流程设计与优化方法

流程设计与优化方法（共11篇）

1.流程设计与优化方法 篇一

摘要:随着社会经济水平的不断提升，人们对于房屋的要求也不断提高。起初房屋是提供人类居住活动的空间，随着技术的进步，房屋不仅需要具有使用功能，更需要便于施工，具有安全、可靠、美观、经济、实用的特点。因此，在结构设计过程中应该充分考虑房屋的这些功能要求，充分利用有限的空间，提升住户的体验感。文章总结多年结构设计经验，从实践角度出发探究建筑结构设计优化方法。

关键词:房屋；结构设计；优化方法

0前言

实用性与安全性是房屋结构设计的基础，而随着建筑技术的发展，现代建筑结构设计中不仅需要考虑房屋的安全性与实用性，还需要考虑房屋的美观性与经济性，同时还要兼顾施工的便利性，能够按期的保质保量的将蓝图变成实物。因此，在结构设计过程中，必须对房屋结构设计进行优化，从而实现以上要求。笔者结合多年的工作经验，总结房屋结构设计优化方法，为后续房屋结构设计优化提供借鉴。

1结构设计优化方法理论体现

结构设计优化主要是考虑房屋结构安全、实用基础上使得其具有一定的美感。这种优化方案是通过一定的数学计算，将不同的结构设计方案进行对比分析，选择最优方案作为最终的设计方案，从而实现预期目标[1]。从结构设计优化理论角度出发，房屋结构设计优化可以分为分部工程结构优化以及总体方案优化两个方面内容。总体方案优化主要是对房屋的屋盖系统、围护结构、结构细部构造进行有针对性的优化设计。在优化过程中要充分考虑房屋的选型、布置、受力、造价、节能等方面，还需要综合考虑实际施工过程中施工技术是否能够满足该设计要求、房屋建筑是否经济，全方位、多角度的对房屋结构设计进行优化。随着设计理念的不断更新、建筑技术、建筑材料的不断更新，在结构设计优化过程中也应该不断地进行创新设计。结构设计人员应该时刻更新自己的知识储备，紧跟时代潮流，在保证房屋安全性的基础上实现结构形式的创新。在房屋结构设计过程中，设计人员应该尽可能缩小刚度中心以及质量中心的差异，所设计的房屋建筑平面尽量做到规则以及对称[2]。同时，加强对房屋受力的分析，保证房屋在水平荷载作用下不会由于力的作用使得房屋出现扭转的情况，能够满足用户使用功能的情况下，尽可能使得垂直方向上受力构件能够上下贯通。为了能够提高房屋的经济性能以及降低结构设计的难度，在设计过程中应该减少转换层的设计。垂直方向刚度方面，结构设计优化中也需要重点关注，在刚度上应该形成逐渐变化而非突变的形式，突变会使突变部位应力集中，致使结构产生薄弱部位。

2结构设计优化的意义

房屋建筑结构设计优化不仅能够提升建筑的美观性，充分有效地利用有限的空间，同时可以有效地控制工程造价。对建设单位来说，所需要得到的是利用较少的投入，能够获得最大的效益，并且房屋具有足够的安全性、可靠性以及科学性，这也是对结构设计优化的要求。根据大量的统计数据可以发现与传统的房屋结构设计相比，运用结构设计优化技术能够有效地降低工程造价6%~35%[3]。通过优化后的房屋结构设计可以使得每个部分相互协调，能够有效地提高空间的利用率，同时可以根据房屋的特性选择合理的建筑材料。在保证房屋安全系数的同时，能够提高房屋的实用性与经济性。

3结构设计优化技术应用步骤

3.1建立优化模型

对房屋整体结构进行优化时，通常情况下采用以下三个步骤完成:1）选择合理的设计变量。结构设计优化人员应该重点选择对房屋结构影响较大的参数作为设计的变量。例如约束控制的参数、目标控制的参数，具有包括结构可靠度、工程造价、损失期望值等指标。在结构优化过程中，对部分变化幅度不明显、影响程度不高的参数或者部分采用特定的参数就能满足要求,设计人员可以事先预定参数进行设计，这样设计人员在计算、设计、编程的过程中可以大大的减少工作量。2）确定目标函数。在优化的过程中，设计人员需要设定能够符合预定条件的钢筋截面积、构件几何尺寸以及其对应的失效概率，从而使得成本控制最优化。3）确定约束条件。房屋结构的安全性与可靠性是房屋结构设计的基础，是优化的前提条件。因此在函数设定的过程中,必须设定相应的约束条件。房屋结构设计优化的约束条件通常包含以下几个方面内容:尺寸约束、裂缝宽度约束、构件单元约束、结构强度约束、应力约束、可靠指标约束、结构体系约束、确定下条件约束、弹塑性约束、极限状态约束等。在优化过程中，设计人员必须将实际项目情况的约束条件与假定的约束条件作对比，确保所设定的约束条件能够满足实际工程需求。

3.2方案设定、程序设计与结果分析

以可靠度为基础的房屋结构设计优化具有非线性以及多条件、变量复杂的特点，在优化结构计算的过程中，通常情况下将具有约束性的优化转化成为无约束性的优化函数进行计算。目前，我国结构设计优化中常用的计算方法有:复合形法、拉氏乘子法、Powell法等。随着计算技术不断应用于设计领域，将基于可靠度进行的房屋结构设计优化方案以及选用的符合工程实际情况的优化计算方法运用计算机语言编制相关的程序，从而提高优化设计的运算速度以及满足结构优化的各项功能需求。在选定优化计算方法、建立相应的优化模型与优化程序的基础上，对结构设计进行优化。设计人员通过所编制的程序对方案进行处理后，必须对程序运行的结果进行比较分析,选择最佳的优化方案。在结果分析的过程中，结构优化人员必须对各个影响因素进行整体综合性考虑，多角度、全方位地考虑优化方案。优化方案结果分析对结构设计优化及其关键，对结果进行有效的分析能够从中选择安全性、实用性、合理性以及美观性有效协同的方案，同时，可以降低建筑施工难度，加快施工进度，降低建设投资。在优化过程中只考虑经济效益，忽略对技术方面的考虑是不正确的，在优化的过程中应该将两者相互统一，形成有机整体进行综合优化。

4结语

房屋结构设计优化是建筑结构设计中的重要环节，由于选择最佳的结构设计方案不仅将先进的施工技术融入到设计之中，使得建筑更科学，同时能够有效降低建设成本，提高房屋的经济性。但是，房屋结构设计优化是一项综合且复杂的系统性工程，需要设计人员具有较高的专业素养，较为丰富的结构设计经验，同时能够准确地把握当前的新施工技术、新型建筑材料。笔者结合多年的结构设计优化经验，从优化的步骤、方法、程序设计等方面展开论述，为后续结构设计优化提供借鉴。

参考文献:

[1]周宏伟.刍议房屋结构设计中建筑结构设计优化方法的应用[J].四川水泥,2014(12):283+286.[2]张明,刘文斌,李闯,聂宏.优化驱动的起落架结构设计方法[J].航空学报,2015,36(3):857-864.[3]何冬霞.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的实际应用[J].中华民居(下旬刊),2013(10):18-19.

2.流程设计与优化方法 篇二

在进行基坑工程的设计时,最重要的就是加强基坑的支护设计。这样可以保证城区建设工程质量,减少施工事故的发生,保证工程的安全性。尤其是近几年来,随着我国社会经济的不断进步和发展,基坑支护问题作为一项重要施工步骤,将会影响到整个工程的施工质量。因此在进行城区基坑的支护设计中,设计人员要格外重视自身的设计质量,积极与其他设计人员进行交流和沟通,找到自身设计中存在的不足,从而保证建筑的质量水平。

1 城区基坑支护

城区基坑支护的特点有:①基坑支护结构通常都是临时性的结构,与永久性结构比,安全储备低;②与周围环境条件密切相关,特别是场地的工程交通、地理对基坑工程性状具有极大的影响,具有较强的区域性;③由于支护结构所受荷载及其产生的应力和变形在时间和空间上具有较强的变异性,在软粘土和具有复杂的空间形状基坑中尤为突出,具有较强的时空效应;④基坑支护设计由于涉及到土体的稳定、变形和渗流,特别是基坑侧面的水土压力作为主要荷载,对支护体系影响较大,导致基坑支护结构受力很复杂,因此要求设计人员不仅应具有岩土工程的分析能力,而且还应具有较好的结构分析能力;⑤基坑的开挖顺序和速度对基坑支护结构有较大的影响,因此支护设计应考虑到施工条件,做好基坑监测工作,并对施工组织提出要求,进行信息化施工;⑥基坑支护体系的变形和地下水位的下降都可能对基坑周边道路,地下管线和周围建(构)筑物等造成影响,严重的将危及其正常使用和安全,因此设计和施工要重视环境效应。综上,在进行城区基坑支护设计时,应该对这些特点进行综合考量。

在基坑支护设计中,对土压力值的合理选用以及对地下水的控制是最需要注意的两个方面。影响土压力的因素有很多,如土的蠕动,基坑降水引起地下水的变化,基坑的空间效应,尤其在深基坑开挖后,参数是变值等,故很难准确计算出支护结构的实际受力。有的因素是不利的,有的因素是有利的,这些都需要设计人员的合理把握。从土压力的影响之多和复杂性,可见土压力合理选用的难度和重要性。地下水控制是基坑工程中的一个难点,因土质与地下水位的不同,基坑开挖的施工方法也大不相同。控制好地下水主要有两种思路:止水和降水。当基坑较深时,通常会开挖至地下水位以下,为了减小地下水对基坑开挖,特别是基坑土层开挖的影响,主要是采取止水帷幕隔断和排水降压。当止水帷幕两侧水位差较大时,止水帷幕的止水效果难以保证。因此有条件排水降水时应首先考虑采用排降水,并在设计时要合理评估地下水下降对周围环境的影响,并通过回灌以提高基坑外侧地基中的地下水位。此外,基坑周围地下水管漏水会酿成工程事故。因此做好基坑变形监测工作,认真分析基坑变形对地下管线的影响,避免事故的发生。

2 城区基坑支护动态设计

城区基坑工程是一个涉及地质、水文、气象等条件及土力学、结构、施工组织和管理等学科各方面的系统工程。在基坑开挖过程中,土体性状和支护结构的受力状态都在不断变化,这就产生了设计结果与实际情况的差别。对此,比较有效的对策是根据施工过程的监测信息反馈不断修正设计指导施工的,这就是动态设计。动态设计必须建立在严密的现场监测基础之上,通过对开挖全过程实施监测,将信息及时反馈,以掌握支护结构和基坑内外土体变形移动,使设计尽可能逼近实际情况,充分挖掘支护结构潜力,实现经济安全、施工难度小、环境破坏程度最低的目标。某城区基坑工程实例如图1,原设计为方案为“放坡+格构+锚索+锚杆”,根据基坑实际开挖情况与监测情况,发现A区有原建筑嵌岩桩基础,桩径为1.2m,间距为2m,故加以利用,把该段支护方案修改为“垂直开挖+抗滑桩+锚索”;C区则因为该段地下水较丰,导致土体力学性质下降,在开挖过程中通过变形监测发现有土体大面积破坏现象,故在原有支护方案不变的前提下又增加一排钢管桩,B区则保持原设计部变,但仍然增加了对地表水的引排。

3 城区基坑支护工程的组合方案优化设计

城区基坑支护工程涉及的因素有很多,例如与施工现场的环境等有关,同时,城区基坑支护工程还与周围的交通、建设等都有所关联。由于基坑开挖工程和支护工程的方案种类相对较多,通过各种方案的互相匹配,不仅能够演变出不同整体支护工程方案,同时还可演变出细部结构的各种优化设计方案。因此,在组合各种施工方案时,应基于各种方案自身的特征来实施优化组合。

3.1 城区基坑支护工程的系统优化设计原则

①将定性规则和量化计算结合起来,按照工程设计标准进行基坑边坡土体作用力的计算,在计算过程中,所用计算理论为郎金理论与库伦理论。同时,将支护结构与支撑体系的设计可否使土体作用力达到平衡来作为设计依据;②在土体作用力计算结果中应包含开挖方式以及排降水效果,将用料的数量或者所用材料造价成本作为优选的参考依据,而各施工方案仅为定性优选所需的参考依据,施工方案的选择工作可从工程的资料库来实施;③在明确支护方式时,可事先给定任意一个支护方式,对于土体作用力不可达到平衡的支护方式剔除,循序渐进地来选择支护方式。可借助于三级选优这一方式来实施优化设计。

3.2 组合流程与方式

城区深基坑支护工程基于系统优化理论的角度,可以将工程涉及的所有因素大致分为几个研究层次,接着又将每一个层次划分为N个子系统,这些子系统互相独立且互相联系。把系统运行的这一初级子系统得到的结果看作二级子系统的边界条件或者相对应的输入量,以此使系统进入至二级优化,循环上述步骤,一直到完成整个系统的优化分析为止,通常情况下,基坑支护系统所需的第一级要素一般为土方开挖、支挡结构体以及降排水所构成,这三个方面内容之间的整体作用关系如图2所示。从图2中可知,基坑支护工程系统中的一级子系统就为土方施工、降排水以及支挡结构所构成,基于此,可进一步将这三个子系统实施划分,将其划分成为二级子系统。

三级优化目标和组合模式的基本表现可分为以下三点:①一级优化是系统优化的终极目标,其优化的过程主要是对完成二级优化以后且已经达到了最优目标的这三个输入量实施方案组合,这三个输入量就是土方开挖系统、支护结构体以及降排水,并将造价最低看作为优化目标,以此来实施一级选优;②二级即对完成了三级优化以后,且已经达到了最优目标的挡土体结构、土体补强以及支撑体系这三个子系统实施方案的优化组合,并且将支护结构体的最低造价看作于优化目标来实施二级选优;③三级将挡土体的最低造价当作目标,针对不同挡土结构的特点来实施三级优化,其中土体补强与支撑体系这两个系统同样也按照这种方式来实施三级优化。

在明确深基坑工程系统优化的目标以及对系统进行综合分析后,可借助计算机技术,确定优化流程,即首先实施方案的初选,接着细部优化,最后实施综合评判,通过造价最低这一原则来选优。在城区基坑支护工程系统的优化设计过程中,细部优化是非常重要的一个环节,必须要引起足够的重视与关注。在优化设计中,为便于计算求解,可把工程的设计参数看作于离散变量常见值来实施组合,加大组合数量的控制力度,简化优化模型。影响工程优化方案最终决策的一个关键因素就是造价比较选优,造价评估是基于各地所编制的具体预算定额,通过工程总造价以及工程量的估计所获得的。基于上述内容,可以借助于各种编程软件编制相应的优化分析程序,这类程序具备比较、分析、出图以及计算等各种功能,其核心计算模块为VC++,即Microsoft Visual C++,具备集成开发环境的特点,能够提供各种编程语言,如C语言、C++以及C++/CLI等,且数据的输入与输出前端均采用的是VB,即包括协助环境的一种事件驱动编程语言,该语言具有快速应用程序开发系统与图形用户界面,便于和数据库的连接。

4 结语

综上所述,城区基坑支护设计是一门综合性很强的岩土工程课题。实践表明,一个合理可行的、既安全又经济的设计方案,应该因地制宜,熟悉和运用成功的经验,再结合工程师对个性基坑的综合判断以及对周围环境的综合考虑,才能搞好基坑支护设计工作。

摘要：随着城市化的推进,城市建设如火如荼地进行着。其中,城区基坑支护工程是城区建设工程的一大重点。本文对城区基坑支护工程进行了详细阐述,对在基坑支护设计中涉及到的土压力值选用、地下水控制等方面的问题进行了重点说明,并对基坑支护设计优化方法进行了探讨。

关键词：城区,基坑支护,设计,优化

参考文献

[1]侯新宇.复杂地铁基坑地下连续墙支护结构变形特征及其风险分析[D].东南大学,2012(03):45~46.

3.流程设计与优化方法 篇三

摘要：一个建筑要达到精美的效果，设计师需要把其美观设计与结构设计紧密结合起来。实现建筑结构设计优化是一个复杂而系统的过程，通常被归入综合决策的范畴。在实际优化环节，既要考虑实用性和安全性，又要考虑经济性，还应考虑整体效果，总之，要平衡各方面的关系。本文对建筑结构空间利用率的优化进行了重点探讨，对建筑结构优化的理念进行了阐释和延伸，希望能对类似工程建设提供一些借鉴和帮助。

关键词：建筑结构设计；优化；方法；应用

1.建筑结构设计优化的内容及意义

建筑结构设计优化主要体现在两个方面，一是对建筑工程总体结构进行优化设计，二是对建筑工程局部结构进行优化设计。其中，建筑工程局部结构的优化设计的对象主要包括以下几点：1）基础结构方案；2）屋盖系统方案；3）围护结构方案；4）结构细部等。对上述对象进行优化设计时，通常还会涉及选型、受力分析以及造价分析等诸多内容。总之，对建筑结构设计进行优化的过程中，不仅要严格依据设计规范执行，还应充分结合建筑工程的具体情况，最终提高建筑工程的综合经济效益。

建筑结构设计优化的意义主要在于两点，一是提高建筑工程的安全性及可靠性，二是降低建筑工程的总造价。通过对比分析发现，建筑结构设计优化方法应用得当的情况下，能大幅降低建筑工程的总造价，最高可达30%。通过优化方法的有效应用，一方面能够最大限度体现物质的性能，另一方面能够为规划的实际执行提供一系列有用的参考资料。

2.建筑结构设计优化方法的应用步骤

2.1建立结构设计优化模型

对建筑整体结构设计进行优化时，一般步骤如下：1）确定设计变量。所谓设计变量指的是可能会对建筑整体效果或者实用性产生影响的一系列参数，如目标控制函数（以整体建筑结构造价控制为代表），又或者约束控制参数（以整体建筑结构的可靠度控制为代表）等。在实际选取过程中，应对参数进行适当的精简，不对那些相关性较小的参数进行研究，如此一来，能够大幅降低模型的计算强度，同时有效减少编程的工作量；2）建立目标函数。目标函数主要包括两大方面，一是建筑的整体效果，二是建筑的整体实用性。寻找一组有效参量。这组参量既要满足建筑使用功能，又要符合既定的结构截面尺寸以及钢筋截面积。从而保证求得的目标函数值达到最优；3）定义约束条件。通常，建筑结构的约束条件涉及诸多内容，既包括建筑的可靠度约束、强度约束，又包括应力变形约束，还包括裂缝宽度约束等。在具体设计环节，应保证加入约束条件的考量之后，实际结构设计满足现行的设计规范，符合最优设计标准的相关要求。

2.2优化设计方案的选择

通常情况下，有多种建筑结构设计优化方案可供选择。进行选择时，常常将基于可靠度的方案列为重点考虑对象。对该种方案进行实际计算时，既要面对关系错综复杂的多种变量，又要面对数量众多的约束条件，再加上它们都属于非线性问题，所以，在计算过程中，通常先要将其转化为无约束条件的线性问题，然后求解。在上述一系列计算过程中，通常可以采用如下两种优化计算方法：1）拉普拉斯算子法；2）复合形法。在选取具体算法的过程中，一方面要考虑算法的精度，另一方面要考虑算法的计算速率，总之，要对算法进行综合而全面的考虑，从而选定一个最佳的算法。

2.3具体的程序设计

当确定具体的建筑结构设计优化方案之后，便会进入到具体的程序设计环节，即编制一个功能完备、运算速率良好、综合效果优异的计算程序。程序设计将会涉及诸多内容，其中最为主要的包括两大方面，一是工程指标的选取，二是建筑的功能需要。由于编程涉及广泛且内容繁复，本文不对其进行详细论述[6]。

2.4结果分析

对计算结果进行分析是一个十分关键的过程，关系到整个设计优化的成与败，所以，在分析的过程中应保证考虑的全面性，主要包括以下几个方面：1）建筑结构的成本；2）建筑结构的实用性；3）建筑结构的整体空间效果。建筑结构是一项复杂而系统的工程，再加上耗资较大，所以，在设计优化的过程中，应站在整体的角度进行分析，无论是片面追求资金的节省，还是片面追求建筑实用性的增加都是不对的。总而言之，就是协调好技术和经济之间的关系，寻求二者之间的平衡，进而展开合理的优化[7]。

3.优化结构设计技术在实践中的应用方法

在设计好优化结构设计方案后，就可以将该理论方法应用于实践之中。结构设计的优化，是目前一个比较普遍的课题，要达到利用结构优化的方法在不改变适用性能的前提下达到降低工程造价的目的，将结构设计优化方法应用于实践之中，这是我们建筑工程设计人员所追求的目标。结构设计优化设计应用于项目的整体设计、前期设计，抗震设计等设计的各分部环节，发挥着巨大的效益。在按照结构设计优化的方法及模型进行实践的过程中，下面就这几个方面进行详细描述。

3.1参与结构设计优化的前期工作

因为前期方案的确定直接影响建筑的总投资，而现在存在的普遍问题就是前期方案阶段结构设计并不进行参与，建筑师进行建筑设计时大多并不考虑结构的合理性以及它的可行性，但是建筑设计的结果却直接对结构设计造成影响，某些方案可能会增加结构设计的难度，并使得建筑的总投资提高。如果在方案的初期，结构优化设计就能参与进来，那么我们就能针对不同的建筑类别，选择合理的结构形式，合理的设计方案，获得一个良好的开端。

3.2将概念设计和细部结构设计进行优化

概念设计应用于没有具体数值量化的情况，例如地震设防烈度，因为它的不确定性，计算式难免与现实有较大的差异，在进行设计的时候就要采用概念设计的方法，把数值作为辅助和参考的依据。设计过程中需要设计人员灵活的运用结构设计优化的方法，达到最佳的效果。

3.3优化下部的地基基礎结构设计

地基基础的结构设计优化首先要选择合适的方案，如果为桩基础，那么要根据现场地质条件选择桩基类型，尽量节省造价。桩端持力层对灌注桩桩长的选择影响很大，应多进行比较以确定最合适的方案。

3.4建筑结构抗震概念设计

概念设计就是利用设计概念并以其为主线贯穿全部设计过程的设计方法，整个设计中包含着设计者的感性和理性思维。概念设计通过使建筑结构在遭遇到水平地震力作用下不会破坏，或者将对结构的破坏影响降到最低。因此对建筑结构的设计就要采取措施减小地震带来的影响，减小地震产生影响的重要手段是需要结构刚度均匀和对称，结构主体有足够的延性，能够有效地防止结构在地震作用下发生脆性破坏。同时多道设防思想又能使次要的构件在地震情况下先被破坏，从而使一部分地震能量得到消耗，在抗震设防中进行多道防线设计，能有效的抵抗地震力作用。

3.5提高材料的利用率。结构的效能设计主要考虑充分发挥结构材料的力学性能，有效的减少结构材料的消耗，达到“少费多用”的目的。各种高强材料（高强度钢筋、高强度混凝土等等）和各种轻型材料（如轻骨料混凝土、轻型隔墙、轻型墙板）的合理利用可以有效的减轻建筑结构的自重，减小水平地震力的作用，减小基础顶部荷载等等。

4.结语

结构优化设计不仅能够提高建筑结构安全度和稳定性，同时能够有效降低建筑工程建设成本，使建筑工程效益得到有效的提高。结构优化设计是在满足规范要求、保证结构安全和建筑产品品质的前提下，通过合理的结构布置、科学的计算论证、适度的构造措施，充分发挥材料性能。总而言之，结构优化设计在当前竞争日益激烈的建筑设计市场成为大势所趋。

参考文献：

[1]北京市建筑设计院.建筑结构专业技术措施IM」.北京：中国建筑工业出版社，2011.

4.房屋结构设计优化方法研究论文 篇四

关键词：建筑结构设计；优化方法；协调性；经济性能

现如今，人们对建筑的要求不再简单的是居住使用要求，随着时代的不断发展，人们对建筑的美观性和安全性也愈加重视，对建筑的实用性能有了更严格的要求。基于以上要求的变化，这就要求我们不断改变并优化结构设计，采取耳穴的方案，同时满足美观性和实用性，并且还能够降低成本投入，提高经济效益，促进建筑业的良好健康发展。

1结构设计优化方法内容及其原则

1.1概述。在房屋建筑结构设计时，如果要对设计方法进行优化，这就势必给工作人员带来更多的问题，例如成本问题和建筑材料问题。这种情况下，就要求工作人员用最低的资金投入，进行房屋建筑设计的优化。对优化房屋建筑设计时，其优化的内容主要包括两个内容：

①优化整体的房屋建筑结构；

②优化局部的房屋建筑结构。而局部房屋建筑结构主要就是对主体结构、房顶结构和下部基础结构等分别进行优化设计。1.2原则。

（1）使建筑具有安全性能。房屋结构优化不是简单的进行材料的节约，而是首先要确保房屋建筑结构安全，然后利用专业知识，结合实际的房屋建筑情况，对房屋建筑结构进行科学合理的优化，从而使得房屋建筑的设计趋于完善。

（2）使建筑具有实用性能。对于房屋建筑优化设计的另一个原则就是要确保建筑物的实用性，使得房屋建筑通过优化设计具备更多的功能，满足人们的实用与使用需求。

（3）保证建筑结构优化的同时保护环境。房屋建筑结构优化设计的另一个原则就是要尊重环境，也就是说要注意环保，例如，可以采用绿色环保材料。

（4）确保建筑具有可用价值。这个原则也是非常重要的一点，要求在进行房屋建筑优化设计时，不能一味追求利益，忽视质量，而是要在保证建筑质量的基础上降低资金投入。根据以上原则，不难看出，在进行房屋建筑结构优化设计时必须保证其科学、安全、质量要求。首先，充分重视结构优化模型，科学合理的结构设计变量得到解决。主要针对相关的参数值和约束来控制参数值的选择应注意，而较小的将实现一个预定义的类型参数，可以有效地减少编程，提高效率，提高整体水平；然后是目标函数的确定，这将对建筑作为一个整体的成本情况来理解。可以科学地确定约束条件，为结构的优化设计奠定基础。

2建筑结构设计优化方法的具体应用

2.1整体和局部优化。房屋建筑结构设计具有复杂层次性。首先要求在进行设计时要考虑设计、结构、安装等不同子系统及其下属体系。在进行优化设计时，综合考虑各个子系统和下属体系并且进行优化；其次，由于在房屋建筑结构设计时设计到施工材料、构建、配件等内容，这就要求进行房屋建筑设计时，进行整体优化。建筑结构的优化计算模型和优化计算方案属于建筑结构优化设计的重要组成部分。建筑结构的优化设计的本质就是在变量中提取重要的参数，根据上述所说参数建立函数模型，从而得到比较好的方案。一般来说，建立模型主要从以下方面入手：①合理选择设计变量，这属于重要内容，而且在选择变量设计会影响参数的选择，因此合理计算变量就能将降低计算编程的工作量；②确定目标函数，首先要在符合函数的基础上找到最优解，才能确定目标函数；其次，将约束条件确定下来，主要包含弹塑性、强度、应力及尺寸等方面，在优化建筑结构的同时，必须确保约束条件的范围在规定的要求之内，满足设计的需求。

2.2建筑主体上部结构的科学性优化。建筑主体上部结构的科学性优化，是在建立模型，优化系统设计，保证科学合理性的基础上，对建筑剪力墙进行优化设计。首先，建立合理的剪力墙数量；其次，保。证剪力墙的整体质量的统一性，保证其整体结构的重心，减少地震等灾害对房屋建筑的破坏；最后，如果要保证剪力墙的高抗剪能力，在满足质量的要求上减少墙的数量。

2.3概念设计结合细部结构设计优化概念设计的应用表明没有具体的量化数据，例如，抗震防裂度，这种情况下没有具体的量化的标准进行优化设计，因此需要用到概念设计。但是在设计过程中，要求工作人员必须会合理且灵活运用建筑结构设计的优化方法。例如，在进行抗震设计时，可以根据房屋建筑的实际情况，选择合理的抗震方法进行设计，方法不同，但是达到了相同的优化目的。

2.4结构设计中注重协调性设计。应用结构设计的优化方法，可以充分体现在协调方面。将建筑与整个平面之间的关系应得到有效的加强，可以在结构设计中加以保护，以及结构设计的外观也应体现。在设计过程中，墙、柱的结构布置，建筑平面功能需要得到有效保证，建筑空间和深度，充分保证房子的整体结构来反映系统的简单性，在各部门的高度可以充分的保护。

2.5对计算结果进行分析，确定最优设计方案。作为优化结构设计中比较重要的部分，结果分析的意义不言而喻。在此过程中，要将计算数据结果进行详细的分析，然后以数据中得到的信息为依据，制定优化设计方案。另外，在优化设计的过程中需要多方面考虑，尤其是各种阻碍因素，要对其进行控制，使得建筑结构优化设计能够顺利完成。此外，由于在施工建设过程中，涉及的人力、物理、财力较多，因此结构优化的主要目的就是合理降低上述指标，从而保证建筑指标不会受到影响。因此，在建筑结构设计中必须注意：①找到建筑技术和经济之间的平衡点，降低二者矛盾，使用高新技术，降低费用成本；②充分理解技术所带来的经济价值，充分意识到技术的进步和发展有利于降低经济损耗，因此这就要求必须加强技术发展。

3建筑结构设计优化的现实意义

3.1有利于降低工程总成本。现阶段，高层建筑不断增加，与普通多层建筑比较，主要的区别就是占据的土地面积比较小，占据的空间面积比较大，减少用地费用。但是建筑物的高度的增加，层数的增多，就容易造成楼与楼之间的不协调问题，占地节约量和建筑的层数不成比例。因此，不可以单纯的追求建筑的高度而忽视土地节约量，要将占地面积、造价进行统一协调。另外，高层建筑并不会因为层数的增多增加楼顶，这就明显的降低了成本，只是会增加楼层的基础造价。

3.2有利于加强建筑物的整体经济性能。随着层数的不断增加，建筑物必会影响整体框架梁与柱的承载能力，使之承载力增加，这就造成墙体的面积和梁柱的体积的增加，增加结构自重，电线、水管等管道等房屋配置会有所延长。相对来说，普通的多层建筑物能够节省建材但不会影响抗震性能。此外，建筑物高度的不同势必会影响墙面的范围，这时候一般会选择圆形建筑或者是接近方形的建筑，这样外墙的周长系数就会相对减少，而且内外装修面积也会随之减少，而且以上形状有利于其受力的提高，在保证安全稳定的基础上增加了建筑的整体经济效益。

4结束语

综上所述，参考实际情况，从多个方面，研究对房屋结构设计中的建筑结构设计优化方法的应用，利用结构理念和方法的不断优化，有效的提高建筑整体的结构设计质量。希望本次的相关研究，可以对房屋建筑结构设计优化起到一定指导作用。

参考文献：

5.流程设计与优化方法 篇五

基于设计结构矩阵的过程系统优化方法

明确了过程系统优化对现代企业管理以及设计结构矩阵对过程系统优化的重要性;对设计结构矩阵的`定义、特性和基于设计结构矩阵的过程系统建模步骤进行了详细介绍.研究结果表明DSM是一种有效的建模方法,能够为企业过程系统的结构改善、过程优化等提供有力支持.

作 者：王爱虎 杨曼丽 WANG Ai-hu YANG Man-li 作者单位：华南理工大学,工商管理学院/新型工业化发展研究所,广州,510640刊 名：工业工程 ISTIC PKU英文刊名：INDUSTRIAL ENGINEERING JOURNAL年，卷(期)：8(6)分类号：N945.15关键词：设计结构矩阵 过程系统 系统建模 过程优化

6.流程设计与优化方法 篇六

基于伴随方程的翼型数值优化设计方法研究

对Euler方程为流动模型的翼型绕流,在微分方程生成的`网格中,以B样条控制顶点为设计变量,用连续伴随方程法对翼型气动外形进行数值优化设计.给出了两个亚声速的反设计算例,验证了该方法的可行性.

作 者：黄勇 陈作斌 刘刚 Huang Yong Chen Zuobin Liu Gang 作者单位：中国空气动力研究与发展中心,四川绵阳 621000刊 名：空气动力学学报 ISTIC EI PKU英文刊名：ACTA AERODYNAMICA SINICA年，卷(期)：17(4)分类号：V211.41 V211.3关键词：气动外形设计 数值优化 翼型 Euler方程

7.流程设计与优化方法 篇七

1 混凝土结构设计的相关要求

1.1 功能要求

建筑结构虽然在不同时期有着不同的设计要求, 但在设计使用年限就功能要求而言是一样的, 具体的要求有以下三个方面:

安全性, 高层建筑结构能够按照设计要求那样承受各种作用力, 并且对自然灾害和突发情况具有一定的抵抗能力。

适用性, 高层建筑结构能够具有设计预期的使用要求, 并且变形、裂缝或振动等情况发生在规定的限度中, 以保证高层建筑正常的使用功能。

耐久性, 高层建筑的保护层厚度符合规定, 裂缝的宽度控制在规定范围内, 同时要严格把握好钢筋的抗锈蚀性能。

1.2 可靠要求

对于结构可靠性的定义是建筑结构在设计使用期限内, 以及正常的施工和维修的情况下, 能够按照设计预期的那样具有相应的功能。但也不能说, 超过了建筑结构的设计使用期限, 该建筑结构就不能使用或是需要报废。实际上是在这个时候, 结构的可靠性水平开始降低了, 但可以通过定期的加固和维修继续使用。

对于结构可靠度的定义是建筑结构在设计使用期限内, 以及正常的施工和维修的情况下, 完成预期功能的可能性的多少, 也可以说结构可靠度是结构可靠性发生的概率。结构可靠度的分析过程就是用合理科学的方式确认结构的可靠性水平, 以保证结构设计在技术、经济、安全以及质量上都尽量保持良好。总而言之, 建筑结构设计的目的是尽量将经济、质量和功能三个方面结合起来, 并达到最优状态。

2 高层建筑结构设计的特点

2.1 侧向力具有重要的影响

侧向力的影响主要表现在结构内力、结构变形和建筑物土建造价三个方面。在低层建筑主要是用于承受自重、活载和雪载等垂直力以及风地震之类的水平力, 其中由于水平荷载对建筑结构的影响不大, 甚至可以忽略;在多层建筑中, 水平荷载的影响比低层建筑大;然而在高层建筑中, 水平荷载和地震力是结构设计的重点。

2.2 结构的刚度要适宜

建筑高度的增加, 会增加建筑的侧向位移。所以在进行高层建筑结构设计时, 不仅要注意结构的强度, 还要使结构的刚度适宜, 以确保结构既可以保持合理的自振频率, 又可以控制好水平力作用下的层位移的范围。

2.3 结构的延性要保持良好

高层建筑结构相对于低层建筑所要承受的荷载要大些, 并且地震对高层建筑的影响也比低层建筑大。要想提高建筑结构的抗震性能, 就要从结构的承载力和变形能力两个方面入手。只有确保了结构强大的变形能力, 才能减小地震对建筑物的损坏, 避免建筑物倒塌。要想达到这样的效果, 首先要保证结构具有足够的强度, 然后是提高薄弱部位的变形能力, 使结构具有很好的延性。

3 高层建筑混凝土结构优化设计的具体方法

整体是由局部组成的, 局部的情况反作用于整体, 重要的局部甚至对整体起到决定性的作用。高层建筑混凝土结构设计是高层建筑结构设计的主要部分, 它的设计必须与整体结构相适应。现今, 国内外建筑结构设计人员在保证整体结构合理的前提下, 追求局部结构的承载力最大化。至今为止, 虽然国内外很多学者和建筑设计人员都对此作了很多研究, 但仍没有形成一种适用于高层建筑结构设计的成熟的数学模型。对于数字模型的要求是既能够满足各种结构设计的规范和要求, 又能够让设计人员觉得方便和实用, 所以在不断地实践之后, 局部结构承载力的最大化成了最重要的目标。实质上, 优化设计的重点是要将整体和局部统一起来, 下面就是优化高层建筑混凝土结构设计方案的三种方法:

3.1 高强砼和高强钢筋的合理使用

在建筑施工过程中, 钢的花费在建筑总花费中占有很大的比重。因此, 对于钢的用量要进行严格控制, 合理地使用高强钢筋, 避免过度用钢造成建筑施工资金不足或紧张。同时对于地基较软弱的高层建筑, 合理布置强砼和高强钢筋高优化构件截面尺寸, 不仅可以减少造价, 还可以减轻地基载荷, 方便施工。建筑物的自重越大, 地震对其破坏的程度就越大, 所以还可以通过减轻建筑自重来降低地震对建筑物的损坏, 而合理使用高强砼和高强钢筋可以有效地减轻自重, 达到降低造价和降低地震对建筑物破坏的程度。

3.2 综合考虑平面性状、各部分的刚度和承载力三个方面

首先, 要遵循平面结构性状简单规则的原则, 将长度和凸出部分控制在一定范围内, 竖向体型要规则均匀。其次, 要均匀分配各部分的刚度和承载力, 竖向布置要采用规则的结构, 形状是下大上小, 侧向刚度要均匀变化。有时候会发生结构设计严格按照标准设计, 导致造型不够美观, 在这种情况下, 结构设计人员就要关注结构概念设计, 并将其贯穿于整个设计中, 在保证建筑结构合理适用的前提下, 美化建筑外部形象。

3.3 注重剪力墙的平面布置

具体的要从以下几项做起:

(1) 剪力墙的布置要遵循周边均匀和相对集中的原则, 当然前提是要保证建筑的使用功能。通常情况下剪力墙的位置是布置在建筑物的楼梯间、电梯间处以及平面形状变化及恒载较大的部位, 其间距也要控制好, 间距过大或过小都不可以。

(2) 剪力墙墙肢截面要简单规则, 不宜太复杂, 同时剪力墙结构的侧向刚度也要适宜。

(3) 短肢剪力墙的数量不宜太多, 因为较多的短肢剪力墙没有联合剪力的效果好, 特别是全部为短肢剪力墙的情况决不能发生。

3.4 注重结构抗震性能

合理设计混凝土筒体的承载力和延性, 这里特别强调了混合结构体系的高层建筑。为了保证高层建筑的抗震性能, 型钢柱的设置位置与设置方法要根据建筑高度的不同而选择适用的。当建筑物高度不超过130m时, 并且抗震设防等级多为7级;筒体四角和楼面钢梁与型钢混凝土梁的交接处设置型钢柱, 建筑物的高度一般高于130m, 型钢柱的位置设在筒体四角, 抗震设防等级要设为7、8、9级, 避免外围框架的刚度及承载力不达标。要想通过刚性连接外围框架平面内柱与梁的方法增强外围框架的刚度和水平承载力, 降低水平作用力使楼层侧移的可能性, 可使用以下方法:一是设置外伸桁架加强层;二是采用分段拼装外伸桁架与筒体剪力墙刚接的方法;三是均匀布置贯通性的刚接桁架与抗侧力墙体。

4 结束语

总之, 建筑结构设计人员不仅要熟练地掌握高层建筑结构设计的要求和内容, 还要学会综合考虑, 将结构的实用性和美观性结合起来, 将整体结构与局部结构结合起来。另外还要在实践中不断积累经验, 补充专业知识, 最大程度上优化建筑结构设计。

参考文献

[1]刘利峰.钢筋混凝土建筑结构设计优化研究[J].科技资讯, 2010, 20.

[2]董良凤.浅谈高层建筑混凝土机构的优化设计[J].福建建筑, 2010, 11.

[3]纪福宏, 郭惠琴.混凝土结构设计中若干问题的探讨[J].山西建筑, 2011, 31 (11) .

8.优化数学练习设计的方法 篇八

[关键词] 练习设计；启发性；应用意识；思维含量；有效

好的练习设计是一节课有效的关键，学生可以在自由探索、亲身实践、合作交流的过程中进行练习，可以在与教师互动学习间进行练习。

一、启发性和趣味性的练习设计

案例一：在五年级“小数乘小数”练习中有这样一组题：

1. 4.9×1.01 5.8×1.2 3.15×1.4

4.9×1 5.8×1 3.15×1

4.9×0.99 5.8×0.8 3.15×0.6

2. 不计算，直接在○里填“>”或“<”。

1.4×0.8○1.4 1.6×1.3○1.6

0.63×0.8○0.63 0.85×1.3○0.85

这两题涉及小数乘法的计算规律，有利于提高学生对计算结果的理性判断。教学时笔者作了如下设计：

先在黑板上板书第2题。谈话：“老师想和大家比赛，我做4题，你们分组每组做一题，看谁快？比不比？”“比！”学生纷纷拿出草稿纸和笔。“开始”一声令下，学生都埋头计算，“好了！”“好了！”……等学生纷纷抬起头，发现笔者已经把4道题的答案都写好了，“老师真快！”“肯定有什么诀窍？”“老师早就知道答案的。”……众说纷纭。笔者笑笑说：“有同学说我作弊，我不承认，有什么诀窍这倒是真的，你们可以照样出一些这样的题来考考老师。”这个提议让学生激情空前高涨，但整个教室却一下子安静下来，学生都边举手边两眼盯着黑板上的题，“4.26×0.88○4.26”“100.3×1.44○100.3”……学生出题数字越来越大，目的是想考倒笔者，但都没成功，同学们一个个都瞪大了眼睛，一副不可思议的神情。笔者把学生出的题分成两组，要求学生观察思考。

生1：每道题有两个数是一样的。

生2：右边的数和左边的数是一样的。

生3：乘的数不一样。

生4：哇！我发现了，一组数都乘比1小的数。另一组都乘比1大的数。

笔者肯定了同学们的发现，稍加点拨，同学们发现：一个数与比1大的数相乘，得到的积大于原数；一个数与比1小的数相乘，得到的积小于原数。这里所说的“一个数”不包括0。接着出示第1题让学生估算，都很轻松地过关了，最后笔者又加了一组题：

7.56×（ ）﹥7.56 （ ）×4.25﹥4.25

7.56×（ ）=7.56 （ ）×4.25=4.25

7.56×（ ）﹤7.56 （ ）×4.25﹤4.25

学生都能既快又对地完成。更大的收获是在学习“小数除以小数”的时候，学生能参照“小数乘小数”的方法自己找到规律，这两个难点学生掌握得特别扎实。

反思：数学课程标准指出：“教师应激发学生的学习积极性，向学生提供充分从事数学活动的机会，帮助他们在自主探索和合作交流的过程中真正理解和掌握基本的数学知识与技能、数学思想和方法，获得广泛的数学活动经验。”在上述案例中，笔者充分利用学生好奇、好胜的天性，有计划、有目的地引导学生观察思考，从而展开丰富、大胆的想象，真正理解和掌握基本的数学知识与技能、数学思想和方法，获得数学活动经验。

二、应用意识的练习设计

案例二：四年级学了有余数的除法后，教材适当渗透了有关有余数的除法应用题，为了更好地理解被除数、除数、商和余数之间的关系，更灵活地运用所学知识，笔者把教材中的一些练习加以改编，收到了较好的效果。

原题： （1）有57盆花，要分给一年级9个班，平均每班分得几盆，还多几盆？

改编后：（2）有57盆花，要分给一年级9个班，如果每班要分到7盆，还缺几盆花？

第（1）题学生很快解答出来：57÷9=6（盆）……3（盆）答：平均每班分得6盆，还多3盆。

而第（2）题一开始，学生有点无从下手，经过一番思索后，先后都得出了解法。

生1：7×9-57=6（盆），先算每班分7盆，9个班一共要63盆，再算57比63少6盆，就是还缺6盆。

这种解法，得到了学生们的一致公认。

生2：57÷9=6（盆）……3（盆），9-3=6（盆）。

对于生2的另辟蹊径，学生们感觉上“9-3=6（盆）”有那么一点不理解，于是笔者让生2说说他的思考方法。

生2：57÷9=6（盆）……3（盆），是把57盆花平均分给9个班，每班分得6盆，还多3盆，这3盆花只要再加上6盆，合起来就是9盆，再分给9个班，每班就可以再分得1盆，与先前的6盆合起来也是7盆。

说得很到位，刚才还没转过弯来的学生都听懂了，赢得了同学们热烈的掌声。

反思：教材中许多练习都具有实际背景，教师可以在平时的数学教学中根据教学内容的应用因素，设计相关的练习。上述案例练习的设计，已经突破了学生原有的知识经验，给学生造成了认知上的冲突，学生因为个性的差异、能力的差异、思维的差异，解决问题的方法也各不相同。很多时候他们会融知识、生活经验为一体，用自己的思维方式重新构造数学知识，创造性地解决了问题。这样帮助学生学会思考解决实际问题，既是对前面所获得知识的巩固运用、补充和升华，还能达到举一反三、触类旁通的效果。

三、思维含量的练习设计

案例三：三年级学了长方形、正方形的周长计算后，笔者设计了如下练习：要求学生用4个边长为1厘米的小正方形纸拼一拼，摆一摆，有几种摆法？学生分组尝试练习拼摆，发现有多种摆法，经过交流、讨论，忽略方向，大概有以下5种：

师：想一想，拼成的图形中哪个的周长最短？哪个的周长最长？各是多少？怎样计算这些图形的周长？

学生计算后全班进行交流：

生1：每个正方形的周长都是1×4=4（厘米），4个正方形的周长就是16厘米。这些图形的周长相等。

生2：错，拼成的图形的周长并不是4小个正方形的周长之和，应该是整个图形外围的长度。

这种说法赢得了大家的认同，马上有学生用彩笔把每个图形的周长描了出来。

生3：我是用数的方法，看拼成的图形的外围有几条边，就是几厘米。图（1）（2）（3）（5）数出来都是10厘米。图（4）数出来是8厘米。

生4：用公式计算，每个小正方形的周长是4厘米，4个正方形的周长就是16厘米，去除中间重叠部分。图（4）重叠部分最多16-8=8（厘米），其他4个图形都是16-6=10（厘米）。

……

反思：有思维含量的练习设计既要活跃学生的思维，又要有一定的思考价值；既是本课教学任务的一个组成部分，又必须“跳一跳”才有可能够到，达到拓展延伸，发展学生思维广度和深度的目的。

因此，在数学练习的教学实践中，教师应在学生认知、经验的基础上多角度、多方位、多层次地设计练习，以提高教学的有效性。且练习的设计要能唤起学生心灵深处那种学习探究的情感需要、认知需要。另外在教学中，教师还要善于创设有利于培养学生探究、创新意识的教学情景，鼓励学生质疑问难，发表自己的独特见解，让不同的学生在参与学习活动中都能享受成功的喜悦。

9.流程设计与优化方法 篇九

平流层飞艇优化方法和设计参数敏感性分析

平流层飞艇优化设计对飞艇体积、重量、成本、工作能力、承载能力等有重要影响.提出采用总重最小的优化目标对平流层飞艇进行优化,给出了平流层飞艇总体参数估算方法,建立了平流层飞艇优化流程,编制了计算程序,并对平流层飞艇进行了尺寸优化.分析表明:(1)为达到最小代价(总重或成本)的.目标,平流层飞艇设计不能片面追求阻力最小或者浮力最大,应综合考虑浮力与推力,进行尺寸优化;(2)平流层飞艇运行地理纬度、在一年中的运行时段、抗风能力、有效载荷重量、再生燃料电池比能量、蒙皮比重量等参数对飞艇优化设计尺寸有重要的影响.

作 者：姚伟 李勇 王文隽 郑威 YAO Wei LI Yong WANG Wen-jun ZHENG Wei 作者单位：中国空间技术研究院研究发展中心,北京,100094刊 名：宇航学报 ISTIC PKU英文刊名：JOURNAL OF ASTRONAUTICS年，卷(期)：28(6)分类号：V247关键词：平流层飞艇 总体优化 参数分析

10.流程设计与优化方法 篇十

介绍了一种额定工作转速为-5000rpm～5000rpm,额定角动量为50Nms的五自由度磁悬浮反作用飞轮.利用多学科设计优化软件iSIGHT及有限元分析软件ANSYS,通过序列二次规划法对飞轮转子进行了多学科设计优化研究:以转子质量为优化目标,以转子、静力学、共振频率、转子动力学、角动量、几何尺寸等多学科要求同时作为约束条件进行了优化设计.结果表明,通过多学科设计优化,在满足设计要求的同时,使转子重量达到了最小化(4.09kg),提高了设计效率和设计质量,在航天器姿态控制系统的设计中具有现实意义.

作 者：韩邦成 虎刚 房建成 张建宇 HAN Bang-cheng HU Gang FANG Jian-cheng ZHANG Jian-yu  作者单位：韩邦成,房建成,HAN Bang-cheng,FANG Jian-cheng(北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院,北京,100083)

虎刚,HU Gang(北京控制工程研究所,北京,100080)

11.流程设计与优化方法 篇十一

而对于整个路基工程而言，路基防护工程直接影响整个工程的质量和水平。而所谓的路基防护工程就是针对道路建设的问题，所提供相应的保护措施以防路基因为气候变化或者地表水流等问题和灾害对于车辆运行道路所带来的损害，其最终目的是为了确保路基的问题，从而将降低外界对于行车安全的影响。防护工程如果进行到位，就会直接防范路基病害，稳定路基建设，提高改善公路周围的生态环境，美化整体路容。如何才能将路基防治工作做到位，是本文探讨的重点问题和关键所在。

1.常见的路基建设问题

1.1路基边坡坍塌损坏

降雨所带来的下渗以及形成径流后的冲刷和侵蚀往往会对路基的边坡破坏。尤其是对于南方等地区的公路建设而言，一旦持续大范围的降雨就会在公路的边坡上形成小的冲沟，如果降水量持续增加，就会加大对于边坡的冲击力，倘若在公路的边坡坡面上存在小的裂缝后，严重的化会引起路基坍塌，或者下沉的现象。对于路基的边坡失稳的现象，主要表现为由于降水等原因所造成的路基边坡上的土向下滑动，再加之在原本的建设之中缺乏合理的设计所导致的坡面滑塌、碎落、崩塌等现象。这种路基失稳的状况，大部分都出现在受水过多润湿的地方，而这种地方附近的土又往往受到重力愿意而向下移动，从而加重了路基失稳的状况。

1.2路基沉陷严重。

所谓的路基沉降就是指在路基的建设之中所带来的问题所引发的路面下沉的现象。而出现和造成这种问题的原因有很多。首先，可能是在施工之中没有采用合理的填筑方法或者由于施工单位偷工减料，填料不足，使用劣质的填充材料。或者是由于施工企业在施工前没有做好地形勘测的工作，没有针对的实际的地质条件而进行地基建设的处理。例如，针对淤泥的地质，没有进行换土的工作，从而影响整个公路路基的建设。当然，除了路面施工中的质量问题，在后期的处理保护防治工作，也直接导致和影响路基沉陷现象的发生。如在路面出现问题或者受到自然灾害外界环境以及行驶车辆的影响，所导致的路面破损现象。如果这种破损现象没有得到及时有效的处理，就会形成路基沉降现象。

1.3路基水毁

路基水毁的灾害主要发生在该地区的雨季的时候，由于公路受水的湿润的影响，下渗所带来的危害。而针对公路所出现的水毁灾害的主要表现：而所谓的水毁则是由于强降水所带来的破坏，而导致的泥沙淤积，公路阻塞的现象。而针对水害现象也就是说是由于洪水或者是公路排水不畅所导致的交通中断和阻塞的现象，严重的还会引起路基沉陷坍塌。

而路基水毁的问题主要出现在山地，降水多发的地带，因为这些地方所带来的强降水量增加了水流速度，以及冲击力，从而直接影响了整个公路工程的基础建设工作的正常运行。

1.4施工前准备不足，导致路基建设存在缺陷

由于施工企业以及施工条件准备不足，所引发的问题。而造成这一现象的原因主要在于施工单位没有做好外业调查工作以及没有做好内业设计准备而形成的。首先，所谓的外业调查是指在施工之前做好调查工作，根据所施工项目的自身特点，在开展调查之前需要翻阅研究与之相关的文献和研究。在施工之前，由于施工单位没有认真勘测地形，了解当地的地质条件，对于周围的自然环境进行考察，看是否符合路基的防护设计，而在外业调查的过程之中，对于相关人员的任务进行分工，协调好各个部门之间的关系。而如果施工企业没有协调好工作人员的任务，没有采用专业的人员进行施工和实地考察，必然直接影响整个工程建设的质量和水平。

另一方面，施工企业没有做好整个建设的施工计划，导致施工计划存在的缺陷，没有制定好完整的有效的，可以应用于实际的施工操作的图纸和计划。倘若施工单位在公路防护的工作之中，没有绘制出符合实际防护工作的图纸。在具体的操作之中，技术人员如果为了偷懒采用“简单平均法”没导致计算出现偏差，直接影响整个工程的设计和操作。

2.针对常见的问题，提出相应的解决方案

首先，在施工之前必须做好调查准备，做好调查研究记录。对于施工企业而言，必须在这之前做好外业调查工作，在开展调查之前需要翻阅研究与之相关的文献和研究。在施工之前，施工单位必须认真勘测地形，了解当地的地质条件，对于周围的自然环境进行考察，看是否符合路基的防护设计，而在外业调查的过程之中，对于相关人员的任务进行分工，协调好各个部门之间的关系。聘用专业的技术人员，进行地质勘测和考察，记录和书写地质勘测报告。相关技术人员进行实地考察，对于施工附近的地质条件以及水路状况进行考察。准备好施工企业所需要的一切工具盒设备，引进符合国家规范的材料。

同时，在具体的设计工作之中，应该做好路基防护设计工作。从多个角度去考虑问题，坚持以防为主的原则，将防治工作与整个周围的地理和外界条件相结合。而施工企业应该采用合理的计算方法，保障整个施工企业的计算的精准性，同时应该聘用有国家资格证书的技术人员，因地制宜，绘制防护结构通用图式，以减少不必要的重复劳动所引起的人员疲惫问题。同时相关人员应该随时随地做好相关工作的记录工作，以期为做好设计图纸的定稿做好数据准备工作。从而，来降低和减少路基防护工作的差错和失误。

更新设计理念，利用先进的设计技术。在具体的公路设计之中，在路基稳定的前提下，充分考虑周边的环境，进行路基的防護工作。在边坡附近处建立绿化带进行防护工作。利用绿色植物保持水土的作用，建立以乡土植物为主，贴近自然的设计方案。针对当地路基的地质条件，为了保证边坡的处理工作，及边坡稳定，需要减少刚性防护。完善自然条件，坚持人与自然和谐相处以及人文性与环保性相结合的理念，尽量采用植草防护的方式避免骨架、浆砌片石等传统防护方式给整个路基防护工作对于自然带来破坏性的影响。

同时，注意引进先进的路基防护技术。优化设计理念，注重结构的建筑造型与美学效果。进行有效地道路防护措施，向国外先进的技术部门进行学习和引进工作。重视环境保护以及道路景观美化，完善的排水设施，减少由于人工操作所引发自然灾害的发生概率。常见的路基防护技术有：机械碾压技术，强夯技术，注浆技术、桩基加固技术等。而所谓的机械碾压技术，则是针对那些杂填土地基而言的，为保证这种地质条件所修建的公路路基稳定，避免和防

范路基坍塌现象的形成，采用这种技术方法主要是指通过大型设备对路基表面进行压实工作。而所谓的强夯技术针对那些软土地而言的，较其他技术而言使用时间较长，施工简单，成本低，但是施工过于简单容易导致计算以及设计工作的偏差。而所谓的注浆技术则较为先进，为了增强岩体的抗压性，提高岩体的稳定性，主要是通过气压，液压或者电化学等手段，把浆液摄入岩土体的裂隙之中，来增强路基的稳定性的，这种方法耗资少，回报大，关键是占地面积小方便应用。

3.结语

伴随着城市建设水平的提高，对于道路建设的要求也越来越高。作为设计者而言，不仅仅需要做到对方案可行性的检验，也要保证路基施工质量和管理水平。由于道路的施工水平的高低对于日后城市的发展发挥着至关重要的作用，必须加强对这项工程的关注和投入。因此，我们应该将关注点投入到道路建设中来，建立健全相关制度，规范施工行为。