摘要:结构设计与地基加固是土木工程施工重要组成环节之一,针对现阶段我国土木工程设计中结构与地基加固技术应用存在的诸多问题,如装配式混凝土结构的应用、钢材的选择与连接、型钢混凝土组合结构和地基加固技术应用等,进行分析并提出有效解决措施。
关键词:土木工程;结构设计;地基加固技术;分析
1土木工程结构设计内容及特征分析
1.1土木工程结构设计内容
目前,土木工程的结构设计分为很多个方面,主要的结构设计包括钢筋混凝土的结构设计、承重墙的结构设计以及土木工程中剪力墙的结构设计,这几个方面都非常的重要,钢筋混凝土的结构设计尤为重要,因为钢筋混凝土结构在整个建筑物系统之中处于受力状态,如果在设计过程中不能全面的考虑,对钢筋质量和混凝土质量没有做到严格控制,必然会出现土木工程结构的不稳定,并且影响建筑的施工进度和质量,造成整个建筑总成本费用的增加。所以在钢筋混凝土的结构设计中,一定要遵照相关的技术标准和行业规范,同时结合实际状况核对材料的性能的了解来进行设计。
1.2土木工程结构设计特点
土木工程的结构设计伴随着科学技术的进步而发展,由于不同地区的建筑风格和人文风貌有较大的差别,因此土木工程针对不同的地区不可能按照统一的标准进行设计施工,不同的地区对建筑材料的选择差别也很大不论是在哪个地区随着时间的推移,建筑的使用寿命在不断地损耗,后期整个建筑物都会出现质量问题,所以在土木工程的结构设计中,要注重系统的设计,不仅要从钢筋混凝土的设计理论和方式来考虑,还需要视线分析钢筋混凝土结构的优势和劣势以及在钢结构施工中可能会遇到的问题,例如钢筋混凝土是由钢筋和混凝土这两种截然不同的材料组成,两种材料在受力方面存在较大的差异,如何将二者结合起来发挥最大的效用是一个难题,所以在现实中钢筋混凝土的制备控制比较严格。在施工过程中对各种截面进行应力计算分析,就是为了确保土木工程设计中的准确性,防止内壁结构出现质量问题。因此在实际的施工中,无论是道路还是桥梁,都必须根据受力结构对建筑材料进行科学分析和选择,这才能保证建筑物的质量。
2土木工程结构设计
2.1钢筋混凝土结构设计
应该科学合理的选择钢筋混凝土结构的设计形式以及设计机理。因混凝土材料和钢筋材料在受力性能方面有一定的差距,如果能够保障混凝土设计的有效性以及科学性,则这两种材料所具备的受力性就会对整个钢筋混凝土的可靠性以及稳定性带来影响。因此,需要相关设计工作者在开展结构加固设计工作的时候,高速重视钢筋混凝土结构的设计机理以及设计形式,有效保障其合理性。也就是说,在开展这一环节的设计工作的时候,应该根据土木工程项目的实际情况,详细计算工程项目所能承担的承载性能,其中主要包含斜面的承载性能以及扭曲截面的承载性能,并且还需要全面分析外部形态以及内部结构的变化规律,并且将其作为最合适的钢筋混凝土结构的设计形式以及设计机理。
2.2基础结构设计
在整个土木工程结构设计中,基础结构设计是非常关键的内容,其设计质量会对建筑物的稳定性造成影响。具体设计时,设计者要综合分析影响基础结构的因素。尤其是关于基础埋深问题,应依据具体的水文地质状况来设计,在满足结构受力条件下,确定基础埋深。针对短期或永久荷载,更应区别对待,将边角竖向结构控制在科学范围内。若是风力、重力等类型的荷载,应依据具体情况,对荷载特征值精心调高,从而使基础结构墙受力均衡,以免因受力不均,产生裂痕,使工程建设受到影响。
2.3剪力墙结构设计
①对于剪力墙的平面布置要提高对其应用能力,在进行剪力墙的平面布置时,遵循对称性的原则,控制墙面结构本身具备的刚度和质量,保证其处于平衡状态,有效的满足抗震设计的标准[2]。②对于边缘构件的管理也要加大力度,在具体的施工阶段中,工作人员会将边缘构件区分开来,即有约束和无约束。
通过这二者的比较可以发现,无约束边缘的矩形截面积对于承载力会降低一部分,并且极限位移的角度也减少不少,这会直接影响到墙外的稳定性。为了解决这一问题,工作人员要根据不同的级别类型来确定剪力墙的尺寸比例,从而对其进行合理分析,选择最为适合的边缘构件。③对于剪力墙墙身中的钢筋需要对其进行科学设计,比如设计一到二级的抗震建筑物时,设计要在0.3以下,而不属于抗震建筑物和四级以上的抗震建筑物设计是在0.3以上。
3土木工程结构地基加固技术研究
3.1强夯法地基加固技术
在土木工程中地基处理最多的方法是强夯法地基加固技术,按照以下施工步骤进行施工:(1)要对施工的场地进行清理,保持场地的整洁干净、并选取合适的点位标准,进行高度测试;(2)当机械设备进人场地后,根据规定的夯击高度进行多次的夯击,再用泥土填平,再进行夯击;(3)测量夯击完成后的场地高度,最后离开现场。
3.2采用压密注浆加固施工技术
开展土木工程项目施工过程中,常采用加固施工技术为压密注浆的方式,在开展施工项目前,工作人员需要全面对施工现场勘查地址情况。准确对加密深度进行计算,明确粉煤灰以及水泥等施工材料配比工作,根据相关要求做好成浆液。采用土壤的方式快站注浆作业,可以对一些多余空气和水分形成挤压,将地基土壤进行融合,实现地基结构支架效果,有效的提升土壤整体密实度效果,加强地基整体稳定性。
3.3加筋法地基加固技术
所谓加筋法地基加固,主要是在地基建设中加入一些防拉性能较好的材料,进而实现土体强度的全面提升,突显出土体的防压能力。当筋材与土体相互融合之后,会形成一个稳定的整体,而且在土体受到外力作用后出现变形问题时,土体和筋材之间会产生较大的摩擦力,这种摩擦力的实质,也就是在土体上施加一个新的侧向作用力,确保地基抗压性能得到进一步提升,避免土地出现大幅移动现象。
3.4桩基加固技术
站在实际施工角度来说,整个桩基加固技术的应用主要设计以下几种情况:第一,做好钢筋混凝土预制桩加固操作,该项加固技术不仅可以展示出低成本特点,相应的施工效率也会进一步提升,加固防压能力也较强,在实际施工过程中得到了全面应用;第二,借助于灌注桩形式开展加固操作,而且该种加固方式主要应用于较厚土层之中。从两种加固技术应用情况中可以看出,其加固效果均能展示出良好性特点,相关工作人员还可以根据实际土木工程结构情况,对最佳的桩基加固技术进行选择,让加固效果更加明显。除此之外,在实际桩基加固操作过程中,耐久度同样属于一个重要指标,但在具体施工过程中很容易受到相关因素影响,如人为因素、环境因素等等。为此,工作人员应根据具体情况设计耐久度指标。
4结语
随着城市化进程的不断加快,土木工程也逐渐发展起来,土木工程的结构设计对整个工程建设的影响很大,其施工质量关系着人们的居住安全,及社会经济发展水平。所以,行业人员要认识到土木工程施工的重要性,可以从结构及地基加固两个方面来考虑,施工单位要优化设计工程结构,并在此条件下,科学使用现代各种结构和地基加固技术,提高土木工程建设质量和效率,推动建筑行业的持续发展。
参考文献:
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