土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)題和策略

1、土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)題和策略 經(jīng)濟(jì)社會(huì)的迅猛進(jìn)展，促進(jìn)了我國(guó)土木工程的建設(shè)和進(jìn)展。在土木工程設(shè)計(jì)和施工中，要想對(duì)其質(zhì)量舉行保證，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是重點(diǎn)，是囫圇土木工程建設(shè)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。本文主要闡述了土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的平安方面的問(wèn)題，并且針對(duì)存在的問(wèn)題提出了幾點(diǎn)對(duì)策。 土木工程設(shè)計(jì)的范圍比較廣泛，包括道路工程、建造工程、地下工程、橋梁工程等等。隨著土木工程建設(shè)規(guī)模的漸漸擴(kuò)大，其平安問(wèn)題得到了越來(lái)越多的重視，倘若消失平安和質(zhì)量問(wèn)題，會(huì)導(dǎo)致平安事故的產(chǎn)生，不僅會(huì)危害人們的生命和財(cái)產(chǎn)平安，還會(huì)給國(guó)家?guī)?lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，做好土木工程結(jié)構(gòu)平安設(shè)計(jì)顯得非常的重要。 1土木工程結(jié)構(gòu)平安性概述 土木工程結(jié)構(gòu)

2、的平安性是指結(jié)構(gòu)及其構(gòu)件在荷載等各種可能消失的外加作用下防止破壞崩塌，庇護(hù)人員設(shè)備不受損傷的能力。1.1結(jié)構(gòu)外加作用與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）外加作用一般作用、偶爾作用、導(dǎo)致結(jié)構(gòu)材料性能劣化（如鋼材銹蝕與混凝土腐蝕）的環(huán)境作用或環(huán)境影響。（2）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法結(jié)構(gòu)及其構(gòu)件在其設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)，務(wù)必具有適當(dāng)?shù)钠桨捕群瓦m當(dāng)?shù)睦慰慷?，?yīng)滿意下列三個(gè)方面的基本功能要求：在一般作用或環(huán)境作用下滿意正常使用的適用性要求；在可能消失的一般作用和規(guī)定的偶爾作用下，有足夠的承載力，能夠抵擋崩塌等嚴(yán)峻破壞；在可遇見(jiàn)或不行遇見(jiàn)的偶爾災(zāi)難作用下或受到重大人為影響時(shí)，結(jié)構(gòu)不應(yīng)發(fā)生與其初始緣由不相稱(chēng)的嚴(yán)峻破壞后果，也就是

3、結(jié)構(gòu)務(wù)必具備整體結(jié)實(shí)性和穩(wěn)定性。 （3）對(duì)于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，要保證結(jié)構(gòu)的平安性，就務(wù)必做到以下幾點(diǎn)：在可能發(fā)生的一般作用與規(guī)定的偶爾作用下，結(jié)構(gòu)的每一構(gòu)件（如梁、板、柱及其銜接）都具有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，即構(gòu)件在承載力上的平安性；結(jié)構(gòu)務(wù)必有整體結(jié)實(shí)性，無(wú)論天災(zāi)人禍，結(jié)構(gòu)都不應(yīng)當(dāng)發(fā)生與其不相稱(chēng)的嚴(yán)峻破壞后果；在環(huán)境作用下，結(jié)構(gòu)材料性能的劣化，應(yīng)控制在可采納的程度內(nèi)。注：對(duì)于混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，主要考慮的極限狀態(tài)有承載力極限狀態(tài)（與構(gòu)件的平安性相應(yīng)）和正常使用時(shí)的變形極限狀態(tài)與裂縫極限狀態(tài)。 1.2構(gòu)件承載力的平安設(shè)置水準(zhǔn)（1）在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中，按承載力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)的一般計(jì)算式為：材料強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值無(wú)論在牢

4、靠度或者平安系數(shù)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法中，目前多普遍采用95%保證率的材料強(qiáng)度作為標(biāo)準(zhǔn)值。（2）分項(xiàng)系數(shù)與平安因數(shù)一般荷載作用下：我國(guó)規(guī)范在計(jì)算承載力時(shí)所規(guī)定的材料強(qiáng)度分項(xiàng)系數(shù)比英美的相應(yīng)平安系數(shù)低大約1015%，由表1可以發(fā)覺(jué)，我國(guó)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范構(gòu)件承載力平安設(shè)置水準(zhǔn)在國(guó)際上是最低的。偶爾荷載作用下，我國(guó)規(guī)范只要求在設(shè)計(jì)規(guī)定的偶爾大事發(fā)生時(shí)及發(fā)生后仍能保持必需的整體穩(wěn)定性（除特別用途的建造物外），并且只是規(guī)定地震作用與防火要求，并不考慮可能的爆炸、撞擊與嚴(yán)峻人為錯(cuò)誤以及比規(guī)范規(guī)定烈度更大的地震消失時(shí)如何減輕災(zāi)害性后果的要求。 1.3結(jié)構(gòu)的整體結(jié)實(shí)性對(duì)于結(jié)構(gòu)的整體結(jié)實(shí)性，我國(guó)規(guī)范尚未能夠提出詳細(xì)的分

5、析方法與標(biāo)準(zhǔn)，只能通過(guò)合理的結(jié)構(gòu)方案與結(jié)構(gòu)布置以及牢靠的構(gòu)造措施加以保證。1.4環(huán)境作用我國(guó)土建結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與施工規(guī)范中的重點(diǎn)內(nèi)容是結(jié)構(gòu)在各種荷載作用下的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要求，但是對(duì)于環(huán)境作用下的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要求重視度不足，如干濕、凍融、以及工程四周水、土中有害化學(xué)介質(zhì)侵蝕等環(huán)境問(wèn)題。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，應(yīng)當(dāng)要留意防止混凝土與鋼筋的侵蝕，防止混凝土發(fā)生開(kāi)裂。 2當(dāng)前土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)平安問(wèn)題 2.1土木工程設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)規(guī)范的平安等級(jí)低目前我國(guó)在土木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中依然還存在著比較多的平安隱患，一些土木結(jié)構(gòu)在使用比較短的時(shí)光之后就消失了一些質(zhì)量問(wèn)題，如建造墻體消失裂縫和變形狀況。而國(guó)外一些國(guó)家，一些建造或者橋梁已經(jīng)具有幾百年的

6、歷史，但是仍舊具有比較完整的保存，基本上不存在大的質(zhì)量問(wèn)題。導(dǎo)致上述現(xiàn)象的主要緣由是我國(guó)的土木結(jié)構(gòu)平安設(shè)置等級(jí)與國(guó)外一些國(guó)家相比較低。目前我國(guó)抗震設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定的抗震設(shè)防目標(biāo)是小震不壞，中震可修，大震不倒，在這樣的目標(biāo)下舉行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)僅僅能夠?qū)π〉卣鹬碌慕ㄔ毂３制渫旰茫瑢?duì)于大地震就很難保證其結(jié)構(gòu)平安性。 2.2土木工程設(shè)計(jì)時(shí)結(jié)構(gòu)體系的穩(wěn)定性差惟獨(dú)保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性才干夠提高結(jié)構(gòu)的平安性。倘若結(jié)構(gòu)具有比較高的穩(wěn)定性，那么即使建造物受到一定程度上的傷害，也不會(huì)對(duì)建造物的整體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞。但是就我國(guó)目前狀況來(lái)看，土木工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性還比較低，土木工程結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性設(shè)計(jì)技術(shù)方面還較為欠缺，使得土木結(jié)構(gòu)消失塌方

7、、損壞等現(xiàn)象，造成一定的人員損害。像玉樹(shù)地震等帶來(lái)的房屋崩塌等現(xiàn)象都在時(shí)刻告誡我們?cè)黾油聊竟こ谭€(wěn)定性十分關(guān)鍵。 2.3框架柱截面積設(shè)計(jì)不規(guī)范一些地區(qū)對(duì)建造物的抗震等級(jí)要求比較低，因結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)的過(guò)程中通常會(huì)設(shè)計(jì)比較小的框架柱截面積。還有一些結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員為了對(duì)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)舉行控制，在結(jié)構(gòu)體系中對(duì)框架柱的數(shù)量舉行盡可能的削減，對(duì)梁的跨度舉行增強(qiáng)；但是為了滿意設(shè)計(jì)要求，梁的剛度一般都是比較大的，這就會(huì)導(dǎo)致消失強(qiáng)梁弱柱的狀況，違反了強(qiáng)柱弱梁的設(shè)計(jì)理念。強(qiáng)梁弱柱一旦碰到極端天氣或者地震等外力的作用，很簡(jiǎn)單導(dǎo)致建造物梁柱核芯區(qū)等消失不同程度的裂縫現(xiàn)象，導(dǎo)致建造物的使用年限大大的縮短；甚至還可能導(dǎo)致建造物

8、產(chǎn)生坍塌的現(xiàn)象，嚴(yán)峻危害人們的生命和財(cái)產(chǎn)平安。 3增加土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)平安性的主要措施 3.1設(shè)計(jì)方法應(yīng)優(yōu)化隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速進(jìn)展，土木工程建設(shè)速度漸漸加快，務(wù)必加強(qiáng)對(duì)土木結(jié)構(gòu)平安性的重視，按照目前的實(shí)際狀況制定出可行的建造行業(yè)新標(biāo)準(zhǔn)制度。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，相關(guān)設(shè)計(jì)人員應(yīng)該嚴(yán)格根據(jù)國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)舉行設(shè)計(jì)，對(duì)結(jié)構(gòu)的平安性和穩(wěn)定性舉行最大限度的增加。同時(shí)采用的設(shè)計(jì)方法不應(yīng)當(dāng)再局限于線型的小震靠計(jì)算、中震靠構(gòu)造的方法來(lái)舉行設(shè)計(jì)，務(wù)必對(duì)對(duì)每一項(xiàng)工程舉行中震下的驗(yàn)算，對(duì)簡(jiǎn)單產(chǎn)生破壞的結(jié)構(gòu)構(gòu)件實(shí)行有效的加固措施，保證結(jié)構(gòu)體系在中震的狀況下也能夠保持其完好無(wú)損。另外還應(yīng)當(dāng)結(jié)合我國(guó)實(shí)際需要，對(duì)相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)舉行改

9、進(jìn)，借鑒國(guó)外的一些技術(shù)和理念，提高我國(guó)土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的平安性。 3.2重視設(shè)計(jì)人員平安責(zé)任觀念的培訓(xùn)力度設(shè)計(jì)人員在土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中發(fā)揮著重要的作用，對(duì)結(jié)構(gòu)的平安性有著重要的影響。在結(jié)果設(shè)計(jì)過(guò)程中，不僅應(yīng)當(dāng)要求設(shè)計(jì)人員具備扎實(shí)的理論學(xué)問(wèn)和專(zhuān)業(yè)技能。還應(yīng)當(dāng)要求其具有平安責(zé)任觀念和平安意識(shí)。設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過(guò)程中務(wù)必做好反復(fù)計(jì)算工作，保證每一個(gè)數(shù)據(jù)都是有據(jù)可循的。為提高設(shè)計(jì)人員的平安意識(shí)和專(zhuān)業(yè)技能，應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)設(shè)計(jì)人員的培訓(xùn)和學(xué)習(xí)，要求設(shè)計(jì)人員不斷的舉行閱歷總結(jié)，保證設(shè)計(jì)的高質(zhì)量。 3.3加強(qiáng)科研，推進(jìn)創(chuàng)新提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平可以使設(shè)計(jì)成品具有更高的水品，更合理的結(jié)構(gòu)形式，因此要不斷加強(qiáng)創(chuàng)新，不斷進(jìn)展。作為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師不能安于現(xiàn)狀，務(wù)必通過(guò)大量研究并反復(fù)計(jì)算，將成績(jī)運(yùn)用到實(shí)際工程中。惟獨(dú)這樣設(shè)計(jì)出的成品才干越發(fā)平安牢靠。 3.4嚴(yán)格控制建造使用條件在土木工程結(jié)構(gòu)交付使用之后，需要交給建造責(zé)任主體方對(duì)建造的使用要求舉行控制，要求建造物根據(jù)設(shè)計(jì)條件舉行使用，嚴(yán)禁消失超過(guò)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)舉行使用的狀況，提高結(jié)構(gòu)的牢靠性。 3.5做好內(nèi)力組合設(shè)計(jì)土木結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的要點(diǎn)就是內(nèi)力組合設(shè)計(jì)。在內(nèi)力組合設(shè)計(jì)中需要以結(jié)構(gòu)的承載力抗震系數(shù)為依據(jù)，要求抉擇抗震性能比較好的材料，同時(shí)還需要按照受彎梁、偏壓柱、受剪及構(gòu)件承載力等因素舉行結(jié)構(gòu)的承載力抗震系數(shù)的調(diào)節(jié)，從而對(duì)土木結(jié)構(gòu)的承載能力舉行提