淺談土木工程結構設計中存在的問題及對策

邊志強

摘要：土木工程結構方面的設計是施工質量的保證，也是工程安全的基礎，所以土木工程的結構設計在工程中是非常重要的，它貫穿于整個建筑環節，不僅關系著建筑水平的高低，還關系著人們生命財產的安全和國家基礎事業的發展。本文主要分析了我國的土木工程結構設計在建筑中存在的問題，并提出相關的措施建議，為我國的建筑業能夠更好的發展，出謀劃策。

關鍵詞：土木工程；結構設計；安全質量

中圖分類號： TB482.2 文獻標識碼： A

近年來，我國經常發生土木工程的事故，給企業或國家都造成了經濟上的損失，也給人們的生命安全帶來了隱患。在我國針對這一情況頒布了質量終身負責制后，工程事故發生的頻率有所減少了，而由于設計原因引起的事故在總事故中的比例有所增加。還有，我國的設計師往往因為怕擔負設計問題的責任，在設計的時候過于保守，這給國家造成了經濟上的浪費。因此，工程結構設計既要保證安全又要經濟合理。

一、土木工程結構設計存在的問題

土木工程結構的安全性與結構設計息息相關，目前大多數土木工程結構存在以下幾方面的質量通病。

、結構設計牢固性差

土木工程的結構是否牢固直接關系到工程的安全性水平。目前，土木工程的牢固性問題已成為工程結構常見的質量隱患。盡管局部結構的損壞不會破壞整體結構，但一旦發生地震、火災或者爆炸事故，將是對結構的延性設計、冗余度設計的極大考驗。譬如基礎結構設計沒有充分考慮到地質承載能力等情況，對于設計的論證不足，自然難以保證外力破壞下工程結構的安然無恙。目前我國很多土木工程在結構設計上很不完善，給土木工程建筑物的坍塌、損壞等重大傷亡事故埋下了伏筆。如漢川地震時，房屋的大范圍倒塌。這也從側面說明了結構牢固性的重要性。

、構造柱和承重柱的區分問題

土木工程磚混結構建筑的構造柱和梁圈梁配合設計，可以對防止墻體開裂產生良好的效果，是提高房屋建筑抗震水平的重要措施。實際上，設計人員混淆了構造柱和承重柱的概念，將承重柱的設計方法直接套用到構造柱設計當中。因此難以抵抗地震的震動強度，從而導致結構裂縫、沉降等，甚至引起建筑物倒塌。另外。為了方便分析承重柱受力，將其截面面積設計得太小。這樣在外力的作用下，柱體和梁體就會出現開裂問題。

、忽略環境影響因素

土木工程設計除了需要考慮安全性和耐久性問題，還需要綜合溫度、濕度、水土酸堿度、化學腐蝕等環境因素，但在實際的設計工作中，環境是經常被忽略的因素，而這些因素對混凝土和鋼筋又具有很大的負面影響。既不利于工程結構的耐久性和安全性的保持，也存在很大的安全隱患。

二、加強木工工程安全性和耐久性的建議及對策

改善我國土建結構工程的安全性與耐久性，是符合社會發展和社會穩定的基本要求。總的來說土木工程結構設計的問題需要引起國家有關部門的重視：建議國家及相關研究單位或機構，強化對混凝土工程耐久性及對特殊環境狀態下耐久性的基礎理論研究，并制定技術規范和有關法規標準及監督措施；科學的編制相應的技術標準，對于土建結構工程的檢測與評估要建立從業人員的注冊制度和從業機構的資質認證與監管體制與常設機構；完善土建結構工程使用階段的正常檢測與維護機制，強化結構耐久性和使用壽命的概念和意識；用科學的管理手段把握和約束從業人員的注冊和從業機構的資質的認證，規范土建結構工程安全性及耐久性的管理體制，學習發達國家先進經驗和技術，以人為本，注重人性化管理與科學管理相結合，逐步淡化技術規范條文的強制性質，并鼓勵科技創新和技術進步；合理制定和設置土建結構設計的安全及耐久性水準，主管部門、研究機構實事求是組織論證，在建筑結構的安全設置水準上，建議集思廣益，收集不同意見，使規范具有實實在在的科學性、先進性和可操作性。

從具體而言可以從兩方面進行考慮：

、設計的安全性：第一，從管理上保證設計的安全性。選擇資質等級高、實力強、管理先進的設計單位，掌握最先進的設計理論及設計方法，擁有最先進的設計設備，其設計人員素質較高，設計經驗比較豐富，其設計成果質量往往也很高。第二，加強理論學習，熟練掌握設計計算理論及方法，提高設計素質。設計人員對設計理論、設計方法的掌握程度直接影響設計質量。第三，設計計算不漏項。一般來說，設計者考慮到的設計計算項目都能滿足安全要求。對幾起設計事故原因的分析表明，設計事故多數是由設計者疏忽而漏掉某個項目引起的。所以在設計時要認真對待，對于每一部分的數據都要認真核對。第四，由于施工人員的文化素質高低不齊，對于有些設計的意圖不太明確，所以，設計者在進行設計的時候，應該竟可能對設計的圖紙進行詳細的標注，說明。以便施工人員都應該能夠理解設計的意圖，能夠嚴格按照圖紙進行施工，從而避免因圖紙的問題造成的工程質量事故。第五，加強過程監管發現問題及時修改設計。設計文件審核實施后，設計單位與施工單位要保持聯系，及時糾正施工人員的理解錯誤，對發現的問題要及時核對設計，發現錯誤及時改正。對施工人員提出的建議，要給以足夠的重視。

、設計的經濟性

首先，從管理的方面來促進工程的經濟效益，在工程的招投標期間，一定要對所有的投標進行對比，每一個投標的方案的基礎是安全，然后再考慮其設計的美觀經濟性，選擇最合適的設計方案，為國家節約開支。其次，在進行設計的時候，設計人員應該吃苦耐勞，對工程施工期間可能節省的費用，都進行仔細認真的核算，不要一味采用標準圖。如果采用標準圖是可以降低設計師的工作量，加快工程設計的進度，在一定程度上可以減少工程設計上的錯誤，但是另一個方面，也造成工程耗資過大，因為都按照標準圖進行施工，但是沒有經過計算，為了安全起見，一般都采用的是標準比較高的材料。再次，注意減少多參數設計時的安全累積。鋼筋混凝土結構構件設計是個多因素問題，涉及材料選擇、截面形狀、尺寸、鋼筋用量、合理布置等，所以，對于同一荷載，設計結果并不惟一，但必須滿足構造和強度要求。在此基礎上，應該使構件美觀經濟。在設計期間，一定要注意對各個工種關系的協調，工程的各個工種一定要以設計的質量為重，注意各個工種的配合。如果每個工種能以大局為重，積極配合，將大大減少工程費用。

（三）、板設計和配筋的結構設計，要分析板長邊和短邊的比值。如果比值＜ 2，則適合采用雙向板計算的方式設計；如果兩者的比值在 2 ～ 3之間，則適合沿著短邊的受力單向板進行計算，并將足夠的構造鋼筋布置在長邊位置。根據工程結構板的具體大小，可按照彈性的方法計算。對于連續雙向板跨中的最大彎矩計算，要求根據荷載分布的具體情況，對滿布荷載進行分解和間隔進行布置。通常是在支承中間柱的位置上固定格板，然后根據實際的支承情況，求得各個區域格板的彎矩。最后將各個區域格板的彎矩進行疊加，就能夠得出跨中的最大彎矩。

總而言之，土木工程的結構是否牢固，直接關系到工程的安全性水平。目前我國很多土木工程的結構設計很不完善，不利于工程結構的耐久性和安全性的保持，存在很大的安全隱患。因此，我們需要根據國家的規范技術要求，在創新技術的同時，提高安全設置的水準，提出土木工程結構設計的對策。

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