土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中的問題與解決方法

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摘要：隨著國家的不斷發(fā)展，建筑行業(yè)發(fā)展得越來越迅速，對土木工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計要求更高了，土木工程要想符合時代發(fā)展的潮流，就要保證工程的質(zhì)量，而要想保證質(zhì)量，做好土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計方面的工作是非常重要的。土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計是整個工程的關(guān)鍵所在，它的好壞不僅僅會影響到國家基礎(chǔ)事業(yè)的發(fā)展以及建筑水平，還會給居民的財產(chǎn)安全及生命安全造成重大影響。[1]

關(guān)鍵詞：土木工程；結(jié)構(gòu)設(shè)計；問題與解決方法

引言

近年來，我國高速公路、橋梁、高樓大廈等基礎(chǔ)設(shè)施的建成，不僅給人們的生活帶來了極大的方便，同時也促進了我國工程技術(shù)的不斷發(fā)展。但在工程施工及使用過程中，往往會出現(xiàn)一些工程事故，給居民的財產(chǎn)安全及生命安全造成重大影響。因此，針對這一現(xiàn)象，我國應(yīng)加強對工程設(shè)計施工的監(jiān)管，減少事故的比例。設(shè)計人員則應(yīng)在設(shè)計過程中注重結(jié)構(gòu)設(shè)計安全性與經(jīng)濟性的平衡，保證設(shè)計的合理性，提高結(jié)構(gòu)的可靠性。

1.土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計存在的問題

1.1不注重結(jié)構(gòu)概念設(shè)計

土木工程設(shè)計結(jié)構(gòu)概念，對工程安全具有重要的影響，甚至決定了工程質(zhì)量好壞。隨著計算機技術(shù)和計算方法的發(fā)展，計算機及其結(jié)構(gòu)程序在結(jié)構(gòu)工程中得到大量地應(yīng)用。結(jié)果給部分結(jié)構(gòu)工程師造成一種錯覺，覺得結(jié)構(gòu)設(shè)計很簡單，只需遵循規(guī)范、手冊、圖集，等待建筑師給出一個空間形成的方案（非結(jié)構(gòu)的），使用計算機，然后設(shè)法去完成它。這導(dǎo)致了設(shè)計師整體結(jié)構(gòu)體系概念模糊，對計算的不合理甚至錯誤的地方不能夠及時發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致嚴重的工程事故。[2]

1.2忽視環(huán)境因素

在土木工程設(shè)計中，注重的是安全性、耐久性問題，往往忽視了自然環(huán)境因素。而這些溫度、濕度、化學腐蝕等因素，對混凝土、鋼筋都具有不良的影響，無法保障建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和耐久性。

1.3 不合理設(shè)計

一種極端是部分設(shè)計師因業(yè)主單位的強勢要求，無視規(guī)范在后期施工中同意其提出的一些不合理要求，一味降低含鋼量，隨意變動設(shè)計方案等，都給結(jié)構(gòu)安全帶來極大的隱患。

而另一種極端是部分設(shè)計師，由于多種原因（如擔心施工方偷工減料，對現(xiàn)場施工不熟悉等）設(shè)計過于保守，設(shè)計也不盡合理，造成嚴重的資源和人力的浪費。

1.4其他問題

在我國對土木工程安全規(guī)范的發(fā)展不完善，與國外相比，我國規(guī)定的安全性設(shè)置標準較低，對抗震領(lǐng)域的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計要求不高，設(shè)計人員對結(jié)構(gòu)安全的富余量估計不足，一旦產(chǎn)生外力，就會造成梁柱開裂現(xiàn)象，影響了建筑物的使用壽命。

2.土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計問題的解決方法分析

具體從兩個方面談：

2.1探討提高結(jié)構(gòu)設(shè)計安全性的途徑

①站在國家的角度，需有關(guān)部門予以足夠重視，強化相關(guān)基礎(chǔ)理論的研究，制定科學、詳細的技術(shù)規(guī)范及法規(guī)標準和監(jiān)督措施，完善實施階段的監(jiān)測與維護機制，使規(guī)范具有較強的可行性和可操作性。對于那些不夠完善的技術(shù)，要虛心的向國外學習借鑒，并結(jié)合自己的實際情況，科學的改進技術(shù)。

②在項目設(shè)計單位選擇時，應(yīng)嚴格按照招標等管理辦法進行招投標。從而優(yōu)選那些資質(zhì)高，擁有較強的實力，而且管理方面較為先進，有先進設(shè)計理論和方法，擁有先進設(shè)計實驗設(shè)備的單位。利用其豐富的設(shè)計經(jīng)驗，不僅設(shè)計質(zhì)量相對較高，設(shè)計也相對合理，減少了后期變更等風險，無形中也增加了經(jīng)濟效益。

③土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計人員是結(jié)構(gòu)設(shè)計中的關(guān)鍵。一方面設(shè)計單位在人才的選用時，應(yīng)選擇綜合素質(zhì)高、具有豐富經(jīng)驗、和較高責任感的人，這樣可以保證土木工程的設(shè)計質(zhì)量和水平，并且設(shè)計單位應(yīng)對設(shè)計人員做出的設(shè)計結(jié)果進行仔細分析審核，防止安全隱患的發(fā)生。對于業(yè)主提出的設(shè)計變更，要建立起可靠的設(shè)計管理機制和流程，防止違反規(guī)范的設(shè)計變更出現(xiàn)。

另一方面設(shè)計人員自身應(yīng)加大力度學習理論知識。掌握結(jié)構(gòu)設(shè)計所涉及到的計算理論和方法，提高結(jié)構(gòu)設(shè)計的能力。具體來說在工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中，應(yīng)注重結(jié)構(gòu)概念設(shè)計。如注重對抗震有利的結(jié)構(gòu)方案和布置，采取減少扭轉(zhuǎn)和加強抗扭剛度的措施，設(shè)計延性結(jié)構(gòu)和延性結(jié)構(gòu)構(gòu)件，分析結(jié)構(gòu)薄弱部位，并采取相應(yīng)的措施，避免薄弱層過早破壞，防止局部破壞引起連鎖效應(yīng)，避免設(shè)計靜定結(jié)構(gòu)，采取二道防線措施等。

④提高設(shè)計圖紙質(zhì)量。在土木工程的施工中，部分施工人員素質(zhì)較差，水平參差不齊。為了讓施工人員都能明白圖紙的設(shè)計意思，應(yīng)嚴格按照制圖規(guī)范進行制圖，避免由于制圖方面的問題而造成事故。設(shè)計人員要通過嚴謹?shù)膽B(tài)度，縝密的心思去對待設(shè)計的細節(jié)之處，最好對一些難以理解的，較特殊的部分加以說明。

⑤重視過程監(jiān)管。設(shè)計文件實施階段出現(xiàn)的問題要進行及時修改，設(shè)計單位與施工單位，要保持經(jīng)常性聯(lián)系，對于設(shè)計中理解錯位等現(xiàn)象進行及時糾正。若發(fā)現(xiàn)問題，務(wù)必及時核對，一旦出現(xiàn)錯誤，須及時改正。此外施工人員的一些建議，設(shè)計者應(yīng)要提高重視程度。保證設(shè)計的項目既安全又合理。[3]

2.2探討提高結(jié)構(gòu)設(shè)計合理性的途徑

①摒棄一味采用標準圖的做法。并不是所有的標準圖都適用于具體項目，此外為了保障安全性，標準圖通常都會采取高標準設(shè)計，就造成了嚴重的浪費。設(shè)計人員應(yīng)本著吃苦的精神，結(jié)合實際項目，從安全角度出發(fā)，優(yōu)化設(shè)計方案，保證設(shè)計方案的經(jīng)濟性。

②通過管理，促進設(shè)計的合理性。對招投標的設(shè)計方案進行比對、論證，在安全的基礎(chǔ)之上，考察各個設(shè)計方案的經(jīng)濟性，同時也兼顧美觀，選擇最優(yōu)的設(shè)計產(chǎn)品。

③設(shè)計人員要客服掉本位主義，堅持大局為重的思想，與其他部門協(xié)調(diào)好關(guān)系。任何一個工程，都與其他單位產(chǎn)生著千絲萬縷的關(guān)系，如數(shù)據(jù)的提供、拆遷等。單位間的積極配合，不僅減少了很多可見的費用，而且由于各專業(yè)良好的配合而使得設(shè)計合理，施工快速，不返工，也減少了很多無形費用。

3.結(jié)束語

綜上所述，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)作為我國重要的經(jīng)濟發(fā)展引擎，對國家的發(fā)展有著深遠的影響。安全和質(zhì)量是建設(shè)項目的關(guān)鍵問題，它決定了工程壽命，關(guān)系到人民生命財產(chǎn)的安全。因此，一個土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的成員應(yīng)不斷總結(jié)經(jīng)驗，提高設(shè)計水平，設(shè)計一個高安全系數(shù)的工程方案，以保證國家和人民的利益。

參考文獻：

[1]朱來慶，吳立娜.淺談土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的問題及對策[J].黑龍江科技信息.2012.（05）

[2]楊嬌艷.關(guān)于土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的問題與對策[J].中國建筑金屬結(jié)構(gòu)，2013（14）

[3]朱來慶，吳立娜.淺談土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的問題及對策[J].黑龍江科技信息，2012（05）