优化技术在土建结构工程设计中的应用分析

王琳

摘 要：在土建结构工程设计中优化技术有着重要的应用价值，它不仅可以为土建施工节约大量的人力物力，还能提高土建工程的施工质量，保证了土建工程的安全性。所以要想提高土建工程的综合性能，增加土建施工企业的收益，必须要从工程设计入手，加强优化技术的有效应用，确保工程设计的合理性、科学性、可行性。

关键词：优化技术；土建结构工程；工程设计；有效应用

1优化技术在土建结构工程设计中的应用价值及意义

在任何国家任何一个土建企业，都想利用有效的付出换取做大的利益，尽量减小土建的施工成本。优化技术在土建工程设计中的有效应用既能保证建筑的整体质量，还能减少企业的资金投入，使自身的经济利益最大化。优化技术经过多年的发展较比以往的技术理念已经有了较大的改观，对工程成本投入有着更好的降低效果。优化技术的合理应用可以更好的选择建筑材料，协调建筑各个施工环节的内在关系，保证建筑拥有更高的质量和安全，确保人们的生命财产得到较高的保障。另外优化技术在工程设计中的有效应用可以使设计方案的选择拥有更好的科学性，所以说优化技术的有效应用是一件非常重要的工作，对土建结构工程设计拥有重大的帮助作用。随着我国土建事业的发展，建筑的高度与层数也在逐渐的增加，这对建筑的各项指标有着严格的要求。在固定的建筑面积范围内，优化技术在土建工程设计中的合理运用可以更好为土建施工提供更科学的方案，保证建筑的各方面性能满足人们的生活需求，提高建筑的有效价值。

2优化技术在房屋结构设计中的应用原则

2.1 从设计理念上加深对土建结构使用寿命的理解

我国在土建结构工程的设计理念上，逐渐改变了原本的简单的设计符合载荷强度的设计原则，保证不但符合载荷强度需求，而且要符合使用寿命需求的设计思路，因而国际上要求的土建结构建设的使用寿命相一致。深刻理解土建结构的使用寿命，并对结构的重要性的确定手段展开研究。然而，在确定使命寿命上较为简单，而可靠性不够，必须由大量模拟实验进行验证。使用寿命得以确定后，必须全面考虑土建结构建设的规划、设计、施工、运行（包括养护、维修、管理），保证修建的土建结构能实现预期寿命。

2.2 进一步关注土建结构的耐久性问题

在建造和使用土建结构中，必然会受到环境、有害化学物质的影响，同时还会遭受巨大的交通荷载、地震荷载、风荷载、疲劳荷载甚至是超载，还看产生人祸等安全意外，并且土建结构使用的材料不会自动退化自身性能，结构中各个部门或多或少会被损坏。从大部分的病害实例可知，不仅包括施工和材料两个因素，而且构造上也就是设计上的不足对结构耐久性也有影响，并具有决定性作用。

2.3 不能忽视环境对于土建结构及构件的影响

在设计土建结构工程结构耐久性时，特别要对环境因素对钢筋和混凝土产生的腐蚀反应给予高度重视。针对海边的土建结构来说，必须要对环境的氯离子侵蚀状况进行充分了解，该类型的环境因素会严重腐蚀土建结构耐久性，这一影响产生极大影响。

2.4 更深入地研究土建结构在疲劳荷载作用下的反应及对策

因为在土建结构中承担着动荷载作用，包括活荷载作用和风荷载作用，该类的作用力会对土建结构内部形成循环往复并产生变化的应力，不仅会对结构产生影响，使其震动，甚至会给结构带来疲劳损伤，这一问题逐渐积累，对内部结构产生较大的伤害。因为土建结构工程使用的材料一般难以实现真正的均匀和连续，同时会导致出现较小的问题和不足，在上述循环往复并不断变化的应力的作用和影响下，这些细小的问题都会逐渐扩大，进而形成一定损伤，这些必须受到重视，否则会逐渐恶化，对整个结构产生不利，影响其安全性。而在研究疲劳荷载作用上，不单单是研究土建结构工程的整体结构，通过实践可知，一些土建结构关键部位上的构件由于未能有效抵抗疲劳荷载作用，进而导致局部失效，最终则造成了土建结构工程整体结构失效。

3土建结构工程设计的主要优化方法

3.1数学规划法

结构物对力学设计有着较为严格的要求，如果结构的力学设计不合理、不科学，那么建筑自身的承重能力与承重质量就无法满足人们的基本要求，对建筑质量有着重要的不利影响。数学规划法是以对建筑结构力学研究为切入点加强对土建结构设计进行有效优化和规划的一种新颖手段。合理的使用数学规划法可以使设计中的工程变量达到最优数字，进而是设计变得更加合理化、科学化。在通常情况下，数学规划法的运用更加适合处理非線性问题，但是经过长时间的归纳和总结也形成不同的运算方法，但是这些运算方法都对基础理论知识有着严格的要求，而且具有一定的通用性。

3.2优化准则法

优化准则法是一种以土建工程本身结构为切入点，对满足优化设计要求时需要的准则进行有效研究的手段。为了能更好的寻求这些准则准确的解，人们通常会采用迭代法来实现这个目标，所以在运用优化准则法时必须要有足够的实践经验和理论做依据，通过分析和研究得到最终的解，进而完成优化设计。优化准则法的工作原理比较简单、易懂，所以更方便人们使用，但是它也存在着一定的缺点，只有在土建结构布局已经形成之后才能有效使用优化准则法，这就限制了它的使用范围，进而降低了它的使用能力。

4如何在土建结构工程设计中进行有效的优化技术应用

4.1 面对常见问题应采用的优化方法

优化技术的有效应用必须要对土建结构工程的每一个工作细节进行优化，充分重视施工细节的重要性，在设计中需要采用的优化措施主要有以下几点：一是对抗震缝的设计要尽量增加其宽度，避免由于地震使抗震缝碰撞时出现较大的问题。二是在进行悬挑梁设计时应该对其截面进行有效设计，尽量降低其所受应力，增加它的受力能力，进而防止悬挑梁在应力作用下产生形变。三是注意优化连续梁的设计，保证其设计有别于单梁，同时加强对梁支座配筋情况进行合理规划。四是加强对构造柱的优化设计，对于拥有重要作用的承重梁下的构造柱要努力提高其强度和刚度，保证其拥有较强的承重能力。五是加强对承重柱的优化设计，在设计时尽量使承重柱有足够有效的截面高度，进而提高建筑的质量和使用寿命。

4.2 增强设计的实用性和艺术性，促进二者融合

建筑的主要目的是要为人们提供更加优质的生活，所以在进行土建工程设计时，设计人员不仅要考虑建筑的实用性，同时还要使建筑拥有较高的美感，满足人们对艺术的追求，努力将实用性与艺术性有效的融入到工程设计之中，进而达到优化设计的目的。我国人民的生活已经得到了显著的提高，在人们生活质量提高的同时，人们对艺术也有了更多的追求，所以建筑设计在满足质量要求的同时应尽量保证其拥有艺术性，进而保证工程设计得到一定的优化。

4.3增强概念设计

概念设计是近些年来比较新颖的一种设计理念，其终极目的是使建筑拥有较强的稳定性和安全性。由于建筑的使用周期较长，在使用过程中会受各种因素影响，如何保证建筑在受各种不利因素影响下依旧有较强的使用能力是优化技术应用的重点方向，同时也是概念设计的主要理念，如果土建结构工程在设计时就存在一定的问题，那么建筑成品肯定也会存在问题，这产生的后果是非常严重的。所以增加概念设计是优化技术有效应用的重要手段。

结束语

综上所述，对于土建工程项目管理来说，各种内外部因素均容易影响工程项目中工程土建结构设计优化的管理应用工作，因此，工程设计人员在项目设计阶段必须将各种影响因素充分考虑在内，并制定相应的对策，尽可能实现整个土建工程项目设计阶段以控制与管理新技术为理念。工程设计人员在项目设计阶段必须将各种影响因素充分考虑在内，并制定相应的对策，尽可能实现整个土建工程项目设计阶段以控制与管理新技术为理念。只有这样，土建工程项目设计阶段的土建结构优化控制与管理才能得以强化，从而为土建工程项目设计阶段管理乃至整个项目管理打下扎实基础。

参考文献

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