欢迎来到『东合南岩土』官方网站!

岩土研究院

土木工程结构设计中存在的问题和优化结构方案

386 2020-12-16 14:24:52

土木工程中的建筑主要是以建筑需求和功能为目的进行的施工操作,包括支撑人类生活和生产过程需求的一种技术活动。


土木工程作为建筑领域中的重要分支,对促进中国建筑行业的可持续发展起着重要作用,然而在土木工程建筑结构设计中仍然面临诸多问题。


同时,在城市化进程的推动下,建设工程的规模不断扩大,社会各界对土木工程的质量逐渐产生了更高的要求,包括建筑的规模、功能、内部设备以及外观等多个方面,在要求质量的同时,还要保证经济效益上的稳定,这对于土木建筑工程来说有着一定的难度。


存在的问题

当前土木工程结构设计中存在很多问题。

比如,结构方案选择不当。

在建设项目前期工作中,结构方案设计非常重要,设计人员需要结合施工实际,制定合理的结构设计方案,以达到安全、使用、耐久、经济的要求。例如,当工业建筑中楼面活荷载较大时,梁板的布置方案再按照常规普通民用建筑(如学校、办公楼等)来考虑,经济性、合理性不佳。此时,考虑采用较厚的楼板布置在主梁上而不再布置次梁,可能在结构方案的选择上更合适。然而,如果采取常规结构方案布置试算,后又由于怠于大动作调整,在不合理的结构方案上调整出偏高配筋率的结构构件出图,导致由于钢筋过密而加大施工难度,施工质量效果差、经济性也差。

再如,当污水处理厂水池的计算水位较高时,根据水池受力上小下大的特点,可考虑台阶式或渐变式宽度变化的池壁,若采用普通的宽度从底到顶不变的池壁的结构设计方案,会造成较大的材料和空间的浪费。


结构设计理念相对落后。


在结构设计中,很多人长期套图、抄图,自我学习和思考的能力较差,导致设计理念比较陈旧。加上影响工程设计的外部影响因素较多,例如业主不合理压缩设计工期,偶尔甚至出现外行指挥内行等,导致结构设计缺乏合理性和科学性。例如,有的结构工程师长期做单一类型的政府项目,只重视工期,而其他需要考虑的理念被忽略或淡化,造成投资效率的降低等问题。


对此,做结构设计的人必须转变设计思路和设计理念,顺应新科学技术发展趋势,在结构设计中逐渐融入新的技术理念。还需要深入施工现场观察,熟悉施工材料、施工设备使用与结构设计的关联,根据工程量需求开展结构设计工作,不断提升建筑结构设计的科学性与合理性,促进结构设计理念的进步与完善。


优化结构方案的选择与设计

建设项目的前期工作中,结构设计是十分关键的一环。需要人们合理进行结构方案的选择与设计,熟悉不同的结构构件特征,并充分考虑到结构设计付诸实施的难度以及安全、适用、耐久、经济等因素,将结构的标准化设计与个性设计有机结合,优化结构方案。加强土木工程结构设计的安全性评估,从结构方案概念上整体把握结构的安全性。

结构设计关系到建设项目的质量、安全、工期和投资等重要指标。加大对新技术的应用力度,结合不断发展的工程设计理念,提升建筑结构的安全性、适用性、耐久性、经济性,才能保证工程结构的整体应用效果和价值。