黃海波

摘要：土木建筑結構設計對建筑物的使用性能以及建筑結構的安全性有著非常重要的影響，針對建筑結構設計中存在各種問題，作為建筑結構設計工作人員要在執(zhí)行具體設計工作任務時認真貫徹落實建筑結構設計的基本原則，同時還要不斷提高自身的理論素養(yǎng)和設計技能，吸取國內外建筑結構設計中的經驗教訓，提高自身的設計水平，為我國建筑工程事業(yè)的發(fā)展設計出質量好、安全性高的建筑結構，最大限度的滿足廣大用戶的根本要求。

關鍵詞：土木建筑；結構設計；建筑工程

1.土木工程結構設計的概述

結構設計被看作是結構避免破壞或者倒塌能力的保障安全，同樣還是結構工程中最關鍵的質量指標。土木工程結構的安全性最主要取決于結構設計和施工的水準，同時也離不開結構的科學合理的維護與檢測也就是說土木工程的安全性取決于設計者對于建筑結構的設計，也同樣離不開土木工程施工過程中的水準，還與結構合理使用、維護與檢測有著緊要的聯系。

1.1缺乏高標準的土木工程結構設計安全管理機制

由于現下我國政府相關部門針對土木建筑結構工程的設計安全管理機制還不完善，安全管理標準相比較于國外較低。所以，在國外由于建筑結構質量低下而導致嚴重事故發(fā)生的頻率較小，即使發(fā)生較嚴重的事故，往往損失也不會過重。但是由于我國缺乏高標準的土木工程結構設計安全管理機制，所以結構設計人員在進行土木工程結構設計過程中就會放松標準，從而導致結構設計的完成質量不高。

1.2地基設計過程中忽視了地基沉降問題

在具體的設計過程中設計工作人員應針對施工的具體環(huán)境，對天然地基與人工的地基的沉降量進行科學的估算，并在施工過程中對建筑地基的沉降量實施嚴格的控制，并采取有效措施保證建筑結構中不同部位的地基沉降要基本保持一致，不可存在較大的差異。只有這樣才不至于因地基沉降問題導致建筑物上部結構出現裂痕，影響建筑的使用性能。然而在具體的地基設計中，設計人員往往忽視了對地基沉降問題的綜合分析與研究，最終導致地基變形，難以維持建筑物的正常使用，給建筑單外以及用戶造成巨大的經濟損失。

1.3土木工程建筑的耐久安全性較差，缺乏合理使用與維護建筑物的意思

目前，在國內的土木工程建筑結構設計與施工過程中，較為看重建筑結構工程的耐久性，以及在不同荷載下結構的強度這兩方面。卻忽略了土木工程受到當地環(huán)境因素作用，安全耐久性的考慮，在這方面的相關規(guī)范的缺乏也是造成設計中存在問題的原因之一。

2.土木建筑結構設計的原則

適用、安全、經濟、美觀、便于施工是進行建筑結構設計的原則。一個優(yōu)秀的建筑結構設計往往是這五個方面的最佳結合。完美的建筑結構設計就是在努力追求這五個方面的最佳結合的過程中產生的，適用、安全、經濟、美觀、便于施工是結構設計人員最終努力的目標，是結構設計的最佳體現。

結構設計一般在建筑設計之后，“受制”于建筑設計，但又“反制”于建筑設計。結構設計不能破壞建筑設計，應滿足、實現各種建筑要求；建筑設計不能超出結構設計的能力范圍，不能超出安全、經濟、合理的結構設計原則。結構設計決定建筑設計能否實現，從這個意義上講，結構設計顯得更為重要，雖然一棟標志性建筑物建成后，人們只知道建筑師的名字，但一個適用、安全、經濟、美觀、便于施工的結構設計也是工程師們的驕傲和成就。

3.土木建筑結構設計方法

3.1關于箱、筏基礎底板挑板的陽角。一是陽角面積在整個基礎底面積中所占比例極小，可砍成直角或斜角；二是如果底板鋼筋雙向雙排，且在懸挑部分不變，陽角不必加輻射筋。

3.2關于箱、筏基礎底板的挑板。從結構角度來講，如果能出挑板，能調勻邊跨底板鋼筋，特別是當底板鋼筋通長布置時，不會因邊跨鋼筋而加大整個底板的通長筋，較為節(jié)約；出挑板后，能降低基底附加應力，當基礎形式處在天然地基和其他人工地基的坎上時，加挑板就可能采用天然地基；能降低整體沉降，當荷載偏心時，在特定部位設挑板，還可調整沉降差和整體傾斜；窗井部位可以認為是挑板上砌墻，不宜再出長挑板。雖然在計算時此處板并不應按挑板計算。當然，此問題也并不是絕對的，當有數層地下室，窗井橫隔墻較密，且橫隔墻能與內部墻體連通時，可靈活考慮；當地下水位較高，出基礎挑板，有利于解決抗浮問題；從建筑角度講，取消挑板，可方便柔性防水做法。

3.3關于梁、板的計算跨度。一般的手冊或教科書上所講的計算跨度，如凈跨的1.1倍等，這些規(guī)定和概念僅適用于常規(guī)的結構設計，而在應用的寬扁梁中卻是不適用的。梁板結構，簡單點講，可認為是在梁的中心線上有一剛性支座，取消梁的概念，將梁板統(tǒng)一認為是一變截面板。在扁梁結構中，梁高比板厚大不了多少時，應將計算長度取至梁中心，選梁中心處的彎距和梁厚，及梁邊彎距和板厚配筋，取二者大值配筋。（借用臺階式獨立基礎變截面處的概念）柱子也可認為是超大截面梁，所以梁配筋時應取柱邊彎距。削峰是正常的，不削峰才時有問題的。

3.4基坑開挖時，摩擦角范圍內的坑邊的基底土受到約束，不反彈，坑中心的地基土反彈，回彈以彈性為主，回彈部分被人工清除。當基礎較小，坑底受到很大約束，回彈可以忽略，在計算沉降時，應按基底附加應力計算。當基坑很大時，相對受到較小約束，如箱基，計算沉降時應按基底壓力計算，被坑邊土約束的部分可以作為安全儲備，這也是計算沉降大于實際沉降的原因之一。

3.5關于回彈再壓縮。基坑開挖時，摩擦角范圍內坑邊的基底土受到約束，不反彈，坑中心的地基土反彈，回彈以彈性為主，回彈部分被人工清除。當基礎較小，坑底受到很大約束，如獨立基礎，回彈可以忽略，在計算沉降時，應按基底附加應力計算。當基坑很大時，相對受到較小約束，如箱基，計算沉降時應按基底壓力計算，被坑邊土約束的部分當作安全儲備，這也是計算沉降大于實際沉降的原因之一。

3.6主梁有次梁處加附加筋。一般應優(yōu)先加箍筋，附加箍筋可認為是：主梁箍筋在次梁截面范圍無法加箍筋或箍筋短缺，在次梁兩側補上，像板上洞口附加筋。附加筋一般要有，但也不是絕對的。規(guī)范中說的比較清楚，位于梁下部或梁截面高度范圍內的集中荷載，應全部由附加橫向鋼筋承擔。也就是說，位于梁上的集中力如梁上柱、梁上后做的梁如水箱下的墊梁不必加附加筋。位于梁下部的集中力應加附加筋。但梁截面高度范圍內的集中荷載可根據具體情況而定。當主次梁截面相差不大，次梁荷載較大時，應加附加筋。當主梁高度很高，次梁截面很小、荷載很小時，如快接近板上附加暗梁，主梁可不加附加筋。還有當主次梁截面均很大，如工藝要求形成的主次深梁，而荷載相對不大，主梁也可不加附加筋?？偟脑瓌t，當主梁上次梁開裂后，從次梁的受壓區(qū)頂至主梁底的截面高度的混凝土加箍筋能承受次梁產生的剪力時，主梁可不加附加筋。梁上集中力，產生的剪力在整個梁范圍內是一樣，所以抗剪滿足，集中力處自然滿足。主次深梁及次梁相對主梁截面、荷載較小時，也可滿足。

4.結語

土木工程的結構設計是設計的重點環(huán)節(jié)之一，因為結構設計關系到土木工程的施工方向、施工工藝、施工質量、施工周期，還對土木工程的使用壽命、安全性等都有著決定性的影響作用。但是，由于國內在結構設計上起步較晚，所以在建筑結構設計上存在著很多安全隱患，也在近些年國家發(fā)生的重大災難性事故中，有所體現。為了優(yōu)化建筑結構的設計，應該首先嚴格規(guī)范土木工程結構設計的標準，其次從結構設計的安全性與經濟性兩方面綜合考慮。確保在一定的工程造價內，結構設計達到安全性、耐久使用性的突破。

參考文獻：

[1]高峰.土木工程建設中對建筑結構基礎設計的探析[J].中國新技術新產品，2012

[2]陳覓，李芳.概念設計在建筑結構設計中的應用[J].城市建設理論研究，2012