摘要：随着我国经济水平不断提高，我国建筑行业得到了空前的发展，建筑数量也在日益增多。对于现在的建筑来说，设计优化也是其中的重要的部分，设计优化不仅仅是对建筑的风格进行设计，还有建筑的户型、结构、功能等多种方面进行优化设计，同时，对于这些设计，也包含了很多的要求，设计人员在进行设计的过程中需要将建筑物的功能与审美相结合，在保证建筑物能够满足客户需求的同时，更能够突出建筑的外观美，增强客户的美感体验。本文将对土建工程结构设计中的现代建筑的优化设计要求进行简单的介绍，然后对土建工程建筑设计优化的策略进行分析。
关键词：土建工程；结构设计；优化技术
引言
近年来，随着我国经济的稳定增长，建筑行业发展迅猛。土建工程中结构设计作为建筑施工的基础环节，对于土建项目意义重大。优化技术在结构设计中的应用，对土建工程设计有巨大的促进作用，它不仅可以有效提高土建工程的各方面综合性能，有效的降低施工成本，还能在很大程度上提高建筑的安全性，更好的保障人民的生命财产安全。
1建筑结构设计优化的意义
优化结构建筑结构设计是从理论的方面对建筑进行研究分析，充分的进行要求，使得在实际操作时能够更加有效地进行工作，对于土建工程建设来说，优化结构设计是非常重要的，是将理论与实践形结合的过程，不仅能够促进我国土建工程的顺利进行，还能够有效地促进我国建筑行业得到更快的发展。对于我国的建筑来说，其质量的保障、安全性能要求是非常高的，而在实际的建设过程中，在这些方面却存在一定的问题，为了更好地避免这样的问题，就需要不断的进行建筑结构优化，充分利用结构设计优化方法，使建筑能够在结构方面的质量得到保障，这才能使得建筑有进一步发展的可能，并且也能够为建筑企业带来更高的利益。
2土建工程结构设计的优化方法
2.1优化准则法
优化准则法所指的即为，从土建工程为实际出发点，在开展优化设计时应当优先对设计准则展开研究的一种方法，具体表现为能量准则与满应力准则等等。优化准则法能够运用迭代法来针对所需要的准则的解来展开更准确的求解，因此需要有大量的实践经验来作为支撑。在设计中，应优先展开理论研究，以此来得到最准确的判断，确保设计结果能够接近最优状态，因此可以将其解读为是一种有效工程方法。相较于其他方法来看，优化准则法具有着收敛快的特点，所运用到的工作原理也更加的简单明了，因此实现成功率较高。其中，满应力准则是最早出现的准则之一，利用此种方式能够将工程材料的强度潜力最大化的发挥出来。除此之外，准则法还能够被应用到对弹性稳定、为位移以及自振频率等问题的处理上，设计人员可根据Kuhn-Tucker条件来计算出准则方程式。不得不提的是，优化准则法在应用的过程中也存在着一些弊端，由于此种方式更加适用于已经确定了土建结构与几何形式的工程设计中，因此在实践操作中会受到诸多客观条件的束缚，大大降低了优化准则法的作用发挥。设计人员要对实际情况和已有条件展开综合考量，如若存在着变量关系非常负责的情况，那么应当慎用此种方法。
2.2数学规划法
数学规划法所指的即为，基于结构力学的基本原理，针对土建工程结构设计进行优化的一种规划方式，同时采用优选法等来寻找出最优解。在通常情况下，数学规划法比较常用于对非线性规划问题的处理，并且随着实践经验的不断增多，也衍生出了适用性更强的算法，不仅具有着更好的通用性，而且所参考的理论基础也更为全面，通过合理化运用能够有效提高最优解的准确性。需要注意的是，在土建工程结构设计中，针对特定结构来展开优化设计，仍然需要根据实际情况来展开具体分析，结合实际条件来有针对性的选择优化方法。
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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常见问题的优化技术
土建工程中结构的优化设计涉及到土建施工设计的每一个环节，需要对土建结构设计中的常见问题加以重点关注，主要包括以下几点：（1）考虑抗震性能问题，一方面要根据抗震标准要求注意箍筋加密区域，根据建筑抗震级别要求设计框架结构柱的截面边长，另一方面要尽量加大抗震能缝的宽度，避免发生地震时抗震缝的两侧相互碰撞；（2）严格按照标准设计悬挑梁，最低程度上的降低悬挑梁所受的应力，防止变形；（3）连续梁的设计应有别于简支梁，并重点关注连续梁支座配筋情况的合理设计；（4）对不同部位的构造柱应当有不同的刚性标准设计，对于一般的构造柱，其刚性可低于承重柱，但是对于位于承重梁下的构造柱要按照承重柱的标准来设计，保证足够的支撑效果；（5）承重柱的设计应当具有足够的截面高度和合理的线刚度比，提高抗震性能，保障建筑的安全。
3.3土建工程周围环境设计
设计者在进行设计时，也要对周围的环境进行良好的规划，土建工程周围也要配以必要的功能性建筑，例如：保安室、锅炉房、停车场等，并让这些必要组成部分与周围环境相互协调，共同构建舒适的居住环境。据实际的调查中发现，人们对于建筑的选择，有一方面就是通过建筑周围的环境，更好地环境则会更加吸引用户。因此，在进行建筑结构设计时，同时与周围的生态环境相结合，在不破坏原有环境的基础上，将土建工程周围的环境设计的更加让人感到舒适。
3.4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。
结语
土建结构设计优化对于整体建筑设计而言具有非常重要的现实意义。土建工程设计人员在进行结构工程设计时应当充分考虑各种因素的影响，加大对建筑结构设计优化技术进行分析和研究，加强对土建项目的整体优化和重点问题的优化设计，根据实际情况选择最佳的设计方案，保证建筑实现实用性和安全性的统一。
参考文献：
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[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.2016（05）.
[3]徐力.优化技术在土建结构工程设计中的应用分析[J].中国高新技术企业.2015（30）.
论文作者:苏雨辰
论文发表刊物:《基层建设》2019年第5期
论文发表时间:2019/4/19
标签：土建论文; 结构设计论文; 建筑论文; 工程论文; 准则论文; 结构论文; 建筑物论文; 《基层建设》2019年第5期论文;