土木工程设计范文
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篇1
关键词:土木工程;结构加固;地基加固
1引言
随着社会经济的快速发展,土木工程建设数量和建设规模都在逐渐增加。土木工程设计的专业性比较强,并且复杂程度比较高,如果设计方案不合理,则不仅会对土木工程施工造成不良影响,而且还会导致工程建设效益降低,严重制约土木工程建设行业的发展。因此,对土木工程设计工作进行详细探究迫在眉睫。
2土木工程结构与地基加固的重要性
2.1提升土木工程使用寿命
使用寿命是一个土木工程重要的经济指标,土木工程本身质量问题,土木工程使用功能改变等都会对土木工程使用寿命造成一定的影响,如果土木工程因以上原因被拆除,就会产生严重的浪费问题。通过优化土木工程结构和地基加固设计,可以极大提高土木工程的安全性和功能性,减少各种质量问题及功能改变后对土木工程使用的影响。
2.2提升土木工程的耐久度
耐久度是一个土木工程重要质量指标。土木工程在建造过程中会受到各种主客观方面因素的影响,主观因素主要指人为因素,如施工不当、人为破坏、维护不当等;客观因素主要是自然环境对土木工程材料的侵蚀,比如风吹日晒、降雨降雪等,土木工程的耐久度达不到设计标准,就很难满足人们的居住水平要求,应用结构加固技术可降低这些因素对土木工程的影响,提高土木工程使用的质量和安全。
2.3提升土木工程的抗震能力
抗震能力是一个土木工程重要安全指标。随着地质板块相互间的作用越来越频繁,在未来地震灾害发生的频率越来越高,低烈度地区出现高烈度地震的机率越来越大,地震一旦出现,将会对人们的人身生命财产安全和社会经济造成巨大的威胁和破坏。目前我国大多土木工程设计的抗震能力仅满足现行国家规范,对于低烈度地区出现高烈度地震的情况还缺乏对应的方案,为增强土木工程的抗震能力出现的加固技术已成为土木工程设计的研究方向。
3土木工程基础加固技术
3.1强夯加固技术
强夯法就是对地基的夯击,从而使地基的强度提高、压缩性的到降低的方法,这种方法一般适用于处理碎石土、砂土、粉土、粘性土、杂填土、素填土等地基,可以有效的提高地基的强度、降低地基的压缩性、改善抗振动液化的能力和消除土的湿陷性,所以一般是对可液化砂土地基和湿陷性黄土地基等,但是这种方法对于饱和度高的粘性土处理效果不好,所以在地基处理时强夯法会与其他方法进行结合,以便于更好地加固地基。
3.2加筋体复合地基加固技术
该技术包括砂桩、碎石桩、夯实水泥桩等。在应用该技术时,需要依靠振动、冲击等方法,在软弱地基上形成多个施工孔,再通过压力,将砂挤入到土体中(如图1),让原本软弱的土层中形成多个砂石桩,并且土体中的水分会通过排水层、透水层等快速排出土地,这样会提高地基的承载力,保证工程施工。
3.3换填地基加固技术
在土木工程的地基基础工程的过程中,采取换填地基处理施工技术,可以有效的保证房屋土木工程结构的安全性与稳固性。在换填施工中,首先需要软弱土体,然后采用无腐蚀性成分的、具有较好压缩性能的材料回填至工程地基施工作业面上,同时注意夯实好回填材料,以保证所铺设的持力层拥有足够的稳固性,能够达到施工的标准要求。
4土木工程结构加固技术
4.1增大截面加固技术
增大截面加固技术作为一种直接加固的技术措施,其技术原理是通过增大建筑结构件截面面积并适当的增加布置与其配套的钢筋,以此来提高建筑结构件的力学性能。由于不同土木工程项目中的加固要求也各不相同,所以在实际使用中,我们又将这种加固技术进行分类。大体上可以分为三类:以增大断面为主要措施的加固技术、以增加配套钢筋为主要措施的加固技术、同时兼备以上两种技术的平衡加固技术。增大截面加固法的加固效果非常显著,其力学性能表现也比较容易满足设计要求,因此其技术适用范围非常广泛,可用于对结构梁、板、柱、墙、屋架等结构件进行加固作业。
4.2置换混凝土加固技术
置换混凝土加固技术是通过对原结构件中有物理缺陷区段或力学性能不能满足当下使用要求的局部区段的混凝土进行有效清理甚至剔除,对其需要加强的局部区段进行重新浇筑品种相同但强度等级较高的混凝土,从而恢复原结构件的承载力的一种直接加固技术。置换混凝土加固技术在实施的过程中,需要对局部置换的结合面进行清理和剔除时,会使得原混凝土结构露出坚硬的结构层,清理工作需达到结构层表面满足粗糙而洁净的要求,这样在微膨胀剂的预压应力促进下新浇筑混凝土的水泥胶体便能渗入原结构层中,并在水泥水化过程中,与其粘合成一个整体,从而达到结构加固的效果。
4.3砌体结构加固技术
砌体是用砌筑砂浆将砌块砌在一起而形成的一种承重结构物。和其他加固技术相比,砌体结构加固技术的没有明显的优势。虽它也具有一定的抗压承载力,但在其他力学性能上的表现就差的很多。因此砌体结构的整体性表现相对较差,承载力也比较低,在外荷载作用下也比较容易出现或大或小的裂缝。砌体结构的常用加固技术大体分三种,分别为:砌体直接加固技术、改变荷载传递加固法和外套结构加固法。
5结构与地基加固技术在土木工程设计中的应用实例
5.1工程概况
某电厂食堂为单层现浇框架结构,餐厅部分柱顶标高为6.6m,总建筑面积为720m2,于2006年开工,2007年建成并投入使用。随着使用年限的增长,逐渐暴露出墙体开裂、倾斜等质量问题。
5.2土木工程存在的质量问题
根据结构安全性鉴定报告,该土木工程主要存在以下问题:①土木工程位于滨海滩涂区,其软弱土层为厚层淤泥(淤泥质土),介于15~80m之间;场地类别为Ⅲ类;并且有5~9m的回填土。现使用过程中,基础存在较大沉降,且基础沉降尚未稳定,有继续发展的趋势;②受基础不均匀沉降影响框架梁、柱开裂严重,且部分框架梁、柱节点处出现多道较大斜裂缝;③土木工程整体倾斜,大部分测点所测的倾斜值超过限制;④上部墙体开裂严重,且部分墙体已错位、倾斜;⑤部分梁、柱箍筋加密区长度不足,加密区间距偏大;⑥部分土木工程的基础梁局部开裂,残损;⑦部分土木工程的围护结构与墙体脱裂。
5.3地基基础加固设计
该土木工程位于滨海滩涂区,其软弱土层为厚层淤泥(淤泥质土),介于15~80m之间;场地类别为Ⅲ类,并且有5~9m的回填土。根据吕希祥在《某厂房大面积填土荷载引起不均匀沉降分析》的结论,填土会造成基础附加沉降,而该工程填土及地基软弱土层厚且厚度差异较大,会造成基础存在较大的不均匀沉降;根据丁士君等在《填海地区淤泥定向流动对单桩的影响》的分析及该工程沉降观测,该工程由于填土(堆载)和地基淤泥层均较厚且各点厚度差异较大,淤泥在固结过程中可能存在水平向的流动现象;该工程存在基础剩余沉降,虽然理论上可计算剩余沉降,但由于淤泥的流动性造成剩余沉降的不确定性大。上文已分析过,常用淤泥软土地基处理方法已不适用于该工程,因此只能着手加大基础刚度,以允许基础沉降,但加固后基础有足够的刚度抵抗不均匀沉降为原则,保证结构的安全使用。因此,采用改原条形基础为筏板基础加固,具体设计图如图2~3所示。
5.4上部结构加固
①对开裂的框架梁、柱,根据计算且考虑不均匀沉降附加应力影响,采用灌注改性环氧树脂并粘贴钢板或碳纤维布等措施进行加固处理;②对于上部开裂墙体采用灌浆加固处理,部分变形严重的墙体拆除重砌;③对箍筋不足的框架梁、柱采用粘贴扁钢箍或碳纤维布进行加固处理;④对开裂、残损的基础梁采用扩大截面进行加固处理;⑤对脱裂的围护结构拆除重新砌筑或采用增设钢拉杆进行加固处理。
6结语
综上所述,在土木工程设计中,地基、结构加固设计至关重要,其中,加固技术种类比较多,对此,需要结合工程实际情况选用相应的加固技术,这样才能够保证土木工程施工顺利进行,保证整个工程的质量,提升工程建设效益。
参考文献
[1]高有斌,刘汉龙,张敏霞,等.强夯加固地基的土体竖向位移计算方法研究[J].岩土力学,2010,31(8):2671~2676.
[2]韩立尚,宋雷,杨成立.复杂地质条件下多层建筑地基加固与抗变形研究[J].矿冶工程,2011,31(4):30~33.
篇2
为了促进土木工程建设和生态环境保护的协调,土木工程施工和设计中应当有效贯彻可持续发展的思想。本文将对土木工程设计中的可持续发展和施工中的可持续发展进行探讨。
【关键词】
土木工程;设计;施工;可持续发展
在经济发展和社会进步的过程中,土木工程建设发挥了不可替代的作用,同时工程建设也会周围环境造成了一定的影响。将可持续发展理念融入土木工程施工阶段和设计阶段对保护和优化周围环境具有重要意义。因此相关主体应当深入研究对土木工程设计与施工的可持续发展,为环境保护做出贡献。
一、土木工程设计中的可持续发展
(一)初步设计中的可持续发展
施工对环境的影响和后续设计很大程度上取决于土木工程初步设计中设计人员对环境的考虑,因此在土木工程设计满足安全性、便利性、经济性条件的条件下,应当将环保理念融入土木工程初步设计,综合考虑生态、地理、人文环境等因素,有效结合生态人文环境和土木工程,让健康且舒适的生活环境能够被人们所获得,并最大限度的利用能源与材料。具体操作中,应当对几下几方面内容进行重点考虑:首先是保证土木工程与自然环境的协调发展;其次在对技能技术进行应用的过程中减少环境遭受来自土木工程的影响;再次,将循环再生型工程作为土木工程发展的目标,提升土木工程环境的健康性和舒适性;最后,将人文环境和历史文化融入到土木工程建设当中。在初步设计中,设计人员应当通过绿色材料和绿色工艺的应用来实现工程和环境的协调,进而促进土木工程的可持续发展。
(二)技术设计中的可持续发展
大型土木工程设计的重要内容之一就是技术设计。过程复杂、分工详细是大型土木工程项目的重要特点,只有有效的安排和协调各个工序才能保证工程进度以及资源被充分利用,而公众关系的协调正是通过技术设计工作中的编拟各项文件来实现的。要实现可持续发展理念在技术设计工作中得到有效贯彻,就应做到以下两点:首先,应当在充分考虑地质灾害的检测和防治的基础上编拟岩土工程文件,岩土工程的复杂性和多样性正是由于地质条件差异造成的,要在保障工程安全性和经济性的条件下最大限度降低环境因工程建设而受到的影响。其次,在编拟环境管理文件时,应当对土木工程影响环境的各种可能性形成充分的认识,并在相关文件中纳入这些影响防治措施进而为施工设计和图纸设计提供指导。
(三)施工图纸设计中的可持续发展
对工程的尺寸、材料、构造、设备进行控制是施工图纸设计的主要目的,工程的耐久性、安全性、经济性与这些因素息息相关,施工图纸设计的可持续发展也有赖于此。在进行施工图纸设计时,首先应当更新相关规范。深入研究最新施工图纸设计成果是更新相关规范的前提和基础,土木工程的设计活动需在规范的框架内进行。但在我国相关规范每十年会被修订一次,这显然无法满足快速发展的施工设计技术要求,在这种条件下可持续发展很难实现。因此,为了给土木工程图纸设计工作的可持续发展提供保障,就应当更新相关规范并深入研究最先进的研究成果和科技成果。其次,应当对施工图纸设计进行优化。要想让图纸设计达到最佳效果就应当进行设计优化,在获得信息技术发展带来的技术支持后,在土木工程图纸设计优化设计中广泛的应用了形状优化、拓扑优化、优化建模、多目标优。
二、土木工程施工中的可持续发展
(一)对绿色施工理念进行强化
绿色施工技术的推广会因土木工程施工技术人员和管理人员缺乏绿色施工理念而受到制约,因此应当让施工技术人员和施工管理人员形成共同的绿色施工理念,进而为施工工作的可持续发展提供保障。具体包括以下几个步骤:第一,对施工管理人员和施工技术人员定期开展绿色施工理念的培训和宣传教育,或在针对施工管理人员和施工技术人员开展的行为教育和思想教育中有效推广绿色施工理念,帮助员工真正理解绿色施工理念。第二,对绿色施工示范性项目进行构建。责任部门应当从绿色施工原则出发对示范性单位进行构建,形成示范性单位和施工单位的鲜明比较,让施工单位发现自身的不足和差距,并采取有效措施对自身进行完善。第三,对民众参与机制进行构建。通过调动民众对绿色施工的参与和监督来形成社会绿色施工推动机制是民众参与机制完善和构建的意义所在,这使得施工组织的科学性得到有效保障。
(二)对经济的解决办法做出积极探索
土木工程施工的经济性在一定程度上会受到施工过程中对绿色施工关注的影响。为了实现促进土木工程可持续发展的目标,施工单位和相关责任部门应当积极探索和研究经济,并找出相应解决办法。解决办法包括:首先是对能够解决约施工成本的绿色施工技术进行利用和开发。推广绿色施工就似乎、降低绿色施工成本有赖于绿色施工技术的更新。施工单位进行绿色施工时应当明确不是所有的高新技术都是绿色施工技术,很多技能降低施工成本又能满足绿色施工要求的技术往往是普通的施工技术。因此施工单位应对具有同等效果施工技术的经济性进行比较,对经济性相同的施工技术环保性进行比较,选择综合性能最好的技术。其次让绿色施工技术的发展获得财政税收的支持。在这个过程中,施工单位使用绿色施工技术的积极性被政府部门的优惠政策有效调动,具体的优惠政策可以是减税、奖励等措施。再次,对针对业主和承包商的评价体系进行建立健全。对工程承包商和业主的评价和公示可以通过构建评价体系来实现,施工方开展绿色施工的自觉性和社会监督能够通过公示活动而被强化,工程业主和承包商会受到公示的直接影响,进而更加主动地开展土木工程绿色施工。
三、结语
设计和施工的可持续发展对保护生态环境和土木工程的健康发展具有重要意义。相关单位和部门应当采取有效措施促进土木工程施工和设计的可持续发展,实施绿色施工和设计理念有效推广。
参考文献:
[1]艾蠡.新世纪下土木工程与可持续发展的探讨[J].科协论坛(下半月),2013,(11):170171
篇3
关键词:土木工程;结构设计;存在问题;设计措施
一、引言
在土木工程项目管理过程中,其中一项重要的组成部分就是工程结构设计措施的控制与管理。而对于土木工程项目管理来说,各种内外部因素均容易影响工程项目中工程结构设计措施的管理应用工作,因此,工程设计人员在项目设计阶段必须将各种影响因素充分考虑在内,并制定相应的对策,尽可能在整个土木设计的阶段中运用最新的控制管理技术。只有这样,土木工程项目设计阶段的结构设计措施控制与管理才能得以强化,从而为土木工程项目设计阶段管理乃至整个项目管理打下扎实基础。
二、土木工程结构设计理念存在的问题及设计原则
(一)从设计理念上加深对土木工程结构使用寿命的理解
我国在土木工程结构的设计理念上,逐渐改变了原本的简单的设计符合荷载强度的设计原则,保证不但符合荷载强度需求,而且要符合使用寿命需求的设计思路,因而国际上要求的土木工程结构建设的使用寿命相一致。深刻理解土木工程结构的使用寿命,并对结构的重要性的确定手段展开研究。然而,在确定使用寿命上较为简单,而可靠性不够,必须由大量模拟实验进行验证。使用寿命得以确定后,必须全面考虑土木工程结构建设的规划、设计、施工、运行(包括养护、维修、管理),保证修建的土木工程结构能实现预期寿命。
(二)进一步关注土木工程结构的耐久性问题
在建造和使用土木工程结构中,必然会受到环境、有害化学物质的影响,同时还会遭受巨大的交通荷载、地震荷载、风荷载、疲劳荷载甚至是超载,这会产生人祸等安全意外,并且土木工程结构使用的材料会随着时间不断老化损耗,结构中各个部门或多或少会被损坏。从大部分的病害实例可知,不仅包括施工和材料两个因素,而且构造上也就是设计上的不足对结构耐久性也有影响,并具有决定性作用。
(三)不能忽视环境对于土木工程结构及构件的影响
在设计土木工程结构耐久性时,特别要对环境因素对钢筋和混凝土产生的腐蚀反应给予高度重视。针对海边的土木工程结构来说,必须要对环境的氯离子侵蚀状况进行充分了解,该类型的环境因素会严重腐蚀土木工程结构耐久性,这会产生极大影响。
(四)更深入地研究土木工程结构在疲劳荷载作用下的反应及对策
因为在土木工程结构中承担着动荷载作用,包括活荷载作用和风荷载作用,该类的作用力会对土木工程结构内部形成循环往复并产生变化的应力,不仅会对结构产生影响,使其震动,甚至会给结构带来疲劳损伤,这一问题逐渐积累,对内部结构产生较大的伤害。因为土木工程结构使用的材料一般难以实现真正的均匀和连续,同时会导致出现较小的问题和不足,在上述循环往复并不断变化的应力的作用和影响下,这些细小的问题都会逐渐扩大,进而形成一定损伤,这些必须受到重视,否则会逐渐恶化,对整个结构产生不利,影响其安全性。而在研究疲劳荷载作用上,不单单是研究土木工程结构的整体结构,通过实践可知,一些土木工程结构关键部位上的构件由于未能有效抵抗疲劳荷载作用,进而导致局部失效,最终则造成了土木工程结构整体结构失效。
三、土木工程结构设计存在的问题及设计措施
(一)基础连系梁设计的常见问题及设计措施
对于桩基础而言,需要在单桩承台彼此呈90°角的方向安装连系梁;且设计安装过程中需要首先考虑短向问题。对于单一扩展型基础而言,实际施工阶段,需要提供对单一基础及其连系梁间的缝隙进行处理,选择混凝土填充,确保和基础顶面完成对齐,接着便可以开始基础连系梁浇筑工程。经过上述处理,能够让连系梁计算跨度合理减小,更加符合设计要求。如果是通过基础连系梁完善柱底弯矩,那么需要按照框架梁状态,对其配筋与截面尺寸实施合理的设计。在这种情况下,需要对所有梁正弯矩钢筋进行处理,且位置选择1/2跨处,对于基础连系梁而言,框架柱部分的纵筋需要采用箍筋的方式进行加密、锚固,确保和上层框架梁之间完美一致。
(二)框架结构柱设计的常见问题及设计措施
在考虑抗震性能问题时,需要按照抗震设计要求开展加密工程。除此之外,加密柱的高度不可以超过柱高区范围这一要求作为前提条件,采用加密方法,使楼梯和角柱间梯柱、框架柱得到有效保护。一般来讲,框架结构柱截面部分应当满足以下标准:如果土木工程结构需要达到1、2、3级抗震标准,那么截面边长需要超过400mm;如果土木工程结构需要达到4级抗震标准,那么边长需要超过300mm;如果并未考虑抗震问题,那么边长需要超过250mm。实际施工过程应当严格遵循以上标准进行处理,防止结构出现问题,引发严重的安全隐患。
四、结束语
综上所述,对于现代土木工程项目建设而言,在整个体系中,一个至关重要的部分就是工程建筑结构的设计措施管理,各种内外部因素都容易对其产生影响,因此,必须以工程结构设计措施的控制与管理作为其依据,有助于各设计单位有效提升土木工程项目的品质,保障广大社会人民群众的基本权益。工程设计人员对土木工程项目建设中设计阶段的控制与管理,必须全面了解此项工作的技术重难点,从而构建完善的工程设计管理体系。总而言之,唯有保证土木工程项目良好的设计措施应用质量,积极做好技术优化与创新的控制和管理,才能确保土木工程项目建设的质量和品质。而设计阶段的结构设计措施管理,对于土木工程的发展也将越来越重要。
参考文献
[1]石善民.韩素容.建筑结构设计及规范应用中若干问题的探讨[J].工程质量,2010(03).
篇4
关键词:土木工程;结构设计;抗震设计
目前,人类还没有建立关于地震的科学化预报体系,无法及时有效的预测地震,人们只有提高建筑物的抗震性能,最大限度地降低地震发生后造成的危害。随着近年来地震的频发,设计人员必须要改变传统的观念,提高自身关于抗震设计的知识储备与专业技能,重视土木工程结构中抗震性能的设计,提高建筑物的质量,为了人们生命财产安全提供保障。
一、土木结构设计的现状
(一)土木结构设计的特点。在建筑用地一定的情况下,建筑物层数越多,可以容纳的居越多。土木结构承载着建筑物自身以及其附属物的全部重量,对于楼层较少的土木结构,其承载的只是上述的重量,但是对于楼层较多的土木结构,其除了会承载上述重量之外,还需承载由于风力等自然因素造成的水平力,这就需要土木结构具有较强的抗侧力。因此,在设计高层土木结构时,首先应考虑抗侧力,其后是水平荷载力。此外,对于高度一定的土木结构,其抗震性能会在风荷载以及地震的共同作用下,呈现出差异化。
(二)木结构抗震要求更加苛刻。在土木结构设计之初对其抗震性作出要求时,要顾及到正常使用时的承载能力,还要使土木结构具有优良的抗震能力,这样才可以使土木结构遇小震不坏、大震不倒。对土木结构延性的计算是一项繁琐的工作,唯一简单的方式是通过土木结构的构造设计来计算。在高层土木结构的设计中,为了使其结构有良好的延性,对其结构构件的规格、材料及配筋率有着严格的要求。此外,土木工程结构的剪力墙的横截面积往往很大,所以在土木结构的设计中其变形是不可忽略的。
二、土木工程结构设计中的抗震设计
(一)建设过程中的场地选择。在进行土木工程设计之前,必须要经过的一个环节便是选择合适的场地。在进行调查时,首先应对整块地域的地形地貌情况进行了解,应适当避开曾经发生了凹陷、断裂的地层,保证建筑工程具有良好的抗震效果。若是不能有效避开,应采取相应的预防措施,对不良区域进行适当的加固防护。
(二)使用特殊的防震材料。使用防震材料对土木工程建筑进行防震处理,指的是主要对土木工程建筑的地基进行抗震处理,降低地震发生时强大的地震能量对建筑物造成的损害。在传统的方法中,主要是在建筑地基的底部铺设上砂子和黏土等等,在一定程度上降低了地震的负面影响。近年来,随着我国在建筑事业上不断加大投资,有关部门在土木工程建筑防震上已经取得了很大的进展,就比如在建筑地基处铺上一层沥青,减震的效果相比于砂子或黏土更好。在建筑物的围栏、墙体等材料的选用上,尽可能的选取材质比较轻的材料,降低地震来临时的危害。
(三)合理布置结构。土木工程结构设计中的布置是一个重要的环节,可以有效提高建筑物的抗震性能。在设计土木工程结构布置时,设计人员应充分考虑以下几种因素:建筑物平面外形尺寸、建筑物所在区域的地形、荷载分布情况、建筑物抗侧力分析等。这些布置虽然表面上看起来简单,但是在实际应用时却会因为各种各样的因素而导致预期的效果不能得到有效实现,尤其是土木工程的外在设计十分复杂,设计人员难以按照简单化的方案进行施工,只是将可能出现的问题控制在允许范围内。而且,我国相关政府部门还应颁布明确的土木工程结构设计规定,提高设计人员的实践经验,保证土木工程结构的抗震设计要求可以得到实现。同时,投资商不能不懂装懂,对设计人员的设计随意指责,让其按照自己的想法更改,应保证土木工程结构设计具有实际价值。
(四)建筑平面抗震设计。均匀对称是建筑平面布置设计的核心,同时均匀对称也可以更好地呈现建筑物各种空间功能需求。如果建筑墙体、钢构件不对称,在地震发生时,建筑结构受力不均匀,导致变形不均匀现象发生,建筑局部墙体乃至建筑物遭到损坏。平面组合设计、单个房间设计是建筑平面设计的核心组成元素。在设计单个房间平面的时候,必须准确确定各个房间的面积、门窗位置等。建筑平面组合形式具有多样化的特点,比如,集中式、单元式,要结合施工现场的实际情况,选择适宜的平面组合形式。以单元式为例,在优化利用垂直交通的基础上,使各个使用空间有机融合,这种形式大多用于商住楼、高层办公楼。要尽可能把竖向交通设置在平面内,提高建筑结构的整体刚度、抗扭转能力等。如果竖向中心在平面外,要尽可能少在转角的地方开门开窗,防止出现“转角效应”。以集中式为例,借助大厅,把各个房间相融合,大厅便是其重要的桥梁。这种形式比较适用于商场、展览馆,经常采用大跨度结构、空间网架结构等,提高建筑结构的抗震性能。
三、Y语
综上所述,随着我国在土木工程行业投入精力的增多,其地位也在不断上升。当前,建筑物的稳定性以及抗震性已经成为土木工程结构设计中的一个重要话题,因此,相关研究人员应加强对土木工程结构设计中抗震性能的设计,提高自身的知识储备与专业技能,进而促进土木工程行业的健康发展。
参考文献:
[1]张婧娴.土木工程结构设计中的抗震浅述[J].商品与质量,2016,
(44):331.
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本文主要论述的是土木工程结构设计安全情况,不仅仅需要全面细致地分析目前我国土木工程结构设计安全问题出在何处,还需要提出相应的解决策略,这样一来,才能够从根本上提升我国土木工程结构设计的效率,从而保证我国未来的土木工程事业发展能够蒸蒸日上,有助于全面优化我国的土木工程结构设计,还能够从根本上强化安全意识。
关键词:
土木工程;结构设计;安全问题;策略
0引言
随着时代的进步,越来越多的人开始重视工程建设的安全问题,为了更加全面地总结出我国在建设土木工程时遇到的结构设计安全问题,我们进行了下文详细的论述和分析,希望能够更加透彻地认识目前存在的结构设计问题以及存在的安全隐患,从而保证后续的建设工程能够很好地避免相同问题的出现,从而保证利用科学有效的策略和方式有效解决存在的安全问题。
1现代土木工程的特点分析
1.1建筑材料方面
随着时代和科技的不断进步,我国应用于土木工程建设的建筑材料也有着本质的改变,正是由于科学技术应用于建筑材料的优化工程中,因此我国在建设土木工程的时候,会应用到许多新型材料,比起传统的建设材料,具有最显著的优势就在于强度大、质量轻,比如镁合金、玻璃钢等。而应用以上这些新型建筑材料的时候,一定要注意因地制宜,参考相应材料的参数再应用,由于某些材料的价格比较高,所以常常应用的时候具有一定的局限性。
1.2工程地质与地基方面
土木工程结构设计好坏与地基建设是否合理有着直接的关系,而地基建设一定要重视应力情况和力学性能的变化,一定要好好把握地基的影响因素,这样一来才能够确保地基建设更加稳固,从而强化后续的工程建设。在建设地基的时候,重视地质情况,因地制宜,不同情况采取不同的应对方案,这样一来才能够建设出结构更加合理的地基结构,使得地下工程完成的更加完善。
1.3工程规划方面
随着我国土木工程建设规模以及范围的不断扩大,为了更好地掌控整个工程的进程,最关键的就是重视工程规划,保证土木工程在建设的时候能够严格按照工程规划要求实施工作,避免肆意改变建设方式和意图,强化系统工程建设理论和方式,这样一来就能够保证工程建设更具有科学严谨性,而应对特大型的土木工程,例如建设水电站的时候,在规划工程的时候一定要考虑自然环境的变化,防止自然环境的改变对工程造成的影响,从而能够趋利避害。
1.4工程设计
工程设计方面主要影响土木工程后期的用途,一般来说,在建设土木工程的时候,一定要以实用、安全和美观为设计理念,根据不同的应用途径再进行相应的改变,这样一来才能够设计出最为合理和合适的工程设计,从而保证工程在建设每一个环节的时候能够根据不同的用途进行相应的改善。在完善土木工程的时候,一定要根据工程设计对各种影响因素进行时间或者空间分布的科学规划,这样才能够强调出土木工程设计最初理念。
2土木工程结构设计存在的主要安全问题分析
2.1结构设计的稳固性偏低
一般来说,要想保证土木工程建设质量和安全性,首先应该保证的是结构设计的稳固性,但是目前我国在建设土木工程的时候普遍存在的问题就是结构设计稳固性偏低,这样一来,一旦建筑物受到自然力的作用,比如地震、火灾等危害,就会出现建筑物坍塌的情况,一旦这种情况出现,后果不堪设想。所以,想要避免以上问题的出现,最主要的方式就是根据建筑工程的地质以及土质承载力,设计出最合理的结构规划,这样一来才能够保证工程的延性以及冗余度最佳,从而遇到灾害的时候能够有效降低损坏度。
2.2结构设计的规范安全设置较低
目前我国在建设土木工程的时候,结构设计的规范安全设置比较低,这样一来,就会直接影响到建筑行业的权威性以及约束力,一旦约束力不够,我国的建筑市场就会出现鱼龙混杂的情况,常常会出现工程质量不够而影响建筑行业发展的情况。
3改进土木工程结构设计安全性的有效策略
3.1制定规范化的标准和体制
为了保证我国未来的土木工程建设更加严谨,质量更加有保障,首先应该制定规范化的标准以及体制,只有这样才能够对土木工程建设起到一定的约束作用和规范作用,防止质量不够的建筑物出现在我国建筑群中。严格遵守制定的标准和体质还能够强化我国建筑水平的提升,所以,制定规范化的标准和体制非常关键。
3.2强化设计人员专业能力和综合素质的培养
不断强化我国建筑行业专业结构设计人员的专业技能,强化我国专业设计人员的综合素质培养,这样才能够从根本上提升建筑结构设计的合理性,使得技术人员在进行专业能力培养的时候,重视时代的进步,要结合实际取其精华弃其糟粕,利用最先进的技术和理念不断优化我国土木工程的结构设计,使得我国未来的建筑市场竞争力更强。
4结束语
通过上文的论述,我们能够十分清楚地看出我国相关建设部门在建设土木工程的时候,保证工程质量的同时还应该重视工程中可能存在的安全隐患,因此,相关建筑企业在安全问题方面应该提高重视度,并且将安全意识着重强化,保证每一个工程建设人员都能够将建筑安全性放在第一步。土木工程的结构设计情况直接关系到我国的建筑行业发展,所以说,利用目前已有的先进技术以及理念,不断优化土木工程结构设计,使得安全隐患限制在可控范围内,这样一来,不光有利于建筑物的长久利用,最关键的是能够保证住户的人身和财产安全不会受到威胁,从而保证社会经济发展不会受到影响。
作者:齐阳 单位:白山市建筑工程勘察设计院
参考文献:
篇6
【关键词】土木工程;荷载与结构设计;设计方法
0.引言
自20世纪90年代以来,我国土木工程建设进入了一个快速发展的时期,大量土木工程结构在长期使用过程中受到自然环境的侵蚀,其所用的建筑材料性能会随着时间推移而不同程度下降,导致土木工程结构的承载力不断下降,使结构设计的安全性受到威胁。
1.土木工程结构的荷载
1.1土木工程设计以及与荷载的关系
在土木工程建筑中涉及到质量问题,经常会提及到是建筑物结构受到的荷载或作用力。对于实际的工程设计来说,荷载和作用力一般来说是不影响作用效应的计算和结构的本身,结构的荷载问题主要就是一个概念的问题,在我们国家,一般的情况下,结构的荷载指的是直接的作用力,而作用力有的时候并不是直接作用的,常常指的就是间接作用力,但是在国际上,还是有不少的国家对作用和荷载没有明确严格的区分,而是将两种作用力归为一种。
现在的土木工程的建造有几个主要的环节,是策划、设计、施工。其中最主要的环节之一就有设计,设计的范畴包括有结构的设计以及功能的设计。决定采用怎么样的形势的骨架可以将建筑物支撑起来,利用什么样的方式来抵御和传递作用力,在结构中选用那种材料来进行制造,在结构设计时每个部分的尺寸优势怎么样的来体现,这些都是结构设计时必需明确的。对于建筑物功能的设计,主要是实现工程建造的用途以及建造的目的是什么。工程的结构设计是要在工程的结构的适用性与外形美观、可靠性与经济之间,选择出一种合理的一种平衡。这样就可以使设计的结构可以建筑的各项功能得到用户的满意。在建筑工程结构里面所提到的可靠性,指的主要就是适用性、安全性以及耐久性,这些就是对建筑物质量的要求。
1.2土木工程荷载的分类
土木工程荷载的分类可以有两种。第一种分类是按着时间的变化来进行的,一共可以分为3个类别,它们又有永久的作用,偶然的作用,可变的作用。对于永久的作用来说,它是在设计的基准期之内量的值是不随时间的变化的,或者说与平均值相比较而言基本就是没有什么变化,所以可以忽略不计的。因此,对于永久荷载的统计时间参数跟规律是没有关系的。它的随机性主要表现在空间位置的变异上面,比如说土压力、水位不变的水的水压力、预加压力、结构自重、地基变形、钢材的焊接变形、混凝土收缩等等都是属于永久作用的。对土木建筑来说,这些是可以不考虑的。对于偶然作用,虽然它在设计的基准期之内出现的几率很少,有时就可能根本不会出现,但是,如果一旦出现,它的量能是很大的,对建筑物的损害程度就会很大;由于这种偶然作用持续的时间非常的短。比如说龙卷风、地震出现的撞击力、爆炸力等等都可以认为是偶然的作用。可变的作用在设计的基准期之内量能值是随着时间变化的,而且它的变化与平均值相比不可以忽略。与时间参数有关系的就是可变作用的统计规律。又比如说雪荷载、波浪荷载、水位的变化的水压力、风荷载、人群荷载、房屋建造当中的楼面活荷载、路面桥梁结构上面的车辆荷载、积累的灰尘的荷载等等,这些都是属于可变的作用的。第二是按着结构的动力反应分类的,主要是由两大类,一个是静态作用,另一个是动态作用,静态作用对结构或者构件不产生加速度的,也可以说是产生的加速度基本忽略不计,比如说房屋的楼面活荷载等等。动态作用使得结构或者构件产生的加速度是不能够忽略不计的荷载。比如说地震、设备震动、行驶通过桥梁的车辆、火车通过轨道时的荷载等等。
2.土木工程结构的设计方法
2.1土木工程结构设计方法的发展情况
在现代社会,土木工程发展也得到不容忽视的发展。土木工程伴随着各种经验的积累,各种科学的不断深入研究,以及生产实践所得到的经验,土木工程结构的设计方法和理论知识也得到不断的发展,是土木工程设计方法也得到完善和提高。土木工程在设计方法上面经历从定值法到概率法的发展,主要表现的是有几个阶段,第一阶段是容许应力的设计法;第二阶段是破损阶段设计法;第三阶段是半概率、半经验极限状态设计法;第四阶段就是近似概率的极限状态设计的方法。这些设计方法对土木建筑的设计都起到重要的作用。
2.2土木工程结构设计方法简介
近几年来看,我们国家的土木工程技术部门也开始编制和颁布了第一层次的土木工程结构可靠度的统一标准,还有就是第二层次的铁路土木工程结构、建筑土木工程结构、公路土木工程结构、港口土木工程结构还有水利水电土木工程结构的可靠度设计统一的标准。但是目前一些不同的土木工程结构设计的方法还是没有达到完全的统一。但是工程结构的可靠度设计标准规定,必须采用国际概率理论设计法。
3.荷载和结构、抗力的分析情况
3.1影响结构可靠性的因素以及它的随机性
影响土木工程结构可靠性的因素是很多种的,其中主要是由两个大的方面,一个方面就是土木工程结构本身对各种各样的作用效应的抵抗能力,另一个方面就是土木工程结构所受到的各种各样来自于外界的作用。施加在土木工程结构上面的各种各样的作用将在支座处产生反力,同时使得土木工程结构产生内力、变形、倾覆和滑移。内力包括弯矩、轴力、扭转以及剪力。影响着土木工程结构的抗力的几何参数,材料的性能和计算模式的精确性等等。
3.2土木工程结构的可靠度
土木工程结构的可靠度指的是什么呢,就是时间的问题,比如说时间是要在一定的范围之内,就是要求在一定范围之内的条件之下,可以完成的所预定的功能的一个概率,这样来看,土木工程结构的可靠度是结构可靠性的一个概率度量。换句话来说,也就是说对土木工程结构可靠性有着一种定量的需求。在各种的随机条件因素影响下,土木工程结构完成预定功能的能力是不可以预先就可以确定的,它存在着变数,只有是用概率来描述才可以。由于土木工程结构失效一般为小的概率,失效的概率对结构的可靠度的把握也就更加直接,就习惯于采用失效的概率来度量结构的可靠性。
4.结论
随着科学技术不断的提高发展,人类对土木工程的需要就会有更大的需求,尤其是对于那些林间小桥的建设,它的载荷和设计就会更显得主要,土木工程师要关注科技界新材料的应用,关注新材料对土木工程荷载与结构的关系。未来土木工程的发展随着科学的发展一定会有崭新的前途,我们期待着随着科学技术的发展,创新的建筑材料问世,在这些新材料、新技术的支持下,土木工程建设将发展的更加美好。
【参考文献】
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关键词:土木工程;施工技术;设计协作
中图分类号:TU74文献标识码: A
一、土木工程施工技术的重要性概述
土木工程是生产力发展的重要技术之一,土木工程的施工技术为人类的生产活动提供了基本的保障与生产需要。一般来说,土木工程施工技术具有以下几个重要性:
(一)土木工程的施工技术能推动工程的生产效率
土木工程的施工技术在自动化、机械化和智能化的辅助作用下,能够降低不必要的人工费用管理成本,以及机械费用,使工程施工技术在科技发展的推动下,使经济效益最大化,把科学技术作为第一生产力,渗入到各个施工环节中去,提高土木工程的生产效率。
(二)土木工程的施工技术能够推动我国建筑施工的自动化进程
土木工程的施工技术是工程项目建设施工的关键环节,施工技术的创新,促进了土木工程的飞跃,进入了高速发展的时期,传统的建筑施工并不能满足当前建设工程的发展需要,因此,自动化便成了建筑业发展的主要方向,比如互换性和流水线的活动,工厂化和标准化的成套技术等,都为我国的建筑自动化提供了必要可行的途径。
(三)土木工程的施工技术是促进生态节约能源的重要手段
土木工程的施工技术是人类生产力发展的重要方法之一,随着人类对生存环境的关注度加强,社会生态化的需要日益重要,在建筑施工过程中生态化已经成为必然趋势,施工技术的发展创新和改进应时顺势,在土木工程的过程中,施工技术可以充分利用现有资源,运用节能环保材料,运用自动化技术,防止工程施工过程中产生污染环境和破坏生态的不利因素的发生,力求做到节能减排,促进生态平衡。
二、加强施工技术与设计的协作
(一)施工图纸中列入深基坑支护设计
当前,在我们的建筑设计中,并没有把深基坑支护设计列入其中。一般情况下,设计单位依照建筑总平面图上的显示,以及一些相邻建筑物的分布状况,再结合基坑的土质与高度对于深基坑支护设计提出一些相关的改进建议和看法。然后,施工单位负责做好具体的工作,或者是施工单位委托一些专业的设计师进行支护的设计。根据相关了解得知,对于深基坑支护设计,已经有专业的计算机应用程序正在广泛使用之中,但只有一小部分的设计院涉及到这一方面。计算机应用程序的使用存在一定的技术风险,并且经济收益方面也可能存在一些风险。而且,这种先进技术的使用与目前深基坑支护技术的发展是不相符的,主要是与目前城市施工存在的一些现实条件产生严重分歧。此外,设计人员对新的支护技术的吸收能力变得更加薄弱。基于这些问题,负有行业研究职能的设计院所(科研院所)应该高度重视这一问题,并且不断进行改进和完善。
(二)加强对钻孔灌注桩基础设计的重视
在一些高层建筑的设计中,主要使用的是钻孔灌注桩设计。一般情况下,设计人员在施工图纸中不会对使用的施工机械进行明确的限定,施工单位可以自由选择施工的机械。而施工单位大部分会从节约经费的角度出发,最后一般都会选择价格低廉实惠的涡锥钻作为工程桩成机械。而实际上,是以个体单机为主要单位的一些涡锥钻。这样的结果就是,工程图上面的标准、规格是否达到要求,也难以控制,这样一来,各种问题桩自然而然地就出现了,这种桩的承载能力非常低,容易造成质量隐患。而工作面达不到整洁的程度,在基坑中,污水、烂泥到处都是,使施工进程变慢。
其实,有一种比较先进的施工技术正在使用当中,那就是旋挖施工技术。根据一些现场的施工条件,我们可以采用旋挖施工技术,这是一种进口的施工技术,非常先进,主要的特点是:第一,采用的设备是比较先进的,而施工工艺也是非常一流的,一些人为因素比较少。因此,采用这一技术,成孔的质量得到了很大的提高,而桩孔的垂直问题以及对于孔底清渣问题都能很好地解决。第二,桩的直径与长度相同的涡锥成孔桩,每一个桩的承受力都会得到提升,至少提升40%~50%,这样一来,就解决了机械的高费用问题,使单桩的造价成本有所下降,换算成单位极限承载力,这二者的造价几乎是一样的。第三,如果两个基坑的作业面积是相同或者基本一致的,两台旋挖机的成桩数量与最大密度分布的涡锥成桩数量就是一样的,都是十八根。此外,前者挖掘出来的泥土可以随时装入车里,及时运送到工地,前者的综合效率比后者更高一些。第四,施工现场也是非常干净、整洁的,地面上没有泥土,仅仅用一些清水冲洗就可以好地清理了。
通过上文中的比较,个人认为,旋挖成桩的施工工艺的技术是非常先进的;其次,设计人员在进行图纸设计的时候,要把施工所需的机械设备标在图中,尽量选择一些比较先进的施工器械。与此同时,采用旋挖成桩的单桩需要很多的成本投入,因此,需要对数据进行全面的对比,这样才能使施工单位容易接受。
(三)加强设计图纸在施工中的可操作性
在建筑工程的设计过程中,设计师一定要表明自己的设计意图,并且要尽量考虑施工的操作性是不是比较强,要考虑其中的可行性,观察其中是不是存在某种分歧,如果发现,要及时更正,在施工图纸中要及时修改。我们例举一个具体的例子,比如,关于一项建筑工程中基础梁筏的前后方向的地梁设计的高度是一样的,根据以往的基础设计,这其中并没有什么问题。但是,如果采用这样的设计方法,在进行施工的时候,一个方向上的地梁位于纵向上的钢筋就要穿过在垂直方向上的地梁,如果地梁的宽度比支座的柱边长更加高的时候,那么。地梁两个方向上的有效高度就不能得到同时保证。因此,最后就必须把其中一个方向上的地梁抬高5厘米。像这样的问题,在工程设计的时候会经常遇到,因此,如果在设计人员进行设计的过程把这些问题及时解决,就会减少实际施工的困难,但是一旦工程进入施工阶段,再来解决这些问题就非常困难了。
(四)加强对钢筋连接技术的重视
当前,钢筋机械连接技术在很多的国家中都进入应用。这种施工技术是一种新型的技术,尽管在工程施工中并没有被规范和列举出来,但是,在很多工程范围中都有广泛使用。这种施工技术还没有得到国家的认可,没有建立相关的工艺约束,因此,设计人员在设计的时候大部分不会使用这种技术。此外,这些先进的技术的检测都是具有一定的级别的检查单位来进行,然后给出检验结果,在价格方面是比较低廉的,其操作方面也是非常简单、快速的,对于施工单位来说,是有非常大的吸引力的。个人认为,当设计人员遇到这种情况,不能仅仅依照国家颁布的施工工艺来设计,而应该有所变通,对于那些新技术可以进行全面的、准确的评断,看这些新技术是不是能够应用到工程之中。
(五)促进设计人员与施工单位的交流与沟通
在工程施工的过程中,设计单位与施工单位在进行技术交底以及审查图纸等方面都具有多方面的需要配合的地方,这些繁琐的配合可以在不同的场合,也可以在不同的时间。个人认为,作为一名合格的结构设计师应该高度重视这种配合程度;除了可以通过电话确定,也可以通过进行口头协商,此外,还可以把这些小细节用书面文字的形式列举出来,形成一种比较正式的文件,这样做的主要目的是,可以减少因为专业分工的不一样而导致个人理解上出现偏差而导致错误的施工行为。
(六)加强人员施工技术水平
工程的设计人员要在众多的实践中不断总结经验,使自己的专业水平不断得到提高,一定要做到可以博采众家之长,当面对一些经验比较丰富的施工技术人员的时候,可以多听取他们的意见和建议,不要总是自持己见,这样一来,自己的经验和设计水平都能大大提高。
结语
总之,土木工程的施工与设计,两者一定要保持一致性。设计是施工技术的先导,能指导施工的进程。而施工技术则是设计的最佳体现,施工设计以及合理的施工设计,都能够让土木工程更加高效化。
参考文献
[1]王国军.试论土木工程中的施工技术与设计配合[J].中国新技术新产品, 2011,(06)
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【关键词】土木工程;设计
中图分类号:S611文献标识码: A
一、土木工程结构设计的重要性
(1)土木工程结构设计是关系到整个建筑的质量与安全的关键,尤其是土木工程结构设计的安全性已经成为土木工程考虑的首要因素。现代社会,建筑行业蒸蒸日上的发展对于建筑的质量与安全的要求越来越严格,因此,要保证土木工程的质量与安全,必须要重视土木工程结构设计的重要性。
(2)土木工程结构设计关系到施工单位施工水平的高低。土木工程结构设计是工程的前期准备,也是关键所在,前期设计工作质量不高,将会导致后期的施工过程不能顺利进行,严重的会引起施工中的不安全事故的发生,威胁到了施工人员的生命安全,并增加了建筑成本,影响到整个建筑的质量水平。
(3)土木工程结构设计也关系到国家基础事业的发展与人们的生命安全。土木建筑工程是国家的基础事业,关系到国家的整体发展情况,只有做好土木工程结构设计,才能保证整个工程达到国家建筑业的标准。
二、土木工程结构设计中存在问题的解决措施
(1)设计详细的图纸。土木结构主要是体现在土木图纸中,同时也是施工时的重要依据。一旦图纸出现问题,就会影响到整个土木的施工。所以,设计土木图纸的土木结构设计师一定要认真负责的按照规范完成,不能盲目的为了追求速度而将标注省略。与此同时,在设计图纸的过程中,对于所出现的复杂之处、细微之处要进行详细的标注,以免在日后的土木工程施工过程中出现一些较为麻烦的情况。图纸设计师在设计图纸结束后,应该进行认真的检查,认真的审核出图纸中是否存在一些错误。如若有,则应该及时的进行改正,避免一些不必要的损失。
(2)设计内力组合。内力组合是工程结构设计中抗震设计的关键点,要在调整结构抗震系数的基础上加以科学设计。在进行抗震设计时,构件材料的强度要大于未考虑抗震要求时的材料强度。若是以普通抗震设计材料强度对抗震系数加以计算,那么在实际工程结构抗震设计过程中要对系数加以调整。经过全面的抗震系数调整,提高土木工程结构的抗震能力。
(3)严格的遵循设计规范。在当前土木业迅速发展的今天,如若想保证土木行业能够健康发展,则要求土木商必须严格遵守土木行业方面的法律法规,按照相关的规定进行活动。这就对土木结构设计师提出了很高的要求,即作为一名土木结构设计师,不但要认真的学习设计的规章制度,也要按照相关的规定进行合理的结构设计。以此来促进建设结构设计向着规范化的方向发展,避免在土木过程中发生一些安全问题。
三、提高土木工程结构安全性的方法
(1)从管理上保证设计的安全性。房地产开发人员在选择设计单位时,一定要选择有保障、实力较强以及管理先进的设计单位。因为这样的设计单位一般具备丰富的设计经验,同时他们也具有先进的管理理念,并且设计人员的专业素质都较高。因此,这样可以在设计中更好的提高设计质量,以保证结构设计的安全性。
(2)对相应的理论进行完善和提高。在设计中要对相应的设计理论进行完善和提高,即要求对一些概念性设计有比较深入的了解,并在此基础上保持设计思路的清晰。所以,现在的概念结构设计已经成为了保证结构安全性的主要设计思路。
(3)在设计中做到准确全面。在设计中,应该使用科学化和系统化的管理对整个结构设计项目进行细分,这样有助于将设计的子项目逐一进行完善和审核,也可以保证在设计中不会遗漏任何项目和计算内容。然而,许多设计事故多是由于设计中某一项目或计算参数的遗漏造成的。因此,在设计中对整个过程进行细致而严格的管理、监控和审核就很有必要。
(4)注重对设计文件的说明。设计文件的说明主要是对施工人员的操作提供指示,设计者应该注重说明的表述要既简单又准确,这样才能使不同素质施工人员都能了解设计的内容。尤其在复杂的设计中更应该注意文件的说明,以保证在施工中结构的安全性和设计的安全预期方向一致。
四、设计人员应加强业务水平,严格设计过程的管理
对土木工程的设计人员的选用,应选择综合素质高的,严谨细致的,设计经验比较丰富且有责任感的人员,以保证其土木工程的设计质量。并应加强设计人员的理论学习,尤其应加强设计计算理论和方法的学习,并熟练掌握,同时不断更新知识体系,使自己所掌握知识和水平保持在这个领域的前沿水平。对于设计人员设计过的数据,应认真核对。
在进行建筑工程结构设计时,应该要坚持安全第一的原则,只有以安全为前提促进企业的全面发展,才能保证建筑设计和施工的经济性。提高设计人员的专业知识和能力,并要求遵守安全设计规范,同时提高土木工程设计人员识别质量安全的能力,以确保每一个建筑设计结构的安全性。以建筑物的安全为基础,在此基础上节约成本。土木工程结构设计是以保证建筑安全性和经济性为根本的,只有将二者综合起来考虑,才能实现安全性和经济性的和谐统一。
【参考文献】
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关键词:土木工程;结构设计;抗震分析;要素;设计策略
中图分类号:TB482.2 文献标识号:A 文章编号:2306-1499(2014)01-
目前随着地震的好发几率越来越频繁以及人们对安全的重视度逐日提升,使得在进行建筑施工前,必须保证结构设计具有良好的抗震性能,这就要求了必须在进行抗震计算的时候,要保证较高的精确性,保证地震发生的情况下,带给人们的损失和伤害具有最小性。保障人们的生命财产安全,下面我们将围绕土木工程结构设计中的抗震展开探讨和分析。
1.土木工程抗震结构设计中的重要性
对于抗震结构设计的重要性,我们主要从以下两个方面进行探讨。一是当今社会是一个科技迅速发展的时代,各行各业的要求也在逐渐的提升,并且精确度也越来越高,计算机已经逐渐的取代了传统的手工曹综合计算方式,再加上人们对与安全的认知和重视度也在逐渐的攀升,使得在进行土木工程结构设计的过程中,建筑工程师将抗震作为了考虑和分析的重点。并且土木工程在结构上具有复杂性,地震发生时所产生的动力具有多样性,这样就使得抗震设计成为了当下土木工程结构设计的重中之重。二是为了保证施工建设质量的安全和实用性,就必须保证设计概念的实际性和合理性,而这主要是从实体的实用性和真实性出发,使抗震设计不断的优化。
2.土木工程抗震机构设计中需要把握的要素
基于地震造成的在还具有无可估量性以及近年来发生地震几率的高频率性,使得建筑师们对于抗震设计越来越重视,为了有效的提升土木工程后期建设的使用安全性,在进行抗震结构设计的过程中,必须注意以下几点:
2.1保证结构规划的整齐性和合理性
这里所指的结构整齐性指的是在进行结构设计的过程中,保证建筑结构的外形与立体刚度具有高度的对称性,进而有效的促进抗侧力的提升,达到建筑质量与抵御外力对称的目的,保持建筑物重心的稳定性,促进抗震性能的提高。
2.2保证结构形状设计的简练性
一是保证结构设计的精细和简练,同时明确和分析各个构建的受力,保证计算数据的高度精确性。二是当地震发生的情况下,减少对建筑物的损坏,促进抗震能力的提升。
2.3保证整体设计的合理、科学和有效性
在进行结构设计的过程中,必须严格按照相关的基础要求进行,保证设计的承载强度和刚度达标,同时与上部的构建进行稳定、可靠的衔接。再者就是保证隔板、柱体等衔接空间的充足,进而保证结构具有足够的刚度以及抗力,能够与其它部件之间形成良好的衔接,提升竖向和水平的抗震能力。
2.4保证竖向设计的均匀性
这是在进行土木工程结构设计过程中必须充分考虑的因素,尤其是要特别的注意建筑横隔层的设计,精确竖向结构的尺寸收缩,保证分隔层均匀的称重。再者就是保证开设洞口的规则和整齐,减少扭曲和外力的作用,保证结构的强度、刚度和延性。这就要求了在设计过程中,必须使结构钢性、支柱在同一个水平面上具有均衡一致性,促进对地震能量的吸收和发散。在进行充填墙设置的时候,分开柱和墙,并将防震缝设置,保证后期建筑施工的质量。
3.提升土木工程结构设计中抗震性能的具体措施
通过大量的资料研究,人们逐渐意识到了抗震设计在土木工程结构设计中的重要性,并且也逐渐的进行了经验总结,所得出的抗震设计措施主要包括了以下几个方面:一是必须对结构进行合理的布局,保证地震发生的情况下,能量能够很好的传递和转化,这就要求了在设计过程中,要保证构建能够形成双向的抗侧力体系,使梁、墙以及支柱在中线轴上处于同一水平。并在地震中表现出弯剪力破坏,在墙的底部产生塑性屈服。并且保证连梁充分的形变以及在梁端部位发生塑性屈服。同时遵循强墙弱梁的原则,促进墙肢体部位的承载力提升,进而充分发挥墙段的抗震作用,防止剪力破坏现象的发生。二是在进行土木工程设计的过程中,必须充分的考虑抗震的等级,进而在此基础上针对性的进行相应的处理。分别处理土木工程墙、柱以及梁的各个节点,以三个等级的设置防护标准作为地震发生情况下的主要准则,借此来有效的提升建筑的安全性能和质量。除此之外,还必须保证钢筋混凝土结构具有良好的延展性以及承载力,同时遵循强剪弱弯的结构设计原则,对柱截面的面积进行科学、合理的选择,对轴压比进行严格的控制,对各个节点的构造进行严格的设计,对构造配筋的相关要求和事项严格把握。三是加强抗震防线的设置,保证具有完善性和多层级性,保证在地震发生的情况下,各部分构建都能够发挥分散能量的作用,起到很好的预防和保护建筑物的作用。强化建筑的延展性,使构建的刚度与强度能够合理有效的分配,起到很好的吸收和分散地震能量的作用。四是对各个节点进行有效的保护,设计过程中加长框架内同一水平的柱两端的屈服,并在柱底将塑性铰形成,使柱端和梁端的塑性铰得以分散,将土木工程结构设计的抗震有效性和高效性充分的展现。
结语:地震一旦发生,对人们带来灾难还是毁灭性的,而土木工程建设作为一项与人们工作、生活息息相关的建设施工项目,使用安全是第一位,因此目前越来越多的学者加入到了土木工程结构抗震设计的队伍之中,共同为加强建筑的抗震强调而努力。并且通过以上探讨,我们也得出了抗震结构设计是时展的必然趋势,我们必须予以充分的重视,同时严格把握设计过程中的关键性要素,进行合理的抗震设计,防止错误设计现象的发生,保证计算数值的精确性,提升建筑的抗震强度,进而为人们提供安全可靠的设计,同时也推进土木工程结构设计的发展。
参考文献
[1] 王忠伟 . 关于土木工程结构设计安全性与经济性的探讨 [J]. 华章,2013(16):340.
篇10
关键词:土木工程;建筑结构;基础设计;问题;优化
引言
在所有的土木工程建设工作当中,建筑结构基础对于建筑工程的整体建设有着重要的作用。在我国的社会经济不断发展的今天,建筑工程技术快速发展,在建筑结构基础设计方面,建筑工程行业也取得了长足性的进步。但是,受到个人因素的影响,许多建筑结构基础的设计人员不能正确认识建筑结构基础的重要作用,没有从建筑施工的实际需求出发进行设计工作。这就使得土木工程建筑结构基础设计工作仍然存在一些问题需要解决。面对土木工程行业大好的发展前景,笔者选择土木工程建筑结构基础的设计问题作为研究对象是有一定的社会现实意义的。
一、土木工程建筑结构基础设计注意问题分析
土木工程施工之时,需要大量的劳动力,劳动密集型的行业就难免会在实践中出现一些问题。而良好的建筑结构基础设计是减少与消除建筑施工过程中出现问题的重要方法。一般来讲,在土木工程建筑结构基础设计中,应当注意以下几点问题:
第一,在建筑结构平面图的设计方面,许多建筑结构基础设计者很少将所有影响因素考虑周全。抗震设防烈度就是一个容易被忽略的问题。在建筑物的砌体结构没有得到直接的建造设计之时,如果不考虑这个因素,就会使得建筑物的结构基础存在问题。在建筑物的砌体结构模型进行建造之时,更多的设计者选择利用建筑工程行业的结构软件来完成设计工作,使得建筑物整体与局部的受压问题不能被全面考虑。
第二,在建筑屋顶结构设计方面,作为一名合作的设计者应当从建筑使用者的需求出发。这也对设计工作带来了一定的困扰,一些设计人员在进行示意图的设计时,结构形式与板配筋以及钢筋的设计都不能从整体角度进行衡量,使得设计工作的成果意义不明确,影响建筑工程施工进程。
第三,在建筑结构的基础详图绘制方面,受到建筑结构基础详图的影响,其不合理会导致大样的详图出现较大的误差。这样的设计工作就会使得设计中的建筑结构基础尺寸与实际尺寸存在一定的差距,不符合建筑工程施工的需求。
第四,从楼梯的样图设计方面来讲,会存在板挠度的控制问题。一些设计者在进行建筑结构基础设计时,很难把握好楼梯的板挠度,使得依照方案建设出的楼梯梁的梁下高度不能满足建筑物的使用需求,造成楼梯的下梁与下梁位置不能统一,影响建筑物的使用功能。
第五,在建筑物的地基基础设计方面,设计者在进行设计之时,很少考虑到混凝土的标号问题。混凝土的耐久性以及基础配筋的设计问题都影响到地基结构的质量。更有建筑结构设计者对条基交叉处的基底面积进行重复使用,造成基础设计图中的定位不准确,为建筑工程的施工带来不必要的麻烦。
二、土木工程建筑结构基础设计优化建议分析
面对土木工程建筑结构基础设计工作中存在的诸多问题,进行建筑结构基础设计的优化已经成为建筑工程设计者的必要工作。下面,我们就来对建筑结构基础设计的优化建议进行分析:
(一)关注结构平面图的设计工作
在土木工程建筑结构基础的设计工作中,要绘制建筑的结构平图,要对建筑所处环境的抗震设防烈度进行分析。如果其度数为6,就可以按照土木工程行业的抗震相关标准,在满足抗震措施的情况之下,进行建筑结构的建模。在设计中,最好不要利用建筑结构软件进行建模工作,特别是在砌体结构的建造过程中,最好进行直接设计,不能单纯地依靠结构软件。在设计结构平面图时,要从建筑物的整体出发。如果建筑物所处地方的抗震防烈度在6之上,就有必要借助结构软件进行平面图的设计工作,提高工作的准确度。
(二)关注屋顶结构图的设计工作
在进行屋坡面板的设计时,为了方便建筑施工行为,最好利用剖面示意图与大样详图结合的方法进行设计方案的显现。作为一名合格的建筑结构基础设计人员,要具有较强的空间感,对于建筑物的整体结构了如指掌。建筑结构设计者需要从建筑整体角度对建筑的结构大局进行考量,关注设计工作的每一个细微之处。房顶结构图一定要做到让施工者一目了然。在设计之时,如果屋面的起坡会影响到阁楼层的墙体高度,就要在设计工作中利用门窗顶进行屋面进行结合,降低墙体高度。
(三)关注大样详图的设计工作
大样详图的设计工作精准度取决于建筑详略的质量。在进行建筑结构大样详略的绘制之时,设计者可以在原有的建筑详略的基础上进行绘制,也可以在原有详细的基础上进行改革。另外,值得注意的是,绘制建筑结构的详图需要以建筑外形不变为基础,尽可能设计方便于施工工作的方案,最重要的一点就是设计工作需要与施工实践相符合。
(四)关注楼梯样图的设计工作
楼梯是建筑物的重要组成部分,特别是在高层建筑物需求不断增多的同时,楼梯结构的设计成为建筑结构基础设计的重要组成部分。在进行楼梯结构的设计时,建筑结构设计者要注意楼梯的板挠度,使楼梯的梁上与梁下高度符合建筑需求,保证楼梯梁位置的上下统一。对于一些特殊部位,设计者要可以设计折板,注意选择折板楼梯的钢筋设计。对于楼梯的内折角部分,要将楼梯进行断开设计或者进行锚固处理,使局部的预防应力得以集中。在设计建筑楼梯结构时,还要考虑到楼梯板的宽度以及楼梯梁下的净空问题,对于首段楼梯板,要对基础结构对其带来的沉降影响进行考虑,在必要时,需要进行梯梁的设置,从而保证建筑物楼梯结构的安全性与整体性。
结语
综上所述,无论是我国的社会经济还是土木工程行业,都处在快速发展的重要阶段。土木工程行业的发展对于经济的发展有着重要的促进作用,加强建筑结构基础设计工作水平是土木工程行业持久稳定发展的重要前提。从土木工程建筑结构基础设计注意问题出发,笔者提出几点建筑结构基础设计优化的有效建议。希望以此来提高建筑结构基础设计问题在土木工程行业中的地位,关注建筑结构基础设计问题,促进土木工程的快速发展。
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