- 相關推薦
土木建筑結構設計中常見問題與解決途徑論文
近年來，土木工程事故頻繁發生，給國家造成巨大的經濟損失，也給人民群眾的生命和財產造成了巨大損失。雖然國家建委發出了質量終身責任制，并加強施工質量管理，事故有了顯著降低，但由于設計的原因引發的事故比例卻在呈現上升趨勢。此外，因為設計師害怕承擔責任，施工結構設計過于保守，也給國家造成了巨大的經濟浪費。本文就這一問題作了以下淺要分析，希望可以有助于我國土木工程結構設計的控制措施的完善。
一、土木工程結構設計的基本過程
土木工程的結構設計可分為：結構定案、結構計算、施工圖設計三個部分。
1.1、結構計算
土木工程的計算荷載有：外部荷載和內部荷載，它們的計算要依照荷載規范的規定及要求使用不同的組合值系數及永久值系數等進行不同工況下的組合計算；對于構件的試算，要依照計算出的荷載值、構造措施的要求、使用要求和各種計算手冊上的試算方法來對構件的截面進行初步的確定。
1.2、設計方案
根據工程地質報告、建筑場地類別、建筑物高度和層數、建筑物的重要性、建筑所在地的抗震設防烈度等情況對建筑的結構形式進行確定。在確定了建筑結構的形式之后，要依據不同結構形式的特點及要求來對建筑結構的受力構件和承重體系進行布置。
1.3、施工圖設計
對于土木工程內力的計算要依照已經確定的構件截面及荷載值來進行計算，它包括：拉力、彎矩、軸心壓力、扭矩、剪力等。根據最后計算出的結構內力和規范對構件的要求及限制，對結構試算的構件是否滿足規范的要求進行復核。若不滿足，則要調整構件的截面或者布置，直到滿足要求為止。
二、土木工程結構設計中常見的問題
2.1、現澆砼樓板的干縮開裂和支座負鋼筋倒伏的問題
2.1.1、干縮開裂問題
在進行混凝土樓板澆筑時，澆筑完混凝土后，會在短時間內出現樓面出現龜裂的現象，尤其在溫差較大的季節或地區這種現象非常明顯，而且這種現象多發于住宅樓，公用建筑和商用樓較為少見。這種龜裂多是由于混凝土的水灰比過大造成的，它降低了建筑結構的剛度，增大了結構的撓度，使整個結構的安全性和耐久性都明顯的降低。出現這種情況的原因是：由于現在的工程大多使用商品砼，混凝土是由預拌廠直接負責提供的，泵送混凝土要求混凝土的和易性要好，流動性要高具有較大的坍落度，商品砼為了達到這種效果就會加大水的配比，使混凝土的水灰比過大，嚴重的影響了混凝土的質量。
2.1.2、支座負鋼筋倒伏的問題
當進行完樓板上的鋼筋綁扎后，隱蔽驗收后才可以進行混凝土的澆搗工作，但是在實際施工中，由于沒有注意保護好一家好的支座負鋼筋，使得鋼筋的倒伏隨處可見。剛進的倒伏會造成支座負彎矩沒有足夠的鋼筋來支撐，引起支座板面出現裂縫，加大了撓度，降低了剛度，是般的受力狀態逐漸趨向間支，造成板配筋偏于不安全。
2.2、柱體、墻體連接混亂
在對比較復雜的結構平面進行布置時，往往會出現多方向柱網相連的地方。有的把每根柱和周圍各柱都用框架梁連接起來，形成多梁交匯于一柱，這給節點區的鋼筋錨固和混凝土的施工帶來了很大的不便嚴重的影響了施工的進度。
2.3、結構電算或設計方法存在問題
問題主要表現在剪力墻開洞的大小、剪力墻的長度、厚度、門窗洞口的位置、框架計算高度等和施工圖紙不相符。這大多是由于結構專業的計算進行的過早，建筑平面經過多次的調整后沒有及時反饋給結構專業，使專業間配合相互脫節。等到施工圖進入校審的階段，大多都只注意圖面問題，沒有核對建筑圖，進而造成了配合錯誤。由于模型與實際不符導致某些構件的配筋失真，造成配筋量不足的危險。
三、解決土木工程結構設計中常見問題的有效途徑
3.1、確定整體結構的科學性以及合理性
3.1.1、結構剛度與重力荷載之間的比被稱為剛重比
它影響著結構整體的穩定性，也是影響重力二階效應的重要參數。一般都會使用增大剛重比的方法來考慮重力的二階效應。結構的剛重比增大則二階效應就會減小，二階效應要控制在 20%以內如果改制不能達到要求，則可能引起結構的失穩致坍塌。
3.1.2、剪重比是抗震設計中非常重要的參數
由于長時間的作用下，地震影響系數下降的會較快，根據這種情況計算出來的水平地震作用下的結構效應可能偏小。對于長周期的結構，地震動態作用下的地面加速和位移會對結構具有更大的破壞作用，如果剪重比<0.02，結構的剛度就可以滿足水平位移限制的要求，但卻不能達到結構整體穩定的條件，設計人員要在設計過程中綜合的考慮剛重比和剪重比的合理取值。
3.1.3、內力組合的設計
內力組合是土木工程結構承載力抗震設計的要點，它要求在調整承載力抗震系數的基礎上設計。工程結構抗震設計要求材料強度的設計值應大于沒有考慮抗震要求時的材料強度設計值。如果采用非抗震設計的材料強度設計值進行計算，則抗震設計需要對承載力抗震的系數進行調整。通過綜合受彎梁、偏壓柱、受剪等的系數調整，提高結構的承載能力。
3.1.4、板設計和配筋
板設計和配筋的結構設計，要分析板長邊和短邊的長度。如果長度差距<2mm，則適合采用雙向板計算的方式設計；如果兩者的長度差距在 2～3mm 之間，則適合沿著短邊的受力單向板進行計算，并將足夠的構造鋼筋布置在長邊位置。根據工程結構板的具體大小，可按照彈性的方法計算。對于連續雙向板跨中的最大彎矩計算，要求根據荷載分布的具體情況，對滿布荷載進行分解和間隔進行布置。
3.2、結構體系選型的設計方案和優化
結構體系選型的優化可以在項目建設方案確定的過程中引入，這樣可以避免建筑方案在結構方面的不合理，首先是建筑物的體形，其次是柱網尺寸，層高以及主要的抗側力構件所在的位置。
3.3、剪力墻下布樁
當建筑的結構為剪力墻或框剪結構時，剪力墻主要承受地震水平力，它也是承受豎向荷載的重要構件，所以要沿著剪力墻下全長布樁，樁的中心線要和剪力墻的中心線重合，布置雙排樁時，樁的承臺要具有足夠的剛度，并應作承臺的抗彎和沖剪驗算。
當布樁僅按照豎向荷載作用進行時，要對彎矩作用下的承臺底部邊樁的反力進行驗算。尤其是框剪結構的剪力墻和剪力墻結構核心筒底部彎矩及剪力對基礎承載力的影響較大，不能遺漏。對于水位較高的地下室和短肢剪力墻、大跨度結構等彎矩較大的承臺底部樁基要驗算其是否存在向上的抗拔力。
3.4、注重地基的設計
地基在建筑工程中占據著重要地位，它是整個建筑的基石。每個設計人員必須重視地基的設計，只有完成地基的設計后，才可實現后面的設計任務。地基的設計需要考慮多種因素，其中包括施工條件、水位、地質情況、溫度等。通常情況下，施工人員對了解相鄰建筑的地基情況并標高，明確其具體位置，確保施工的安全性與工程質量。
四、結束語
土木建筑工程結構的安全設計事關重大，關系著工程的質量和使用壽命，因此要加強設計的重視，保證工程的施工質量。要想獲得施工質量的保證，要想得到工程設計的安全，土木建筑工程結構方面的設計是重中之重，它是整個建筑過程中最重要的環節，不僅關系著建筑水平的高低，還關系著人們生命財產的安全和國家基礎事業的發展。
【土木建筑結構設計中常見問題與解決途徑論文】相關文章：
淺析機械設計制造中常見問題與解決措施論文07-04
攝影常見問題的解決辦法07-04
HPLC的常見問題與解決方案07-13
職場常見問題及解決辦法04-14
工業機器人應用中機械結構設計方法分析論文07-04
面試中的常見問題07-13
關于考試的常見問題解決07-04
員工面試中的常見問題07-11
電腦內存常見問題分析及解決方法07-11