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97土木工程结构设计中存在的问题及应对措施探讨罗建刚山西建筑工程集团有限公司山西太原030000摘 要：伴随经济的持续进步，我国各个行业也在同步发展，特别是建筑事业，更是取得了巨大的成绩。但是在土木工程施工进展中，对于结构设计方面，仍然不能大意和马虎，因其质量同人们的生命安全息息相关。相关设计人员务必要加大研究力度，明确现阶段存在的各种问题，采取更有效的应对措施，提高结构设计的科学性和合理性，促进土木工程事业全面建设和发展。关键词：土木工程；结构设计；问题与措施DOI:10.19569/119313/tu.2023180331 土木工程结构设计的必要性在整体土木工程建设与施工流程中，至关重要的就是前期的结构设计质量，也就是说，前期结构设计质量好与坏，都会直接影响到整个土木工程最终呈现的效果，所以，必须要加大重视力度。从整体社会发展的大趋势来看，我国的土木工程建设规模越来越大，相应的建设数量也在不断增加，所以，针对土木工程质量方面，更要严格把控，杜绝一些安全隐患问题，但是在具体土木工程施工进展过程中，若前期设计缺少科学性与合理性，那么就不能为后续施工带来正确的引导与指挥，相应的施工工艺水平也无法最大化发挥，若遇到非常严重的情况，还会导致一系列的安全事故发生，威胁到人们的生命安全。在前期结构设计阶段，缺乏全局性和合理性，那么后续的施工成本费用也会不断提升，导致企业经济利益受损。更为重要的一点，就是站在国家的角度来分析，土木工程作为最重要的基础工程，可以说前期结构设计占据了至关重要的地位，只有保证结构设计的科学性与合理性，杜绝一些可能会出现的问题，才可以保证土木工程质量，促进我国社会的和谐稳定发展1。2 土木工程结构设计中的具体方法2.1 结构可靠度的设计方法在开展结构设计工作中，通常会将概率论作为重要的设计参考依据，对一些有关知识实行深入的研究，且融入具体结构设计中，对结构的极限状态实行分析并掌握，这就是结构可靠度设计方法。针对此种设计方法来讲，其最大的优势就是能够提升结构本身的承载力，为后续的土木工程建设和运用奠定坚实的基础。2.2 多系数极限状态的设计方法在人们的固有思维与既定认知中，所谓的极限状态，就是已经达到了其自身承受的最大限度，无法再承受更多，即临界状态。那么在开展土木工程结构设计的过程中，也要考虑到极限值，不可超过这一极限状态，保证在临界点之下，如若不然，超过了既定的承受力，那么势必会加大安全隐患发生概率。基于此，在开展结构设计工作的流程中，需对正常运用的极限进行充分考虑，明确具体工程的承载极限在哪里，同时也要掌握结构的极限承载力，再进行设计，这就是多系数极限状态的设计方法。针对此方法来讲，最大的优势就是能够保障整体结构设计的安全性，提升后续土木工程的稳定性。2.3 容许应力的设计方法在很早之前，就已经出现了这一设计方法，对于该方法而言，就是以弹性理论为主要的基础，进一步开展的设计工作。在对设计方案进行充分考虑的过程中，我们势必会面临一些不确定的因素，对于这些不确定的因数要建立一个统一系数，然后以这一系数为依据，开展设计工作。但是在现实中，安全系数无法完全确定，大部分都是依靠过往经验所得。而且针对具体材料的强度和塑性，也无法做到统一规范和标准。3 土木工程结构设计中存在的问题3.1 结构设计的牢固性很差在开展结构设计工作的过程中，若不能保证较强的稳定性，那么后续的工程安全，也就无从保证。当下，从整体情况来看，大部分的土木工程结构都缺乏稳定性，相应的工程结构确保牢固性，导致质量隐患大大增加，根本原因就是在最初设计阶段，没有高度重视牢固性这一问题。虽然，一部分土木工程只是局部出现了问题，但是如果遇到一些较强的自然灾害，例如地震等，那么整体的结构就会受到极大的威胁。在开展基础结构设计的过程中，很多设计内容，都缺乏充足的考虑，而且在地质承载力极限状态论证方面，严重不足，只是表面上过得去，一旦遇到一些外力，就会影响结构安全性。在现实中，很多设计人员都不够重视结构设计，没有开展结构牢固性的全面系统分析，导致结构设计的牢固性无法满足工程发展需要，导致各种安全事故发生，威胁人们的生命安全，不利于社会的和谐稳定发展2。3.2 构造柱和承重柱的区分问题针对土木工程来讲，目前依然有很多砖混结构建筑，那么在具体开展结构设计的过程中，若科学合理的配合设建筑设计98计构造柱和承重柱，整个工程的稳定性会大大提升上来，既不会出现墙体开裂的问题，又能很好的对抗地震等自然灾害。但是在现实中，很多设计人员由于自身专业能力不够，设计经验不足，会认为构造柱和承重柱这两者并无太大的差异性，过于混淆化，进而将同一种设计方法运用进来，通过这样的设计，根本无法保证结构的抗震性能，而且在后续工程应用的过程中，还会出现各种各样的结构裂缝，加大沉降概率，严重情况下，还会出现坍塌事故。威胁人们的生命安全。3.3 忽略环境的影响因素在土木工程结构设计的流程中，设计人员无法凭空设计，而是要深入具体的施工现场之中，了解一些周围的环境，明确具体影响因素，最后开展科学有效的设计工作，但是从现实角度来分析，很多设计人员都是凭借过往的经验，根据设计要求，开展设计工作，导致这些环境因素被忽视掉。而结构设计未能将这些环境因素有效融合进来，就会直接影响到土木工程结构的质量，还会影响到其后续的应用寿命，造成安全隐患增大。3.4 结构设计安全性较低在进行土木工程结构设计的流程中，之所以产生安全性较低的问题，根本原因有下述三个：首先，就是设计人员自身缺少技术创新性，很多设计人员在开展设计工作的过程中，都是将一些传统的思想和技术应用进来，而这些旧思想和旧技术根本无法满足现代发展需要，更无法保障土木工程安全性。其次，就是设计人员自身的安全意识较差，所以在具体结构设计的过程中，没有认识到安全性的重要意义，导致一些定位设计和构件连接设计，欠缺考虑，常常出现一些不正确定位或者是连接不完整的情况，这就会加大工程的安全隐患。最后，就是从整体的角度来看，我国在土木工程结构设计方面，水平并不是非常高，在一些设计技术方面，仍然缺乏创新，而且一些设计内容也缺乏规范性，导致结构设计安全性大大降低3。3.5 耐久性较差在进行结构设计的过程中，很多设计人员忽略了这一问题，就是结构耐久性。对于耐久性而言，其主要就是基于荷载作用下的相关结构强度标准，而相关设计人员往往很少考虑到结构本身是否会受到一些腐蚀性的影响因素，导致耐久性受到影响，而且在该方面也缺乏设计规定。3.6 地基设计问题针对土木工程来讲，最为关键一项基础内容，就是地基基础，相应的地基设计也是最不可或缺的一项结构设计内容。但是很多设计人员都存在盲目设计的情况，片面地开展地基勘察工作，缺乏全局性，而且一些勘察技术的应用，也无法满足土木工程发展需求。针对一些混凝土强度和墙体厚度设计方面，也无法满足现实要求，导致整个地基设计缺乏合理性，影响地基的安全性和可靠性，不利于土木工程持续发展。3.7 图纸设计问题针对众多土木工程建设项目来讲，很多施工单位都未认知到图纸设计的重要性，在开展图纸设计工作的过程中，往往敷衍了事，更是存在一种图纸与具体施工分割的情况。施工图纸的设计缺乏合理性，无法保证设计质量，也没有在图纸中，体现出一些施工数据的详细性，导致数据的准确性受到严重影响，那么后续施工进展过程中，一旦出现问题，就是大问题，直接影响土木工程施工质量。4 土木工程结构设计的解决措施分析4.1 完善建筑结构设计在进行结构设计工作的流程中，有关设计人员就要率先明晰一点，就是不论何时何地，都要将工程质量摆在首要地位，同时尽可能地降低经济成本，控制在可承受范围内。对于土木工程的投资人员而言，也要切实了解到，工程质量永远是根本，同时结构设计是决定质量的重要前提，所以，在结构设计上，要加大投入力度，确保督促每一位结构设计人员，可以对自身的设计图纸进行不断改正和完善4。图1框架结构设计。图1 框架结构设计4.2 结构设计的整体性在具体结构设计过程中，设计人员应特别重视一点，就是保证结构设计的整体性。在设计前期阶段，就要深入到整个土木工程之中，了解到整个工程后续施工中可能会涉及的各种环节，明确具体细节，并且深入了解。要最大化地避免出现一些细节设计问题，这样才能为后续施工保驾护航。在对工程结构进行设计的过程中，需要对工程的全面性进行充分考虑，才能使工程的质量得到保证，确保后续施工顺利进展。图2结构设计图。建筑设计99图2 结构设计图4.3 提高结构设计的安全性顾名思义，一个土木工程能否实现可靠运行，根本性取决因素就是具体结构设计的安全性，而要想提高安全性，就要在设计方面加大力度。在施工前期阶段，相关设计人员要以土木工程的实际情况为依据，开展科学全面的设计，在具体设计工作进展的过程中，如果发现了具体设计问题，或者是某一处设计未能贴合实际，应采取切实有效的方法，解决具体问题。在对土木工程结构图纸进行设计的过程中，设计人员应与施工人员进行密切的沟通和交流，这样才能全方位地了解整体施工情况，针对一些施工人员的建议和提议，进行及时的采纳，站在多个角度上，来考虑结构设计安全问题，根本性保证设计安全性5。4.4 结构设计要了解施工实际情况从整体角度来分析，对于设计人员而言，在开展结构设计工作的过程中，最忌讳的一点，就是仅凭自身的设计经验开展主观设计。正确的做法，是需要进入施工现场之中，了解整个工程的实际情况，并且明确一些周围环境的影响要素，确保将这些内容，都有机融合在结构设计工作之中。相关施工人员也要贡献自身的一份力量，提供一些新的想法，让设计人员的设计思想更加完善，同时通过深入沟通和了解，还可以进一步了解到整个施工进展过程中的那些难点和重点，进而设计人员在开展结构设计工作的过程中，加大重视力度，开展详细设计，这样才能根本性的保证结构设计的全面性和权威性，为后续施工提供正确的指导方向6。4.5 选择优秀的土木工程结构设计人员土木工程结构设计质量，同设计人员自身的综合实力以及专业素养是脱离不开的。所以，相关企业应将较高质量且具备较强专业素养的设计人员选进来，开展结构设计工作，在拥有了充足的后备力量之后，才能根本性提高结构设计质量，促进土木工程建设和发展。当然，仅仅引进一些较强能力的设计人员，还远远不足。随着时代的不断发展，人们对于土木工程方面的需求也越来越高，所以，相关企业必须要针对内部的所有结构设计人员，开展全面化和系统化的培训，这样，设计人员才能拥有源源不断的知识力量，而且在不断设计的过程中，积累更多的设计经验，最终根本性提高结构设计效果。此外，虽然在整个土木工程施工进展过程中，设计人员无须深入其中，参与施工，但是每一位设计人员，都要具备较高的责任意识，同时也要具备一种使命感，这样，才能让其更认真对待自身的工作，在设计过程中，付出百分之百的心力，保证结构设计合理性，提高土木工程质量，促进土木事业的长效持久发展。4.6 精细图纸设计，提高设计经济性在具体结构设计流程中，务必需进一步精细化处理图纸，而且不论是任何一个设计细节，都要做到详细说明，这样相关施工人员才能更好地理解相关设计内容。若在设计过程中，没有做好细化处理工作，那么就会导致施工人员未能充分理解，导致一些错误认识的情况，进而引发后续施工问题。所以，结构设计人员必须要详细说明每一项设计内容。在具体结构设计过程中，相关设计人员还要将经济性考虑在内，虽然在现实中标准图可以让设计速度进一步加快，但是整体的计算缺乏精确性，导致设计准确性大打折扣，在后续施工过程中，就会增加成本，不利于企业长效持久发展。因此，设计人员在开展结构设计工作的过程中，不仅仅要对图纸的精细化设计问题进行充分考虑，确保不错过任何一个细节，还要切实考虑到设计成本问题，为后续土木工程施工顺利进展奠定坚实的基础。5 结语综上所述，土木工程施工与建设的根本就是结构设计，基于此，有关企业和设计人员不可有任何一丝一毫的马虎和懈怠。在具体开展结构设计工作的过程中，由于存在很多问题，所以相关人员必须要深入具体问题之中，认识到这些问题的危害，并且从现实角度出发，结合工程实际情况，不断优化和完善，在设计过程中，需要尤其考量结构的安全性以及耐久性问题，根本原因就是这会直接影响到人们本身的生命安全。作为结构设计人员，承担的责任非常大，必须要不断努力学习，完善自身的理论知识，提高自身的专业素养，在不断积累经验的过程中，汲取更多的养分，这样才能深化到结构设计之中，保证设计效果，最终提升设计质量。参考文献：1 陈仁涛.土木工程建筑结构设计中的问题与策略J.建材与装饰,2020,5:108-109.2 杨聪聪,陈敏.土木工程建筑结构设计中的问题与解决策略探讨J.建筑与装饰,2020,7:16+20.3 洪云.土木工程建筑结构设计问题及优化措施J.建材与装饰,2021,17(32):53-54.4 吴化伟.土木工程建筑结构设计中的问题研究J.建材与装饰,2021,17(12):102-103.5 王越.土木工程建筑结构设计中存在的问题分析J.全面腐蚀控制,2021,35(9):117-119.6 任志君.土木工程结构设计中存在的问题及对策J.建材与装饰,2021,17(2):62-63.作者简介：罗建刚，本科，山西建筑工程集团有限公司，项目经理，中级工程师，研究方向：建筑工程。建筑设计