摘要：近年来，伴随我国经济的快速发展，我国的工程建设行业也获得了巨大的发展空间。土木工程结构设计作为工程建设的核心环节，其结果直接影响建筑物的整体稳定性。但是目前我国的土木工程结构设计当中仍然存在较多问题，给建筑物质量埋下了较大安全隐患。因此，必须做好土木工程结构设计过程当中的安全控制工作。鉴于此，文章首先分析了土木工程结构设计中存在的问题，然后提出了具体的优化设计措施，以供参考。
关键词：土木工程；结构设计；安全问题
1土木工程结构设计概述
土木工程结构设计步骤主要分为:结构方案、结构计算以及施工图设计。结构方案的制定需要综合考虑各方面因素，主要是根据建筑物的重要性，岩土工程地质勘察报告，建筑场地的类型与建筑物的整体高度、层数等进行的。结构计算主要分为荷载计算、构件计算、内力计算以及构建的验算四方面。荷载计算分为外部和内部荷载两种形式，荷载计算需要根据荷载标准使用不同的组合值系数以及标准永久值系数等不同施工情况下的组合计算。构建计算，通过计算出的荷载值，构造措施需求，使用标准和各种计算手册上推荐的试算方法初步判断构件的截面。内力计算是需要结合构件截面以及荷载值来进行，例如剪力、轴心力等。构建的验算是通过计算出的结构内里和标准对构件的要求进行复核结构试算的构建是否满足标准。施工图绘制是在上述方案设计、计算完成之后确定的。
2土木工程结构设计中存在的不足之处
2.1土木工程结构不完整
土木工程在安全方面是最主要的考虑因素，尤其直接影响到居民的生活状况，由于是人们居住环境。所以安全问题值得被人重视起来，安全性问题的重中之重就是如何保持结构稳定，倘若在工程设计过程当中忽略了相应的工作内容，则会导致很多麻烦，致使人们的安全有了较大威胁，比如导致工程构建起来的房屋塌陷、裂缝以及出现房屋倾斜等严重后果。因而使土木工程发生一系列的问题，其最影响安全的因素有施工、环境等方面。因此在这一过程当中，一定做好相对应的检查，有利于保证其安全性。在土木工程设计中，要注重设计的构造以及性能，其工程建造自身就具有不稳定性，工程造价的质量也会受到影响。
2.2结构设计抗震性较为薄弱
我国属于地震多发区，特别是近年来不断发生各种级别的地震给人们的生命财产造成了严重影响。主要原因是地震的破坏性和建筑物的抗震性能不高，和国家对建筑物的抗震要求之间存在较大差别。国家也制定了较多建筑抗震设计标准，但是都没落实到位。多数建筑企业的领导以及设计人员都片面的以为地震虽然带有强大的破坏性，但不经常出现，因而不重视建筑抗震性能方面的设计，有的设计人员在设计过程当中根据就没有按照抗震性原则来设计建筑方案。建筑物抗震性薄弱特点都会在地震发生的时候体现，最终造成严重的损失。因此，建筑物抗震性设计是一个重要问题，设计人员应该严格遵守相应标准，不断完善设计方案，才能保证建筑物质量。
3土木工程结构优化设计策略
3.1地基与基础设计中的对策
针对不同土木工程结构的沉降度，在基础设计中，工程设计人员所采取的处理措施各不相同，一般情况下沉降量较小的土木工程，推荐工程设计人员应用“褥垫”的方法进行结构保护，“褥垫”方法的基本原理就是在地下室混凝土结构与混凝土持力层之间再加上一层保护结构，一旦混凝土结构发生沉降时保护带能够为地基承受一部分的附加压力，从而减少地下室底板由于承受压力过度，而出现的沉降问题和裂缝问题。“褥垫”的方式对于不同地质条件的施工场地能够起到一个养护的作用，所以褥垫的方式对于土木工程地基养护工作有着很大的应用价值。但是对于一些有地下室的建筑，地下水的季节性变化是影响地下室底板结构的主要原因，通常情况下夏季和秋季雨水较旺，降水量较大，则地下水位就会随着降水量的增加而上涨，所以地下室结构底板的防水设计也是结构设计中较为重要的一项内容。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆人们对于现代化建筑工程的项目需求不断提高，在实际的地下室建筑的过程中柱下承台的形式通常较为复杂，虽然说建筑复杂的轮廓能够在一定程度上提升美观程度，但是为建筑的防水措施带来了难度，所以要求工程设计人员能够在考虑地理条件的基础上考虑到降水期和防水的问题，尽可能地在满足项目需求的情况下设计简洁的建筑外轮廓形状，从而为建筑防水的施工奠定一个良好的基础。此外在土木工程机结构设计的过程中可以应用反乘台法，地下室底板的板材提倡统一规格使用，在地下室结构的内部中做一个滤水层和覆土层并适当地加厚地下室结构中的柱下承台，在简化基槽地膜形状的基础上为施工的进展提供便利。
3.2注重结构抗震设计
3.2.1材料与体系符合抗震结构要求
土木工程结构抗震需要综合考虑选择何种结构材料和结构体系，并综合考虑建筑成本、结构延性、强度等因素。常用土木工程结构的抗震设计要求为：（1）砌体结构需要按照规定设置混凝土圈梁与构造柱，或者根据实际情况采用约束砌体或配筋砌体，以满足抗震设计的要求；（2）钢筋混凝土结构需要合理确定混结构的截面尺寸和配筋率，使结构的剪切破坏先于弯曲破坏；混凝土崩溃先于钢筋屈服；钢筋的锚固黏结损坏先于钢筋破坏之前；（3）预应力混凝土构件应严格按照计算结果配置预应力钢筋。
3.2.2提升建筑物的延性
在建筑物结构的抗震设计过程中，应尽可能地提高构件的延性，使建筑物具有足够的延性和变形能力，消耗地震作用传递到建筑物中的巨大能量，削弱地震对建筑的破坏性。因此，在建筑抗震结构设计中，应尽可能地使建筑物具备较大的耗能能力。例如，在建筑设计中使用上刚下柔的框支墙结构，可以在一定程度上提升土木工程结构的抗震性能；土木工程结构抗震设计中，应以提高转换层以下楼层的构件延性为主要设计考虑方向；如果是框架和框架筒体，应优先考虑提升柱体的延性。
3.2.3综合考虑建筑抗震设计结构的整体性
从建筑抗震结构的整体性出发，建筑物的整体性要考虑建筑物构件之间的连接是否可靠。如建筑物构件节点的承载力，应优于建筑物连接构件的承载力，在构件屈服和刚度退化的情况下，节点的承载力与刚度应不变。预埋件的锚固承轴力应优于连接件的承载能力，结构需要确保良好的连续性，综合抗震建筑的整体性，保证土木工程结构有良好的抗震性能。
3.3结构建模计算中的对策
在结构建模计算的过程中推荐工程设计人员在设计矩形结构时选用单偏压的方式进行计算，在计算异形柱结构建模的过程中可采取双偏压的计算方式，对两种不同结构的柱形进行设计，设计人员可酌情复核钢筋配备情况，以保证柱形结构的稳定性；在建筑地下室结构的设计中推荐工程设计人员在混凝土结构中适当的配备钢筋，提高整个外圈柱结构的刚性；在次梁端支座的结构建模计算中推荐工程设计人员使用次梁端铰接计算，提高平面外的抗扭能力使整个次梁结构更具安全性；在建筑内部房间隔断中推荐工程设计人员在房屋墙下设计虚梁、或者将隔墙的荷载力值转换成板上均匀的荷载进行建模计算；对于建筑阳台雨棚结构的设计，当土木工程结构无法布置悬挑梁时，推荐工程设计人员设置悬挑板的方式进行建模计算，主要就是将挑板的荷载力值转换为梁上线荷载力值。
4结语
总之，土木工程结构设计作为一项复杂的工作，每个环节之间都有着密切联系，因此，应该不断提高设计人员的专业能力，牢固其责任心和安全意识，保证其能够严格按照国家规定的相关标准，科学合理的开展设计工作，同时，国家相关部门也要加强对土木工程结构设计的监督和审查，才能保证土木工程结构设计质量，提升结构设计水平和效率，促进我国建筑行业健康、稳定发展。
参考文献
[1]卢琪源.土木工程结构设计过程中安全问题的控制与管理[J].房地产导刊，2017(17).
[2]向德胜.土木工程结构设计过程中安全问题的控制管理[J].建筑工程技术与设计，2018(17).
[3]王艳超.房屋建筑工程结构优化设计分析[J].低碳世界，2019，9(5): 139-140.
论文作者:马亚楠
论文发表刊物:《基层建设》2019年第30期
论文发表时间:2020/3/16
标签：结构论文; 土木工程论文; 结构设计论文; 建筑物论文; 荷载论文; 建筑论文; 设计人员论文; 《基层建设》2019年第30期论文;