土木工程結構設計中的問題與解決方法

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

關鍵詞：土木工程；結構設計；問題與解決方法

引言

近年來，我國高速公路、橋梁、高樓大廈等基礎設施的建成，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的不斷發展。但在工程施工及使用過程中，往往會出現一些工程事故，給居民的財產安全及生命安全造成重大影響。因此，針對這一現象，我國應加強對工程設計施工的監管，減少事故的比例。設計人員則應在設計過程中注重結構設計安全性與經濟性的平衡，保證設計的合理性，提高結構的可靠性。

1.土木工程結構設計存在的問題

1.1不注重結構概念設計

土木工程設計結構概念，對工程安全具有重要的影響，甚至決定了工程質量好壞。隨著計算機技術和計算方法的發展，計算機及其結構程序在結構工程中得到大量地應用。結果給部分結構工程師造成一種錯覺，覺得結構設計很簡單，只需遵循規范、手冊、圖集，等待建筑師給出一個空間形成的方案（非結構的），使用計算機，然后設法去完成它。這導致了設計師整體結構體系概念模糊，對計算的不合理甚至錯誤的地方不能夠及時發現，導致嚴重的工程事故。[2]

1.2忽視環境因素

在土木工程設計中，注重的是安全性、耐久性問題，往往忽視了自然環境因素。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，無法保障建筑結構的穩定性和耐久性。

1.3 不合理設計

一種極端是部分設計師因業主單位的強勢要求，無視規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，隨意變動設計方案等，都給結構安全帶來極大的隱患。

而另一種極端是部分設計師，由于多種原因（如擔心施工方偷工減料，對現場施工不熟悉等）設計過于保守，設計也不盡合理，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范的發展不完善，與國外相比，我國規定的安全性設置標準較低，對抗震領域的建筑結構設計要求不高，設計人員對結構安全的富余量估計不足，一旦產生外力，就會造成梁柱開裂現象，影響了建筑物的使用壽命。

2.土木工程結構設計問題的解決方法分析

具體從兩個方面談：

2.1探討提高結構設計安全性的途徑

①站在國家的角度，需有關部門予以足夠重視，強化相關基礎理論的研究，制定科學、詳細的技術規范及法規標準和監督措施，完善實施階段的監測與維護機制，使規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，要虛心的向國外學習借鑒，并結合自己的實際情況，科學的改進技術。

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

③土木工程結構設計人員是結構設計中的關鍵。一方面設計單位在人才的選用時，應選擇綜合素質高、具有豐富經驗、和較高責任感的人，這樣可以保證土木工程的設計質量和水平，并且設計單位應對設計人員做出的設計結果進行仔細分析審核，防止安全隱患的發生。對于業主提出的設計變更，要建立起可靠的設計管理機制和流程，防止違反規范的設計變更出現。

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

④提高設計圖紙質量。在土木工程的施工中，部分施工人員素質較差，水平參差不齊。為了讓施工人員都能明白圖紙的設計意思，應嚴格按照制圖規范進行制圖，避免由于制圖方面的問題而造成事故。設計人員要通過嚴謹的態度，縝密的心思去對待設計的細節之處，最好對一些難以理解的，較特殊的部分加以說明。

⑤重視過程監管。設計文件實施階段出現的問題要進行及時修改，設計單位與施工單位，要保持經常性聯系，對于設計中理解錯位等現象進行及時糾正。若發現問題，務必及時核對，一旦出現錯誤，須及時改正。此外施工人員的一些建議，設計者應要提高重視程度。保證設計的項目既安全又合理。[3]

2.2探討提高結構設計合理性的途徑

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計，就造成了嚴重的浪費。設計人員應本著吃苦的精神，結合實際項目，從安全角度出發，優化設計方案，保證設計方案的經濟性。

②通過管理，促進設計的合理性。對招投標的設計方案進行比對、論證，在安全的基礎之上，考察各個設計方案的經濟性，同時也兼顧美觀，選擇最優的設計產品。

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

3.結束語

綜上所述，基礎設施建設作為我國重要的經濟發展引擎，對國家的發展有著深遠的影響。安全和質量是建設項目的關鍵問題，它決定了工程壽命，關系到人民生命財產的安全。因此，一個土木工程結構設計的成員應不斷總結經驗，提高設計水平，設計一個高安全系數的工程方案，以保證國家和人民的利益。

參考文獻：

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

[2]楊嬌艷.關于土木工程結構設計中存在的問題與對策[J].中國建筑金屬結構，2013（14）

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