基于结构生命周期的土木工程结构设计策略初探岑祚毅--中国期刊网

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基于结构生命周期的土木工程结构设计策略初探岑祚毅

发表时间：2020/11/30 来源：《基层建设》2020年第22期作者：岑祚毅

[导读] 摘要：伴随时代的变迁、经济的增长，建筑业也获得了长足的发展。

        深圳现代城市建筑设计有限公司东莞分公司广东东莞 523000
        摘要：伴随时代的变迁、经济的增长，建筑业也获得了长足的发展。其中的土木工程也发展得越来越快，并且提出在结构设计当中，可视设计全程为完整的结构周期。在该结构周期内，还应充分明确各设计环节的目的，并从生命周期理论出发，科学地规划、灵活协调设计内容，以相互促进、制约各阶段的工作，达到高效建设土木工程的目标，促进土木企业真正赢得可持续发展。基于此，本文从土木工程出发，基于土木结构整个生命周期展开的结构设计有进行初步探讨，仅供参考。
        关键词：结构设计；土木工程；生命周期
        在新社会上，人们变得更加重视土木工程的安全性，尤其是在结构上的安全意识也更强。所以在设计土木结构当中，便应综合考虑诸多方面的种种因素，来逐步增强整个土木结构的整体安全性，设计出放心、安全的结构。而基于生命周期方面的理论，则可有效指导土木结构的整体设计工作，逐步改善设计方法，有效提高结构质量水平，进一步延长土木结构的实际使用期限。
        一、基于结构生命整个周期设计土木结构的内在本质
        针对土木结构而言，传统设计主要关注以下这些方面：从规划设计土木工程一直到具体投入运营需要消耗的成本、土木项目质量、规划的实施工期。现阶段，国内均有根据专业来统一划分好工程设计工作，所以其实这三大设计环节的操作是彼此独立存在的。很明显，这三个方面彼此间既关联又制约。加上在工程设计中，现已推广应用生命结构周期基础理论，所以在新时代下，生命周期下的设计理念必然会逐步替代传统土木结构专业设计思想。
        在结构设计生命周期上，有关的设计理念理论明显不同于传统的设计理论。在这种设计模式内，一般立足工程整体结构，来全面考量规划设计目标、整个流程、专业技术等，所得出的最优方案。从源头上看，这种设计模式主要在规划目标导向下，从正确规范的价值系统出发，脱离传统结构方案，并灵活协调、有机整合彼此独立的工程子系统及规划设计要素，以促进工程设计实现可持续发展。在这里面，正确的价值系统就是从现阶段国内的经济形式及有关政策方针提出来的，所以有考量科学生态观和可持续发展等方面的指导思想。
        总体上看，在生命周期领域的设计价值一般会涉及经济、环境、可持续发展这三个方面的价值。在这些价值当中，经济价值主要经由工程商业性来直接决定。所以，在土木设计目标内，需要涉及工程领域的可施工性与安全性。环境价值主要根据生命周期基础理论直接提出来的。众所周知，工程寿命十分有限，各种用材也都源于自然界，所以土木设计目标需要能保障从生命周期下提出最优方案，存在很强的可回收性、环保性，以真正利用好资源。另外，从可持续发展方面的价值上看，主要为了达到持续变化要求而产生的一类价值观，也属于达到和谐发展人类、环境、工程的一种层次很高的要求。
        二、生命周期下的设计流程
        在设计生命周期之中，基于工程项目指导思想和价值观念系统下的引导，并根据目标设计法，科学划好分生命周期当中的总体目标，并产生生命周期规划设计目标下的基本分解结构。再基于此来创建起系统分解基础结构，就生命周期规划设计目标展开专项设计。在集成、协调子目标规划设计方案和子项目工程体系下的设计方案引导下，最终得出科学的生命周期规划设计方案。
        三、结构生命周期下设计的土木结构
        在生命周期下设计土木结构时，需要始终本着价值观念系统中的思想原则。所以，在生命周期规划设计中，应注意充分体现绿色经济、节约型社会、以人为本、可持续、循环经济等，并逐步完善、改进生命周期的整个设计方案。所以，在结构生命过程周期下展开土木结构方案规划设计属于一项非常复杂且系统庞大的工作。在切实完善、规划好生命周期工程设计方案以后，方才能向委托方或者承包商，直接交付设计方案。然而，这里说的方案交付并不是表示已经顺利完成工程周期过程规划设计方案的工作。唯有在工程施工建设的整个过程当中，完全根据设计方案来建设完工程结构，并在寿命周期等以内，切实达到设计的目标，方才能认定真正完成工程生命过程周期规划设计方案。

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        1、设计方案
        在土木结构当中，就规划设计寿命的工作，一方面应注意考虑技术实现，另一方面还应按照项目所在地的基础特点、区域土木工程整体发展现状和未来前景等，来综合考虑有关施工、维护、运行、回收、报废等方面的问题。所以，从土木生命过程周期上看，规划设计工作主要包括以下三个价值水平层次：项目功能一整体经济价值、建设工程一可持续发展领域价值和环境价值。在这里面，主要涉及可建设性、安全性和可靠性、生命周期过程成本最优、可回收性、环保节约型、可开拓性、可维护性、防灾能力、应急技能等。
        2、实现方法
        在结构生命过程周期中，完成设计工作并不是只需交付设计方案即可，而应最终交付工程并投入正常运行。在设计方案当中，便应联合业主、承包商、设计单位一起加入。
        （1）细化生命周期结构设计理念
        在土木结构中，规划设计工作主要含有受力、结构等领域的6个专业。在各个专业的规划当中，均应从结构生命过程周期专业设计理念出发，按照提出来的8个目标确定好目标，并控制制定的目标切实可执行、可操作。
        （2）按专业目标提出专业化的设计要求
        设计单位在确定好不同专业领域下的可执行目标后，便需要按照这些设计目标，来提出专业化的规划设计要求，并控制设计工作切实可以达到设计目的，为提出设计方案打好基础。
        （3）组织土木结构规划设计专业队伍
        在规划设计专业队伍中，需要涵盖土木结构规划设计领域的六个专业，并且集成了各个专业领域的主干设计力量。作为设计队伍，应基于集成化模式来展开设计工作，以控制各个专业切实可以有效沟通交流，进而令各个专业可以真正配套，提供给项目生命过程周期规划设计目标的践行过程有力的保障措施。
        （4）业主、承包商做好产业结构系统设计
        在土木工程中，业主是指具体使用者。作为业主提出的意见良好指导土木规划设计，根据听取业主意见来展开的设计工作，便可更充分地达到业主要求。而承包商是指执行设计方案的最终工作人员，所以设计单位在具体设计当中，便应大量吸取来自承包商提出的施工经验，以逐步增强施工方案的整体可施工性，真正顺利完成项目。
        （5）承包商在建设施工中应设计单位一直沟通
        作为承包商，实施的这施工过程，切实就是最终实现生命周期过程设计目标的过程。为顺利完成项目，作为承包商，便应在施工建设当中，和规划设计单位有效沟通交流，以及时解答承包商在施工中遇到的各种问题，从而保障承包商切实根据图纸来施工，以真正实现寿命周期工程设计目标。
        四、结语
        总之，基于结构生命过程周期来展开土木工程项目结构设计，应在生命周期下的设计价值系统指导目标下，充分实现设计方案中的目标。所以，应联合多方协作，一起发挥各方力量，通过有效的策略来避免设计出现问题，从而设计出更好的结构。
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