土建工程结构设计的优化技术研究 郭松旭 魏春龙

发表时间:2020/5/29   来源:《工程管理前沿》2020年2月6期   作者: 郭松旭 魏春龙
[导读] 在我国经济实力逐渐壮大,科学技术不断创新的今天
         摘要:在我国经济实力逐渐壮大,科学技术不断创新的今天,很多城市内部的基础建设在不断完善,提高了人们对住宅环境与舒适度的要求。所以,应在土建工程的建设过程中,不断对土建结构进行优化设计,提高土建工程的质量,促进我国土建行业的发展。
         关键词:土建工程;结构设计;优化技术
         引言
         在我国城市化进程不断深入,人民生活水平不断提高的今天,当前相关部门及广大群众对土建工程施工安全性关注度较高。土建工程结构设计至关重要,在建筑整体设计以及施工项目中都属于关键性项目,对施工成效影响较大,也间接对施工效益与建筑企业经济效益产生影响。所以当前为了保障土建项目建设价值能够全面提升,需要对土建结构进行优化设计。
         1土建结构优化设计的重要作用
         (1)通过对土建结构进行优化设计,可以进一步提高房屋建筑使用的安全性;(2)在合理完成土建结构设计同时,可以全面提高土建工程的施工效率,实现节约资源的目的,有效地降低施工成本;(3)在土建结构的优化设计中,可以实现绿色节能设计,使建筑的建设和使用满足环境保护的要求,与国家所提出的可持续发展策略相呼应,以此推动我国建筑行业朝向更加环保、绿色、节能以及低消耗的方向发展[1];(4)在土建结构进行优化设计后,可以对居民的安全做出保障,因为土建结构的优化设计更加重视建筑的安全性,而且也会重点考虑居民的实际需求,进而使设计方案更加完美,有效缩短施工周期,节省人力、财力以及物力的投入,提高企业的经济效益。
         2土建工程结构设计的优化技术
         2.1增强设计图的规范性
         结构设计图纸是土建结构设计的一个重要环节,是确保后续建筑工程施工顺利开展的一个重要依据,所以在开展土建结构设计过程中必须要首先立足于增强土建结构设计图设计的合理性与规范性,提升结构设计图的整体质量,避免其在设计环节出现质量问题,否则很小的建筑结构设计问题可能会在后续的土建工程施工中放大结构设计问题,造成比较大的土建结构设计问题。基此,在开展建筑结构图纸设计环节,必须要严格依据相关规范、规定设计,结合土建工程项目建设的实际情况,仔细地标识土建结构设计图纸当中的各类符号与数据等参数,尤其是在面对那些复杂的土建结构设计任务期间,设计人员更加需要注意做好结构设计图纸中的设计工作。特别是设计人员需要注意在土建工程结构设计之前对土建工程项目的实际情况,对现场的工程项目场地环境、水文条件等资料进行仔细地勘查,确保可以为土建结构设计图纸的设计提供全面、可靠、准确的资料,切不可完全依靠自己的设计经验去猜测建筑结构设计材料或相关结构构件的尺寸,否则这样会对最终的土建结构设计图纸的质量带来不利影响。此外,在完成土建结构设计图纸的设计任务之后,设计人员自身要对图纸的准确性进行仔细地校核,确保可以及时发现与纠正结构设计图纸中存在的不合理之处,避免出现不必要的结构图纸设计问题。
         2.2优化对结构基础体系的选型设计
         为了确保土建结构的基础体系满足建设要求,就需要重视对其基础体系的选型设计。基础体系选型设计的水平,直接对土建结构重力的承载性能造成影响,良好的基础体系选型还要求能够按照多种的情况变化进行合理安排与控制,其对后续工程施工的开展也有着直接的影响。因此对地基结构的体系选型设计中,就要和工程设计的要求、地理的环境、施工的方面等进行结合,来对其选型进行全方位考察与准备。比如,设计人员要对建筑外形设计和建筑项目区域内地质等状况进行掌握,再按照图纸详细的描述来进行建模计算,对建模计算进行观察和分析来对土建基础的选型进行合理把握;同时在对建筑基础的选型设计中,要做好对基础选型的合理规划,合理选用独立基础或桩基础,来实现对稳定性以及安全性的满足。


         2.3变量的合理选择与目标函数的确定
         通常情况下,选择设计变量时,会选择对设计产生影响比较大的参数,将影响较小的参数作为预定参数,以减少计算编程的工作量。另外,确定目标函数时,应利用函数寻找能够满足既定条件的最优解,同时要确定约束条件。优化设计土建结构可靠度的约束条件主要包括裂缝宽度约束、应力约束、尺寸约束以及结构强度约束等,在实际设计过程中,必须确保各种约束条件都能够满足行业规范。
         2.4依据抗震标准,规范平面设计
         平面规则与建筑物的稳定性也存在一定的联系,其是设计人员在设计过程中必须考虑的因素之一。通常情况下,抗震土建建筑的平面是有一定的标准的,比如,凹口的深度与宽度,其直接影响建筑的稳定性。因此,设计人员在设计过程中要重点考虑其平面规则是否符合相关标准。对于建筑凹口不符合标准的建筑要进行重新设计或者采用一定的补救措施,以最大程度地保证建筑的稳定性。对于建筑设计中的凹口不符合标准的情况,通常通过以下方式进行弥补:①以材料的选择弥补设计的缺陷。通常选择刚性材料建设顶部,当然,也可以选择韧性好的材料建设凸出的部分的顶部;②如若建筑构架相对简单,即可以均采用韧性较好的材料建设其顶部,这还有利于相关数据的计算。
         2.5合理应用信息模型技术对结构设计进行调整
         在土建工程建筑结构设计过程中,合理应用建筑信息模型技术就有重要作用。能够对不同信息进行处理,与过去常用的CAD为主的软件技术相比具有较大优势。土建工程建筑结构设计人员通过建筑信息模型技术能对不同工程信息进行处理,然后补充数据库建设,通过完善的数据库能够根据项目建设要求随时对工程信息进行查询,使得信息之间联系性更高。通过数据库建设还能对设计总量与设计时间进行优化,防止后续施工中出现较多修改部分。相关设计人员能够随时查询不同资料,提升设计效率。土建工程建筑结构中安全性与稳定性至关重要,对此方面进行设计能够全面提升设计质量。设计人员要从施工场地和建筑结构不同角度出发,全面提升建筑结构设计成果。通过应用地理信息系统使得信息能够有效采集,更好地掌握不同信息要素之间的联系。通过建筑信息模型技术能够对建筑材料、外观等方面进行直观展示,能够融入不同信息数据,对建筑项目舒适度、采光情况、节能效益等进行控制,提升设计合理性。比如钢结构设计中,在建模结构处理中能够使得不同构件之间有效对接。在模型基础上明确施工中需要重视的问题,强化设计与施工质量。
         3强化安全管理意识
         在土建工程中安全管理意识对于不同岗位不同工种有着不一样的涵义,强化安全管理意识就需要落实在对安全管理的认识、宣传的工作上。因此在落实安全工作中,就得从管理岗位人员和施工岗位人员入手。对于管理岗位人员,安全工作就是严格遵守安全管理制度,监督管理土建工程现场施工,落实自身岗位职责和工作任务,对施工现场环境状态注重留意,对于施工过程中易发生事故的工作环节强化监督管理,也需要积极防范可能存在的事故隐患,强化土建工程施工人员的安全教育避免事故发生。对于土建工程施工人员,就是在土建工程工作过程中遵循施工安全规则,提高施工警惕性和风险意识,例如工作期间佩戴安全帽、防护服、安全绳等,将安全规则转化到实际行动中,另外,施工人员需要对安全隐患及时通报。
         结语
         土建工程涉及千家万户的切身安全,因此要对土建工程的结构设计进行更加深入的研究,一切从安全出发,建立一套完善的结构设计体系,使其能够在现代土建工程中发挥作用。
         参考文献
         [1]陶龙华.土木工程建筑结构设计优化研究[J].建筑工程技术与设计,2017(13):1302.
         [2]马兴颖.土木工程建筑结构设计优化分析[J].建筑工程技术与设计,2017(32):596.
        
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