摘要:当前是一个经济全球化时代,我国建筑行业建设发展要与时俱进,跟上时代前进的脚步。只有通过采取有效措施不断提高土木工程结构设计安全水平,才能够有效保障土木工程施工的稳定可靠性。土木工程施工设计人员要结合施工工程内容和市场需求,科学合理进行土木工程结构设计,并结合以往工作中存在的问题,加以防患和解决,确保土木工程结构空间布局的安全适用性,为市场广大消费者用户创建出安全可靠的居住环境。
关键词:土木工程;结构设计;问题及措施
引言
随着社会经济迅速发展,如今,人们的经济条件、生活质量与生活水平得到了明显的提高,从而对生活环境也提出了更高的要求。基于时代进步及社会发展要求,如今土木工程结构设计中,往往会在确保质量、安全的基础上,开展结构优化设计,以实现成本降低、节能减排及建筑物使用功能的提高。
1土木工程结构设计存在的问题
1.1结构设计不合理
现代建筑使用寿命一般都是长达数十年,施工单位要确保自身设计出来土木工程结构中的组织与构件能够具备良好的耐久实用性。因为建筑构件会受到外界自然天气、灾害事故以及人为活动等因素,会产生各种损坏问题,影响到建筑的长期安全使用。实际情况是存在一些建筑设计人员自身专业能力与素质偏低,未能严格按相关技术标准要求进行土木工程结构设计。比如,在建筑抗震设计中,结构设计人员缺乏对建筑材料的深入分析考量,未结合土木工程施工使用材质后期是否会产生扭曲变形等意外情况进行合理选择。此外,一些建筑设计人员在土木工程结构平面方案设计上也不够合理,这样也会导致建筑在不同角度存在不安全和理性。土木工程结构出现过度损坏、材料老化等现象,这些都会影响到建筑物的整体安全质量。因此,现代施工单位必须高度重视提高土木工程结构设计水平,确保通过耐久性设计有效延长土木工程结构的安全使用期限。
1.2设计方法不够完善
在土木工程结构设计过程中,存在部分建筑设计人员自身设计观念较为落后,仍然单一采用传统建筑设计方式,缺乏综合考虑各种因素对土木工程结构安全质量问题的影响,而导致结构设计水平的降低,无法充分保障建筑整体施工的安全稳定性。这些建筑设计人员自身事件创新意识不够强烈,缺乏对数字化设计工具与规范设计程序的深入学习了解,在土木工程结构设计方案制定与施工设计图纸制作上沿用传统陈旧设计方式,未能结合建筑实际情况和相关技术标准要求,创新采用新的土木工程结构设计方法,这样将会降低土木工程的施工质量和效率,难以保障建筑体先进的安全性。
2土木工程结构设计措施
2.1地基结构设计
在土木工程地基设计过程中,设计部门的工作人员需要对现场进行实地勘测,根据相应的地质报告以及工程的主要信息,来确定在施工过程中建筑物的自重以及外界施加的压力,从而确定它的荷载范围,由专业的工作人员进行底面积的测绘以及计算,保证地基设计过程中的稳定性,避免由于外界压力导致沉降不均匀的现象发生。其次,还应该考虑在设计过程中的施工技术以及材料,以具体的工程为准,选择合适的地基处理技术,通常来说包括独立地基、浅地基以及深地基和桩基等,在材料的选择中,也要保证材料的强度等级,确定它的主要性能,保证在施工过程中的质量问题,对可能用到的钢筋进行计算,从地基的内部预应力进行考虑。另外,在地基压实设计工作中,尽可能保证材料上的稳定性,避免选择类似于软土性能的材料,避免材料自身存在压缩或者膨胀的现象,注意结构上的紧密性。
2.2主体结构设计
土木工程结构设计中,对主体部分进行设计的时候,应对建筑物的质量进行重点考虑,优化设计应建立在保障土木工程质量与安全性的基础之上。基于此,土木工程结构设计中,首先要考虑的问题便是确保建筑物的安全性,并在后期优化设计中,致力于实现主体结构承载性能的加强。对于建筑物来说,主体部分稳定性的增强,是提高建筑物安全性的有效手段,其可以赋予建筑物在一定范围内抵抗恶劣环境的能力,使建筑物在地震、大风等环境下具有安全性,避免一旦遭受恶劣外部条件建筑物便发生倾覆。对建筑主体结构进行优化的时候,重点是对剪力墙进行优化设计,确保剪力墙的整体稳定性,重点是要使剪力墙质量均匀,并让建筑物的结构重心、刚性中心重合,从而提高建筑物的整体稳定性。设计师可以采取减少剪力墙数量、增加剪力墙程度的方式,来对剪力墙结构进行优化,使剪力墙的稳定性更高。土木工程结构设计中,往往会在剪力墙内部设置大量钢结构,从而使剪力墙可以承受更多重量,提高剪力墙的稳定性。但出于节能的考虑,需要对这部分进行优化设计,在保证剪力墙稳定性的前提下,尽可能地少使用钢结构建材。
2.3提高结构设计合理性
要针对土木工程结构设计工作组建起高能力、高素质的专业设计人才队伍,加强对专业培训教育工作,促使提高自身的业务能力和综合素质,提高土木工程结构安全质量设计水平。比如,在土木工程结构抗震设计中,设计人员要深入勘探现场地质环境,并对该建筑项目内容进行科学有效分析,确保合理采用建筑设计施工材料。针对不同地质环境情况,建筑设计人员要采用符合其性质特点的结构设计体系。比如,当建筑设计人员在面对较为潮湿塌陷的施工场地时,设计人员要认真做好对地基处理方式和埋置深度的合理设计工作,确保能够促使该建筑在施工完成后具备良好的抗震性能。不同土木工程结构抗震设计方法的应用侧重点也会所不同,比如,当设计人员在展开能量结构抗震设计时,要重视结构损伤性能控制;当设计人员基于损伤的结构抗震设计时,其特点是可以定量描述结构之爱地震发生的破坏情况,明确衡量具体损伤,设计人员要合理制定各项损伤指标。
2.4抗震设计
在土木工程抗震结构设计过程中,应该注意设计过程中计算数据的准确性,保证承重柱中横截面积达到一定的标准,在施工之前要进行预应力方面的测验,保证它可以承受住一定范围的外界作用力。其次,在设计过程中,要保证支柱、剪力墙以及横梁之间达到了一定的平衡,在设计过程中避免刚度太强,要具有一定的变性能力,可以根据外力作用来调节自身的承受能力,对剪力墙进行有效的保护,提高建筑本身的抗震能力。另外,还应该对照国家标准规定的抗震等级进行设计,在实际的设计过程中,由于工程环境以及外力的影响,通常来说,抗震等级都会比规定的标准高一点,为了保证建筑在作用力下也能保持相应的延展性和承载能力,这就要求设计师在设计过程中需要注意钢筋中的结构配比以及和混凝土之间形成的作用力,从而保证对抗震安全的有效性。
结语
综上,土木工程结构优化设计是为了完成既定的建设目标对工程结构提出了优化方案的设计方法,将各种先进的技术结合起来使设计方案更加完善,使最终的土木工程结构不仅满足基本使用功能,而且还提高了空间利用率、提高了对材料的利用,更加满足宜居的要求。在土木工程结构优化过程中,除了要对方案进行完善,还要对基础结构、整体布局以及抗震设计等进行优化,才能使打造出来的建筑更具有安全性、耐用性和经济性的特点。
参考文献:
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