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浅论土木工程建筑结构设计

摘要:土木工程结构设计是一个全面的建筑体系设计工作，需要通过扎实的理论基础，之后加入灵活的创新思维，以严谨认真的工作态度完成整个设计过程。土木工程设计过程中要保证设计的合理性、安全性。根据平时工作中的设计、建设经验来完成整个设计过程。我国目前的土木工程建筑结构设计在设计策略和设计安全性考量上还存在着一定的问题。本文根据现阶段存在的问题提出具有针对性的意见，使土木工程设计在合理性和安全性上更好的适应我国现代化发展的需求。

关键词:土木工程;结构设计;安全性

1土木工程结构设计概述

土木工程的结构设计在设计过程上大致可以划分为三个阶段，即结构方案阶段、结构测算阶段、施工图设计阶段。在结构方案阶段中，主要是根据要施工的地区的地质勘测报告设计相应的工程公安，包括抗震防裂程度、工程高度、工程结构形式等等。当工程设计方案相对确认下来狗，就根据方案的具体要求进行下一步的布置和测算工作。在结构测算过程中，主要是对工程负载的情况进行计算。包括外部负载和内部负载的计算。负载的计算主要根据负载的要求确定相应工程配件的使用，根据组合值系数和标准值系数的测定来确定施工参数，构造施工措施要求。对于内力的测算，来完成构件截面参数的确定。内力的测算要根据构件截面、负载值确定。这包括弯矩、剪力、扭矩等等。

最后，根据构建的计算、要根据之前确定的内力计算的要求，保证测算构件是否达到了相关要求。这时也可针对需求对构件截面参数加以调整。在施工图设计阶段，就是根据前两步的结构方案设计阶段、结构测算阶段，进行施工图的设计。在此过程中要将设计者的要求和设计意图通过图纸表达出来，施工图是施工的依据，施工图中要包括建设项目各部分工程的详图以及零件使用、、结构部件明细表、验收标准方法等。民用的工程施工图应具备设计图纸、包括图纸目录必要的设备、材料表、工程预算书。施工图设计文件，应满足设备材料采购，非标准设备制作和施工的需要。

2土木工程结构设计中存在的问题

土木工程结构设计中存在的问题主要集中在两个方面、一方面是专业角度的问题、另一方面是安全角度的问题，下面将分别从这两个方面进行阐述。从专业角度来说在土木工程设计中，箱、筏基础底板挑板的设计过程、梁、板的跨度计算、摩擦角区域的处理、抗震缝距离的设计、基础板厚度的确定都需要进行测算考量。

对于箱、筏基础底板挑板的设计，首先要假设出挑板可以将边跨底板钢筋进行调整，出挑板后，能降低基底附加应力，当基础形式处在天然地基和其他人工地基的坎上时，加挑板就可能采用天然地基。从土木工程建设角度来说，如果取消挑板，能够方便柔性防水的处理，在建设多层建筑时，结构设计中可兼顾到下层建筑。梁、板的跨度计算中，梁、板的跨度计算计算跨度，又叫计算长度，应当根据计算时要求、构件的组成形式、支承端约束刚度、支承反力等因素综合考虑，摩擦角区域的处理，内摩擦角，是土的抗剪强度指标，是工程设计的重要参数。

基层开挖时，会应用到摩擦角区域处理的问题，如果魔草叫区域中边基地的土会受到影响较小，不会反弹。但中心部位，基土反弹情况较为明显，回弹部分需要人工进行清除。抗震缝距离的设计中，主要通过增加抗震缝的距离来对地震时产生的结构碰撞的风险降低。基础板厚度的确定要根据房间设计的不同大小来选定相应的基础板厚度。如果基础板的厚度都按照大房间的标准进行设计、势必会造成浪费。如果都按照小房间的标准进行设计则会造成安全问题。所以实际的应用中，通常是在大房间中垫聚苯，小房间设定基础板的厚度。

从安全角度来说，目前土木工程设计中存在的问题有:(1)工程设计规范的安全水平比较低，与国际同类作业相比，由于没有设定规范的视屏问题，会造成工程施工的进行难度的加大，最终导致了施工质量较低;(2)工程设计规范的整体牢固性差;(3)土建结构工程的耐久安全性差、正确使用与维护意识相对较差。

3加强土木工程建设的建议和对策

从具体而言可以从两方面进行考虑:从设计的安全性上，应从管理首要保证设计的安全性，尽量选择资质等级较高、管理先进、实力雄厚的设计单位进行设计、这样就可以掌握先进的设计方法和设计理念，设计设备也会较好、设计人员的素质和专业能力强、设计经验丰富，设计出的建筑安全性较高。再设计时也要加强理论学习，使设计人员和施工人员对于设计理论和设计标准能够很好的掌握。对于设计过程中，涉及到工程造价、工程量的统计、计算、所以在此类工程量计算过程中，要严谨、认真，对于每一笔数据都要认真核对。设计图纸要详细，以便施工者能够根据设计图纸准确掌握设计意图，从而进行施工，这样能够降低因图纸问题造成的施工不明确的现象，避免了事故的产生。

在施工过程中，要注意过程监管，设计单位与施工单位要保持联系，对于设计图纸中不明确的问题，要进行及时的沟通和设计核对，以便发现错误。设计人员对于施工人员提出的建议，要给予足够的重视。从土木工程行业标准角度来说，要根据全面性因素来对土木工程结构设计的方案进行评估。因为土木工程的方案是工程实施的基础，对设计方案的评估要满足安全性、经济型合理性。等等。可通过对设计方案屏蔽、论证的方法，提高设计的水平。设计过程中，不一味的追求标准图，虽然采用标准图能够减轻工作量，加快设计进度，但为了保证设计的安全性，设计人员应该认真的对设计方案进行审核，对于可能存在压缩费用的过程进行仔细的成本核算，在保证基础、满足行业标准的前提下，保证设计的合理性、高效性、创新性。

4总结

本文首先对土木工程设计的基本情况进行了概要阐述，根据工程设计的几个阶段展示了土木工程的工作范围和工作要求。之后提出了现阶段我国土木工程设计中还存在的问题，从具体设计过程和安全性两个角度提出了相关的问题。最后在此基础上，根据存在的具体问题对土木工程的建设提出了建议和相应的对策。本文的研究对我国土木工程结构设计的发展提供了一种新的思路。

参考文献:

[1]高宇.我国土建结构工程的安全性与耐久性分析[J].吉林大学学报，2005.

[2]张林.土建结构工程的安全性与耐久性[J].高新技术，2006.

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论文题目：现浇混凝土空心板挠度的计算分析及其控制研究

现浇混凝土空心板是一种新型的楼盖体系,它具有大跨度、大空间、自重轻等优点,在我国已被广泛地应用于实际工程。但目前对现浇混凝土空心板的研究仍不完善,随着空心板跨度的进一步增加,包括适用性在内的很多问题需尽快得到解决。本文首先对空心板两个方向的抗弯刚度进行了计算分析,推导出考虑横肋影响的空心板两向刚度的计算公式,确定其正交各向异性、各向同性的归属;本文按照刚度相等的原则将空心板转化为实心板,依据弹性薄板弯曲理论对其进行内力分析。其次,本文依据里茨法推导出现浇空心板弹性阶段的挠度公式;考虑空心板刚度随裂缝的开展而降低的事实,在弹性挠度公式的基础上,推导出空心板在弹塑性阶段的挠度公式,其中包括正交各向异性板和各向同性板分别在均布荷载和线荷载作用下的两种情况。本文引入预应力对现浇混凝土空心板进行挠度控制。考虑预应力以线荷载方式作用于板底面,从而引起空心板的反拱。空心板由于预应力产生的反拱降低了本身在荷载下的挠度;本文亦给出了定量计算预应力的方法。本文采用有限元软件ANSYS,对荷载作用下的`,在暗梁处施加预应力的空心板的挠度情况进行有限元分析。在分析中分别建立普通空心板和在暗梁中施加预应力的空心板两个模型进行分析。最后,本文进行比例为1：8的空心板模型试验,并将空心板挠度的试验结果、ANSYS计算结果与公式计算结果进行对比分析。

摘要4-5

Abstract5-9

第1章 绪论9-17

引言9-11

现浇混凝土空心板的发展及研究概况11-14

现浇空心板的产生和发展11-13

现浇空心板的设计理论13-14

现浇混凝土空心板挠度的研究现状14-15

本文的主要研究工作15-17

第2章 现浇砼空心板的弹性理论分析17-33

概述17-18

弹性薄板的内力分析18-22

混凝土空心板的两向刚度22-28

里茨法求解薄板弯曲问题28-32

板的边界条件28-30

里茨法求解30-32

本章小结32-33

第3章 现浇混凝土空心板的挠度计算33-49

概述33-34

国家规程的分析方法34-35

现浇混凝土空心板的弹性挠度35-42

正交各向异性空心板的弹性挠度36-39

各向同性空心板的弹性挠度39-42

现浇砼空心板弹塑性阶段挠度42-48

关于混凝土的变形模量42-43

关于混凝土开裂后的截面惯性矩43-44

现浇砼空心板弹塑性阶段刚度44-46

现浇砼空心板弹塑性阶段挠度计算46-48

本章小结48-49

第4章 现浇混凝土空心板的挠度控制研究49-62

引言49

预应力的引入49-53

预应力度50

预应力损失50-51

预应力的等效荷载与反拱51-53

荷载变换53-56

荷载变换法53-54

面荷载转换为短向的线荷载54-56

面荷载转换为长向的线荷载56

挠度控制56-59

确定目标挠度值57

确定预应力的大小57-58