探讨土木工程设计中的常见问题

陈清泉

身份证号210212198812310015

探讨土木工程设计中的常见问题

陈清泉

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土木工程的设计决定着建筑工程的质量和安全，因此土木工程的设计是建筑单位需要注意的问题。结构设计的优化是土木工程设计工作的重要内容，工程结构设计是保证施工顺利进行的关键因素。本文以土木工程结构设计为重点，从混凝土结构设计存在的问题出发，分析其中原因并提出相应的措施，为土木工程设计优化提供一定参考。

土木工程；结构设计；混凝土；优化

1 引言

由于建筑行业的发展迅速，土木工程设计尤其是结构设计方面暴露的问题越来越多，为建筑工程的整体质量埋下了很多安全隐患。土木工程结构设计中涉及范围较广，本文将以混凝土结构设计为例，探究土木工程设计的主要问题。

2 混凝土结构设计

2.1 混凝土结构设计要点

2.1.1 设计中的结构问题

施工和使用期的不同阶段中，结构的受力情况不同，所以结构的分析要分别进行，并在作用效应中确定其最不利的组合。根据建筑的实际情况进行严格混凝土的结构分析，分析数据要达到计算指标，并且对结构的工作情况进行分析记录，保证其与预算的结果相符。火灾、爆炸等突发问题会对混凝土的结构造成影响，混凝土结构达不到国家标准就会造成人员、财产的损失，因此必须保障设计中的结构达到标准。

2.1.2 防火、抗震设计

建筑物的防火能力影响着建筑物的质量，混凝土的燃点较高但其防火隔热性较弱，火灾、地震或爆炸会减弱混凝土的耐久力及承压力，很容易造成建筑物的损坏，对人身、财产安全造成威胁。因此要保证混凝土材料达到防火、防震的标准，保证建筑物的安全。

3 混凝土结构设计存在的问题及其优化方法

3.1 地基稳定性问题分析

地基稳定性不足导致的问题主要包括：地基受力不均衡为房屋建筑带来安全隐患，建筑内部受力不均，容易出现偏差；混凝土无法承受建筑物的重量，导致建筑下陷、沉降。在混凝土结构设计中，设计人员要确保地基的稳定性。在混凝土结构建筑的地基设计中，容易出现地下结构墙体上发挥的的集中力作用较大，墙体与基础将集中力向地基部分扩散的范围有限，且地基土层的反力分布不均匀的现象。这就需要设计人员根据集中力的大小、墙体的真实宽度等数据进行分析，计算出地基与基础部分的荷载情况，以此确定基础的宽度，提高地基与基础设计的安全系数，保证地基的稳定。

3.2 混凝土结构安全、耐久性问题分析

混凝土结构设计的安全性是确保它能在突发情况下承受住负荷，保证混凝土不发生结构变化，从而保证人身安全，因此混凝土的材料和设计的质量和耐久性非常重要。在原材料的选择中，应选择碱含量低、抗热、抗冻、抗水、抗腐蚀性能好、干缩性好的水泥，保证混凝土的质量。在混凝土的设计中，严格控制水泥和水的比例，加大混凝土的强度，减少因高温产生的混凝土裂缝。在设计过程中要尤其注重环境的影响，高温严寒、昼夜温差大等都会影响混凝土的结构，导致裂缝的出现。

3.3 混凝土结构的剪力墙设计问题分析

剪力墙设计是混凝土结构设计的重要组成部分也是问题频发的环节。预应力全部集中在剪力墙机构中的一个具体架构部分，导致剪力墙载荷超标使结构受损，从而无法为建筑提供支持的情况的发生，要求设计者对剪力墙空间设计受力均衡要点的注意。剪力墙结构设计与其他框架支持结构相互影响，这为优化剪力墙设计提供条件。例如，建筑所处地的地震监测级别在五到七级之间，在设计级别为一级的剪力墙支撑结构之外设计出其它级别的剪力墙为建筑提供抗震支持，这种设计可以在地震发生时使抗震级别较低的剪力墙先受到破坏从而保证主要承重剪力墙的安全，为人身财产安全提供保障。

4 土木工程其他结构设计中存在的主要问题

4.1 设计人员对构造柱与承重柱的区分不到位

构造柱的主要作用是防止建筑物的墙面出现裂缝，承重柱主要作用是提高建筑物抗水平荷载（包括地震荷载、爆炸荷载等）能力，两者的功能完全不同，但是在实际施工中，经常出现土木工程设计人员将两者混淆，为建筑物带来巨大安全隐患。例如一些事故的原因主要是设计人员将承重柱当做了构造柱，导致建筑物墙体出现裂缝、变形等。无论哪种现象出现，都会导致整个建筑团队的工作受到影响，严重影响建筑质量。

4.2 设计的牢固性差

土木工程建筑的结构稳固，抗震、防水火、抗沉降等性能好对保障居民生命、财产的安全打下坚实基础。结构设计的牢固性没有得到保障会对整体工程质量起到重要影响。建筑结构设计的不牢固会使建筑物受到外力影响时，建筑物发生形变、坍塌等情况，对人身安全造成威胁。

4.3 环境因素考虑不周

当前的建设施工中，结构的设计重心放在了材料寿命和安全性能上，忽略了现实环境的影响。环境的潮湿度、温差大小，环境的酸碱度等都会对建筑材料和建筑结构产生影响，忽略环境因素，在施工中没有对环境的负面影响做出预防措施，会导致建筑物的寿命缩短，安全性降低。

5 土木工程设计的优化策略

5.1 提高土木工程结构设计人员的专业素养

设计人员的理论、经验、应变力等都是影响设计水平的因素，要想提高设计质量，首先要培养设计人员的专业能力，实现工程设计的专业化和精良化。引进优秀设计人员，并定期对其进行交流、培训，强化他们的职业道德感和责任感，促进结构设计的优化。

5.2 建立健全土木工程设计标准

由于土木工程设计标准的不健全，设计中容易出现的安全性、专业性内容模棱两可的问题，因此需要对设计标准进行优化。统一设计标准，完善设计理念，引进设计方法，提高设计水平。行业内部进行改造，要求工程设计以质量为核心，稳固性为重点，安全性为标杆，提高工程的安全性、出就行和稳固性。加大监督惩罚力度，保证设计标准的严格落实。

6 结束语

土木工程的发展为民众提供了更为舒适的基础设施，也为国家建设发展提供坚强的后盾。土木工程设计水平影响着土木工程的整体质量，在实践中，无论是在混凝土结构设计还是其他结构设计中，都存在诸多问题。这就需要相关部门与企业建立健全土木工程设计标准，培养优秀设计人才，引进先进设计理论与技术，提高土木工程设计水平，促进我国建筑行业健康、稳定发展。

[1]卢锦.土木工程结构设计存在的问题及设计措施[J].绿色环保建材,2016(12).

[2]申秀琴.混凝土结构设计要点及问题分析[J].江西建材,2016(8).

[3]胡敏,王亮.土木工程结构设计中的问题及对策探讨[J].科技风,2016(8).

[4]马明山,沈若宏,浅议我国建筑混凝土结构设计[J].建筑规划与设计,2016(6).

陈清泉/（出生年月：1988.12---）性别：男/职称：助理工程师/籍贯：辽宁大连/主要从事：结构设计