装配式结构设计应用与优化策略探讨

甘昆鹏

【摘要】由于装配式结构在设计过程中可以减少对环境的污染等问题，因此装配式结构广泛应用于涉及行业。装配式建筑结构的施工过程主要是设计，生产，施工和安装。首先在根据实际需要，通过预制工厂设计了相关部件之后，再不断改进相应的建筑结构以确保实际的施工效率，并缩短项目的施工周期。此外，通过使用装配式结构进行安装施工的过程中，可以将整个的安装施工和设计工作有机地结合在一起，进一步将装配式建筑工程项目的施工效率提高，将建筑物之间的协调性和安全性进行增强。

【关键词】装配式结构设计;应用;优化

【中图分类号】TU318

【文献标识码】A

装配式结构是结合相关设计方案，进行预制构件的一种装配施工方式，这种结构能够充分满足建筑的功能要求。现阶段我国装配式建筑具有多种类型的风格，例如：混凝土建筑结构或者木质结构等，在设计装配式结构的基础时，还要保证其有良好的承重结构质量特点，同时不断的优化设计环节，这样才能充分保障装配式结构的有卓越的质量。装配式结构设计工作有着更高的设计难度和设计要求，基于装配式结构建筑发展越来越普遍的情况下，如何满足客户高层次的不同生活需求成为了装配式建筑设计的重点任务，这就需要我们广大装配式结构设计人员做进一步的研究和探索。

1、装配式建筑施工质量影响因素分析

1.1施工准备影响因素

装配式建筑工程的施工质量受其准备工作影响较大，由于装配式建筑对于预制构件和施工人员及施工设备的要求较高，所以相关企业应努力做好工程施工前的准备工作，选择具有相关资质及经验的构配件生产厂家，并对工程建设中使用的机械设备进行合理选择和定期养护，避免因施工准备不足而出现施工质量问题。

1.2施工工艺的影响

装配式建筑的施工工艺对于其整体质量而言具有直观影响，如果在施工过程中某一环节出现问题，就容易埋下较大的质量隐患。在实际的施工过程中，具有以下2方面常见问题：（1）管线及构件埋设环节存在的问题。在装配式建筑施工过程中，管道和构配件的镶入环节容易出现掉落、堵塞或是未能将构配件连接处对准的情况。如果埋地管道没有对准连接，则会在混凝土浇筑过程中出现泄漏或堵塞的问题。此外，振动过程也很可能由于管道或构配件不能达到固定的工作标准，从而很有可能导致在振动过程中构配件的移动、掉落等问题的发生，从而对下一环节的施工造成较大影响。（2）构件连接时的问题。在对构件进行吊装安装后，需要对构件之间进行连接，但是在连接过程中就会出现一些连接处未对准、灌浆过少等问题，其中连接处未对准是由于预埋钢杆与连接套筒兩个构件在连接时不能很好地契合，连接处发生位置偏差引起的，这样对于工程的建设质量也会造成较大影响。

2、装配式结构设计应用与优化策略

2.1建立设计体系

对于装配式的建筑结构设计而言，结构的设计和传统设计之间存在着比较大的不同，但是，缺少相应标准化体系的装配结构设计，会直接影响到结构设计的发展。因此，有必要建立一个全面的结构设计体系，让该体系具备标准化的设计，将装配式建筑的解耦单元的设计变得更加简洁方便。在进行标准化的模块设计中，仅仅只是需要对结构尺寸等功能做出相应的调整，使其能够让模块可以满足使用人员的要求，之后对结构内部的空间做出完善的设计，保证装配式的建筑涉及自身可以得到全面的优化。.

2.2预制装配式的结构节点设计分析

在对进行设计的古城中，相关的节点必须要进行优化，不仅可以保证这些节点能够满足实际的要求，同时也是可以提高装配式建筑的整体抗争性能，保证其建筑物的安全得到提高。由于建筑物的传统设计对于节点的设计并不完美，只能保证连接建筑物结构的功能，因此不能满足现代建筑的要求。因此在进行节点设计的过程中，需要做好优化设计，降低其生产的成本，对其建筑结构的连接安全性提高，促进建筑行业持续稳定的发展。例如，在当前建筑项目进行施工操作时，建筑人员通常使用铸钢来将节点进行连接，这也是连接节点的范例，这种方法使整个建设项目的浇注过程变得相对要方便许多，同时自身也是具有比较强的适应性，能够满足多种建筑结构的实际要求。但是这种节点依然是存在着一定的缺点，比如其成本很高，在施工工艺要求方面比较严格，进一步限制了其装配式建筑结构设计的发展程度，所以使用现今技术进行相应的优化和创新是很有必要的，同时可以保证其设计可以更加的科学以及合理。

2.3规范设计流程进行

如果不能在设计过程中，保证设计流程的标准和规范，将会造成设计与实际产品之间的脱节现象，更加有可能影响后续的施工进度。所以在进行设计的过程中，设计人员必须要不断的进行创新，根据一种大局观念去看待整个装配式的建筑设计，之后将可能会遇到的问题进行解决，此外在进行设计中，因为构件在生产的过程中成本比较高，将会导致出现超过预算的情况，也将会对其施工企业的利润带来影响。同时在设计的同时，如果装配式的构件生产工艺相对比较复杂，根据无法可以进行批量的生产，这样也将会导致其整个施工的进度受到影响。所以必须要提高设计流程的规范化，不仅可以保证其装配式建筑施工过程中的承上启下，同时也还可以实现工程项目的高效建设。

2.4基于BIM技术的装配式结构设计过程

2.4.1构建和完善构件库

对于装配式建筑工程来说，其通常需要很多型号和尺寸的构件，这给构件工程的加工制作带来了一定的难度，并且这对构件工厂化、标准化生产十分的不利。以此，在设计装配式结构建筑时，应该加强BIM技术的应用，充分利用BIM技术强大的可视化、易拆分功能。根据装配式结构建筑的结构形式、适用性、加工工艺对预制构件进行整理和分类。在设计装配式结构建设时，应该选择适用具有较强通用性的构件，并将所有的构件纳入到统一的构件库中，以此形成装配式结构建筑预制构件库，同时不断的对其进行完善。

2.4.2建立、分析和优化模型

在构建完成装配式结构建筑预制构件库后，设计人员在设计装配式结构建筑时，便可以按照设计需求，在预制构件库中选择使用最为适合的构件来对整个建筑进行数据模拟，并建立模型。如果在预制构件库中查询不到最为适合的构件，那么就需要根据设计需求，对构件进行重新定义和设计，同时将新设计的构件纳入到预制构件库中，以此不断的丰富预制构件库，以此为日后其他装配式结构建筑的设计提供便利。为了保障装配式结构建筑设计的安全性，必须针对建立的模型进行全面的分析，在分析的过程中，可以充分利用BIM技术的可视化优势，对建立的模型进行合理的调整和优化，以此进一步提高装配式结构建筑设计方案的安全性和可靠性。

结语：

通过上述分析可以得出，总之随着我国经济快速进行的发展，建筑工程的规模也是在不断的扩大，作为建筑业的发展趋势，装配式建筑结构不仅可以提高建筑效率，而且可以减少一定的环境污染，关键的一点就是可以有效提高人们对居住环境的设计要求。因此，通过不断创新装配式设计水平，并引入一些先进的设计理念，既可满足人们的生活需求，又能使装配结构更加完善，提高企业自身的经济效益，对我国的可持续稳定的社会经济发展有现实意义。

参考文献：

[1]杨贵生，杨毅秋，周慧超.装配式混凝土梁钢套筒锚接接头抗弯性能研究[J/OL].隧道建设（中英文）：1-6[2019-05-09].

[2]杜红凯，蒋金卫，韩淼，等.软索连接装配式工字形圆孔墙抗震性能试验研究[J/OL].建筑结构学报，2019（7）：119-127[2019-05-09].