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【摘 要】 在社会发展的推动下,我国土木工程的建设取得了巨大的发展,但是在其具体工程中施工技术的应用仍需要进行认真分析。土木工程对社会发展的重要作用,使得对其工程结构的质量控制成为必要。本文主要对土木工程建设中结构与地基加固技术的应用进行了分析探讨。
【关键词】 土木工程;结构设计;地基加固;结构节目
一、土木工程结构设计中常见的问题与解决措施
1、地梁中存在的问题。在对土木工程结构进行施工的过程中,地梁中的问题是普遍存在的,地梁约定俗称为基础梁,圈起来有闭合的特征,与构造柱共成抗震限裂体系,减缓不均匀沉降的负作用。地梁作为土木工程中的关键,对土木工程的整体结构都有着重要的影响。因此,相关人员在对地梁问题进行处理的过程中,要注意对其进行小心处理。在土木工程结构中,地梁是与基础相连的,具有拉接的作用,可以在一定程度上对基础中不均匀沉降的问题具有调节作用。另外,在基础被埋的比较深的时候,使用地梁还能对其框架柱的计算高度进行降低,在一定情况下影响着其内力分析。
为了使地梁问题得到较好的解决,相关人员通常会对以下两种方法进行采用。其一,就是把结构设计中的地梁当做是一层框架梁进行计算,忽略地基土所带来的影响,用框架柱承载筑全部荷载,但是,这样的处理方法在实际操作的过程中具有相当大的难度。其二,在设计的过程中把地梁单独隔出来,不参与对结构框架的整体计算,在不计地梁弯矩的影响下使地梁的剪力传给框架柱,这样的方法具有一定的合理性,有利于在实际施工中的应用。但是重中之重就是在建造地梁时,质量一定得过关,这是解决的根本。
2、伸缩缝中存在的问题。对在建筑物进行结构设计的过程中,混凝土在一定情况下会根据温度的变化出现收缩情况,从而导致混凝土竖直和水平方向的墙面产生变形。而且,在对建筑物进行设计的时候,对混凝土的变化很难进行相对精确的计算,这以现象就导致了按弹性结构计算出的值严重大于内力。因此,相关人员在设计的过程中,针对这一现象采取了相应的措施,在房屋的长度超过一定的范围时,按照要求规范对伸缩缝进行建设。但是,伸缩缝会在一定程度上对建筑物的美观造成影响,所以,有些建筑物不建设伸缩缝。
针对这一情况进行探讨分析,在对混凝土进行运用的过程中,可以对其进行设置后浇带,还有一种方法就是在混凝土中添加一定量的为膨胀剂,从而使温度而导致的收缩应力得到一定程度的减少。在建筑物的实际施工过程中,相关人员通常习惯将两种方法进行结合,从而使综合效果得到提高。
3、钢筋锚固中存在的问题。钢筋建筑混凝土框架的应用越来越广泛,其对整个建筑的结构都有着直接的影响。在对建筑结构进行实际设计过程中,其建筑的剪力墙的厚度达不到相关的要求,从而导致钢筋水平锚固的具体长度也达不到相关的要求。但是,这个问题还得不到相关人员的重视,从而导致钢筋扎帮困难以及混凝土浇捣的条件达不到等情况的发生。
在对这一问题进行解决的过程中,相关人员需要在剪力墙中对暗梁进行设置,把框架梁在纵向钢筋锚入暗梁之中,从而使其达到相关的要求规范。
4、承重柱的截面高度设计过小。通过调查发现,在六度抗震设防区很容易出现这种问题,部分结构设计认为不需要设防,故意设置过小的截面高度,这样就会增大梁柱的线刚度,在计算时,将梁简化为铰支梁,但是按照轴心受压来计算柱,这样虽然结构受力分析简单了许多,但是柱的约束弯矩却没有被考虑到,影响到柱顶抗弯强度。
针对这种情况,就需要相关设计人员带着敬业的态度严格依据要求标准来进行设计,不能够贪图方便,要充分考虑结构的安全性,合理设计承重柱的截面高度。
二、不同地基类型的处理方法
1、充填土地基的应对方法。所谓充填土也就是由于水流的冲刷与填充而形成的土体。这种地基一般出现在沿海地带属于天然地基当中的一种。这种地基的稳定性严重不足,因此我们需要按照以下施工原则对其进行处理。若地基基础部分变形情况一达到了稳定,那么我们可以不再对其进行加固;但是如果地基基础部分的变形情况还不够稳定,那么我们可以采用处理方式来使地基的变形变得稳定。与其他地基相比,充填土地基的特点是:1)土体因水流的冲刷,颗粒较大的沉积在底部,为颗粒较小的土体则沉积较慢,这就导致地基具有多层次的特点;2)充填土体的含水量相对较大,甚至流动性相对较大,若停止水流的冲刷,那么充填土内部的水分也就会急剧蒸发,出现裂缝,而在下部分的充填土依然会呈现流动的状态,其稳定性以及承载力明显不足;3)充填土地基的强度并不高,并且压缩性非常大。但是需要清楚的知道,充填土的稳定性以及稳固性都会随着时间的推移而不断提高。
2、换土法在地基加固工作中的应用。在对地基采取换土法的过程中,一般会采用换填灰土法或者换填砂卵石进行处理。因为这一方法具有以下几个方面的作用:1)若在地基中换填强度大的材料,那么可以有效的提高地基的承载力与强度;2)若在地基中换填压缩性能小的材料,那么在实际施工中可以有效的避免建筑物出现不均匀沉降;3)若在地基中换填透水性大的材料,那么地基下部的水压力也就会迅速消失,维持地基土体结构的可塑性,在很大程度上能够提高地基的强度;4)若在濕陷性黄土地基中换填素土材料,那么可以有效的避免地基产生不均匀沉降,并且可以提高其密实度与稳定性。在实际施工过程中,换土法具有上述各种作用,还能够有效的降低环境污染,不会影响周边居民的生活质量,影响范围极小,是当前最为常见的一种地基处理方法。
3、加筋法在地基加固中的应用。加筋法常用的材料有土钉、加筋土挡墙、锚定板和土工合成材料等,用于加筋土的筋材则主要分为金属、非金属和组合材料三种。其中金属材料由于性能方面的原因,在实际施工中的使用量不大,而以土工合成材料为主的非金属筋材,如土工格栅、土工织物和土工带等,则获得了较为广泛的应用。除此之外,钢筋混凝土网格、钢筋混凝土格栅等高性能材料也有非常好的应用前景。在土体中放置了筋材,构成了土和筋材的复合体,当受外力作用时,将会产生体变,引起筋材与其周围土之间产生相当位移趋势,但两种材料的界面上有摩擦阻力和咬合力,等效于给土体施加一个侧压力增量,使土的强度和承载力有所提高,限制了土的侧向位移。
三、结构截面设计中的常见问题分析
结构设计对于工程建设的质量和施工的效果影响非常大,在土木工程的建设中,其结构截面设计中存在着一些需要注意的问题,只有对这些问题进行科学处理,才能够保证工程结构质量达到相应标准。在结构截面设计中常见的问题主要有下面几点:
1、场地类别对抗震等级的影响。不同的建筑物类别在考虑抗震等级时取用的抗震烈度与建筑场地类别有关,框架截面设计受抗震等级的影响比较大,在抗震规范中查出抗震等级主要的依据是房屋高度和设防裂度。在土木工程中,对于I类场地要进行具体分析,由于抗震计算的抗震等级与采取抗震构造措施的抗震等级不一样,所以在设计上也要注意。
2、框架柱的计算长度。在框架柱的计算过程中,首先要取框架柱的长度为结构的层高,但是由于梁柱纵筋相互交叉形成的节点连接接近刚接,不是结构力学当中的铰接及固结,所以要严格按照相关的混凝土结构设计规范来确定各种柱的计算长度。
四、结束语
总而言之,施工单位应积极对工程结构和施工措施进行优化设计,并在工程地基建设中采用加固技术,以保证工程建设的质量符合现代社会发展的要求。同时需要注意的是,在建设过程中,应充分考虑到工程实际情况和质量标准,这才才能够保证工程建设施工技术的应用具有科学性和实用性。
参考文献:
[1]徐克红.结构与地基加固技术在土木工程设计中的应用[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2013,3.
[2]王艳辉.浅谈房屋建筑结构设计中常见问题分析[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2010(2).
[3]顾长波.浅谈在建筑结构设计中常见问题的分析[J].城市建筑,2013(2)
【关键词】 土木工程;结构设计;地基加固;结构节目
一、土木工程结构设计中常见的问题与解决措施
1、地梁中存在的问题。在对土木工程结构进行施工的过程中,地梁中的问题是普遍存在的,地梁约定俗称为基础梁,圈起来有闭合的特征,与构造柱共成抗震限裂体系,减缓不均匀沉降的负作用。地梁作为土木工程中的关键,对土木工程的整体结构都有着重要的影响。因此,相关人员在对地梁问题进行处理的过程中,要注意对其进行小心处理。在土木工程结构中,地梁是与基础相连的,具有拉接的作用,可以在一定程度上对基础中不均匀沉降的问题具有调节作用。另外,在基础被埋的比较深的时候,使用地梁还能对其框架柱的计算高度进行降低,在一定情况下影响着其内力分析。
为了使地梁问题得到较好的解决,相关人员通常会对以下两种方法进行采用。其一,就是把结构设计中的地梁当做是一层框架梁进行计算,忽略地基土所带来的影响,用框架柱承载筑全部荷载,但是,这样的处理方法在实际操作的过程中具有相当大的难度。其二,在设计的过程中把地梁单独隔出来,不参与对结构框架的整体计算,在不计地梁弯矩的影响下使地梁的剪力传给框架柱,这样的方法具有一定的合理性,有利于在实际施工中的应用。但是重中之重就是在建造地梁时,质量一定得过关,这是解决的根本。
2、伸缩缝中存在的问题。对在建筑物进行结构设计的过程中,混凝土在一定情况下会根据温度的变化出现收缩情况,从而导致混凝土竖直和水平方向的墙面产生变形。而且,在对建筑物进行设计的时候,对混凝土的变化很难进行相对精确的计算,这以现象就导致了按弹性结构计算出的值严重大于内力。因此,相关人员在设计的过程中,针对这一现象采取了相应的措施,在房屋的长度超过一定的范围时,按照要求规范对伸缩缝进行建设。但是,伸缩缝会在一定程度上对建筑物的美观造成影响,所以,有些建筑物不建设伸缩缝。
针对这一情况进行探讨分析,在对混凝土进行运用的过程中,可以对其进行设置后浇带,还有一种方法就是在混凝土中添加一定量的为膨胀剂,从而使温度而导致的收缩应力得到一定程度的减少。在建筑物的实际施工过程中,相关人员通常习惯将两种方法进行结合,从而使综合效果得到提高。
3、钢筋锚固中存在的问题。钢筋建筑混凝土框架的应用越来越广泛,其对整个建筑的结构都有着直接的影响。在对建筑结构进行实际设计过程中,其建筑的剪力墙的厚度达不到相关的要求,从而导致钢筋水平锚固的具体长度也达不到相关的要求。但是,这个问题还得不到相关人员的重视,从而导致钢筋扎帮困难以及混凝土浇捣的条件达不到等情况的发生。
在对这一问题进行解决的过程中,相关人员需要在剪力墙中对暗梁进行设置,把框架梁在纵向钢筋锚入暗梁之中,从而使其达到相关的要求规范。
4、承重柱的截面高度设计过小。通过调查发现,在六度抗震设防区很容易出现这种问题,部分结构设计认为不需要设防,故意设置过小的截面高度,这样就会增大梁柱的线刚度,在计算时,将梁简化为铰支梁,但是按照轴心受压来计算柱,这样虽然结构受力分析简单了许多,但是柱的约束弯矩却没有被考虑到,影响到柱顶抗弯强度。
针对这种情况,就需要相关设计人员带着敬业的态度严格依据要求标准来进行设计,不能够贪图方便,要充分考虑结构的安全性,合理设计承重柱的截面高度。
二、不同地基类型的处理方法
1、充填土地基的应对方法。所谓充填土也就是由于水流的冲刷与填充而形成的土体。这种地基一般出现在沿海地带属于天然地基当中的一种。这种地基的稳定性严重不足,因此我们需要按照以下施工原则对其进行处理。若地基基础部分变形情况一达到了稳定,那么我们可以不再对其进行加固;但是如果地基基础部分的变形情况还不够稳定,那么我们可以采用处理方式来使地基的变形变得稳定。与其他地基相比,充填土地基的特点是:1)土体因水流的冲刷,颗粒较大的沉积在底部,为颗粒较小的土体则沉积较慢,这就导致地基具有多层次的特点;2)充填土体的含水量相对较大,甚至流动性相对较大,若停止水流的冲刷,那么充填土内部的水分也就会急剧蒸发,出现裂缝,而在下部分的充填土依然会呈现流动的状态,其稳定性以及承载力明显不足;3)充填土地基的强度并不高,并且压缩性非常大。但是需要清楚的知道,充填土的稳定性以及稳固性都会随着时间的推移而不断提高。
2、换土法在地基加固工作中的应用。在对地基采取换土法的过程中,一般会采用换填灰土法或者换填砂卵石进行处理。因为这一方法具有以下几个方面的作用:1)若在地基中换填强度大的材料,那么可以有效的提高地基的承载力与强度;2)若在地基中换填压缩性能小的材料,那么在实际施工中可以有效的避免建筑物出现不均匀沉降;3)若在地基中换填透水性大的材料,那么地基下部的水压力也就会迅速消失,维持地基土体结构的可塑性,在很大程度上能够提高地基的强度;4)若在濕陷性黄土地基中换填素土材料,那么可以有效的避免地基产生不均匀沉降,并且可以提高其密实度与稳定性。在实际施工过程中,换土法具有上述各种作用,还能够有效的降低环境污染,不会影响周边居民的生活质量,影响范围极小,是当前最为常见的一种地基处理方法。
3、加筋法在地基加固中的应用。加筋法常用的材料有土钉、加筋土挡墙、锚定板和土工合成材料等,用于加筋土的筋材则主要分为金属、非金属和组合材料三种。其中金属材料由于性能方面的原因,在实际施工中的使用量不大,而以土工合成材料为主的非金属筋材,如土工格栅、土工织物和土工带等,则获得了较为广泛的应用。除此之外,钢筋混凝土网格、钢筋混凝土格栅等高性能材料也有非常好的应用前景。在土体中放置了筋材,构成了土和筋材的复合体,当受外力作用时,将会产生体变,引起筋材与其周围土之间产生相当位移趋势,但两种材料的界面上有摩擦阻力和咬合力,等效于给土体施加一个侧压力增量,使土的强度和承载力有所提高,限制了土的侧向位移。
三、结构截面设计中的常见问题分析
结构设计对于工程建设的质量和施工的效果影响非常大,在土木工程的建设中,其结构截面设计中存在着一些需要注意的问题,只有对这些问题进行科学处理,才能够保证工程结构质量达到相应标准。在结构截面设计中常见的问题主要有下面几点:
1、场地类别对抗震等级的影响。不同的建筑物类别在考虑抗震等级时取用的抗震烈度与建筑场地类别有关,框架截面设计受抗震等级的影响比较大,在抗震规范中查出抗震等级主要的依据是房屋高度和设防裂度。在土木工程中,对于I类场地要进行具体分析,由于抗震计算的抗震等级与采取抗震构造措施的抗震等级不一样,所以在设计上也要注意。
2、框架柱的计算长度。在框架柱的计算过程中,首先要取框架柱的长度为结构的层高,但是由于梁柱纵筋相互交叉形成的节点连接接近刚接,不是结构力学当中的铰接及固结,所以要严格按照相关的混凝土结构设计规范来确定各种柱的计算长度。
四、结束语
总而言之,施工单位应积极对工程结构和施工措施进行优化设计,并在工程地基建设中采用加固技术,以保证工程建设的质量符合现代社会发展的要求。同时需要注意的是,在建设过程中,应充分考虑到工程实际情况和质量标准,这才才能够保证工程建设施工技术的应用具有科学性和实用性。
参考文献:
[1]徐克红.结构与地基加固技术在土木工程设计中的应用[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2013,3.
[2]王艳辉.浅谈房屋建筑结构设计中常见问题分析[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2010(2).
[3]顾长波.浅谈在建筑结构设计中常见问题的分析[J].城市建筑,2013(2)