土木工程结构设计中存在的问题及对策

土木工程结构设计中存在的问题及对策

周 ,力,向春青

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摘要：尽管土木工程结构设计一直坚持“主次分明、优势互补、层层设计、科学合理”的设计原则，但往往在实际工作中还是会存在一些不足：对没有经过详细实地勘查、测量和数据分析就盲目开展地基设计，框架柱的截面设计不合理，悬挑梁荷载设计过小，设计图纸完整性不足，等等。对此，设计人员必须要做好全面细致的勘察工作，获取真实准确的数据，提升工程结构设计水平，尤其是要对结构设计中存在的上述问题积极地寻求解决方案，规避因设计方案不合理给后期施工造成的风险。

关键词：土木工程;结构设计;问题;对策

引言

土木工程结构设计作为整个工程建设过程中极为关键的，保障工程高质高效安全建设的一个环节，势必需要相关设计人员所设计的结构既安全又符合人们的日常生活需求。但是不可否认的是，其间所存在的安全问题是受到多种因素影响的，需要相关设计人员必须从设计的细节上入手，减少安全问题出现的概率。同时，相关施工设计人员的个人能力与素养以及所用设备和经济成本等各种因素，都会影响到工程结构的稳固性和安全性，所以相关设计人员需要结合时代发展，借鉴其他企业优秀经验制定出相应的改进措施，提高土木工程结构设计的安全性，保障工程质量建设。

1土木工程建筑结构设计的主要内容

土木工程建筑结构的设计中应重点考虑以下两方面内容。（1）专项设计项目及具体流程。结构、给排水、电气等均是不容忽视的设计内容，在各专项设计中均要以安全可靠性和功能稳定性为基本目标，在此基础上提高环保效益和经济效益。为保证整体设计方案的可行性，需要按照方案的设计、结构的分析、构件的设计、图纸的绘制等一系列流程有序展开设计工作。（2）结构设计要求。各结构构件均要具有足够的承载能力，能够在建筑使用过程中发挥出承载的作用，为满足此方面的要求，在设计时需计算疲劳强度，保证该值的合理性。此外，建筑是集多部分结构于一体的完整体系，因此需要协调好结构间的关系，形成合适的结构组合方式，保证建筑的安全和质量。

2土建工程建筑结构设计问题分析

2.1承重柱设计不合理

承重柱在结构中承担梁和板传递的荷载，并把荷载传递到基础。设计中如果承重柱的截面积不够，或者设计强度不够，就无法有效发挥抗压抗震作用，当遇到地震或荷载过重等问题等承重柱就会出现裂缝、沉降造成工程结构出现问题。另外建筑结构中还有不设基础的构造柱，这是为了增强结构的稳定性和整体性。在设计图纸中要明确构造柱与承重柱的设计指标，如果混淆结构质量无法保证；

2.2选择施工场地问题

在进行土木工程抗震设计工作的过程中，准确选择施工场地是相当重要的。进行土木工程施工时，想要保证土木工程结构设计能够发挥出最大效能，施工单位一定要通过实地勘测来进行严格筛选，确保其所选取的施工场地，能够保护工程结构的稳定性。在地震灾害来临时，给建筑物造成的损害不只是超强的能量冲击，也会给土木工程结构带来很大的破坏性，而致使土木工程结构严重受损的重要因素之一，就是未选择到正确的施工场地，例如建筑单位所选择的施工场地存有土质过于松软，又或是容易产生液化，存有这些问题的场地是不能用来进行建筑施工的。如果在实际建筑过程中可能会因为某些因素无法避免绕过这些问题场地，那么就要求土木工程设计工作人员要进行实地调查和综合考虑，制定有效方法对存在问题的场地进行强化，如此一来就将有助于促使土木工程整体结构的稳定性得到提升。

2.3结构稳定性问题

随着社会经济的发展，加之土地资源的紧缺，现阶段的建筑结构普遍采取的是高层形式，这对结构的稳定性提出了更高的要求。而部分设计人员未充分考虑到此方面的要求，缺乏针对性的优化措施，从而出现结构的抗震性能不足等问题，在外部因素的促进作用下，容易发生结构失稳现象。

3提高土木工程结构设计安全性的方案策略

3.1对于土木工程的结构设计工作人员

设计人员的专业能力和职业素养是可以直接影响到结构设计工作的适用性、科学性以及合理性。所以，设计人员在工作之前必须要接受一些专业的基本知识和专业技能的培训，确保在工作过程中不会因为这些问题，影响到土木工程结构设计的进程。再者，设计人员还要认识到自己必须要系统化的全面掌控土木工程项目设计，并根据实际情况和自身的工作经验来开展设计工作，而不能一昧依靠工作经验。除此之外，设计人员还要认识到工程设计中可能存在的安全问题，并对这些问题进行反复的论证和分析，以避免这些安全问题出现在工程的施工环节。新型的结构设计技术和方法也会随着时代的进步和科学技术的发展被研发和应用。所以，设计人员也需要紧跟时代，不断学习新的技术，探讨新的设计方法，争取设计出符合新时代人们需求的设计成果。

3.2准确计算工程结构的地基承载能力

针对前文提到的在土木工程结构设计当中因为地基承载力计算不准确所造成的工程结构不稳定的情况，在进行结构设计时需要准确对地基的承载能力进行测量和计算。首先，设计单位应当严格按照国家相关的法律法规对工程现场进行实地勘测，严格测量工程结构设计所需的相关数据，根据工程项目所在区域的地理位置、地质条件、地下水文、土壤等的情况，因地制宜开展设计工作，综合考虑工程结构设计的安全性及实用性，在确保安全稳定的基础上尽可能控制成本；其次，在通过实地勘测进行数据测量后通过科学的计算方法准确计算地基的承载能力，并且进行换土垫层设计时，在计算中还要将换土层的厚度计算在其中，以保障工程结构地基承载能力计算的准确性；再次，考虑工程结构中的梁、柱等荷载，通过计算所获取的数据进行荷载折减系数验算，从而最大限度地确保地基承载力计算的准确性，为后期工程结构使用中的安全和稳定性打好基础；最后，土木工程结构设计中还需要考虑工程结构的抗震能力，通过优化抗震设计提高工程结构的抗震性能，严格遵循国家相关标准，合理选材、优化设计。

3.3信息的集成化

设计期间的信息具有高度的集成化特性，丰富了信息的利用价值。以建筑结构设计的要求为准，以设计信息为支撑，将信息整合至特定的模型中，增强信息的集成化特性。对于设计人员而言，可以根据设计需求在平台上采取相应的操作，且能够满足多人同时操作的作业需求，由此达到交互设计的效果。在土木工程建筑项目的信息模型中，最具代表性的当属数据库，其作用在于可完整地记录建筑结构设计的细分项目以及具体内容，并且能够通过三维模型的形式呈现出数据库内部的各项信息以及彼此间的关系，使信息所蕴含的价值得到充分的彰显。数据库所包含的信息资源总量丰富，包含建筑结构的空间信息、细分构件的尺寸信息、各类构件的材料信息等，而此类信息都具有可参考价值，有利于提高设计的便捷性，并保证设计效果。相比于CAD等传统的二维设计方式，建筑信息模型技术可以充分发掘出信息的利用价值，以较为直观的形式呈现信息。

结语

综上所述，为了保证工程的质量建设和安全建设，势必需要相关施工设计人员非常重视和关注工程的结构设计工作，以更好地满足当今人们对于土木工程建筑建设的质量需求。而在土木工程的结构设计过程中，相关设计人员也必须要认识到规范化的标准和体制，与较高的设计人员的能力与素质以及定期检测工作的进行，是提高土木工程结构设计的安全性的有效措施。

参考文献

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[2]李强.安全性前提下的土木工程结构设计策略初探[J].赤子（上中旬），2018（24）：240.

[3]张敏.土木工程结构设计安全问题及策略分析[J].中国高新技术企业，2018（22）：119-120.