土木工程结构设计现状和存在问题研究

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1、土木工程结构设计现状和存在问题研究摘要：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

2、构设计存在着重大问题，导致建筑工程存在着重大安全隐患。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6　　　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

3、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

4、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6　　　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

5、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、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

6、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

7、载力抗震系数的调整6　　　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

8、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。