土木工程結構設計
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【摘要】本文即從土木工程結構、設計及提出其在結構設計中可能存在的問題，并針對在土木工程結構設計中出現的問題提出解決措施，同時結合實際，探討土木工程結構設計的未來發展。
【關鍵詞】土木工程;結構設計;應用發展
1、引言
土木工程是建造各類工程設施的科學技術的統稱。
它既指所應用的材料、設備和所進行的勘測、設計、施工、保養維修等技術活動;也指工程建設的對象，即建造在地上或地下、陸上或水中 ，直接或間接為人類生活、生產、軍事、科研服務的各種工程設施，例如房屋、道路、鐵路、運輸管道、隧道、橋梁、運河、堤壩、港口、電站、飛機場、海洋平臺、給水和排水以及防護工程等。
改革開放以來，我國經濟的高速增長也帶動了建筑行業的高速增長。
隨著社會科學的突飛猛進，建筑行業的技術也隨之逐步換代。
近幾年，我國的高層建筑猶如雨后春筍般拔地而起，而且高度越來越高。
我國的民用建筑大部分都向百米高度發展，對于綜合性的大樓，更是達到五、六百米，由此可見，土木工程的發展勢頭之猛。
潤揚大橋在2005年正式建成通車，這是一座全部由中國人自己設計、施工、監理、管理，并且采用建筑材料和絕大部分設備也由我國自行制造或生產的大橋。
潤揚大橋被國際橋梁專家稱為"中國奇跡"，其建設條件之復雜，技術含量之高，施工難度之大由此可見。
鐵路方面，我國也已建成了東起青海格爾木、西至西藏拉薩的青藏鐵路，其有相當一部分地段穿越高原常年凍土地帶，成為世界上海拔最高、里程最長的高原鐵路。
這些都說明我國的土木工程的發展迅速。
2、土木工程結構設計
對于土木工程結構而言其設計目標首先就是對建筑的安全負責，即保證建筑的主體可以滿足使用要求，并符合安全性需求。
一般房屋結構是由板、梁、墻、柱、基礎或直線形構件和桿、拱、殼等直線桿件或曲線、曲面形構件組成。
梁是工程結構中的受彎構件，它承受板傳來的壓力及梁的自重，通常水平放置。
梁按截面形式分為：矩形梁、T形梁、倒T形梁、Z 形梁、空腹梁等。
柱的概述：柱在工程結構中主要承受壓力，主要承受梁傳來的壓力以及柱的自重。
墻的長、寬兩方向尺寸遠大于其厚度，荷載作用方向與墻面平行，其作用效應為軸壓力，有時還可能有彎矩。
這樣就要求做到以這些小點來注重土木工程結構設計中的細節問題。
隨著市場經濟的加快，城市建設迅猛發展，隨著逐漸出現的鱗次櫛比的高樓大廈，日益規劃的高樓大廈，逐漸擴大的城市規模，城市人口隨之急劇膨脹， 越來越多的發達城市不同程度上出現了土地資源緊張、生存空間不足、交通堵塞、生態平衡遭到破壞和環境逐步惡化、基礎設施落后等問題，這些稱之為“城市病”， 嚴重影響了人類居住的舒適度， 對社會和經濟的持續發展形成制約， 成為現代城市發展的主要障礙。
這樣以來，建筑的經濟性也在土木工程中占據了主要的地位。
由此，土木工程的結構設計就不得不對安全性和經濟性進行綜合性評估，并以二者的平衡為目標進行設計實施。
這種設計需求是在市場經濟發展中對建筑結構設計的必然要求。
在土木工程結構設計中，我們應該著重注意以下幾個方面：(1)結構計算，在這里我們講的是，設計的基礎形式是條形基礎，在確定基礎底面寬度時，依據的是地基承載力的設計值(新規范稱之為特征值)，即b≥N/(f-rh)。
h對于內墻、外墻取值不一樣，不少計算書中誤認為是一樣的。
r應是基礎底面以上土的“平均重度”，r=20kN/m3，而學生常誤取為基礎底面以上“土的重度”。
我們要嚴格分清其中的概念。
(2)土建施工圖的重要性，平面圖與立面圖、剖面圖的配合建筑施工圖關鍵是平面圖、立面圖和剖面圖之間圖示內容一致，且相互補充。
有的時候可能是因為初次繪制內容復雜的建筑施工圖，我們的設計者由于疏忽，沒有全局觀察，造成平立剖面圖的表達不一致。
所以我們要做到各圖所注的標高、尺寸、定位軸線等在每張圖紙上都要認真核對無誤，這個作為一項基本要求，要求在工程結構設計中務必落實做好。
(3)結構截面設計中我們要注意場地類別對抗震等級的影響，抗震等級對于框架截面設計的影響很大。
一般情況下根據房屋高度和設防裂度從抗震規范中直接查出抗震等級，但對于“場地類別為Ⅰ類時，除6度外，可按表內降低1度所對應的抗震等級采取抗震構造措施，但相應的計算要求不應降低”。
當采用Ⅰ類場地時，抗震計算的抗震等級與采取抗震構造措施的抗震等級不一樣。
我們做到結構計算清楚明白，施工圖紙的清楚明確，同時我們也要注意場地類別對抗震等級的影響。
3、土木工程的應用發展
我國土木工程的信息化是用計算機、通信、自動控制等信息匯集處理高新技術對傳統土木工程技術手段及施工方式進行改造與提升，促進土木工程技術及施工手段不斷完善，使其更加科學、合理，有效地提高效率，降低成本; 實現土木工程的信息化將引起土木工程企業管理方式的深刻革命，必然推動企業團隊的重組及施工流程的優化，促使企業管理理念和手段的革新; 土木工程的信息化是土木工程市場發展的高級階段，必定融入現代物流業、電子商務業和信息產業，從而實現土木工程的高效益、高效率。
對土木工程的發展起關鍵作用的，首先是作為工程物質基礎的土木建筑材料，其次是隨之發展起來的設計理論和施工技術。
每當出現新的優良的建筑材料時，土木工程就會有飛躍式的發展。
地球上可以居住、生活和耕種的土地和資源是有限的，而人口增長的速度是不斷加快的。
因此我國會出現人口眾多、城市擁擠、環境污染嚴重、人均土地資源占有量少等更多情況，因此開發其它可利用空間勢在必行。
因此，人類為了爭取生存，土木工程的未來至少有向高空延伸、向地下發展、向海洋拓寬、向沙漠進軍與向太空邁進這五個方向發展。
4、結語
經過多年的發展， 無論是結構的力學分析， 還是結構的施工手段和方法以及結構設計的理論，土木工程專業無論是實踐還是研究都已取得顯著成就，并取得非常大的突破。
土木工程隨著人類社會的進步而發展，至今已經演變成為大型綜合性的學科，它已經出許多分支，如：建筑工程，鐵路工程，道路工程，橋梁工程，特種工程結構，給水排水工程，港口工程，水利工程，環境工程等學科。
土木工程共有六個專業：建筑學，城市規劃，土木工程，建筑環境與設備工程，給水排水工程和道路橋梁工程。
土木工程作為一個重要的基礎學科，有其重要的屬性為綜合性，社會性，實踐性，統一性。
土木工程為國民經濟的發展和人民生活的改善提供了重要的物質技術基礎，對眾多產業的振興發揮了促進作用，工程建設是形成固定資產的基本生產過程，同時，土木工程的發展與經濟繁榮和科技進步是密不可分的。
這樣以來，建筑業和房地產成為許多國家和地區的經濟支柱之一。
參考文獻：
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