土建工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化技術(shù)研究

朱宇田

中國(guó)石油集團(tuán)東北煉化工程有限公司吉林設(shè)計(jì)院 吉林吉林 132002

對(duì)于土建結(jié)構(gòu)的安全性而言，其主要指的是一種防治倒塌破壞的能力，屬于結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量的重要衡量標(biāo)準(zhǔn)，與結(jié)構(gòu)的正確檢測(cè)和維護(hù)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工水平等因素密切相關(guān)，而這些因素又與土建工程的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)的科學(xué)設(shè)置有關(guān)?，F(xiàn)階段，由于工程量的不斷擴(kuò)大，土建結(jié)構(gòu)的安全性問題愈加突出，如何提高工程結(jié)構(gòu)的耐久性與安全性，實(shí)現(xiàn)良好的經(jīng)濟(jì)效益，已經(jīng)成為業(yè)界亟待解決的問題。

1 土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原則

1.1 堅(jiān)持以人為本的原則

任何土建工程施工都是以為人類提供便利為根本目的，良好的土建工程施工可以充分滿足廣大人民群眾的物質(zhì)和精神要求。近年來，隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，人們對(duì)土建結(jié)構(gòu)的要求也有了明顯提高，要求土建工程朝著生態(tài)化的方向發(fā)展，可以讓人們與自然環(huán)境有更多的接觸，土建工程設(shè)計(jì)中要更多應(yīng)用生態(tài)環(huán)保的理念，這也是社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的基本需求。工程建筑環(huán)境要與周圍的自然環(huán)境充分結(jié)合起來，營(yíng)造出一種人與自然高度和諧的居住氛圍，讓人們能夠與自然和平相處、共同發(fā)展，充分彰顯出人與自然的和諧。

1.2 認(rèn)真分析計(jì)算結(jié)果

土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的最終計(jì)算結(jié)果對(duì)工程整體的設(shè)計(jì)方案的水平有非常密切的影響，所以必須要確保工程計(jì)算方案結(jié)果的準(zhǔn)確性，這樣在實(shí)際施工過程中才能最大化保證土建工程的施工質(zhì)量。計(jì)算機(jī)技術(shù)在土建工程設(shè)計(jì)中發(fā)揮著巨大作用，在數(shù)據(jù)計(jì)算方面擁有先天的優(yōu)勢(shì)[1]。即便如此，在計(jì)算結(jié)果的研究分析方面依然需要人工的參與，基于數(shù)據(jù)計(jì)算結(jié)果來分析土建結(jié)構(gòu)的具體類型和特點(diǎn)。數(shù)據(jù)計(jì)算結(jié)果對(duì)土建工程的施工有巨大影響，如果數(shù)據(jù)計(jì)算結(jié)果錯(cuò)誤，勢(shì)必會(huì)嚴(yán)重耽誤土建工程的施工進(jìn)度，給施工單位帶來較為嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，甚至還有可能釀成人員傷亡事故。因此，計(jì)算人員一定要確保數(shù)據(jù)計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性，為土建工程的順利開展提供科學(xué)的數(shù)據(jù)參考。

2 提高土建工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的措施

2.1 采用科學(xué)的技術(shù)規(guī)范

為了解決計(jì)劃經(jīng)濟(jì)時(shí)代遺留的問題，國(guó)家必須要以土建工程結(jié)構(gòu)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，合理改進(jìn)與編制規(guī)范，嚴(yán)禁過分強(qiáng)調(diào)統(tǒng)一，以免減少個(gè)性化的東西，確保其滿足實(shí)事求是的靈活性規(guī)定；或者是倡導(dǎo)各省市對(duì)土建結(jié)構(gòu)規(guī)范進(jìn)行地方性編制，結(jié)合自身實(shí)際來設(shè)置針對(duì)工程耐久性與安全性的標(biāo)準(zhǔn)。一般對(duì)于全國(guó)性的規(guī)范，如果制定的越詳細(xì)，可能會(huì)使部分地方適用性越差，致使規(guī)范使用相對(duì)混亂與迷茫，無法實(shí)現(xiàn)預(yù)期的效果。在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中，強(qiáng)制性越強(qiáng)，相關(guān)部門承擔(dān)的責(zé)任越大，具體技術(shù)承擔(dān)責(zé)任越重，這就使政府部門職責(zé)處于不公平的狀態(tài)，因此規(guī)范中的要求應(yīng)為最低要求，政府在結(jié)構(gòu)安全設(shè)置水準(zhǔn)上的干預(yù)也要做到最低要求，確保公眾的安全。

2.2 結(jié)構(gòu)豎向構(gòu)件的設(shè)計(jì)

結(jié)構(gòu)豎向構(gòu)件作為抗側(cè)力構(gòu)件在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中占據(jù)著主導(dǎo)的地位，其布置將極大影響到建筑的抗震性能及工程造價(jià)。豎向構(gòu)件的結(jié)構(gòu)布置優(yōu)化首先應(yīng)強(qiáng)化建筑外圍角部位置，通過計(jì)算分析，加強(qiáng)這些部位對(duì)結(jié)構(gòu)的整體參數(shù)指標(biāo)將會(huì)有顯著的好轉(zhuǎn)，可以明顯控制水平地震作用下的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)及水平力作用下的水平位移這兩項(xiàng)關(guān)鍵指標(biāo)；其次，控制建筑外邊沿的豎向構(gòu)件布置對(duì)結(jié)構(gòu)參數(shù)結(jié)果也起很大影響；結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)中，建筑平面中間區(qū)域的豎向構(gòu)件對(duì)計(jì)算參數(shù)結(jié)果的控制貢獻(xiàn)不大，只需要滿足必要的支點(diǎn)布置及軸壓比等規(guī)范控制值即可。中間區(qū)域豎向構(gòu)件布置越多，不僅不利于工程成本的控制，更會(huì)對(duì)整體結(jié)構(gòu)的參數(shù)控制起到畫蛇添足的不利作用，因?yàn)檫@些構(gòu)件只是起到承擔(dān)豎向荷載的支點(diǎn)功能，布置過多后會(huì)造成在地震作用下扭轉(zhuǎn)變大，故而又需要再反復(fù)強(qiáng)化角部、邊沿來抵抗增加的扭轉(zhuǎn)。

2.3 樓板設(shè)計(jì)工作

任何一項(xiàng)房屋建筑工程都會(huì)涉及到樓板設(shè)計(jì)問題，樓板的功能主要在于可以將壓力轉(zhuǎn)移到墻體，對(duì)整個(gè)建筑工程的承載力發(fā)揮著重要作用。設(shè)計(jì)樓板結(jié)構(gòu)時(shí)必須要確保設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性，嚴(yán)格控制誤差。在設(shè)計(jì)工作中的常見問題主要是原本是雙向板，但是計(jì)算人員卻采用了單向板的計(jì)算方式。設(shè)計(jì)單位在選擇具體的計(jì)算方法時(shí)不僅要考慮計(jì)算量，而且還需結(jié)構(gòu)的受力情況進(jìn)行綜合分析，否則會(huì)嚴(yán)重降低計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性。樓板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)其中一個(gè)主要目標(biāo)是保證安全性，任何超過范圍誤差的存在都會(huì)給土建工程帶來較大的安全隱患，給施工人員帶來比較大的施工風(fēng)險(xiǎn)[2]。

2.4 注重規(guī)范施工及工程管理

土建工程的使用年限較長(zhǎng)，需要用到大量的鋼筋和混凝土，易受到自然環(huán)境的影響，這就需要加強(qiáng)對(duì)工程日常的保養(yǎng)、檢修、維護(hù)，聘請(qǐng)專業(yè)的人員利用先進(jìn)設(shè)備定期檢測(cè)工作，逐一分析檢測(cè)數(shù)據(jù)，制定行之有效的維護(hù)方案，以便細(xì)致、全面的維護(hù)工程，提高工程使用中的可靠性及安全性。此外，土建工程在招投標(biāo)階段要以國(guó)家頒布的法律法規(guī)為依據(jù)進(jìn)行，招投標(biāo)人應(yīng)具備一定的施工建設(shè)資格，向社會(huì)公示中標(biāo)結(jié)果，防止暗箱操作現(xiàn)象的出現(xiàn)，爭(zhēng)取從源頭上控制工程的安全性。同時(shí)根據(jù)事先設(shè)計(jì)的方案進(jìn)行作業(yè)，設(shè)置監(jiān)督管理長(zhǎng)效機(jī)制，對(duì)工程建設(shè)的各方面進(jìn)行全方位管理，避免發(fā)生趕工期、偷工減料等情況；或者是全面檢查驗(yàn)收竣工后的工程項(xiàng)目，若在驗(yàn)收中發(fā)現(xiàn)問題，應(yīng)及時(shí)匯總、反應(yīng)與妥善解決。

3 結(jié)語

綜上所述，土建工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在一定的設(shè)計(jì)原則，設(shè)計(jì)人員必須要充分了解設(shè)計(jì)原則，盡量提高土建結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)水平，降低設(shè)計(jì)方案中的問題。設(shè)計(jì)人員要加強(qiáng)對(duì)計(jì)算工作的重視，將誤差控制在合理的范圍內(nèi)，做好相關(guān)準(zhǔn)備工作。在設(shè)計(jì)過程中始終堅(jiān)持相關(guān)的設(shè)計(jì)原則，還需具體問題具體分析，針對(duì)設(shè)計(jì)中新出現(xiàn)的一些問題采取有效的處理措施。