發展的重點。但是，在實際工作中，經常會受到不同因素的影響，使施工質量無法達到相應的標準，給土建施工部門以及企業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，要將優化技術應用在其中，充分考慮其中的影響因素并進行優化設計，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，從而保證工程質量。

2.2 實現建筑成本控制

在進行土建結構工程設計時，將優化技術應用在其中，不僅可以保證土建結構工程質量，同時還可以在一定程度上將施工成本控制在合理范圍內[2]。一般情況下，土建結構工程設計以及施工工作的開展，會涉及許多工作流程與工作內容，施工規模與范圍較大，所以，會消耗許多人力資源、物力資源與財力資源。優化技術能夠保證在土建結構工程設計中，使得整個設計工作的合理性得到保障，使得各類資源能夠得到科學合理的配置，從而避免浪費情況的出現，將建筑成本控制在有效范圍內。

3 優化技術在土建結構工程設計中的應用措施

3.1 加強建筑細部設計工作

將優化技術應用在土建結構工程設計中，需要相關工作人員對于整體優化設計工作給予更多關注，加強建筑細部設計工作，使得最終設計的合理性得到保障。加強建筑細部設計工作時，可以從以下2 點展開。1）在進行土建結構工程的抗震性能設計時，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生時，在控陣風兩側出現撞擊問題。2）對于連續梁與懸挑梁的設計，要在最大程度地保證其科學性[3]。在這一過程中，要嚴格地按照相關標準與規定展開，滿足相應的設計標準與設計需求。在此基礎上降低懸挑梁的截面應力。在連續梁支座的設計中，還要加強負筋的設計，保證兩者之間科學合理的配置。在構造柱設計過程中，因為其剛性相較于承重柱較低，所以在具體的設計過程中，要與稱重柱的剛性標準進行有機結合，使其支撐作用能夠得到充分發揮。與此同時，承重柱的截面高度要保證符合相關標準，并加強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 聯系工程造價管理

在土建結構工程設計中，造價管理是其中的重點工作內容之一，在實際工作的開展中，需要相關工作人員能夠意識到工程造價管理的重要作用。發揮優化技術作用，要與工程造價管理相結合。在進行造價管理過程中，需要設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的責任心與工作能力，對造價管理工作能夠有正確的認識。在進行造價管理工作前，做好各類數據信息的收集工作，同時對不同的信息內容進行有效對比。結合現場實際情況與工作情況，確保工程造價合理性[4]。在對工程造價進行管理的過程中，還可以通過構建管理制度的方式，在工程造價管理制度的構建中，要積極鼓勵工作人員參與到其中，發表自身的見解與看法，加強工程造價管理制度的可操作性。

3.3 完善前期工程設計

在土建結構工程設計工作前，需要進行前期的設計工作，在前期設計工作的合理性將會影響后期設計工作與施工工作。基于此，要最大程度地保證前期設計工作的合理性，從而為相關企業創造更多的效益。完善前期工程設計的過程可以從2 點展開。1）從目前我國土建結構工程的發展中不難看出，在前期設計工作的開展過程中，相關施工企業以及工作人員無法更好地將優化技術應用在其中，這一情況的產生，使得工作人員在實際設計中的合理性無法保障，從而不僅會為設計工作帶來難度，并且會造成成本的增加。這對于施工工作的展開會產生制約，降低工作效率與工作質量。為了防止此類情況的產生，設計人員在設計過程中，對于前期設計工作需要加大關注力度與重視程度，將優化技術合理應用在其中。2）在前期設計工作的開展過程中，要加強管理工作，通過管理可以及時發現其中存在的問題與不足，從而給出有效措施進行調整與完善[5]，使施工質量與施工效率都可以提升，更好地實現土建工程的發展。

3.4 加強綜合管理工作

將優化技術應用在土建結構工程設計中，為了達到良好的應用效果，要加強綜合管理工作的展開。在加強綜合管理工作中，可以從以下2 點展開。1）加強基礎結構材料選擇。在土建工程設計中，施工材料是其中的重點，并且會直接影響施工質量與施工進步。基于此，在設計工作的開展中，對于材料的選擇與使用要給予更多關注與重視。在材料的選擇過程中，要嚴格遵守施工標準與施工需求，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，基礎層可以使用C10 混凝土，如果在設計與使用中，選擇其他類型的混凝土，將會對施工質量產生影響，造成施工成本的增加。在這一過程中，可以加強對BIM 技術的應用，構建相應的數據庫，在數據庫中，對不同的材料信息內容進行整合，從而選擇最為適合的施工材料。2）加強荷載力優化技術的應用。隨著我國建筑行業的不斷發展，使得建筑規模正在逐年增加，高層建筑與超高層建筑逐漸發展起來。樓層越高，荷載力將會提升，基于此，在實際設計與建設中，對于荷載力問題要進行充分考慮。對不同因素，例如雨雪因素進行分析，并給出相應解決措施，將荷載控制在有效范圍內，使建筑質量得到保障。

3.5 加強框架結構柱設計

框架結構柱設計是土建結構工程設計重要組成部分，對于框架結構柱設計工作需要工作人員能夠加強重視程度。具體設計工作的展開要注意以下3 個問題。1）對抗震性能進行充分考慮，嚴格按照相應的抗震設計要求進行加密工程操作。2）要將低于柱高區范圍要求作為工作標準，通過加密方式，保護樓梯、角柱間梯柱、框架柱。3）框架結構柱截面部分應該滿足1、2、3 級抗震標準，此時截面邊長要超過的40 cm。如果土建結構設計的抗震標準達到4 級，那么截面邊長要超過30 cm。這樣才能保證土建結構工程設計合理性，保證后續土建工程的使用安全。

4 結語

綜上所述，優化技術對于土建結構工程設計工作的開展，具有重要作用。因此，為了保證土建結構工程設計工作能夠有序的進行，需要工作人員正確認識優化技術，從而充分發揮優化技術的優勢，為土建工程設計與施工建設工作的開展打下良好基礎。