优化技术在土建结构工程设计中的应用分析

发表时间:2021/5/26   来源:《建筑实践》2021年5期   作者:宋伟 张鹏
[导读] 建筑工程结构设计工作面临的不确定因素较多

        宋伟 张鹏
        国环科技发展(湖北) 有限公司,湖北 武汉 430061
        摘要:建筑工程结构设计工作面临的不确定因素较多,稍有不慎就很容易出现结构隐患问题,严重时甚至会引发安全事故。为防止上述问题的发生,在设计过程中设计人员应将结构优化与结构措施相结合,确保建筑结构主体的经济性与安全性。从多个方面针对主体结构设计方案进行合理安排与准确落实。结合实际工程案例的反馈情况来看,设计人员通过合理运用优化设计以及结构措施方法,不仅有效增强了结构主体的质量性能,同时也有效减少了结构主体损伤问题出现,具有重要的应用价值。
        关键词:结构;建筑;优化
1优化设计与结构措施理念分析
1.1优化设计理念
        所谓的优化设计主要是指在建筑方案设计阶段结合设计人员自身累积经验以及主体结构基本设计要求,从整体上对当前建筑设计方案涉及到的要点内容进行统筹规划与合理设计。与此同时,设计人员需要将优化设计内容主动融入到建筑结构优化设计分析工作当中,确保建筑结构整体布局设计效果达到预期要求。并在此基础上,设计人员应该结合建筑工程结构主体特点,对结构构造措施进行合理编制与优化设计,确保优化设计目标得以顺利达成。除此之外,为进一步深化优化设计效果,部分设计人员会在前期设计阶段对当前结构设计方案内容进行适当调整与优化,以免对后期施工建设造成不利影响。
1.2结构构造措施理念
        结构构造措施在很大程度上可以理解为协同工作内容,在工程设计过程中,要求设计人员应该从维护建筑结构稳定性与安全性角度对各个部件之间所呈现出的协调运行特点进行合理把握。并根据各个部件协调运行特点表现,利用科学合理的构造措施手段,提高工程主体承载力。同时,设计人员应该按照工程主体结构使用期限要求,对单个部件受力过大的情况进行适当调整与优化,以避免对结构整体稳定性效果造成不利影响。除此之外,在结构工作措施的确立方面,还应该根据所在地区的地震烈度等要求,做好协同管理与设计工作。
2优化设计与结构措施在建筑结构设计中的应用实践及策略分析
2.1深化加强工程主体构造设计效果
        主体结构设计基本上可以视为建筑结构设计的基本内容,其设计效果往往会对工程主体结构质量产生至关重要的影响。针对此,结构设计人员必须加强对主体构造设计工作的重视程度。结合以往的设计经验来看,为确保工程主体结构设计质量得以达到预期要求,建议设计人员可主动利用优化设计与结构措施设计优势,对建筑工程结构布置以及工程抗震性能进行统筹规划与合理部署。除此之外,设计人员应该根据所在地区的地震烈度高低以及建筑功能形式等,选择合适的结构构造措施,确保工程主体构造设计工作可以满足协同工作要求。以常见的砖混结构为例,在具体设计过程中,设计人员应该重点针对构造柱与圈梁之间的结构稳定性问题予以重点设计,可以增强砖混结构的稳定性效果,减少不均匀沉降问题出现。不难看出,在开展设计的过程中,设计人员应该严格确保各个结构部件受力的合理性与均匀性,才能使建筑结构的安全性能得以加强。
2.2稳定提升建筑材料利用效率
        以最少的投入建成最佳的建筑物始终是设计人员予以重点践行的目标内容。一般来说,建筑结构设计中的材料利用效率往往会对工程建设协同效果产生至关重要的影响。结合以往大量实践经验来看,建筑材料利用效率与工程建设协同效果之间呈现出正比关系。针对此,对于建筑结构设计工作而言,如何有效控制建筑材料投入以及利用效率基本上可以视为促进工程建设协同效果优化的重要手段。

举例而言,对于梁类构造设计而言,设计人员可以事先针对截面梁矩形的特点进行重点把握,明确这类构建利用效率偏低的实际原因,并根据具体原因采取针对性措施加以优化处理。
        结合以往的设计经验来看,因梁类构造建筑中截面梁应力问题明显,促使中轴位置在受力方面表现较弱,容易降低该材料在构建中的应用效率。同时,截面梁弯曲变化问题较为明显,需要设计人员根据梁体长度进行优化调整。这样一来,会降低截面梁材料的利用效率。针对此,设计人员可以针对梁类构造进行整体优化设计。针对截面梁组件构建进行弥补处理,确保其可以在中心轴位置发挥预期作用,提高材料利用效率、促进建筑结构协调应用。除此之外,对于混凝土材料而言,为确保钢筋及混凝土利用效率得以全面提升,设计人员可以利用钢筋架构约束混凝土的作用效果,提升混凝土材料的应用硬度及利用效率。
2.3建筑结构强度设计内容
        在多重因素的干扰作用下,建筑结构很容易产生伸缩缝以及沉降缝等质量通病问题。当质量通病问题表现过于明显时,往往就会对建筑结构主体质量造成危害影响,严重时甚至会引发安全事故。究其原因,主要是因为建筑结构强度设计效果并未达到预期要求。针对此,建议在建筑结构设计工作当中,设计人员应该主动引入优化设计与结构措施理念要求,结合建筑物规格设计变形缝问题。举例而言,在设计伸缩缝时,可以在结构变化较大位置的垂直方向预留一定空间的缝隙。在此基础上,将基础以上的建筑构件进行断开处理,确保其可以各自独立在水平方向的自由伸缩位置当中。这样一来,基础结构部分所受到的温度变化影响较小,基本上不会出现断裂问题。
3优化设计与结构措施在建筑结构设计中的应用管理措施分析
3.1稳定提高结构设计人员的资质能力,落实结构优化设计内容
        从客观角度上来看,设计人员的结构设计水平以及资质能力表现往往会对建筑结构工程设计效果产生至关重要的影响。也就是说,若想全面提高建筑工程的设计质量,设计人员方面就必须加强个人的资质能力,提高个人对结构设计工作的重视程度。在正式设计过程中,设计人员应该准确立足于建筑结构工程设计整体实况,对当前建筑结构工程抗震性能需求、主体构造强度情况进行明确掌握。并在此基础上,按照统筹规划与合理部署原则,稳定提高结构主体的结构优化设计水平。除此之外,主体参建单位方面应该对设计人员的资质能力问题予以高度重视。可采取定期培训方式等手段加强结构设计人员的资质能力。
3.2科学选用建筑结构材料,深化结构设计优化效果
        建筑结构材料的合理选择往往会对结构主体性能产生重要影响。结合以往的结构设计经验来看,建筑物在遭受地震作用影响时,所遭受的地震作用率与建筑结构刚度之间往往呈现正比关系。也就是说,刚度越大的建筑结构构件所遭受的地震危害影响表现越大。针对此,在选择建筑材料的过程中,建议工作人员应该严格按照建筑抗震要求选择合适的材料进行应用。如对于建筑屋面构件而言,可利用轻质材料取代厚重材料,目的在于减少建筑结构构件重量,降低地震危害影响。除此之外,在现场应用建筑材料的过程中,施工管理人员应该加强对抗震材料质检问题的重视程度,确保建筑材料质量安全无误之后,才可以入场使用。
结语
总而言之,建筑工程结构设计工作涉及的流程内容较多,在正式开展设计期间,设计人员应该准确把握建筑工程结构设计需求,明确结构设计要点。与此同时,设计人员应该准确立足于施工现场环境情况,对施工现场环境进行动态把握,根据实际情况,确立科学合理的建筑工程结构设计方案。需要注意的是,为确保建筑工程结构设计效果得以达到预期,设计人员应该合理运用优化设计与结构措施应用优势,深化加强工程主体构造、抗震设计以及结构强度效果。
参考文献
[1]基于优化设计在建筑结构设计中的应用分析[J].冷弘扬.住宅与房地产.2018(34)
[2]建筑结构设计中优化设计的运用实践分析与研究[J].李季.居业.2018(12)
[3]优化设计在建筑结构设计中的应用[J].燕坤.中国建材科技.2019(02)
[4]探究优化设计在当前建筑结构设计中的应用[J].王蓓.建材世界.2019(02)
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: