优化技术在土建结构工程设计中的应用分析

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　　摘 要 在进行土建工程建设中，土建结构的工程设计工作尤为重要，它影响着土建工程项目的质量和水平。而利用优化技术进行土建结构工程设计可以使土建结构内部设计中各个部分、各个单元都能实现完美协调，在保障土建工程的高质量的同时还能实现土建工程的美观性和实用性。但在实际的土建结构工程设计工作中，设计人员对于优化技术的应用技巧和方式掌握得还不够熟练，所以必须对其应用方式和技巧等各方面知识进行深入研究，以不斷提高土建结构工程设计工作的质量和水平。
　　关键词 优化技术;土建结构;工程设计;应用
　　1 优化技术对土建结构工程设计而言的重要性
　　1.1 能够有效控制土建结构工程的质量
　　之所以对优化技术在土建结构工程设计中的应用进行深入的研究，对其应用效果进行详细的分析，是因为对于土建结构工程设计而言，优化技术具有非常重要的意义。首先，能够体现出非常重要的一点，那就是在工程质量上有所改善，众所周知，对于建筑工程而言，最重要的就是工程质量，这也是决定这一行业发展效果的一个关键因素，所以必须要保证工程质量。然而影响工程质量的原因比较多，尤其是在前期的设计阶段，如果没有充分考虑到施工过程中的各种因素，以及建筑物使用过程中的多种因素对建筑质量的影响，那么就难以保证其使用寿命。尤其对于土建工程而言，其质量会受到施工材料、施工技术以及环境因素等多方面的影响，尤其是环境因素，土质状况、风力以及地震灾害，乃至车祸等人为祸患都会对其造成不同程度的影响。所以进行优化设计就更为重要了，普通的设计方案不足以应对这所有的突发状况，所以需要将优化技术应用其中，充分考虑到所有的影响因素。经过多年的应用发现，使用优化技术的土建结构工程在质量上有明显的提高，对于各种问题的应对也更加有效，所以这是一个非常重要的意义。
　　1.2 有效控制建筑成本
　　任何一项工程的开展都会考虑到成本和利润，土建结构工程自然也不会例外，由于工程规模较大，耗时较长，所以所花费的人力物力必然也是比较多的，如果不能在成本上进行控制，无疑会在长期的施工过程中造成资源的浪费，这是很多建筑工程都存在的一个问题。这样一来，优化技术的另一个重要性也就体现出来了，那就是有效控制建筑成本，缩减了成本的投入，获得了更多的利益，使得土建结构工程在保障质量的前提之下利益最大化，这也是进行工程建设的一个目的。随着建筑行业的不断向前发展，建筑类型有了一定程度上的改变，高层建筑越来越多，所以对于工程各方面的要求也有所提高，因此如果各个环节之间衔接不紧密，也会影响整体的工程质量。所以优化技术的应用更好地解决了一系列的问题，对土建结构之间的研究更加深入，能够将其中的各个部分紧密结合在一起，尽量减少了细小问题的出现，省去了很多人力物力的投入，这也是成本控制的一个方面[1]。
　　2 优化技术在土建结构工程设计中的具体应用策略
　　2.1 优化技术在土建结构工程设计中的优化方法
　　（1）优化准则法。这种优化方法要求设计人员在土建结构工程设计中从土建工程自身的结构入手，以此为中心。优化准则法使用在土建结构工程设计中时，迭代法成为其最好的实现方式。所以，土建结构工程设计人员在设计过程中运用优化准则法时必须要有丰富而充足的实践经验和专业理论知识，然后进行仔细地分析和深入的研究，最终得出最科学合理的结论。优化准则法由于其简单易懂的优化设计原理得到土建设计人员的广泛青睐，但这也不能否定它自身存在的一些不足和缺陷，它的有效应用必须是在土建结构布局完全形成的情况下才能实现。
　　（2）数学规划法。力学设计的水平影响着结构物的效果和质量，没有合理而科学的结构力学设计，是无法满足建筑物在实际使用过程中对承重质量和承重力量的要求的，而且这种力学设计上导致的建筑物质量问题是非常不利而且很难做出有效评估的。在此基础上，数学规划法的优势就得到明显的体现，它是以建筑物的结构力学问题为设计切入点，从而能够达到对土建结构设计的有效规划和优化。如果能够科学合理地将数学规划法使用到土建结构工程设计中，就能使设计过程中用到的设计工程变量数据实现最优化，从而使整个工程设计实现合理化、科学化。
　　2.2 优化技术在土建结构工程设计中的具体应用
　　（1）常见的土建结构工程设计问题及优化措施。土建结构工程设计中应用优化技术重要目的是为保障建筑工程的安全性和稳定性，而在实际设计过程中就必须要注意到各个环节的安全性以及其实用性。所以，在世界土建设计过程中要注意到其中容易出现的问题，并采用相应的优化措施，这里做几个举例。①在设计过程中为了防止出现地震灾害时抗震缝之间发生碰撞，就要适当加大抗震缝之间的宽度。②悬挑梁的设计要注意合理性、保准性，为有效降低其截面应力作用可设置成截面，这样一来就能有效防止梁体发生变形。③为保证承重柱的截面高度足够充足，在土建结构设计过程中就要注意控制好梁柱的线刚度比，这样就能提高承重柱的抗震能力，从而保障建筑工程的安全性和稳定性。④在进行土建结构工程设计时，对于构造柱问题也要加以注意，最好要在设计时将其按照承重柱的标准进行，以实现更好的支撑作用。
　　（2）要将实用性与艺术性相结合。土建工程项目最终是为人们提供安全优质的生活和工作环境的，所以其实用性和安全性必须要高，同时还要注意融入一些艺术性元素。在实际的土建结构工程设计工作中，设计人员要将建筑设计方案不断进行优化和改进，将建筑实用性和艺术性进行巧妙融合。例如：在设计中，可以根据对称原理合理安排和布局，这样不仅可以有效降低建筑物在过大的荷载作用中土建结构产生的损伤，还提升了建筑物的视觉美感[2]。
　　3 结束语
　　通过对优化技术在土建结构工程设计中的实际应用情况进行整理及分析，能够发现其所具有的重要意义，从中也能够深刻体现出研究价值，所以这必然是一个十分重要的发展方向。但是在实际应用过程中也确实存在着各种各样的问题，同样也是要高度重视。希望通过本文的介绍，能够引起相关部门的高度重视，有效解决优化技术在土建结构工程设计中所面临的难题，为其更好地应用带来有效的帮助，使得建筑行业更好地向前发展。
　　参考文献
　　[1] 金鑫.优化技术在土建结构工程设计中的应用分析[J].齐齐哈尔大学学报建筑工程技术与设计，2016，（36）：681.
　　[2] 李圣江.优化技术在土建结构工程设计中的应用分析[J].中国房地产业，2017，（8）：166.
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