土木工程建筑結構設計中的問題及策略探討

錢銳

摘 要：隨著我國社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，我國建筑業(yè)也取得了較為明顯的進步。對土木工程來說，新時代也有很高的要求。土木工程建筑結構設計是整個工程的關鍵環(huán)節(jié)，它不僅保證了結構的可靠性、適用性和耐久性，而且關系到整個工程的造價。通過對土木工程建筑結構設計中存在問題的分析，提出了相應的解決策略，希望對相關人員有所幫助。

關鍵詞：土木工程建筑;結構設計中的問題;策略探討

土木工程專業(yè)自誕生以來，注定要在社會發(fā)展中發(fā)揮重要作用。土木工程建筑結構設計是該學科的重要組成部分，建筑結構專業(yè)對整個土木工程行業(yè)有著非常重要的影響?；仡櫸覈聊竟こ探ㄖY構的發(fā)展歷史，可以發(fā)現(xiàn)大多數(shù)工程涉及大量的專業(yè)領域，而且部分工程地理位置和周邊環(huán)境復雜，土木工程建筑結構設計存在一些問題，在很大程度上阻礙了工程的設計和施工進度。在此基礎上，采取有效措施解決土木工程建筑結構設計中存在的問題，有利于工程的發(fā)展和土木工業(yè)的未來發(fā)展。針對土木工程建筑結構設計中存在的問題及策略分析，首先分析了土木工程建筑結構存在的問題，然后針對存在的問題提出了建設性的解決策略，以供參考^[1]。

一、土木工程建筑結構設計概述

土木工程建筑結構設計主要包括前期方案設計、結構模型計算階段和施工圖設計三個重要部分。首先，根據(jù)建筑物的高度、布局、建筑物的功能和工程地質(zhì)勘查報告，結構方案設計可以選擇結構受力體系、結構材料和確定結構的布局。其次，根據(jù)建筑物的要求和規(guī)范規(guī)定的荷載組合，對結構體系及其構件進行內(nèi)力計算。在計算過程中，可以深化結構布局，優(yōu)化各構件尺寸，保證結構的安全性、舒適性、耐久性和經(jīng)濟性。最后，根據(jù)方案設計計算階段的結果，繪制施工圖紙。

二、土木工程建筑結構設計的基本原則

（一） 建筑結構的適用性

建筑結構的適用性意味著結構在正常使用過程中具有良好的工作性能。建筑結構設計的首要目標是滿足建筑功能的需要，因此良好的適用性是建筑結構設計的首要目標^[2]。

（二）建筑結構的安全性

在建筑結構的正常使用中，結構會承受各種荷載和變形，但不會被破壞。當遇到地震、臺風、爆炸等突發(fā)事件時，建筑結構應繼續(xù)保持整體穩(wěn)定，允許局部破壞，而不能倒塌、斷裂等。

（三） 建筑結構的耐久性

在正常施工、正常使用和維修的情況下，不需要花費大量的加固處理費用，即可在所要求的目標使用壽命內(nèi)滿足預期的安全性和使用性要求。例如，混凝土老化和鋼筋銹蝕不會縮短建筑結構的使用壽命。

（四）建筑結構的安全等級

現(xiàn)行國家規(guī)范《建筑結構可靠性設計統(tǒng)一標準》（GB50068-2018）根據(jù)結構破壞（危及人命、造成經(jīng)濟損失、造成社會影響等）后果的嚴重程度，將結構安全等級分為三個等級（一級： 重要建筑; 二級： 大量一般建筑; 三級： 小型建筑）。在建筑結構設計過程中，應根據(jù)規(guī)范對結構的安全等級進行評定。大部分時間，同一建筑物的結構構件和主體結構應符合安全水平，但在特殊情況下，部分結構構件可作出適當調(diào)整，例如在考慮整體經(jīng)濟影響時。

（五） 建筑結構的極限設計

任何結構或部分結構都有一定的承載極限，一旦超過一定的極限，就不能繼續(xù)滿足設計的功能要求，稱之為結構的極限狀態(tài)。建筑結構的極限狀態(tài)可分為承載力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)兩種情況。極限承載力狀態(tài)是指結構或構件達到極限承載力或不適合連續(xù)承載的變形的極限狀態(tài)。結構或部件在正常使用或耐久性方面達到規(guī)定極限的狀態(tài)^[3]。

三、土木工程建筑結構設計中存在的問題

當前，隨著新時期社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，土木工程行業(yè)也日益受到關注，對土木工程行業(yè)的要求也越來越高。然而，根據(jù)土木工程結構設計的現(xiàn)狀，我們可以發(fā)現(xiàn)仍然存在許多不足之處，主要體現(xiàn)在多個方面：

（一）土木工程建筑結構的圖紙問題

施工圖是結構設計人員的語言，是設計結果的表述，是土木工程施工的唯一標準和依據(jù)，是工程竣工驗收的參考標準。因此，它在整個建設環(huán)節(jié)中的地位是不言而喻的。然而，在實際設計過程中，往往存在一些設計人員不夠嚴謹、計算模型與施工圖紙不一致的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象會給結構的安全性和整體穩(wěn)定性帶來一些隱患。結構施工圖則有時會出現(xiàn)與建筑圖則不符的問題，例如建筑物的門窗、剪力墻的厚度、電梯井的大小及部分斜坡的標高或坡度等等。這種問題在施工過程中很難及時發(fā)現(xiàn)，有些結構構件甚至需要進行粉碎和重新澆筑，不僅會給施工帶來不必要的麻煩，而且會給整個結構帶來一定的危害，甚至造成安全事故。因此，在施工圖審核過程中，審核人員不僅要對結構本身的設計進行審核，還要將結構圖與施工圖進行核對^[4]。

（二）土木工程建筑結構的地下空間的耐久性問題

隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，城市對地下空間的需求日益增加。各種商業(yè)、公共和民用建筑對地下空間都有很大的需求。在這種環(huán)境下，建筑物的地下室設計也是必不可少的一部分。然而，目前一些設計人員只注重地面建筑部件的耐久性，而忽視了地下結構、干濕環(huán)境的地下土壤、凍融環(huán)境或除冰鹽等氯化物環(huán)境的耐久性等問題。存在地下結構裂縫計算不夠嚴謹、節(jié)點防水處理不到位等問題。這些問題不僅會影響地下空間的適用性，而且會對主體結構造成危害，設計人員應予以重視。

（三）土木工程建筑結構的穩(wěn)定性問題

地基和基礎是整個建筑結構的重要組成部分，也是建筑結構穩(wěn)定性的決定性因素。因此，建筑物的基礎應采用可調(diào)整不均勻沉降的基礎形式，滿足基礎承載力和完整性的要求。此外，建筑結構的高寬比也是一個重要指標。根據(jù)經(jīng)濟性和使用性原則，合理控制建筑結構的高寬比。

四、土木工程建筑結構中問題的解決策略

由此可見，建筑結構設計還存在許多問題。針對上述問題的解決策略，本文將從以下幾個方面進行闡述：

（一） 做好土木工程建筑結構的圖紙設計

精細的圖紙設計不僅有利于土木工程施工結構的各個細節(jié)處理，而且方便施工人員了解圖紙的含義，進行正確的施工。在此基礎上，在精細圖紙設計中，首先需要對圖紙進行詳細描述。其次，在土木工程建筑結構中應用高標準的圖紙。但是，在使用過程中，相關人員需要考慮設計成本等方面，然后選擇最佳的設計圖紙。

（二）明確地下空間結構的耐久性設計原則

結合工程地質(zhì)勘查報告提供的具體環(huán)境條件，對地下空間的各方面影響因素進行綜合考慮。具體措施如下： （1）選擇合理的保護層厚度。（2）嚴格按照國家或者地方規(guī)范要求進行計算。（3）選擇合理強度等級的混凝土。（4）控制混凝土的最大水膠比。（5）混凝土應均勻攪拌，嚴格控制塌落度損失。（6）混凝土可適當加入外加劑。（7）各節(jié)點位置的防水構造措施。另外，在工程造價和施工條件允許的情況下，在結構外部設置柔性防水層的基礎上，在施工過程中采用一些功能性防水涂料對微裂縫進行封閉，提高了地下結構對迎水面的抗?jié)B性，從而提高了結構的耐久性。

（三） 對現(xiàn)有的土木工程結構設計標準進行完善

在土木工程建筑結構設計過程中，為了保證建筑結構的穩(wěn)定性和工程的最終質(zhì)量，有必要完善現(xiàn)有的設計標準，結合我國土木工程建筑行業(yè)的實際情況，引進國外先進的設計理念。針對土木工程建筑結構設計中存在的誤區(qū)、安全儲備不足等問題，相關人員需要按規(guī)范及時進行安全設計調(diào)整，才能在很大程度上提高工程各方面的標準，從而保證工程的最終質(zhì)量。另外，如果在工程建筑結構施工過程中發(fā)現(xiàn)不良問題，應及時向有關主管部門報告，并采取有效措施加以解決，以確保土木工程建筑結構的合理性和科學性^[5]。

五、結語

總之，土木工程建筑的結構設計在整個土木工程項目中占有重要地位。作為國家的基礎事業(yè)，它在經(jīng)濟發(fā)展中發(fā)揮著重要作用，關系到人民的生命財產(chǎn)安全，關系到國家和社會的穩(wěn)定。因此，針對土木工程建筑結構設計中存在的問題，改進相應的對策，提高建筑物的安全性、適用性和耐久性，減少其潛在的安全隱患，是當前造福國家和人民的事，推動建筑結構設計工作邁向更美好的明天。

參考文獻：

[1]趙陽.土木工程建筑結構設計中的問題與解決策略[J].地產(chǎn)，2019（19）：56.

[2]劉玉東，黃俊卿.土木工程建筑結構設計中的問題與初探[J].居舍，2019（28）：88.

[3]嵇蕾.土木工程建筑結構中的問題與策略分析[J].居舍，2019（27）：93.

[4]文天.土木工程建筑結構設計中的問題與對策[J].中外企業(yè)家，2019（24）：86.

[5]齊燕.土木工程建筑結構設計中存在的問題與策略探析[J].中國石油和化工標準與質(zhì)量，2019，39（16）：142-143.

作者身份證號：211202198510030518