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摘要:随着我国现代化进程的不断发展，各种各样的建筑如雨后春笋般的拔地而起，土木工程在其中发挥着巨大的作用。在建筑的质量的保障中，建筑结构的设计显得非常重要。但是在土木工程结构设计中也存在着很多问题，这往往影响着建筑工程的质量。如何处理好土木工程结构设计的相关问题，找到解决的对策是保障工程质量的重要措施。本文对土木工程结构设计中存在的问题进行了总结，并提出了相应的解决对策，希望对今后相关内容的探讨提供借鉴。
关键词:土木工程结构设计存在问题
中图分类号：S969.1 文献标识码：A
一、土木工程结构设计存在的问题
土木工程结构设计与工程建设安全性结构息息相关，总结以往的经验，笔者认为土木工程结构设计存在以下几方面的质量问题。
1.结构设计牢固性差
工程的安全性水平的高低与土木工程的结构是否牢固有着直接关系。目前，在土木工程结构设计中，牢固性问差已成为工程结构质量的通病。尽管整体结构安全并不取决于局部结构的好坏，但是如果遇到地震、火灾或者爆炸事故，这些薄弱环节必将产生致命的影响，将是对结构的延性设计、冗余度设计的极大考验。例如在地基结构设计中，对于地质承载能力等情况没有考虑到位，在外力破坏下工程结构很难安然无恙。
2. 承重柱和构造柱的区分问题
实际上，设计人员往往混淆了构造柱和承重柱的概念，将承重柱的设计方法直接套用到构造柱设计当中，这样错误使得建筑本身难以抵抗地震的震动强度，从而导致结构裂缝、沉降等，甚至引起建筑物倒塌。另外。为了方便分析承重柱受力，将其截面面积设计得太小。这样在外力的作用下，柱体和梁体就会出现开裂问题。
3.忽略环境影响因素
土木工程设计除了需要考虑安全性和耐久性问题，还需要综合温度、湿度、水土酸碱度、化学腐蚀等环境因素，但在实际的设计工作中，环境是经常被忽略的因素，而这些因素对混凝土和钢筋又具有很大的负面影响。既不利于工程结构的耐久性和安全性的保持，也存在很大的安全隐患。
二、土木工程结构设计的对策
1.结构设计方案的确定
以某楼房土木工程的结构设计为例，结构设计方案的内容包括框架结构选择、基础布置、结构措施等，具体方案内容如下:
(1) 框架结构由梁、柱构件组成，构件之间由节点进行连接，以承受竖向荷载和水平荷载的能力。如果是多层建筑，还要考虑水平风荷载的因素。另外，框架结构要选择由钢筋混凝土梁、柱等杆件刚接的体系，以满足抗震、承载等要求； (2 ) 基础布置需要考虑工程现场的地质条件、水文条件、施工条件等。如果层数比较少，意味着上部结构荷载力不大，可选择独立基础的结构模式。如果层数比较多，则要采用综合基础的结构模式； (3 ) 结构措施要根据土木工程的抗震设计规范要求，通过地震作用的计算，采取必要的抗震措施。譬如在同一个标高位置上，埋设同一结构单位的基础。或者梁柱采用整体浇筑的方式，选择尺寸合适的配筋等构件。
2.构件截面尺寸的确定
土木工程需要严格控制截面尺寸的构件，其主要有柱尺寸、梁尺寸、板尺寸三种，具体确定方法如下:
(1) 柱尺寸。土木工程的结构主体柱截面一般都相同，因此可以估算中柱的截面尺寸，然后估算出整个结构恒荷载的标准值、活荷载标准值，混凝土轴心抗压强度的设计值和柱轴力的设计值等；
(2) 梁尺寸。以柱距为标杆。如果柱距相同，则表示边跨梁、中跨梁、边柱联系梁、中柱联系梁等的截面尺寸一致； (3 ) 板尺寸。需要考虑限制板的挠度、裂缝宽度等因素对铺设在板内管线的影响。
3.内力组合的设计
内力组合是土木工程结构承载力抗震设计的要点，它要求在调整承载力抗震系数的基础上，组合框架梁的内力。
(1) 承载力抗震系数的调整
工程结构抗震设计要求材料强度的设计值应大于没有考虑抗震要求时的材料强度设计值。如果采用非抗震设计的材料强度设计值进行计算，则抗震设计需要对承载力抗震的系数进行调整。通过综合受弯梁、偏压柱、受剪等的系数调整，提高结构的承载能力。
(2) 框架梁的内力组合
梁承载力的设计控制截面，通常采用梁端和跨中的方式。当地震作用组合的时候，除了要利用梁端的抗负弯矩和剪力设计进行界面的控制，还需要组合梁端的正弯矩。譬如土木工程结构在使用期间，很有可能同时遇到两种类型以上的可变荷载。为了减少结构的不利效应，可以控制可变荷载效应组合和永久荷载效应组合，分别取值1.2 和1.35 ； 而如果效用有利于结构设计，则效应取值为1.0 ，倾覆、漂移、滑移等取值为0.9。
(3) 跨间弯矩计算
结构在恒载和活载作用下，可将近似取值跨间弯矩。并根据支座弯矩的调幅和平衡条件，计算得出相应荷载。其中，需要涉及到的计算因素有梁端左右的弯矩、竖向荷载、地震力组合等。
4.板设计和配筋
板设计和配筋的结构设计，要分析板长边和短边的长度。如果长度差距小于2 ，则适合采用双向板计算的方式设计； 如果两者的长度差距大于2 而小于3 ，则适合沿着短边的受力单向板进行计算，并将足够的构造钢筋布置在长边位置。根据工程结构板的具体大小，可按照弹性的方法计算。对于连续双向板跨中的最大弯矩计算，要求根据荷载分布的具体情况，对满布荷载进行分解和间隔进行布置。通常是在支承中间柱的位置上固定格板，然后根据实际的支承情况，求得各个区域格板的弯矩。最后将各个区域格板的弯矩进行叠加，就能够得出跨中的最大弯矩。
5.土木工程结构安全性设计
①规范行业标准。我国的建筑业随着世贸组织的进程取得快速的发展。土木工程的安全性受到高度的重视。我国也制定了很多相关的条文条例，强制性的执行这些规范。从设计人员入手，设计人员要高度重视结构的安全问题，严格依照建筑设计的规定进行设计工作。从结构设计上杜绝建筑工程的安全问题，切实保障建筑总体的稳固性和安全性。施工单位在施工过程中，对于设计图纸中不满足规范要求的，要停止施工，把圖纸交予开发商，进行解决。对于多次违反相关规定并且不予以改正的情况，要对该设计师和开发商给予一定的法律制裁，以免出现更为严重的安全问题。②加强设计工作人员安全意识的培养。土木工程是一个关乎民生的工程，而设计工作人员是这个工程的设计者和创造者。设计工作人员必须明确工程结构设计的复杂性和高精确性。对于设计工作人员的要求很高，不单是具备深厚的建筑结构设计的理论和技能，还应具备严谨的工作思路，依据理论和经验相结合，进行完美的安全设计。在结构的设计过程中，设计师要严于律己，做到设计的每一步都准确无误，确定土质和地基情况。设计师要进行总结、反思，积累经验，设计师对建筑物抗震性能的重要性认识是必要的，保证质量第一，安全至上。③钢材结构的设计策略。随着城市化进程的推进，人们对住房的刚需量增大。房产开发对地皮的需求与原有的地皮量造成了房产发展的矛盾。解决住房的刚需求只能向高空建筑设计发展，这也是一个有效的方法之一。高层建筑对结构的刚度要求较高。对于建筑结构的刚度的确定是由每层间的位移状况来监控的。就是对组成构件的刚度大小和界面大小增加刚度指标。④地基结构设计策略。地基是整个建筑的基石，是每一个设计工作者最重视的工程结构设计，地基设计承担着后期设计工作的任务，也承担着整个建筑结构安全的责任，处于决定定位。在对地基的设计中，要对地基所处地块的地质情况、水位、温度、土层、施工条件以及建筑的功能等进行综合的考虑。一般设计师都是对本项目相邻建筑物的地下设施标高、位置要进行详细了解，保证地基的安全和施工质量水平。
三、结语
综上所述，土木工程的结构是否牢固，直接关系到工程的安全性水平。目前我国很多土木工程的结构设计很不完善，不利于工程结构的耐久性和安全性的保持，存在很大的安全隐患。因此，我们需要根据国家的规范技术要求，在创新技术的同时，提高安全设置的水准，提出土木工程结构设计的对策。
参考文献
[1] 胡可.浅谈土木工程中钢筋混凝土结构设计的相关问题[J].大科技，2 0 1 2 (01 ).
[2] 赵静.张瑞云.土木工程专业毕业设计应注重结构概念强化与应用「J].高等建筑教育，2 0 05 (04).
[3] 丁仕博.cAD 在土木工程设计应用中的优劣探讨[J].现代商贸工业，2 0 0 8 2 0 (0 4 ).
[4]高宇.我国土建结构工程的安全性与耐久性分析[J].吉林大学学报，
2005.
[5]张林.土建结构工程的安全性与耐久性[J].高新技术，2006.
关键词:土木工程结构设计存在问题
中图分类号：S969.1 文献标识码：A
一、土木工程结构设计存在的问题
土木工程结构设计与工程建设安全性结构息息相关，总结以往的经验，笔者认为土木工程结构设计存在以下几方面的质量问题。
1.结构设计牢固性差
工程的安全性水平的高低与土木工程的结构是否牢固有着直接关系。目前，在土木工程结构设计中，牢固性问差已成为工程结构质量的通病。尽管整体结构安全并不取决于局部结构的好坏，但是如果遇到地震、火灾或者爆炸事故，这些薄弱环节必将产生致命的影响，将是对结构的延性设计、冗余度设计的极大考验。例如在地基结构设计中，对于地质承载能力等情况没有考虑到位，在外力破坏下工程结构很难安然无恙。
2. 承重柱和构造柱的区分问题
实际上，设计人员往往混淆了构造柱和承重柱的概念，将承重柱的设计方法直接套用到构造柱设计当中，这样错误使得建筑本身难以抵抗地震的震动强度，从而导致结构裂缝、沉降等，甚至引起建筑物倒塌。另外。为了方便分析承重柱受力，将其截面面积设计得太小。这样在外力的作用下，柱体和梁体就会出现开裂问题。
3.忽略环境影响因素
土木工程设计除了需要考虑安全性和耐久性问题，还需要综合温度、湿度、水土酸碱度、化学腐蚀等环境因素，但在实际的设计工作中，环境是经常被忽略的因素，而这些因素对混凝土和钢筋又具有很大的负面影响。既不利于工程结构的耐久性和安全性的保持，也存在很大的安全隐患。
二、土木工程结构设计的对策
1.结构设计方案的确定
以某楼房土木工程的结构设计为例，结构设计方案的内容包括框架结构选择、基础布置、结构措施等，具体方案内容如下:
(1) 框架结构由梁、柱构件组成，构件之间由节点进行连接，以承受竖向荷载和水平荷载的能力。如果是多层建筑，还要考虑水平风荷载的因素。另外，框架结构要选择由钢筋混凝土梁、柱等杆件刚接的体系，以满足抗震、承载等要求； (2 ) 基础布置需要考虑工程现场的地质条件、水文条件、施工条件等。如果层数比较少，意味着上部结构荷载力不大，可选择独立基础的结构模式。如果层数比较多，则要采用综合基础的结构模式； (3 ) 结构措施要根据土木工程的抗震设计规范要求，通过地震作用的计算，采取必要的抗震措施。譬如在同一个标高位置上，埋设同一结构单位的基础。或者梁柱采用整体浇筑的方式，选择尺寸合适的配筋等构件。
2.构件截面尺寸的确定
土木工程需要严格控制截面尺寸的构件，其主要有柱尺寸、梁尺寸、板尺寸三种，具体确定方法如下:
(1) 柱尺寸。土木工程的结构主体柱截面一般都相同，因此可以估算中柱的截面尺寸，然后估算出整个结构恒荷载的标准值、活荷载标准值，混凝土轴心抗压强度的设计值和柱轴力的设计值等；
(2) 梁尺寸。以柱距为标杆。如果柱距相同，则表示边跨梁、中跨梁、边柱联系梁、中柱联系梁等的截面尺寸一致； (3 ) 板尺寸。需要考虑限制板的挠度、裂缝宽度等因素对铺设在板内管线的影响。
3.内力组合的设计
内力组合是土木工程结构承载力抗震设计的要点，它要求在调整承载力抗震系数的基础上，组合框架梁的内力。
(1) 承载力抗震系数的调整
工程结构抗震设计要求材料强度的设计值应大于没有考虑抗震要求时的材料强度设计值。如果采用非抗震设计的材料强度设计值进行计算，则抗震设计需要对承载力抗震的系数进行调整。通过综合受弯梁、偏压柱、受剪等的系数调整，提高结构的承载能力。
(2) 框架梁的内力组合
梁承载力的设计控制截面，通常采用梁端和跨中的方式。当地震作用组合的时候，除了要利用梁端的抗负弯矩和剪力设计进行界面的控制，还需要组合梁端的正弯矩。譬如土木工程结构在使用期间，很有可能同时遇到两种类型以上的可变荷载。为了减少结构的不利效应，可以控制可变荷载效应组合和永久荷载效应组合，分别取值1.2 和1.35 ； 而如果效用有利于结构设计，则效应取值为1.0 ，倾覆、漂移、滑移等取值为0.9。
(3) 跨间弯矩计算
结构在恒载和活载作用下，可将近似取值跨间弯矩。并根据支座弯矩的调幅和平衡条件，计算得出相应荷载。其中，需要涉及到的计算因素有梁端左右的弯矩、竖向荷载、地震力组合等。
4.板设计和配筋
板设计和配筋的结构设计，要分析板长边和短边的长度。如果长度差距小于2 ，则适合采用双向板计算的方式设计； 如果两者的长度差距大于2 而小于3 ，则适合沿着短边的受力单向板进行计算，并将足够的构造钢筋布置在长边位置。根据工程结构板的具体大小，可按照弹性的方法计算。对于连续双向板跨中的最大弯矩计算，要求根据荷载分布的具体情况，对满布荷载进行分解和间隔进行布置。通常是在支承中间柱的位置上固定格板，然后根据实际的支承情况，求得各个区域格板的弯矩。最后将各个区域格板的弯矩进行叠加，就能够得出跨中的最大弯矩。
5.土木工程结构安全性设计
①规范行业标准。我国的建筑业随着世贸组织的进程取得快速的发展。土木工程的安全性受到高度的重视。我国也制定了很多相关的条文条例，强制性的执行这些规范。从设计人员入手，设计人员要高度重视结构的安全问题，严格依照建筑设计的规定进行设计工作。从结构设计上杜绝建筑工程的安全问题，切实保障建筑总体的稳固性和安全性。施工单位在施工过程中，对于设计图纸中不满足规范要求的，要停止施工，把圖纸交予开发商，进行解决。对于多次违反相关规定并且不予以改正的情况，要对该设计师和开发商给予一定的法律制裁，以免出现更为严重的安全问题。②加强设计工作人员安全意识的培养。土木工程是一个关乎民生的工程，而设计工作人员是这个工程的设计者和创造者。设计工作人员必须明确工程结构设计的复杂性和高精确性。对于设计工作人员的要求很高，不单是具备深厚的建筑结构设计的理论和技能，还应具备严谨的工作思路，依据理论和经验相结合，进行完美的安全设计。在结构的设计过程中，设计师要严于律己，做到设计的每一步都准确无误，确定土质和地基情况。设计师要进行总结、反思，积累经验，设计师对建筑物抗震性能的重要性认识是必要的，保证质量第一，安全至上。③钢材结构的设计策略。随着城市化进程的推进，人们对住房的刚需量增大。房产开发对地皮的需求与原有的地皮量造成了房产发展的矛盾。解决住房的刚需求只能向高空建筑设计发展，这也是一个有效的方法之一。高层建筑对结构的刚度要求较高。对于建筑结构的刚度的确定是由每层间的位移状况来监控的。就是对组成构件的刚度大小和界面大小增加刚度指标。④地基结构设计策略。地基是整个建筑的基石，是每一个设计工作者最重视的工程结构设计，地基设计承担着后期设计工作的任务，也承担着整个建筑结构安全的责任，处于决定定位。在对地基的设计中，要对地基所处地块的地质情况、水位、温度、土层、施工条件以及建筑的功能等进行综合的考虑。一般设计师都是对本项目相邻建筑物的地下设施标高、位置要进行详细了解，保证地基的安全和施工质量水平。
三、结语
综上所述，土木工程的结构是否牢固，直接关系到工程的安全性水平。目前我国很多土木工程的结构设计很不完善，不利于工程结构的耐久性和安全性的保持，存在很大的安全隐患。因此，我们需要根据国家的规范技术要求，在创新技术的同时，提高安全设置的水准，提出土木工程结构设计的对策。
参考文献
[1] 胡可.浅谈土木工程中钢筋混凝土结构设计的相关问题[J].大科技，2 0 1 2 (01 ).
[2] 赵静.张瑞云.土木工程专业毕业设计应注重结构概念强化与应用「J].高等建筑教育，2 0 05 (04).
[3] 丁仕博.cAD 在土木工程设计应用中的优劣探讨[J].现代商贸工业，2 0 0 8 2 0 (0 4 ).
[4]高宇.我国土建结构工程的安全性与耐久性分析[J].吉林大学学报，
2005.
[5]张林.土建结构工程的安全性与耐久性[J].高新技术，2006.