解讀土木工程結(jié)構(gòu)設計的控制措施

吳士忠

摘要：針對土木工程結(jié)構(gòu)設計與施工中存在的主要問題，如現(xiàn)澆樓板設計問題、鋼筋焊接問題、設計方案問題等，進行科學妥善的分析，并詳細介紹了土木工程結(jié)構(gòu)設計流程與控制措施，希望能夠給相關學者提供一定的參考與幫助。

關鍵詞：土木工程；結(jié)構(gòu)設計；控制措施

通過科學運用土木工程結(jié)構(gòu)設計的控制措施，能夠保證土木工程結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定，減少工程安全事故的發(fā)生。對于土木工程結(jié)構(gòu)設計人員來說，在實際設計的過程當中，要結(jié)合該地區(qū)的地形條件，制定更加科學的土木工程結(jié)構(gòu)設計方案，進一步保障建設工程的施工質(zhì)量。鑒于此，本文主要分析土木工程結(jié)構(gòu)設計中存在的問題與控制策略，從而推動我國土木工程能夠更好的發(fā)展。

1、土木工程結(jié)構(gòu)設計流程

對于土木工程結(jié)構(gòu)設計人員來說，要按照結(jié)構(gòu)設計程序進行設計，通常情況下，土木工程結(jié)構(gòu)設計程序主要分為三部分，分別是工程結(jié)構(gòu)的計算、工程設計方案的制定、工程總體施工圖的設計等。在進行土木工程結(jié)構(gòu)計算的過程中，設計人員要根據(jù)工程荷載情況，嚴格按照土木工程荷載計算規(guī)范進行計算，為了保證土木工程構(gòu)件的承載能力符合相關規(guī)定，在計算構(gòu)件時，要結(jié)合荷載計算要求與使用性能要求，科學確定土木工程構(gòu)件的截面面積，保證工程構(gòu)件計算結(jié)果的準確性。

在制定土木工程設計方案的過程中，結(jié)構(gòu)設計人員可以結(jié)合工程地質(zhì)勘測資料、建筑高度與抗震等級，準確判斷土木工程結(jié)構(gòu)內(nèi)部組成形式，確定好工程內(nèi)部結(jié)構(gòu)后，根據(jù)土木工程結(jié)構(gòu)的受力情況，將工程內(nèi)部的構(gòu)件進行合理布置，進一步提升工程結(jié)構(gòu)的承載能力。在施工圖設計階段，設計人員需要根據(jù)土木工程結(jié)構(gòu)的承載能力，計算土木工程結(jié)構(gòu)構(gòu)件的扭矩與剪力等，并對構(gòu)件計算數(shù)值進行相應的復核，如果構(gòu)件的承載能力不符合相關要求，結(jié)構(gòu)設計人員需要適當增加構(gòu)件的截面積，有效提升土木工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性[1]。

2、土木工程結(jié)構(gòu)設計中存在的問題

2.1現(xiàn)澆樓板問題

在進行土木工程結(jié)構(gòu)設計時，存在很多的問題，其中，現(xiàn)澆樓板問題比較嚴重，由于土木工程中的現(xiàn)澆樓板受外界因素影響比較大，如果外界溫度過高，樓板內(nèi)部結(jié)構(gòu)很容易出現(xiàn)變形，使得樓板表面出現(xiàn)較大裂縫，降低土木工程結(jié)構(gòu)的安全性。另外，由于土木工程中的現(xiàn)澆樓板結(jié)構(gòu)設計不科學，在一定程度上影響現(xiàn)澆樓板的剛度。土木工程中的施工人員資質(zhì)較差、混凝土配合比不合理等，均會引發(fā)嚴重的樓板裂縫[2]。

2.2鋼筋焊接問題

由于土木工程中的鋼筋焊接不合理，會影響混凝土的澆筑質(zhì)量，降低土木工程整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。土木工程中的施工人員將鋼筋綁扎完畢后，需要在指定位置進行科學焊接，但是，由于施工對鋼筋綁扎缺乏足夠的重視，鋼筋綁扎完畢后，直接澆筑混凝土，不僅會降低混凝土的澆筑質(zhì)量，而且嚴重影響鋼筋的綁扎質(zhì)量。由于土木工程中的鋼筋焊接不合理，還會降低工程結(jié)構(gòu)的承載能力。

2.3設計方案問題

為了不斷提升土木工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，設計人員需要運用先進的計算機技術，構(gòu)建虛擬網(wǎng)絡模型，但是，根據(jù)大量的實驗數(shù)據(jù)表明，大部分的虛擬網(wǎng)絡圖形與實際施工方案之間的差距比較大，在一定程度上影響工程量計算的準確性，降低土木工程結(jié)構(gòu)的承載能力。例如，在某土木工程當中，由于設計方案與施工圖紙不符，會延長工程的施工周期，降低土木工程的整體經(jīng)濟效益[3]。

3、土木工程結(jié)構(gòu)設計的控制措施

3.1有效提高土木工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性

通過不斷提升土木工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，能夠幫助結(jié)構(gòu)設計人員全面了解土木工程結(jié)構(gòu)特點，保證工程結(jié)構(gòu)設計過程中出現(xiàn)的問題得到有效解決。對于土木工程結(jié)構(gòu)設計人員來講，要想要提升工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，需要根據(jù)結(jié)構(gòu)的剛度與承載能力，進行綜合判斷，并適當調(diào)整土木工程結(jié)構(gòu)剛度。一般情況下，土木工程結(jié)構(gòu)設計人員可以適當增大結(jié)構(gòu)的剛度，保證結(jié)構(gòu)承載力得到有效提升，適當減少二階效應的產(chǎn)生，防止工程坍塌事故的發(fā)生[4]。

除此之外，土木工程結(jié)構(gòu)設計人員也可以適當提高結(jié)構(gòu)的抗震能力，科學控制結(jié)構(gòu)的剪重比，當土木工程結(jié)構(gòu)的剪重比超過0.02時，結(jié)構(gòu)的水平位移才能夠達到相關設計要求。土木工程結(jié)構(gòu)設計人員在實際工作中，要結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)特點，科學確定結(jié)構(gòu)的剪重比，并根據(jù)該建筑物的抗震等級，嚴格控制各項施工材料，從根本上滿足工程結(jié)構(gòu)設計要求。

3.2科學控制構(gòu)件的截面尺寸

想要保證土木工程結(jié)構(gòu)更加安全，設計人員要科學控制各個構(gòu)件的截面尺寸，主要從以下三個方面控制，分別是梁截面尺寸、板截面尺寸、柱截面尺寸。在控制梁截面尺寸的過程中，結(jié)構(gòu)設計人員需要結(jié)合柱間距，進行科學布置，如果柱子間距不同，梁的截面尺寸會發(fā)生一定變化，當兩個柱子之間的距離比較大時，柱子上部的梁截面尺寸適當增大。在確定板截面尺寸的過程中，土木工程結(jié)構(gòu)設計人員要詳細了解板內(nèi)部管線的分布情況，并準確判斷板的承載能力，有效減少板裂縫的產(chǎn)生[5]。

另外，在設計柱截面尺寸的過程當中，設計人員要結(jié)合柱子的承載能力，進行科學估算，如果柱子的承載力較大，柱子的截面尺寸也要適當增大，如果柱子的承載力比較小，其截面尺寸要適當減小。通過科學控制土木工程結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截面尺寸，能夠保證工程中的各個構(gòu)件承載力符合相關要求。結(jié)構(gòu)設計人員在實際工作中，可以利用BIM技術，構(gòu)建土木工程結(jié)構(gòu)模型，并結(jié)合工程中的設計方案，進行科學的改進，從根本上提升土木工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

3.3合理選擇土木工程結(jié)構(gòu)設計參數(shù)

在一些大型的土木工程中，由于結(jié)構(gòu)設計比較復雜，設計人員要合理選擇工程結(jié)構(gòu)設計參數(shù)，并結(jié)合土木工程結(jié)構(gòu)的承載能力，有效提升工程結(jié)構(gòu)的抗震性。對于土木工程結(jié)構(gòu)設計人員來說，要及時更新結(jié)構(gòu)設計觀念，運用先進的結(jié)構(gòu)設計參數(shù)，保證土木工程中的各項資源得到合理配置。伴隨BIM技術的不斷發(fā)展，土木工程結(jié)構(gòu)設計參數(shù)不斷優(yōu)化，結(jié)構(gòu)設計人員要結(jié)合工程整體結(jié)構(gòu)特點，選擇合理的結(jié)構(gòu)設計參數(shù)，有效提升工程結(jié)構(gòu)的安全性，保證土木工程結(jié)構(gòu)設計工作得以順利進行[6]。

為了更好的提升土木工程結(jié)構(gòu)設計水平，設計人員還要選擇合理的結(jié)構(gòu)體系，有效減少工程坍塌事故的發(fā)生。通過合理選擇土木工程結(jié)構(gòu)設計參數(shù)，能夠幫助工程中的設計人員進一步了解結(jié)構(gòu)特點，保證工程結(jié)構(gòu)設計方案更加科學合理。工程結(jié)構(gòu)設計人員要不斷提升自身的結(jié)構(gòu)設計水平，針對土木工程結(jié)構(gòu)設計中的潛在問題，采取科學的預防對策，從而保證土木工程結(jié)構(gòu)設計方案更加科學合理。

4、結(jié)束語：

綜上所述，通過有效提高土木工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、科學控制構(gòu)件的截面尺寸、合理選擇土木工程結(jié)構(gòu)設計參數(shù)，能夠保證土木工程結(jié)構(gòu)更加安全可靠。工程中的結(jié)構(gòu)設計人員在實際工作當中，要詳細了解工程構(gòu)件的分布情況，并結(jié)合該地區(qū)的地形特點，制定更加合理的工程結(jié)構(gòu)設計方案。

參考文獻：

[1]肖麗媛.土木工程結(jié)構(gòu)設計與施工技術兩者之間的關系[J].綠色環(huán)保建材，2016，（11）：59.

[2]余添朋.提高土木工程結(jié)構(gòu)設計中的安全性及經(jīng)濟性的方法分析[J].江西建材，2016，（14）：9-10.

[3]張海濤.淺談土木工程結(jié)構(gòu)設計中存在的問題及對策[J].居業(yè)，2016，（02）：175-176.

[4]陳暉.土木工程結(jié)構(gòu)設計安全問題分析及方法研究[J].建設科技，2015，（14）：92-93.

[5]梁倩，林紅利，許龍.淺談土木工程結(jié)構(gòu)設計中實現(xiàn)安全性與經(jīng)濟性措施[J].四川水泥，2015，（05）：209.

[6]薛揚欣.土木工程結(jié)構(gòu)設計安全問題分析及策略研究[J].建設科技，2016，（16）：75-76.