土木工程结构设计

时间：2021-01-17 13:35:25 土木工程毕业论文我要投稿

土木工程结构设计

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土木工程结构设计

　　【摘要】本文即从土木工程结构、设计及提出其在结构设计中可能存在的问题，并针对在土木工程结构设计中出现的问题提出解决措施，同时结合实际，探讨土木工程结构设计的未来发展。

　　【关键词】土木工程;结构设计;应用发展

　　1、引言

　　土木工程是建造各类工程设施的科学技术的统称。

　　它既指所应用的材料、设备和所进行的勘测、设计、施工、保养维修等技术活动;也指工程建设的对象，即建造在地上或地下、陆上或水中，直接或间接为人类生活、生产、军事、科研服务的各种工程设施，例如房屋、道路、铁路、运输管道、隧道、桥梁、运河、堤坝、港口、电站、飞机场、海洋平台、给水和排水以及防护工程等。

　　改革开放以来，我国经济的高速增长也带动了建筑行业的高速增长。

　　随着社会科学的突飞猛进，建筑行业的技术也随之逐步换代。

　　近几年，我国的高层建筑犹如雨后春笋般拔地而起，而且高度越来越高。

　　我国的民用建筑大部分都向百米高度发展，对于综合性的大楼，更是达到五、六百米，由此可见，土木工程的发展势头之猛。

　　润扬大桥在2005年正式建成通车，这是一座全部由中国人自己设计、施工、监理、管理，并且采用建筑材料和绝大部分设备也由我国自行制造或生产的大桥。

　　润扬大桥被国际桥梁专家称为"中国奇迹"，其建设条件之复杂，技术含量之高，施工难度之大由此可见。

　　铁路方面，我国也已建成了东起青海格尔木、西至西藏拉萨的青藏铁路，其有相当一部分地段穿越高原常年冻土地带，成为世界上海拔最高、里程最长的高原铁路。

　　这些都说明我国的'土木工程的发展迅速。

　　2、土木工程结构设计

　　对于土木工程结构而言其设计目标首先就是对建筑的安全负责，即保证建筑的主体可以满足使用要求，并符合安全性需求。

　　一般房屋结构是由板、梁、墙、柱、基础或直线形构件和杆、拱、壳等直线杆件或曲线、曲面形构件组成。

　　梁是工程结构中的受弯构件，它承受板传来的压力及梁的自重，通常水平放置。

　　梁按截面形式分为：矩形梁、T形梁、倒T形梁、Z 形梁、空腹梁等。

　　柱的概述：柱在工程结构中主要承受压力，主要承受梁传来的压力以及柱的自重。

　　墙的长、宽两方向尺寸远大于其厚度，荷载作用方向与墙面平行，其作用效应为轴压力，有时还可能有弯矩。

　　这样就要求做到以这些小点来注重土木工程结构设计中的细节问题。

　　随着市场经济的加快，城市建设迅猛发展，随着逐渐出现的鳞次栉比的高楼大厦，日益规划的高楼大厦，逐渐扩大的城市规模，城市人口随之急剧膨胀，越来越多的发达城市不同程度上出现了土地资源紧张、生存空间不足、交通堵塞、生态平衡遭到破坏和环境逐步恶化、基础设施落后等问题，这些称之为“城市病”，严重影响了人类居住的舒适度，对社会和经济的持续发展形成制约，成为现代城市发展的主要障碍。

　　这样以来，建筑的经济性也在土木工程中占据了主要的地位。

　　由此，土木工程的结构设计就不得不对安全性和经济性进行综合性评估，并以二者的平衡为目标进行设计实施。

　　这种设计需求是在市场经济发展中对建筑结构设计的必然要求。

　　在土木工程结构设计中，我们应该着重注意以下几个方面：(1)结构计算，在这里我们讲的是，设计的基础形式是条形基础，在确定基础底面宽度时，依据的是地基承载力的设计值(新规范称之为特征值)，即b≥N/(f-rh)。

　　h对于内墙、外墙取值不一样，不少计算书中误认为是一样的。

　　r应是基础底面以上土的“平均重度”，r=20kN/m3，而学生常误取为基础底面以上“土的重度”。

　　我们要严格分清其中的概念。

　　(2)土建施工图的重要性，平面图与立面图、剖面图的配合建筑施工图关键是平面图、立面图和剖面图之间图示内容一致，且相互补充。

　　有的时候可能是因为初次绘制内容复杂的建筑施工图，我们的设计者由于疏忽，没有全局观察，造成平立剖面图的表达不一致。

　　所以我们要做到各图所注的标高、尺寸、定位轴线等在每张图纸上都要认真核对无误，这个作为一项基本要求，要求在工程结构设计中务必落实做好。

　　(3)结构截面设计中我们要注意场地类别对抗震等级的影响，抗震等级对于框架截面设计的影响很大。

　　一般情况下根据房屋高度和设防裂度从抗震规范中直接查出抗震等级，但对于“场地类别为Ⅰ类时，除6度外，可按表内降低1度所对应的抗震等级采取抗震构造措施，但相应的计算要求不应降低”。

　　当采用Ⅰ类场地时，抗震计算的抗震等级与采取抗震构造措施的抗震等级不一样。

　　我们做到结构计算清楚明白，施工图纸的清楚明确，同时我们也要注意场地类别对抗震等级的影响。

　　3、土木工程的应用发展

　　我国土木工程的信息化是用计算机、通信、自动控制等信息汇集处理高新技术对传统土木工程技术手段及施工方式进行改造与提升，促进土木工程技术及施工手段不断完善，使其更加科学、合理，有效地提高效率，降低成本; 实现土木工程的信息化将引起土木工程企业管理方式的深刻革命，必然推动企业团队的重组及施工流程的优化，促使企业管理理念和手段的革新; 土木工程的信息化是土木工程市场发展的高级阶段，必定融入现代物流业、电子商务业和信息产业，从而实现土木工程的高效益、高效率。

　　对土木工程的发展起关键作用的，首先是作为工程物质基础的土木建筑材料，其次是随之发展起来的设计理论和施工技术。

　　每当出现新的优良的建筑材料时，土木工程就会有飞跃式的发展。

　　地球上可以居住、生活和耕种的土地和资源是有限的，而人口增长的速度是不断加快的。

　　因此我国会出现人口众多、城市拥挤、环境污染严重、人均土地资源占有量少等更多情况，因此开发其它可利用空间势在必行。

　　因此，人类为了争取生存，土木工程的未来至少有向高空延伸、向地下发展、向海洋拓宽、向沙漠进军与向太空迈进这五个方向发展。

　　4、结语

　　经过多年的发展，无论是结构的力学分析，还是结构的施工手段和方法以及结构设计的理论，土木工程专业无论是实践还是研究都已取得显著成就，并取得非常大的突破。

　　土木工程随着人类社会的进步而发展，至今已经演变成为大型综合性的学科，它已经出许多分支，如：建筑工程，铁路工程，道路工程，桥梁工程，特种工程结构，给水排水工程，港口工程，水利工程，环境工程等学科。

　　土木工程共有六个专业：建筑学，城市规划，土木工程，建筑环境与设备工程，给水排水工程和道路桥梁工程。

　　土木工程作为一个重要的基础学科，有其重要的属性为综合性，社会性，实践性，统一性。

　　土木工程为国民经济的发展和人民生活的改善提供了重要的物质技术基础，对众多产业的振兴发挥了促进作用，工程建设是形成固定资产的基本生产过程，同时，土木工程的发展与经济繁荣和科技进步是密不可分的。

　　这样以来，建筑业和房地产成为许多国家和地区的经济支柱之一。