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【摘 要】 土木工程的结构设计与其自身的安全性能有十分紧密的联系，土木工程结构设计的合理完善与否，直接影响到工程的质量安全。在土木工程的结构设计过程中目前一直存在着很多的问题，很大程度上制约了土木工程的发展，因此对存在的问题具体分析，并为了保证土木工程顺利开展，寻求针对性的措施具有十分重要的意义。
【关键词】 土木工程;安全性;结构设计;耐久性
引言：
近年来，频频发生土木工程事故，给人民的生命财产造成巨大损失，给国家造成巨大的经济浪费。自国家建委颁布质量终身负责制以来，工程质量、安全事故明显减小，但是在总事故中因为设计原因二引起的事故却有所增加。此外，设计者设计过于保守，害怕承担责任，由此也给国家造成了巨大的浪费。因此，工程结构设计既要经济合理又要保证安全。
一、土木工程结构设计存在的问题
土木工程结构的结构设计与安全性紧密相关，当前大量的土木工程结构存在以下几方面的质量通病。
（一）结构设计牢固性差
土木工程的结构是否牢固与工程的安全性水平有着直接的关系。目前，土木工程的牢固性问题已成为工程结构非常普遍的质量隐患。尽管对于整体结构而言局部结构的损坏不会有非常大的影响，但是当出现火灾、强烈地震或者爆炸时，就会极大的考验结构的冗余度及延性设计。如果对地质承载能力等情况没有细致全面的考虑，地基结构设计考虑不足，外力破坏下就很难确保工程结构的安全。目前在结构设计上我国很多土木工程很不完善，由此导致很多建筑物的坍塌、损坏等重大事故。汶川地震造成很多建筑物的倒塌，虽然有很多自然因素的影响，但是这也从侧面说明对结构牢固性的重要性。
（二）忽略环境影响因素
土木工程设计除了对耐久性和安全性问题需要考虑，还需要综合温度、水土酸碱度、湿度、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，而对混凝土和钢筋这些因素又具有很大的负面影响。既不利于工程结构的安全性和耐久性的保持，也存在很大的安全隐患。
（三）承重柱和构造柱的区分问题
土木工程砖混结构建筑的梁配合和构造柱设计，对防止墙体裂缝可以产生的良好效果，对房屋建筑抗震水平的提高是重要舉措。实际上，设计人员混淆了承重柱和构造柱的概念，在构造柱设计当中将承重柱的设计方法直接套用，没有设置基础给构造柱。因此难以抵抗地震的震动强度，从而导致结构沉降、裂缝等，甚至导致建筑物倒塌。另外，为了方便承重柱受力分析，设计截面面积一般较小。这样柱体和梁体在外力的作用下，就会出现开裂问题。
二、土木工程结构设计的对策
（一）内力组合的设计
土木工程结构承载力抗震设计的要点是内力组合，它在要求对承载力抗震系数进行调整的基础上进行设计。设计要求的工程结构抗震材料强度设计值一定不能小于没有考虑抗震要求时的材料强度设计值。如果进行计算采用非抗震设计的材料强度设计值，则需要对承载力抗震的抗震设计系数进行调整。通过综合偏压柱、受弯梁、受剪等的系数调整，提高结构的承载能力。
（二）结构设计方案的确定
以某楼房的结构设计为例，包括基础布置、框架结构选择、结构措施等结构设计方案的内容。具体方案内容如下：构件之间由节点进行连接，框架结构由梁、柱构件组成，以承受水平荷载和竖向荷载。如果是多层建筑，对水平风荷载的因素还要进行考虑。另外，框架结构主要是由钢筋混凝土梁、柱等杆件刚性连接的体系，以此来满足承载、抗震等要求。基础布置对工程现场的地质条件、施工条件、水文条件等需要考虑。如果有比较多的层数，则要使用综合基础的结构方式。如果层数比较少，上部结构意味着荷载不大，基础的结构模式可独立选择。根据土木工程的抗震设计规范对结构措施进行要求，采取一定的抗震措施，通过地震作用的计算，譬如埋设同一结构单位的基础，在同一个标高位置上，选择尺寸合适的构件，梁柱采用整体浇筑的方式。
（三）配筋和板设计
在结构设计中对于板的设计，要对板进行长短边的长度分析。若两者的长度差距在2～3m之间，应在长边位置布置足够的构造筋，以短边受力进行单向板的设计计算;当长度差距<2m时，应采用弹性的方法进行计算，按照双向板的方式进行设计计算。对于连续双向板跨中的最大弯矩计算，根据工程结构板的具体大小，荷载分布的具体情况，对满布荷载分解和间隔再进行布置。在支承中间柱的位置上一般是固定格板，然后对各个区域格板的弯矩计算求得，根据实际的支承情况。最后进行叠加各个区域格板的弯矩，就能够得出跨中的最大弯矩。
三、加强木工工程耐久性和安全性的建议及对策
对我国土建结构工程的耐久性与安全性进行改善与提高，是符合社会稳定和社会发展的基本要求。土木工程的结构设计问题总的来说需要得到国家相关部门的高度重视：国家和相关研究单位及机构，应该对混凝土的耐久性的在特殊环境状态下的变化进行基础理论研究，根据研究成果制定相应的技术标准及规范;完善工程运营阶段的维护机制与正常检测，强化结构使用寿命和耐久性的概念和意识;制定检测与评估科学的技术标准，建立从业机构的资质认证和从业人员的注册制度与监管体制与常设机构;合理制定土建结构设计的耐久性及安全标准，研究机构、主管部门本着实事求的原则进行论证，在设置建筑结构的安全标准方面，集思广益，使规范具有实实在在的先进性、科学性和可操作性;严格从业机构的资质认证和从业人员的注册制度，规范土建结构工程耐久性及安全性的管理体制，采取以人为本，积极学习，吸收发达国家的先进经验和技术，注重科学管理与人性化管理相结合，鼓励科技创新和技术进步，并逐步淡化技术规范条文的强制性质。
（一）设计的经济性
1、不要一味采用标准图。采用标准图对设计工作量能大大降低，减少设计错误，加快设计进度。但为保证安全，由于没经过计算，一般情况下采用高标准很容易造成成本超支的情况。设计人员在保证安全的基础上，尽可能对压缩费用的地方进行仔细核算，从而得出经济的设计方案。
2、从管理方面促进设计的经济性。通过招投标，并进行评比、论证设计方案。重点考察经济性，在确保安全的基础上，兼顾美观等，优中选优。这样会促使设计单位为国家节约开支，尽可能拿出最经济的设计方案。
3、多参数设计时的安全累积注意减少。钢筋混凝土结构构件设计涉及材料选择、尺寸、合理布置、钢筋用量、截面形状等，是个多因素问题，所以，设计结果对于同一荷载，并不惟一，但对构造和强度要求必须满足。在此基础上，应该使构件美观经济。
（二）设计的安全性
1、要求设计人员熟练掌握设计计算理论及方法，提高设计专业水平。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。
2、从管理上保证设计的安全性。选择资质实力强、等级高、管理先进的设计单位。这些单位掌握最先进的设计方法及设计理论，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。
3、设计计算不漏项。设计者一般来说，考虑到的设计计算项目都能满足安全要求。对几起设计事故的分析表明，设计事故多数是由于设计者疏忽漏掉某个项目而引起的。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。
四、结束语
综上所述，结构的牢固性直接影响到工程的安全，而结构设计则直接影响到结构的牢固性。目前我国很多土木工程的结构设计存在很大的安全隐患，直接影响到工程结构的耐久性和安全性。因此，根据国家的规范技术要求，我们需要在创新技术的同时，提出土木工程结构设计的对策，提高安全设置的水准。
参考文献：
[1]项仲贞.建筑工程结构施工图设计中存在问题及改进建议[J].中国科技信息，2006（17）：82-83.
[2]张林.土建结构工程的安全性与耐久性[J].高新技术，2006.
【关键词】 土木工程;安全性;结构设计;耐久性
引言：
近年来，频频发生土木工程事故，给人民的生命财产造成巨大损失，给国家造成巨大的经济浪费。自国家建委颁布质量终身负责制以来，工程质量、安全事故明显减小，但是在总事故中因为设计原因二引起的事故却有所增加。此外，设计者设计过于保守，害怕承担责任，由此也给国家造成了巨大的浪费。因此，工程结构设计既要经济合理又要保证安全。
一、土木工程结构设计存在的问题
土木工程结构的结构设计与安全性紧密相关，当前大量的土木工程结构存在以下几方面的质量通病。
（一）结构设计牢固性差
土木工程的结构是否牢固与工程的安全性水平有着直接的关系。目前，土木工程的牢固性问题已成为工程结构非常普遍的质量隐患。尽管对于整体结构而言局部结构的损坏不会有非常大的影响，但是当出现火灾、强烈地震或者爆炸时，就会极大的考验结构的冗余度及延性设计。如果对地质承载能力等情况没有细致全面的考虑，地基结构设计考虑不足，外力破坏下就很难确保工程结构的安全。目前在结构设计上我国很多土木工程很不完善，由此导致很多建筑物的坍塌、损坏等重大事故。汶川地震造成很多建筑物的倒塌，虽然有很多自然因素的影响，但是这也从侧面说明对结构牢固性的重要性。
（二）忽略环境影响因素
土木工程设计除了对耐久性和安全性问题需要考虑，还需要综合温度、水土酸碱度、湿度、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，而对混凝土和钢筋这些因素又具有很大的负面影响。既不利于工程结构的安全性和耐久性的保持，也存在很大的安全隐患。
（三）承重柱和构造柱的区分问题
土木工程砖混结构建筑的梁配合和构造柱设计，对防止墙体裂缝可以产生的良好效果，对房屋建筑抗震水平的提高是重要舉措。实际上，设计人员混淆了承重柱和构造柱的概念，在构造柱设计当中将承重柱的设计方法直接套用，没有设置基础给构造柱。因此难以抵抗地震的震动强度，从而导致结构沉降、裂缝等，甚至导致建筑物倒塌。另外，为了方便承重柱受力分析，设计截面面积一般较小。这样柱体和梁体在外力的作用下，就会出现开裂问题。
二、土木工程结构设计的对策
（一）内力组合的设计
土木工程结构承载力抗震设计的要点是内力组合，它在要求对承载力抗震系数进行调整的基础上进行设计。设计要求的工程结构抗震材料强度设计值一定不能小于没有考虑抗震要求时的材料强度设计值。如果进行计算采用非抗震设计的材料强度设计值，则需要对承载力抗震的抗震设计系数进行调整。通过综合偏压柱、受弯梁、受剪等的系数调整，提高结构的承载能力。
（二）结构设计方案的确定
以某楼房的结构设计为例，包括基础布置、框架结构选择、结构措施等结构设计方案的内容。具体方案内容如下：构件之间由节点进行连接，框架结构由梁、柱构件组成，以承受水平荷载和竖向荷载。如果是多层建筑，对水平风荷载的因素还要进行考虑。另外，框架结构主要是由钢筋混凝土梁、柱等杆件刚性连接的体系，以此来满足承载、抗震等要求。基础布置对工程现场的地质条件、施工条件、水文条件等需要考虑。如果有比较多的层数，则要使用综合基础的结构方式。如果层数比较少，上部结构意味着荷载不大，基础的结构模式可独立选择。根据土木工程的抗震设计规范对结构措施进行要求，采取一定的抗震措施，通过地震作用的计算，譬如埋设同一结构单位的基础，在同一个标高位置上，选择尺寸合适的构件，梁柱采用整体浇筑的方式。
（三）配筋和板设计
在结构设计中对于板的设计，要对板进行长短边的长度分析。若两者的长度差距在2～3m之间，应在长边位置布置足够的构造筋，以短边受力进行单向板的设计计算;当长度差距<2m时，应采用弹性的方法进行计算，按照双向板的方式进行设计计算。对于连续双向板跨中的最大弯矩计算，根据工程结构板的具体大小，荷载分布的具体情况，对满布荷载分解和间隔再进行布置。在支承中间柱的位置上一般是固定格板，然后对各个区域格板的弯矩计算求得，根据实际的支承情况。最后进行叠加各个区域格板的弯矩，就能够得出跨中的最大弯矩。
三、加强木工工程耐久性和安全性的建议及对策
对我国土建结构工程的耐久性与安全性进行改善与提高，是符合社会稳定和社会发展的基本要求。土木工程的结构设计问题总的来说需要得到国家相关部门的高度重视：国家和相关研究单位及机构，应该对混凝土的耐久性的在特殊环境状态下的变化进行基础理论研究，根据研究成果制定相应的技术标准及规范;完善工程运营阶段的维护机制与正常检测，强化结构使用寿命和耐久性的概念和意识;制定检测与评估科学的技术标准，建立从业机构的资质认证和从业人员的注册制度与监管体制与常设机构;合理制定土建结构设计的耐久性及安全标准，研究机构、主管部门本着实事求的原则进行论证，在设置建筑结构的安全标准方面，集思广益，使规范具有实实在在的先进性、科学性和可操作性;严格从业机构的资质认证和从业人员的注册制度，规范土建结构工程耐久性及安全性的管理体制，采取以人为本，积极学习，吸收发达国家的先进经验和技术，注重科学管理与人性化管理相结合，鼓励科技创新和技术进步，并逐步淡化技术规范条文的强制性质。
（一）设计的经济性
1、不要一味采用标准图。采用标准图对设计工作量能大大降低，减少设计错误，加快设计进度。但为保证安全，由于没经过计算，一般情况下采用高标准很容易造成成本超支的情况。设计人员在保证安全的基础上，尽可能对压缩费用的地方进行仔细核算，从而得出经济的设计方案。
2、从管理方面促进设计的经济性。通过招投标，并进行评比、论证设计方案。重点考察经济性，在确保安全的基础上，兼顾美观等，优中选优。这样会促使设计单位为国家节约开支，尽可能拿出最经济的设计方案。
3、多参数设计时的安全累积注意减少。钢筋混凝土结构构件设计涉及材料选择、尺寸、合理布置、钢筋用量、截面形状等，是个多因素问题，所以，设计结果对于同一荷载，并不惟一，但对构造和强度要求必须满足。在此基础上，应该使构件美观经济。
（二）设计的安全性
1、要求设计人员熟练掌握设计计算理论及方法，提高设计专业水平。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。
2、从管理上保证设计的安全性。选择资质实力强、等级高、管理先进的设计单位。这些单位掌握最先进的设计方法及设计理论，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。
3、设计计算不漏项。设计者一般来说，考虑到的设计计算项目都能满足安全要求。对几起设计事故的分析表明，设计事故多数是由于设计者疏忽漏掉某个项目而引起的。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。
四、结束语
综上所述，结构的牢固性直接影响到工程的安全，而结构设计则直接影响到结构的牢固性。目前我国很多土木工程的结构设计存在很大的安全隐患，直接影响到工程结构的耐久性和安全性。因此，根据国家的规范技术要求，我们需要在创新技术的同时，提出土木工程结构设计的对策，提高安全设置的水准。
参考文献：
[1]项仲贞.建筑工程结构施工图设计中存在问题及改进建议[J].中国科技信息，2006（17）：82-83.
[2]张林.土建结构工程的安全性与耐久性[J].高新技术，2006.