土木工程结构设计存在的问题及设计措施研究

胡玉强 权琛峰

【摘要】对于土木工程来说，合理的结构设计是确保工程质量安全的基础所在，因而必须要对结构设计予以切实关注。本文主要探析的是结构设计过程中存在的问题以及设计中所采用的具体方法，希望对完善土木工程结构设计有所帮助。

【关键词】土木工程；结构设计；问题

在当前时期，人民群众的生活有了本质的变化，大家对居住条件的关注度也提高了很多。而在城市发展的进程中，建筑的高度也是持续增加。尽管建筑行业的发展蓬勃迅速，但是在发展中暴露出的与土木工程设计相关的问题也越来越多，给许多的建筑物留下了不少安全隐患，随时威胁着人们的人身安全。

一、土木工程结构设计中的问题

（一）土木工程结构牢固性差

对于土木工程来说，土木工程结构对其牢固性有着很大的影响，结构设计对施工安全也会产生一定程度的影响。可是，目前施工单位忽略工程结构设计的重要性，使其逐渐成为质量安全隐患，特别是局部的结构牢固性设计。假设一旦发生强烈的爆炸、地震等重大事故，局部结构的牢固性差直接牵连整个土木工程的结构，牵一发而动全身。这是对社会大众人身安全的威胁，是对检验工程结构牢固性的关键时刻。在地基结构设计过程中未能关注地基的承载能力，结构设计不合理，很容易致使土木工程在外力的冲击下崩塌，如汶川大地震。在大地震面前，大片的建筑倒塌意味着工程结构的差强人意，说明提高土木工程结构牢固性迫在眉睫。

（二）设计方案缺乏优化

结构设计方案的优化是十分重要的，也就是要对各种因素予以整体考虑，进而对方案展开深入的分析，这样可将出现的问题予以化解，现代设计理念能够得到有效落实。在对土木结构进行设计之时，对其产生影响的因素有很多，对方案进行优化之时，问题也是客观存在的。比方说，出于降低成本的目的，结构设计和建筑要求之间存在着一定的距离。另外来说，在对方案进行优化之时，设计整体性不足的问题也是经常出现的。结构设计是较为复杂的，建筑整体性是必须要切实关注的，设计师不能忽视了建筑的整体性而片面思考问题，这样会影响建筑结构的整体性、美观性等。

最后建筑设计师为了追求结构设计的新颖性，使整个结构设计过于“浮夸”，导致建筑结构存在各种缺陷，使设计方案仅仅存在于“空想”层面上，无法进行方案实施。在对设计方案进行优化之时，要切实做好方案筛选工作。设计师首先就要将建筑功能予以确定，要确保功能方面的要求得到满足，继而对成本以及美观等予以优化，从而使得方案达到最佳化。结构设计方案存在着整体性以及概念性问题，因而在优化之时，要从建筑整体角度来展开优化，这对于保证建筑整体性是至为重要的，对于过于片面的东西可以舍弃或者在其他方面进行完善补充，从而使各个结构组成整体性强，整体性不仅要体现在结构上还要体现在功能上。最后，建筑结构设计的基本理念就是“可实施性”，所以在结构设计时要紧紧围绕这一理念，坚决避免追求个性、新颖而抛弃其基本理念，所以在每一步的结构设计时都要考虑是否可实施，这样才能保证最终结构设计方案的可实施性。

（三）未能充分考虑环境因素

对土木工程结构设计产生影响的因素较多，要在关注结构稳定性、安全性的同時，要对周边的环境也予以重视，重点就是要对温度、湿度以及腐蚀等予以切实关注。然而，这些环境因素的忽视是工程建设者易忽视的点。它们的相互作用极其造成土木工程中的钢筋与混凝土的破坏，不利于土木工程的长久建设与发展。比方说，化学腐蚀性会使得钢筋、混凝土受到腐蚀，这点在设计之时是必须要一定要关注的，如果对其认识不足，就会使得结构设计的耐久性受到影响。如若未能充分考虑，将为今后土木安全建设埋下隐患。

二、改善土木工程结构设计的方法

（一）结构设计方案的确定

结构设计方案所涉及的内容较多，主要有框架结构选择、基础设置以及结构措施等。在进行方案设计之时，具体涵盖以下一些内容：（1）框架结构主要包括梁、柱，要通过节点将相关的构件连接起来，使其竖向、水平的荷载能力得到增强。多层建筑还必须要对水平分荷载予以关注。另外来说，还要确保框架结构具备一定的抗震、承载能力。（2）基础设置一定要对施工的地质条件、水文条件以及施工条件予以重点关注。层数不多，那么上部结构的荷载力就相对较小，此时采用的应该是独立基础结构模式。而层数较多，那么就要选择综合基础结构模式。（3）结构措施要依据抗震设计的具体要求，对地震作用展开计算，进而选用最为合适的抗震措施。

（二）土木工程设计的内力组合要合理

建筑构部件的截面尺寸需要具有一定技术的人才，因此引进优秀或培养优秀的土木工程设计人才是当务之急，利用人才在设计上寻求创新，提高设计合理性的同时保障其安全性。至于建筑构部件的尺寸确定，除了专业的人才进行计算，还需要对中柱截面尺寸以及梁的尺寸进行精确测量，并采用具体的计算公式得出最后设计需要的尺寸。当我国的土木工程设计达到了专业化及至系统化兼顾时，就能实现设计的精良化。针对土木工程结构的内力组合设计，要设计人员合理设计增强其抗震力，在选择材料时需要选用大于普通建筑材料性能的品类，也就说其抗震系数等指标要高。最后通过受剪偏压柱的设计技巧，实现土木工程结构的安全性。

三、结语

由上可知，若想使得工程的安全性得到保证，就要确保土木结构十分的牢固。在当前时期，国内土木工程结构设计存在着很多的问题，结构的耐久性相对较低，这就使得工程安全性不高。所以说，在设计之时一定要将现行的技术规范予以落实，提升安全水准，并要寻找到优化土木工程结构设计的可行之策。

参考文献

[1]刘宏伟.大跨建筑混合结构设计研究[D].上海：同济大學，2008.

[2]陈永秀.碳纤维加固混凝土梁试验与理论研究[D].上海：同济大学，2007.