土木工程结构设计现状及存在的问题分析.doc

1、土木工程结构设计现状及存在的问题分析摘要：土木工程结构方面的设计是施工质量的保证，也是工程安全的基础，所以土木工程的结构设计在工程中是非常重要的，它贯穿于整个建筑环节，不仅关系着建筑水平的高低，还关系着人们生命财产的安全和国家基础事业的发展。本文主要分析了我国的土木工程结构设计在建筑中存在的问题，并提出相关的措施建议，为我国的建筑业能够更好的发展，出谋划策。 关键词：土木工程；结构设计；问题 中图分类号：TU8 文献标识码： A 引言 近年来，随着社会的发展，人们生活质量的提高，各类建筑拔地而起，推动了我国建筑业的蓬勃发展。但是，有些土木工程的结构设计存在着重大问题，导致建筑工程存在着重大安全

2、隐患。一旦发生重大事故，必然会给国家带来严重的经济损失，也会给人们的生命财产造成严重的损失。因此，土木工程的结构设计中首先要考虑的就是土木工程的安全问题，在结构设计阶段，既要考虑土木工程的耐久性和经济实用性，更要考虑建筑的安全性。 一、土木工程结构设计存在的问题 1、结构设计牢固性差 工程的安全性水平的高低与土木工程的结构是否牢固有着直接关系。目前，在土木工程结构设计中，牢固性问差已成为工程结构质量的通病。尽管整体结构安全并不取决于局部结构的好坏，但是如果遇到地震、火灾或者爆炸事故，这些薄弱环节必将产生致命的影响，将是对结构的延性设计、冗余度设计的极大考验。例如在地基结构设计中，对于地质承载能

3、力等情况没有考虑到位，在外力破坏下工程结构很难安然无恙。 2、承重柱和构造柱的区分问题 实际上，设计人员往往混淆了构造柱和承重柱的概念，将承重柱的设计方法直接套用到构造柱设计当中，这样错误使得建筑本身难以抵抗地震的震动强度，从而导致结构裂缝、沉降等，甚至引起建筑物倒塌。另外。为了方便分析承重柱受力，将其截面面积设计得太小。这样在外力的作用下，柱体和梁体就会出现开裂问题。 3、忽略环境影响因素 土木工程设计除了需要考虑安全性和耐久性问题，还需要综合温度、湿度、水土酸碱度、化学腐蚀等环境因素，但在实际的设计工作中，环境是经常被忽略的因素，而这些因素对混凝土和钢筋又具有很大的负面影响。既不利于工程结

4、构的耐久性和安全性的保持，也存在很大的安全隐患。 二、加强土木工程结构设计的控制措施 1、增加结构的耐久性 我国土木工程的设计往往把重视不同荷载作用下工程的安全性和耐久性，而忽略了环境因素对土木工程的耐久性和安全性的影响，比如：湿度、温度、土和水的酸碱度、化学腐蚀等等因素。而这些因素恰恰是影响混凝土和钢筋使用寿命的主要因素。忽略了这些环境因素，对土木工程的耐久性和安全性造成影响，存在重大安全隐患。土木工程的结构设计完稿后，经过审核等没有问题之后，并不代表从此不再修改设计稿。在后续的施工过程中，设计人员和施工人员还要保持密切的联系，当施工中遇到问题、难题，应及时通知设计人员来核对图纸、解决问题、

5、修改设计，否则，易造成重大事故的发生。 2、结构设计方案的确定 以某市的楼房土木工程的结构设计为例，结构设计方案的内容包括框架结构选择、基础布置、结构措施等，具体方案内容如下：框架结构由梁、柱构件组成，构件之间由节点进行连接，以承受竖向荷载和水平荷载的能力。如果是多层建筑，还要考虑水平风荷载的因素。另外，框架结构要选择由钢筋混凝土梁、柱等杆件刚接的体系，以满足抗震、承载等要求。基础布置需要考虑工程现场的地质条件、水文条件、施工条件等。如果层数比较少，意味着上部结构荷载力不大，可选择独立基础的基础形式。如果层数比较多，则要采用综合基础的基础形式。结构措施要根据土木工程的抗震设计规范要求，通过地震

6、作用的计算，采取必要的抗震措施。譬如在同一个标高位置上，埋设同一结构单元的基础。或梁柱采用整体浇筑的方式，选择尺寸合适的配筋等构件。 3、内力组合的设计 内力组合是土木工程结构承载力抗震设计的要点，它要求在调整承载力抗震系数的基础上，组合框架梁的内力。 （1） 承载力抗震系数的调整 工程结构抗震设计要求材料强度的设计值应大于没有考虑抗震要求时的材料强度设计值。如果采用非抗震设计的材料强度设计值进行计算，则抗震设计需要对承载力抗震的系数进行调整。通过综合受弯梁、偏压柱、受剪等的系数调整，提高结构的承载能力。 （2）框架梁的内力组合 梁承载力的设计控制截面，通常采用梁端和跨中的方式。当地震作用组合

7、的时候，除了要利用梁端的抗负弯矩和剪力设计进行界面的控制，还需要组合梁端的正弯矩。譬如土木工程结构在使用期间，很有可能同时遇到两种类型以上的可变荷载。为了减少结构的不利效应，可以控制可变荷载效应组合和永久荷载效应组合，分别取值 1.2 和 1.35 ； 而如果效用有利于结构设计，则效应取值为 1.0 ，倾覆、漂移、滑移等取值为 0.9。 （3）跨间弯矩计算 结构在恒载和活载作用下，可将近似取值跨间弯矩。并根据支座弯矩的调幅和平衡条件，计算得出相应荷载。其中，需要涉及到的计算因素有梁端左右的弯矩、竖向荷载、地震力组合等。 4、土木工程结构安全性设计 （1）规范行业标准 我国的建筑业随着世贸组织的

8、进程取得快速的发展。土木工程的安全性受到高度的重视。我国也制定了很多相关的条文条例，强制性的执行这些规范。从设计人员入手，设计人员要高度重视结构的安全问题，严格依照建筑设计的规定进行设计工作。从结构设计上杜绝建筑工程的安全问题，切实保障建筑总体的稳固性和安全性。施工单位在施工过程中，对于设计图纸中不满足规范要求的，要停止施工，把图纸交予开发商，进行解决。对于多次违反相关规定并且不予以改正的情况，要对该设计师和开发商给予一定的法律制裁，以免出现更为严重的安全问题。 （2）加强设计工作人员安全意识的培养 土木工程是一个关乎民生的工程，而设计工作人员是这个工程的设计者和创造者。设计工作人员必须明确工

9、程结构设计的复杂性和高精确性。对于设计工作人员的要求很高，不单是具备深厚的建筑结构设计的理论和技能，还应具备严谨的工作思路，依据理论和经验相结合，进行完美的安全设计。在结构的设计过程中，设计师要严于律己，做到设计的每一步都准确无误，确定土质和地基情况。设计师要进行总结、反思，积累经验，设计师对建筑物抗震性能的重要性认识是必要的，保证质量第一，安全至上。 （3）钢材结构的设计策略 随着城市化进程的推进，人们对住房的刚需量增大。房产开发对地皮的需求与原有的地皮量造成了房产发展的矛盾。解决住房的刚需求只能向高空建筑设计发展，这也是一个有效的方法之一。高层建筑对结构的刚度要求较高。对于建筑结构的刚度的

10、确定是由每层间的位移状况来监控的。就是对组成构件的刚度大小和界面大小增加刚度指标。 （4）地基结构设计策略 地基是整个建筑的基石，是每一个设计工作者最重视的工程结构设计，地基设计承担着后期设计工作的任务，也承担着整个建筑结构安全的责任，处于决定定位。在对地基的设计中，要对地基所处地块的地质情况、水位、温度、土层、施工条件以及建筑的功能等进行综合的考虑。一般设计师都是对本项目相邻建筑物的地下设施标高、位置要进行详细了解，保证地基的安全和施工质量水平。 结束语 土木工程结构的牢固性，将会直接影响到工程的安全性水平。当前我国诸多的土木工程结构设计还不够完善，在工程结构的耐久性以及安全性上的保持还存在一定的问题，这就有着较大的安全隐患。所以，我们应该依据国家的规范技术的要求，不断的使用较为先进的技术，并且不断提高安全设置的水准，制定土木工程结构设计的措施。 参考文献 1朱来庆,吴立娜.浅谈土木工程结构设计中存在的问题及对策J.黑龙江科技信息,2012. 2薛扬欣.土木工程结构设计安全问题分析及策略研究J.建设科技,2012. 3王忠伟.关于土木工程结构设计安全性与经济性的探讨J.华章,2013.