結構優化技術在土建工程設計中的應用研究

何靖宇 程志強

摘要：從以前的土房石屋到現在的高樓大廈，土建工程一直在迅速發展，土建技術也隨之發展。隨著人們日益增長的生活需求和開發商追求最大利益化，過去的一些舊土建方法和土建技術已經不適用，對土建工程提出了更高的要求，土建工程結構設計優化技術就變得尤為重要。筆者將結構設計優化方法合理應用到土木工程結構優化中，可以確保整個建筑結構更加科學合理，同時更好保障建筑功能完整性和有效性，進而提高整體建筑質量。

關鍵詞：優化技術;結構工程設計;應用

1優化技術在土木工程結構設計中的應用價值及意義

在任何一個國家，任何一個土木工程企業都希望利用有效的支付方式來換取更大的利益，并將土木工程的建設成本降到最低。優化技術在土木工程設計中的有效應用，不僅可以保證建筑的整體質量，而且可以減少企業的資金投入，從而實現自身經濟效益的最大化。經過多年的發展，優化技術與以往的技術理念相比有了很大的提高，對降低工程造價有較好的效果。優化技術的合理應用，可以更好地選擇建筑材料，協調各施工環節的內在關系，確保建筑具有更高的質量和安全性，保障人民的生命財產安全。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更加科學，因此優化技術的有效應用是一項非常重要的工作，對土木結構工程的設計有著重要的幫助。隨著我國土木工程的發展，建筑的高度和層數也在逐步增加，這對建筑的各項指標有著嚴格的要求。在固定建筑面積內，合理應用優化技術進行土木工程設計，可以為民用建筑提供更科學的方案，保證建筑各方面的性能，滿足人們生活的需要，提高建筑的有效價值。

2土木工程設計中的幾個問題

2.1? 土建工程設計與實施

在土木工程的設計和實施中，存在著基礎工作不合格、樓層設計不規范、梁跨計算不正確等問題。特別是在土建結構設計之前，必須對施工區域的地質情況進行勘察，并形成完整的報告。但在實際操作過程中，由于技術原因和員工質量問題，報告內容和數據往往不準確，導致設計方案失真。地板在土建工程中起著承重作用。樓層的合理設計對緩解高層建筑的壓力具有重要意義。而且，由于土建施工樓板生產工藝復雜、成本高，企業為了節約成本，往往忽視對樓板質量的監測，或因量具缺陷和施工人員專業素質低，檢測數據不夠準確，最終導致地板裂縫等問題的丟失。

2.2? 土建建筑工程設計方案問題

土建建筑工程設計方案中主要存在的問題是單元結構的設計不夠合理。作為整個設計方案中最重要的部分，單元結構與整體建筑的設計無法相互匹配，導致了整個土建工程設計方案可行性低的問題。另外，部分設計方案沒有充分考慮到環境對建筑的影響，一方面對于建筑結構能否適應當地的地震等地質狀況沒有做到仔細求證，建筑樹林面的承受力無法支撐平面的重量，也難以抗衡來自地殼運動的力量，這樣的設計方案對用戶的人身安全造成了極大的威脅;另一方面，部分設計方案也沒有考慮到建筑所需要的特殊材料能否按時供應，施工人員工期是否合理等交通運輸、施工過程管理問題，一味追求設計者所追求的成果，最終造成設計方案無法付諸現實的后果。

3優化技術在土建結構工程設計中的應用措施

3.1? 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。

3.2? 完善工程初步設計

1）從目前我國土木工程的發展不難看出，在初步設計工作的過程中，相關施工企業和人員無法更好地將優化技術應用于其中。這種情況使得工作人員在實際設計中的合理性得不到保證，這不僅給設計工作帶來困難，而且增加了成本加成。這將限制施工作業，降低工作效率和質量。為了防止這種情況的發生，設計人員在設計過程中需要更加重視前期設計工作，合理運用優化技術。2）在開展初步設計工作的過程中，要加強管理工作。通過管理，及時發現問題和不足，從而給出有效的調整和改進措施，從而提高施工質量和施工效率，更好地實現土木工程的發展。

3.3? 加強建筑細部設計

1）在土木工程抗震性能設計中，可以采用加寬抗震縫的方法，在一定程度上可以防止控制陣風在地震時對兩側的沖擊問題。2）對于連續梁和懸臂梁的設計，應最大限度地保證其科學性。在這個過程中，我們要嚴格按照相關的標準和規定來達到相應的設計標準和要求。在此基礎上降低了懸臂梁的截面應力。在連續梁支撐設計中，必須加強負筋設計，以保證負筋配置的科學合理。在結構柱設計過程中，由于其剛度低于承重柱，因此在具體設計過程中，應與稱重柱的剛度標準有機結合，使其支撐功能得到充分發揮。

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40cm。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30cm。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結束語

總而言之，土建工程項目在實施過程中會受到諸多因素的影響。具備良好專業素質的工程設計人員在設計過程中需要充分考慮各個影響因素，利用優化技術逐步克服土建工程項目實施過程中的常見問題，努力提升土建工程設計方案的可行性。著眼于工作細節，在保證設計方案的質量以及實用性的基礎上，盡力融入更多的藝術元素，滿足人們的審美要求，提高建筑的有效價值。

參考文獻：

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