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【摘 要】 随着城市化进程的加快，土木建筑工程成为人们关注的重点，对建筑工程提出了更高的要求，建筑行业在不断发展过程中，建筑项目的质量和建筑结构设计之间的因果关系得到了很好的体现。建筑结构设计对建筑项目的安全性有很大的影响，同时，对建筑项目的美观性也有很大的影响。基于此，本文就土木工程结构设计中存在的问题及对策进行分析与研究。
【关键词】 土木工程；结构设计；问题；对策
引言：
建筑行业在不断发展过程中，建筑项目的质量和建筑结构设计之间的因果关系得到了很好的体现。建筑结构设计对建筑项目的安全性有很大的影响，同时，对建筑项目的美观性也有很大的影响。
一、我国现阶段土木工程设计工作现状
土木工程设计工作不仅是为了保证后期施工步骤的顺利进行，更主要的是为了让建筑物达到经济性和安全性的有效统一，近几年新建的大型桥梁、摩天大楼、高速公路的建设和使用给一个地区的经济发展和社会进步提供了不可替代的作用，也在一定程度上促进我国土木建筑行业朝着更加科学全面的方向发展。我国现阶段的土木工程设计工作受到经济、施工技术、设计理念等因素的影响，还存在一些不足，主要表现为以下几种。
（一）设计结构不牢固
土木工程结构是决定整个建筑物安全的重要因素，土木工程结构不牢固是我国现阶段设计工作的短缺部分，所谓的结构牢固，就是要保证整个建筑工程出现局部损坏时，不破坏其整体性能，能够在地震、狂风等一些自然灾害或者人为事故中保证结构的冗余度和延性。现代土木设计工作中不能有效的对各种施工要点和结构进行完善，导致施工过程中出现坍塌、损坏等工程事故，造成不可弥补的人员伤亡。
（二）存在安全规范的漏洞
我国土木工程设计工作受到工作人员随意性的影响，设计部门的权威性也不高，导致整个设计结果的质量低下，一些建筑工程在较短的时间内出现了墙壁变形、开裂等问题，其主要诱因就是设计工作中的结构规范不符合实际施工要求，存在一定的漏洞。
（三）构造柱和结构柱混淆、承重面积小
现代土木工程施工设计工作中，部分工作人员会将构造柱的设计工作与承重柱设计工作互相混淆，从而影响整个土木工程的固性，造成严重的工程事故。构造柱在土木施工过程中，通过与梁体的配合，能够有效避免房屋建筑的墙壁出现裂缝，从而来提升整个建筑的实际抗震能力，若设计人员在设计工作中把构造柱误认为承重墙来进行指导施工，就会导致房屋在发生地震等自然灾害时，无法承受过大的强度，因此出现沉降、裂缝等问题。所以，设计人员要在土木工程设计工作中，科学区分承重墙与构造柱的不同。在进行土木工程设计工作时，有的设计人员对于抗震烈度要求较低的建筑设计时，会调小整个承重柱的界面，方便其对受力进行分析，但是当房屋受到外力作用时，会使梁体和柱体出现开裂的质量问题，导致整个房屋的使用寿命大大缩短。
二、加强土木工程结构设计的措施
（一）协调优化结构与建筑
对土木结构进行设计的时候，应该尽可能地对建筑的结构与整体平面的配合紧密予以有效保证，使得结构合理、造型美观的效果可以有效的实现出来。对建筑墙与柱进行布设的时候，应该和土木工程平面的功能需求一样，每个房建的开间与进深等都应该保持一致。尽可能地简洁建筑系统，不可以让柱与墙之间出现错位的情况，而且每一层的截面面积与高度都应该是一样的。
（二）优化上部结构
要想模型建立与优化建筑的上部结构，首先就要对剪力墙进行合理的布设，对剪力墙的质量均匀予以有效保证。这样，楼层的结构重心便能同楼层的平面刚度中心点实现重合，从而有效地削减了风力以及地震等外部荷载作用的扭转影响。如果土木工程的类型允许的话，那么可以尽量使用大开间的剪力墙构造，并对剪力墙的墙肢长进行增加。这样做，不仅可以有效地对墙肢的数量进行缩减，还可以确保刚度能够与相关标准相符合，并以此作为前提与基础，有效地降低混凝土的使用数量。此外，因为剪力墙中的暗柱通常采用的都是钢筋建材，通过大开间的剪力墙构造应用，是可以有效缩减钢筋的使用数量。
（三）局部优化与整体优化
复杂性与层次性是任何一个项目建筑设计都具备的两大特点。从复杂性方面来看，其主要包括零部件的选取、建筑原材料的选取以及结构类型的选取等内容。从层次性方面来看，其主要包括建筑的结构体系、设计体系以及安装设计体系等，而在每一个体系之内又包括了很多个下属体系。在设计建筑的時候，设计人员应该优化各个下属的系统，冲破各个布局间的横向关联，对工程进行叠加。因此，任何土木工程在设计的过程中，优化的着眼点都应该是土木工程结构整体而非局部。只有这样，才能达到真正设计优化的目的。
（四）分阶段优化与寿命优化
在限定时间内，每一个项目工程都有使用的期限，而且在每一个环节中，都可以设计出多种方案以供参考与挑选。也就是说，在每个阶段，都可以对方案进行优化。因此，土木结构的设计人员可在确定优化方法的时候，可以将各个阶段的性质作为依据，从而优化整体工程的寿命，并对建筑的施工质量予以保障，使得企业的经济收益能够有所增加。
（五）水平构件布置优化
在土木结构中，水平构件主要是楼层梁板构件。对于楼层梁板构件在布置上首先要使内力能够合理的传递，其次要有良好的使用效果，最后才是要节省用钢量。针对不同的楼盖使用功能以及荷载等情况，水平构件的布置优化有着不同的优化方案。结合工程实践经验，笔者总结如下：对于公共建筑楼层中，鉴于该类型建筑的两个主轴方向尺寸相差无几时，则适宜考虑采取两向井字型次梁；对于两方向的主轴尺寸相差较大时，则适宜将大尺寸的设置为主框架，小尺寸的设置为次框架，这种即是典型的主次梁楼盖。当使用到高强度钢筋时，为了充分运用到其高强度的性能，应用内力控制来进行配筋，避免按构造配筋。应尽量避免板跨过小和布置过多的梁，这样会增加用钢量，而且会使楼层的受力复杂且不合理。在大面积客厅中，如果楼层采用普通的混凝土平板，由于较大的跨度和自重会造成较多的用钢量。大跨度的楼板可以通过改变其结构形式来减少自重，采用的技术有现浇双向空心楼板、双向密肋楼板等。
（六）构件的配筋构造
在结构设计过程中，通过合理的结构布置优化得到计算结果，根据计算结果进行构件配筋时，有必要再对构件配筋进行优化。
1.柱配筋优化策略。在柱构件设计中应通过混凝土强度的合理选择来控制柱子的截面尺寸和轴压比，尽量达到柱子的构造配筋。此时根据最小配筋率则可配置主筋，而对于柱箍筋的体积配筋率，为了节省钢筋用量，则适宜采用高强度的钢筋。鉴于顶层的边柱主要为大偏心受压，因此，其主筋配筋率都是由内力控制，通常可采用改变柱竖向形状的方法来降低用钢量。
2.梁配筋优化策略。梁构件主要为受力控制配筋，为节省用钢量，从配筋率公式可知可通过减小混凝土强度等级，且有利于提高梁的抗裂性能。其次可以通过采用高强度的钢筋。鉴于较小截面宽度会导致较大用钢量的梁出现多排钢筋布置，这减小了截面的有效高度，在不影响使用和美观的前提下，可通过合理增大梁截面宽度，尽量采取单排布置形式，这样可以起到节省用钢量的作用。当悬臂梁的悬挑长度较大时，其弯矩内力都是急剧降低的，在面筋较多的情况下，除了角筋可延伸出梁端外，其余钢筋都可适当的在跨中截断，这样不仅可以降低用钢量又有利于施工。当梁承受集中荷载时，要在受荷处配置附加横向钢筋。正常情况下，在梁侧配置加密箍筋即可满足要求了，因此不可盲目的加配吊筋，这样只会造成钢筋的浪费。
结束语：
建筑结构的设计工作涉及到很多方面的内容，其过程比较复杂。对于建筑结构设计师而言，此项工作具有一定的难度，整个过程都充满挑战性。而作为建筑结构的设计人员，在设计高层建筑结构的时候，要在充分了解施工现场的具体情况之后，运用相关专业知识，同时借助多种手段，处理好建筑设计工作中可能会遇到的各种问题，增强建筑结构设计工作的有效性，从而促使建筑结构设计工作更好地建筑施工项目的质量服务。
参考文献：
[1]张伟.土木工程建筑中混凝土结构的施工技术分析[J].烟台职业学院学报，2013，02：87-89.
[2]段亚洲，郎宏伟.土木工程建设中对建筑结构基础设计的探析[J].经营管理者，2013，07：309.
[3]高峰.土木工程建设中对建筑结构基础设计的探析[J].中国新技术新产品，2012，03：171.
【关键词】 土木工程；结构设计；问题；对策
引言：
建筑行业在不断发展过程中，建筑项目的质量和建筑结构设计之间的因果关系得到了很好的体现。建筑结构设计对建筑项目的安全性有很大的影响，同时，对建筑项目的美观性也有很大的影响。
一、我国现阶段土木工程设计工作现状
土木工程设计工作不仅是为了保证后期施工步骤的顺利进行，更主要的是为了让建筑物达到经济性和安全性的有效统一，近几年新建的大型桥梁、摩天大楼、高速公路的建设和使用给一个地区的经济发展和社会进步提供了不可替代的作用，也在一定程度上促进我国土木建筑行业朝着更加科学全面的方向发展。我国现阶段的土木工程设计工作受到经济、施工技术、设计理念等因素的影响，还存在一些不足，主要表现为以下几种。
（一）设计结构不牢固
土木工程结构是决定整个建筑物安全的重要因素，土木工程结构不牢固是我国现阶段设计工作的短缺部分，所谓的结构牢固，就是要保证整个建筑工程出现局部损坏时，不破坏其整体性能，能够在地震、狂风等一些自然灾害或者人为事故中保证结构的冗余度和延性。现代土木设计工作中不能有效的对各种施工要点和结构进行完善，导致施工过程中出现坍塌、损坏等工程事故，造成不可弥补的人员伤亡。
（二）存在安全规范的漏洞
我国土木工程设计工作受到工作人员随意性的影响，设计部门的权威性也不高，导致整个设计结果的质量低下，一些建筑工程在较短的时间内出现了墙壁变形、开裂等问题，其主要诱因就是设计工作中的结构规范不符合实际施工要求，存在一定的漏洞。
（三）构造柱和结构柱混淆、承重面积小
现代土木工程施工设计工作中，部分工作人员会将构造柱的设计工作与承重柱设计工作互相混淆，从而影响整个土木工程的固性，造成严重的工程事故。构造柱在土木施工过程中，通过与梁体的配合，能够有效避免房屋建筑的墙壁出现裂缝，从而来提升整个建筑的实际抗震能力，若设计人员在设计工作中把构造柱误认为承重墙来进行指导施工，就会导致房屋在发生地震等自然灾害时，无法承受过大的强度，因此出现沉降、裂缝等问题。所以，设计人员要在土木工程设计工作中，科学区分承重墙与构造柱的不同。在进行土木工程设计工作时，有的设计人员对于抗震烈度要求较低的建筑设计时，会调小整个承重柱的界面，方便其对受力进行分析，但是当房屋受到外力作用时，会使梁体和柱体出现开裂的质量问题，导致整个房屋的使用寿命大大缩短。
二、加强土木工程结构设计的措施
（一）协调优化结构与建筑
对土木结构进行设计的时候，应该尽可能地对建筑的结构与整体平面的配合紧密予以有效保证，使得结构合理、造型美观的效果可以有效的实现出来。对建筑墙与柱进行布设的时候，应该和土木工程平面的功能需求一样，每个房建的开间与进深等都应该保持一致。尽可能地简洁建筑系统，不可以让柱与墙之间出现错位的情况，而且每一层的截面面积与高度都应该是一样的。
（二）优化上部结构
要想模型建立与优化建筑的上部结构，首先就要对剪力墙进行合理的布设，对剪力墙的质量均匀予以有效保证。这样，楼层的结构重心便能同楼层的平面刚度中心点实现重合，从而有效地削减了风力以及地震等外部荷载作用的扭转影响。如果土木工程的类型允许的话，那么可以尽量使用大开间的剪力墙构造，并对剪力墙的墙肢长进行增加。这样做，不仅可以有效地对墙肢的数量进行缩减，还可以确保刚度能够与相关标准相符合，并以此作为前提与基础，有效地降低混凝土的使用数量。此外，因为剪力墙中的暗柱通常采用的都是钢筋建材，通过大开间的剪力墙构造应用，是可以有效缩减钢筋的使用数量。
（三）局部优化与整体优化
复杂性与层次性是任何一个项目建筑设计都具备的两大特点。从复杂性方面来看，其主要包括零部件的选取、建筑原材料的选取以及结构类型的选取等内容。从层次性方面来看，其主要包括建筑的结构体系、设计体系以及安装设计体系等，而在每一个体系之内又包括了很多个下属体系。在设计建筑的時候，设计人员应该优化各个下属的系统，冲破各个布局间的横向关联，对工程进行叠加。因此，任何土木工程在设计的过程中，优化的着眼点都应该是土木工程结构整体而非局部。只有这样，才能达到真正设计优化的目的。
（四）分阶段优化与寿命优化
在限定时间内，每一个项目工程都有使用的期限，而且在每一个环节中，都可以设计出多种方案以供参考与挑选。也就是说，在每个阶段，都可以对方案进行优化。因此，土木结构的设计人员可在确定优化方法的时候，可以将各个阶段的性质作为依据，从而优化整体工程的寿命，并对建筑的施工质量予以保障，使得企业的经济收益能够有所增加。
（五）水平构件布置优化
在土木结构中，水平构件主要是楼层梁板构件。对于楼层梁板构件在布置上首先要使内力能够合理的传递，其次要有良好的使用效果，最后才是要节省用钢量。针对不同的楼盖使用功能以及荷载等情况，水平构件的布置优化有着不同的优化方案。结合工程实践经验，笔者总结如下：对于公共建筑楼层中，鉴于该类型建筑的两个主轴方向尺寸相差无几时，则适宜考虑采取两向井字型次梁；对于两方向的主轴尺寸相差较大时，则适宜将大尺寸的设置为主框架，小尺寸的设置为次框架，这种即是典型的主次梁楼盖。当使用到高强度钢筋时，为了充分运用到其高强度的性能，应用内力控制来进行配筋，避免按构造配筋。应尽量避免板跨过小和布置过多的梁，这样会增加用钢量，而且会使楼层的受力复杂且不合理。在大面积客厅中，如果楼层采用普通的混凝土平板，由于较大的跨度和自重会造成较多的用钢量。大跨度的楼板可以通过改变其结构形式来减少自重，采用的技术有现浇双向空心楼板、双向密肋楼板等。
（六）构件的配筋构造
在结构设计过程中，通过合理的结构布置优化得到计算结果，根据计算结果进行构件配筋时，有必要再对构件配筋进行优化。
1.柱配筋优化策略。在柱构件设计中应通过混凝土强度的合理选择来控制柱子的截面尺寸和轴压比，尽量达到柱子的构造配筋。此时根据最小配筋率则可配置主筋，而对于柱箍筋的体积配筋率，为了节省钢筋用量，则适宜采用高强度的钢筋。鉴于顶层的边柱主要为大偏心受压，因此，其主筋配筋率都是由内力控制，通常可采用改变柱竖向形状的方法来降低用钢量。
2.梁配筋优化策略。梁构件主要为受力控制配筋，为节省用钢量，从配筋率公式可知可通过减小混凝土强度等级，且有利于提高梁的抗裂性能。其次可以通过采用高强度的钢筋。鉴于较小截面宽度会导致较大用钢量的梁出现多排钢筋布置，这减小了截面的有效高度，在不影响使用和美观的前提下，可通过合理增大梁截面宽度，尽量采取单排布置形式，这样可以起到节省用钢量的作用。当悬臂梁的悬挑长度较大时，其弯矩内力都是急剧降低的，在面筋较多的情况下，除了角筋可延伸出梁端外，其余钢筋都可适当的在跨中截断，这样不仅可以降低用钢量又有利于施工。当梁承受集中荷载时，要在受荷处配置附加横向钢筋。正常情况下，在梁侧配置加密箍筋即可满足要求了，因此不可盲目的加配吊筋，这样只会造成钢筋的浪费。
结束语：
建筑结构的设计工作涉及到很多方面的内容，其过程比较复杂。对于建筑结构设计师而言，此项工作具有一定的难度，整个过程都充满挑战性。而作为建筑结构的设计人员，在设计高层建筑结构的时候，要在充分了解施工现场的具体情况之后，运用相关专业知识，同时借助多种手段，处理好建筑设计工作中可能会遇到的各种问题，增强建筑结构设计工作的有效性，从而促使建筑结构设计工作更好地建筑施工项目的质量服务。
参考文献：
[1]张伟.土木工程建筑中混凝土结构的施工技术分析[J].烟台职业学院学报，2013，02：87-89.
[2]段亚洲，郎宏伟.土木工程建设中对建筑结构基础设计的探析[J].经营管理者，2013，07：309.
[3]高峰.土木工程建设中对建筑结构基础设计的探析[J].中国新技术新产品，2012，03：171.