Prefacio
0.1 Características de la construcción de ingeniería moderna y sus requisitos para el diseño de ingeniería
El ritmo de la modernización de China avanza a pasos agigantados y límites. Es particularmente urgente y necesario volver a comprender los proyectos de construcción modernos y cómo participar en el diseño, la construcción y la gestión de proyectos modernos. Los proyectos de construcción modernos incluyen una gran cantidad de proyectos de construcción civil, incluidas áreas industriales, áreas residenciales e instalaciones relacionadas con la producción y la vida, incluidos proyectos terrestres, oceánicos, industriales, civiles y militares. Con el desarrollo de la ciencia y la tecnología modernas, todos los proyectos de construcción tienen las características de los tiempos, lo que requiere la organización y gestión del diseño de ingeniería, así como los medios y métodos de diseño de ingeniería y la implementación de la construcción para tener las características de los tiempos. Dado que la construcción de ingeniería comienza con el diseño, y el autor se ha dedicado al trabajo de diseño, este artículo reexamina y estudia la construcción de ingeniería moderna basándose en las características de la construcción de ingeniería moderna y centrándose en el diseño de ingeniería.
0.1.1Coordinar y optimizar sistemas de ingeniería de gran escala utilizando la confiabilidad como indicador.
Las características de la construcción de ingeniería moderna requieren que utilicemos indicadores de confiabilidad para coordinar el diseño de ingeniería de cada subsistema para lograr el objetivo de operación segura y eficiente del sistema grande. Los proyectos de construcción modernos suelen tener una escala enorme, como el Proyecto de las Tres Gargantas y el Proyecto de Trasvase de Agua de Sur a Norte, que cuestan cientos de miles de millones y tardan años o incluso décadas. Un proyecto de ingeniería común, como una fábrica, una zona minera, una zona residencial o un proyecto de conservación de agua y centro de energía eléctrica, tiene las siguientes características: cubre un área grande, algunas incluso más grande que las ciudades anteriores, además del edificio principal; A menudo hay muchos edificios de apoyo, como salas de bombas de agua, salas de distribución de energía, oficinas de gestión, salas de alojamiento para empleados, etc. Hay sistemas de niveles múltiples, como sistemas de transporte, sistemas de suministro de agua y drenaje, sistemas de corrientes fuertes y débiles, sistemas de aire acondicionado y otros subsistemas, y son estos subsistemas los que constituyen un gran sistema completo. Actualmente se lleva a cabo el diseño de ingeniería para cada estructura individual. De hecho, el sistema de ingeniería creado después de que cada estructura se optimice de forma independiente (la optimización es una característica básica del diseño de ingeniería estructural moderno) no es necesariamente óptimo, al igual que la estructura creada después de que cada componente se optimice de forma independiente no es necesariamente óptima. En resumen, la optimización debe comenzar desde el sistema general para lograr realmente resultados de optimización.
0.1.2 Guiarse por objetivos funcionales y considerar el entorno técnico, económico y social en su conjunto.
Las características de los tiempos en la construcción de ingeniería moderna nos exigen cambiar el aspecto orientado a los problemas (orientado a la tecnología) del diseño tradicional. El diseño moderno debe estar orientado a la función y considerar de manera integral el medio ambiente técnico, económico y social. factores. Los objetivos técnicos y los requisitos funcionales de los proyectos de construcción modernos son cada vez más complejos y la construcción debe centrarse en las personas. El diseño de un proyecto de edificación debe comenzar con el estudio de la actividad humana. La alimentación, el vestido, la vivienda y el transporte son las actividades más básicas del ser humano. Con el desarrollo de los tiempos y el progreso de la sociedad, también han adquirido contenidos más ricos y características más distintivas. Tomemos como ejemplo "viajar". Ahora no se trata sólo de cuestiones de transporte, sino también de producción, vida, actividades de entretenimiento, actividades sociales, etc. "Deambular y contemplar el paisaje" representa dos tipos de demandas y esperanzas de las personas al viajar. Por lo tanto, las personas tienen diferentes necesidades en la vida material y espiritual en torno a la actividad de viajar, lo que requiere diferentes instalaciones de ingeniería y su adaptación.
En cuanto a los edificios más complejos, como fábricas y minas, no solo deben resolver la producción de productos individuales, sino también impulsar el desarrollo de productos ascendentes y descendentes para formar una cadena industrial para lograr el propósito de maximizar el desarrollo económico y resolver los problemas de empleo de las personas. Al mismo tiempo, la construcción de fábricas y minas también debe considerar la protección del medio ambiente, la ecología y otras cuestiones de desarrollo sostenible. Otro ejemplo son los proyectos de conservación del agua, que requieren que se consideren en la mayor medida posible los beneficios de la conservación del agua, la electricidad, la ecología, la agricultura, la silvicultura, la pesca, la ganadería y la protección del medio ambiente. Incluso al construir un complejo comercial y residencial, se debe considerar detenidamente cuántos servicios residenciales, comerciales y de oficinas proporciona a la región, así como su impacto en el medio ambiente de la ciudad, el transporte, el suministro de agua, el suministro de energía y el suministro de gas. y suministro de calefacción. Los proyectos de construcción modernos se caracterizan por una amplia variedad de materiales y equipos y altos requisitos técnicos de instalación. Los proyectos de construcción modernos son a gran escala y consumen una gran cantidad de materiales. Los tipos y especificaciones de los materiales son extremadamente complejos. Existen varias especificaciones, diámetros y variedades de tuberías, y algunos proyectos pueden llegar a miles de tuberías. Debido a la mejora continua de la modernización de la vida, cada vez se requieren más dispositivos, como timbres con vídeo, interfaces de red de banda ancha, etc. La adquisición, pedido, envío, recepción y conservación de estos materiales, equipos y equipos es una serie de tareas meticulosas y planificadas. (Ejemplo.) Además, debido a la mejora de la mecanización de la construcción de ingeniería, se requieren diversas maquinarias de construcción para cooperar con el trabajo, y el proceso de instalación es cada vez más complejo.
Por lo tanto, en el diseño se deben considerar la secuencia de construcción, la ruta de paso de la maquinaria de construcción, la superficie de trabajo, las operaciones paralelas y las operaciones cruzadas.
3 Teoría de la evolución del sistema y confiabilidad de los sistemas de ingeniería de estructuras de edificios en el período de envejecimiento......9
3.1 Ciencia de sistemas" "Nuevas tres discusiones"..... ....9
3.2 Mecanismo de envejecimiento de la ingeniería estructural de la construcción...11
3.3 Modelo matemático preliminar de la confiabilidad de los sistemas de ingeniería estructural de la construcción en el período de envejecimiento.... ..13
4 Optimización de los sistemas de ingeniería estructural de edificios: análisis de funciones y costos... ........15..
4.1 Diseño del sistema-Análisis del sistema y Síntesis......17
4.2 Estructura del edificio Optimización de sistemas de ingeniería......19
4.3 Análisis de los conceptos de "optimización" y "optimización". .....21
5 Evaluación y toma de decisiones de sistemas de ingeniería de estructuras de edificios - análisis de tiempos y costos.............
5.1 Evaluación del sistema......26
5.2 Toma de decisiones del sistema......28
5.3 Evaluación del sistema Descripción general de los métodos......30
5.4 Descripción general de los métodos de toma de decisiones del sistema......35
5.5 Sistemas de ingeniería de estructuras de edificios Proceso de evaluación y toma de decisiones.... ....................
8Conclusión
Desde que Newton fundó el sistema teórico de la mecánica clásica, la disciplina de la ingeniería estructural ha hizo grandes avances. El sistema estructural se ha desarrollado desde la estructura inicial de madera, la estructura de ladrillo-madera y la estructura de mampostería hasta la estructura de hierro fundido, la estructura de hormigón armado, la estructura de acero y la estructura de fibra de carbono. La estructura en sí se está desarrollando en la dirección de ser liviana (peso), delgada (tamaño de los componentes), grande (envergadura) y alta (altura total). Todo esto parece indicar que el desarrollo de la ingeniería estructural ha llegado a su fin. Mientras un arquitecto pueda pensar en cualquier diseño de forma, un ingeniero estructural debería poder implementarlo. Pero ese no es el caso. En primer lugar, una serie de accidentes de ingeniería y sus catastróficas consecuencias no pueden evitar despertar sospechas sobre deficiencias de ingeniería estructural. En segundo lugar, la infraestructura de las ciudades modernas y sus diversos proyectos de construcción vitales constituyen un sistema de red grande y complejo. La falla de cualquier nodo clave puede provocar graves desastres derivados y las pérdidas serán inconmensurables. ¿Cómo garantizar que este sistema de red tenga la capacidad suficiente para resistir riesgos y desastres, y cómo garantizar el nivel de confiabilidad de este sistema? Evidentemente, las matemáticas y la mecánica por sí solas no son suficientes.
La aparición de nuevas tecnologías modernas y la penetración mutua entre disciplinas permiten que la ingeniería estructural explore continuamente nuevos campos. Actualmente, las disciplinas emergentes de vanguardia, como la ingeniería sísmica, la ingeniería oceánica, la ingeniería de energía nuclear, la ingeniería eólica, etc., son todas interdisciplinarias. Aunque la ingeniería estructural es una disciplina tradicional con una historia de cientos de años, ahora tiene que abrir su mente e incorporar las teorías, prácticas, métodos y conceptos de la ingeniería de sistemas, la ingeniería de valores, la ciencia del pensamiento, las ciencias ambientales y la estética. En la actualidad, el desarrollo de la ingeniería estructural también avanza hacia la expansión del dominio temporal y espacial. En el dominio del tiempo, los artículos de ingeniería de la construcción muestran que el diseño que simplemente considera el uso normal se extiende a la toma de decisiones integral a lo largo de todo el proceso, incluida la construcción, el uso y el mantenimiento. En el ámbito espacial, el análisis de componentes individuales se extiende al análisis y control integral de la estructura general y sus sistemas relacionados con los peligros. Ésta es la encarnación del punto de vista básico de la ciencia de sistemas. El contenido principal de este artículo se puede dividir en tres partes. La primera parte señala que la ingeniería estructural puede y debe estudiarse como un sistema debido a sus características inherentes: el diseño, la construcción, el uso, el mantenimiento e incluso el desguace del sistema de ingeniería estructural de la edificación deben considerarse como un todo.
Referencia
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