时间:2023-01-29 03:09:09
导言:作为写作爱好者,不可错过为您精心挑选的10篇土木工程设计,它们将为您的写作提供全新的视角,我们衷心期待您的阅读,并希望这些内容能为您提供灵感和参考。
1引言
随着社会经济的快速发展,土木工程建设数量和建设规模都在逐渐增加。土木工程设计的专业性比较强,并且复杂程度比较高,如果设计方案不合理,则不仅会对土木工程施工造成不良影响,而且还会导致工程建设效益降低,严重制约土木工程建设行业的发展。因此,对土木工程设计工作进行详细探究迫在眉睫。
2土木工程结构与地基加固的重要性
2.1提升土木工程使用寿命
使用寿命是一个土木工程重要的经济指标,土木工程本身质量问题,土木工程使用功能改变等都会对土木工程使用寿命造成一定的影响,如果土木工程因以上原因被拆除,就会产生严重的浪费问题。通过优化土木工程结构和地基加固设计,可以极大提高土木工程的安全性和功能性,减少各种质量问题及功能改变后对土木工程使用的影响。
2.2提升土木工程的耐久度
耐久度是一个土木工程重要质量指标。土木工程在建造过程中会受到各种主客观方面因素的影响,主观因素主要指人为因素,如施工不当、人为破坏、维护不当等;客观因素主要是自然环境对土木工程材料的侵蚀,比如风吹日晒、降雨降雪等,土木工程的耐久度达不到设计标准,就很难满足人们的居住水平要求,应用结构加固技术可降低这些因素对土木工程的影响,提高土木工程使用的质量和安全。
2.3提升土木工程的抗震能力
抗震能力是一个土木工程重要安全指标。随着地质板块相互间的作用越来越频繁,在未来地震灾害发生的频率越来越高,低烈度地区出现高烈度地震的机率越来越大,地震一旦出现,将会对人们的人身生命财产安全和社会经济造成巨大的威胁和破坏。目前我国大多土木工程设计的抗震能力仅满足现行国家规范,对于低烈度地区出现高烈度地震的情况还缺乏对应的方案,为增强土木工程的抗震能力出现的加固技术已成为土木工程设计的研究方向。
3土木工程基础加固技术
3.1强夯加固技术
强夯法就是对地基的夯击,从而使地基的强度提高、压缩性的到降低的方法,这种方法一般适用于处理碎石土、砂土、粉土、粘性土、杂填土、素填土等地基,可以有效的提高地基的强度、降低地基的压缩性、改善抗振动液化的能力和消除土的湿陷性,所以一般是对可液化砂土地基和湿陷性黄土地基等,但是这种方法对于饱和度高的粘性土处理效果不好,所以在地基处理时强夯法会与其他方法进行结合,以便于更好地加固地基。
3.2加筋体复合地基加固技术
该技术包括砂桩、碎石桩、夯实水泥桩等。在应用该技术时,需要依靠振动、冲击等方法,在软弱地基上形成多个施工孔,再通过压力,将砂挤入到土体中(如图1),让原本软弱的土层中形成多个砂石桩,并且土体中的水分会通过排水层、透水层等快速排出土地,这样会提高地基的承载力,保证工程施工。
3.3换填地基加固技术
在土木工程的地基基础工程的过程中,采取换填地基处理施工技术,可以有效的保证房屋土木工程结构的安全性与稳固性。在换填施工中,首先需要软弱土体,然后采用无腐蚀性成分的、具有较好压缩性能的材料回填至工程地基施工作业面上,同时注意夯实好回填材料,以保证所铺设的持力层拥有足够的稳固性,能够达到施工的标准要求。
4土木工程结构加固技术
4.1增大截面加固技术
增大截面加固技术作为一种直接加固的技术措施,其技术原理是通过增大建筑结构件截面面积并适当的增加布置与其配套的钢筋,以此来提高建筑结构件的力学性能。由于不同土木工程项目中的加固要求也各不相同,所以在实际使用中,我们又将这种加固技术进行分类。大体上可以分为三类:以增大断面为主要措施的加固技术、以增加配套钢筋为主要措施的加固技术、同时兼备以上两种技术的平衡加固技术。增大截面加固法的加固效果非常显著,其力学性能表现也比较容易满足设计要求,因此其技术适用范围非常广泛,可用于对结构梁、板、柱、墙、屋架等结构件进行加固作业。
4.2置换混凝土加固技术
置换混凝土加固技术是通过对原结构件中有物理缺陷区段或力学性能不能满足当下使用要求的局部区段的混凝土进行有效清理甚至剔除,对其需要加强的局部区段进行重新浇筑品种相同但强度等级较高的混凝土,从而恢复原结构件的承载力的一种直接加固技术。置换混凝土加固技术在实施的过程中,需要对局部置换的结合面进行清理和剔除时,会使得原混凝土结构露出坚硬的结构层,清理工作需达到结构层表面满足粗糙而洁净的要求,这样在微膨胀剂的预压应力促进下新浇筑混凝土的水泥胶体便能渗入原结构层中,并在水泥水化过程中,与其粘合成一个整体,从而达到结构加固的效果。
4.3砌体结构加固技术
砌体是用砌筑砂浆将砌块砌在一起而形成的一种承重结构物。和其他加固技术相比,砌体结构加固技术的没有明显的优势。虽它也具有一定的抗压承载力,但在其他力学性能上的表现就差的很多。因此砌体结构的整体性表现相对较差,承载力也比较低,在外荷载作用下也比较容易出现或大或小的裂缝。砌体结构的常用加固技术大体分三种,分别为:砌体直接加固技术、改变荷载传递加固法和外套结构加固法。
5结构与地基加固技术在土木工程设计中的应用实例
5.1工程概况
某电厂食堂为单层现浇框架结构,餐厅部分柱顶标高为6.6m,总建筑面积为720m2,于2006年开工,2007年建成并投入使用。随着使用年限的增长,逐渐暴露出墙体开裂、倾斜等质量问题。
5.2土木工程存在的质量问题
根据结构安全性鉴定报告,该土木工程主要存在以下问题:①土木工程位于滨海滩涂区,其软弱土层为厚层淤泥(淤泥质土),介于15~80m之间;场地类别为Ⅲ类;并且有5~9m的回填土。现使用过程中,基础存在较大沉降,且基础沉降尚未稳定,有继续发展的趋势;②受基础不均匀沉降影响框架梁、柱开裂严重,且部分框架梁、柱节点处出现多道较大斜裂缝;③土木工程整体倾斜,大部分测点所测的倾斜值超过限制;④上部墙体开裂严重,且部分墙体已错位、倾斜;⑤部分梁、柱箍筋加密区长度不足,加密区间距偏大;⑥部分土木工程的基础梁局部开裂,残损;⑦部分土木工程的围护结构与墙体脱裂。
5.3地基基础加固设计
该土木工程位于滨海滩涂区,其软弱土层为厚层淤泥(淤泥质土),介于15~80m之间;场地类别为Ⅲ类,并且有5~9m的回填土。根据吕希祥在《某厂房大面积填土荷载引起不均匀沉降分析》的结论,填土会造成基础附加沉降,而该工程填土及地基软弱土层厚且厚度差异较大,会造成基础存在较大的不均匀沉降;根据丁士君等在《填海地区淤泥定向流动对单桩的影响》的分析及该工程沉降观测,该工程由于填土(堆载)和地基淤泥层均较厚且各点厚度差异较大,淤泥在固结过程中可能存在水平向的流动现象;该工程存在基础剩余沉降,虽然理论上可计算剩余沉降,但由于淤泥的流动性造成剩余沉降的不确定性大。上文已分析过,常用淤泥软土地基处理方法已不适用于该工程,因此只能着手加大基础刚度,以允许基础沉降,但加固后基础有足够的刚度抵抗不均匀沉降为原则,保证结构的安全使用。因此,采用改原条形基础为筏板基础加固,具体设计图如图2~3所示。
5.4上部结构加固
①对开裂的框架梁、柱,根据计算且考虑不均匀沉降附加应力影响,采用灌注改性环氧树脂并粘贴钢板或碳纤维布等措施进行加固处理;②对于上部开裂墙体采用灌浆加固处理,部分变形严重的墙体拆除重砌;③对箍筋不足的框架梁、柱采用粘贴扁钢箍或碳纤维布进行加固处理;④对开裂、残损的基础梁采用扩大截面进行加固处理;⑤对脱裂的围护结构拆除重新砌筑或采用增设钢拉杆进行加固处理。
6结语
综上所述,在土木工程设计中,地基、结构加固设计至关重要,其中,加固技术种类比较多,对此,需要结合工程实际情况选用相应的加固技术,这样才能够保证土木工程施工顺利进行,保证整个工程的质量,提升工程建设效益。
参考文献
[1]高有斌,刘汉龙,张敏霞,等.强夯加固地基的土体竖向位移计算方法研究[J].岩土力学,2010,31(8):2671~2676.
土木工程设计工作不仅是为了确保后期施工的顺利进行,更重要的是使建筑的经济性和安全性都能得到保障。近年来,大型桥梁和高速公路的建设和使用给地区的经济发展和社会进步带来了巨大帮助,并促进我国土木建筑行业的发展更加科学。当前我国土木工程设计工作存在一定的问题,主要表现在以下几个方面:
1.1设计不符合规范。
我国土木工程设计工作受设计人员的影响较大,有些设计单位不够严谨,导致设计质量差,造成建筑物在使用过程中出现墙体的变形和开裂等问题,主要原因是设计工作中没有严格按照结构设计的相应规范进行,不符合施工要求。
1.2设计结构不牢固。
建筑物安全与否主要取决于土木工程结构,土木工程结构不牢固是我国现阶段设计工作面临的一个问题,牢固的结构就是在建筑物出现局部破损时保证建筑的整体性能不受影响,能够抵御地震、台风等自然灾害或人为事故。目前由于土木结构设计工作还不够完善,导致施工时出现坍塌事故,造成一定的人员伤亡。
1.3构造柱和结构柱分不清。
目前的土木工程施工设计时,有些设计人员分不清构造柱和承重柱的设计工作,影响土木工程的稳定性,造成严重的事故。构造柱在建筑施工过程中,通过与梁体的配合,能有效的降低房屋建筑墙壁裂缝出现,提升建筑整体的抗震性能,假如设计人员在设计工作中将构造柱当成承重墙来进行施工,那么当房屋在遭受地震等自然灾害时,将会因为所能承受强度较低,出现墙体的沉降和裂缝的现象。
2提高土木工程设计安全性的措施
2.1从理论设计上着手。
改进和加强设计理论是土木工程设计工作的重要部分,只有这样才能降低施工事故发生几率。所谓改进和加强设计理论指的是更深刻的理解土木工程设计的概念性理论。深入理解概念后,大脑会构造出一个完整的建筑轮廓。因此,改进和加强建筑设计理论是保证施工安全性的关键和基础。
2.2加强设计人员的安全意识。
土木工程设计与人们的生活密切相关,因此加强设计人员的安全意识是十分必要的。通过让设计师们认识到自己工作的重要性,才能更好的保障工程设计的安全性,使建筑的质量符合要求。提高土木工程安全意识主要以“安全第一、质量至上”的理念作为设计的基础,具体实施上可以制定相关规定,规范设计人员行为,以便加强设计人员的安全意识;让设计师意识到土木工程设计的安全性与人们的生命息息相关,才能从根本上提高自身的责任心。
2.3重视文件说明。
在建筑设计中,建筑设计文件说明主要是对相关施工单位的操作进行补充的。在工程建设的过程中,相关人员需要了解文件说明,并依据文章内容执行。因此设计人员在书写建筑设计时,应注意文字表达是否足够简单和清晰,是否能让非专业和半专业工作人员能够理解。此外,在书写文件时应当在关键内容上加标注,以便相关人员增加其关注度。某些复杂的工程结构设计中,说明书更需要简单明了,以便保证工程结构性能与预期相同。
2.4重视管理。
任何事故的发生都与管理上的问题有着一定的关系,因此在工程方案的实施过程中,应选择具有相关项目管理经验和资质的单位和个人对工程进行管理。因此专业的机构和人员具有丰富的管理经验、先进的机械设备、科学的设计和管理方法。管理人员的素质较高,会有效保障工程的各个方面的实施,确保建筑的安全性和经济性。因此选择适合的单位和管理人员承担工程管理是十分重要的。
3提高土木工程设计经济性的措施
3.1协调好各相关部门的关系。
施工时需要很好协调各部门间的关系,使接收的资料和信息更加准确,有效的降低工程造价。土木工程设计中不仅需要考虑施工问题,还需要大量的辅资料和工作。因此设计师在设计时应与相关部门做到及时沟通,这种方式可以更加符合施工的实际情况,方便设计师对工程经济性的充分考虑。
3.2对设计方案进行综合性评估。
对设计方案进行综合性评估,在项目设计前进行项目经济性的控制,目的是为了更好的降低成本,这需要专业的设计人员制定设计报价,形成清晰的经济性指标。
3.3设计中应当控制多参数设计的安全积累问题。
设计中经常会出现多参数设计的安全积累问题,如钢筋混凝土结构设计会涉及成本和安全的因素,包括材料选择、面积和钢筋数量等,这些参数都会直接影响结构的安全性和经济性。因此需要在设计中对设计方案进行评估和选择,通过其参数改变进行综合评估,尽可能的利用参数来使项目的安全性和经济性平衡,选择可靠和科学的参数。对于经济学评价通常多参数问题是用比例关系表示,用一个主要参数来表示其他参数,以此来控制经济性。
3.4设计思路要灵活,降低工程结构造价。
在建筑物的设计时设计思路需要灵活一些,避免都套用标准图进行设计。套用标准图的设计方法虽然比较节约时间,并且不易出错,但设计的方法缺乏创意,对于工程结构造价的降低十分不利。因此在设计过程中应给设计人员一定的创造空间,使其利用自身的专业知识,合理的对建筑物进行结构设计,这样既能保证建筑的安全性符合要求,也能使工程的造价尽量降低。
土木工程设计工作不仅是为了确保后期施工的顺利进行,更重要的是使建筑的经济性和安全性都能得到保障。近年来,大型桥梁和高速公路的建设和使用给地区的经济发展和社会进步带来了巨大帮助,并促进我国土木建筑行业的发展更加科学。当前我国土木工程设计工作存在一定的问题,主要表现在以下几个方面:
1.1设计不符合规范。
我国土木工程设计工作受设计人员的影响较大,有些设计单位不够严谨,导致设计质量差,造成建筑物在使用过程中出现墙体的变形和开裂等问题,主要原因是设计工作中没有严格按照结构设计的相应规范进行,不符合施工要求。
1.2设计结构不牢固。
建筑物安全与否主要取决于土木工程结构,土木工程结构不牢固是我国现阶段设计工作面临的一个问题,牢固的结构就是在建筑物出现局部破损时保证建筑的整体性能不受影响,能够抵御地震、台风等自然灾害或人为事故。目前由于土木结构设计工作还不够完善,导致施工时出现坍塌事故,造成一定的人员伤亡。
1.3构造柱和结构柱分不清。
目前的土木工程施工设计时,有些设计人员分不清构造柱和承重柱的设计工作,影响土木工程的稳定性,造成严重的事故。构造柱在建筑施工过程中,通过与梁体的配合,能有效的降低房屋建筑墙壁裂缝出现,提升建筑整体的抗震性能,假如设计人员在设计工作中将构造柱当成承重墙来进行施工,那么当房屋在遭受地震等自然灾害时,将会因为所能承受强度较低,出现墙体的沉降和裂缝的现象。
2提高土木工程设计安全性的措施
2.1从理论设计上着手。
改进和加强设计理论是土木工程设计工作的重要部分,只有这样才能降低施工事故发生几率。所谓改进和加强设计理论指的是更深刻的理解土木工程设计的概念性理论。深入理解概念后,大脑会构造出一个完整的建筑轮廓。因此,改进和加强建筑设计理论是保证施工安全性的关键和基础。
2.2加强设计人员的安全意识。
土木工程设计与人们的生活密切相关,因此加强设计人员的安全意识是十分必要的。通过让设计师们认识到自己工作的重要性,才能更好的保障工程设计的安全性,使建筑的质量符合要求。提高土木工程安全意识主要以“安全第一、质量至上”的理念作为设计的基础,具体实施上可以制定相关规定,规范设计人员行为,以便加强设计人员的安全意识;让设计师意识到土木工程设计的安全性与人们的生命息息相关,才能从根本上提高自身的责任心。
2.3重视文件说明。
在建筑设计中,建筑设计文件说明主要是对相关施工单位的操作进行补充的。在工程建设的过程中,相关人员需要了解文件说明,并依据文章内容执行。因此设计人员在书写建筑设计时,应注意文字表达是否足够简单和清晰,是否能让非专业和半专业工作人员能够理解。此外,在书写文件时应当在关键内容上加标注,以便相关人员增加其关注度。某些复杂的工程结构设计中,说明书更需要简单明了,以便保证工程结构性能与预期相同。
2.4重视管理。
任何事故的发生都与管理上的问题有着一定的关系,因此在工程方案的实施过程中,应选择具有相关项目管理经验和资质的单位和个人对工程进行管理。因此专业的机构和人员具有丰富的管理经验、先进的机械设备、科学的设计和管理方法。管理人员的素质较高,会有效保障工程的各个方面的实施,确保建筑的安全性和经济性。因此选择适合的单位和管理人员承担工程管理是十分重要的。
3提高土木工程设计经济性的措施
3.1协调好各相关部门的关系。
施工时需要很好协调各部门间的关系,使接收的资料和信息更加准确,有效的降低工程造价。土木工程设计中不仅需要考虑施工问题,还需要大量的辅资料和工作。因此设计师在设计时应与相关部门做到及时沟通,这种方式可以更加符合施工的实际情况,方便设计师对工程经济性的充分考虑。
3.2对设计方案进行综合性评估。
对设计方案进行综合性评估,在项目设计前进行项目经济性的控制,目的是为了更好的降低成本,这需要专业的设计人员制定设计报价,形成清晰的经济性指标。
3.3设计中应当控制多参数设计的安全积累问题。
设计中经常会出现多参数设计的安全积累问题,如钢筋混凝土结构设计会涉及成本和安全的因素,包括材料选择、面积和钢筋数量等,这些参数都会直接影响结构的安全性和经济性。因此需要在设计中对设计方案进行评估和选择,通过其参数改变进行综合评估,尽可能的利用参数来使项目的安全性和经济性平衡,选择可靠和科学的参数。对于经济学评价通常多参数问题是用比例关系表示,用一个主要参数来表示其他参数,以此来控制经济性。
3.4设计思路要灵活,降低工程结构造价。
在建筑物的设计时设计思路需要灵活一些,避免都套用标准图进行设计。套用标准图的设计方法虽然比较节约时间,并且不易出错,但设计的方法缺乏创意,对于工程结构造价的降低十分不利。因此在设计过程中应给设计人员一定的创造空间,使其利用自身的专业知识,合理的对建筑物进行结构设计,这样既能保证建筑的安全性符合要求,也能使工程的造价尽量降低。
【关键词】
土木工程;设计;施工;可持续发展
在经济发展和社会进步的过程中,土木工程建设发挥了不可替代的作用,同时工程建设也会周围环境造成了一定的影响。将可持续发展理念融入土木工程施工阶段和设计阶段对保护和优化周围环境具有重要意义。因此相关主体应当深入研究对土木工程设计与施工的可持续发展,为环境保护做出贡献。
一、土木工程设计中的可持续发展
(一)初步设计中的可持续发展
施工对环境的影响和后续设计很大程度上取决于土木工程初步设计中设计人员对环境的考虑,因此在土木工程设计满足安全性、便利性、经济性条件的条件下,应当将环保理念融入土木工程初步设计,综合考虑生态、地理、人文环境等因素,有效结合生态人文环境和土木工程,让健康且舒适的生活环境能够被人们所获得,并最大限度的利用能源与材料。具体操作中,应当对几下几方面内容进行重点考虑:首先是保证土木工程与自然环境的协调发展;其次在对技能技术进行应用的过程中减少环境遭受来自土木工程的影响;再次,将循环再生型工程作为土木工程发展的目标,提升土木工程环境的健康性和舒适性;最后,将人文环境和历史文化融入到土木工程建设当中。在初步设计中,设计人员应当通过绿色材料和绿色工艺的应用来实现工程和环境的协调,进而促进土木工程的可持续发展。
(二)技术设计中的可持续发展
大型土木工程设计的重要内容之一就是技术设计。过程复杂、分工详细是大型土木工程项目的重要特点,只有有效的安排和协调各个工序才能保证工程进度以及资源被充分利用,而公众关系的协调正是通过技术设计工作中的编拟各项文件来实现的。要实现可持续发展理念在技术设计工作中得到有效贯彻,就应做到以下两点:首先,应当在充分考虑地质灾害的检测和防治的基础上编拟岩土工程文件,岩土工程的复杂性和多样性正是由于地质条件差异造成的,要在保障工程安全性和经济性的条件下最大限度降低环境因工程建设而受到的影响。其次,在编拟环境管理文件时,应当对土木工程影响环境的各种可能性形成充分的认识,并在相关文件中纳入这些影响防治措施进而为施工设计和图纸设计提供指导。
(三)施工图纸设计中的可持续发展
对工程的尺寸、材料、构造、设备进行控制是施工图纸设计的主要目的,工程的耐久性、安全性、经济性与这些因素息息相关,施工图纸设计的可持续发展也有赖于此。在进行施工图纸设计时,首先应当更新相关规范。深入研究最新施工图纸设计成果是更新相关规范的前提和基础,土木工程的设计活动需在规范的框架内进行。但在我国相关规范每十年会被修订一次,这显然无法满足快速发展的施工设计技术要求,在这种条件下可持续发展很难实现。因此,为了给土木工程图纸设计工作的可持续发展提供保障,就应当更新相关规范并深入研究最先进的研究成果和科技成果。其次,应当对施工图纸设计进行优化。要想让图纸设计达到最佳效果就应当进行设计优化,在获得信息技术发展带来的技术支持后,在土木工程图纸设计优化设计中广泛的应用了形状优化、拓扑优化、优化建模、多目标优。
二、土木工程施工中的可持续发展
(一)对绿色施工理念进行强化
绿色施工技术的推广会因土木工程施工技术人员和管理人员缺乏绿色施工理念而受到制约,因此应当让施工技术人员和施工管理人员形成共同的绿色施工理念,进而为施工工作的可持续发展提供保障。具体包括以下几个步骤:第一,对施工管理人员和施工技术人员定期开展绿色施工理念的培训和宣传教育,或在针对施工管理人员和施工技术人员开展的行为教育和思想教育中有效推广绿色施工理念,帮助员工真正理解绿色施工理念。第二,对绿色施工示范性项目进行构建。责任部门应当从绿色施工原则出发对示范性单位进行构建,形成示范性单位和施工单位的鲜明比较,让施工单位发现自身的不足和差距,并采取有效措施对自身进行完善。第三,对民众参与机制进行构建。通过调动民众对绿色施工的参与和监督来形成社会绿色施工推动机制是民众参与机制完善和构建的意义所在,这使得施工组织的科学性得到有效保障。
(二)对经济的解决办法做出积极探索
土木工程施工的经济性在一定程度上会受到施工过程中对绿色施工关注的影响。为了实现促进土木工程可持续发展的目标,施工单位和相关责任部门应当积极探索和研究经济,并找出相应解决办法。解决办法包括:首先是对能够解决约施工成本的绿色施工技术进行利用和开发。推广绿色施工就似乎、降低绿色施工成本有赖于绿色施工技术的更新。施工单位进行绿色施工时应当明确不是所有的高新技术都是绿色施工技术,很多技能降低施工成本又能满足绿色施工要求的技术往往是普通的施工技术。因此施工单位应对具有同等效果施工技术的经济性进行比较,对经济性相同的施工技术环保性进行比较,选择综合性能最好的技术。其次让绿色施工技术的发展获得财政税收的支持。在这个过程中,施工单位使用绿色施工技术的积极性被政府部门的优惠政策有效调动,具体的优惠政策可以是减税、奖励等措施。再次,对针对业主和承包商的评价体系进行建立健全。对工程承包商和业主的评价和公示可以通过构建评价体系来实现,施工方开展绿色施工的自觉性和社会监督能够通过公示活动而被强化,工程业主和承包商会受到公示的直接影响,进而更加主动地开展土木工程绿色施工。
三、结语
设计和施工的可持续发展对保护生态环境和土木工程的健康发展具有重要意义。相关单位和部门应当采取有效措施促进土木工程施工和设计的可持续发展,实施绿色施工和设计理念有效推广。
参考文献:
在使用外部参照的时候,所有的外部文件是作为显示对象插入到当前文件中的,不能在当前文件中直接访问外部文件中所包含的Civil3D对象。此外外部参照的这种引用关系是一种动态引用关系,当前工程设计文件中的内容会随着外部文件的变化而变化。
2数据快捷方式
不同于外部数据参照所提供的图形文件间的共享,数据快捷方式提供了Civil3D对象级别的共享。通过这种方法可以方便的在工程项目中实现设计对象的共享,最大限度的重用已有的设计文件。如图1所示,在使用数据快捷方式进行数据共享的时候,首先需要在源文件中为Civil3D对象创建数据快捷方式,供其他文件使用;当目标文件中需要使用到源文件中的Civil3D对象的时候,通过创建完成的数据快捷方式来创建引用,这时源文件Civil3D中的Civil3D对象就会以引用的方式添加到目标文件中。目前Civil3D在工程设计中数据快捷方式支持的共享对象包括:曲面、路线(包含纵断面)、管网和图幅组等。
3Vault共享
AutodeskVault是用于图形、项目对象和项目相关文件的完整的文档管理系统,为所有项目图形提供访问控制和版本控制。通过Vault可以实现服务器级别的数据管理功能,比如Civil3D对象共享,文件共享,版本管理和安全设置等。一个典型的Vault工作环境一般由以下几部分组成:Vault服务器-Vault服务器是运行了ADMS(AutodeskDataManagementService)服务的独立系统,处理所有客户端的请求并管理项目中所有的数据文件。文件服务器-文件服务器用于存储所有项目文件的主副本,客户端请求的所有的图形文件都会以副本的形式保存在文件服务器上。
文件服务器可以和Vault服务器共用同一台服务器。当项目中文件比较多时,可以将文件存储于单独的服务器上以提高性能。
工作文件夹-工作文件夹是用户进行设计过程中实际使用到的工作目录。当使用Vault服务器中的对象时,通过客户端将关联的图形从Vault中检出。这些文件会被物理复制到工作文件夹中供用户使用。
客户端-客户端包括两种,一种是集成Vault插件的应用程序,如AutoCADCivil3D,AutoCAD,Office等,主要在设计过程中访问Vault中存储的数据;另外一种是独立的客户端如AutodeskVaultClient,AutodeskVaultCollaboration,主要完成项目的管理配置等。Vault共享中支持数据快捷方式项目中所有共对象(路线,纵断面,管网,曲面,图幅组)。此外Vault项目还支持工程项目点和测量数据库的共享。
4结束语
中图分类号:TU74 文献标识码: A
引言
土木工程结构设计中需要考虑到建筑物结构的安全性和经济性,现阶段的土木工程施工有很多是因为设计者的设计不符合要求,或者施工方没有按照规定的图纸来施工而造成的工程事故。桥梁的坍塌,地铁隧道的塌陷,住宅楼的倒塌等建筑问题都给社会带来了巨大的损失。结构设计问题是土木工程中的重中之重。本文主要简单的介绍了土木工程的基本概念,对土木工程结构设计和施工技术相互配合的重要性进行分析,探索促进土木工程结构设计与施工技术二者形成协调关系的有效措施,以提高土木工程建设的质量。
一、结构设计过程
结构设计过程大致上划分为以下三个阶段:结构方案阶段、结构计算阶段、施工图设计阶段。其中,结构设计方案阶段主要是依据工程的关键性、工程所在地区的抗震防裂程度、工程地质勘测报告、工程高度及层数确定工程的结构形式(例如:砖混结构、框架结构、框剪结构、剪力墙结构、筒体结构和混合结构等以及由这些结构来组合而成的结构形式)。在对工程结构形式加以确定以后,则需要依据工程结构形式特征和相关方面的要求,对结构的承重系统和受力构件开展相关的布置。结构计算阶段同时是,对荷载情况进行计算。其中,包含了外部荷载、内部荷载的计算。这些荷载的计算需要依据荷载相关规定及各方面的规定选择使用,不同的组合值系数和准永久值系数来开展不同工程施工状况的组合计算的。构件的试算需要依据对荷载值进行计算的,构造措施要求,使用要求和计算手册所推荐的试算方法进行构件截面的确定。之后,对于内力的计算则需要依据对构件截面、荷载值加以计算的。其中,包含了弯矩、剪力、扭矩、轴心压力以及拉力等。最后,对于构件的计算,是依据之前得出的结构内力和相关规定对其要求,来检查结构试算构件是不是达到相关方面的准求。假设没有达到相关要求,则需要对构件截面加以科学的调整,直到达到相关要求。
二、土木工程施工简析
土木工程的施工技术是指建造一切可由施工过程得出的施工产物的技术。土木工程有很长的历史发展阶段,以往的土木工程,其工程施工一直延用以往的施工技术,技术老套而且复杂,施工过程浪费了大量的施工材料、施工时间、施工人力,使施工进度缓慢而且效率不高,施工过程也及其复杂而且可信度不高,施工的安全性也有待提高,施工过程的不安全性导致施工造成严重的人力损伤,对社会也有不良的影响。然而随着社会的不断进步,土木工程的施工技术也有很大的提高,其技术的不断进步也促进了土木施工的稳步快速的发展。随着社会的不断进步,土木工程的施工技术也在不断的进步,赋予的意义也在不断的增加变化着。因此现在的土木工程技术和人们的幸福生活息息相关,也和国家的安全稳定,经济繁荣有这密切的联系。而我国的土木工程技术在现阶段也趋于成熟的阶段,但是对于未来的发展前景来说,还是要不断的改进和更新土木工程技术以便应对未来的发展趋势。
三、土木工程结构设计和施工技术相互配合的重要性
土木工程结构设计的合理性和所选用施工技术的有效性,对土木工程的质量具有重要的影响作用,是土木工程建设中的重要内容,不容忽视。在土木工程项目施工过程中,科学的结构设计能够优化土木工程的施工工序,简化施工步骤,从而在保障土木工程质量的基础上尽可能的减少所需要的施工时间。在水木工程的结构设计中,必须结合施工技术的选用,与施工技术进行相互配合,以使土木工程结构设计更符合要求,充分发挥土木工程施工技术的作用,以推动土木工程建设的可持续发展。协调好土木工程结构设计和施工技术的关系,必须提高土木工程管理者的管理水平,要求其全面掌握整个土木工程项目的建设状况,对土木工程施工中的各个阶段进行设计,选择最为合适的施工技术,加强对施工阶段的管理,以保证土木工程的顺利开展。
四、两者之间的有效结合
1、完善规范标准
从我国加入世贸组织以后,土木工程行业也逐渐得到了人们的重视,土木工程建筑产品的安全性也备受人们关注。我国关于土木工程建筑也制定和完善了许条文规范,在设计中都必须强制执行。对于设计人员来说,自身应当提高安全意识,提高自己的责任心,要时刻将人们的生命财产安全放在第一位。在结构设计过程中要坚决避免因为建筑结构而造成的安全问题,保证建筑整体的稳定性和安全性。在施工单位建设过程中一旦发现不按图纸施工的情况,要立刻停止施工,按照图纸进行修正。对于一些多次警告依旧不改正的企业要给予一定的法律制裁。
2、建筑物刚度设计
随着我国经济的不断发展和进步,我国的城市化进程也随之加快,人们对于城市住房的需求量也大大的提升。因为城市的用地和原有用地面积之间的矛盾关系,导致了城市的住房只能向高层住房的方向发展,这样可以有效的解决用地面积稀少的问题。高层建筑对建筑物刚度的要求大大的提高,高层建筑刚度的确定要按照建筑物每层之间的位移大小来确定,对于高层建筑构件的刚度大小以及截面大小都需要按照具体要求来确定刚度大小。
3、地基和基础结构设计
地基是一个建筑物的基石,所有的建筑物都需要在地基上来建造,因此地基影响着整个工程的基本安全。在对建筑物地基进行设计之前,设计人员需要对当地的地质、温度、土层、地下水位以及周边的建筑环境进行考察,综合考虑来确定建筑方案。在进行建筑地基设计的时候还需要综合考虑周边建筑物的地下设施以及施工时对周边建筑物的影响,保证地基施工的安全性。
4、施工技术
土木工程施工技术无论是在设计阶段还是在施工阶段都具有非常重要的作用,设计者意图的实现往往取决于施工技术。因此,在一定条件下,施工技术的先进与否直接影响到设计者的意图能否实现。就施工本身而言,任何一个工程项目都是一个系统工程,其施工过程受到地质条件-材料性能-气候条件-荷载条件-现场条件-资源状况等因素的制约。同时还存在着理想状态与实际状态的差异。因此,施工技术控制就是要进行实时识别-调整-预测,最终在允许的误差范围之内实现设计最佳目标。土木工程技术是一项随着时间流逝却在不断进步的技术。这种施工技术也在随着时间的流逝被赋予更多的意义和未了满足每一段时间的需求不断的改革进步。尤其是现在社会的土木工程技术所带来的社会的改变,不仅仅需要传统的工艺,还需要结合现在的和高科技以便进行更好的施工建筑。这样也可以按照实际需求来改进土木工程的施工技术。并且能够好好的利用这一技术,是一件造福人类的事情。
结束语
土木工程建设质量既需要科学的结构设计来予以保障,又需要先进的施工技术给以支持,缺一不可。为促使土木工程中的结构设计环节和施工技术使用的相互配合,则必须从施工各方面来探讨二者间的关系,要创新土木工程施工工艺,规范施工工序,以使其更符合施工标。
参考文献
一、引言
在土木工程项目管理过程中,其中一项重要的组成部分就是工程结构设计措施的控制与管理。而对于土木工程项目管理来说,各种内外部因素均容易影响工程项目中工程结构设计措施的管理应用工作,因此,工程设计人员在项目设计阶段必须将各种影响因素充分考虑在内,并制定相应的对策,尽可能在整个土木设计的阶段中运用最新的控制管理技术。只有这样,土木工程项目设计阶段的结构设计措施控制与管理才能得以强化,从而为土木工程项目设计阶段管理乃至整个项目管理打下扎实基础。
二、土木工程结构设计理念存在的问题及设计原则
(一)从设计理念上加深对土木工程结构使用寿命的理解
我国在土木工程结构的设计理念上,逐渐改变了原本的简单的设计符合荷载强度的设计原则,保证不但符合荷载强度需求,而且要符合使用寿命需求的设计思路,因而国际上要求的土木工程结构建设的使用寿命相一致。深刻理解土木工程结构的使用寿命,并对结构的重要性的确定手段展开研究。然而,在确定使用寿命上较为简单,而可靠性不够,必须由大量模拟实验进行验证。使用寿命得以确定后,必须全面考虑土木工程结构建设的规划、设计、施工、运行(包括养护、维修、管理),保证修建的土木工程结构能实现预期寿命。
(二)进一步关注土木工程结构的耐久性问题
在建造和使用土木工程结构中,必然会受到环境、有害化学物质的影响,同时还会遭受巨大的交通荷载、地震荷载、风荷载、疲劳荷载甚至是超载,这会产生人祸等安全意外,并且土木工程结构使用的材料会随着时间不断老化损耗,结构中各个部门或多或少会被损坏。从大部分的病害实例可知,不仅包括施工和材料两个因素,而且构造上也就是设计上的不足对结构耐久性也有影响,并具有决定性作用。
(三)不能忽视环境对于土木工程结构及构件的影响
在设计土木工程结构耐久性时,特别要对环境因素对钢筋和混凝土产生的腐蚀反应给予高度重视。针对海边的土木工程结构来说,必须要对环境的氯离子侵蚀状况进行充分了解,该类型的环境因素会严重腐蚀土木工程结构耐久性,这会产生极大影响。
(四)更深入地研究土木工程结构在疲劳荷载作用下的反应及对策
因为在土木工程结构中承担着动荷载作用,包括活荷载作用和风荷载作用,该类的作用力会对土木工程结构内部形成循环往复并产生变化的应力,不仅会对结构产生影响,使其震动,甚至会给结构带来疲劳损伤,这一问题逐渐积累,对内部结构产生较大的伤害。因为土木工程结构使用的材料一般难以实现真正的均匀和连续,同时会导致出现较小的问题和不足,在上述循环往复并不断变化的应力的作用和影响下,这些细小的问题都会逐渐扩大,进而形成一定损伤,这些必须受到重视,否则会逐渐恶化,对整个结构产生不利,影响其安全性。而在研究疲劳荷载作用上,不单单是研究土木工程结构的整体结构,通过实践可知,一些土木工程结构关键部位上的构件由于未能有效抵抗疲劳荷载作用,进而导致局部失效,最终则造成了土木工程结构整体结构失效。
三、土木工程结构设计存在的问题及设计措施
(一)基础连系梁设计的常见问题及设计措施
对于桩基础而言,需要在单桩承台彼此呈90°角的方向安装连系梁;且设计安装过程中需要首先考虑短向问题。对于单一扩展型基础而言,实际施工阶段,需要提供对单一基础及其连系梁间的缝隙进行处理,选择混凝土填充,确保和基础顶面完成对齐,接着便可以开始基础连系梁浇筑工程。经过上述处理,能够让连系梁计算跨度合理减小,更加符合设计要求。如果是通过基础连系梁完善柱底弯矩,那么需要按照框架梁状态,对其配筋与截面尺寸实施合理的设计。在这种情况下,需要对所有梁正弯矩钢筋进行处理,且位置选择1/2跨处,对于基础连系梁而言,框架柱部分的纵筋需要采用箍筋的方式进行加密、锚固,确保和上层框架梁之间完美一致。
(二)框架结构柱设计的常见问题及设计措施
在考虑抗震性能问题时,需要按照抗震设计要求开展加密工程。除此之外,加密柱的高度不可以超过柱高区范围这一要求作为前提条件,采用加密方法,使楼梯和角柱间梯柱、框架柱得到有效保护。一般来讲,框架结构柱截面部分应当满足以下标准:如果土木工程结构需要达到1、2、3级抗震标准,那么截面边长需要超过400mm;如果土木工程结构需要达到4级抗震标准,那么边长需要超过300mm;如果并未考虑抗震问题,那么边长需要超过250mm。实际施工过程应当严格遵循以上标准进行处理,防止结构出现问题,引发严重的安全隐患。
四、结束语
综上所述,对于现代土木工程项目建设而言,在整个体系中,一个至关重要的部分就是工程建筑结构的设计措施管理,各种内外部因素都容易对其产生影响,因此,必须以工程结构设计措施的控制与管理作为其依据,有助于各设计单位有效提升土木工程项目的品质,保障广大社会人民群众的基本权益。工程设计人员对土木工程项目建设中设计阶段的控制与管理,必须全面了解此项工作的技术重难点,从而构建完善的工程设计管理体系。总而言之,唯有保证土木工程项目良好的设计措施应用质量,积极做好技术优化与创新的控制和管理,才能确保土木工程项目建设的质量和品质。而设计阶段的结构设计措施管理,对于土木工程的发展也将越来越重要。
参考文献
1基础工程课程设计教学和评价体系存在的问题
1.1基础工程课程设计教学体系存在的问题
改革开放前,苏联模式是我国高校主要采取的教学模式,注重自然科学与各专业基础知识,忽视研究性发展成果,对工程实践的课时安排相对较少;教学方法上也以被动式单向传授为主,缺乏培养提升学生的主动性与创造性。在信息化时代的飞速发展下,这种教育模式的缺点也显而易见,专业知识与工程实践脱离,缺乏创新性与创造的土木学子在毕业后难以适应社会的需求。[2]
1.1.1设计选题单一,与实际工程脱节
基础工程课程设计要求学生所学基础工程课程的理论知识,按照任务书的要求独立完成一个较完整的基础设计与计算过程,从而加深对所学理论的理解与应用。目前国内大多数高校土木工程院系的基础工程课程设计选题,大多是假题,由于没有校外实践教学基地的支撑,缺乏工程的相关资料,难以真实反映实际的工程问题。[5]从近几年的基础工程课程设计选题来看,选题设计对象主要集中于柱下桩基础,基础类型较为单一,较少涉及其他基础形式,例如筏板基础、浅基础,地下室的深基础。同时桩的形式也较为单一,大部分课程设计参与者选择方形预制桩,在实际工程中圆形桩预制桩以及钻孔灌注桩使用非常广泛。因此基础工程课程设计过程中,基础形式的选择与工程实际结合度不是非常高,难以培养学生解决实际工程问题的能力。
1.1.2课程设计课时安排少,教师配置不足
在现有的课程设计模式下,基础工程课程设计是安排在一周内提交。而整个过程学生需要完成选题、分析、计算、制图等工作,学生自己思考与设计规划的时间非常少,以至于很多学生都参考往届课程设计模板,缺少对基础工程课程设计的规划,难达到基础工程设计目的。整个课程设计过程,主要由两名教师负责全班的课程设计指导(全班总共45名同学),教师配置明显不足。因此,有限的教学时间分配到每个学生的指导时间少之又少,对学生的设计缺乏系统的了解,也无法解决学生的所有问题。最终导致所取得的课程设计成果深度不足,远未达到本课程的教学目标。[6]
1.1.3教学方式单向输送,缺乏主动性
目前的课堂教学主要以单向输送为主,即老师通过在课堂上讲课的方式被动地将专业知识传授给学生。这种传统的教学方式仅适合普遍性的知识传授,讲究知识的层层拓展深入,学习的台阶式提升。[7]“老师单向灌输、学生被动接受”的状态是传统教学模式的特点也是其缺点,因为在这样教学环境下,作为认知主体的学生始终处于被动接受的状态,其学习的积极性难以被调动。现代的学生更加追求个性,追求自我,其洞察力和创新力的提高使得其有越来越多的个人看法,获取知识从被动接受向主动探索转变。
1.2评价体系存在的问题
目前,土木工程专业基础工程课程设计的教学评价是根据学生最终提交的图纸、计算书进行评价,这种简单片面的评价方式,无法全面有效地反映出学生的实际水平与能力,更不能评价处老师的教学质量与水平。评价方式过于单一,评价内容不够全面,评价方式重结果轻过程,这也是目前许多实践性较强的工科专业课程存在的共性问题。长此以往,教学水平无法得到提高,更不利于培养应用型土木工程专业人才。
2基础工程课程设计教学体系的解决方法和改革措施
2.1教学内容的改革
2.1.1搭建校外实践教学基地
与热心支持学校教学的设计、施工和企事业单位,或在行业中具有较高社会影响力的单位,或在行业中具有典型性、代表性的单位合作建立外实践教学基地。以此为基础,搭建起一个广泛的、互惠互利的科研合作网络。有了校外实践教学基地的支撑,能有效地解决课程设计选题与实际工程脱节的问题。
2.1.2设计选题结合实际工程
在满足学校基础工程课程设计的教学要求的前提下,鼓励学生在校外实践教学基地进行课程设计,其课程选题来源于实际工程,采用真题真做的方式,可以使学生在参与实际工程的过程中,分析各种实际出现的各种技术问题,了解自己的设计存在的问题,学习如何解决问题的办法与措施,将所学的理论基本知识真正应用于实践,而不仅仅是纸上谈兵。同时采用校内和校外“双导师”指导制,校外的导师比校园的教师拥有更丰富的实践经验,在校外导师的指导下,更利于培养学生的工程实践能力。
2.2教学方式的改革
2.2.1采取设计团队分组制度,教学对象小型化
打破以班级为单位的传统指导模式,将学生以小组的形式划分,每个小组不超过10人,以小组为“设计团队”对该基础工程开展多种设计方案的比选与设计。优化教师资源配置,每位教师指导1个小组,整个设计过程实现一对一的指导,指导老师可现场答疑,也可远程指导,加上校外指导教师,全面指导学生的设计过程。实践证明,以“设计团队”分组模式不仅使学生在设计过程中掌握多种基础设计方法,且通过比选了解各种设计方法的优缺点,更好地掌握基础工程设计关键点,同时可培养学生的团队合作精神,也更易于教师更全面的了解每位学生的特点及对知识的掌握程度。
2.2.2引入微课模式,教学形式多元化
微教学概念来源于美国斯坦福大学的怀特艾伦等提出的微型教学概念(microteaching),是将常规课堂教学过程中复杂的教学技能予以分解和简化为各个单一的教学技能,使初学者更容易掌握,并达到规范化的目的。[8]引入微课堂的教学理念,针对课程设计的核心知识点,如基础选型、荷载计算、桩型选择、沉降验算、地基承载力;学生在设计者遇到的常见问题,如基础选型单一、荷载计算模糊、场地持力层确定模糊。根据这些知识点及问题,授课老师制作相关微课视频或课件,在视频或课件中详细阐述其要点、计算环节关键问题的处理,并上传至网络平台,供学生下载学习,这样能有效地解决课程中的共性问题,提高了指导效率,也提高了学习的积极性。
2.2.3采用网络交流,教学时间碎片化
在网络飞速发展的时代,教学方式也应紧跟时代的步伐,采用协作研讨教学模式,即指借助QQ、微信等交流工具,在网络平台上建立教学小组,实现互动教学的自由性与及时性。教师收到教学任务后可结合自己负责的小组设置一个交流群,在群里学生可随时向老师提问,而教师也能在群里给学生布置任务,总结每堂课的重点。这些都是传统教学方式无法做到的,将教学的时间不固定、地点不固定,而是有效地延展到课余时间。利于闲暇的碎片化时间讨论交流,既不会影响干扰教师的科研工作,也不会中断学生的设计过程,避免走弯路或做无用功,进而提高学习效率。
3基础工程课程设计教学评价体系的改革
CIPP评价模型是一种开放式评价手法,注重教学过程评价与评价反馈,即以评价促进教学的改进。实现从结果评价为主向过程评价为主的转变,强调评价和教学相结合,互相促进,协同发展。[9]因此,将CIPP评价模型应用于土木工程专业基础工程课程设计的教学评价中,能创建更加科学有效的评价体系,从而促进教学体系的改革,提高教学质量。
3.1教学目标评价的研究
从背景分析出发,对教学目标进行评价,包括课程标准、课程教学方法、课程学分设置,课程大纲、课程内容等方面,以保证教学目标本身的合理性;根据教学目标的评价结果,结合我校现有相关的教学资源,深入探索适合我校的土木工程专业基础类课程设计的教学大纲及内容。
3.2教学过程评价的研究
教师在整个教学过程扮演着重要的角色,教学质量的好坏与其息息相关,因此,教学评价是课程输入评价中一个重要方面。采用CIPP评价模型进行课堂教学评价,使评价贯穿在丰富、动态的课堂教学活动中,以多元评价观为指导,强调质性评价方法的使用,根据学校、教师、学生的具体情况,将定性评价方法与定量评价方法结合起来,对教学过程获取全面、准确的评价信息。全方位了解教学质量,制定指导教师考核办法并合理调整教学方式及方向。
3.3教学成果评价的研究
中图分类号:S969.1 文献标识码:A
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)。土木工程涵盖面广,涉及内容多,尤其是施工设计环节更是土木工程施工质量的根本保证。科学合理的设计,不但关系到我国建筑的水平,还与国家基础事业的发展和人民生命财产安全密不可分。下面,本人结合多年从事土木工程施工设计的工作经验,主要就土木工程施工设计方面浅谈几点看法,仅供施工组织者和设计人员参考。
2 土木工程施工设计概述
2.1土木工程设计的内容
一般我们所说的土木工程设计,主要包括以下内容:施工方案;施工进度计划表;工程质量保证措施;季节性施工;安全保证措施和文明施工;施工现场平面布置(施工平面布置图、施工进度计划图)。
2.2当前我国土木工程施工设计中存在的问题
一是从业人员自身素质参差不齐。虽然近年来我国土木工程研究和实践都取得了不少的进步,而且一般的设计单位都拥有一批有着十几年从事结构设计工作经验的工程师和设计人员,他们对工程设计可以讲有一定的掌握。但近年来新型施工技术的出现和土木工程施工管理及设计人员知识水平普遍不高的矛盾越演越烈。这就直接导致了设计和施工的不平衡,因此土木工程从业人员必须通过自学或继续教育培训等途径,对不断发展的土木工程施工技术进行深入学习,了解施工技术发展的国内外最新资讯,拓展对具体施工工艺的掌握;这样才能不断的提高自己的认识水平,增强自己的业务能力,设计出更多在实际施工中有操作性的优质工程,同时广大的施工管理者也要不断提高专业素养,不仅要理解工程设计人员的具体施工要求和设计意图,也要加强对施工进程的控制和把握,只有这样才能更好的实现土木工程施工技术和设计的良性配合。
二是施工图合同内容不全。当前大部分土木工程施工图合同中,并没有把建筑的深基坑支护设计列入其中。一般情况下,设计单位依照建筑总平面图上的显示,以及一些相邻建筑物的分布状况,再结合基坑的土质与高度对于深基坑支护设计提出一些相关的改进建议和看法。然后,施工单位负责做好具体的工作,或者是施工单位委托一些专业的设计师进行支护的设计。据了解,目前业内已经有十分专业的计算机应用程序应用在深基坑支护设计中,这就大大的提高了这一设计工作的科学性和精确性。但是目前有很多的工程设计院没有配备,这其中固然有技术风险与经济收益不相称的实际因素。但深入分析,我们可以得出这种先进技术的使用与目前深基坑支护技术的发展是不相符的,主要是与目前城市施工存在的一些现实条件产生严重分歧,这必须引起设计院管理层与设计人员的重视、并尽快加以改进。
三是设计师设计意图表述不清。我们举一个具体的例子,比如,关于一项建筑工程中基础梁筏的前后方向的地梁设计的高度是一样的,根据以往的基础设计,这其中并没有什么问题。但是,如果采用这样的设计方法,在进行施工的时候,一个方向上的地梁位于纵向上的钢筋就要穿过在垂直方向上的地梁,如果地梁的宽度比支座的柱边长更加高的时候,那么,地梁两个方向上的有效高度就不能得到同时保证。因此,最后就必须把其中一个方向上的地梁抬高5厘米。像这样的问题,在设计的时候会经常遇到,因此,如果在设计人员进行设计的过程把这些问题及时解决,就会减少实际施工的困难,但是一旦工程进入施工阶段,再来解决这些问题就非常困难了。
四是设计单位与施工单位技术交底以及审查图纸等方面配合不到位。个人认为,作为一名合格的土木设计师应该高度重视这种配合,除了可以通过电话确定,也可以通过口头协商,此外,还可以把这些小细节用书面文字的形式例举出来,形成一种比较正式的文件,这样做的主要目的是,可以减少因为专业分工的不一样而导致个人理解上出现偏差而导致错误的施工行为。
五安全使用与维护意识不足。主要表现在两个方面:一是在实际设计工作中对于一些因为环境因素影响,对建筑结构耐久性产生较大影响的因素在设计时很少进行考虑,从而导致土建结构使用寿命偏低或造成结构安全事故,这不单单是设计单位对结构耐久性的忽视,更重要的是工程设计安全意识不足。二是在工程设计规范中,结构安全性设置水平偏低。对于土木工程设计工作来说,结构的安全性非常重要。结构安全性主要表现在对结构安全系数范围的定位、结构构件承载能力的安全性、结构工程的耐久性及结构工程的整体牢固性等方面。目前在我国土木工程设计中,设计规范的安全等级设置相对水平较低,还不能与国外同类设计的水平相比。这就造成工程在施工中不能按照标准进行施工,这也是施工质量不高的一个根本原因。
3 土木工程施工设计新技术简介
主要介绍两种施工设计新技术:
3.1旋挖施工技术
当前在高层建筑的设计中,主要使用的是钻孔灌注桩设计。一般情况下,设计人员在施工图纸中不会对使用的施工机械进行明确的限定,施工单位可以自由选择施工的机械。而施工单位大部分会从节约经费的角度出发,最后一般都会选择价格低廉实惠的涡锥钻作为工程桩机械。这样的结果就是,工程图上面的标准、规格达不到要求,也难以控制,这样一来,各种问题桩自然而然地就出现了,这种桩的承载能力非常低,容易造成危险因素。目前,其实有一种比较先进的施工技术正在使用当中,那就是旋挖施工技术。这是一种先进施工技术主要的特点是:第一,采用的设备是比较先进的,而施工工艺也是非常一流的,一些人为因素比较少。因此,采用这一技术,成孔的质量得到了很大的提高,而桩孔的垂直问题以及对于孔底清渣问题都能很好地解决。第二,桩的直径与长度相同,每一个桩的承受力都会得到提升,至少提升40%或者50%,这样一来,就解决了机械的高费用问题,使单桩的造价成本有所下降,换算成单位极限承受力,这二者的造价几乎是一样的。第三,如果两个基坑的作业面积是相同或者基本一致的,两台旋挖机的成桩数量与最大密度分布的涡锥成桩数量就是一样的,都是十八根。此外,前者挖掘出来的泥土可以随时装入车里,及时运送到工地,前者的综合效率比后者更高一些。第四,施工现场也是非常干净、整洁的,地面上没有泥土,仅仅用一些清水冲洗就可以好地清理了。
3.2钢筋机械连接技术
目前,人类还没有建立关于地震的科学化预报体系,无法及时有效的预测地震,人们只有提高建筑物的抗震性能,最大限度地降低地震发生后造成的危害。随着近年来地震的频发,设计人员必须要改变传统的观念,提高自身关于抗震设计的知识储备与专业技能,重视土木工程结构中抗震性能的设计,提高建筑物的质量,为了人们生命财产安全提供保障。
一、土木结构设计的现状
(一)土木结构设计的特点。在建筑用地一定的情况下,建筑物层数越多,可以容纳的居越多。土木结构承载着建筑物自身以及其附属物的全部重量,对于楼层较少的土木结构,其承载的只是上述的重量,但是对于楼层较多的土木结构,其除了会承载上述重量之外,还需承载由于风力等自然因素造成的水平力,这就需要土木结构具有较强的抗侧力。因此,在设计高层土木结构时,首先应考虑抗侧力,其后是水平荷载力。此外,对于高度一定的土木结构,其抗震性能会在风荷载以及地震的共同作用下,呈现出差异化。
(二)木结构抗震要求更加苛刻。在土木结构设计之初对其抗震性作出要求时,要顾及到正常使用时的承载能力,还要使土木结构具有优良的抗震能力,这样才可以使土木结构遇小震不坏、大震不倒。对土木结构延性的计算是一项繁琐的工作,唯一简单的方式是通过土木结构的构造设计来计算。在高层土木结构的设计中,为了使其结构有良好的延性,对其结构构件的规格、材料及配筋率有着严格的要求。此外,土木工程结构的剪力墙的横截面积往往很大,所以在土木结构的设计中其变形是不可忽略的。
二、土木工程结构设计中的抗震设计
(一)建设过程中的场地选择。在进行土木工程设计之前,必须要经过的一个环节便是选择合适的场地。在进行调查时,首先应对整块地域的地形地貌情况进行了解,应适当避开曾经发生了凹陷、断裂的地层,保证建筑工程具有良好的抗震效果。若是不能有效避开,应采取相应的预防措施,对不良区域进行适当的加固防护。
(二)使用特殊的防震材料。使用防震材料对土木工程建筑进行防震处理,指的是主要对土木工程建筑的地基进行抗震处理,降低地震发生时强大的地震能量对建筑物造成的损害。在传统的方法中,主要是在建筑地基的底部铺设上砂子和黏土等等,在一定程度上降低了地震的负面影响。近年来,随着我国在建筑事业上不断加大投资,有关部门在土木工程建筑防震上已经取得了很大的进展,就比如在建筑地基处铺上一层沥青,减震的效果相比于砂子或黏土更好。在建筑物的围栏、墙体等材料的选用上,尽可能的选取材质比较轻的材料,降低地震来临时的危害。
(三)合理布置结构。土木工程结构设计中的布置是一个重要的环节,可以有效提高建筑物的抗震性能。在设计土木工程结构布置时,设计人员应充分考虑以下几种因素:建筑物平面外形尺寸、建筑物所在区域的地形、荷载分布情况、建筑物抗侧力分析等。这些布置虽然表面上看起来简单,但是在实际应用时却会因为各种各样的因素而导致预期的效果不能得到有效实现,尤其是土木工程的外在设计十分复杂,设计人员难以按照简单化的方案进行施工,只是将可能出现的问题控制在允许范围内。而且,我国相关政府部门还应颁布明确的土木工程结构设计规定,提高设计人员的实践经验,保证土木工程结构的抗震设计要求可以得到实现。同时,投资商不能不懂装懂,对设计人员的设计随意指责,让其按照自己的想法更改,应保证土木工程结构设计具有实际价值。
(四)建筑平面抗震设计。均匀对称是建筑平面布置设计的核心,同时均匀对称也可以更好地呈现建筑物各种空间功能需求。如果建筑墙体、钢构件不对称,在地震发生时,建筑结构受力不均匀,导致变形不均匀现象发生,建筑局部墙体乃至建筑物遭到损坏。平面组合设计、单个房间设计是建筑平面设计的核心组成元素。在设计单个房间平面的时候,必须准确确定各个房间的面积、门窗位置等。建筑平面组合形式具有多样化的特点,比如,集中式、单元式,要结合施工现场的实际情况,选择适宜的平面组合形式。以单元式为例,在优化利用垂直交通的基础上,使各个使用空间有机融合,这种形式大多用于商住楼、高层办公楼。要尽可能把竖向交通设置在平面内,提高建筑结构的整体刚度、抗扭转能力等。如果竖向中心在平面外,要尽可能少在转角的地方开门开窗,防止出现“转角效应”。以集中式为例,借助大厅,把各个房间相融合,大厅便是其重要的桥梁。这种形式比较适用于商场、展览馆,经常采用大跨度结构、空间网架结构等,提高建筑结构的抗震性能。
三、Y语
综上所述,随着我国在土木工程行业投入精力的增多,其地位也在不断上升。当前,建筑物的稳定性以及抗震性已经成为土木工程结构设计中的一个重要话题,因此,相关研究人员应加强对土木工程结构设计中抗震性能的设计,提高自身的知识储备与专业技能,进而促进土木工程行业的健康发展。
参考文献:
[1]张婧娴.土木工程结构设计中的抗震浅述[J].商品与质量,2016,