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摘要:随着时代的不断发展,科技水平的不断提高,我国各行各业都有了明显的提升,尤其是在土建结构工程设计当中选用优化技术比较突出,这种方式能提高土建工程的质量,还能够有效地降低了施工时的成本。在我国经济体系中,建筑行业所占的比重越来越大,这也使得对土建结构工程设计的相关研究逐渐深入。只有充分应用优化技术,才能够进一步提高土建结构工程设计效果。基于此,论文主要对优化技术在土建结构工程设计中的应用进行分析,以供参考。
关键词:优化技术;土建结构;工程设计
在土建结构工程设计中,进行优化技术具有非常重要的作用与价值,其不仅能够有效地节省土建结构工程施工中所使用的人力、物力以及财力,还可以进一步提高土建工程的施工质量,确保土建工程施工的安全性。因此,为了进一步提高土建结构工程的性能,提高土建施工企业的经济效益,必须要从工程结构设计方面入手分析,强化优化技术的应用效果,从而提高工程设计的科学性与合理性。
一、优化技术在土建结构工程设计当中的主要意义
想要在土建结构工程当中获取较大的经济效益,可以采用优化技术,能在一定程度上减少土建工程施工时的成本问题。大多数国家运用优化技术的主要原因就是使建筑的整体质量得到明显的提升,以及投纳较少资金可以获取较大的经济效益。虽然当前的优化技术比传统的优化技术已经有了明显的改善,但是我们需要注意的是在进行应用时所选用的材料一定要符合建筑工程的标准要求,同时各个部门之间的工作要相互协调,才能够将土建结构工程设计施工的质量提高。在获取较大的利益时,也必须要保证施工人员的安全性,以此才能够做到面面俱到。
二、建筑结构设计出现的问题
1.建筑地基选址问题
对于整个建筑结构而言,地基是最为关键的一个部分。从地基的作用上看,主要起到了承载建筑物重力效用,所以地基整体质量好坏可能会对建筑物稳定性以及整体质量造成比较大影响,所以在进行建筑结构设计过程中,首先要按照性能分析结果选择一个性能比较理想的地基,这也是保障建筑物获得较为理想的稳定性与安全性关键所在。但是从实际角度上来说,依然还存在着地基选址不理想的一系列问题,这种情况就可能导致地基实际承载力与工程要求之间存在着不相吻合态势,给建筑物今后使用造成一定安全隐患,可能也会对建筑物使用寿命产生消极影响。
2.建筑结构设计图中的问题
在实际进行建筑结构设计过程中,设计图扮演着至关重要角色,其可能会对之后施工流程产生比较大影响,所以施工图质量好坏也会对建筑物整体质量造成消极影响。在开展结构设计过程中,应当在图纸上明确标记建筑物的墙、梁、柱编号,以及施工过程当中所使用的材料、抗裂等级以及抗震等级等一系列相关信息。但是从设计人员层面上来说,在绘制施工图进程中,很可能由于多种因素影响,出现考虑不周全情况,导致图纸当中的一些重要信息有所遗漏,使得施工图纸整体质量很难能够得以良好保证。
3.设计人员的问题
从设计人员的角度上来说,在进行建筑结构设计的过程当中是最为关键的参与者,对于建筑结构整体质量也会产生比较大影响,但是从实际角度上来说,很多建筑结构设计人员自身还存在着比较多问题。首先一些设计人员在日常工作的过程当中还存在着态度不端正的情况很少能够更为严谨的进行设计,对自身工作的重要意义缺乏明确的认识,导致在实际设计的过程当中经常性的出现很多低级错误,导致整体设计质量受到了严重影响。
三、优化技术在土建结构工程设计中的应用措施
1.加强建筑细部设计工作
将优化技术应用在土建结构工程设计中,需要相关工作人员对于整体优化设计工作给予更多关注,加强建筑细部设计工作,使得最终设计的合理性得到保障。加强建筑细部设计工作时,可以从以下2点展开。1)在进行土建结构工程的抗震性能设计时,可以采用加宽抗震缝的方式,这样可以在一定程度上防止在地震发生时,在控阵风两侧出现撞击问题。2)对于连续梁与悬挑梁的设计,要在最大程度地保证其科学性。在这一过程中,要严格地按照相关标准与规定展开,满足相应的设计标准与设计需求。在此基础上降低悬挑梁的截面应力。在连续梁支座的设计中,还要加强负筋的设计,保证两者之间科学合理的配置。在构造柱设计过程中,因为其刚性相较于承重柱较低,所以在具体的设计过程中,要与称重柱的刚性标准进行有机结合,使其支撑作用能够得到充分发挥。与此同时,承重柱的截面高度要保证符合相关标准,并加强对梁柱线刚度比的控制。通过该种方式,使得土建工程的安全性与稳定性得到保障,保证土建工程能够具备良好的抗震性能。
2.结构模型设计
房屋建筑结构设计中,应用结构设计优化的时候,应对建筑结构模型设计方面的问题进行高度重视。房屋建筑结构设计中,在对建筑结构模型进行优化的时候,可以从确定约束条件、计算函数、选择变量三个方面开展。第一,确定约束条件。设计中,应充分考虑工程建造目的、工程预算、施工要求等因素,对施工条件进行衡量与判断,明确需要遵守的条件,确保房屋建筑结构设计符合工程实际需求。一般情况下,需要对结构的刚性、结构的稳定性、房屋的尺寸与比例等条件进行考虑。第二,计算函数的合理选择。房屋建筑结构优化设计的过程中,通常要对房屋横截面、钢筋的尺寸等数据进行设定,并将这些数据带入到选定函数中去,应用这些函数进行运算、分析。对计算函数进行合理选择,从而获得准确的数据,是减少成本浪费、降低工程成本、减少工程量的重要前提。第三,变量的选择。对于房屋建筑来说,在结构设计过程中,往往会涉及到大量数据,设计师通过收集、利用这些数据,来供定稿参考,一些数据可能是定稿的关键。房屋建筑工程项目的所有相关数据,均有可能给设计造成影响,选择合适的数据,可以帮助设计师减少负担、提高工作效率。基于这样的原因,应对数据变量进行合理选择,以降低设计师的工作难度,提高房屋建筑结构设计方案的科学性、合理性。
3.设计理念优化
房屋建筑结构设计中,结构设计优化的应用,关键在于设计理念的优化。结构设计优化的时候,应考虑其会给房屋建筑带来的影响,对原有设计进行优化、补充,对原有设计理念进行优化与完善,而并非原有设计理念。房屋建筑结构优化设计中,应对建筑物的可靠性进行重点考虑,为了实现建筑物可靠性的提高而开展优化设计,会导致工作量大量提升。为了确保工作效率,可采取拉氏乘子方法,对部分数据进行重新转化,将会给结构设计带来干扰的约束性因素,转变为非约束性因素。同时,房屋建筑结构优化设计中,可能需要对房屋建筑结构受力情况进行重新分析,设计师应围绕着房屋建筑的安全及质量,对其受力情况进行分析,科学调整各项参数。
结语
综上所述,对土建结构工程设计进行优化,能够有效地提高工程质量,降低施工成本,因此,我们需要注意的就是保证在工程开工之前的设计方案,一定要具有科学性、合理性、可行性、可靠性,以此才能奠定良好的基础,并为人们的日常生活质量提供良好的保障,还能够在一定程度上提高我国土建结构工程设计的进一步发展。
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