土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在的問題及對(duì)策

陳海旭

（貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院， 貴州 畢節(jié) 551700）

安全性與耐久性乃當(dāng)代土木建筑工程需遵循的兩大原則，其與土木工程設(shè)計(jì)具有十分密切的關(guān)聯(lián)，當(dāng)土木工程設(shè)計(jì)不夠規(guī)范嚴(yán)謹(jǐn)時(shí)，土木建筑工程的安全性與耐久性勢(shì)必將受到折損。透過相關(guān)現(xiàn)象，我們發(fā)現(xiàn)我國土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中仍存在一系列亟待完善的問題。為此，相關(guān)部門應(yīng)細(xì)致地剖析現(xiàn)存問題，并透過現(xiàn)象窺見問題本質(zhì)，從而采取可行有效的解決對(duì)策。

1 關(guān)于土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的簡述

現(xiàn)代土木工程指利用各種施工機(jī)械進(jìn)行勘察、施工的活動(dòng)，其又可以被理解為因人類需求而開展的設(shè)施建造。隨著民眾生活水平的逐步提升，其對(duì)于建筑功能有了更為嚴(yán)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(shè)計(jì)方則需借助更為科學(xué)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案來滿足民眾的需要。一般而言，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作會(huì)先于土木施工工作，其對(duì)于土木建筑工程具有一定的指導(dǎo)作用。當(dāng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不夠科學(xué)合理時(shí)，后續(xù)的工程環(huán)節(jié)則將受到嚴(yán)重影響，建筑的使用安全也得不到完全保障。因此，相關(guān)部門應(yīng)始終對(duì)土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)保持高度謹(jǐn)慎的態(tài)度，力求徹底完善不合理的設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)，從而確保建筑的安全性與穩(wěn)固性并推動(dòng)我國建筑行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

2 土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)現(xiàn)存問題的探微

1、工程設(shè)計(jì)的安全標(biāo)準(zhǔn)較為寬松

現(xiàn)階段土木工程設(shè)計(jì)的安全標(biāo)準(zhǔn)仍相對(duì)寬松，對(duì)于部分細(xì)節(jié)并未實(shí)施十分嚴(yán)格的把控。從現(xiàn)行的安全標(biāo)準(zhǔn)來看，其重心在于結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力、安全系數(shù)、工程可靠度、結(jié)構(gòu)耐久性等方面。與國外相關(guān)行業(yè)相較，我國的土木工程設(shè)計(jì)規(guī)范仍存在一定短板，這也是導(dǎo)致土木工程質(zhì)量有所欠缺的主要因素之一。

2、工程設(shè)計(jì)的可靠度仍有待提升

土木結(jié)構(gòu)的一大設(shè)計(jì)原則即為在確保構(gòu)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(guān)現(xiàn)狀來看，該類事件仍時(shí)有發(fā)生，工程設(shè)計(jì)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(zāi)害或是火災(zāi)時(shí)，建筑則顯得十分脆弱，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)霈F(xiàn)整體崩塌的情形。尤其針對(duì)地質(zhì)情況相對(duì)惡劣的地帶或土質(zhì)疏松的地帶而言，土建結(jié)構(gòu)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(guān)，其后續(xù)使用安全則難以得到萬全保障。

3、建筑結(jié)構(gòu)的耐久性相對(duì)有限

透過行業(yè)現(xiàn)狀，我們發(fā)現(xiàn)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(jié)構(gòu)強(qiáng)度，而不重視對(duì)于環(huán)境因素（干濕、凍融侵蝕等）、化學(xué)侵蝕的耐久性。相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的缺乏使得我國土木工程對(duì)于耐久性的控制過于片面，其效果仍不盡人意，在特殊環(huán)境下，建筑的使用安全亦難以得到保障。此外，現(xiàn)階段部分工程人員的維護(hù)意識(shí)相對(duì)缺乏，由于鋼筋蝕銹、混凝土碳化而導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)安全隱患仍時(shí)有發(fā)生。

4、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)缺乏全局觀念

部分土木工程在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)仍缺乏全局觀念，忽略了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的整體性，而一味深究單一的設(shè)計(jì)因素，從而導(dǎo)致土木工程存在一定“缺口”。土木工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)往往“牽一發(fā)而動(dòng)全身”，任何設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)的不合理都會(huì)造成連鎖反應(yīng)，從而導(dǎo)致整體設(shè)計(jì)方案的不合理。

3 如何優(yōu)化土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的現(xiàn)存問題

1、從準(zhǔn)備階段入手，擬定科學(xué)合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案

為全面提升土木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的科學(xué)性，相關(guān)人員可從準(zhǔn)備階段入手就各個(gè)設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)詳加探討。首先，建筑設(shè)計(jì)人員應(yīng)嚴(yán)格遵守相關(guān)的設(shè)計(jì)原則，這要求設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過程當(dāng)中以國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)作為設(shè)計(jì)依據(jù)，并以滿足具體工程指導(dǎo)文件的要求作為設(shè)計(jì)目標(biāo)。其次，相關(guān)設(shè)計(jì)人員應(yīng)對(duì)居民對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的具體需求進(jìn)行細(xì)致入微的分析。為實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，相關(guān)設(shè)計(jì)人員可借鑒相關(guān)工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)方案，

最后，在設(shè)計(jì)前期準(zhǔn)備階段，相關(guān)設(shè)計(jì)人員應(yīng)全面考慮建筑的性能和質(zhì)量。通常來說，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)選型、構(gòu)造措施、功能布局等進(jìn)行深度發(fā)掘，從而不斷加以完善優(yōu)化。一般而言，設(shè)計(jì)人員需首先確定梁柱構(gòu)件的參數(shù)，并使用節(jié)點(diǎn)將各個(gè)構(gòu)件“串聯(lián)”，從而分析承受的水平與豎向荷載，當(dāng)建筑為高層建筑時(shí)，風(fēng)向負(fù)載也應(yīng)納入分析范疇。對(duì)于框架結(jié)構(gòu)則應(yīng)盡量選用鋼筋混凝土現(xiàn)澆桿件，從而提升其整體性與抗震性。基礎(chǔ)布置則應(yīng)綜合考慮上部結(jié)構(gòu)、地質(zhì)條件及施工條件等。例如，當(dāng)建筑較低時(shí)，可采用獨(dú)立基礎(chǔ)模式；當(dāng)建筑較高時(shí)則可以選用綜合基礎(chǔ)模式。

2、從設(shè)計(jì)觀念入手，時(shí)刻保證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的整體性

土木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)時(shí)刻將整體性置于首要位置，力求細(xì)致分析所有的工程細(xì)節(jié)，從而避免“蝴蝶效應(yīng)”的出現(xiàn)。此外，在土木工程當(dāng)中，施工人員的綜合素質(zhì)仍相對(duì)有限，過于復(fù)雜的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙并不利于這類人群理解參照，由于讀圖出入而導(dǎo)致的施工問題時(shí)有發(fā)生。考慮到這一因素，在工程設(shè)計(jì)過程當(dāng)中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)參照施工方的執(zhí)行力進(jìn)行設(shè)計(jì)。簡言之，設(shè)計(jì)人員應(yīng)保證施工方案高度可行。為此，設(shè)計(jì)方應(yīng)盡量將設(shè)計(jì)圖紙簡化，從而有效避免因讀圖錯(cuò)誤而引發(fā)的施工問題。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完結(jié)后，設(shè)計(jì)人員應(yīng)再三嚴(yán)加審核，力求在在圖紙未出臺(tái)階段就確保圖紙的精確性。

3、從設(shè)計(jì)安全入手，優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全問題

隨著建筑設(shè)計(jì)理念的轉(zhuǎn)變和我國民眾安全意識(shí)的提升，安全問題儼然成為了當(dāng)代建筑工程中的首要問題。在進(jìn)行土木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)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(zhì)量，設(shè)計(jì)人員務(wù)必從工程結(jié)構(gòu)入手，欲確保施工方可順利實(shí)施質(zhì)量與安全監(jiān)控，設(shè)計(jì)方則必須為施工方提供安全可行的設(shè)計(jì)方案。為此，相關(guān)管理人員需不斷細(xì)化設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，并參照工程實(shí)際開展結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作。上文中提到，國外相關(guān)領(lǐng)域的安全設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)較國內(nèi)而言相對(duì)嚴(yán)苛，因此，施工單位可引入國外領(lǐng)域的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，并對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性詳加論證，以提升土木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性。

4 結(jié)語

綜上所述，現(xiàn)階段我國土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)反映出了整體意識(shí)低下、安全性有待提升、耐久性控制不嚴(yán)格、可靠度有所欠缺等問題。為此，設(shè)計(jì)人員應(yīng)從準(zhǔn)備階段、設(shè)計(jì)觀念、設(shè)計(jì)安全等方面入手，提升土木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的科學(xué)性、嚴(yán)密性、安全性。