優化技術在土建結構工程設計中的應用分析

楊學輝

摘 要：在進行土建工程建設中，土建結構的工程設計工作尤為重要，它影響著土建工程項目的質量和水平。而利用優化技術進行土建結構工程設計可以使土建結構內部設計中各個部分、各個單元都能實現完美協調，在保障土建工程的高質量的同時還能實現土建工程的美觀性和實用性。但在實際的土建結構工程設計工作中，設計人員對于優化技術的應用技巧和方式掌握得還不夠熟練，所以必須對其應用方式和技巧等各方面知識進行深入研究，以不斷提高土建結構工程設計工作的質量和水平。

關鍵詞：優化技術;土建結構;工程設計;應用

1 優化技術對土建結構工程設計而言的重要性

1.1 能夠有效控制土建結構工程的質量

之所以對優化技術在土建結構工程設計中的應用進行深入的研究，對其應用效果進行詳細的分析，是因為對于土建結構工程設計而言，優化技術具有非常重要的意義。首先，能夠體現出非常重要的一點，那就是在工程質量上有所改善，眾所周知，對于建筑工程而言，最重要的就是工程質量，這也是決定這一行業發展效果的一個關鍵因素，所以必須要保證工程質量。然而影響工程質量的原因比較多，尤其是在前期的設計階段，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，其質量會受到施工材料、施工技術以及環境因素等多方面的影響，尤其是環境因素，土質狀況、風力以及地震災害，乃至人為禍患都會對其造成不同程度的影響。所以進行優化設計就更為重要了，普通的設計方案不足以應對這所有的突發狀況，所以需要將優化技術應用其中，充分考慮到所有的影響因素。經過多年的應用發現，使用優化技術的土建結構工程在質量上有明顯的提高，對于各種問題的應對也更加有效，所以這是一個非常重要的意義。

1.2 有效控制建筑成本

任何一項工程的開展都會考慮到成本和利潤，土建結構工程自然也不會例外，由于工程規模較大，耗時較長，所以所花費的人力物力必然也是比較多的，如果不能在成本上進行控制，無疑會在長期的施工過程中造成資源的浪費，這是很多建筑工程都存在的一個問題。這樣一來，優化技術的另一個重要性也就體現出來了，那就是有效控制建筑成本，縮減了成本的投入，獲得了更多的利益，使得土建結構工程在保障質量的前提之下利益最大化，這也是進行工程建設的一個目的。隨著建筑行業的不斷向前發展，建筑類型有了一定程度上的改變，高層建筑越來越多，所以對于工程各方面的要求也有所提高，因此如果各個環節之間銜接不緊密，也會影響整體的工程質量。所以優化技術的應用更好地解決了一系列的問題，對土建結構之間的研究更加深入，能夠將其中的各個部分緊密結合在一起，盡量減少了細小問題的出現，省去了很多人力物力的投入，這也是成本控制的一個方面[1]。

2 優化技術在土建結構工程設計中的具體應用策略

2.1 優化技術在土建結構工程設計中的優化方法

（1）優化準則法。這種優化方法要求設計人員在土建結構工程設計中從土建工程自身的結構入手，以此為中心。優化準則法使用在土建結構工程設計中時，迭代法成為其最好的實現方式。所以，土建結構工程設計人員在設計過程中運用優化準則法時必須要有豐富而充足的實踐經驗和專業理論知識，然后進行仔細地分析和深入的研究，最終得出最科學合理的結論。優化準則法由于其簡單易懂的優化設計原理得到土建設計人員的廣泛青睞，但這也不能否定它自身存在的一些不足和缺陷，它的有效應用必須是在土建結構布局完全形成的情況下才能實現。

（2）數學規劃法。力學設計的水平影響著結構物的效果和質量，沒有合理而科學的結構力學設計，是無法滿足建筑物在實際使用過程中對承重質量和承重力量的要求的，而且這種力學設計上導致的建筑物質量問題是非常不利而且很難做出有效評估的。在此基礎上，數學規劃法的優勢就得到明顯的體現，它是以建筑物的結構力學問題為設計切入點，從而能夠達到對土建結構設計的有效規劃和優化。如果能夠科學合理地將數學規劃法使用到土建結構工程設計中，就能使設計過程中用到的設計工程變量數據實現最優化，從而使整個工程設計實現合理化、科學化。

2.2 優化技術在土建結構工程設計中的具體應用

（1）常見的土建結構工程設計問題及優化措施。土建結構工程設計中應用優化技術重要目的是為保障建筑工程的安全性和穩定性，而在實際設計過程中就必須要注意到各個環節的安全性以及其實用性。所以，在世界土建設計過程中要注意到其中容易出現的問題，并采用相應的優化措施，這里做幾個舉例。①在設計過程中為了防止出現地震災害時抗震縫之間發生碰撞，就要適當加大抗震縫之間的寬度。②懸挑梁的設計要注意合理性、保準性，為有效降低其截面應力作用可設置成截面，這樣一來就能有效防止梁體發生變形。③為保證承重柱的截面高度足夠充足，在土建結構設計過程中就要注意控制好梁柱的線剛度比，這樣就能提高承重柱的抗震能力，從而保障建筑工程的安全性和穩定性。④在進行土建結構工程設計時，對于構造柱問題也要加以注意，最好要在設計時將其按照承重柱的標準進行，以實現更好的支撐作用。

（2）要將實用性與藝術性相結合。土建工程項目最終是為人們提供安全優質的生活和工作環境的，所以其實用性和安全性必須要高，同時還要注意融入一些藝術性元素。在實際的土建結構工程設計工作中，設計人員要將建筑設計方案不斷進行優化和改進，將建筑實用性和藝術性進行巧妙融合。例如：在設計中，可以根據對稱原理合理安排和布局，這樣不僅可以有效降低建筑物在過大的荷載作用中土建結構產生的損傷，還提升了建筑物的視覺美感[2]。

3 結束語

通過對優化技術在土建結構工程設計中的實際應用情況進行整理及分析，能夠發現其所具有的重要意義，從中也能夠深刻體現出研究價值，所以這必然是一個十分重要的發展方向。但是在實際應用過程中也確實存在著各種各樣的問題，同樣也是要高度重視。希望通過本文的介紹，能夠引起相關部門的高度重視，有效解決優化技術在土建結構工程設計中所面臨的難題，為其更好地應用帶來有效的幫助，使得建筑行業更好地向前發展。

參考文獻

[1] 金鑫.優化技術在土建結構工程設計中的應用分析[J].齊齊哈爾大學學報建筑工程技術與設計，2016，（36）：681.

[2] 李圣江.優化技術在土建結構工程設計中的應用分析[J].中國房地產業，2017，（8）：166.