土木工程结构设计存在的问题及设计措施获奖科研报告

土木工程结构设计存在的问题及设计措施获奖科研报告关键词：土木工程；建筑结构设计；问题；解决策略

00TU723000A

引言

安全性与耐久性乃当代土木建筑工程需遵循的两大原则，其与土木工程设计具有十分密切的关联，当土木工程设计不够规范严谨时，土木建筑工程的安全性与耐久性势必将受到折损。透过相关现象，我们发现我国土木工程结构设计中仍存在一系列亟待完善的问题。为此，相关部门应细致地剖析现存问题，并透过现象窥见问题本质，从而采取可行有效的解决对策。

1土木工程结构设计存在问题

1.1结构设计牢固性差

土木工程整体的安全性在很大程度上取决于其结构的牢固性，而结构稳定性在工程设计中已逐渐发展为普遍性问题。一般情况下，建筑结构的局部破坏虽然不至于结构物整体崩塌，但在火灾、地震以及其他自然灾害发生时，便会严峻考验着结构的冗余度设计。例如基础结构设计时若未对地基承载力和沉降量、沉降差进行充分考虑，那么建筑整体结构势必会因沉降而出现开裂与失稳现象。

1.2构造柱与承重柱的区分问题

设计合理的构造柱与梁可有效避免墙体发生裂缝，进而确保建筑结构抗震性能表现优越。但在现实应用中，部分设计人员混淆构造柱与承重柱，将二者类似于同一原理进行设计，致使建筑结构因构造柱缺乏基础而影响其抗震能力，最终反应为结构裂缝、沉降甚至倒塌等病害发生。另外，设计过程中有时为了方便对承重柱的受力情况进行分析，则会缩小其截面面积，如此一来当有外力作用时，柱体与梁极易发生开裂破坏。

1.3忽略环境影响因素

土木工程结构设计除稳定性与耐久性外，同时还需考虑外部环境（如土质结构、空气温度与湿度等）对结构的影响，但是基于现实情况的分析，环境因素通常不受重视且忽于考虑，进而对工程结构带来严重的负面影响，致使建筑物因结构失稳而降低其安全性。

2土木工程结构设计优化策略

2.1实现构建选型的优化设计

通常在土木工程建筑结构设计中，要想更好的保证建筑工程的质量，就要深入了解不同建筑构件特征，通过综合考量建筑工程施工的标准、要求和环境特征等各项因素之后，选择一个最佳的建筑构件类型。在实际的建筑结构设计过程中，要考虑到建筑工程施工质量要求，不断优化建筑构件选型，认识到各构件之间的联系，准确判断不同构件之间的关系，并以此为依据，建设相应的建筑结构单元。之后，对于各个不同的单元组设计，可以结合建筑工程施工的实际情况和要求，选择重叠组合或者交叉组合的方式。另外在土木工程建筑布局设计中，要结合整个工程的特性和实际需要，进行科学布局，并考量工程建设的实际情况，对相应的支撑系统、基础系统等各个方面，进行合理布局设计。同时还要仔细分析建筑结构的稳定性，以此更好的保障土木工程建筑结构设计方案的科学性、合理性。

2.2优化建筑空间结构设计

可以说，在实际的土木工程建筑结构设计过程中，主要就是对建筑空间结构进行设计，因此这就要不断优化建筑空间结构设计，这样才能够更好的保证建筑工程施工的质量。设计人员在建筑结构设计中，要注重明确建筑工程内部不同结构空间的作用，在此基础上，融合三维立体设计理念，这样才能够保障土木工程建筑结构设计的科。另外，在土木工程建筑结构设计过程中，本身对于各个不同的结构，都有不同的刚度要求，那么，这就要结合不同结构的要求，保证不同结构的刚度能够符合相关要求。同时在土木工程建筑结构设计过程中，还要结合其对于不同区域变形和受力的要求，不仅要从建筑构建的实际受力状态进行分析，还要坚持从整个建筑工程出发，对建筑结构受力情况进行科学分析，以及时优化、调整设计方案。

2.3将框支梁支合理放在剪力墙上，提高建筑物的稳定性

设计人员为了更好地进行建筑结构的设计，要认真做好工程地基的丈量和测绘工作，联系实际情況，利用好管理信息系统和计算机辅助施工等两大新型网络计算机技术，将建筑施工系统与管理的体制机制进行最佳的完善，这样才能结合所有的技术支持，把握好剪力墙的承载性质和力量，完美的设计出安全可靠的剪力墙。在土木工程建筑的设计过程中，要把工程建筑中需要的框支梁支的重心放在剪力墙的底部，要了解剪力墙的厚度和支梁的具体情况，才能够设计出合理的暗柱，在根据具体的钢筋配置情况，把握剪力墙、框支梁支的承受能力，才能确保建筑的稳定和安全等，有效起到抗震作用。

2.4再设计过程中重视建筑的维修和养护

在进行土木工程结构设计时，要将维修和养护考虑到其中，方便今后的建筑物保养，一旦部分墙体或者局部结构出现问题，维护团队能够方便操作，土木工程建筑在使用之前是很难发现问题的，因此在设计的过程中要加大对图纸的审查，确保建筑的耐久性。其次要对施工构件截面进行严格的要求，严格控制柱、梁、板的尺寸，可以对施工情况进行预估，计算出主梁的承受能力，并选取适当的梁板作为标杆，从而规范施工结构，使其严格按结构设计的意图来进行，这样能够从根本上提升建筑物的稳定性。

2.5从设计观念入手，时刻保证结构设计的整体性

土木结构设计中安全性的片面管理、可靠度的偏重管理、耐久性的部分管理都反映出了土木结构设计过程中整体观念的缺失，由于这一疏忽而加剧的安全隐患较为突出。为此，在土木结构设计过程中，设计人员应时刻将整体性置于首要位置，力求细致分析所有的工程细节，从而避免“蝴蝶效应”的出现。此外，在土木工程当中，施工人员的综合素质仍相对有限，过于复杂的结构设计图纸并不利于这类人群理解参照，由于读图出入而导致的施工问题时有发生。考虑到这一因素，在工程设计过程当中，设计人员应参照施工方的执行力进行设计。简言之，设计人员应保证施工方案高度可行。为此，设计方应尽量将设计图纸简化，从而有效避免因读图错误而引发的施工问题。在结构设计完结后，设计人员应再三严加审核，力求在在图纸未出台阶段就确保图纸的精确性。

2.6框架梁的内力组合

一般情况下，多采用梁端和跨中的方式来控制梁体承载力的设计截面。当考虑地震作用组合时，截面控制除需利用梁端负弯矩与剪力进行设计外，同时还需对梁端的正弯矩进行组合。例如对于正在使用的工程结构，其极有可能遭受不同可变荷载的同时作用，此时为了减少结构的不利效应，对可变荷载效应组合可取值1.2，永久荷载效