土木工程结构设计的控制措施,该文是结构设计方面有关论文如何写与土木工程和结构设计和控制措施方面论文范文资料.
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【摘 要】土木工程结构设计质量的好坏,直接决定着土木工程施工质量及结构的安全性,必须确保设计工作符合要求.在这里,本文基于大量的土木工程实践,对土木工程结构设计中的常见问题进行了分析,同时提出了相应的控制措施,以保证土木工程结构设计质量,避免出现设计缺陷.
【关键词】土木工程；结构设计；干缩开裂；钢筋倒伏；控制措施
结构设计是土木工程施工设计中的一道关键工序,一直以来都倍受重视.但是实际工作中由于诸多因素影响,土木工程结构设计或多或少的有一些问题,如混凝土干缩开裂、钢筋倒伏、柱体和墙体连接混乱等,不仅降低设计本身质量,也影响后续施工操作,为此要加强结构设计控制,减少甚至杜绝设计缺陷,为土木工程施工提供科学可靠的依据.
1.土木工程结构设计中的常见质量问题
1.1 楼板问题
就目前而言,楼板问题主要有混凝土干缩开裂和支座负钢筋倒伏等[1].第一,混凝土干缩开裂.工程楼板混凝土浇筑后,短期内出现龟裂问题,温差较大地区这种问题更为明显.之所以出现这种问题,除了人为因素外,更多的是混凝土配合比设计不合理,降低了楼板结构刚度,增加了结构挠度.另外,混凝土坍落度设计不当也是造成混凝土结构开裂的一个重要原因.第二,支座负钢筋倒伏.楼板钢筋绑扎后,没有进行隐蔽工程验收就进行混凝土浇筑振捣,造成支座负钢筋出现倒伏情况.究其原因,除了因为没认真落实质量验收工作外,还在于支座负弯矩支撑设计不符合要求,致使支座负弯矩没有钢筋支撑,造成支座板面出现质量问题.
1.2 柱体、墙体连接混乱
在土木工程结构平面布置比较复杂情况下,经常出现多方向柱网相连情况.如,根柱与周围各柱之间的连接设计采用框架梁连接方式,造成很多梁交汇在一个柱上,给节点区钢筋绑扎锚固、混凝土浇筑振捣等造成不便,影响工程进度.
1.3 施工设计图和电算的计算简图不相符
在这一方面,主要问题表现有剪力墙长度、厚度及开洞大小,以及门窗开洞大小、框架高度等计算结果与施工设计图中的具体数值不相符.这些问题发生的主要原因是结构设计过早,与其他专业设计之间缺乏沟通、协调,造成具体设计有偏差.此外,施工图纸审核不到位也是一个重要因素.由于对图纸审核工作不够重视,造成了配合错误、配筋失真等,所以要加强图纸审核.
1.4 剪力墙设计不合理
由于设计人员工作经验不足,剪力墙下未进行布桩设计,一定程度上影响了剪力墙结构的承载力,不能满足抗震、抗剪设计要求.对此,要求注重剪力墙设计.
2.土木工程结构设计问题控制措施
2.1 注重图纸审核
在土木工程结构设计工作中,相关图纸设计完工后,设计人员要联合其他各方共同审核图纸,对施工图纸的可行性、合理性进行全面审查,待确认符合建设标准,没有设计缺陷后方能用于土木工程施工[2].与此同时,进行土木工程结构设计时,主体结构设计人员要加强与其他专业设计人员之间的沟通,就同一个问题展开充分探讨,以得到最佳的设计方案,避免重复设计或设计不一致.
2.2 确定土木工程整体结构的科学性
为了提高土木工程结构设计质量,对钢重比、剪重比、内力组合、板设计和配筋等进行全面检测,确定工程结构的科学性.
第一,钢重比.钢重比是工程结构与重力荷载之间的比,对工程结构整体稳定性和重力二阶效应有着重大影响.设计时,要对钢重比进行严格控制,避免二阶效应超过20%,否则将造成结构失稳.
第二,剪重比.对于一些长周期的结构,受地震动态作用影响,地面位移对结构的破坏力较大.一般情况下,如果剪重比小于0.02,结构刚度是可以满足水平位移限制要求的,如果不能达到这样的剪重比设计要求,就无法满足土木工程结构整体稳定条件,所以设计人员要准确确定土木工程结构的剪重比.
第三,内力组合.在土木工程结构承载力抗震设计中,内力组合是一个要点,要求在结构抗震系数基础上加以分析确定.对结构内力组合进行设计时,要综合考虑受弯梁、偏压柱和受剪等系数,通过各个系数的合理调整来建立安全的内力组合,调高土木工程结构的承载力.
第四,板设计和配筋.进行工程结构设计时,对板的长边、短边的长度进行精确控制,并根据它们之间的长度差大小选择适合的计算方式.当长边与短边之间的长度之比小于2 时,应采用双向板计算方式；当长边与短边之间的长度之比大于3 时,应采用受力单向板计算方式.然后,按照具体的设计方式和板的几何尺寸,计算板的配筋,要确保配筋充足.
2.3 控制结构体系造型设计
具体设计时,引入结构体系造型优化设计理念,先确定土木工程结构体形,再计算柱网尺寸,以及抗侧力构件位置,合理的确定土木工程结构体系造型,优化设计方案.为了达到较好的优化设计效果,可以利用建筑信息模型,通过建筑信息模型的协同设计、碰撞检查等功能对工程结构体系造型进行优化设计[3].特别是面对柱体、墙体连接混乱问题,可以通过建筑信息模型的碰撞检查得以消除,能减少设计缺陷,优化设计方案.
2.4 优化设计剪力墙下布桩
在土木工程结构中,剪力墙除了承载竖向荷载外,还要承受地震水平力,为了满足以上两个方面要求,要在剪力墙下布桩,用以提升剪力墙的承载能力.剪力墙下布桩设计时,它的中心线要与剪力墙重合,做好设计成双排桩,能明显提升桩的刚度和强度.同时,对桩的抗弯和抗冲剪能力进行验算,确定其能满足抗震设计要求,否则加以调整.
结论：
综上所述,本文针对土木工程结构设计中的主要问题提出了针对性的控制措施,有利于提高土木工程结构设计质量,减少设计缺陷,确保土木工程施工操作有序、高效,达到良好的经济效益.当然,除了本文提及的措施外,还应选拔优秀、有经验的设计人员担任工程结构设计岗位,利用设计人员的专业性和经验来控制土木工程设计工作,能更好的保证设计质量.
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