土木工程結構設計存在的問題及設計措施

辛乃犇

摘 要 現階段來看，人們對于建筑有了更高的要求，包括建筑的規模、功能、內部設備以及外觀等多個方面，在要求質量的同時，還要保證經濟效益上的穩定，這對于土木建筑工程來說有著一定的難度。在科學技術以及全球一體化的發展情況下，已經有一些新型施工工藝以及材料應用到建筑工程中，并且起到了一定的作用，與過去的土木建筑相比，現階段的建筑工程已經逐漸向智能化與自動化發展，許多機械設備的應用，大幅度地提高了施工的工作效率，降低成本上的投入，解決施工過程中的難題，但是與此同時，建筑市場的競爭也在逐步提高，在這種環境背景下，人們對于建筑有了新的要求，包括質量、功能和外觀等多個方面，這就需要相關人員做好施工前的勘測以及設計，尤其是對于結構設計來說，如何滿足消費者的需求，找到過程中存在的問題，并且做好優化設計是現階段工作人員的主要研究方向。

關鍵詞 土木工程;土木建筑;結構設計;優化措施

1土木工程建筑結構設計中存在的問題

1.1 結構圖紙設計中的問題

結構施工圖是土木建筑中結構設計的重點內容，也是承重構件布置上的主要依據，在結構施工圖中，對于建筑的材料以及規格等方面都有著標準的劃分。在圖紙設計的過程中，目前存在的主要問題在于基礎平面圖的繪制以及工程計算等方面的問題。首先，在基礎平面圖的繪制過程中，有些設計師并沒有對所有的細節進行完善，有些工作并沒有在平面圖中顯示出來，例如，定位軸線以及施工后澆帶等方面的工作，這些施工工藝與建筑的質量有著密切的聯系，也是工人在施工過程中的主要依據。其次，平面圖中的符號和元素不全也是其中存在的問題，有些工藝在設計過程中沒有進行詳細的編號，尤其是對于不同的樁來說，它有著不同的規格，如果沒有進行相應的編號，很可能會在施工中造成混亂的現象。另外，需要注意的是，在工程計算的過程中存在的問題，設計師在結構設計過程中需要對某些環節進行計算，得到具體的參數，但是有些設計師對于計算過程沒有進行二次核驗，導致許多參數存在一定的問題。

1.2 地基設計方面的問題

地基設計是土木建筑設計過程中的基礎，對于結構的安全以及穩定有著重要的作用，隨著建筑承重能力的提高，在地基設計過程中也有了很多方面的壓力。這也就導致在地基設計中，存在一些原則上的問題。首先，在土木建筑的地基設計過程中，設計師沒有考慮到在施工過程中，由于建筑的自重從而導致的壓縮以及沉降不均勻的問題，特別是有些建筑它的自重并不是理論上的數據，還需要考慮在施工過程中所施加的壓力，這就導致在地基下沉過程中出現不平衡受力的情況，如果當地基所承受的荷載能力較大時，不均勻沉降的可能性也在提高。其次，設計師在設計的過程中沒有考慮到地基滲漏方面的問題，沒有采取有效的防水措施，對于水量的設置范圍沒有從長遠角度來考慮，如果經過長時間的累積，地基的滲透量超過一定的范圍，就可能引發一些嚴重的安全事故[1]。

1.3 抗震設計存在的問題

在現代的建筑結構設計過程中，由于它的高度有著不同的特點，而且從城市發展來看，房屋建筑逐漸朝著高層建筑發展，在這種情況下，為了進一步提高建筑的穩定性，避免自然災害對建筑結構上的影響，應該加強抗震方面的設計。現階段來說，在抗震設計的過程中，仍然存在一些問題，主要體現在以下方面。首先，有些設計在設計過程中沒有從綜合方面進行考慮，導致有些承重柱的橫截面太小，當建筑受到一定的外力作用時，就會降低結構中的穩定性，很容易引發建筑的倒塌現象。其次，在抗震設計過程中，我國關于這方面有著抗震等級的明確規定，但是在實際的設計過程中，不應該按照抗震等級作為設計中的主要指標，因為在不同的建筑工程中，它的地理環境是不同的，也可能導致理論和實際中的不匹配，造成安全隱患。

2土木工程建筑結構設計的優化措施

2.1 結構施工圖設計中的優化

在結構圖紙的設計過程中，設計師需要從圖紙的應用角度來進行考慮，保證設計圖紙的完整性，準確性以及靈活性。首先，在圖紙設計過程中，設計師應該明確建筑中的具體項目類型，繪制出相應的定位軸線以及基礎構建，明確它們的具體位置以及尺寸、編號等，從而保證在施工過程中可以做好細節上的問題。其次，設計師還應該對一些重點工程進行詳細的分解，尤其是在施工技術以及材料的選擇上，確定它的合理性，保證計算過程中的準確性，包括基坑深度、承載力以及橫截面的參數等方面。

2.2 地基結構設計中的優化

在土木建筑的地基設計過程中，設計部門的工作人員需要對現場進行實地勘測，根據相應的地質報告以及工程的主要信息，來確定在施工過程中建筑物的自重以及外界施加的壓力，從而確定它的荷載范圍，由專業的工作人員進行底面積的測繪以及計算，保證地基設計過程中的穩定性，避免由于外界壓力導致沉降不均勻的現象發生。其次，還應該考慮在設計過程中的施工技術以及材料，以具體的工程為準，選擇合適的地基處理技術，通常來說包括獨立地基、淺地基以及深地基和樁基等，在材料的選擇中，也要保證材料的強度等級，確定它的主要性能，保證在施工過程中的質量問題，對可能用到的鋼筋進行計算，從地基的內部預應力進行考慮。另外，在地基壓實的設計工作中，盡可能保證材料上的穩定性，避免選擇類似于軟土性能的材料，避免材料自身存在壓縮或者膨脹的現象，注意結構上的緊密性。

2.3 抗震設計中的優化

在土木建筑的抗震結構設計過程中，應該注意設計過程中計算數據的準確性，保證承重柱中橫截面積達到一定的標準，在施工之前要進行預應力方面的測驗，保證它可以承受住一定范圍的外界作用力。其次，在設計過程中，要保證支柱、剪力墻以及橫梁之間達到了一定的平衡，在設計過程中避免剛度太強，要具有一定的變性能力，可以根據外力作用來調節自身的承受能力，對剪力墻進行有效的保護，提高建筑本身的抗震能力[2]。

3結束語

總而言之，人們對于土木工程中的建筑質量有了更高層次的要求，這也需要加強結構設計上的優化，從基本的設計原則出發，明確結構設計中可能存在的問題，從地基設計、圖紙設計以及抗震設計等多個方面做好優化措施，加強員工的管理，從而提高結構設計過程的整體水平。

參考文獻

[1] 邱志剛.基于土木工程建筑結構設計的優化分析[J].建材與裝飾，2020（7）：116-117.

[2] 辛路.土木工程建筑結構設計優化分析[J].居舍，2019（7）：110，117.