土木工程結構設計存在的問題及對策

陳海旭

（貴州工程應用技術學院， 貴州 畢節 551700）

安全性與耐久性乃當代土木建筑工程需遵循的兩大原則，其與土木工程設計具有十分密切的關聯，當土木工程設計不夠規范嚴謹時，土木建筑工程的安全性與耐久性勢必將受到折損。透過相關現象，我們發現我國土木工程結構設計中仍存在一系列亟待完善的問題。為此，相關部門應細致地剖析現存問題，并透過現象窺見問題本質，從而采取可行有效的解決對策。

1 關于土木工程結構設計的簡述

現代土木工程指利用各種施工機械進行勘察、施工的活動，其又可以被理解為因人類需求而開展的設施建造。隨著民眾生活水平的逐步提升，其對于建筑功能有了更為嚴苛的要求，普通的土木工程建筑儼然已難以滿足民眾的生活需求。鑒于此，建筑設計方則需借助更為科學的結構設計方案來滿足民眾的需要。一般而言，結構設計工作會先于土木施工工作，其對于土木建筑工程具有一定的指導作用。當結構設計不夠科學合理時，后續的工程環節則將受到嚴重影響，建筑的使用安全也得不到完全保障。因此，相關部門應始終對土木工程結構設計保持高度謹慎的態度，力求徹底完善不合理的設計細節，從而確保建筑的安全性與穩固性并推動我國建筑行業的進一步發展。

2 土木工程結構設計現存問題的探微

1、工程設計的安全標準較為寬松

現階段土木工程設計的安全標準仍相對寬松，對于部分細節并未實施十分嚴格的把控。從現行的安全標準來看，其重心在于結構構件的承載力、安全系數、工程可靠度、結構耐久性等方面。與國外相關行業相較，我國的土木工程設計規范仍存在一定短板，這也是導致土木工程質量有所欠缺的主要因素之一。

2、工程設計的可靠度仍有待提升

土木結構的一大設計原則即為在確保構件承載力足夠的前提下滿足建筑可靠度的需求。然而從相關現狀來看，該類事件仍時有發生，工程設計的可靠度不足易致使土木工程建筑的整體性能低下，在遭受人為破壞、自然災害或是火災時，建筑則顯得十分脆弱，嚴重時甚至會出現整體崩塌的情形。尤其針對地質情況相對惡劣的地帶或土質疏松的地帶而言，土建結構的可靠度則是建筑安全性的一大重要保障，一旦建筑可靠度不過關，其后續使用安全則難以得到萬全保障。

3、建筑結構的耐久性相對有限

透過行業現狀，我們發現我國土木工程在耐久性方面的控制重心往往集中于荷載下的結構強度，而不重視對于環境因素（干濕、凍融侵蝕等）、化學侵蝕的耐久性。相關標準的缺乏使得我國土木工程對于耐久性的控制過于片面，其效果仍不盡人意，在特殊環境下，建筑的使用安全亦難以得到保障。此外，現階段部分工程人員的維護意識相對缺乏，由于鋼筋蝕銹、混凝土碳化而導致的結構安全隱患仍時有發生。

4、結構設計缺乏全局觀念

部分土木工程在結構設計環節仍缺乏全局觀念，忽略了結構設計的整體性，而一味深究單一的設計因素，從而導致土木工程存在一定“缺口”。土木工程的結構設計往往“牽一發而動全身”，任何設計細節的不合理都會造成連鎖反應，從而導致整體設計方案的不合理。

3 如何優化土木工程結構設計的現存問題

1、從準備階段入手，擬定科學合理的結構設計方案

為全面提升土木結構設計的科學性，相關人員可從準備階段入手就各個設計細節詳加探討。首先，建筑設計人員應嚴格遵守相關的設計原則，這要求設計人員在設計過程當中以國家相關標準作為設計依據，并以滿足具體工程指導文件的要求作為設計目標。其次，相關設計人員應對居民對建筑結構的具體需求進行細致入微的分析。為實現這一點，相關設計人員可借鑒相關工程項目的設計方案，

最后，在設計前期準備階段，相關設計人員應全面考慮建筑的性能和質量。通常來說，結構設計人員應對結構選型、構造措施、功能布局等進行深度發掘，從而不斷加以完善優化。一般而言，設計人員需首先確定梁柱構件的參數，并使用節點將各個構件“串聯”，從而分析承受的水平與豎向荷載，當建筑為高層建筑時，風向負載也應納入分析范疇。對于框架結構則應盡量選用鋼筋混凝土現澆桿件，從而提升其整體性與抗震性。基礎布置則應綜合考慮上部結構、地質條件及施工條件等。例如，當建筑較低時，可采用獨立基礎模式；當建筑較高時則可以選用綜合基礎模式。

2、從設計觀念入手，時刻保證結構設計的整體性

土木結構設計中安全性的片面管理、可靠度的偏重管理、耐久性的部分管理都反映出了土木結構設計過程中整體觀念的缺失，由于這一疏忽而加劇的安全隱患較為突出。為此，在土木結構設計過程中，設計人員應時刻將整體性置于首要位置，力求細致分析所有的工程細節，從而避免“蝴蝶效應”的出現。此外，在土木工程當中，施工人員的綜合素質仍相對有限，過于復雜的結構設計圖紙并不利于這類人群理解參照，由于讀圖出入而導致的施工問題時有發生。考慮到這一因素，在工程設計過程當中，設計人員應參照施工方的執行力進行設計。簡言之，設計人員應保證施工方案高度可行。為此，設計方應盡量將設計圖紙簡化，從而有效避免因讀圖錯誤而引發的施工問題。在結構設計完結后，設計人員應再三嚴加審核，力求在在圖紙未出臺階段就確保圖紙的精確性。

3、從設計安全入手，優化結構設計的安全問題

隨著建筑設計理念的轉變和我國民眾安全意識的提升，安全問題儼然成為了當代建筑工程中的首要問題。在進行土木結構設計時，設計人員應極力消除安全隱患，從而全面提升建筑的整體安全性。首先，為保證施工安全與質量，設計人員務必從工程結構入手，欲確保施工方可順利實施質量與安全監控，設計方則必須為施工方提供安全可行的設計方案。為此，相關管理人員需不斷細化設計標準，并參照工程實際開展結構設計工作。上文中提到，國外相關領域的安全設計標準較國內而言相對嚴苛，因此，施工單位可引入國外領域的先進經驗，并對結構設計的安全性詳加論證，以提升土木結構設計的安全性。

4 結語

綜上所述，現階段我國土木工程結構設計反映出了整體意識低下、安全性有待提升、耐久性控制不嚴格、可靠度有所欠缺等問題。為此，設計人員應從準備階段、設計觀念、設計安全等方面入手，提升土木結構設計的科學性、嚴密性、安全性。