摘要：土木工程建设有着非常强大的实践性和综合性。加强土木建筑物的结构，不仅要处理具体问题，以确保连接部件的稳定性，同时也要充分考虑建筑物的承受能力，满足建筑对隔音，防潮，隔热，防震，防腐，防火，防水等各方面的要求。现在的建筑结构的设计工程中仍存在一些有待改善的问题。本文基于对这些问题进行了简单的分析并提出一些改善措施。
关键词：土木工程结构；改良；设计方法
土木工程中的事故会给国家造成巨大的经济浪费，而近几年在土木工程建设当中，事故频发，给人民的生命财产造成了巨大损失。所以土木工程结构的设计目标首先是要保证建筑主体可满足使用要求，并符合安全性需求。随着经济的发展，建筑的经济性逐渐在土木工程中占据了中心位置，所以平衡工程质量和经济要求之间的关系进行设计，是市场经济环境下对建筑结构设计的必然要求。但由于设计者怕担责任，设计过于保守，在设计的过程中，不能对工程的安全性和经济性进行兼顾，从而给国家造成巨大浪费，因此不断发现土木工程结构设计中存在的问题，并针对这些问题做出有效措施是当前土木建设施工中的重要课题。
1.土木工程结构设计内涵
关于土木工程，其中不可或缺的一个步骤就是结构设计，结构设计就是对工程项目进行科学的设计，确保其科学性，并且尽可能的选用经济耐用的材料，降低成本。设计结束后，发现不合理的地方，还要及时进行修改与查验，防止人员伤亡的情况出现，给用户带来极大的安全隐患。
2.土木工程结构设计中存在的问题
2.1安全性不足
建筑质量问题和施工安全问题永远是人们关注的热点话题，也是土木工程领域必须思考的问题，目前，我国土木工程结构设计的安全性得不到保障，安全性较低。土木工程结构的安全性主要体现在结构构件承载能力的安全性、安全系数范围的定位、结构工程的整体牢固性与结构工程的耐久性等几个方面，由于我国土木工程起步晚，发展相对比较落后，在这些方面的安全规范设计要求比较低，这样往往就会造成实际施工难以完全完成结构设计的要求，从而降低整个建筑工程的质量。
2.2整体牢固性差
土木工程建筑设计施工在保证施工质量和施工安全的同时，还要保证整个土木建筑的整体牢固性，结构的整体牢固性是结构出现某处的局部破坏而不至于导致大范围连续破坏倒塌的能力，是土木工程建筑应该具备的最基本的能力。土木工程建设完工后的产物要符合人们的要求，要能够经受住风霜雨雪，对于有特殊用途的建筑，还要采用相关的设计方法优化建筑的性能。结构的整体牢固性主要依靠结构良好的延展性和必要的冗余度，这样的结构可以减少建筑在面对灾害时形成的损伤。目前，我国土木工程结构设计的整体牢固性差，应对灾害的能力低下，往往会造成很大的损失[1]。
2.3混淆构造柱和承重柱
由于对构造柱和承重柱的区分不清，因而将承重柱的设计方法，不加改良地直接套用到构造柱设计当中，这就不能给构造柱设置基础，一旦发生地震，这样的结构就难以抵抗地震的震动强度，从而引起结构裂缝、沉降等现象，更严重的甚至会引起建筑物的倒塌。[2]有时为了承重柱受力更加方便，设计人员往往将其截面面积设计得太小，当受到外力的时候，柱体和梁体就会产生开裂。
3.土木工程结构改良设计方法
3.1确定构件截面尺寸
土木工程对构件的截面尺寸有严格要求，包括柱尺寸、梁尺寸和板尺寸，其中在确定柱尺寸时，可以先估算中柱的截面尺寸，然后再估算出整个结构恒荷载的标准值和活荷载标准值，混凝土轴心抗压强度的设计值和柱轴力的设计值等；而对梁尺寸的确定则要以柱距为标杆，在柱距相同的情况下，边跨梁、中跨梁、边柱联系梁以及中柱联系梁等的截面尺寸也要是相同的；此外，在确定板尺寸时，需要将限制板的挠度、裂缝宽度等因素考虑在内，因为其对铺设在板内管线会造成影响。
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3.2内力组合的设计
土木工程结构承载力抗震设计最关键的一个因素就是内力组合问题，这就要求对框架梁的内力进行组合，而这样的组合要建立在调整承载力抗震系数的基础上。
（1）在进行对工程结构的抗震设计时，材料强度的设计值应大于没有考虑抗震要求时的材料强度设计值，如果采用非抗震设计的材料强度设计值进行计算，则需要对承载力抗震的系数进行调整。并通过对弯梁、偏压柱、受剪等的系数调整，提高结构的承载能力。
（2）梁承载力的设计控制截面，通常采用梁端和跨中的方式，当地震作用组合的时候，不但要利用梁端的抗负弯矩和剪力设计，还要组合梁端的正弯矩，可以控制可变荷载效应组合和永久荷载效应组合，从而减少结构的不利效应，分别取值1.2和1.35；而如果效用有利于结构设计，则效应取值为1.0，倾覆、漂移、滑移等取值为0.9。
（3）在恒载和活载作用下，结构可将近似取值跨间弯矩。根据支座弯矩的调幅和平衡条件，计算得出相应荷载。其中，需要涉及到的计算因素有梁端左右的弯矩、竖向荷载、地震力组合等。
（4）对于板设计和配筋的结构，要分析板长边和短边的长度后才能进行设计，当其长度差距小于2时，可以采用双向板计算的方式设计；当两者的长度差距大于2而小于3时，就可以沿着短边的受力单向板进行计算，并将足够的构造钢筋布置在长边位置。在此过程中，可以根据工程结构板的实际大小，按照弹性的方法进行计算。计算连续双向板跨中的最大弯矩时，要根据荷载分布的具体情况，分解满布荷载并布置其间隔。通过在支承中间柱的位置上固定格板的方式，然后根据实际的支承情况求得弯矩。最后对各弯矩进行叠加，从而得出跨中的最大弯矩。
3.3提高设计的安全性
在管理上要运用先进的设计理论及设计方法和先进的设计设备，提高设计人员素质，加强理论学习，设计计算不漏项，使设计计算项目都能满足安全要求，在设计时，对于每一部分的数据都要认真核对，设计图纸要尽可能详细，设计者应该本着严谨细致的态度对某些细节详加说明，从而使不同的施工者都能理解图纸的意思，然后按照图纸进行施工，避免因图纸的问题造成的工程质量事故，加强施工过程监管，发现问题及时修改设计，与施工单位要保持联系，及时纠正施工人员的理解错误及施工错误，及时核对设计中的问题并及时改正。
3.4提高设计的经济性
从管理方面提高设计的经济性，不要一味采用标准图，采用标准图能大大降低设计工作量，加快设计进度，减少设计错误，但由于没经过计算，为保证安全，只好采用高标准，这样容易造成成本超支，设计人员应有吃苦耐劳的精神，对可能压缩费用的地方进行仔细核算，在保证安全的基础上，争取拿出最经济的设计方案，通过招投标，对设计方案进行评比、论证，确保安全的同时，兼顾经济性和美观等，优中选优，这样会促使设计单位尽可能拿出最经济的设计方案，为国家节约开支，注意减少多参数设计时的安全累积，钢筋混凝土结构构件设计是个多因素问题，涉及材料选择，截面形状，尺寸，钢筋用量。协调相关部门关系，克服本位主义，以大局为重，积极配合，将大大减少工程费用[3]。
结语：
土木建筑工程结构的安全设计事关重大，土木工程的结构是否牢固，直接关系到工程的安全性水平。关系着工程的质量和使用寿命，目前我国很多土木工程的结构设计很不完善，不利于工程结构的耐久性和安全性的保持，因此要加强设计的重视，保证工程的施工质量，在创新技术的同时，提高工程的安全性。
参考文献:
[1]郑旻.土木工程结构设计中存在的问题及对策[J].技术与市场，2017，24（12）：189+191.
[2]吕鑫.土木工程结构的设计与施工策略分析[J].赤峰学院学报（自然科学版），2017，33（08）：86-88.
[3]乔栋.土木工程建筑结构设计中的问题初探[J].现代工业经济和信息化，2016，6（15）：32-33.
论文作者:奎黎
论文发表刊物:《基层建设》2019年第32期
论文发表时间:2020/4/2
标签：土木工程论文; 结构论文; 弯矩论文; 组合论文; 结构设计论文; 荷载论文; 截面论文; 《基层建设》2019年第32期论文;