浅谈土木工程结构设计中存在的问题及对策

边志强

摘要：土木工程结构方面的设计是施工质量的保证，也是工程安全的基础，所以土木工程的结构设计在工程中是非常重要的，它贯穿于整个建筑环节，不仅关系着建筑水平的高低，还关系着人们生命财产的安全和国家基础事业的发展。本文主要分析了我国的土木工程结构设计在建筑中存在的问题，并提出相关的措施建议，为我国的建筑业能够更好的发展，出谋划策。

关键词：土木工程；结构设计；安全质量

中图分类号： TB482.2 文献标识码： A

近年来，我国经常发生土木工程的事故，给企业或国家都造成了经济上的损失，也给人们的生命安全带来了隐患。在我国针对这一情况颁布了质量终身负责制后，工程事故发生的频率有所减少了，而由于设计原因引起的事故在总事故中的比例有所增加。还有，我国的设计师往往因为怕担负设计问题的责任，在设计的时候过于保守，这给国家造成了经济上的浪费。因此，工程结构设计既要保证安全又要经济合理。

一、土木工程结构设计存在的问题

土木工程结构的安全性与结构设计息息相关，目前大多数土木工程结构存在以下几方面的质量通病。

、结构设计牢固性差

土木工程的结构是否牢固直接关系到工程的安全性水平。目前，土木工程的牢固性问题已成为工程结构常见的质量隐患。尽管局部结构的损坏不会破坏整体结构，但一旦发生地震、火灾或者爆炸事故，将是对结构的延性设计、冗余度设计的极大考验。譬如基础结构设计没有充分考虑到地质承载能力等情况，对于设计的论证不足，自然难以保证外力破坏下工程结构的安然无恙。目前我国很多土木工程在结构设计上很不完善，给土木工程建筑物的坍塌、损坏等重大伤亡事故埋下了伏笔。如汉川地震时，房屋的大范围倒塌。这也从侧面说明了结构牢固性的重要性。

、构造柱和承重柱的区分问题

土木工程砖混结构建筑的构造柱和梁圈梁配合设计，可以对防止墙体开裂产生良好的效果，是提高房屋建筑抗震水平的重要措施。实际上，设计人员混淆了构造柱和承重柱的概念，将承重柱的设计方法直接套用到构造柱设计当中。因此难以抵抗地震的震动强度，从而导致结构裂缝、沉降等，甚至引起建筑物倒塌。另外。为了方便分析承重柱受力，将其截面面积设计得太小。这样在外力的作用下，柱体和梁体就会出现开裂问题。

、忽略环境影响因素

土木工程设计除了需要考虑安全性和耐久性问题，还需要综合温度、湿度、水土酸碱度、化学腐蚀等环境因素，但在实际的设计工作中，环境是经常被忽略的因素，而这些因素对混凝土和钢筋又具有很大的负面影响。既不利于工程结构的耐久性和安全性的保持，也存在很大的安全隐患。

二、加强木工工程安全性和耐久性的建议及对策

改善我国土建结构工程的安全性与耐久性，是符合社会发展和社会稳定的基本要求。总的来说土木工程结构设计的问题需要引起国家有关部门的重视：建议国家及相关研究单位或机构，强化对混凝土工程耐久性及对特殊环境状态下耐久性的基础理论研究，并制定技术规范和有关法规标准及监督措施；科学的编制相应的技术标准，对于土建结构工程的检测与评估要建立从业人员的注册制度和从业机构的资质认证与监管体制与常设机构；完善土建结构工程使用阶段的正常检测与维护机制，强化结构耐久性和使用寿命的概念和意识；用科学的管理手段把握和约束从业人员的注册和从业机构的资质的认证，规范土建结构工程安全性及耐久性的管理体制，学习发达国家先进经验和技术，以人为本，注重人性化管理与科学管理相结合，逐步淡化技术规范条文的强制性质，并鼓励科技创新和技术进步；合理制定和设置土建结构设计的安全及耐久性水准，主管部门、研究机构实事求是组织论证，在建筑结构的安全设置水准上，建议集思广益，收集不同意见，使规范具有实实在在的科学性、先进性和可操作性。

从具体而言可以从两方面进行考虑：

、设计的安全性：第一，从管理上保证设计的安全性。选择资质等级高、实力强、管理先进的设计单位，掌握最先进的设计理论及设计方法，拥有最先进的设计设备，其设计人员素质较高，设计经验比较丰富，其设计成果质量往往也很高。第二，加强理论学习，熟练掌握设计计算理论及方法，提高设计素质。设计人员对设计理论、设计方法的掌握程度直接影响设计质量。第三，设计计算不漏项。一般来说，设计者考虑到的设计计算项目都能满足安全要求。对几起设计事故原因的分析表明，设计事故多数是由设计者疏忽而漏掉某个项目引起的。所以在设计时要认真对待，对于每一部分的数据都要认真核对。第四，由于施工人员的文化素质高低不齐，对于有些设计的意图不太明确，所以，设计者在进行设计的时候，应该竟可能对设计的图纸进行详细的标注，说明。以便施工人员都应该能够理解设计的意图，能够严格按照图纸进行施工，从而避免因图纸的问题造成的工程质量事故。第五，加强过程监管发现问题及时修改设计。设计文件审核实施后，设计单位与施工单位要保持联系，及时纠正施工人员的理解错误，对发现的问题要及时核对设计，发现错误及时改正。对施工人员提出的建议，要给以足够的重视。

、设计的经济性

首先，从管理的方面来促进工程的经济效益，在工程的招投标期间，一定要对所有的投标进行对比，每一个投标的方案的基础是安全，然后再考虑其设计的美观经济性，选择最合适的设计方案，为国家节约开支。其次，在进行设计的时候，设计人员应该吃苦耐劳，对工程施工期间可能节省的费用，都进行仔细认真的核算，不要一味采用标准图。如果采用标准图是可以降低设计师的工作量，加快工程设计的进度，在一定程度上可以减少工程设计上的错误，但是另一个方面，也造成工程耗资过大，因为都按照标准图进行施工，但是没有经过计算，为了安全起见，一般都采用的是标准比较高的材料。再次，注意减少多参数设计时的安全累积。钢筋混凝土结构构件设计是个多因素问题，涉及材料選择、截面形状、尺寸、钢筋用量、合理布置等，所以，对于同一荷载，设计结果并不惟一，但必须满足构造和强度要求。在此基础上，应该使构件美观经济。在设计期间，一定要注意对各个工种关系的协调，工程的各个工种一定要以设计的质量为重，注意各个工种的配合。如果每个工种能以大局为重，积极配合，将大大减少工程费用。

（三）、板设计和配筋的结构设计，要分析板长边和短边的比值。如果比值＜ 2，则适合采用双向板计算的方式设计；如果两者的比值在 2 ～ 3之间，则适合沿着短边的受力单向板进行计算，并将足够的构造钢筋布置在长边位置。根据工程结构板的具体大小，可按照弹性的方法计算。对于连续双向板跨中的最大弯矩计算，要求根据荷载分布的具体情况，对满布荷载进行分解和间隔进行布置。通常是在支承中间柱的位置上固定格板，然后根据实际的支承情况，求得各个区域格板的弯矩。最后将各个区域格板的弯矩进行叠加，就能够得出跨中的最大弯矩。

总而言之，土木工程的结构是否牢固，直接关系到工程的安全性水平。目前我国很多土木工程的结构设计很不完善，不利于工程结构的耐久性和安全性的保持，存在很大的安全隐患。因此，我们需要根据国家的规范技术要求，在创新技术的同时，提高安全设置的水准，提出土木工程结构设计的对策。

参考文献：

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