摘 要： 建筑行業(yè)是關(guān)系著國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展的主要支柱產(chǎn)業(yè)，土建結(jié)構(gòu)工程作為其基礎(chǔ)工程，應(yīng)用優(yōu)化技術(shù)對(duì)土建結(jié)構(gòu)工程的質(zhì)量成本等方面均有著積極的作用。本文對(duì)土建結(jié)構(gòu)工程的優(yōu)化技術(shù)進(jìn)行必要性說(shuō)明，同時(shí)分析了優(yōu)化技術(shù)的應(yīng)用原則、優(yōu)化方法及具體措施，以供相關(guān)設(shè)計(jì)人員參考。
關(guān)鍵詞： 優(yōu)化技術(shù); 土建結(jié)構(gòu)工程; 工程設(shè)計(jì);
土建結(jié)構(gòu)工程的安全穩(wěn)定直接決定著整個(gè)建筑工程的工程質(zhì)量和建筑壽命，更關(guān)系著廣大人民的生命和財(cái)產(chǎn)安全。因此，在土建結(jié)構(gòu)工程的設(shè)計(jì)階段必須充分考慮影響工程質(zhì)量的各種因素，充分運(yùn)用優(yōu)化技術(shù)消除施工設(shè)計(jì)中的各種缺陷，從而確保土建結(jié)構(gòu)工程的施工順利和質(zhì)量達(dá)標(biāo)，促進(jìn)我國(guó)建筑行業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展。
1 、土建結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)中應(yīng)用優(yōu)化技術(shù)的必要性
隨著國(guó)家建筑行業(yè)的規(guī)范不斷完善以及人們對(duì)建筑工程各種要求的不斷提高，土建結(jié)構(gòu)工程也越來(lái)越受到重視，通過(guò)優(yōu)化技術(shù)的應(yīng)用，不但可以有效整合工程資源，而且對(duì)于土建結(jié)構(gòu)工程的工程質(zhì)量也有較大的提升。首先，采用優(yōu)化技術(shù)對(duì)土建結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，可以全面檢查設(shè)計(jì)中的各種不足和設(shè)計(jì)缺陷，對(duì)影響土建結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量的各種影響因素全面考慮，整體把握土建結(jié)構(gòu)工程在各個(gè)施工階段的施工環(huán)境、技術(shù)防控措施、材料使用以及施工設(shè)備等多方面要素，相對(duì)于單純的工程設(shè)計(jì)，應(yīng)運(yùn)優(yōu)化技術(shù)可以對(duì)工程施工的全過(guò)程都能夠有效控制，工程設(shè)計(jì)方案相對(duì)更加科學(xué)合理，工程的施工質(zhì)量也能夠更好的得到保證。其次，通過(guò)優(yōu)化技術(shù)的應(yīng)用，可以進(jìn)一步降低工程的施工成本。土建結(jié)構(gòu)工程是一項(xiàng)規(guī)模較大、耗資多、工期長(zhǎng)且安全風(fēng)險(xiǎn)較高的工程，施工過(guò)程中任何環(huán)節(jié)出現(xiàn)紕漏都可能導(dǎo)致工程質(zhì)量不合格而返工，從而加大整個(gè)工程的施工成本。優(yōu)化技術(shù)在工程設(shè)計(jì)中的合理運(yùn)用，可以將施工中可能出現(xiàn)的各種問(wèn)題提前預(yù)防，從而有效避免各種施工錯(cuò)誤，減少施工中的能源損耗，施工成本也可以得到有效控制。
2、 優(yōu)化技術(shù)在土建結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)中應(yīng)用原則
土建結(jié)構(gòu)工程是建筑工程的基礎(chǔ)，也是建筑工程的質(zhì)量保證前提。在現(xiàn)代的土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，不但需要關(guān)注結(jié)構(gòu)的載荷強(qiáng)度，也需要注重建筑工程的使用壽命，在土建結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)中需要滿足載荷強(qiáng)度與使用壽命的相互吻合，對(duì)于土建結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)必須重點(diǎn)關(guān)注土建結(jié)構(gòu)的耐久性以及在疲勞荷載作用下的應(yīng)對(duì)。
2.1 、土建結(jié)構(gòu)的耐久性
土建結(jié)構(gòu)的耐久性受到很多因素的制約，首先是施工材料，正確使用符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的施工材料是土建結(jié)構(gòu)耐久性得以保證的必要條件，在土建結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)過(guò)程中必須嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)規(guī)范和質(zhì)量要求選擇各種建筑材料。其次是建筑地理環(huán)境以及各類化學(xué)物質(zhì)對(duì)土建結(jié)構(gòu)的影響，不管是在施工階段還是建筑的使用階段，環(huán)境中的各種化學(xué)物質(zhì)以及環(huán)境的不斷變化對(duì)土建結(jié)構(gòu)的耐久性都有著較大的影響，在工程設(shè)計(jì)中，需要根據(jù)建筑環(huán)境的地質(zhì)條件等實(shí)際情況，科學(xué)合理進(jìn)行有效的防控，以減少環(huán)境對(duì)土建結(jié)構(gòu)的損壞。例如對(duì)于臨海建筑，在土建結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)中，需要重點(diǎn)針對(duì)環(huán)境中的氯離子對(duì)土建結(jié)構(gòu)的侵蝕作用做出相應(yīng)的優(yōu)化控制措施，以提高土建結(jié)構(gòu)的耐久性。
2.2 、在疲勞荷載作用下的應(yīng)對(duì)
土建結(jié)構(gòu)需要承受各類活荷載作用，在土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要考慮活荷載作用對(duì)土建結(jié)構(gòu)的影響。活荷載對(duì)土建結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生持續(xù)性的作用并使其內(nèi)部產(chǎn)生變化應(yīng)力，從而導(dǎo)致土建結(jié)構(gòu)發(fā)生震動(dòng)甚至使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生疲勞損傷，久而久之對(duì)土建內(nèi)部結(jié)構(gòu)造成嚴(yán)重的破壞。目前建筑行業(yè)中的土建結(jié)構(gòu)材料在實(shí)際施工過(guò)程中的均勻性和連續(xù)性不足，從而導(dǎo)致土建結(jié)構(gòu)在活荷載作用下不斷地發(fā)生著變化并逐步擴(kuò)大，影響土建結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。若在土建結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)中沒(méi)能重視此類問(wèn)題，沒(méi)有給出合理的解決方案，必將對(duì)整個(gè)建筑工程的安全穩(wěn)定性能造成較大影響。因此，對(duì)于疲勞荷載的研究也不能僅僅針對(duì)總體情況，同時(shí)也需要對(duì)土建結(jié)構(gòu)工程中的關(guān)鍵構(gòu)件進(jìn)行抗疲勞荷載作用應(yīng)對(duì)，在整體和局部都必須做好相應(yīng)的控制措施，從而保證土建結(jié)構(gòu)工程的安全穩(wěn)定。
3 、土建結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)中的優(yōu)化技術(shù)方法及措施
3.1 、優(yōu)化準(zhǔn)則法
優(yōu)化準(zhǔn)則法是一種以土建工程自身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為中心的優(yōu)化方法，這種方法要求相關(guān)設(shè)計(jì)人員具備足夠的專業(yè)知識(shí)儲(chǔ)備和相當(dāng)豐富的工作實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，并在具體的設(shè)計(jì)過(guò)程中要對(duì)土建結(jié)構(gòu)進(jìn)行深入仔細(xì)的研究，并根據(jù)研究結(jié)果得出科學(xué)合理的優(yōu)化結(jié)論。優(yōu)化準(zhǔn)則法其原理相對(duì)簡(jiǎn)單易懂，其中的迭代法是最好的優(yōu)化方式，在現(xiàn)代的土建結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)優(yōu)化中深受設(shè)計(jì)人員推崇。但優(yōu)化準(zhǔn)則法同時(shí)也有著一定的缺陷和不足，其優(yōu)化能力和適用范圍相對(duì)局限，必須建立在土建結(jié)構(gòu)布局全面成型的基礎(chǔ)上，其優(yōu)化效果才能夠真正體現(xiàn)。因此，相關(guān)設(shè)計(jì)人員在實(shí)際使用過(guò)程中必須高度重視。
3.2 、數(shù)學(xué)規(guī)劃法
數(shù)學(xué)規(guī)劃法是一種運(yùn)用數(shù)學(xué)理論主要針對(duì)建筑結(jié)構(gòu)力學(xué)問(wèn)題進(jìn)行合理規(guī)劃的優(yōu)化方法。
土建結(jié)構(gòu)工程是建筑工程的基礎(chǔ)，影響著整個(gè)建筑工程的質(zhì)量和實(shí)際效果，在設(shè)計(jì)過(guò)程中必須滿足建筑的承重質(zhì)量和承重力量要求，若沒(méi)有科學(xué)合理的結(jié)構(gòu)力學(xué)設(shè)計(jì)，將導(dǎo)致難以估測(cè)的建筑質(zhì)量問(wèn)題發(fā)生。在土建結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)過(guò)程中運(yùn)用數(shù)學(xué)規(guī)劃法進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化，能夠?qū)崿F(xiàn)工程的設(shè)計(jì)變量數(shù)據(jù)最優(yōu)，從而促進(jìn)整個(gè)建筑工程設(shè)計(jì)的科學(xué)合理。
3.3、 優(yōu)化措施
優(yōu)化技術(shù)在土建結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，可以有效保障工程的安全穩(wěn)定性能，在具體的設(shè)計(jì)過(guò)程中，必須針對(duì)土建結(jié)構(gòu)工程施工中可能出現(xiàn)的問(wèn)題，采用必要的優(yōu)化措施，以確保工程的順利及安全。比如適當(dāng)加大抗震縫寬度可以有效預(yù)防在發(fā)生地震時(shí)，各抗震縫之間相互碰撞；懸挑梁在設(shè)計(jì)中設(shè)置成截面可以降低其截面應(yīng)力，從而提高懸挑梁梁體的抗變形能力；對(duì)梁柱的線剛度比進(jìn)行合理控制，從而保證承重柱的截面高度，提高承重柱的抗震穩(wěn)定性；合理運(yùn)用對(duì)稱原理進(jìn)行布局，不僅能夠提高建筑物的荷載能力，同時(shí)也能夠提升建筑的藝術(shù)美感。
4 、結(jié)束語(yǔ)
在土建結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)中有效運(yùn)用優(yōu)化技術(shù)，不僅可以提高建筑工程的工程質(zhì)量，同時(shí)可以降低施工成本并提升建筑美感。在優(yōu)化技術(shù)的實(shí)際運(yùn)用過(guò)程中，需要根據(jù)實(shí)際情況合理選擇優(yōu)化方法，不斷提高設(shè)計(jì)水平和優(yōu)化能力，從而促進(jìn)我國(guó)建筑行業(yè)的不斷向前發(fā)展。
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