土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中對(duì)結(jié)構(gòu)安全的把握及思考

1、土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中對(duì)結(jié)構(gòu)安全的把握及思考摘要：文章從土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則性出發(fā)，探討了提高土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全性問 題的有效措施，并結(jié)合工程實(shí)例加以論述，旨在為了掌握土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的土建 安全性問題，以便做好有效的預(yù)防工作。關(guān)鍵詞：土建結(jié)構(gòu)；安全性；設(shè)計(jì)原則；措施近年來(lái)，隨著我國(guó)城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展中，土建的數(shù)量不斷增多。隨之而來(lái)的土 建安全性引起了人們的廣泛關(guān)注。土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是在土建施工中至關(guān)重要的，是 整個(gè)工程建設(shè)中不可或缺的環(huán)節(jié)，直接關(guān)系到土建物的安全、經(jīng)濟(jì)和合理化以及 人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。因此，土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要高度重視。特別是土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)， 避免脫離實(shí)際胡亂參照和套用其他的設(shè)計(jì)成果，應(yīng)采用科學(xué)先進(jìn)的設(shè)

2、計(jì)方法以及 嚴(yán)格按規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。那么，如何提高土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)土建安全性問題具有重 要的研究意義。下面結(jié)合筆者的工作實(shí)踐，就土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中對(duì)結(jié)構(gòu)安全的把握 進(jìn)行探討。1土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則在土建工程中，土建結(jié)構(gòu)安全性需要科學(xué)、合理化設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)體系需要多重 設(shè)防。根據(jù)建設(shè)的實(shí)際需要和人們對(duì)藝術(shù)性的追求，設(shè)計(jì)理念隨之不斷提升。土 建的結(jié)構(gòu)形式是豐富多彩的，土建結(jié)構(gòu)形式更是復(fù)雜化、多樣化。傳統(tǒng)的高層結(jié) 構(gòu)采用框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)合，而如今，一些創(chuàng)新的嘗試已隨處可見。比如使用 多種結(jié)構(gòu)形式相結(jié)合，或者直接采用新型結(jié)構(gòu)形式。隨著土建技術(shù)的發(fā)展，節(jié)點(diǎn) 設(shè)計(jì)已經(jīng)成為了高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要組成部分。特別是在鋼結(jié)構(gòu)高

3、層結(jié)構(gòu)安全中， 不同的節(jié)點(diǎn)受力情況可能不同，受力方式也可能不同，所以節(jié)點(diǎn)在一定程度上會(huì) 影響到結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求。在土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則中，一般遵循多重防護(hù)原則、適度 的彈性原則、土建結(jié)構(gòu)整體性原則等。1.1多重防護(hù)原則當(dāng)外力沖擊土建結(jié)構(gòu)時(shí)，土建物的安全需要多重結(jié)構(gòu)防護(hù)和保障。單一的安 全構(gòu)件維護(hù)不了土建安全體系，需要多重安全結(jié)構(gòu)來(lái)抵抗外力沖擊。從而避免發(fā) 生土建工程事故，進(jìn)而保證土建工程充分的安全性。同時(shí)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中， 也運(yùn)用不同計(jì)算軟件或模型對(duì)同一土建結(jié)構(gòu)進(jìn)行核查對(duì)比，目的也是起到多重防 護(hù)的作用。1.2適度的彈性原則土建結(jié)構(gòu)必須有適度的彈性，如果土建結(jié)構(gòu)剛度過大，其變形能力就會(huì)很差， 當(dāng)在

4、地震力作用下，能量無(wú)法及時(shí)釋放，巨大的能量讓結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞；如果體系 硬度過軟，穩(wěn)定性就會(huì)很差。首先，自身結(jié)構(gòu)安全性和舒適性可以存在問題；同 時(shí)也容易在偶然外力作用下發(fā)生安全問題。1.3 土建結(jié)構(gòu)整體性原則結(jié)構(gòu)整體性能夠迅速消減和傳遞強(qiáng)大外力，保證土建免遭破壞。因此土建設(shè) 計(jì)者盡可能疏通土建構(gòu)件中的各個(gè)關(guān)節(jié)，使構(gòu)件受力關(guān)系傳遞清晰，能夠順暢消 減外力所帶來(lái)無(wú)相關(guān)的影響。結(jié)合相關(guān)的知識(shí)進(jìn)行科學(xué)性的受力分析，合理配置 受力構(gòu)件，增加土建的受力能力，使土建構(gòu)件能夠保持整體性。2 土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中對(duì)結(jié)構(gòu)安全的把握土建安全性問題，是人們一直關(guān)心和渴望性的問題。它直接關(guān)系到人們的生 命財(cái)產(chǎn)安全，是一個(gè)至關(guān)重要

5、的問題，而結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)安全性的控制是重中之重。 為此，筆者對(duì)土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)土建安全性提出一些有效的措施。2.1提升土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員的素質(zhì)和安全意識(shí)在設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該認(rèn)識(shí)到工程事故所帶來(lái)結(jié)果的嚴(yán)重性。嚴(yán)格遵 守規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)和利用工作經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)真做好每一個(gè)基本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，努力做到精益 求精。不能抱有只要能完成設(shè)計(jì)工作就事不關(guān)己的工作態(tài)度，要時(shí)時(shí)刻刻正確對(duì) 待土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，具有高度確保土建安全的社會(huì)責(zé)任意識(shí)。2.2提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載能力的安全性材料質(zhì)量和強(qiáng)度關(guān)系到結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載能力的安全性。在土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，要 盡量使用質(zhì)量和強(qiáng)度系數(shù)比較好的材料。避免因?yàn)槟承┎牧隙绊懡Y(jié)構(gòu)構(gòu)件整體 性，進(jìn)而影響承載力而

6、帶來(lái)土建安全性的問題。2.3開拓創(chuàng)新，開發(fā)新的設(shè)計(jì)軟件隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，復(fù)雜超高層發(fā)展迅速。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論和程序 有時(shí)達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，需要高新科技設(shè)計(jì)軟件來(lái)完成設(shè)計(jì)。由于力學(xué)模型比較復(fù) 雜，難以精密計(jì)算結(jié)構(gòu)構(gòu)件的受力情況，造成對(duì)某些構(gòu)件的承載能力設(shè)計(jì)處理不 全面和不理想，使土建安全性得不到保證。這就需要重新開發(fā)新的設(shè)計(jì)軟件，使 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)達(dá)到進(jìn)一步完善。3實(shí)例分析某高層住宅樓，總建筑面積為2.1萬(wàn)m2。住宅部分首層架空，轉(zhuǎn)換層以上為 27層、28層、29層住宅，一層和兩層為防空地下室及停車庫(kù)。地下土建面積：2 106.85 m2；人防總建筑面積：1210.9 m2，建筑類別為一類，抗震設(shè)

7、防烈度為8， 框支剪力墻結(jié)構(gòu)。3.1抗震設(shè)計(jì)措施土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)考慮因素多樣，受外力作用工況復(fù)雜。除考慮常規(guī)設(shè)計(jì)中的豎 向荷載、風(fēng)荷載，還要考慮強(qiáng)烈地震作用。為了防止結(jié)構(gòu)在地震中倒塌，特別需 要在構(gòu)造設(shè)計(jì)上保證結(jié)構(gòu)具有良好的延性，因而要采取有效的措施。3.2減輕土建的自重減輕土建房屋自重是提高結(jié)構(gòu)抗震能力的有效辦法，地震效應(yīng)是與土建的質(zhì) 量成正比。如果在土建中土建物質(zhì)量比較大，那么相應(yīng)的地震效應(yīng)也會(huì)很大。作 用于結(jié)構(gòu)上地震剪力也會(huì)變大，土建就很容易遭受破壞，造成土建安全性的影響。 因此，在高層房屋土建中，必須減輕土建的自重。宜采用高強(qiáng)度的材料作為結(jié)構(gòu) 構(gòu)件，采用輕質(zhì)材料砌筑非結(jié)構(gòu)構(gòu)件和圍護(hù)墻體。比

8、如用鋼結(jié)構(gòu)作為高強(qiáng)度框架 構(gòu)件，玻璃作為上層輕質(zhì)的維護(hù)墻體材料。這樣可減輕房屋自重，既減小了豎向 荷載作用下構(gòu)件的內(nèi)力，使構(gòu)件截面變小，又可減小結(jié)構(gòu)剛度和地震效應(yīng)。不但 能節(jié)省材料，降低造價(jià)，還能增加使用空間。減輕房屋自重能夠使地基基礎(chǔ)的處 理方法變得簡(jiǎn)單，方式選擇更加多樣、合理，這在軟弱土層有突出的經(jīng)濟(jì)效益。3.3垂直結(jié)構(gòu)的調(diào)整土建的側(cè)向剛度不宜下小上大的現(xiàn)象，且應(yīng)盡量防止剛度突變。顯然，轉(zhuǎn)換 層的結(jié)構(gòu)正好有此種情況。該工程是高位轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換層垂直方向等效側(cè)向剛度比 規(guī)范有嚴(yán)格的控制。在設(shè)計(jì)過程中，需要強(qiáng)化下部、弱化上部，盡量避免出現(xiàn)薄 弱層?？刹捎玫姆椒ㄓ幸韵聨追N。（1）應(yīng)協(xié)商好土建設(shè)計(jì)師，使剪力墻盡可能多的落地。必要時(shí)不伸出底部增 設(shè)部分剪力墻，可以有效地增大底部剛度。（2）剪力墻底部不應(yīng)開洞，避免剛度削弱太多。（3）采用高強(qiáng)度水泥材料，以提高墻混凝土強(qiáng)度等級(jí)。4結(jié)語(yǔ)綜上所述，土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)土建安全性是非常重要的。土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)者要遵守 相關(guān)規(guī)范下，具有與時(shí)俱