加强土木工程结构设计安全性的探讨

加强土木工程结构设计安全性的探讨

高小博

中国美术学院风景建筑设计研究总院有限公司浙江杭州310000

摘要：土木工程是我国实施数量最多、最受重视的基建工程之一。土木工程在其中发挥的作用十分突出，除了会对人们的日常生活质量带来直接影响，对我国社会经济发展也存在一定的现实意义。土木工程涉及范围较广，不管是任何工程项目施工建设，只要与水、土相关，都可以划分到土木工程范畴中去，例如水利工程项目建设、道路施工建设以及桥梁施工建设等。

关键词：土木工程；结构设计；安全性

引言

结构设计的安全性，是确保建筑物拥有可靠性以及稳定性的重要标准。但目前大部分建筑企业的设计人员在对建筑结构进行设计时，一味地追寻经济效益，忽视了安全问题，很容易引发安全事故。而本文的研究旨在效解决这一问题，提高结构设计的安全性，保证建筑质量，使建筑物能够满足施工要求，不仅可以为用户提供良好的居住环境，还能保障用户的生命安全，推动建筑行业发展，并提高建筑行业的设计水平，使结构设计能够发挥应有的作用和价值。

1土木工程结构设计概述

所谓土木建筑工程，就是利用各种器材进行勘察、设计和施工，以及为人民提供各种生活和生产的基础设施，比如房屋、桥梁、铁路、公路等。随着科技的飞速发展，我国的建筑业也得到了相应的进步，同时也出现了许多高楼大厦，对技术的需求也在逐步提高。在建设项目中，结构设计的不合理将会对项目的实施造成很大的负面影响，对工人的生命健康和整个项目的质量也会造成极大的危害。鉴于我国的土木工程是国家的基本建设项目，它的建设与整个国民经济的发展有着密切的联系，因此搞好它的建设显得尤为必要。当前，在建设领域，对施工的质量和安全性要求日益提高，因此要保证工程的总体质量和安全性，就要加强对土木结构的设计。

2土木工程结构设计安全性的现状

现在土木工程项目越来越多，而因为工程质量较差而造成的各方面安全事故的发生也不少，主要有以下原因:①牢固性不足，这也可以看作是目前在设计当中最不足之处，比如，一旦在局部有了损坏时，那么工程的整体都不免要产生破坏，所以说在进行结构设计时，必须充分结合地质情况和土质承载力，来设计延展性和冗余度，而目前因设计完善度较低，很多时候容易因垮塌而造成事故乃至伤亡;②安全规范仍有漏洞，很多时候投入使用了10年不到，便产生了墙壁的开裂、变形等，这主要由于在设计的时候，将构造柱、承重柱弄混，其中前者为砖混结构，避免墙壁产生裂缝，可提高抗震能力，但却容易把构造柱和承重墙之间相混淆，而前者的强度不比后者，是不能抗震的，所以出现剧烈震荡就容易坍塌;③承重柱的截面积在设计上面严重不足，一旦产生了外力作用，那么柱、梁都很容易开裂，最终建筑的使用年限和使用安全度上都会下降。

3加强土木工程结构设计安全性的优化措施

3.1确定基础设计思想

桩基承载力效果良好,主要用于承载建筑物上部的压力,能有效缓解上部建筑物不均匀沉降的情况。在设计建筑结构中的桩基时,要求从建筑结构对桩基的需求出发,立足于力学角度展开分析,在准确把握桩基受到的建筑物上部结构作用力的基础上,合理确定桩基设计方式,突出桩基结构设计的合理性,以此为建筑整体施工提供可靠性与稳定性保障。因此,该过程中需要对上部结构荷载展开细致研究,明确桩基受力点、作用点,突出桩横截面积确定的合理性。在桩基具体设计中,需要着重关注安全性能。集中设计桩基桩群时,形心坐标应尽量向中心区域位置贴近,以便向较为稳定的中心结构处疏导整个桩群的力量,从而使桩基受上层建筑压力的影响减轻,并避免与中心存在较远距离引起的附加弯矩,该情况主要是与中心距离偏远,中部上层挑空位置压力会通过桩基向地下结构疏导,而疏导过程中间隔越远的位置,效果也就越差,时间一长会造成中心坍塌的情况。桩基核心桩群位置引起的安全隐患,通常都是附加轴力与桩基单独承重能力间存在不协调的数值,造成桩基压力承受效果不佳进而出现崩毁的情况,导致安全事故的产生。

3.2地基强夯加固技术

地基强夯加固技术主要是利用冲击荷载压实地基土层中的空隙，提升土层结构的密实度，进一步提高地基强度。在实际操作过程中，当地基结构受到冲击后便会发生沉降现象，且每夯实一遍地面会沉降1.0m左右，但从夯实的实际结果来看，地基经过夯实后整体承载力会提升至少3倍，其加固效果十分明显。施工人员在操作时应严格依照规范流程实施作业，做好施工前的准备工作，在明确夯实高度的基础上先进行试夯作业，确定各项夯实指标的标准性，为后续夯实操作提供可靠参考。需要注意的是，要结合土木工程地基的土层结构选择合适重量的夯锤，且试夯次数应不少于5次，如此才能保证试夯参数的可靠性，加强地基的加固效果。

3.3加强对结构设计人员和施工技术人员的培训

目前在我国土木工程行业的发展过程中，仍存在一定的缺陷和不足，需对工程项目结构设计理念进行创新，有效协调好结构设计和施工技术二者之间的关系。因此相关工作人员须加强对土木结构工程设计人员和施工人员的技术培训，全方位改善与土木工程相关的建设团队人员的综合素质。由于土木工程建设过程较为复杂，涉及的部门较多，不同的部门有其不同的立场，工程项目建设质量会受到相关工作人员的直接影响。因此，除了需要针对项目施工管理领域展开培训之外，还需要为结构设计人员和施工人员提供一定的培训教育机会，改善其业务能力，进而更为积极主动地投入到工程项目建设活动中去，有效规避由于个人主观因素影响，对结构建设质量所带来的负面影响，有效规避施工问题和施工误差，影响土木工程的建设质量。由于相关工作人员理念较为滞后，无法满足新时期的土木工程设计标准及要求，用到的施工技术先进性有所不足。因此需持续不断地加强人才培养，为我国土木工程建设提供更多高水平的复合型人才。

3.4采用新型模架技术

在绿色建造技术的应用中，承包方可以使用新型模架技术，通过该技术提高土木工程结构的稳定性，减少原材料的用量，有效缩短施工周期，全面提高建筑工程的施工效果。新型模架技术的安装和拆卸简单便捷，能够在土木工程结构设计中发挥重要作用。在使用新型模架技术时，设计人员需要在设计阶段充分考虑剪力墙厚度、门的尺寸、梁高以及梁宽等细节问题，让标准件循环利用。当前，铝合金模板技术是土木工程结构设计中应用最为广泛的技术，该技术由型材、支撑系统、紧固系统、附件系统构成，使用过程中需要应用专业的机械设备进行挤压，将铝合金模板拼接成不同的尺寸，应用于土木工程施工作业中。相比较于传统的钢模板、木模板，铝合金模板能够做到一次加工、重复利用，这种模板可以在出厂前进行预拼装，减少后期土木工程施工中的人为失误。另外，铝合金模板具有良好的刚度，不易变形，可以抵抗混凝土的挤压，确保混凝土的截面表面平整。在绿色建造技术中，新型模板技术能够充分发挥作用，使模板得到重复使用，有效降低施工成本。

结语

要加强土木工程结构设计的安全性，需要全面考虑各种加强结构设计安全性的方法和具体情况，并且科学、合理地选择合适的方法。并以此为基础，将各种加强结构设计安全性的方法整合在一起，进而加强土木工程结构设计的安全性，提高建筑企业的经济效益。另外，还应加强钢混结构设计在建筑工程中的应用，这样可以有效提高结构设计的质量，提升建筑设计水平，确保符合相关要求，为用户提供良好的居住环境。

参考文献

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[3]张慧丽.地基加固结构技术在土木工程施工中的运用[J].工程抗震与加固改造,2021,43(5):172-173.