孙建军
平罗恒创建筑设计院有限公司宁夏石嘴山753400
摘要：目前我国建筑行业呈现出繁荣的发展趋势，导致建筑市场的竞争越发的激烈，在抓住机遇同时面临挑战的形势下，必须要重视建筑的质量。结构设计时建筑质量的最直观表现，结构设计的好坏与整体建筑物的稳定性与安全性有着极大的关系。文章就简要分析了土木工程结构设计中存在的问题及具体的解决对策。
关键词：土木工程；结构设计；问题；探究
一、土木工程建筑结构设计的概述
土木工程建筑结构设计需要对建筑进行整体的把握，不但要满足人们的要求，还要考虑到安全、方便、健康、环保等问题。为了保证建筑结构的稳定性，在进行建设时结构不能过于单一，以免发生质量安全问题。此外还要注意建筑物层次上的设计，如果忽略了层次设计的重要性，一旦由于某一部分的建筑质量存在问题而出现裂缝，就会改变整个建筑物的局部受力情况，如果情况严重时间长有所恶化的话，将会造成较大的安全问题。对于大型建筑物来说，由于其结构体系的复杂性，在进行建筑设计时要重视节点的设计使其各部分受力均匀，以免发生某一部分受力过大而具有安全隐患。从人性化的角度分析，随着人民生活水平的不断提高，对于生活的质量也有了较大的改变，建筑物在进行设计时要做到环保健康以人为本。对于近年来逐渐兴起的高层建筑来说，随着目前我国土木建筑物高度的增加垂直受力有了很大的改变，并且风力等因素对高层建筑的影响也不容忽视，必须要重视水平受力的设计。综上所述，在对建筑物进行设计设计时要综合考虑所有的相关因素，以保证竣工时达到设计指标。
二、土木工程建筑结构设计中存在的问题
1、土木工程建筑设计规范水平较低，达不到设计的要求。一项土木工程建筑结构的安全性要达标，构件的承载能力、材料的安全性和安全系数、整体建筑的牢固度与耐久度等方面都应符合一定的设计标准。而我国对于这一方面的设计标准规定不是特别严格，因此设计规范水平偏低。而施工队按照此标准进行施工，工程质量自然不会很高。
2、土木工程建设整体牢固性差，极易导致质量安全问题的发生。仅依靠某一构件有较强承载力不足以保证整个建筑的安全性，还要求该建筑有较强的整体牢固性，保证当建筑物局部出现破坏时整体还能保持较高的安全性，不会出现大面积崩塌。整体牢固性主要取决于良好的延性和冗余度，抵抗大灾难带来的破坏，从而减少人身伤亡和财产损失。但我国的实际情况往往不尽人意，地震发生后建筑物大面积坍塌的情况并不少见，特别是地质复杂、经济落后地区，由于一些建筑施工前并没有进行严格的实验和论证，导致了安全设计不达标，造成上述情况。
3、土木工程建设耐久性差，且发生事故后的维护意识差。我国土木工程安全设计中，往往只考虑荷载作用下建筑的耐久性而忽略了环境因素如空气干湿度、土壤中忽而学物质的侵蚀等，导致了建筑中钢筋混凝土过早腐蚀而降低了建筑的安全性，缩短了建筑的使用寿命。这一问题应引起建设者和使用者的注意，因为它带来的危害远比设计规范低和安全牢固差带来的危害严重许多。
4、土木工程建筑结构设计的局限性。正常情况下，当确定好工程项目的功能等具体信息后，设计工作才开始展开。而一些设计单位领导为了个人利益缩短设计时间，甚至在项目功能没有确定的情况下就要求设计人员交上设计图纸，因此，设计人员很难设计出满足项目功能的设计方案，制约了我国设计行业的发展。
三、土木工程建筑结构设计的重难点
1、水平作用。对竖向载荷与水平载荷有一定的抵抗能力是每一个建筑物必须要具备的作用，在低层建筑与多层建筑中往往只需要注重以重力为代表的竖向载荷，而对水平载荷则多是忽略的状态，然而随着高层建筑的兴起，尽管在建筑结构中竖向载荷仍然起到重要的作用，但是水平载荷却也是不可忽略的部分。其主要原因是侧移与内力随着速度的变化而迅速增加导致的，就是受到竖向载荷作用的影响，产生的轴力与高度成比例，在水平载荷的影响下弯矩会有所增加。外加近年来我国高层建筑已经成为了社会中的主体建筑，由于高层建筑队抗侧力的特殊设计要求，所以水平载荷作用是建筑设计中必须要考虑的因素。另一方面风载荷与地震作用作为水平载荷的重要构成，对于高度达到一定程度以上的建筑物来说这两者将受到结构动力特性的影响而发生较大的变化。
2、结构延性。经济发展虽然给我们的生活带来了很多积极的影响，但是所带来的负面影响也同样不容忽视，例如环境的破坏导致许多自然灾害的发生。在建筑结构设计中需要特殊注意的就是地震，地震会造成生命安全以及财产安全问题，尤其是汶川地震、玉树地震发生以来，我国在进行建筑物设计时都要特殊考虑到抗震的设计，这是对人身安全的一种保护。由于建筑结构容易受到地震的影响而发生形变，所以在前期的结构设计中要处理好建筑物的延性，从而减少坍塌现象的发生。在一些地震灾害频发或者地震等级比较大的地区建筑具有良好的延性，可以有效减轻地震带来的建筑损害，为人们争取更多的逃生时间。现在我国的建筑材料主要是以混凝土为主，由于其延性较好，所以在地震来临时可以吸收一部分地震能量，减轻危害，从而保证了内部人员的安全性。
3、轴向变形。建筑物因为受到外力影响产生的结构变形分为三种，弯曲、轴向变形、以及剪切变形。对于低层建筑来说，一般的结构间的轴力与剪切力对其产生的影响较小，可以忽略不计，所以起到主要影响的因素就是弯曲。然而对于高层建筑而言，随着高度的逐渐积累在达到一定高度之后，轴向变形就会非常显著，由此导致的高层建筑结构的内力也会受到严重影响，外加剪力墙的截面在高层建筑设计中也很大，所以轴向变形与剪切变形在高层建筑中不可忽略。采用剪力墙框架体系的结构设计时，由于框架中柱的轴向压力大于框架边柱的轴向压力，中柱的压缩变形就会大于边柱的压缩变形，这种差异会随着建筑物高度的增加而逐渐变大，在一定高度之后达到一个较大的数值，量变的积累就会导致质变的发生，这种差异最终的影响相当于连续梁中间支座凹陷，从而减小了支座的负弯矩值。在结构设计时力学计算是不可缺少的部分，针对不同的计算方式，得出的构件变形因素也是有差异的。无论哪种计算方式，最终的目的都是使结果更加优化。
四、土木工程建筑结构设计的优化对策
相关研究机构加强对土建工程所用建筑材料如混凝土、钢筋等耐久性的研究，对不同条件的施工现场采用不同的研究方法，管理部门出台相关标准，促进耐久性的提高；提高设计标准的规范水平，而对于土建工程的检测与评估人员，应确保其具有从业资质；向土建工程施工人员宣传维护的重要性，建立完善的土木工程检测与维护机制；向欧美国家学习相关经验与管理技术，规范管理体制，注意工程团队的人性化管理，适量降低相关规范的约束性与强制性，鼓励设计人员进行技术创新；组织专家进行研讨与实际勘探，制定出符合我国国情的土建工程耐久度标准，保证标准的规范性、科学性、先进性与可控性。
结束语
土木工程建筑结构设计事关国家与人民的人身财产安全，决定了工程的安全性和使用寿命，是整个工程的重中之重，因此设计人员应加强重视程度，提升自身设计水平，设计出安全经济的施工方案，提高我国土木工程的整体质量，维持社会稳定，促进社会发展。
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