土木工程结构改良设计方法

摘 要：土木工程对人们的生产生活具有很重要的影响,为人类文明的发展做出了很大的贡献,随着经济社会的发展,土木工程设计也取得了很好的发展,新型的建筑设计材料不断应用于土木工程当中,这就给土木工程注入了新的动力.本文简要介绍了土木工程结构设计施工存在的一些问题,提出了一些可行的改良建议和方法,并介绍了新型材料在土木工程结构改良设计中的应用.

关 键 词：土木工程改良设计

随着经济设计的发展,土木工程行业取得了很大的发展,土木工程在整个国民生产过程中扮演着很重要的角色,为人们的生产和生活做出了很大的贡献.土木工程的施工质量问题一直是公民关注的话题,要想切实保障土木工程的施工质量,施工单位就要首先确保工程结构设计的安全性和可行性,为真个建筑施工提供一个参照物,随着科技的发展,新型的建筑材料不断出现,新型的设计方案也不断产生,土木工程的结构设计改良势在必行,这关系到整个建筑施工的水平,关系到人们生命财产的安全和国家基础事业的发.从目前形势来看,土木工程设计领域面临着一些问题,严重制约了行业的发展,影响了整个建筑施工的质量,在我国大力建设资源节约型社会的同时,土木工程领域必需要实现可持续的土木工程结构设计,适应时代的发展,满足人们的需要.

1.土木工程结构设计的问题分析

1.1.结构设计的概念

结构设计是结构防止破坏倒塌的能力保障安全,是结构工程最重要的质量指标,结构工程的安全性主要决定于结构的设计与施工水准,也与结构的正确使用（维护、检测）有关.土木工程的设计和施工在整个建筑过程中占据着重要的地位,土木工程的施工质量严重影响了整个建筑的施工水平,在建筑领域,施工的质量和安全性问题永远是人们关注的热点话题,土工程的结构设计是整个施工过程的基础,需要引起极大的重视.从目前形势来看,我国建筑部门关于土建结构工程设计的安全管理水准较低,远远低于国际要求水平,工程事故发生的概率偏高,在重大灾祸中往往会发生巨大的损失.分析我国的土木工程结构设计可以发现,我国工程设计规范很欠缺,工程牢固性差,结构构件没有足够的承载能力,在整个建筑中,结构的整体牢固性是建筑安全的保障,是土木建筑工程结构的安全设计的第一要考虑的问题,是安全设计应具备的最基本的能力,结构的整体牢固性还关系着工程的质量和使用寿命.我国土木工程起步较远,相关的技术水平还跟不上国际步伐,整个行业的发展比较落后.

1.2土木工程结构设计中存在的问题

1.2.1安全性不够

建筑质量问题和施工安全问题永远是人们关注的热点话题,也是土木工程领域必须思考的问题,目前,我国土木工程结构设计的安全性得不到保障,安全性较低.土木工程结构的安全性主要体现在结构构件承载能力的安全性、安全系数范围的定位、结构工程的整体牢固性与结构工程的耐久性等几个方面,由于我国土木工程起步晚,发展相对比较落后,在这些方面的安全规范设计要求比较低,这样往往就会造成实际施工难以完全完成结构设计的要求,从而降低整个建筑工程的质量.

1.2.2整体牢固性差

土木工程建筑设计施工在保证施工质量和施工安全的同时,还要保证整个土木建筑的整体牢固性,结构的整体牢固性是结构出现某处的局部破坏而不至于导致大范围连续破坏倒塌的能力,是土木工程建筑应该具备的最基本的能力.土木工程建设完工后的产物要符合人们的要求,要能够经受住风霜雨雪,对于有特殊用途的建筑,还要采用相关的设计方法优化建筑的性能.结构的整体牢固性主要依靠结构良好的延性和必要的冗余度,这样的结构可以减少建筑在面对灾害时形成的损伤.目前,我国土木工程结构设计的整体牢固性差,应对灾害的能力低下,往往会造成很大的损失.

1.2.3工程的耐久性、安全性差、正确使用与维护意识相对较差

整个土木工程的结构设计需要满足人们诸多方面的要求,在保证施工质量、施工安全和建筑整体牢固性的同时,还要注重土木工程的耐久性、安全性问题,在整个工程完工之后,还要注重对整个工程的正确使用和必要的维护,以此保证甚至延长工程的使用寿命.我国土木结构设计与施工把整个工程耐久性的重点放在各种荷载作用下的结构强度要求上,而很少考虑甚至基本不考虑环境因素作用下的耐久性要求,在工程结构设计的很多方面,我国都缺少必要的、细致的规范与要求.目前,我国混凝土结构因钢筋锈蚀或混凝土腐蚀导致的结构安全事故频发,大大降低了土木工程的使用寿命,也影响了整个工程的质量,威胁人们生命财产的安全.目前,土木工程结构设计人员忽视此类问题的严重性,使用者对此类问题也没有足够的认识,这就大大增加了这类问题所造成的危害.

2.土木工程结构改良设计方法

土木工程结构振动控制技术,就是指通过采取一定的控制措施以减轻或抑制结构由于动力荷载所引起的反应,此项技术在机械、宇航、船舶等领域已经得到了广泛应用.

2.1.被动控制

被动控制是一种不需要外部能源的结构控制技术,一般是指在结构的某个部位附加一个子系统,或对结构自身的某些构件做构造上的处理以改变结构体系的动力特性.被动控制是目前我国土木工程结构设计改良的研究重点,具有构造简单、造价低、易于维护且无需外部能源支持等优点,被动控制从控制机理上可分为基础隔振和耗能吸能减振两大类.

2.2主动控制

主动控制是一种需要外部能源的结构控制技术,它是通过施加与振动方向相反的控制力来实现结构控制的,这种控制系统可以分为闭环控制、开环控制以及闭—开环控制.主动控制可分为控制力型和结构性能可变型两类.

2.3混合控制

混合控制是主动控制和被动控制的联合应用,使其协调起来共同工作.这种控制系统充分利用了被动控制与主动控制各自的优点,它既可以通过被动控制系统大量耗散振动能量,又可以利用主动控制系统来保证控制效果,比单纯的主动控制能节省大量的能量,因此有着良好的工程应用价值.

结语：随着经济社会的发展,人们的思维观念在不断改变,生活需求也不断发生改变,每个时代都有不同的时代内涵,在21世纪,在能源短缺成为制约各国经济发展首要难题的形势下,我国大力建设资源节约型和环境友好型社会.土木工程在为人类的生产和生活做出巨大贡献的同时,需要消耗大量的能源,在当今形势下,土木工程的结构设计改良势在必行,土木行业的可持续发展理念必须深入人心.随着经济的发展,新型的建筑材料和新型的结构设计方案不断产生,土木工程行业在不断探讨实现可持续土木工程的技术途径,这一个过程非常艰难,需要付出很大的努力,需要多方的协调配合,相信在不断努力之下,土木工程结构改良设计方法能够不断成熟,土木行业能够迎来崭新的发展之路.