论文部分内容阅读
【摘要】本文就土木工程建筑结构设计问题与对策进行分析。这对我国的建筑业得发展是具有一定的经济效益和现实意义。
【关键词】土木工程 结构设计 问题 措施
几年来，土木工程事故频频发生，给国家造成巨大的经济浪费，给人民的生命财产造成巨大损失。自从国家建委颁布了质量终身负责制，并加强了施工质量管理后，工程事故比例明显减小，而由于设计原因引起的事故在总事故中的比例有所增加。另外，由于设计者怕担责任，设计过于保守，也给国家造成巨大浪费。因此，工程结构设计既要保证安全又要经济合理。
一、结构设计的内容
1.结构设计的程序，建筑物的设计包括建筑设计、结构设计、给排水设计、暖气通风设计和电气设计等。每一部分的设计都应围绕设计的四个基本要求：即
功能要求、美观要求、经济要求和环保要求。建筑结构是一个建筑物发挥其使用功能的基础，结构设计是建筑物设计的一个重要组成部分，要包括以下四个过程：方案设计→结构分析→构件设计→绘施工图。
2.建筑物结构设计的要求，为保证建筑结构的可靠度达到设计要求，在设计中，必须遵循以下要求：第一计算内容：结构构件应进行承载能力极限状态的计算和正常使用极限状态的验算，如直接承受动力荷载的构件应进行疲劳强度验算。第二结构上多种作用效应同时发生时，应通过结构分析分别求出每一种作用下的效应后，考虑其可能的最不利组合。第三抗震设计：我国的抗震设防烈度为6 至9 度，建筑结构根据所在地区的烈度、结构类型和房屋高度采用不同的抗震等级。对应不同的抗震等级，有不同的计算和构造要求。
二、土木工程建筑结构设计中的问题
1.建筑结构不合理。结构布置不合理、不规则结构尽可能规则，结构的布置才能更趋于合理，这是结构设计中十分重要的环节，这里的“规则”包含了对建筑的平立面外形尺寸，抗侧力构件布置、质量分布，直至承载力分布等诸多因素的综合要求。由于引起结构不规则的因素太多，特别是对于复杂的建筑体型，很难一一用若干简化的定量指标来划分不规则程度并规定限制范围。
2.楼层平面刚度。一些设计在缺乏基本的结构观念或结构布置缺乏必要措施时，采用楼板变形的计算程序。尽管程序的编程在数学力学模型上是成立的甚至是准确无误的，但在确定楼板变形程度上却很难做到准确。作为计算的大前提都无法“准确”，就不可能指望其结果会“正确”了。据此进行的结构设计肯定存在着结构不安全成分或者结构某些部位或构件安全储备过大等现象。
3.建筑结构设计人员的问题。在土木工程结构设计过程中，设计人员对于设计结构的原则和规范理解不够深入，对于土木工程结构设计内容考虑不全面，缺乏职业技能，有的设计人员甚至直接照搬别人的设计成果，并没有完全结合自己工程的实际情况，从而导致结构设计的质量不符合施工要求。
三、土木工程建筑结构设计问题的措施
1.重视概念设计
（1）在进行土木工程建筑结构设计时，概念设计的应用越来越广泛，对于提高建筑结构设计质量起到了较大的促进作用。但是，当前的设计人员在对建筑结构进行设计时，对概念设计的重视不够，导致其不能够全面的对建筑结构进行分析和考虑，从而造成了结构设计的片面性。片面的结构设计方案在后续工程施工的应用中就会显示出弊端，从而对工程施工的顺利进行产生严重的影响，难以有效提高工程施工的质量和效率。
（2）当前，设计人员在进行建筑结构设计时，应当充分考虑概念设计的影响，不能够仅依靠计算来设计施工方案。概念设计主要是指依据整体结构与局部结构之间的结构破坏机理、力学关系，对其进行充分考虑，从中得出基本的设计思想，从整体的角度来确定建筑结构的设计，以保证对整个建筑结构的有效控制。因此，设计人员应当突破传统重计算的设计方法，充分运用概念设计的思想对建筑结构进行全面的考虑和分析，以从整体上掌握结构设计的思想，从而保证设计的科学性和合理性，以提高建筑结构设计的质量。
2.基础结构设计是土木工程结构设计的重要组成部分，关系到建筑物的稳定性，因此，在设计基础结构时，设计人员要对影响基础结构的因素进行全面的考虑和分析，以保证设计的有效性。对于基础埋深问题，设计人员要根据实际的水文地质情况进行设计，在保证满足结构受力的基础上，因地制宜，全面考虑地下水位的变化对建筑结构浮力的影响及冻土对结构的破坏，以确定基础埋深。对于短期荷载和永久荷载，设计人员要区别对待，以保证边角竖向结构的基础处在合理的范围之内，如果风力荷载和重力荷载或者是地震作用和重力荷载组合，设计人员要根据其实际情况将承载力的特征值适当的调高，以保证基础结构墙体受力的均匀性，避免出现裂痕。
3.刚性楼面的设计。首先设计人员设计时不应采用楼面有变形的平面；同时设计人员应充分的保证配筋的构造以及结构的布置方式，当然如果有些建筑结构无法完全的满足刚性楼面的假定，但是其使用功能是确实需要的，并且本身建筑结构的设计效果又是十分优秀的，那么设计人员在设计时就应通过采取采用斜向配筋、提高边梁暗梁的配筋数量、增加梁系梁板、采用双层的配筋形式以及洞口边加设边梁和暗梁等办法，尽量弥补因其不是绝对的刚性楼板假定而产生的误差，或是使其尽量的符合刚性楼板的假定条件。
4.提高土木工程结构抗震能力。首先，各地区要根据所处区域的地质特征，提高抗震设防标准，以应对可能发生的破坏性更强的地震灾害。科技、地震、建设等部门要严格建筑技术规范，从建房选址、规划设计、材料选用、施工保障等方面加强技术指导和监督检查，确保各类建筑设施符合抗震设防要求。积极借鉴发达国家和地区的经验和技术，推广应用到各类建筑设施中。尤其是在重点设防地区，即使成本高一些，也要坚持使用抗震能力更强的新技术、新工艺、新材料。要坚决杜绝不安全建筑材料使用，要科学选材，新材料的使用要严格把关，进行抗震测试和检验，提高可靠性。需要提供相应的出厂证明等材料，安排专人对材料质量进行检测，将质量安全责任落实到人，一旦出现问题，做到有据可查。另外，建筑结构抗震设计的实施者和管理者，对建筑的抗震能力起到最大的影响。每个工作人员的工作成果都会对建筑抗震能力起到直接或间接的影响，因此，建筑结构抗震设计质量的关键在于提高工作人员的整体素质，工作人员素质的提高，必将带领工程质量的整体提升。
5.设计人员要严格按照规范和相关的规定进行设计，要提高设计人员的责任心。从目前所出现的土木工程问题来看，很多原因是由于设计人员在设计中考虑不周全，以及对新的规范理解和学习不深入所造成的。如果设计人员能够严格的按照规范标准进行设计，那么有很多的问题都是可以避免的。因此，就要对设计人员加强培训的力度，例如定期的安排设计人员学习新的规范内容，并且要与实践相结合，还要对每个设计好的建筑进行总结，并且、进行考核，设计的比较好的人员要进行奖励，从而提高设计人员的责任心，促进他们的工作动力。
要想获得施工质量的保证，要想得到工程设计的安全，土木建筑工程结构方面的设计是重中之重，它是整个建筑过程中最重要的环节，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。
参考文献：
[1]温启平，殷欣.基于防震考虑的高层建筑结构设计要点探析[J].建筑知识（学术刊），2013（02）.
[2]吴毅宽.建筑结构设计基本原则及合理设计方案分析[J].建材与装饰（上旬刊），2013（01）.
[3]张建，倪彩琴.浅议房屋建筑结构设计中问题的分析[J].建筑设计管理，2010（05）.
[4]毛华毅.浅谈高层建筑结构设计的若干问题[J].山西建筑，2010（09）.
【关键词】土木工程 结构设计 问题 措施
几年来，土木工程事故频频发生，给国家造成巨大的经济浪费，给人民的生命财产造成巨大损失。自从国家建委颁布了质量终身负责制，并加强了施工质量管理后，工程事故比例明显减小，而由于设计原因引起的事故在总事故中的比例有所增加。另外，由于设计者怕担责任，设计过于保守，也给国家造成巨大浪费。因此，工程结构设计既要保证安全又要经济合理。
一、结构设计的内容
1.结构设计的程序，建筑物的设计包括建筑设计、结构设计、给排水设计、暖气通风设计和电气设计等。每一部分的设计都应围绕设计的四个基本要求：即
功能要求、美观要求、经济要求和环保要求。建筑结构是一个建筑物发挥其使用功能的基础，结构设计是建筑物设计的一个重要组成部分，要包括以下四个过程：方案设计→结构分析→构件设计→绘施工图。
2.建筑物结构设计的要求，为保证建筑结构的可靠度达到设计要求，在设计中，必须遵循以下要求：第一计算内容：结构构件应进行承载能力极限状态的计算和正常使用极限状态的验算，如直接承受动力荷载的构件应进行疲劳强度验算。第二结构上多种作用效应同时发生时，应通过结构分析分别求出每一种作用下的效应后，考虑其可能的最不利组合。第三抗震设计：我国的抗震设防烈度为6 至9 度，建筑结构根据所在地区的烈度、结构类型和房屋高度采用不同的抗震等级。对应不同的抗震等级，有不同的计算和构造要求。
二、土木工程建筑结构设计中的问题
1.建筑结构不合理。结构布置不合理、不规则结构尽可能规则，结构的布置才能更趋于合理，这是结构设计中十分重要的环节，这里的“规则”包含了对建筑的平立面外形尺寸，抗侧力构件布置、质量分布，直至承载力分布等诸多因素的综合要求。由于引起结构不规则的因素太多，特别是对于复杂的建筑体型，很难一一用若干简化的定量指标来划分不规则程度并规定限制范围。
2.楼层平面刚度。一些设计在缺乏基本的结构观念或结构布置缺乏必要措施时，采用楼板变形的计算程序。尽管程序的编程在数学力学模型上是成立的甚至是准确无误的，但在确定楼板变形程度上却很难做到准确。作为计算的大前提都无法“准确”，就不可能指望其结果会“正确”了。据此进行的结构设计肯定存在着结构不安全成分或者结构某些部位或构件安全储备过大等现象。
3.建筑结构设计人员的问题。在土木工程结构设计过程中，设计人员对于设计结构的原则和规范理解不够深入，对于土木工程结构设计内容考虑不全面，缺乏职业技能，有的设计人员甚至直接照搬别人的设计成果，并没有完全结合自己工程的实际情况，从而导致结构设计的质量不符合施工要求。
三、土木工程建筑结构设计问题的措施
1.重视概念设计
（1）在进行土木工程建筑结构设计时，概念设计的应用越来越广泛，对于提高建筑结构设计质量起到了较大的促进作用。但是，当前的设计人员在对建筑结构进行设计时，对概念设计的重视不够，导致其不能够全面的对建筑结构进行分析和考虑，从而造成了结构设计的片面性。片面的结构设计方案在后续工程施工的应用中就会显示出弊端，从而对工程施工的顺利进行产生严重的影响，难以有效提高工程施工的质量和效率。
（2）当前，设计人员在进行建筑结构设计时，应当充分考虑概念设计的影响，不能够仅依靠计算来设计施工方案。概念设计主要是指依据整体结构与局部结构之间的结构破坏机理、力学关系，对其进行充分考虑，从中得出基本的设计思想，从整体的角度来确定建筑结构的设计，以保证对整个建筑结构的有效控制。因此，设计人员应当突破传统重计算的设计方法，充分运用概念设计的思想对建筑结构进行全面的考虑和分析，以从整体上掌握结构设计的思想，从而保证设计的科学性和合理性，以提高建筑结构设计的质量。
2.基础结构设计是土木工程结构设计的重要组成部分，关系到建筑物的稳定性，因此，在设计基础结构时，设计人员要对影响基础结构的因素进行全面的考虑和分析，以保证设计的有效性。对于基础埋深问题，设计人员要根据实际的水文地质情况进行设计，在保证满足结构受力的基础上，因地制宜，全面考虑地下水位的变化对建筑结构浮力的影响及冻土对结构的破坏，以确定基础埋深。对于短期荷载和永久荷载，设计人员要区别对待，以保证边角竖向结构的基础处在合理的范围之内，如果风力荷载和重力荷载或者是地震作用和重力荷载组合，设计人员要根据其实际情况将承载力的特征值适当的调高，以保证基础结构墙体受力的均匀性，避免出现裂痕。
3.刚性楼面的设计。首先设计人员设计时不应采用楼面有变形的平面；同时设计人员应充分的保证配筋的构造以及结构的布置方式，当然如果有些建筑结构无法完全的满足刚性楼面的假定，但是其使用功能是确实需要的，并且本身建筑结构的设计效果又是十分优秀的，那么设计人员在设计时就应通过采取采用斜向配筋、提高边梁暗梁的配筋数量、增加梁系梁板、采用双层的配筋形式以及洞口边加设边梁和暗梁等办法，尽量弥补因其不是绝对的刚性楼板假定而产生的误差，或是使其尽量的符合刚性楼板的假定条件。
4.提高土木工程结构抗震能力。首先，各地区要根据所处区域的地质特征，提高抗震设防标准，以应对可能发生的破坏性更强的地震灾害。科技、地震、建设等部门要严格建筑技术规范，从建房选址、规划设计、材料选用、施工保障等方面加强技术指导和监督检查，确保各类建筑设施符合抗震设防要求。积极借鉴发达国家和地区的经验和技术，推广应用到各类建筑设施中。尤其是在重点设防地区，即使成本高一些，也要坚持使用抗震能力更强的新技术、新工艺、新材料。要坚决杜绝不安全建筑材料使用，要科学选材，新材料的使用要严格把关，进行抗震测试和检验，提高可靠性。需要提供相应的出厂证明等材料，安排专人对材料质量进行检测，将质量安全责任落实到人，一旦出现问题，做到有据可查。另外，建筑结构抗震设计的实施者和管理者，对建筑的抗震能力起到最大的影响。每个工作人员的工作成果都会对建筑抗震能力起到直接或间接的影响，因此，建筑结构抗震设计质量的关键在于提高工作人员的整体素质，工作人员素质的提高，必将带领工程质量的整体提升。
5.设计人员要严格按照规范和相关的规定进行设计，要提高设计人员的责任心。从目前所出现的土木工程问题来看，很多原因是由于设计人员在设计中考虑不周全，以及对新的规范理解和学习不深入所造成的。如果设计人员能够严格的按照规范标准进行设计，那么有很多的问题都是可以避免的。因此，就要对设计人员加强培训的力度，例如定期的安排设计人员学习新的规范内容，并且要与实践相结合，还要对每个设计好的建筑进行总结，并且、进行考核，设计的比较好的人员要进行奖励，从而提高设计人员的责任心，促进他们的工作动力。
要想获得施工质量的保证，要想得到工程设计的安全，土木建筑工程结构方面的设计是重中之重，它是整个建筑过程中最重要的环节，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。
参考文献：
[1]温启平，殷欣.基于防震考虑的高层建筑结构设计要点探析[J].建筑知识（学术刊），2013（02）.
[2]吴毅宽.建筑结构设计基本原则及合理设计方案分析[J].建材与装饰（上旬刊），2013（01）.
[3]张建，倪彩琴.浅议房屋建筑结构设计中问题的分析[J].建筑设计管理，2010（05）.
[4]毛华毅.浅谈高层建筑结构设计的若干问题[J].山西建筑，2010（09）.