張帆

摘要：裝配式混凝土建筑是通過混凝土預(yù)制構(gòu)件作為主體結(jié)構(gòu)的一種建筑方式，在裝配式混凝土建筑施工建設(shè)中，結(jié)構(gòu)設(shè)計是整個項目的核心內(nèi)容。本文首先分析裝配式混凝土建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計階段常出現(xiàn)的問題，其次提出一些使用智能化結(jié)構(gòu)的策略，以期對相關(guān)研究具有一定的參考價值。

關(guān)鍵詞：裝配式;混凝土建筑;智能化結(jié)構(gòu)

前言：裝配式混凝土結(jié)構(gòu)是當(dāng)下建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的主要內(nèi)容之一，主要是將預(yù)制構(gòu)件作為建筑主要受力構(gòu)件的混凝土結(jié)構(gòu)。合理的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計，不但可以確保工程施工建設(shè)的順利進(jìn)行，而且可以防止建筑在后續(xù)使用過程中存在安全隱患，智能化的結(jié)構(gòu)設(shè)計可以確保裝配式混凝土建筑結(jié)構(gòu)的合理性，在一定程度上能夠提高工作人員的結(jié)構(gòu)設(shè)計水平。

1裝配式混凝土建筑在結(jié)構(gòu)設(shè)計上常出現(xiàn)的問題

1.1結(jié)構(gòu)設(shè)計整體性不足

現(xiàn)如今，裝配式混凝土建筑在結(jié)構(gòu)設(shè)計時，設(shè)計方案缺乏整體性，設(shè)計人員并未對裝配式建筑工程項目進(jìn)行全面分析，造成建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方案在施工過程中，會暴露出設(shè)計統(tǒng)一性不高、整體性不足的問題，難以形成有機(jī)的建筑結(jié)構(gòu)整體，其整體性不足的問題主要體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)設(shè)計的各個單元上，導(dǎo)致建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計難以和周圍環(huán)境融為一體，出現(xiàn)互相不協(xié)調(diào)的狀況[1]。在施工建設(shè)過程中，如果工作人員并未有效的運(yùn)用建設(shè)資源，且未及時處理建筑垃圾，還可能會造成周邊環(huán)境的污染。

1.2結(jié)構(gòu)設(shè)計細(xì)節(jié)處理不當(dāng)

正常情況下，裝配式混凝土建筑工程對于結(jié)構(gòu)設(shè)計的要求相對比較高，特別是在一些細(xì)節(jié)性內(nèi)容上，可能會導(dǎo)致建筑工程的整體設(shè)計方案在實際使用過程中出現(xiàn)質(zhì)量問題。目前，裝配式混凝土建筑在結(jié)構(gòu)設(shè)計上，具有一些細(xì)節(jié)處理不當(dāng)之處，對建筑工程整個項目的順利實施產(chǎn)生一定的制約性。對于一些大型建筑工程項目而言，如若技術(shù)人員并未全方位考慮建筑結(jié)構(gòu)的預(yù)埋件，可能影響工程的實際實施效果，甚至在工程的后續(xù)施工過程中，也會出現(xiàn)一系列安全問題。

1.3結(jié)構(gòu)設(shè)計計算不精確

在裝配式混凝土建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計階段，牽涉到很多需要進(jìn)行計算的內(nèi)容，數(shù)據(jù)計算的不夠精確，是當(dāng)前建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中面臨的主要問題。特別是在開展建筑工程力學(xué)荷載計算時，因為荷載計算數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性將直接影響建筑結(jié)構(gòu)后期的安全穩(wěn)定性，對于計算結(jié)果的精確性提出了更高的要求。若是荷載計算數(shù)據(jù)存在較大誤差，難以為工程后續(xù)施工提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支撐，將對項目施工建設(shè)產(chǎn)生一定的干擾。

事實上，造成數(shù)據(jù)計算不夠準(zhǔn)確的原因，包括工作人員使用的計算軟件過于落后、設(shè)計人員本身因素等。若是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員難以全方位把控建筑項目的每一個重要節(jié)點(diǎn)，均可能會造成數(shù)據(jù)計算存在誤差。計算軟件更新不及時，也可能造成計算結(jié)果準(zhǔn)確性出現(xiàn)問題，不利于提升建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的整體質(zhì)量。

1.4設(shè)計方案整體質(zhì)量差

裝配式混凝土建筑在開展結(jié)構(gòu)設(shè)計工作時，工作人員通常會將已經(jīng)設(shè)計好的方案直接落實到實際施工建設(shè)中，設(shè)計方案可以為施工建設(shè)提供一定的指導(dǎo)作用。為充分的發(fā)揮出結(jié)構(gòu)設(shè)計方案的指導(dǎo)能力，設(shè)計團(tuán)隊需要進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計方案，確保設(shè)計方案的可行性。

當(dāng)前建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方案依舊具有一些問題，例如：結(jié)構(gòu)設(shè)計方案過于繁雜，專業(yè)標(biāo)識使用的不夠規(guī)范，造成施工人員在查看設(shè)計方案時，出現(xiàn)錯誤的理解，為工程的施工建設(shè)帶來錯誤的指導(dǎo)，不但會使建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方案的價值下降，還可能會使工程產(chǎn)生嚴(yán)重的質(zhì)量問題與安全隱患，因此相關(guān)工作人員務(wù)必要提升對設(shè)計方案質(zhì)量的重視程度。

2裝配式混凝土建筑智能結(jié)構(gòu)設(shè)計措施

2.1明確建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本原則

為提升裝配式混凝土建筑的結(jié)構(gòu)質(zhì)量，設(shè)計團(tuán)隊需要全面落實建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)化，并需要針對每一個建筑結(jié)構(gòu)基本設(shè)計流程進(jìn)行原則界定，從而全方位優(yōu)化調(diào)整工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計方案，在一定程度上能夠彌補(bǔ)建筑結(jié)構(gòu)在設(shè)計上存在的不足之處。與此同時，在目前建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，應(yīng)該重點(diǎn)考慮裝配式混凝土建筑的結(jié)構(gòu)是否滿足適用性和可行性，使建筑物達(dá)到在竣工后可以正常使用的效果，從而提高裝配式混凝土建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計價值。設(shè)計人員在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計上需要堅持遵守結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全性和耐用性原則，防止在后續(xù)施工建設(shè)中出現(xiàn)各種施工風(fēng)險，在一定程度上可以避免因出現(xiàn)施工安全隱患而造成工期延長。

2.2保證建筑結(jié)構(gòu)的整體協(xié)調(diào)性

為確保建筑結(jié)構(gòu)的整體協(xié)調(diào)性，工作人員需要提升后續(xù)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的實用性。特別是在建筑工程的后續(xù)施工過程中，在設(shè)計給排水、暖通系統(tǒng)、采光時，均需要確保其在整體上處于協(xié)調(diào)性較高的狀態(tài)[2]。結(jié)構(gòu)設(shè)計人員在設(shè)計階段應(yīng)該全方位考慮這些影響因素，不但可以提升結(jié)構(gòu)方案設(shè)計的實際效力，而且對后續(xù)進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計具有較好的輔助效果。

2.3做好對結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)的把控

為進(jìn)一步落實裝配式混凝土建筑的智能結(jié)構(gòu)設(shè)計工作，相關(guān)工作人員需要控制好建筑工程中的各個結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)問題，確保結(jié)構(gòu)設(shè)計的每個細(xì)節(jié)處于相對合理的狀態(tài)，能夠防止在后期施工工作中存在過大的設(shè)計疏漏。在優(yōu)化結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)設(shè)計內(nèi)容時，需要確定結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)設(shè)計的連續(xù)性，每一處的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)設(shè)計均需要切實的符合國家有關(guān)部門界定的施工要求。設(shè)計人員應(yīng)該不斷努力提高自身具有的專業(yè)技能水平，完善好結(jié)構(gòu)設(shè)計的細(xì)節(jié)處理工作，使設(shè)計的建筑工程能夠滿足裝配式建筑的行業(yè)施工標(biāo)準(zhǔn)。

2.4裝配式混凝土智能結(jié)構(gòu)應(yīng)用

為將智能化結(jié)構(gòu)應(yīng)用在裝配式混凝土建筑工程中，相關(guān)工作人員需要在建設(shè)自身結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，適當(dāng)添加一些傳感器、執(zhí)行器和控制器等智能化電子元件，建筑結(jié)構(gòu)方可使用智能化元件對周圍環(huán)境的變動情況做出及時的反應(yīng)，在確保建筑結(jié)構(gòu)適用性、安全穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上，能夠最大程度減少建筑結(jié)構(gòu)的能源損耗，使建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計滿足綠色建筑的發(fā)展理念。

對于地震、臺風(fēng)等自然災(zāi)害產(chǎn)生的劇烈荷載，智能化建筑結(jié)構(gòu)能夠進(jìn)行自我調(diào)整，確保裝配式混凝土結(jié)構(gòu)具有較高的安全性。若是建筑出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性損傷，智能化結(jié)構(gòu)能夠及時的發(fā)出報警信號，指引工作人員通過報警信號了解結(jié)構(gòu)已經(jīng)出現(xiàn)問題，并及時開展人員疏散工作，從而使自然災(zāi)害對工作人員產(chǎn)生的人身危害降至最低。

2.5裝配式混凝土建筑智能化結(jié)構(gòu)施工

在裝配式建筑施工時，已經(jīng)開始運(yùn)用智能化虛擬模型，并使用BIM技術(shù)模擬裝配式建筑施工建設(shè)的方式。BIM技術(shù)具有可視化較高的優(yōu)點(diǎn)，可以確定每個環(huán)節(jié)施工的準(zhǔn)確性，建設(shè)單位可以借助BIM技術(shù)對裝配式混凝土建筑的主要生產(chǎn)要素開展加工處理，從而形成一個5D模型，確保各個裝配式建筑組件具有較高的協(xié)調(diào)性，還可以直接進(jìn)行施工成本估算，對施工建設(shè)過程進(jìn)行動態(tài)化模擬演示，為工程施工建設(shè)的每個環(huán)節(jié)提供更為直觀的參考內(nèi)容，基本可以實現(xiàn)建筑工程的數(shù)字化管理。

在裝配式建筑開展構(gòu)件加工的過程中，工作人員能夠?qū)⑽锫?lián)網(wǎng)的各個應(yīng)用模塊、空間信息模塊直接植入到構(gòu)件加工中，有助于對施工建設(shè)進(jìn)行及時的糾錯處理。工作人員通過使用RFID技術(shù)，在每個預(yù)制構(gòu)件上張貼一個特定標(biāo)簽，在提高組裝施工的精準(zhǔn)性時，還可以直接將每一個構(gòu)件的信息實時傳輸?shù)街醒胩幚砥髦校奖銓嵭袠?gòu)件的動態(tài)化管理[3]。

結(jié)論：通過上述分析可知，為充分發(fā)揮裝配式混凝土建筑結(jié)構(gòu)在設(shè)計上的優(yōu)勢，對設(shè)計人員提出了更高的要求，設(shè)計人員需要全面控制結(jié)構(gòu)設(shè)計細(xì)節(jié)，降低設(shè)計疏漏，管控施工隱患。智能化結(jié)構(gòu)為裝配式混凝土建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計提供了更多新的可能性，設(shè)計人員使用信息化技術(shù)，可以提高結(jié)構(gòu)設(shè)計的自動化控制能力，還能夠為裝配式建筑的構(gòu)件安裝提供一定的幫助。

參考文獻(xiàn)：

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