土木工程荷载与结构设计探析

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摘要:土木工程建设期间，工程结构设计的合理性，影响着工程结构实际负载力、安全性、稳定性和耐久性。所以，在此工程建设期间，必须注重结构的设计，要依据各项施工标准开展设计工作，以此强化工程建设成品质量，更好的抵御突发灾害，为大众营造安全的居住环境。基于此，本文选择就土木工程荷载与结构设计这一论点进行分析和研究，未为了确保分析的全面性和科学性，设计如下研究框架。首先，阐述土木工程相关理论定义，包括结构设计理论内涵与荷载设计的理论内涵，加深对理论知识的理解，为后续的阐述奠定理论基础。分析土木工程结构设计的方法，包括结构可靠度的设计方法、容许应力的设计方法等。再次，阐述土木工程荷载分析，保障此论点研究的深入性。最后，给予土木工程结构和荷载设计有效建议。

关键词:土木工程;荷载;结构设计

现阶段，伴随我国市场经济的高速发展，带动城市化建设，促进建筑产业的发展。建筑产业的飞速发展，丰富建筑结构的类型，如土木工程建筑的结构就逐渐朝向多元化、丰富化方向发展，以此去满足大众日益多元化生产生活需求。土木工程建设期间，结构多元化、复杂化，增加工程建设难度。因此，必须选择适合的荷载形式，做好结构整体设计，注重布置的方案，这样才能确保土木工程建设的质量，带动现代化建筑产业的发展。

1土木工程相关理论阐述

1．1结构设计理论内涵。土木工程的结构，就是设计出一个可以承受整体的荷载骨架，对建筑物起到支撑的作用。土木工程结构的设计，就是针对工作建设期间，结合需要应用的施工材料、具体施工尺寸大小以及骨架种类等，对给出建设进行规划。1．2荷载设计理论内涵。结合相关学者的研究成果和文献资料给出，土木工程的荷载就是土木工程建筑成品，在遭受不同力的作用后，在结构上出现的不同程度的变形现象的概述。土木工程的荷载形式较为多样，依据分类的方式，可划分成两个种类。其一是依据时间的变化进行分类，可划分成偶然性的荷载与永久性的荷载。其二是依据结构动力的反应进行分类。可以分成动荷载与静荷载两个种类［1］。

2土木工程结构的设计方法

2．1结构可靠度的设计方法。为了确保土木工程结构设计的可靠性，可在结构设计期间，把概率论作为理论支撑，结合各个不同的极限状态，结合耐久性以及承载力的极限情况去设计，可确保结构设计的可靠性。此外，荷载数值的设计可利用数据统计方法获得，调查和分析数据，然后明确结构荷载标准，通过目标概率，去获得抗力系数以及荷载的关系，可保障结构的安全性。2．2容许应力的设计方法。容许应力的设计方法在早期就被提出和应用，把理论研究作为基础，在判断设计结构期间各个系数以及不确定因素后，进行结构的设计。但是需要特别注意的是，容许应力的设计没有特定标准的衡量材料去界限极限，而是利用经验去明确安全系数，忽略了材料自身塑性以及性能。

3土木工程荷载的组合模式分析

3．1标准式荷载效应的组合方式。标准式荷载效应的组合方式，从其性质的角度来看，和以往经常应用到的短期效应组合之间，具有一些相同之处。这种方式可对多方面问题有效预算，如可以对结构挠度和裂缝进行有效计算。3．2准永久式荷载的组合方式。准永久式荷载的组合方式，可以往经常应用到的长期效应荷载组合方式具有相同之处。荷载的标准值和准确永久值，二者相互乘积就可作为结构设计的参考要素。在设计的基础时期，要注意保持准永久值百分率在0．5上下［2］。3．3频域荷载式组合方式频域荷载式组合方式和上述两种荷载组合方式相比较，较为新颖，是一种全新的荷载组合模式。此组合模式在设计期间，优先考虑到土木工程设计期间可变的荷载数值以及次数，依据次数和荷载系数的变化，进行相关设计。频域荷载式组合方式也存在自身不足，如应用范围有限，可能在频遇值系数设计期间遇到一些问题，一些数值不能全部被统计，因此，增加设计人员的工作难度。频域荷载式组合方式这一不足，也正是当下研究人员突破的难点［3］。

4土木工程的结构与荷载设计举措

4．1明确土木工程的结构与荷载设计重要性。在设计期间，相关单位以及工作人员，必须明确土木工程的结构与荷载设计工作重要性，知道此项工作在土木工程设计期间的地位以及重要性。要求各个设计人员依据相关建筑标准，做好前期的设计准备工作，保障土木工程的结构与荷载设计合理性［4］。4．2从实际出发，因地制宜进行设计。工作人员在设计环节，也要立足于实际，从实际出发，在调查和掌握土木工程建设区域实际情况后，针对性去设计，因地制宜落实此项工作，强化土木工程的结构与荷载设计科学性以及合理性［5］。工作人员设计能力和设计效果联系密切，因此，也要注重人才的培养和能力提升，树立培训理念，建立一定周期，定期进开展理论知识和技能培训活动，确保其具有较高理论素养和技能。此外，也可建立奖惩制度，激发起工作热情，更加主动的去学习、去参与土木工程设计工作。

5结语

综上所述，可以看出，在土木工程结构设计期间，可以利用结构可靠度的设计方法(此方法可利用通目标概率，去获得抗力系数以及荷载的关系确保结构的安全性。)，利用容许应力的设计方法(把理论研究作为基础，判断各个系数以及不确定因素，通过利用经验明确安全系数)。土木工程荷载组合的设计，可选择标准式荷载效应的组合方式、准永久式荷载的组合方式，确保结构设计稳定性，满足土木工程设计的目标，确保建筑结构质量。最后，为了落实好土木工程的结构与荷载设计工作，在结构设计期间内，应明确土木工程的结构与荷载设计重要性，从实际出发，因地制宜，进行设计，做到具体的问题具体去分析，强化设计效果。

参考文献:

［1］张宏利．关于土木工程荷载与结构设计的分析［J］．科技经济导刊，2018，26(26):45．

［2］楚国枫．土木工程结构设计及荷载分析［J］．科技资讯，2017，15(34):240-241．

［3］乔栋．关于土木工程的结构设计和工程荷载研究［J］．当代化工研究，2016(06):76-77．

［4］曹鹏杰，安占义，尚春林．议关于土木工程的结构设计和工程荷载［J］．现代装饰(理论)，2017(06):179．

［5］邓挺．典型土木工程结构风荷载的数值模拟［D］．汕头大学，2018(04):129．

作者:席敦儒 田君红 单位:1.同圆设计集团有限公司 2.济南市市政工程设计研究院( 集团) 有限责任公司