土木工程設計范文
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篇1
關鍵詞:土木工程;結構加固;地基加固
1引言
隨著社會經濟的快速發展,土木工程建設數量和建設規模都在逐漸增加。土木工程設計的專業性比較強,并且復雜程度比較高,如果設計方案不合理,則不僅會對土木工程施工造成不良影響,而且還會導致工程建設效益降低,嚴重制約土木工程建設行業的發展。因此,對土木工程設計工作進行詳細探究迫在眉睫。
2土木工程結構與地基加固的重要性
2.1提升土木工程使用壽命
使用壽命是一個土木工程重要的經濟指標,土木工程本身質量問題,土木工程使用功能改變等都會對土木工程使用壽命造成一定的影響,如果土木工程因以上原因被拆除,就會產生嚴重的浪費問題。通過優化土木工程結構和地基加固設計,可以極大提高土木工程的安全性和功能性,減少各種質量問題及功能改變后對土木工程使用的影響。
2.2提升土木工程的耐久度
耐久度是一個土木工程重要質量指標。土木工程在建造過程中會受到各種主客觀方面因素的影響,主觀因素主要指人為因素,如施工不當、人為破壞、維護不當等;客觀因素主要是自然環境對土木工程材料的侵蝕,比如風吹日曬、降雨降雪等,土木工程的耐久度達不到設計標準,就很難滿足人們的居住水平要求,應用結構加固技術可降低這些因素對土木工程的影響,提高土木工程使用的質量和安全。
2.3提升土木工程的抗震能力
抗震能力是一個土木工程重要安全指標。隨著地質板塊相互間的作用越來越頻繁,在未來地震災害發生的頻率越來越高,低烈度地區出現高烈度地震的機率越來越大,地震一旦出現,將會對人們的人身生命財產安全和社會經濟造成巨大的威脅和破壞。目前我國大多土木工程設計的抗震能力僅滿足現行國家規范,對于低烈度地區出現高烈度地震的情況還缺乏對應的方案,為增強土木工程的抗震能力出現的加固技術已成為土木工程設計的研究方向。
3土木工程基礎加固技術
3.1強夯加固技術
強夯法就是對地基的夯擊,從而使地基的強度提高、壓縮性的到降低的方法,這種方法一般適用于處理碎石土、砂土、粉土、粘性土、雜填土、素填土等地基,可以有效的提高地基的強度、降低地基的壓縮性、改善抗振動液化的能力和消除土的濕陷性,所以一般是對可液化砂土地基和濕陷性黃土地基等,但是這種方法對于飽和度高的粘性土處理效果不好,所以在地基處理時強夯法會與其他方法進行結合,以便于更好地加固地基。
3.2加筋體復合地基加固技術
該技術包括砂樁、碎石樁、夯實水泥樁等。在應用該技術時,需要依靠振動、沖擊等方法,在軟弱地基上形成多個施工孔,再通過壓力,將砂擠入到土體中(如圖1),讓原本軟弱的土層中形成多個砂石樁,并且土體中的水分會通過排水層、透水層等快速排出土地,這樣會提高地基的承載力,保證工程施工。
3.3換填地基加固技術
在土木工程的地基基礎工程的過程中,采取換填地基處理施工技術,可以有效的保證房屋土木工程結構的安全性與穩固性。在換填施工中,首先需要軟弱土體,然后采用無腐蝕性成分的、具有較好壓縮性能的材料回填至工程地基施工作業面上,同時注意夯實好回填材料,以保證所鋪設的持力層擁有足夠的穩固性,能夠達到施工的標準要求。
4土木工程結構加固技術
4.1增大截面加固技術
增大截面加固技術作為一種直接加固的技術措施,其技術原理是通過增大建筑結構件截面面積并適當的增加布置與其配套的鋼筋,以此來提高建筑結構件的力學性能。由于不同土木工程項目中的加固要求也各不相同,所以在實際使用中,我們又將這種加固技術進行分類。大體上可以分為三類:以增大斷面為主要措施的加固技術、以增加配套鋼筋為主要措施的加固技術、同時兼備以上兩種技術的平衡加固技術。增大截面加固法的加固效果非常顯著,其力學性能表現也比較容易滿足設計要求,因此其技術適用范圍非常廣泛,可用于對結構梁、板、柱、墻、屋架等結構件進行加固作業。
4.2置換混凝土加固技術
置換混凝土加固技術是通過對原結構件中有物理缺陷區段或力學性能不能滿足當下使用要求的局部區段的混凝土進行有效清理甚至剔除,對其需要加強的局部區段進行重新澆筑品種相同但強度等級較高的混凝土,從而恢復原結構件的承載力的一種直接加固技術。置換混凝土加固技術在實施的過程中,需要對局部置換的結合面進行清理和剔除時,會使得原混凝土結構露出堅硬的結構層,清理工作需達到結構層表面滿足粗糙而潔凈的要求,這樣在微膨脹劑的預壓應力促進下新澆筑混凝土的水泥膠體便能滲入原結構層中,并在水泥水化過程中,與其粘合成一個整體,從而達到結構加固的效果。
4.3砌體結構加固技術
砌體是用砌筑砂漿將砌塊砌在一起而形成的一種承重結構物。和其他加固技術相比,砌體結構加固技術的沒有明顯的優勢。雖它也具有一定的抗壓承載力,但在其他力學性能上的表現就差的很多。因此砌體結構的整體性表現相對較差,承載力也比較低,在外荷載作用下也比較容易出現或大或小的裂縫。砌體結構的常用加固技術大體分三種,分別為:砌體直接加固技術、改變荷載傳遞加固法和外套結構加固法。
5結構與地基加固技術在土木工程設計中的應用實例
5.1工程概況
某電廠食堂為單層現澆框架結構,餐廳部分柱頂標高為6.6m,總建筑面積為720m2,于2006年開工,2007年建成并投入使用。隨著使用年限的增長,逐漸暴露出墻體開裂、傾斜等質量問題。
5.2土木工程存在的質量問題
根據結構安全性鑒定報告,該土木工程主要存在以下問題:①土木工程位于濱海灘涂區,其軟弱土層為厚層淤泥(淤泥質土),介于15~80m之間;場地類別為Ⅲ類;并且有5~9m的回填土?,F使用過程中,基礎存在較大沉降,且基礎沉降尚未穩定,有繼續發展的趨勢;②受基礎不均勻沉降影響框架梁、柱開裂嚴重,且部分框架梁、柱節點處出現多道較大斜裂縫;③土木工程整體傾斜,大部分測點所測的傾斜值超過限制;④上部墻體開裂嚴重,且部分墻體已錯位、傾斜;⑤部分梁、柱箍筋加密區長度不足,加密區間距偏大;⑥部分土木工程的基礎梁局部開裂,殘損;⑦部分土木工程的圍護結構與墻體脫裂。
5.3地基基礎加固設計
該土木工程位于濱海灘涂區,其軟弱土層為厚層淤泥(淤泥質土),介于15~80m之間;場地類別為Ⅲ類,并且有5~9m的回填土。根據呂希祥在《某廠房大面積填土荷載引起不均勻沉降分析》的結論,填土會造成基礎附加沉降,而該工程填土及地基軟弱土層厚且厚度差異較大,會造成基礎存在較大的不均勻沉降;根據丁士君等在《填海地區淤泥定向流動對單樁的影響》的分析及該工程沉降觀測,該工程由于填土(堆載)和地基淤泥層均較厚且各點厚度差異較大,淤泥在固結過程中可能存在水平向的流動現象;該工程存在基礎剩余沉降,雖然理論上可計算剩余沉降,但由于淤泥的流動性造成剩余沉降的不確定性大。上文已分析過,常用淤泥軟土地基處理方法已不適用于該工程,因此只能著手加大基礎剛度,以允許基礎沉降,但加固后基礎有足夠的剛度抵抗不均勻沉降為原則,保證結構的安全使用。因此,采用改原條形基礎為筏板基礎加固,具體設計圖如圖2~3所示。
5.4上部結構加固
①對開裂的框架梁、柱,根據計算且考慮不均勻沉降附加應力影響,采用灌注改性環氧樹脂并粘貼鋼板或碳纖維布等措施進行加固處理;②對于上部開裂墻體采用灌漿加固處理,部分變形嚴重的墻體拆除重砌;③對箍筋不足的框架梁、柱采用粘貼扁鋼箍或碳纖維布進行加固處理;④對開裂、殘損的基礎梁采用擴大截面進行加固處理;⑤對脫裂的圍護結構拆除重新砌筑或采用增設鋼拉桿進行加固處理。
6結語
綜上所述,在土木工程設計中,地基、結構加固設計至關重要,其中,加固技術種類比較多,對此,需要結合工程實際情況選用相應的加固技術,這樣才能夠保證土木工程施工順利進行,保證整個工程的質量,提升工程建設效益。
參考文獻
[1]高有斌,劉漢龍,張敏霞,等.強夯加固地基的土體豎向位移計算方法研究[J].巖土力學,2010,31(8):2671~2676.
[2]韓立尚,宋雷,楊成立.復雜地質條件下多層建筑地基加固與抗變形研究[J].礦冶工程,2011,31(4):30~33.
篇2
為了促進土木工程建設和生態環境保護的協調,土木工程施工和設計中應當有效貫徹可持續發展的思想。本文將對土木工程設計中的可持續發展和施工中的可持續發展進行探討。
【關鍵詞】
土木工程;設計;施工;可持續發展
在經濟發展和社會進步的過程中,土木工程建設發揮了不可替代的作用,同時工程建設也會周圍環境造成了一定的影響。將可持續發展理念融入土木工程施工階段和設計階段對保護和優化周圍環境具有重要意義。因此相關主體應當深入研究對土木工程設計與施工的可持續發展,為環境保護做出貢獻。
一、土木工程設計中的可持續發展
(一)初步設計中的可持續發展
施工對環境的影響和后續設計很大程度上取決于土木工程初步設計中設計人員對環境的考慮,因此在土木工程設計滿足安全性、便利性、經濟性條件的條件下,應當將環保理念融入土木工程初步設計,綜合考慮生態、地理、人文環境等因素,有效結合生態人文環境和土木工程,讓健康且舒適的生活環境能夠被人們所獲得,并最大限度的利用能源與材料。具體操作中,應當對幾下幾方面內容進行重點考慮:首先是保證土木工程與自然環境的協調發展;其次在對技能技術進行應用的過程中減少環境遭受來自土木工程的影響;再次,將循環再生型工程作為土木工程發展的目標,提升土木工程環境的健康性和舒適性;最后,將人文環境和歷史文化融入到土木工程建設當中。在初步設計中,設計人員應當通過綠色材料和綠色工藝的應用來實現工程和環境的協調,進而促進土木工程的可持續發展。
(二)技術設計中的可持續發展
大型土木工程設計的重要內容之一就是技術設計。過程復雜、分工詳細是大型土木工程項目的重要特點,只有有效的安排和協調各個工序才能保證工程進度以及資源被充分利用,而公眾關系的協調正是通過技術設計工作中的編擬各項文件來實現的。要實現可持續發展理念在技術設計工作中得到有效貫徹,就應做到以下兩點:首先,應當在充分考慮地質災害的檢測和防治的基礎上編擬巖土工程文件,巖土工程的復雜性和多樣性正是由于地質條件差異造成的,要在保障工程安全性和經濟性的條件下最大限度降低環境因工程建設而受到的影響。其次,在編擬環境管理文件時,應當對土木工程影響環境的各種可能性形成充分的認識,并在相關文件中納入這些影響防治措施進而為施工設計和圖紙設計提供指導。
(三)施工圖紙設計中的可持續發展
對工程的尺寸、材料、構造、設備進行控制是施工圖紙設計的主要目的,工程的耐久性、安全性、經濟性與這些因素息息相關,施工圖紙設計的可持續發展也有賴于此。在進行施工圖紙設計時,首先應當更新相關規范。深入研究最新施工圖紙設計成果是更新相關規范的前提和基礎,土木工程的設計活動需在規范的框架內進行。但在我國相關規范每十年會被修訂一次,這顯然無法滿足快速發展的施工設計技術要求,在這種條件下可持續發展很難實現。因此,為了給土木工程圖紙設計工作的可持續發展提供保障,就應當更新相關規范并深入研究最先進的研究成果和科技成果。其次,應當對施工圖紙設計進行優化。要想讓圖紙設計達到最佳效果就應當進行設計優化,在獲得信息技術發展帶來的技術支持后,在土木工程圖紙設計優化設計中廣泛的應用了形狀優化、拓撲優化、優化建模、多目標優。
二、土木工程施工中的可持續發展
(一)對綠色施工理念進行強化
綠色施工技術的推廣會因土木工程施工技術人員和管理人員缺乏綠色施工理念而受到制約,因此應當讓施工技術人員和施工管理人員形成共同的綠色施工理念,進而為施工工作的可持續發展提供保障。具體包括以下幾個步驟:第一,對施工管理人員和施工技術人員定期開展綠色施工理念的培訓和宣傳教育,或在針對施工管理人員和施工技術人員開展的行為教育和思想教育中有效推廣綠色施工理念,幫助員工真正理解綠色施工理念。第二,對綠色施工示范性項目進行構建。責任部門應當從綠色施工原則出發對示范性單位進行構建,形成示范性單位和施工單位的鮮明比較,讓施工單位發現自身的不足和差距,并采取有效措施對自身進行完善。第三,對民眾參與機制進行構建。通過調動民眾對綠色施工的參與和監督來形成社會綠色施工推動機制是民眾參與機制完善和構建的意義所在,這使得施工組織的科學性得到有效保障。
(二)對經濟的解決辦法做出積極探索
土木工程施工的經濟性在一定程度上會受到施工過程中對綠色施工關注的影響。為了實現促進土木工程可持續發展的目標,施工單位和相關責任部門應當積極探索和研究經濟,并找出相應解決辦法。解決辦法包括:首先是對能夠解決約施工成本的綠色施工技術進行利用和開發。推廣綠色施工就似乎、降低綠色施工成本有賴于綠色施工技術的更新。施工單位進行綠色施工時應當明確不是所有的高新技術都是綠色施工技術,很多技能降低施工成本又能滿足綠色施工要求的技術往往是普通的施工技術。因此施工單位應對具有同等效果施工技術的經濟性進行比較,對經濟性相同的施工技術環保性進行比較,選擇綜合性能最好的技術。其次讓綠色施工技術的發展獲得財政稅收的支持。在這個過程中,施工單位使用綠色施工技術的積極性被政府部門的優惠政策有效調動,具體的優惠政策可以是減稅、獎勵等措施。再次,對針對業主和承包商的評價體系進行建立健全。對工程承包商和業主的評價和公示可以通過構建評價體系來實現,施工方開展綠色施工的自覺性和社會監督能夠通過公示活動而被強化,工程業主和承包商會受到公示的直接影響,進而更加主動地開展土木工程綠色施工。
三、結語
設計和施工的可持續發展對保護生態環境和土木工程的健康發展具有重要意義。相關單位和部門應當采取有效措施促進土木工程施工和設計的可持續發展,實施綠色施工和設計理念有效推廣。
參考文獻:
[1]艾蠡.新世紀下土木工程與可持續發展的探討[J].科協論壇(下半月),2013,(11):170171
篇3
關鍵詞:土木工程;結構設計;存在問題;設計措施
一、引言
在土木工程項目管理過程中,其中一項重要的組成部分就是工程結構設計措施的控制與管理。而對于土木工程項目管理來說,各種內外部因素均容易影響工程項目中工程結構設計措施的管理應用工作,因此,工程設計人員在項目設計階段必須將各種影響因素充分考慮在內,并制定相應的對策,盡可能在整個土木設計的階段中運用最新的控制管理技術。只有這樣,土木工程項目設計階段的結構設計措施控制與管理才能得以強化,從而為土木工程項目設計階段管理乃至整個項目管理打下扎實基礎。
二、土木工程結構設計理念存在的問題及設計原則
(一)從設計理念上加深對土木工程結構使用壽命的理解
我國在土木工程結構的設計理念上,逐漸改變了原本的簡單的設計符合荷載強度的設計原則,保證不但符合荷載強度需求,而且要符合使用壽命需求的設計思路,因而國際上要求的土木工程結構建設的使用壽命相一致。深刻理解土木工程結構的使用壽命,并對結構的重要性的確定手段展開研究。然而,在確定使用壽命上較為簡單,而可靠性不夠,必須由大量模擬實驗進行驗證。使用壽命得以確定后,必須全面考慮土木工程結構建設的規劃、設計、施工、運行(包括養護、維修、管理),保證修建的土木工程結構能實現預期壽命。
(二)進一步關注土木工程結構的耐久性問題
在建造和使用土木工程結構中,必然會受到環境、有害化學物質的影響,同時還會遭受巨大的交通荷載、地震荷載、風荷載、疲勞荷載甚至是超載,這會產生人禍等安全意外,并且土木工程結構使用的材料會隨著時間不斷老化損耗,結構中各個部門或多或少會被損壞。從大部分的病害實例可知,不僅包括施工和材料兩個因素,而且構造上也就是設計上的不足對結構耐久性也有影響,并具有決定性作用。
(三)不能忽視環境對于土木工程結構及構件的影響
在設計土木工程結構耐久性時,特別要對環境因素對鋼筋和混凝土產生的腐蝕反應給予高度重視。針對海邊的土木工程結構來說,必須要對環境的氯離子侵蝕狀況進行充分了解,該類型的環境因素會嚴重腐蝕土木工程結構耐久性,這會產生極大影響。
(四)更深入地研究土木工程結構在疲勞荷載作用下的反應及對策
因為在土木工程結構中承擔著動荷載作用,包括活荷載作用和風荷載作用,該類的作用力會對土木工程結構內部形成循環往復并產生變化的應力,不僅會對結構產生影響,使其震動,甚至會給結構帶來疲勞損傷,這一問題逐漸積累,對內部結構產生較大的傷害。因為土木工程結構使用的材料一般難以實現真正的均勻和連續,同時會導致出現較小的問題和不足,在上述循環往復并不斷變化的應力的作用和影響下,這些細小的問題都會逐漸擴大,進而形成一定損傷,這些必須受到重視,否則會逐漸惡化,對整個結構產生不利,影響其安全性。而在研究疲勞荷載作用上,不單單是研究土木工程結構的整體結構,通過實踐可知,一些土木工程結構關鍵部位上的構件由于未能有效抵抗疲勞荷載作用,進而導致局部失效,最終則造成了土木工程結構整體結構失效。
三、土木工程結構設計存在的問題及設計措施
(一)基礎連系梁設計的常見問題及設計措施
對于樁基礎而言,需要在單樁承臺彼此呈90°角的方向安裝連系梁;且設計安裝過程中需要首先考慮短向問題。對于單一擴展型基礎而言,實際施工階段,需要提供對單一基礎及其連系梁間的縫隙進行處理,選擇混凝土填充,確保和基礎頂面完成對齊,接著便可以開始基礎連系梁澆筑工程。經過上述處理,能夠讓連系梁計算跨度合理減小,更加符合設計要求。如果是通過基礎連系梁完善柱底彎矩,那么需要按照框架梁狀態,對其配筋與截面尺寸實施合理的設計。在這種情況下,需要對所有梁正彎矩鋼筋進行處理,且位置選擇1/2跨處,對于基礎連系梁而言,框架柱部分的縱筋需要采用箍筋的方式進行加密、錨固,確保和上層框架梁之間完美一致。
(二)框架結構柱設計的常見問題及設計措施
在考慮抗震性能問題時,需要按照抗震設計要求開展加密工程。除此之外,加密柱的高度不可以超過柱高區范圍這一要求作為前提條件,采用加密方法,使樓梯和角柱間梯柱、框架柱得到有效保護。一般來講,框架結構柱截面部分應當滿足以下標準:如果土木工程結構需要達到1、2、3級抗震標準,那么截面邊長需要超過400mm;如果土木工程結構需要達到4級抗震標準,那么邊長需要超過300mm;如果并未考慮抗震問題,那么邊長需要超過250mm。實際施工過程應當嚴格遵循以上標準進行處理,防止結構出現問題,引發嚴重的安全隱患。
四、結束語
綜上所述,對于現代土木工程項目建設而言,在整個體系中,一個至關重要的部分就是工程建筑結構的設計措施管理,各種內外部因素都容易對其產生影響,因此,必須以工程結構設計措施的控制與管理作為其依據,有助于各設計單位有效提升土木工程項目的品質,保障廣大社會人民群眾的基本權益。工程設計人員對土木工程項目建設中設計階段的控制與管理,必須全面了解此項工作的技術重難點,從而構建完善的工程設計管理體系??偠灾?,唯有保證土木工程項目良好的設計措施應用質量,積極做好技術優化與創新的控制和管理,才能確保土木工程項目建設的質量和品質。而設計階段的結構設計措施管理,對于土木工程的發展也將越來越重要。
參考文獻
[1]石善民.韓素容.建筑結構設計及規范應用中若干問題的探討[J].工程質量,2010(03).
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關鍵詞:土木工程;結構設計;抗震設計
目前,人類還沒有建立關于地震的科學化預報體系,無法及時有效的預測地震,人們只有提高建筑物的抗震性能,最大限度地降低地震發生后造成的危害。隨著近年來地震的頻發,設計人員必須要改變傳統的觀念,提高自身關于抗震設計的知識儲備與專業技能,重視土木工程結構中抗震性能的設計,提高建筑物的質量,為了人們生命財產安全提供保障。
一、土木結構設計的現狀
(一)土木結構設計的特點。在建筑用地一定的情況下,建筑物層數越多,可以容納的居越多。土木結構承載著建筑物自身以及其附屬物的全部重量,對于樓層較少的土木結構,其承載的只是上述的重量,但是對于樓層較多的土木結構,其除了會承載上述重量之外,還需承載由于風力等自然因素造成的水平力,這就需要土木結構具有較強的抗側力。因此,在設計高層土木結構時,首先應考慮抗側力,其后是水平荷載力。此外,對于高度一定的土木結構,其抗震性能會在風荷載以及地震的共同作用下,呈現出差異化。
(二)木結構抗震要求更加苛刻。在土木結構設計之初對其抗震性作出要求時,要顧及到正常使用時的承載能力,還要使土木結構具有優良的抗震能力,這樣才可以使土木結構遇小震不壞、大震不倒。對土木結構延性的計算是一項繁瑣的工作,唯一簡單的方式是通過土木結構的構造設計來計算。在高層土木結構的設計中,為了使其結構有良好的延性,對其結構構件的規格、材料及配筋率有著嚴格的要求。此外,土木工程結構的剪力墻的橫截面積往往很大,所以在土木結構的設計中其變形是不可忽略的。
二、土木工程結構設計中的抗震設計
(一)建設過程中的場地選擇。在進行土木工程設計之前,必須要經過的一個環節便是選擇合適的場地。在進行調查時,首先應對整塊地域的地形地貌情況進行了解,應適當避開曾經發生了凹陷、斷裂的地層,保證建筑工程具有良好的抗震效果。若是不能有效避開,應采取相應的預防措施,對不良區域進行適當的加固防護。
(二)使用特殊的防震材料。使用防震材料對土木工程建筑進行防震處理,指的是主要對土木工程建筑的地基進行抗震處理,降低地震發生時強大的地震能量對建筑物造成的損害。在傳統的方法中,主要是在建筑地基的底部鋪設上砂子和黏土等等,在一定程度上降低了地震的負面影響。近年來,隨著我國在建筑事業上不斷加大投資,有關部門在土木工程建筑防震上已經取得了很大的進展,就比如在建筑地基處鋪上一層瀝青,減震的效果相比于砂子或黏土更好。在建筑物的圍欄、墻體等材料的選用上,盡可能的選取材質比較輕的材料,降低地震來臨時的危害。
(三)合理布置結構。土木工程結構設計中的布置是一個重要的環節,可以有效提高建筑物的抗震性能。在設計土木工程結構布置時,設計人員應充分考慮以下幾種因素:建筑物平面外形尺寸、建筑物所在區域的地形、荷載分布情況、建筑物抗側力分析等。這些布置雖然表面上看起來簡單,但是在實際應用時卻會因為各種各樣的因素而導致預期的效果不能得到有效實現,尤其是土木工程的外在設計十分復雜,設計人員難以按照簡單化的方案進行施工,只是將可能出現的問題控制在允許范圍內。而且,我國相關政府部門還應頒布明確的土木工程結構設計規定,提高設計人員的實踐經驗,保證土木工程結構的抗震設計要求可以得到實現。同時,投資商不能不懂裝懂,對設計人員的設計隨意指責,讓其按照自己的想法更改,應保證土木工程結構設計具有實際價值。
(四)建筑平面抗震設計。均勻對稱是建筑平面布置設計的核心,同時均勻對稱也可以更好地呈現建筑物各種空間功能需求。如果建筑墻體、鋼構件不對稱,在地震發生時,建筑結構受力不均勻,導致變形不均勻現象發生,建筑局部墻體乃至建筑物遭到損壞。平面組合設計、單個房間設計是建筑平面設計的核心組成元素。在設計單個房間平面的時候,必須準確確定各個房間的面積、門窗位置等。建筑平面組合形式具有多樣化的特點,比如,集中式、單元式,要結合施工現場的實際情況,選擇適宜的平面組合形式。以單元式為例,在優化利用垂直交通的基礎上,使各個使用空間有機融合,這種形式大多用于商住樓、高層辦公樓。要盡可能把豎向交通設置在平面內,提高建筑結構的整體剛度、抗扭轉能力等。如果豎向中心在平面外,要盡可能少在轉角的地方開門開窗,防止出現“轉角效應”。以集中式為例,借助大廳,把各個房間相融合,大廳便是其重要的橋梁。這種形式比較適用于商場、展覽館,經常采用大跨度結構、空間網架結構等,提高建筑結構的抗震性能。
三、Y語
綜上所述,隨著我國在土木工程行業投入精力的增多,其地位也在不斷上升。當前,建筑物的穩定性以及抗震性已經成為土木工程結構設計中的一個重要話題,因此,相關研究人員應加強對土木工程結構設計中抗震性能的設計,提高自身的知識儲備與專業技能,進而促進土木工程行業的健康發展。
參考文獻:
[1]張婧嫻.土木工程結構設計中的抗震淺述[J].商品與質量,2016,
(44):331.
篇5
本文主要論述的是土木工程結構設計安全情況,不僅僅需要全面細致地分析目前我國土木工程結構設計安全問題出在何處,還需要提出相應的解決策略,這樣一來,才能夠從根本上提升我國土木工程結構設計的效率,從而保證我國未來的土木工程事業發展能夠蒸蒸日上,有助于全面優化我國的土木工程結構設計,還能夠從根本上強化安全意識。
關鍵詞:
土木工程;結構設計;安全問題;策略
0引言
隨著時代的進步,越來越多的人開始重視工程建設的安全問題,為了更加全面地總結出我國在建設土木工程時遇到的結構設計安全問題,我們進行了下文詳細的論述和分析,希望能夠更加透徹地認識目前存在的結構設計問題以及存在的安全隱患,從而保證后續的建設工程能夠很好地避免相同問題的出現,從而保證利用科學有效的策略和方式有效解決存在的安全問題。
1現代土木工程的特點分析
1.1建筑材料方面
隨著時代和科技的不斷進步,我國應用于土木工程建設的建筑材料也有著本質的改變,正是由于科學技術應用于建筑材料的優化工程中,因此我國在建設土木工程的時候,會應用到許多新型材料,比起傳統的建設材料,具有最顯著的優勢就在于強度大、質量輕,比如鎂合金、玻璃鋼等。而應用以上這些新型建筑材料的時候,一定要注意因地制宜,參考相應材料的參數再應用,由于某些材料的價格比較高,所以常常應用的時候具有一定的局限性。
1.2工程地質與地基方面
土木工程結構設計好壞與地基建設是否合理有著直接的關系,而地基建設一定要重視應力情況和力學性能的變化,一定要好好把握地基的影響因素,這樣一來才能夠確保地基建設更加穩固,從而強化后續的工程建設。在建設地基的時候,重視地質情況,因地制宜,不同情況采取不同的應對方案,這樣一來才能夠建設出結構更加合理的地基結構,使得地下工程完成的更加完善。
1.3工程規劃方面
隨著我國土木工程建設規模以及范圍的不斷擴大,為了更好地掌控整個工程的進程,最關鍵的就是重視工程規劃,保證土木工程在建設的時候能夠嚴格按照工程規劃要求實施工作,避免肆意改變建設方式和意圖,強化系統工程建設理論和方式,這樣一來就能夠保證工程建設更具有科學嚴謹性,而應對特大型的土木工程,例如建設水電站的時候,在規劃工程的時候一定要考慮自然環境的變化,防止自然環境的改變對工程造成的影響,從而能夠趨利避害。
1.4工程設計
工程設計方面主要影響土木工程后期的用途,一般來說,在建設土木工程的時候,一定要以實用、安全和美觀為設計理念,根據不同的應用途徑再進行相應的改變,這樣一來才能夠設計出最為合理和合適的工程設計,從而保證工程在建設每一個環節的時候能夠根據不同的用途進行相應的改善。在完善土木工程的時候,一定要根據工程設計對各種影響因素進行時間或者空間分布的科學規劃,這樣才能夠強調出土木工程設計最初理念。
2土木工程結構設計存在的主要安全問題分析
2.1結構設計的穩固性偏低
一般來說,要想保證土木工程建設質量和安全性,首先應該保證的是結構設計的穩固性,但是目前我國在建設土木工程的時候普遍存在的問題就是結構設計穩固性偏低,這樣一來,一旦建筑物受到自然力的作用,比如地震、火災等危害,就會出現建筑物坍塌的情況,一旦這種情況出現,后果不堪設想。所以,想要避免以上問題的出現,最主要的方式就是根據建筑工程的地質以及土質承載力,設計出最合理的結構規劃,這樣一來才能夠保證工程的延性以及冗余度最佳,從而遇到災害的時候能夠有效降低損壞度。
2.2結構設計的規范安全設置較低
目前我國在建設土木工程的時候,結構設計的規范安全設置比較低,這樣一來,就會直接影響到建筑行業的權威性以及約束力,一旦約束力不夠,我國的建筑市場就會出現魚龍混雜的情況,常常會出現工程質量不夠而影響建筑行業發展的情況。
3改進土木工程結構設計安全性的有效策略
3.1制定規范化的標準和體制
為了保證我國未來的土木工程建設更加嚴謹,質量更加有保障,首先應該制定規范化的標準以及體制,只有這樣才能夠對土木工程建設起到一定的約束作用和規范作用,防止質量不夠的建筑物出現在我國建筑群中。嚴格遵守制定的標準和體質還能夠強化我國建筑水平的提升,所以,制定規范化的標準和體制非常關鍵。
3.2強化設計人員專業能力和綜合素質的培養
不斷強化我國建筑行業專業結構設計人員的專業技能,強化我國專業設計人員的綜合素質培養,這樣才能夠從根本上提升建筑結構設計的合理性,使得技術人員在進行專業能力培養的時候,重視時代的進步,要結合實際取其精華棄其糟粕,利用最先進的技術和理念不斷優化我國土木工程的結構設計,使得我國未來的建筑市場競爭力更強。
4結束語
通過上文的論述,我們能夠十分清楚地看出我國相關建設部門在建設土木工程的時候,保證工程質量的同時還應該重視工程中可能存在的安全隱患,因此,相關建筑企業在安全問題方面應該提高重視度,并且將安全意識著重強化,保證每一個工程建設人員都能夠將建筑安全性放在第一步。土木工程的結構設計情況直接關系到我國的建筑行業發展,所以說,利用目前已有的先進技術以及理念,不斷優化土木工程結構設計,使得安全隱患限制在可控范圍內,這樣一來,不光有利于建筑物的長久利用,最關鍵的是能夠保證住戶的人身和財產安全不會受到威脅,從而保證社會經濟發展不會受到影響。
作者:齊陽 單位:白山市建筑工程勘察設計院
參考文獻:
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【關鍵詞】土木工程;荷載與結構設計;設計方法
0.引言
自20世紀90年代以來,我國土木工程建設進入了一個快速發展的時期,大量土木工程結構在長期使用過程中受到自然環境的侵蝕,其所用的建筑材料性能會隨著時間推移而不同程度下降,導致土木工程結構的承載力不斷下降,使結構設計的安全性受到威脅。
1.土木工程結構的荷載
1.1土木工程設計以及與荷載的關系
在土木工程建筑中涉及到質量問題,經常會提及到是建筑物結構受到的荷載或作用力。對于實際的工程設計來說,荷載和作用力一般來說是不影響作用效應的計算和結構的本身,結構的荷載問題主要就是一個概念的問題,在我們國家,一般的情況下,結構的荷載指的是直接的作用力,而作用力有的時候并不是直接作用的,常常指的就是間接作用力,但是在國際上,還是有不少的國家對作用和荷載沒有明確嚴格的區分,而是將兩種作用力歸為一種。
現在的土木工程的建造有幾個主要的環節,是策劃、設計、施工。其中最主要的環節之一就有設計,設計的范疇包括有結構的設計以及功能的設計。決定采用怎么樣的形勢的骨架可以將建筑物支撐起來,利用什么樣的方式來抵御和傳遞作用力,在結構中選用那種材料來進行制造,在結構設計時每個部分的尺寸優勢怎么樣的來體現,這些都是結構設計時必需明確的。對于建筑物功能的設計,主要是實現工程建造的用途以及建造的目的是什么。工程的結構設計是要在工程的結構的適用性與外形美觀、可靠性與經濟之間,選擇出一種合理的一種平衡。這樣就可以使設計的結構可以建筑的各項功能得到用戶的滿意。在建筑工程結構里面所提到的可靠性,指的主要就是適用性、安全性以及耐久性,這些就是對建筑物質量的要求。
1.2土木工程荷載的分類
土木工程荷載的分類可以有兩種。第一種分類是按著時間的變化來進行的,一共可以分為3個類別,它們又有永久的作用,偶然的作用,可變的作用。對于永久的作用來說,它是在設計的基準期之內量的值是不隨時間的變化的,或者說與平均值相比較而言基本就是沒有什么變化,所以可以忽略不計的。因此,對于永久荷載的統計時間參數跟規律是沒有關系的。它的隨機性主要表現在空間位置的變異上面,比如說土壓力、水位不變的水的水壓力、預加壓力、結構自重、地基變形、鋼材的焊接變形、混凝土收縮等等都是屬于永久作用的。對土木建筑來說,這些是可以不考慮的。對于偶然作用,雖然它在設計的基準期之內出現的幾率很少,有時就可能根本不會出現,但是,如果一旦出現,它的量能是很大的,對建筑物的損害程度就會很大;由于這種偶然作用持續的時間非常的短。比如說龍卷風、地震出現的撞擊力、爆炸力等等都可以認為是偶然的作用??勺兊淖饔迷谠O計的基準期之內量能值是隨著時間變化的,而且它的變化與平均值相比不可以忽略。與時間參數有關系的就是可變作用的統計規律。又比如說雪荷載、波浪荷載、水位的變化的水壓力、風荷載、人群荷載、房屋建造當中的樓面活荷載、路面橋梁結構上面的車輛荷載、積累的灰塵的荷載等等,這些都是屬于可變的作用的。第二是按著結構的動力反應分類的,主要是由兩大類,一個是靜態作用,另一個是動態作用,靜態作用對結構或者構件不產生加速度的,也可以說是產生的加速度基本忽略不計,比如說房屋的樓面活荷載等等。動態作用使得結構或者構件產生的加速度是不能夠忽略不計的荷載。比如說地震、設備震動、行駛通過橋梁的車輛、火車通過軌道時的荷載等等。
2.土木工程結構的設計方法
2.1土木工程結構設計方法的發展情況
在現代社會,土木工程發展也得到不容忽視的發展。土木工程伴隨著各種經驗的積累,各種科學的不斷深入研究,以及生產實踐所得到的經驗,土木工程結構的設計方法和理論知識也得到不斷的發展,是土木工程設計方法也得到完善和提高。土木工程在設計方法上面經歷從定值法到概率法的發展,主要表現的是有幾個階段,第一階段是容許應力的設計法;第二階段是破損階段設計法;第三階段是半概率、半經驗極限狀態設計法;第四階段就是近似概率的極限狀態設計的方法。這些設計方法對土木建筑的設計都起到重要的作用。
2.2土木工程結構設計方法簡介
近幾年來看,我們國家的土木工程技術部門也開始編制和頒布了第一層次的土木工程結構可靠度的統一標準,還有就是第二層次的鐵路土木工程結構、建筑土木工程結構、公路土木工程結構、港口土木工程結構還有水利水電土木工程結構的可靠度設計統一的標準。但是目前一些不同的土木工程結構設計的方法還是沒有達到完全的統一。但是工程結構的可靠度設計標準規定,必須采用國際概率理論設計法。
3.荷載和結構、抗力的分析情況
3.1影響結構可靠性的因素以及它的隨機性
影響土木工程結構可靠性的因素是很多種的,其中主要是由兩個大的方面,一個方面就是土木工程結構本身對各種各樣的作用效應的抵抗能力,另一個方面就是土木工程結構所受到的各種各樣來自于外界的作用。施加在土木工程結構上面的各種各樣的作用將在支座處產生反力,同時使得土木工程結構產生內力、變形、傾覆和滑移。內力包括彎矩、軸力、扭轉以及剪力。影響著土木工程結構的抗力的幾何參數,材料的性能和計算模式的精確性等等。
3.2土木工程結構的可靠度
土木工程結構的可靠度指的是什么呢,就是時間的問題,比如說時間是要在一定的范圍之內,就是要求在一定范圍之內的條件之下,可以完成的所預定的功能的一個概率,這樣來看,土木工程結構的可靠度是結構可靠性的一個概率度量。換句話來說,也就是說對土木工程結構可靠性有著一種定量的需求。在各種的隨機條件因素影響下,土木工程結構完成預定功能的能力是不可以預先就可以確定的,它存在著變數,只有是用概率來描述才可以。由于土木工程結構失效一般為小的概率,失效的概率對結構的可靠度的把握也就更加直接,就習慣于采用失效的概率來度量結構的可靠性。
4.結論
隨著科學技術不斷的提高發展,人類對土木工程的需要就會有更大的需求,尤其是對于那些林間小橋的建設,它的載荷和設計就會更顯得主要,土木工程師要關注科技界新材料的應用,關注新材料對土木工程荷載與結構的關系。未來土木工程的發展隨著科學的發展一定會有嶄新的前途,我們期待著隨著科學技術的發展,創新的建筑材料問世,在這些新材料、新技術的支持下,土木工程建設將發展的更加美好。
【參考文獻】
篇7
關鍵詞:土木工程;施工技術;設計協作
中圖分類號:TU74文獻標識碼: A
一、土木工程施工技術的重要性概述
土木工程是生產力發展的重要技術之一,土木工程的施工技術為人類的生產活動提供了基本的保障與生產需要。一般來說,土木工程施工技術具有以下幾個重要性:
(一)土木工程的施工技術能推動工程的生產效率
土木工程的施工技術在自動化、機械化和智能化的輔助作用下,能夠降低不必要的人工費用管理成本,以及機械費用,使工程施工技術在科技發展的推動下,使經濟效益最大化,把科學技術作為第一生產力,滲入到各個施工環節中去,提高土木工程的生產效率。
(二)土木工程的施工技術能夠推動我國建筑施工的自動化進程
土木工程的施工技術是工程項目建設施工的關鍵環節,施工技術的創新,促進了土木工程的飛躍,進入了高速發展的時期,傳統的建筑施工并不能滿足當前建設工程的發展需要,因此,自動化便成了建筑業發展的主要方向,比如互換性和流水線的活動,工廠化和標準化的成套技術等,都為我國的建筑自動化提供了必要可行的途徑。
(三)土木工程的施工技術是促進生態節約能源的重要手段
土木工程的施工技術是人類生產力發展的重要方法之一,隨著人類對生存環境的關注度加強,社會生態化的需要日益重要,在建筑施工過程中生態化已經成為必然趨勢,施工技術的發展創新和改進應時順勢,在土木工程的過程中,施工技術可以充分利用現有資源,運用節能環保材料,運用自動化技術,防止工程施工過程中產生污染環境和破壞生態的不利因素的發生,力求做到節能減排,促進生態平衡。
二、加強施工技術與設計的協作
(一)施工圖紙中列入深基坑支護設計
當前,在我們的建筑設計中,并沒有把深基坑支護設計列入其中。一般情況下,設計單位依照建筑總平面圖上的顯示,以及一些相鄰建筑物的分布狀況,再結合基坑的土質與高度對于深基坑支護設計提出一些相關的改進建議和看法。然后,施工單位負責做好具體的工作,或者是施工單位委托一些專業的設計師進行支護的設計。根據相關了解得知,對于深基坑支護設計,已經有專業的計算機應用程序正在廣泛使用之中,但只有一小部分的設計院涉及到這一方面。計算機應用程序的使用存在一定的技術風險,并且經濟收益方面也可能存在一些風險。而且,這種先進技術的使用與目前深基坑支護技術的發展是不相符的,主要是與目前城市施工存在的一些現實條件產生嚴重分歧。此外,設計人員對新的支護技術的吸收能力變得更加薄弱?;谶@些問題,負有行業研究職能的設計院所(科研院所)應該高度重視這一問題,并且不斷進行改進和完善。
(二)加強對鉆孔灌注樁基礎設計的重視
在一些高層建筑的設計中,主要使用的是鉆孔灌注樁設計。一般情況下,設計人員在施工圖紙中不會對使用的施工機械進行明確的限定,施工單位可以自由選擇施工的機械。而施工單位大部分會從節約經費的角度出發,最后一般都會選擇價格低廉實惠的渦錐鉆作為工程樁成機械。而實際上,是以個體單機為主要單位的一些渦錐鉆。這樣的結果就是,工程圖上面的標準、規格是否達到要求,也難以控制,這樣一來,各種問題樁自然而然地就出現了,這種樁的承載能力非常低,容易造成質量隱患。而工作面達不到整潔的程度,在基坑中,污水、爛泥到處都是,使施工進程變慢。
其實,有一種比較先進的施工技術正在使用當中,那就是旋挖施工技術。根據一些現場的施工條件,我們可以采用旋挖施工技術,這是一種進口的施工技術,非常先進,主要的特點是:第一,采用的設備是比較先進的,而施工工藝也是非常一流的,一些人為因素比較少。因此,采用這一技術,成孔的質量得到了很大的提高,而樁孔的垂直問題以及對于孔底清渣問題都能很好地解決。第二,樁的直徑與長度相同的渦錐成孔樁,每一個樁的承受力都會得到提升,至少提升40%~50%,這樣一來,就解決了機械的高費用問題,使單樁的造價成本有所下降,換算成單位極限承載力,這二者的造價幾乎是一樣的。第三,如果兩個基坑的作業面積是相同或者基本一致的,兩臺旋挖機的成樁數量與最大密度分布的渦錐成樁數量就是一樣的,都是十八根。此外,前者挖掘出來的泥土可以隨時裝入車里,及時運送到工地,前者的綜合效率比后者更高一些。第四,施工現場也是非常干凈、整潔的,地面上沒有泥土,僅僅用一些清水沖洗就可以好地清理了。
通過上文中的比較,個人認為,旋挖成樁的施工工藝的技術是非常先進的;其次,設計人員在進行圖紙設計的時候,要把施工所需的機械設備標在圖中,盡量選擇一些比較先進的施工器械。與此同時,采用旋挖成樁的單樁需要很多的成本投入,因此,需要對數據進行全面的對比,這樣才能使施工單位容易接受。
(三)加強設計圖紙在施工中的可操作性
在建筑工程的設計過程中,設計師一定要表明自己的設計意圖,并且要盡量考慮施工的操作性是不是比較強,要考慮其中的可行性,觀察其中是不是存在某種分歧,如果發現,要及時更正,在施工圖紙中要及時修改。我們例舉一個具體的例子,比如,關于一項建筑工程中基礎梁筏的前后方向的地梁設計的高度是一樣的,根據以往的基礎設計,這其中并沒有什么問題。但是,如果采用這樣的設計方法,在進行施工的時候,一個方向上的地梁位于縱向上的鋼筋就要穿過在垂直方向上的地梁,如果地梁的寬度比支座的柱邊長更加高的時候,那么。地梁兩個方向上的有效高度就不能得到同時保證。因此,最后就必須把其中一個方向上的地梁抬高5厘米。像這樣的問題,在工程設計的時候會經常遇到,因此,如果在設計人員進行設計的過程把這些問題及時解決,就會減少實際施工的困難,但是一旦工程進入施工階段,再來解決這些問題就非常困難了。
(四)加強對鋼筋連接技術的重視
當前,鋼筋機械連接技術在很多的國家中都進入應用。這種施工技術是一種新型的技術,盡管在工程施工中并沒有被規范和列舉出來,但是,在很多工程范圍中都有廣泛使用。這種施工技術還沒有得到國家的認可,沒有建立相關的工藝約束,因此,設計人員在設計的時候大部分不會使用這種技術。此外,這些先進的技術的檢測都是具有一定的級別的檢查單位來進行,然后給出檢驗結果,在價格方面是比較低廉的,其操作方面也是非常簡單、快速的,對于施工單位來說,是有非常大的吸引力的。個人認為,當設計人員遇到這種情況,不能僅僅依照國家頒布的施工工藝來設計,而應該有所變通,對于那些新技術可以進行全面的、準確的評斷,看這些新技術是不是能夠應用到工程之中。
(五)促進設計人員與施工單位的交流與溝通
在工程施工的過程中,設計單位與施工單位在進行技術交底以及審查圖紙等方面都具有多方面的需要配合的地方,這些繁瑣的配合可以在不同的場合,也可以在不同的時間。個人認為,作為一名合格的結構設計師應該高度重視這種配合程度;除了可以通過電話確定,也可以通過進行口頭協商,此外,還可以把這些小細節用書面文字的形式列舉出來,形成一種比較正式的文件,這樣做的主要目的是,可以減少因為專業分工的不一樣而導致個人理解上出現偏差而導致錯誤的施工行為。
(六)加強人員施工技術水平
工程的設計人員要在眾多的實踐中不斷總結經驗,使自己的專業水平不斷得到提高,一定要做到可以博采眾家之長,當面對一些經驗比較豐富的施工技術人員的時候,可以多聽取他們的意見和建議,不要總是自持己見,這樣一來,自己的經驗和設計水平都能大大提高。
結語
總之,土木工程的施工與設計,兩者一定要保持一致性。設計是施工技術的先導,能指導施工的進程。而施工技術則是設計的最佳體現,施工設計以及合理的施工設計,都能夠讓土木工程更加高效化。
參考文獻
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篇8
【關鍵詞】土木工程;設計
中圖分類號:S611文獻標識碼: A
一、土木工程結構設計的重要性
(1)土木工程結構設計是關系到整個建筑的質量與安全的關鍵,尤其是土木工程結構設計的安全性已經成為土木工程考慮的首要因素?,F代社會,建筑行業蒸蒸日上的發展對于建筑的質量與安全的要求越來越嚴格,因此,要保證土木工程的質量與安全,必須要重視土木工程結構設計的重要性。
(2)土木工程結構設計關系到施工單位施工水平的高低。土木工程結構設計是工程的前期準備,也是關鍵所在,前期設計工作質量不高,將會導致后期的施工過程不能順利進行,嚴重的會引起施工中的不安全事故的發生,威脅到了施工人員的生命安全,并增加了建筑成本,影響到整個建筑的質量水平。
(3)土木工程結構設計也關系到國家基礎事業的發展與人們的生命安全。土木建筑工程是國家的基礎事業,關系到國家的整體發展情況,只有做好土木工程結構設計,才能保證整個工程達到國家建筑業的標準。
二、土木工程結構設計中存在問題的解決措施
(1)設計詳細的圖紙。土木結構主要是體現在土木圖紙中,同時也是施工時的重要依據。一旦圖紙出現問題,就會影響到整個土木的施工。所以,設計土木圖紙的土木結構設計師一定要認真負責的按照規范完成,不能盲目的為了追求速度而將標注省略。與此同時,在設計圖紙的過程中,對于所出現的復雜之處、細微之處要進行詳細的標注,以免在日后的土木工程施工過程中出現一些較為麻煩的情況。圖紙設計師在設計圖紙結束后,應該進行認真的檢查,認真的審核出圖紙中是否存在一些錯誤。如若有,則應該及時的進行改正,避免一些不必要的損失。
(2)設計內力組合。內力組合是工程結構設計中抗震設計的關鍵點,要在調整結構抗震系數的基礎上加以科學設計。在進行抗震設計時,構件材料的強度要大于未考慮抗震要求時的材料強度。若是以普通抗震設計材料強度對抗震系數加以計算,那么在實際工程結構抗震設計過程中要對系數加以調整。經過全面的抗震系數調整,提高土木工程結構的抗震能力。
(3)嚴格的遵循設計規范。在當前土木業迅速發展的今天,如若想保證土木行業能夠健康發展,則要求土木商必須嚴格遵守土木行業方面的法律法規,按照相關的規定進行活動。這就對土木結構設計師提出了很高的要求,即作為一名土木結構設計師,不但要認真的學習設計的規章制度,也要按照相關的規定進行合理的結構設計。以此來促進建設結構設計向著規范化的方向發展,避免在土木過程中發生一些安全問題。
三、提高土木工程結構安全性的方法
(1)從管理上保證設計的安全性。房地產開發人員在選擇設計單位時,一定要選擇有保障、實力較強以及管理先進的設計單位。因為這樣的設計單位一般具備豐富的設計經驗,同時他們也具有先進的管理理念,并且設計人員的專業素質都較高。因此,這樣可以在設計中更好的提高設計質量,以保證結構設計的安全性。
(2)對相應的理論進行完善和提高。在設計中要對相應的設計理論進行完善和提高,即要求對一些概念性設計有比較深入的了解,并在此基礎上保持設計思路的清晰。所以,現在的概念結構設計已經成為了保證結構安全性的主要設計思路。
(3)在設計中做到準確全面。在設計中,應該使用科學化和系統化的管理對整個結構設計項目進行細分,這樣有助于將設計的子項目逐一進行完善和審核,也可以保證在設計中不會遺漏任何項目和計算內容。然而,許多設計事故多是由于設計中某一項目或計算參數的遺漏造成的。因此,在設計中對整個過程進行細致而嚴格的管理、監控和審核就很有必要。
(4)注重對設計文件的說明。設計文件的說明主要是對施工人員的操作提供指示,設計者應該注重說明的表述要既簡單又準確,這樣才能使不同素質施工人員都能了解設計的內容。尤其在復雜的設計中更應該注意文件的說明,以保證在施工中結構的安全性和設計的安全預期方向一致。
四、設計人員應加強業務水平,嚴格設計過程的管理
對土木工程的設計人員的選用,應選擇綜合素質高的,嚴謹細致的,設計經驗比較豐富且有責任感的人員,以保證其土木工程的設計質量。并應加強設計人員的理論學習,尤其應加強設計計算理論和方法的學習,并熟練掌握,同時不斷更新知識體系,使自己所掌握知識和水平保持在這個領域的前沿水平。對于設計人員設計過的數據,應認真核對。
在進行建筑工程結構設計時,應該要堅持安全第一的原則,只有以安全為前提促進企業的全面發展,才能保證建筑設計和施工的經濟性。提高設計人員的專業知識和能力,并要求遵守安全設計規范,同時提高土木工程設計人員識別質量安全的能力,以確保每一個建筑設計結構的安全性。以建筑物的安全為基礎,在此基礎上節約成本。土木工程結構設計是以保證建筑安全性和經濟性為根本的,只有將二者綜合起來考慮,才能實現安全性和經濟性的和諧統一。
【參考文獻】
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篇9
關鍵詞:土木工程;結構設計;抗震分析;要素;設計策略
中圖分類號:TB482.2 文獻標識號:A 文章編號:2306-1499(2014)01-
目前隨著地震的好發幾率越來越頻繁以及人們對安全的重視度逐日提升,使得在進行建筑施工前,必須保證結構設計具有良好的抗震性能,這就要求了必須在進行抗震計算的時候,要保證較高的精確性,保證地震發生的情況下,帶給人們的損失和傷害具有最小性。保障人們的生命財產安全,下面我們將圍繞土木工程結構設計中的抗震展開探討和分析。
1.土木工程抗震結構設計中的重要性
對于抗震結構設計的重要性,我們主要從以下兩個方面進行探討。一是當今社會是一個科技迅速發展的時代,各行各業的要求也在逐漸的提升,并且精確度也越來越高,計算機已經逐漸的取代了傳統的手工曹綜合計算方式,再加上人們對與安全的認知和重視度也在逐漸的攀升,使得在進行土木工程結構設計的過程中,建筑工程師將抗震作為了考慮和分析的重點。并且土木工程在結構上具有復雜性,地震發生時所產生的動力具有多樣性,這樣就使得抗震設計成為了當下土木工程結構設計的重中之重。二是為了保證施工建設質量的安全和實用性,就必須保證設計概念的實際性和合理性,而這主要是從實體的實用性和真實性出發,使抗震設計不斷的優化。
2.土木工程抗震機構設計中需要把握的要素
基于地震造成的在還具有無可估量性以及近年來發生地震幾率的高頻率性,使得建筑師們對于抗震設計越來越重視,為了有效的提升土木工程后期建設的使用安全性,在進行抗震結構設計的過程中,必須注意以下幾點:
2.1保證結構規劃的整齊性和合理性
這里所指的結構整齊性指的是在進行結構設計的過程中,保證建筑結構的外形與立體剛度具有高度的對稱性,進而有效的促進抗側力的提升,達到建筑質量與抵御外力對稱的目的,保持建筑物重心的穩定性,促進抗震性能的提高。
2.2保證結構形狀設計的簡練性
一是保證結構設計的精細和簡練,同時明確和分析各個構建的受力,保證計算數據的高度精確性。二是當地震發生的情況下,減少對建筑物的損壞,促進抗震能力的提升。
2.3保證整體設計的合理、科學和有效性
在進行結構設計的過程中,必須嚴格按照相關的基礎要求進行,保證設計的承載強度和剛度達標,同時與上部的構建進行穩定、可靠的銜接。再者就是保證隔板、柱體等銜接空間的充足,進而保證結構具有足夠的剛度以及抗力,能夠與其它部件之間形成良好的銜接,提升豎向和水平的抗震能力。
2.4保證豎向設計的均勻性
這是在進行土木工程結構設計過程中必須充分考慮的因素,尤其是要特別的注意建筑橫隔層的設計,精確豎向結構的尺寸收縮,保證分隔層均勻的稱重。再者就是保證開設洞口的規則和整齊,減少扭曲和外力的作用,保證結構的強度、剛度和延性。這就要求了在設計過程中,必須使結構鋼性、支柱在同一個水平面上具有均衡一致性,促進對地震能量的吸收和發散。在進行充填墻設置的時候,分開柱和墻,并將防震縫設置,保證后期建筑施工的質量。
3.提升土木工程結構設計中抗震性能的具體措施
通過大量的資料研究,人們逐漸意識到了抗震設計在土木工程結構設計中的重要性,并且也逐漸的進行了經驗總結,所得出的抗震設計措施主要包括了以下幾個方面:一是必須對結構進行合理的布局,保證地震發生的情況下,能量能夠很好的傳遞和轉化,這就要求了在設計過程中,要保證構建能夠形成雙向的抗側力體系,使梁、墻以及支柱在中線軸上處于同一水平。并在地震中表現出彎剪力破壞,在墻的底部產生塑性屈服。并且保證連梁充分的形變以及在梁端部位發生塑性屈服。同時遵循強墻弱梁的原則,促進墻肢體部位的承載力提升,進而充分發揮墻段的抗震作用,防止剪力破壞現象的發生。二是在進行土木工程設計的過程中,必須充分的考慮抗震的等級,進而在此基礎上針對性的進行相應的處理。分別處理土木工程墻、柱以及梁的各個節點,以三個等級的設置防護標準作為地震發生情況下的主要準則,借此來有效的提升建筑的安全性能和質量。除此之外,還必須保證鋼筋混凝土結構具有良好的延展性以及承載力,同時遵循強剪弱彎的結構設計原則,對柱截面的面積進行科學、合理的選擇,對軸壓比進行嚴格的控制,對各個節點的構造進行嚴格的設計,對構造配筋的相關要求和事項嚴格把握。三是加強抗震防線的設置,保證具有完善性和多層級性,保證在地震發生的情況下,各部分構建都能夠發揮分散能量的作用,起到很好的預防和保護建筑物的作用。強化建筑的延展性,使構建的剛度與強度能夠合理有效的分配,起到很好的吸收和分散地震能量的作用。四是對各個節點進行有效的保護,設計過程中加長框架內同一水平的柱兩端的屈服,并在柱底將塑性鉸形成,使柱端和梁端的塑性鉸得以分散,將土木工程結構設計的抗震有效性和高效性充分的展現。
結語:地震一旦發生,對人們帶來災難還是毀滅性的,而土木工程建設作為一項與人們工作、生活息息相關的建設施工項目,使用安全是第一位,因此目前越來越多的學者加入到了土木工程結構抗震設計的隊伍之中,共同為加強建筑的抗震強調而努力。并且通過以上探討,我們也得出了抗震結構設計是時展的必然趨勢,我們必須予以充分的重視,同時嚴格把握設計過程中的關鍵性要素,進行合理的抗震設計,防止錯誤設計現象的發生,保證計算數值的精確性,提升建筑的抗震強度,進而為人們提供安全可靠的設計,同時也推進土木工程結構設計的發展。
參考文獻
[1] 王忠偉 . 關于土木工程結構設計安全性與經濟性的探討 [J]. 華章,2013(16):340.
篇10
關鍵詞:土木工程;建筑結構;基礎設計;問題;優化
引言
在所有的土木工程建設工作當中,建筑結構基礎對于建筑工程的整體建設有著重要的作用。在我國的社會經濟不斷發展的今天,建筑工程技術快速發展,在建筑結構基礎設計方面,建筑工程行業也取得了長足性的進步。但是,受到個人因素的影響,許多建筑結構基礎的設計人員不能正確認識建筑結構基礎的重要作用,沒有從建筑施工的實際需求出發進行設計工作。這就使得土木工程建筑結構基礎設計工作仍然存在一些問題需要解決。面對土木工程行業大好的發展前景,筆者選擇土木工程建筑結構基礎的設計問題作為研究對象是有一定的社會現實意義的。
一、土木工程建筑結構基礎設計注意問題分析
土木工程施工之時,需要大量的勞動力,勞動密集型的行業就難免會在實踐中出現一些問題。而良好的建筑結構基礎設計是減少與消除建筑施工過程中出現問題的重要方法。一般來講,在土木工程建筑結構基礎設計中,應當注意以下幾點問題:
第一,在建筑結構平面圖的設計方面,許多建筑結構基礎設計者很少將所有影響因素考慮周全??拐鹪O防烈度就是一個容易被忽略的問題。在建筑物的砌體結構沒有得到直接的建造設計之時,如果不考慮這個因素,就會使得建筑物的結構基礎存在問題。在建筑物的砌體結構模型進行建造之時,更多的設計者選擇利用建筑工程行業的結構軟件來完成設計工作,使得建筑物整體與局部的受壓問題不能被全面考慮。
第二,在建筑屋頂結構設計方面,作為一名合作的設計者應當從建筑使用者的需求出發。這也對設計工作帶來了一定的困擾,一些設計人員在進行示意圖的設計時,結構形式與板配筋以及鋼筋的設計都不能從整體角度進行衡量,使得設計工作的成果意義不明確,影響建筑工程施工進程。
第三,在建筑結構的基礎詳圖繪制方面,受到建筑結構基礎詳圖的影響,其不合理會導致大樣的詳圖出現較大的誤差。這樣的設計工作就會使得設計中的建筑結構基礎尺寸與實際尺寸存在一定的差距,不符合建筑工程施工的需求。
第四,從樓梯的樣圖設計方面來講,會存在板撓度的控制問題。一些設計者在進行建筑結構基礎設計時,很難把握好樓梯的板撓度,使得依照方案建設出的樓梯梁的梁下高度不能滿足建筑物的使用需求,造成樓梯的下梁與下梁位置不能統一,影響建筑物的使用功能。
第五,在建筑物的地基基礎設計方面,設計者在進行設計之時,很少考慮到混凝土的標號問題?;炷恋哪途眯砸约盎A配筋的設計問題都影響到地基結構的質量。更有建筑結構設計者對條基交叉處的基底面積進行重復使用,造成基礎設計圖中的定位不準確,為建筑工程的施工帶來不必要的麻煩。
二、土木工程建筑結構基礎設計優化建議分析
面對土木工程建筑結構基礎設計工作中存在的諸多問題,進行建筑結構基礎設計的優化已經成為建筑工程設計者的必要工作。下面,我們就來對建筑結構基礎設計的優化建議進行分析:
(一)關注結構平面圖的設計工作
在土木工程建筑結構基礎的設計工作中,要繪制建筑的結構平圖,要對建筑所處環境的抗震設防烈度進行分析。如果其度數為6,就可以按照土木工程行業的抗震相關標準,在滿足抗震措施的情況之下,進行建筑結構的建模。在設計中,最好不要利用建筑結構軟件進行建模工作,特別是在砌體結構的建造過程中,最好進行直接設計,不能單純地依靠結構軟件。在設計結構平面圖時,要從建筑物的整體出發。如果建筑物所處地方的抗震防烈度在6之上,就有必要借助結構軟件進行平面圖的設計工作,提高工作的準確度。
(二)關注屋頂結構圖的設計工作
在進行屋坡面板的設計時,為了方便建筑施工行為,最好利用剖面示意圖與大樣詳圖結合的方法進行設計方案的顯現。作為一名合格的建筑結構基礎設計人員,要具有較強的空間感,對于建筑物的整體結構了如指掌。建筑結構設計者需要從建筑整體角度對建筑的結構大局進行考量,關注設計工作的每一個細微之處。房頂結構圖一定要做到讓施工者一目了然。在設計之時,如果屋面的起坡會影響到閣樓層的墻體高度,就要在設計工作中利用門窗頂進行屋面進行結合,降低墻體高度。
(三)關注大樣詳圖的設計工作
大樣詳圖的設計工作精準度取決于建筑詳略的質量。在進行建筑結構大樣詳略的繪制之時,設計者可以在原有的建筑詳略的基礎上進行繪制,也可以在原有詳細的基礎上進行改革。另外,值得注意的是,繪制建筑結構的詳圖需要以建筑外形不變為基礎,盡可能設計方便于施工工作的方案,最重要的一點就是設計工作需要與施工實踐相符合。
(四)關注樓梯樣圖的設計工作
樓梯是建筑物的重要組成部分,特別是在高層建筑物需求不斷增多的同時,樓梯結構的設計成為建筑結構基礎設計的重要組成部分。在進行樓梯結構的設計時,建筑結構設計者要注意樓梯的板撓度,使樓梯的梁上與梁下高度符合建筑需求,保證樓梯梁位置的上下統一。對于一些特殊部位,設計者要可以設計折板,注意選擇折板樓梯的鋼筋設計。對于樓梯的內折角部分,要將樓梯進行斷開設計或者進行錨固處理,使局部的預防應力得以集中。在設計建筑樓梯結構時,還要考慮到樓梯板的寬度以及樓梯梁下的凈空問題,對于首段樓梯板,要對基礎結構對其帶來的沉降影響進行考慮,在必要時,需要進行梯梁的設置,從而保證建筑物樓梯結構的安全性與整體性。
結語
綜上所述,無論是我國的社會經濟還是土木工程行業,都處在快速發展的重要階段。土木工程行業的發展對于經濟的發展有著重要的促進作用,加強建筑結構基礎設計工作水平是土木工程行業持久穩定發展的重要前提。從土木工程建筑結構基礎設計注意問題出發,筆者提出幾點建筑結構基礎設計優化的有效建議。希望以此來提高建筑結構基礎設計問題在土木工程行業中的地位,關注建筑結構基礎設計問題,促進土木工程的快速發展。
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