土木工程结构设计中存在的问题及对策

2021-01-19任志君

建材与装饰 2021年2期

任志君

（山西路晨建筑设计有限公司，山西临汾 043000）

近年来，随着市场经济的繁荣发展与现代化城市建设进程的不断加快，土木工程行业的发展也取得了长足的进步。但是土木工程结构设计中存在的问题仍不容小觑。本文论述了土木工程结构设计的基本概念，探究了土木工程结构设计中的常见问题，并提出科学合理的解决策略，以促进土木工程的高质量竣工。

1 土木工程结构设计的基本概念

土木工程结构设计是建筑工程设计的关键环节。结构设计的合理性与可行性是衡量整体土木工程建设标准的关键指标。结构设计对于土木工程后期投入使用过程中的质量安全具有重要意义。结构设计在土木工程建设中起到的保障作用具体体现在以下两方面：

（1）结构设计直接关系到土木工程的使用安全。随着人们生活水平的不断提高，对建筑工程质量安全的标准要求也随之提高。而结构设计作为土木工程质量安全的保障环节，自然也受到人们的高度重视。只有维护结构设计的合理性，才能保障土木工程的安全稳定性，并推动整个建筑行业的良好发展。

（2）结构设计水平决定了土木工程的建设水平。结构设计是土木工程建设流程中最基础且最重要的环节。只有做好基础工作，才能提高后期建设水平。如果前期基础工作落实不到位，或者质量水平不达标，则在后期施工过程中必定会出现各种各样的问题。严重情况下，还会诱发安全事故。

由此可知，结构设计在整个土木工程建设中占据着主导地位，需要相关设计人员予以高度重视，如图1 所示。

2 土木工程结构设计中存在的问题

2.1 可靠性不足

图1 土木工程结构设计

可靠性是对土木工程结构设计最基本的要求，同时，更是对整个土木工程质量安全的保障。纵观国内土木工程行业发展现状，可靠性不达标已经成为土木工程结构设计中的首要问题。土木工程可靠性具体是指当土木工程建筑遭受重力、拉应力以及其他具有破坏性作用力时，能够保持整体结构的完整性和稳定性。当发生地震、火灾和山洪等自然灾害时，如果土木工程结构的整体刚度与稳定性不达标，会导致整体工程无法继续投入使用，造成无法挽回的经济损失。

可靠性设计是确保土木工程建筑长期投入使用的基本保障。为此，相关设计人员要将可靠性设计作为整个土木工程结构设计的重点，避免土木工程建筑在遭受外力作用时，发生整体性破坏。

2.2 对环境因素缺乏考量

现阶段，在土木工程结构设计过程中，大多数设计人员会将重心放在工程的耐久性和安全性方面，忽略工程环境。而这也使工程在很大程度上受到外界因素的干扰，缩短了工程的使用寿命，降低了工程质量安全等级。

空气潮湿、温差过大、地基土的湿陷性、酸碱腐蚀等都会在不同程度上危害工程项目。所以在土木工程结构设计时，要充分考虑建筑环境的影响，确保建筑的工程质量不受其影响。此外，由于工程人员对施工环境的忽略，无法为施工单位的技术指导提供可靠的参考依据，极大的增加了工程质量的安全隐患。

2.3 设计参数计算不精准

土木工程结构设计本身就是一项较为复杂的工作，设计中涉及的参数指标较多，需要保证参数计算精准性，以保障结构设计质量，提高土木工程建设水平。但就实际情况而言，在结构设计中，经常会因为参数计算不精准产生各种问题。如楼板设计中，高度参数收集不准确，偏差较大，导致在楼板荷载计算和弯矩承载能力计算时存在偏差，降低了楼板的整体稳定性，增加了主体结构的安全隐患。

2.4 图纸设计问题

图纸设计作为土木工程结构设计的基础且关键环节，若图纸设计出现错误，则工程结构也会出现问题，进而引发一系列危险事故，降低土木工程的建设质量。同时图纸设计的完善，可为工程施工提供可靠依据。不过根据目前实际情况可知，在图纸设计中，很多机构部门都因为认识不到位，对图纸设计重视度不够，直接照搬照抄现有的设计模式，并未考虑到工程结构具体要求，这使在实际作业中，图纸与实际情况不符，阻碍了工程的进展。

另外，在图纸设计中，细节处理不到位，表面化情况严重，且部分结构设计直接照搬现有内容，通过拼接组装而成，实际结构性能难以满足工程建设要求，最终产生了各种危险事故。再者，图纸设计不合理还会导致先进技术无法有效落实，不仅拖慢了建设工期，还会对工程质量和安全构成严重威胁。

3 加强土木工程结构设计的具体策略

若想改善土木工程结构设计成果，必须采取如下几方面策略：明确工程结构设计标准和规范要求；结合施工环境进行工程结构优化设计；增强工程结构的可靠性；优选高水平、高素质的结构设计人员；设计方与施工方保持良好的沟通。下面就将对上述措施展开详细说明。

3.1 明确土木工程结构设计标准

若想确保土木工程结构设计水平达到国家标准要求，首要前提是进一步明确土木工程结构设计标准。建筑行业不能故步自封，循规蹈矩，而是要积极学习国内外的先进技术与经验，结合自身的发展概况，对所掌握的技术加以改造，且建立健全的土木工程管理体制，以提高土木工程结构的设计水平。

3.2 结合建筑环境开展工程结构设计

设计人员需要根据建筑环境对土木工程结构展开设计。在此过程中，设计人员要全面且客观的考量多方面影响因素，如地表温度、空气湿度、施工条件等。

在土木工程结构设计过程中，设计人员必须对设计的图纸展开系统化、精细化的设计，且对各个施工环节予以详细的阐述和说明，以便施工人员在最短时间内明确设计意图。

此外，土木工程结构设计人员要合理的参照和使用标准图集和规范，还要客观考量工程施工的经济性。尽管参照和使用标准图集可以加快设计进度，缩短设计周期，但是缺少精细化的计算环节，也会增加后续投资成本。总而言之，土木工程结构设计人员既要全面考虑环境因素，又应注重工程造价的考量。

3.3 提升工程结构设计的可靠性

结构设计的可靠性决定了土木工程的安全性。为此，土木工程结构设计人员应格外注重结构可靠性。在土木工程结构设计计算过程中，设计人员要明确建筑各种结构形式的和受力特性并进行有针对性的设计计算。

在维持土木工程结构可靠性的基础上，设计人员还需充分考虑工程结构外观的美观性，以及功能的实用性，进而为土木工程后续建设提供有利条件。在结构设计环节，设计人员可以通过优化内力组合形式，不断提升整个土木工程建筑的可靠性。具体来说，可以从如下两方面着手：①加强结构薄弱部位的设计，以改善结构的整体受力情况；②优化结构的合理性，加强土木工程建筑的可靠性。

3.4 提高结构设计人员的整体水平和责任心

在土木工程结构设计环节，必须优先选择高水平、高素质的设计人员。只有保证设计人员的综合素质，才能提高整体土木工程建筑的质量，为后期的土木工程结构设计工作提供可靠的保障。

随着建筑行业的快速发展，关于土木工程结构设计的理论也随之更新。作为新时代的土木工程结构设计人员，应秉承与时俱进的基本原则，及时更新理论，扩充知识储备，完善自身技能水平。为此，设计单位需定期组织技能培训与职业素质教育活动。与此同时，不断增强设计人员的责任感和使命感，让设计人员深刻认知自身工作的价值所在，全身心的投入到设计工作中。

3.5 设计人员与施工方保持良好的沟通

为加强土木工程结构设计的科学合理性，设计方与施工方间必须保持良好的沟通。对于不合理的设计内容，共同提出切实可行的修改意见，避免出现设计图纸与施工内容不相符的情况，从而增大作业安全系数，优化作业质量。在土木工程建设的过程中，必须加大施工质量监督管理力度。一旦发现质量不达标，第一时间采取处理措施，全面维护施工质量，降低发生质量安全事故的概率。