摘要：近年来，随着我国经济的稳定增长，建筑行业发展迅猛。在对土建工程项目进行管理的过程中，工程土建结构设计优化的控制与管理是其中一项不可或缺的重要组成部分。优化技术中已经延伸到土建结构工程各个层面和领域，应用越来越广泛。结合设计经验，本文对土建结构优化技术在抗震设计和配筋设计中运用进行了分析，并对土建结构设计中的常见问题优化技术，从基础连系梁和框架结构柱等方面进行了总结和探索。
关键词：优化技术；土建结构；工程设计；
引言
相较于传统类型的房屋结构设计，应用优化技术能够有效降低建筑工程项目的整体造价，从而将工程材料的性能最大化发挥出来，协调好各个环节与工程单元之间的关系，同时全面提高土建工程的安全等级。除此之外，优化技术还有利于为工程管理决策的制定提供合理建议，从而确保“经济、适用、安全”目标的顺利达成。
1土建结构工程设计优化技术概述
1.1土建结构工程设计的优化方法
土建工程结构设计优化方法主要有数学规划法和优化准则法。数学规划法常用于处理非线性问题，它通过研究建筑结构力学特点，选用合理的数学规范方法求解工程设计变量的最优结果，使工程设计更加科学合理。优化准则法是一种工程方法，它以工程项目为出发点，通过对满足优化设计要求的准则进行研究，求解这些准则的最优解。优化准则法通常使用迭代法来实现，需要具有丰富的理论基础和实践经验。优化准则法的原理简单，使用方便，但同时也具有一定的局限性，只有在土建结构布局和几何形式已经确定之后才能使用。
1.2优化技术在土建结构工程中的应用原则
土建结构工程师设计优化应遵循以下几个原则：（1）土建结构的使用设计年限需深入设计理念，土建结构的设计不应简单的追求满足载荷强度，还应当符合使用设计年限的需求，综合规划、设计、施工、使用等各个环节，确保实现预期设计使用年限；（2）充分关注土建结构的耐久性，在土建结构的建设和使用过程中，会受到来自多方面的影响，既包括地震、风雨、交通等环境的影响，也包括人为因素的影响，还有施工材料性能的自动退化等，均会在一定程度上影响土建结构的耐久性，需要引起重视；（3）重视对疲劳荷载的研究，土建结构所承担的载荷应力会对结构产生很大的影响，伤害内部结构，因此应重视对疲劳荷载的研究，特别是结构关键部位构件的抗疲劳荷载性能研究。
2土建工程结构设计存在的问题
2.1工程结构耐久性问题
随着工程的日渐发展，各部门已经被混凝土的耐久性问题引起了高度重视。由于传统观念的熏陶，在人们心中依旧觉得混凝土是耐久性较好的材料。直到20世纪，在国外对建筑结构的研究上，就发现原来建造的工程在经历一些环境原因之后会提前受到破坏。很多西方国家在研究过程中都发现许多建筑在竣工后的20~30年，建筑的基础设施往往质量变差。目前，建筑工程耐久性的问题已经在我国建筑行业中获得高度的重视。但是，在一些工程发现事故的时候，一些建筑工程并不吸收教训，依旧按照原来的方式进行施工，并没有应用防治冻融和盐害的措施。
2.2结构安全性设计缺乏
我国国土面积广大，气候条件复杂多变，不同地区的土质结构、温差变化不尽相同，复杂的外部条件不仅直接影响土建工程结构设计安全性，而且给施工过程也带来很大的问题，在设计过程中要积极结合实际的施工场所进行科学的考察和评估，从而制定科学、合理的设计方案，保证安全性；目前我国在土建工程结构安全性设计的过程中缺乏对客观条件的评估和判断，特别是忽略土质结构、气候变化对于耐久性和构件承载能力的影响，严重影响了结构安全性设计的精确程度，造成了巨大的耐久性安全隐患。
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2.3荷载设计不合理
对于土建工程结构设计工作的落实，荷载方面的设计同样也是难度比较大的一个方面，这种荷载方面的设计容易出现较为明显的偏差，取值往往存在着较为明显的不准确现象，最终必然也就极有可能导致较为明显的整体稳定性失衡。这种荷载设计方面存在的问题在竖向荷载以及水平荷载方面都存在明显表现，不仅仅是设计人员的计算不准确，或者是计算过程中存在失误容易带来该类问题；还和具体设计手段滞后存在密切联系，依托于传统的二维设计模式，相关计算虽然能够实现自动处理，但是考虑很容易出现不全面问题，进而也就导致其荷载计算不合理，最终影响设计水平。
3优化技术在土建结构设计中的应用建议
3.1土建结构设计与概念设计优化
土建工程结构的设计方案需要有多重结构与布局设计选择，在实践中，即使
建筑物的结构布局已经确定好，所处的荷载状况也完全一致，那么同样也是有很多不同的分析方法可供选择。由于在分析中所能够运用到的材料、参数以及荷载取值等均不是一成不变的，因此在对一些细节问题进行处理时也要做到随机应变，尤其是对于那些无法运用计算机软件来解决的问题，则需要由设计人员根据实际情况来展开全方位的分析，最终给出准确的判断。概念设计的核心之处就在于，根据房屋结构设计的规律和原则，同时按照土建工程项目的以往经验来展开更进一步的研究设计，从而提供出多种不同的备选方案。
3.2房屋结构设计与概念设计处理
对房屋结构的概念设计问题处理同样有多种形式可供选择，但却具有着相同的目标，即为无论外界有何种不良因素的影响和干扰，建筑结构都可以达到稳固状态，并将损害降到最低。不难看出，有关于房屋结构概念设计的处理，需要优先考虑到外界环境，尽可能全面的去分析可能出现的破坏性因素，在此基础之上来制定出可行性较高的解决方案。例如，在所有不良因素中，地震是最不可控且难以预防的一项因素，地震具有着超强的破坏性，因此必须要将其设为概念设计中的一项重点课题。在进行房屋结构设计时应当提前做好相关的准备工作，以此来提高房屋建筑的抗震性能，从根本上将降低由地震对房屋结构所带来的损害。具体的措施如下：保证房屋建筑材料的刚度处于对称且均匀的状态，进一步提高房屋结构的抗震等级，同时采用延性设计来达到减缓的作用；其次，在房屋结构的设计上还可以考虑实行多道防御系统，通过这一设置能够帮助房屋分解并减少在地震中所受到的能量，大幅度降低建筑损害度。
3.3保证结构设计的实用性和艺术性
对于建筑师而言，建筑物本身就是他们最值得骄傲的艺术品，因此在进行建筑物设计时，建筑设计师会尽可能的将自己的想法与意图淋漓尽致的表现出来，以期能够呈现出更具实用性和艺术性的优秀作品。为此，建筑结构设计师需要优先考虑到建筑的安全性与实用性，在此基础之上来尽可能的去改善建筑结构的呈现形式，结合客观条件来展现出自己的美学意图。在实际的结构设计过程中，设计师要保证平面布局的准确性、对称性以及规则性等，同时还要尽可能的减少建筑质量与建筑刚度这两者之间的差异性，通过此种方式来避免建筑物在使用过程中因荷载作用过大而发生扭转情况。在结构设计的竖向布局设计中，需要优先考虑到房屋建筑的功能性，应当保证房屋建筑的竖向承重构件处于上下贯通的状态，同时运用转换层来将设计难度与成本控制在合理的范围内。除此之外，设计师还要考虑到竖向布局的刚度，通过渐变的方式来避免出现应力集中过度的情况，以此来提高房屋建筑的抗压能力。
结束语
综上所述，我们可以得知，对于土建结构设计工作的落实，其存在的问题往往比较多，并且表现在多个方面，为了较好解决这些问题，必须要有针对性地进行控制优化，不断提升设计人员的综合素质和能力，并且创新应用新型设计手段，降低设计难度，确保整体土建结构设计可靠性和可行性。
参考文献：
[1]李明冬.优化技术在土建结构工程设计中的应用分析[J].建材与装饰.2019（50）.
[2]冯蕾蕾，卢峥.优化技术在土建结构工程设计中的应用分析[J].绿色环保建材.2019（05）.
论文作者:胡忠涛
论文发表刊物:《基层建设》2019年第15期
论文发表时间:2019/8/6
标签：土建论文; 结构论文; 荷载论文; 结构设计论文; 工程论文; 耐久性论文; 技术论文; 《基层建设》2019年第15期论文;