时间：2023-08-01 09:24:15
序论：速发表网结合其深厚的文秘经验，特别为您筛选了11篇公共设施结构设计范文。如果您需要更多原创资料，欢迎随时与我们的客服老师联系，希望您能从中汲取灵感和知识！
一．前言
随着社会的发展，结构设计[1]在土木工程中显得尤为重要。通常结构设计是规范加上工程师经验的产物，同一建筑物采用不同的结构设计方案会造成结构造价很大的差别。因此对建筑物进行工程造价控制避免材料浪费显得十分有意义。
二.结构优化设计简介
结构优化设计是近二十多年发展起来的一门新技术，它的出现，使设计者能从被动的分析、校核而进入主动的设计，这是结构设计上的一次飞跃。从已有经验看，与传统设计相比，用优化设计可以使土建工程降低造价5%-30%。优化设计能最合理地利用材料的性能，使结构内部各单元得到最好的协调，并具有规范所规定的安全度。同时，它还可为整体性方案设计进行合理的决策，优化设计是实现设计的最终目标-适用、安全和经济的有效用途。具体的结构，建筑结构的用材的选用直接影响结构成本，合理选择结构的用材不仅能保证结构设计的安全和合理，还能达到节省结构工程的造价。比如混凝土强度等级的选用，以及钢筋的选用和优化，还有结构构件截面尺寸的优化。下面以框架结构中梁柱尺寸进行优化为例进行探讨。
三．结合实际工程
1.工程概况
本工程为辽宁省锦州市的六层宿舍楼，结构类型为框架结构。建筑面积3806.05m ,本层一层层高4.20米，二至六层层高3.0米。建筑总高度22.65米。本工程为三类建筑，耐火等级为三级，六度抗震设防，设计使用年限为50年。
2.结构梁柱尺寸的选取
[2]在钢筋混凝土结构设计中，通常根据梁的跨度来估算梁截面高度，然后再根据高宽比来估算其梁截面的宽度。一般在钢筋混凝土结构中规定主梁的跨度一般在5～8m为宜，梁高取跨度的1/15～1/10;次梁的跨度一般在4～6m,梁高为跨度的1/18～1/12,梁宽取梁高的1/3～1/2。同时框架结构中柱子的截面的尺寸是根据作用在柱上的负荷面积的大小柱子的轴压比限制比来进行计算。方案一（初始方案）运用PKPM结构设计软件计算在本框架结构中一层柱子尺寸取600*600，二至六层柱子尺寸取500*500。边框梁截面尺寸为250*600，中间框梁的截面尺寸250*450,次梁的截面尺寸为250*450。方案二中只改变柱子的截面尺寸，保持梁的截面尺寸不变。一层柱截面尺寸变为550*550，二层柱子尺寸变为500*500,三至六层柱子的尺寸为450*450。方案三中柱子的尺寸保持不变，边框架梁的尺寸变为250*450，中间框梁截面尺寸保持不变。方案四中梁柱尺寸均改变，一层柱550*550，二层柱子尺寸变为500*500，三层至六层截面为450*450，边框梁的尺寸变为250*450，少数跨度大框梁尺寸为250*500，中间框梁的尺寸保持不变.
3.计算结果分析
整个过程中采用PKPM2010V2.1版本进行计算，分别对各种方案进行SATWE-8计算。各参数指标建立如下[3]：
（1）考虑扭转耦联时的振动周期(秒)、X,Y方向的平动系数、扭转系数周期大小与刚度的平方根成反比，与结构质量的平方根成正比。周期大小与结构在地震中的反应有密切关系，否则会发生类共振。扭转周期和平动周期之比是控制结构扭转效应的重要指标，是结构扭刚度、扭转惯量分布大小的综合反应。控制周期比主要是限制结构的抗扭结构刚度不能太弱，使结构具有必要的抗扭刚度，减小扭转对结构产生的不利影响，实质上是控制结构的扭转变形小于结构的平动变形。周期要求比不是要求结构足够结实，而是要求结构刚度步局合理，以此控制结构地震作用下结构扭转激励振动效应不成为主振动效应，避免结构扭转破坏。通过四种方案的对比，结构自震周期满足相关规范的要求。同时四种方案结构扭转为主的第一自振周期与以平动为主的第一自振周期之比均满足《高规》第3.4.5条的规定，A级高度高层建筑不应大于0.9.
（2）最小剪重比剪重比主要是限制各楼层的最小水平地震剪力，确保周期较长的结构安全。抗震规范(5.2.5)条要求的结构X向和Y向楼层最小剪重比=0.80%。通过SATWE-8计算可得第一方案的X向楼层最小剪重比为1.81%，第一方案的Y向楼层剪重比为1.73%。第二方案的X向楼层最小剪重比为1.67%，第一方案的Y向楼层剪重比为1.58%。第三方案的X向楼层最小剪重比为1.66%，第一方案的Y向楼层剪重比为1.65%。第四方案的X向楼层最小剪重比为1.55%，第一方案的Y向楼层剪重比为1.51%。均满足规范的要求。
（3）刚重比刚重比是结构刚度和重力荷载之比，它是控制结构整体稳定的重要指标。高层建筑的稳定设计主要是控制在风荷载或水平地震作用下，重力荷载产生的二阶效应不致太大，避免结构的失稳倒塌。刚重比不满足要求，说明结构的刚度相对于重力荷载过小；但是刚重比过分大，则说明结构经济技术指标较差，宜适当减少墙柱等竖向构件的截面面积。第一种方案的X向的最小刚度比为31.79，Y向的最小刚度比为28.63。第二种方案的X向的最小刚度比为24.48，Y向的最小刚度比为21.90。第三种方案的X向的最小刚度比为28.44，Y向的最小刚度比为26.97。第四种方案的X向的最小刚度比为22.11，Y向的最小刚度比为20.40。四种方案的最小结构刚重比均大于10，能够通过高规（5.4.4）的整体稳定验算。
（4）结构其他指标分析[4]经过PKPM结构设计分析软件，结构的其他指标[5]如柱轴压比，结构位移比和层间位移角，刚度比，参与振动质量比等均满足结构规范的要求。
（5）梁板柱钢筋和混凝土用量比较[5]利用SAT-S将第各方案的钢筋量和混凝土量进行计算，钢筋以3700元/t计算，混凝土以255m3。在原始方案的初步设计下，第二方案通过改变柱子的截面尺寸，结构的工程造价降低了3%，第四方案结构造价也降低了，但是降低的幅度不大。在各项指标合理的情况下，优先选用第二方案进行结构工程造价的控制。
四.结语
本文通过对辽宁省锦州市的一个框架结构锦州港项目四种设计方案进行了对比，通过改变框架梁和柱的截面尺寸，通过PKPM2010V2.1大型结构设计软件，得出在满足结构设计要求各项指标的前提下，根据相关规范要求按照一定的模数减少框架柱和边框梁的截面尺寸会使结构的工程造价降低，同时减少柱子尺寸也会降低工程造价，但是只减少柱子的尺寸结果比较明显。因此在以后的结构设计中应该合理选择截面尺寸，这样既可满足结构的设计要求，又能降低工程造价。只有这样，才能设计出安全、适用、经济、美观和便于施工的建筑物。
参考文献
［1］贺杨，张永胜．高层建筑结构设计优化［J］．山西建筑，2012，38(5):34-35．
［2］中国建筑科学研究院（GB50010—2010）混凝土结构设计规范［S］．北京:中国建筑工业出版社，2011.
［3］建筑抗震设计规范(GB50011—2010)统一培训教材［M］.北京:地震出版社，2010.
2、设后浇带。将结构分成若干段，每段间留800宽后浇带，待混凝土浇注完成二个月后，用高于其它位置C0.5的膨胀混凝土，将后浇带灌实。这种处理方法原则是：“抗放兼备、以放为主”。这种设计，规范中已经列出，且广泛应用于超长不设缝的工程中。但该种处理方法对后浇带清理、凿毛、施工模板周转、降水、施工管理费用都带来许多麻烦。
3、无缝设计。无缝设计的思路是：“抗放兼备、以抗为主”，也即利用UEA补偿收缩混凝土作为结构材料，在硬化过程中产生膨胀作用。由于钢筋邻位约束，在结构中建立少量预压应力。考虑结构强度及安全，膨胀不能太大，硬化在14天基本结束。UEA替代水泥量10～12%范围内，对强度不影响。其膨胀率ε2=2～3×104，在配筋率μ=0.2～0.8%内可以在结构中建立0.2～0.7MPa预压应力，这一预压应力大致可以补偿在硬化过程中产生的温差和干缩拉应力。从而防止收缩裂缝或把裂缝控制在无害裂缝范围内。经实验得出的结论，一般混凝土收缩应力产生裂缝间距都在40～60m之间，一个裂缝产生的间距设一个膨胀加强带，宽度2m，带的两侧铺设密孔铁丝网，并用主筋（φ8@50）加固。目的是防止混凝土流入加强带。施工时带外用掺10～12%的小膨胀混凝土，浇注到加强带时，掺14～15%UEA的大膨胀混凝土。其强度等级比两侧的高C0.5等级。到另一侧时又改为浇注掺10～12%UEA混凝土。如此循环下去，可以连续浇注100～200m超长结构。这种方法主要用于地下室底板等对于裂缝要求较高的结构部位。此时必须加强养护，以防止出现干缩裂缝。对于裂缝要求一般的结构（如楼板），缝以外用掺8～10%UEA，其它施工方法同前。此方法优点是，模板可以周转，加快楼面施工进度。由于楼板厚度较小，加强带两侧可以用模板隔离。
4、设后浇加强带。在养护较困难，受风速和大气温度影响大，面积大的部位，裂缝要求高的结构部位（如地下室侧墙）容易出现收缩裂缝，此处施工应采用后浇加强带（2m宽）。方法为先分段浇注掺10～12%UEA的混凝土，养护14天后，用掺14～15%UEA强度较相邻部位高C0.5的混凝土回填。此方法与传统后浇带设计相同之处是都设钢板止水带。不同之处是后浇加强带的带宽为2m，回填用大膨胀混凝土，回填缝时间14天，而传统后浇带为60天，可以提前45天完成。
二、混合结构超长处理
1、以抗为主方法。《砌体结构设计规范》中给出混合结构长度限值在50m（整体或装配整体式结构），60m（装配式结构）。设计时，对于超过该限值不太大（一般不超过8m）的结构，可以根据建筑物所处环境情况采取措施不设缝。采取措施的目的是削减温差及收缩应力等产生裂缝的因素。具体方法是加大圈梁纵向钢筋配筋率；加厚屋面保温层；外墙贴外保温材料。
新建铁路天水至平凉线位于甘肃省东部天水和平凉两市境内，地处陇海线以北、宝中线以西，呈东北—西南走向。全线新建正线113.417km，隧道总长64.351km，占线路总长度的56.74%，其中关山隧道长15550m，六盘山隧道长16316m，均为特长隧道。考虑其长度大，所处地区交通不便，自然条件较差，运营期间养护和维修困难，为减少养护维修的工作量，在特长隧道地段均设置成无砟轨道。无砟轨道是用整体混凝土结构代替传统的有砟轨道中的轨枕和散粒体碎石道床的轨道结构，具有线路稳定、平顺的优点，有利于铺设无缝线路和高速行车。并且维修工作量小，坚固耐久、整洁美观，使用寿命长，在隧道、地铁中还可减少开挖面积。目前国内外技术成熟的无砟轨道结构形式有板式轨道、双块式无砟轨道和弹性支承块式无砟轨道等结构形式。因天平线速度目标值较低且货运主要以煤炭运输为主，铺设无砟轨道地段离煤产地较近，煤渣及煤内含水对道床寿命有一定不利影响，容易引起结构污染及老化，故全线所有长度＞6km的隧道(唐杨隧道、关山隧道、六盘山隧道)均采用双块式无砟轨道。
2结构设计
2.1轨道结构组成双块式无砟轨道结构从上至下由钢轨、弹性扣件、预制双块式轨枕、混凝土道床板、底座或混凝土支承层等部分组成。轨道下部支承结构为隧道仰拱。其设计横断面如图1所示。接。钢轨焊接采用闪光焊。焊接接头应符合铁路钢轨焊接质量有关技术条件。轨道绝缘接头采用胶接绝缘接头。胶接绝缘接头满足《胶接绝缘钢轨技术条件》(TB/T2975)的各项要求。2)轨枕及扣件:采用双块式轨枕(SK-1型)，扣件支点间距为650mm，一般情况下，扣件支点间距不小于600mm，配套采用WJ-7A型扣件。3)道床板:道床板采用C40钢筋混凝土直接在隧道基底回填层上现浇，钢筋等级为HRB335。道床板采用连续浇筑。宽度为2800mm，厚度为260mm。4)无砟轨道结构高度:无砟轨道结构高度指内轨顶面至隧道回填层顶面的高度，其中钢轨高度176mm，扣件高度32mm，承轨面至道床板顶面高度47mm，道床板厚度260mm，轨道结构高度为515mm。5)轨道过渡段:在有砟与无砟轨道间设置过渡段，长度为25m。过渡段位于隧道口至隧道内25m，以实现在同一下部基础上过渡。其中有砟轨道范围内约20m，无砟轨道范围内约5m。无砟轨道过渡段采用过渡段双块式轨枕(SK-1型)，过渡段辅助轨采用25m长60kg/m钢轨。扣件基本轨使用WJ-7A型扣件，辅助轨采用“研线0607”型扣件。
3施工工艺
双块式无砟轨道是长枕埋入式结构的改进型轨道。用两根桁架形配筋组成的特殊双块式轨枕取代整体式轨枕，只保留承轨和预埋扣件螺栓部位的混凝土，其余为桁架式钢筋骨架，使之与现场灌筑混凝土的新老界面减至最少，增强结构的稳定性和整体性。道床板为现浇的C40纵向连续混凝土结构，双块式轨枕现浇在混凝土道床板内，结构整体性能优越，保持轨距能力强。道床板配筋为构造钢筋，主要是为了控制裂缝宽度，可以良好地控制裂缝宽度和裂缝间距，均匀的和宽度不大的裂缝对轨道结构整体性无不良影响。双块式轨枕由工厂预制，轨枕体积小、质量轻，易于运输以及隧道内的安装。但是轨枕桁架钢筋刚度薄弱，在运输和搬运过程中易发生折弯现象，影响无砟轨道的铺设精度。双块式无砟轨道施工机具较简单，混凝土道床板采用C40钢筋混凝土现场浇筑，施工进度每天可以达到70～120m。国内施工通常采用工具轨法。工艺流程为:基底清洗找平钻孔安装抗横移销钉无干扰纵向钢筋预置，双块式钢桁架轨枕安放就位交叉纵向及横向钢筋安设安装工具轨、高低调整螺柱及左右调整装置粗调轨面系的几何尺寸，精调轨面系几何尺寸并固定浇筑道床混凝土、振捣、抹面、养生拆除工具轨进入下一段道床作业。施工流程详见图2。
4施工方案
4.1施工总体方案施工前先进行精确测量，放出加密基桩，用来对无砟道床的高低、方向进行控制。用平板车、汽车将施工材料运入隧道内，施工时钢轨采用12.5m长60kg/m的工具轨，轨料按就近铺设原则及各段施工所需用量卸放在隧道内的空地上，并在隧道内空地上用龙门吊进行轨排的拼装。在施工范围内凿毛隧道底面，绑扎钢筋，然后将拼装好的轨排吊装到位，配合测量仪器对轨排进行粗调及精调，调整到位后支立模板浇筑C40混凝土道床。
4.2施工技术要点双块式现浇混凝土无砟道床轨道铺设时以钢轨面作为基准点，使轨道铺设几何型位极为准确，铺设误差近似于“零”，它的施工要点主要有以下几个方面。
4.2.1CPⅢ网布设及测量无砟轨道施工的一个显著特点就是测量精度要求高，在开始施工前应完成基桩控制网(CPⅢ)的建立。沿线路布设三维控制网，起闭于基础平面控制网(CPⅠ)或线路控制网(CPⅡ)，一般在线下工程施工完成后施测，为无砟轨道铺设和运营维护的基准。基桩控制网(CPⅢ)最终为三维坐标，即每个CPⅢ控制点都是集平面和高程于一体的。无砟轨道测量必须使用能够满足精度要求的测量设备和作业方法。测量时使用带目标自动搜索及测量的全自动化全站仪，采用后方交会法进行施测，角度测量精度不大于1″，距离测量精度为1mm+2ppm。同一测站不得少于2×4个CPⅢ控制点，并进行不少于两测回(度盘换置)观测，后视方向联系观测数量不少于2×3个CPⅢ控制点，并做到在不同测站时每个CPⅢ控制点重叠观测数量不得少于3次，观测视距不得大于150m。
4.2.2双块式轨枕运输及布设双块式轨枕出厂后，并排摆放，每5根1组，采用吊枕钳吊起、叠放，中间加垫方木，堆码成垛，每垛最高6层，用打包带捆绑牢固，采用叉车或龙门吊运至轨枕存放场储存。双块式轨枕的运输采用无箱平板汽车(见图3)，采用吊车或龙门吊进行装卸，装车高度不超过5层。采用专用吊具进行吊装，装卸过程需谨慎，严禁碰、撞、摔，吊点应设置在两端。在运输途中必须对轨枕进行绑扎，捆绑形式根据装车形式决定，严禁采用钢丝绳加固，以防止对轨枕造成损害。捆绑时需沿承轨槽进行，捆绑带不少于两道，严禁在轨枕中部进行捆绑。轨枕运至施工地点后，根据轨枕间距和所需数量，采用吊车摆放在路基两侧，以便轨道施工时轨枕排布机直接抓取、安装。铺设轨枕时，需利用散枕装置沿轨道铺设。散轨装置从枕木垛一次抓取一组轨枕，旋转、调整到设计轨枕间距，比照标定的道床板设计边线，将轨枕均匀散布到设计位置，同时标出相邻两组轨枕间的距离。每散布4组轨枕，与现场标示的里程控制点核对一次，控制散布轨枕的累计纵向误差，做出相应的调整。
4.2.3铺设工具轨、组装轨排铺设工具轨前，要对工具轨进行抽检，保证工具轨平直、无弯翘及扭曲，轨头无硬弯，就位前还需检查轨底及轨面是否干净。利用起重运输车通过专用吊架将工具轨吊放到轨枕上，在钢轨放到轨枕上以前，轨枕支撑表面要干净。两根钢轨的端部接缝必须在同一位置。两工具轨之间的轨缝应控制在15～300mm。铺设完工具轨后组装轨排，施工流程见图4。先使用方尺检查轨枕与工具轨的垂直度，需要时进行调整。检查工具轨的轨距，不合格的进行调整。使用扭矩扳手将扣件定位，并按规定扭矩拧紧螺栓，使钢轨与垫板贴合，弹条两端下沿必须压在轨角上。轨排拼装完成后用洞内龙门吊起吊，用一台龙门吊起吊很容易导致拼装好的轨排发生变形，用两台龙门吊起吊不易操作且浪费资源。由于轨排长只有12.5m，所以可以用轨距拉杆将轨排固定，每隔三、四个轨枕安放一个轨距拉杆，从而使轨排联成一个整体。再用龙门吊上配的吊具起吊，在距端头5～7根枕木处用吊带锁死，这样可以直接用一台龙门吊起吊而不变形。调节器钢轨托盘应安装在轨底，在每个轨排短的第一根轨枕后需配置一对螺杆调节器，之后每隔3根轨枕安装一对螺杆调节器。螺杆调节器中的平移板应安装在中间位置，以保证可向两侧移动。最大平移范围约0.5cm，每一边的中心偏移量是2.5cm。
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
结构设计工程师与施工的配合从结构设计阶段就开始了。结构设计工程师的成果是结构施工图，结构设计工程师的构想必须经过施工过程、由施工单位建造出来。在目前我国的建筑市场尚不完全规范，一定范围内存在围标串标、非法转包、肢解发包、施工单位水平参差不齐、施工现场大量使用不熟练的工人等现象。结构工程师设计时需要顾及这些现实情况，结构方案、选型和构件设计、细部构造都要兼顾施工可行性，越是容易施工，工程质量就越容易保证，越不容易出问题。
例1：某混凝土框架结构，根据结构分析结果大部分柱为构造配筋，设计者从节省的角度对柱纵筋采用HRB335钢筋、对梁纵筋采用HRB400钢筋。这样处理的话施工现场就存在直径相同而强度不同的两种变形钢筋，仅从外观难以分辨这两种钢筋，只有从刻在钢筋上的标号以及出厂铭牌才能区分，施工现场管理混乱的话就有可能发生混淆错用。在设计阶段施工单位还没有确定，施工单位的技术能力和管理水平如何还是个未知数，因此笔者建议对某些施工单位管理水平普遍较低的地区不要轻易这样处理。
2、 设计交底和图纸会审
设计交底和图纸会审一般多是同一场合、同一时间在建设单位主持下进行。设计交底时指在施工图完成并经审查合格后，设计单位在设计文件交付施工时，按法律规定的义务就施工图设计文件向施工单位和监理单位做出详细的说明。结构设计交底不能只拿着结构总说明照本宣科，应该有针对性的向施工单位和监理单位解释结构关键部位的设计意图及新技术、新工艺、新材料的施工注意事项；加深施工单位和监理单位对设计文件特点、难点、疑点的理解，掌握关键工程部位的质量要求，确保工程质量。图纸会审是参建各方在详细阅读设计文件后，站在自己实施方立场看，图纸表达上存在漏、缺、误或各专业工种间有冲突问题需要设计来解决；实施方可能有没看明白的问题需要清楚；选用材料与市场、施工设备、现场环境等的矛盾或有建设性建议供设计参考等等，设计人当场能答复的或考虑后答复的，记录在案形成文件，经过规定程序后作为与施工图同等效律的文件指导施工。设计交底和图纸会审是保证工程质量的重要环节，是保证工程质量的前提，更是保证工程顺利施工的主要步骤。
3. 加强施工过程中的设计与施工的协作
施工阶段，结构工程师经常要到施工现场参加隐蔽验收、基础验收、主体验收等工作，在此过程对施工单位提出的合理施工手段要给予支持，对有安全隐患的施工方案要提出异议。有时现场遇见野蛮施工或明显违反设计意图、存在严重安全隐患的施工操作，不能简单的认为这些都是施工方面的事跟设计没关系。下面这个案例或许能说明一点问题。
例2：某厂房为单层门式刚架钢结构，建筑面积约2600O，填充墙为高10.8m，厚180mm砖砌体，设计图纸要求“先做主体后砌筑填充墙体”，并有钢柱与填充墙的连接大样。该厂房在施工过程中突然发生填充墙倒塌事故，倒塌墙体面积约1500 m2，造成5名民工死亡，22人受伤。这是当地建国以来伤亡人数最多的一次建筑工程安全事故，在社会上引起强烈反响。事故主要原因是施工单位没有按照设计要求进行施工，既没有先安装钢柱，也没有另外加墙体支撑系统，砌起了一幅长达140m，高10.8m的大墙，而墙体（包括构造柱和圈梁）厚度仅180mm，稳定性明显不满足要求，最终导致大面积填充墙整体倒塌，酿成惨剧。事后除施工单位、监理单位受到相应处罚外，设计单位、负责该工程的注册结构工程师和具体设计人也受到处罚，处罚理由是：施工进行很长一段时间，设计人也多次到现场参加验收并签字，对如此明显违反设计意图的施工方案、存在安全隐患的施工流程未加制止。
有鉴于此，建议结构工程师发现存在严重安全隐患的施工操作时要向施工单位和监理单位发函要求整改，并留下签收的书面记录，不要认为这是多管闲事。如遇拒绝签收的，应根据问题的严重程度酌情考虑向建设行政主管部门（如工程安全监督站等）反映汇报。
4.处理施工质量问题
由于建筑工程具有结构类型多、露天作业多、施工环境条件多变、交叉施工等特点，在施工过程中稍有疏忽，极易发生工程质量问题。当发生质量问题时，结构工程师要因地制宜，灵活处理，通过分析、论证，制订出科学的处理方案尽快予以处理。这需要结构工程师扎实的理论基础，充分了解规范条文的背景和意图。
例3：某厂房为钢筋混凝土框架，2层和天面预应力混凝土框架梁跨度16.4m，两跨，设计混凝土强度C40，采用回弹法对2层和天面预应力混凝土框架梁进行抽检，发现有3根预应力框架梁混凝土强度实测值低于设计要求，最小值为36.9MPa。设计单位认为规范要求预应力梁的最低强度为C40，因实测强度未达到设计值C40，必须采取补强措施。最后参建各方决定采用粘碳纤维布进行加固。设计人员没有很好了解规范条文，造成了不必要的加固量。混凝土规范第4.1.3条条文说明指出：“考虑到结构中混凝土的实体强度与立方体试件混凝土强度之间的差异，根据以往的经验，结合试验数据分析并参考其他国家的有关规定，对试件混凝土强度的修正系数取为0.88”。混凝土强度等级是按标准养护下立方体试件抗压强度标准值（fcuk）确定，实测混凝土强度结果属于结构中混凝土实体强度，修正为标准养护试件混凝土强度时，可除以修正系数0.88。按实测最小值36.9MPa换算成强度等级为41.9MPa。可见该3根梁虽然实测混凝土强度未达设计强度等级，但即使不作加固其承载力已满足要求，顶多考虑耐久性做适当处理即可。
5、促进结构设计工程师与施工单位的交流与沟通
前言
本文主要对建筑工程抗震结构设计时所要考虑的条件和抗震技术施工的特点进行了分析。
1 抗震结构概述和其必要性
我国是一个地震频发国家，地震作为一种不可控制的自然现象对建筑物的破坏更是无法估量，针对这一灾害的频繁发生，在建筑结构中应该进行相应的抗震设计，以便减少地震给人们带来的危害，这也彰显了建筑结构设计中的抗震设计的重要性。
在建筑设计，尤其是高层建筑设计中，做好抗震结构设计是非常必要的。在当前经济发展的带动下，我国的城市化进程不断加快，城市规模的扩大和城市人口的增加使得城市的人地矛盾日益凸显。在这样的背景下，高层建筑得到了迅猛发展，并且迅速成为城市建筑发展的主流方向。但是，建筑高度越高，其自身的重量也就越大，对于震动的抵抗能力越差，如果高层建筑的设计还按照普通建筑设计的方法，一旦遭遇地震，必然会导致建筑的损坏或倒塌，引发严重的后果。因此，在设计人员应该充分重视建筑抗震结构设计，确保结构能够在强度、刚度、延性等方面达到最佳，实现“小震不动、中震可修、大震不倒”的目的，保障建筑的使用安全。因此对建筑物进行抗震结构的设计是非常必要的。
2 抗震结构设计中需要考虑的问题
2.1 抗震场地的选择
总体来说就是在建造时选择对建筑物抗震有利的地质条件来建造，避开如软化土、砂土液化等土质较差地段。如果面临无法避开不良地段建造的情况时，应选择对建筑物进行抗震加强的设计措施，采取相应的稳定措施
2.2 建筑结构体系的合理选择
应当考虑的一个非常重要的问题就是建筑结构体系的选择合理性，其合理性在安全性方面起着很大的作用，具体设计如下：
第一，建筑物不会因部分元部件在地震条件下造成的脱落或功能丧失，而导致整体抗震结构功能的丧失。在设计中应充分考虑到赘余度和其内力充分配的功能，避免这种情况的发生。
第二，结构体系应具备对地震的作用力合理分配在建筑物的每一部分的能力，承载能力和可以消耗地震所传来的能量的能力。在设计过程中，对竖向构件的布置，要考虑到在地震的作用力下，可以把作用力进行水平传输，采用钢筋混凝土机构可以满足需要，其良好的内力重分布能力，可以对地震作用力进行很好地吸收和消耗。
第三，机构体系应具有相应的刚强度。也就是整体具有刚强度，不会发生受力而使部分结构遭到破坏，保护基本节点的不被破坏，在可能出现薄弱部分的位置，建筑人员应采取相应的措施，来推高该部分的抗震能力。
3 建筑工程结构杭震控制的技术分析
3.1 被动控制
被动控制的抗震技术是在建筑物内增加一些子系统，对建筑物的部分结构进行处理和控制，从而达到改变其特性的效果。被动控制的抗震技术主要分为以下两种：
（1）基础隔震：基础隔震顾名思义就是在建筑物的基础部分，通过一些结构来阻止和消耗地震的作用力，从而减少建筑物整体的震动。基础隔震技术具有应用广泛性、设计结构多样性和发展较为迅速的特点，深受目前建造业的喜爱。
（2）耗能减震：耗能减震技术就是将建筑物内的一些部件改造成耗能的部件，或者装备一些阻尼器，在平时阻尼器和耗能原件的弹性较大，使建筑物具备侧向刚度；在地震发生时阻尼器和耗能元件出于非弹性的状态，增大的阻尼，可以大大消耗地震传来的能量，从而保护了建筑物。耗能减震具有安全性高、造价低、合理性强和维护成本低等特点。
3.2 主动控制
目前主要通过外部的能源来实现主动控制的抗震技术，该技术原理在建筑物内安放检测设备，在地震发生时，设备将信号传输回计算机，通过计算作用力的大小，对建筑物施加和地震作用力方向相反大小相等的作用力，从而稳定建筑物。
3.3 半主动控制
半自主控制技术和自主控制结构不同的是对外部能源的需要，半自主控制技术使用弱点即可完成，一般是使用蓄电池，通过安放在建筑物内的控制机构来调节建筑物在地震发生时的各项参数，达到减震的目的。半自主控制技术是需要开关来进行控制的，控制器的状态通过开关来控制，从而达到控制建筑物动力特性的目的。
3.4 混合控制
混合控制的抗震技术是将主动控制和被动控制进行结合的一种综合应用技术。混合控制技术充分结合了主动控制和被动控制的优点，可以实现被动控制消耗和吸收地震能量的功能，又可主动来控制地震带来的效果，实际应用的效果非常好，混合控制的抗震技术拥有很好的发展前景。
4 建筑工程杭震结构设计及施工的具体控制措施
4.1 建筑工程抗震结构设计环节的措施
对于设计阶段来说，设计阶段是抗震结构的建立阶段，是施工的铺垫，所以，做好建筑工程的抗震结构设计是十分关键的。在抗震结构的设计环节，应该采取的具体措施如下：（1）合理选择建筑工程的修建地址，不能再地基基础差，危险的地质条件上修建建筑物。（2）在房屋结构的设计过程汇总，要合理选择抗震防裂的轻度，并进行精确的计算，在这个基础上，进行合理的设计。计算是设计的关键环节，设计时要充分考虑到概念和计算的双重作用。（3）建筑的外观造型、抗侧力结构以及平面布置都会影响到建筑的抗震性能，所以，对于平面不规则、体型相对复杂的建筑物来说，要设置合理的防震缝。例如，在抗震度在8度左右时，对于立面高、刚度各异的建筑物来说，应该利用防震缝将建筑结构进行分割，成为多个体型比较规则的独立部分，能够有力的减少地震时产生的扭转力。（4）在设计中，应该合理的设置一定的结构圈梁和构造柱。对于不同的建筑物而言，其施工设计不同。对于横墙比较小的建筑来说，不宜马上设置构造柱，而应该在增加到适当的层数后设计。当建筑物的层数较高，对于横墙或者纵墙的承重的钢筋硅楼来说，应该合理设置圈梁。要有力的提高建筑物的刚度和抗剪力，一个重要的方法就是在隔开间或者建筑的每一个开间，分别设置构造柱，在没有构造柱的墙内，包括内、外纵墙一级屋盖都要设置一定数量的闭合圈梁。如此设计，使圈梁在平面内形成一个闭合的网络，与构造柱连接，大大提高了墙体的刚度，能够有效的防倒塌。（5）要注重对于建筑不同部位强度的设计。对于建筑物的不同部位，对于材料的要求不同，承重墙的强度最大，楼梯间的强度也相对较大，底层的砂浆等级则保持在一般的强度。
4.2 施工阶段的抗震施工措施
首先，对于施工来说，施工应该根据图纸来进行施工，对于每一个参数都要进行合理的把握，在施工中，根据不同的施工项目选择合理的施工技术，并规范施工，不能偷工减料。在施工前，要做好施工会用到的材料、经费和人员进行具体的统计，特别要把好混凝土等重要材料的质量关，保证钢圈以及构造柱的施工能够达到强度的要求。对于施工中已出现质量问题的环节要重点控制，并有专业的监理人员进行监理，对于不规范的施工行为及时的纠正，减少质量问题的发生，切实提高建筑结构的抗震强度。
5 结束语
总而言之，对于建筑工程的抗震结构设计和施工来说，要牢牢把握抗震结构设计的原则，选择合理的参数，并结合具体的建筑工程合理设计抗震缝等抗震结构，在施工中，将设计落实到实处，按照图纸施工，并注意每一个环节的质量把，建设真正的民心安全工程。
1. 在进行公路路基的填土与压实过程之前，需要将相关的准备工作做好。首先，在选择路基填料的材料上，一般选择符合规范的砂性土或粘性土等；其次，为确定所选择的的土样能否用于在该地进行施工，则在路基填土施工之前，需要做好土的液塑限及击实试验；再次，在机械设备的选取上，需要选用振动压路机、装载机、平地机以及推土机等；最后，施工前，还需清除施工路段的杂物及杂草等。
2.土质路堤地基表层处理的合理性要求。首先，当公路的要求等级在二级及二级以上时，其路堤基底压实度要大于等于90%；而当公路的要求等级为三或四级时，其路堤基底压实度要大于等于85%。其次，对于原地面存在坑或洞的现象，则在沉积物被除去之后，需要选用合格的填料进行分层回填和分层压实，并且基地压实度严格按照规定要求。再次，当路基地底出现地下水或泉眼的现象，则在填筑路基之前，应该将其先行导排。最后，对于坡度不同的地面基底处理时，当坡度缓于1：5，在对地表进行除草和除腐殖土处理后，可以直接填筑路堤；而当坡度在1：5和1：2.5之间时，需要在原地面挖出宽度不小于2m的台阶，再进行填筑路堤；当坡度陡于1：2.5时，需要对路堤基地下软弱层及沿基地进行防滑稳定性的检验，一旦检验结果不合规定，则需要在基底设置支挡结构抑或对基地条件加以改善的办法来加以防滑。
3. 填石路堤基床处理的合理性要求。首先，填石路堤基床处理一方面需要严格按照土质路堤地基表层处理的标准进行，另一方面其路基承载力还必须符合设计的要求。其次，当遇到地基并非岩石时，需要在填筑填石路堤之前，依照设计的要求在该段设置一个过渡段。
4. 强夯工艺及掺灰工艺的合理性要求。首先，在进行强夯施工之前，需要对施工场地进行清理除杂和整平地面，并依照设计要求对强夯的范围进行测量定位。强夯过程中，第一遍强夯时，夯点在测量及标识时误差应尽可能地减少，并且保证1000kN.m的单击夯能量。最后一遍强夯时，应当控制在3cm以内的沉降量，并由试验段来确定具体的夯击遍数。
其次，在对道路基地进行掺灰工艺处理时，需要先行清除地面的草皮、树根、垃圾、附着物等，同时为了对灰土的捕筑宽度及层数加以控制，还需架设控制桩。并且，对石灰材料进行严格检验，保证回填灰土拌合的过程选择在路基场外，以免出现石灰窝及土团的现象。
此外，对路基进行冲击碾压施工之前，还需对冲击压力边界依照设计图纸进行放样测量，从而使压实边界得到确定。并且采用冲击压路机在常规压实之后再行补压20遍左右，同时保证2-5cm的沉降量。
公路路面结构施工的合理设计
1.合理控制路面的基层平整度。当地基土层为石灰稳定土时，其路面的平整度可以采用平地机来刮平；而当地基土层为水泥稳定碎石时，一般采用缓凝减水剂来延长其初凝时间，并设计约50m的碾压长度，同时采用振动压路机和光轮压路机进行初压和复压，最后收光过程采用轮胎式压路机。
2.原材料的合理性选择。首先，在公路路面多选择沥青作为原材料，并且在监测沥青性质时，要保证其T800的高温当量软化点和T1.2的底稿当量脆点。其次，在检测矿料是否达标时，需要对标准级配合波动范围的大小加以确定，特别是要明确关键筛孔的上下限。同时还要注意粗集料与沥青之间的粘附性以及粗集料的磨光值等等。最后，在矿粉及消石灰材料的选择上，前者需要考虑其塑性指数，并且矿粉中的粘土成分及亲水系数并伴随塑性指标的升高而增大；后者在选择过程中，需要考虑该消石灰与沥青混合料之间的配合的比例。
3. 混合料的摊铺及压实的合理性分析。首先，混合料在摊铺过程中需要选取一种可加热的振动熨平板、一台高密度性能良好的沥青混凝土摊铺机以及相应的找平装置等；并且采用平衡梁法对表面层施工，采用走线法对下、中层施工；保证摊铺机的行驶速度与拌合站相吻合，并且中途不能将速度随意更换，且严禁出现中途停顿的现象；通常将沥青混合料的摊铺温度控制在125-140℃。其次，混合料的压实过一般采用2或3台重量大于16t的胶轮压路机及双轮振压路机；初压时，在高于120℃的温度下，利用钢轮压路机紧随摊铺机进行碾压；复压在初压结束后立即开始进行。
此外，需要注意地是，在梯队作业过程中，一般采用热接缝的方法进行处理路面缝隙；而对于半幅施工，则一般采取切缝或顺直刨缝的方法处理路面缝隙。同时，还要加大对路面基层及面层裂缝的防治工作。
关键词:
土木工程；结构设计；施工技术
1土木工程建设的概念
土木工程随着时代的发展，已经逐渐成为一种主流学科，活跃在社会生活的方方面面，。土木工程的目的是形成人类生产或生活所需要的、功能良好且舒适美观的空间和通道。它既是物质方面的需要，也有象征精神方面的需求。随着社会的发展，工程结构越来越大型化、复杂化，超高层建筑、特大型桥梁、巨型大坝、复杂的地铁系统不断涌现，满足人们的生活需求，同时也演变为社会实力的象征。土木工程包含了结构设计和施工技术，在工程施工前，必须要对工程的结构进行合理科学的设计，才能保证土木工程建设符合居住或者通行，结构设计的合理和科学性是前提，施工技术是土木工程建设的保障，两者相互结合才能建造出完美的、合格的房屋、桥梁、公路等。
2土木工程的结构设计和施工技术的有效结合
2．1土木工程结构设计通常情况下，土木工程的结构设计一般采用的是钢筋混凝土框架式设计，部分地方用到大理石、沥青等土木工程材料。根据力学性能，对建筑物设定科学合理的框架结构，是建筑施工的首要任务，科学合理的结构设计不仅能给建筑物带来良好的视觉美感，还能提高其相应的建筑学性能，达到抗震抗压、防漏防潮、冬暖夏凉的优点。在房屋结构设计中，梁柱的选择和设置是十分关键的，梁柱横截面积小，但承受的房屋整体压力较大，所以要选择合适的材料以及设置良好的位置，保证梁柱能承受起一定的压力。实际的梁柱的设计中，一般采用填充法，可根据房屋高度和压力适当调整梁柱横向和纵向的力，还留有一定的自由空间，为后续房屋美化和装饰提供便利。在道路以及桥梁的结构设计中，同样也要保证路基或者桥墩的坚固和稳定性，根据不同的压力选择合适的路基材料或者桥墩类型，满足其结构力学性能。
2．2土木工程施工技术土木工程施工技术贯穿土木施工的各个环节，从前期的工程探测到后期的竣工验收都需要施工技术过硬，才能保证土木工程的施工质量和进度。土木工程施工技术是研究房屋建造过程中所涉及的各主要工种的施工工艺、施工顺序和施工方法，是解决土木工程施工技术和施工组织计划等问题的，包括地基与基础工程、砌体工程、混凝土结构工程、预应力混凝土工程、结构安装工程等。其中，最重要的还是施工过程中的施工技术的实施，例如横梁的和截面积的设置，对于连接节点的强化，混凝土的稀释度等等，这些都是土木工程施工技术。在具体的土木施工过程中需要根据不同的施工环境选择合适的方法，确保土木工程的高质量和高效率。
2．3土木工程结构设计和施工技术相结合的重要性合理的土木工程结构设计配合上良好的施工技术，能够确保工程的低成本、高性能以及高效率，这就是土木工程结构设计和施工技术相结合的重要作用。在土木工程项目施工过程中，合理而科学的土木工程结构设计能够简化施工程序，优化施工质量，从而到达缩短工期、降低成本的目的。但是，仅仅只有好的土木工程结构设计，是无法顺利完成整个土木施工全过程的。结构设计好了，如果施工技术不到位，工程质量得不到有效保障，土木工程会存在很多漏洞，而弥补施工漏洞就会给土木工程带来工期延误、成本加大的问题。所以一个土木工程要想达到良好的效果必须要协调好土木工程结构设计和施工技术的关系，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。
3如何协调好土木工程结构设计和施工技术的关系
土木工程结构设计与施工技术都是一项十分精细的工作，在具体的施工过程中不允许丝毫的马虎，所以在土木工程结构设计与施工技术的协调上要进行全面合理的考虑，才能实施，必须要保证工程质量和工期的控制。
3．1深基坑支护设计目前国内大多数施工建筑队伍对于土木工程的深基坑支护设计的内容上，一般都不会再施工合同或者施工图纸上展示出来，这给施工造成了极大的难度。首先在施工结构设计上，设计人员或者单位必须要根据图纸上所标注的建筑实物，结合实际情况以及工程施工能力设计合理的施工方法，同时还有根据基坑侧壁的土质和高度，给施工队伍提出有关支护的原则性建议。随着计算机网络技术的迅速发展，深基坑支护设计中还可以引入计算机技术进行结构设计，以此提高深基坑支护设计的稳定性和准确性。但是，现有的深基坑支护施工技术无法跟上计算机结构设计的步伐，造成了结构设计领先于施工技术的局面。针对这种问题，土木工程施工技术单位和技术人员应当及时了解并掌握先机的深基坑支护知识，更新理念和方法，根据计算机深基坑支护设计研究出适合的配套的施工技术，保证土木工程的有效实施。
3．2着力于提高土木工程结构设计人员和施工技术人员的能力我国目前的土木工程行业仍存在着理念滞后、技术欠缺的缺点，国内标志性建筑业无法同国外相比，在土木工程的结构设计和施工技术上也落后于发达国家。因此必须创新土木工程的结构设计理念，以此来解决土木工程中结构设计和施工技术的协调问题。当然，事在人为，最有效的方法就是相关设计院、施工队着力于提高土木工程结构设计人员和施工技术人员的能力，加强对他们的培训，以此来提高整个土木工程行业的水平。在土木工程建设中，设计人员和技术人员要避免将过多的主观因素带入施工过程中，以免施工出现问题和误差，影响了土木工程施工的质量。设计院要创新理念、更新技术，创造出大规模的培训机构，对结构设计人员和施工技术人员进行系统的、科学的培训，将先进的理念和方法传输给一线的施工人员。
3．3引进钢筋机械连接技术钢筋机械连接技术是目前一项高端的土木工程施工技术，目前国内大部分土木工程都能设计出相应的钢筋机械连接结构，但是由于操作技术不到位，很少有土木工程施工队伍具体的实施过，国家建筑领域的相关单位也没有对这种技术进行有关的技术指导和约束，设计人员在设计中普遍不愿意采用。但是钢筋机械连接技术操作简便快捷，使用性很高。如果国内对这项技术有合适的引进和正式使用，将对土木工程的结构设计和施工技术的统筹配合方面带来一次巨大的突破，也是土木工程行业中一项新技术的飞跃性发展。
4结语
土木工程中结构设计与施工技术是相辅相成的，完美的结构设计和施工技术进行科学合理的结合推动了土木工程施工的顺利进展。所以，在土木施工环节中一定要协调好两者的关系，同时要引进先进的理念和方法，加强对结构设计人员和施工技术人员的培训，促进土木工程行业的发展。
参考文献
［1］杨春苗．浅谈土木工程结构设计与施工技术两者之间的关系［J］．江西建材，2014(23):18．
中图分类号：TU391 文献标识码：A 文章编号：
一、钢结构在工业建筑的应用优势
在现实生活中，钢结构在工业建筑的运用优势，得到了社会各行各业的重视，钢结构的施工速度是比较快的，通过对钢结构构件的有效应用，促进其大批量生产，满足其在实际工作中的需要，有利于其在施工环节的优化，促进其安装的便捷性，促进其施工周期的有效缩短，满足实际工作的需要。由于钢结构相对于钢筋混凝土结构来说，本身的重量比较低的，这有利于促进建筑物结构质量的优化，以更有利于实际工作的有效展开。其建设适应性是非常强的，比较适合一系列的较低的地基承载力环节及其地震烈度较高的区域，钢结构的应用，有利于促进企业综合效益的提升，其与传统的钢筋混凝土结构相比，也具备更加环保性，促进其钢结构体系的内部环节的不断深化，满足环保型绿色建设发展的需要。
二、钢结构的设计中的性能要求
1、抗震性能
我们在设计的过程中也要对钢结构进行抗震性能设计的优化，促进其钢结构抗震性能的提升，以满足实际工作的需要。因此，在设计的过程中，应根据地理环境的不同，考虑结构的抗震等级及要求，合理考虑结构的整体稳定性，特别的梁柱布置的合理性和整体稳定性，应考虑在地震作用下或者想风荷载的作用下要满足规范的要求，确保钢结构的受力性能的提升，保证其变形能得到有效控制。由于受到水平地震力或风力的影响，钢柱底的剪力往往比较大，因此，在设计的过程中，应考虑柱底设抗剪键，设抗剪键来抵抗水平力对基础的影响，保证工程的整体稳定，满足抗震的要求。
2、防火性能
我们在设计钢结构工业建筑的时候，还应考虑钢结构的防火要求，因为钢结构的耐火能力是很差的，当钢材受热在100℃以上时，随着温度的升高，钢材的抗拉强度降低，塑性增大；温度在250℃左右时，钢材抗拉强度略有提高，而塑性却降低，出现蓝脆现象；当温度超过250℃时钢材出现徐变现象；当温度达 500℃时，钢材强度降至很低，以致钢结构塌落。因此，在设计钢结构工业建筑时，必须做隔热及防火设计。选用良好的耐火材料，保证防火层的厚度及质量，从而满足防火要求。
三、钢结构的构件设计与节点设计
构件设计首先是材料的选择。比较常用的设计是 Q235(类似A3) 和 Q345(类似 16Mn)。通常主结构使用单一钢种以便于工程管理。从经济上考虑,也可以选择不同强度钢材的组合截面。当强度起控制作用时,可选择 Q345；稳定控制时, 宜使用 Q235。构件设计中, 现行规范使用的是弹塑性的方法来验算截面。这与结构内力计算的弹性方法并不匹配。当前的结构软件,都提供截面验算的后处理功能。由于程序技术的进步,一些软件可以将验算时不通过的构件,从给定的截面库里选择加大一级, 并自动重新分析验算, 直至通过———这就是常说的截面优化设计功能之一,它大大减少了结构师的工作量。
节点设计是钢结构设计的重要内容之一。在结构分析前, 就应该对节点的形式有充分的思考与确定。设计中经常出现最终设计的节点形式与结构分析模型中使用的形式不完全一致, 这种情况在施工中必须避免。节点按传力特性可分为刚接、铰接、半刚接, 初学者宜选择前两者进行简单定量分析。节点连接两种常用的方法是等强设计和实际受力设计, 设计手册中通常有焊缝及螺栓连接表格供设计者方便查用。规范中对焊接焊缝的尺寸及形式有强制规定, 应严格遵守。焊条的选用应与被连接金属材质相适应, 例如 E43 对应Q235,E50 对应 Q345。Q235 与 Q345 连接时, 应该选择低强度的 E43, 而不是 E50。焊接设计中不得任意加大焊缝。焊缝的重心应尽量与被连接构件重心接近( 详细内容可查阅规范关于焊缝构造方面的规定)。高强螺栓的使用领域日益广泛。螺栓通常使用 8.8s 和 10.9s 两个强度等级, 根据受力特点分承压型和摩擦型。两者计算方法不同,高强螺栓最小规格M12,常用 M16~M30, 超大规格的螺栓性能不稳定, 设计中应慎重使用。普通螺栓抗剪性能差, 可在次要结构部位使用。连接板选取厚度为梁腹板厚度加4mm。然后验算净截面抗剪。节点设计必须考虑安装螺栓、现场焊接等的施工空间及构件吊装顺序。构件到运现场无法安装是初学者常遇到的问题。节点设计还应考虑制造厂的工艺水平: 比如钢管连接节点的相贯线的切口需要数控机床等设备才能完成。
四、钢结构在工业建筑施工环节的优化
1、钢结构的施工开展之前，应该查看工程现场，对设计图纸进行分析。在接到施工任务后应对施工现场进行仔细的勘察，主要查看现场吊装设备站位地点、现场拼装场地位置、拼装设备站位地点、现场有无障碍物、现场临时道路是否具备运输及安装条件等。仔细核对图纸并与土建及结构支架的跨距、标高进行复合。保证在没有错误的前提下进行制作。对图纸上的钢结构进行分解计算重量。主要计算几个安装、制作参数。单片桁架重量、整个钢结构重量、上、下弦支撑的重量及平台重量。桁架上下弦起拱度计算，一般按设计图纸要求进行制作起拱。一般桁架的起拱按大于24米按L/500，小于24米可不考虑。几个参数的计算务必准确无误。
2、为了提高钢结构工业建筑的稳定性，我们首先要进行地脚螺栓环节的坚固性的提升，促进其地脚螺栓环节的精度有效控制，确保其钢结构的有效应用。在地脚螺栓的埋设过程中，我们要促进其精度的提升，促进其下序环节稳定运行。我们要做好钢柱的地脚螺栓安装的准备工作，促进其平面控制网系统的内部各个环节的有效协调，促进其螺栓的安装精度的提升，以满足实际工作的需要。把柱脚的底板的十字线弹出，地脚螺栓的中心线弹出，柱脚剪力孔清理干净，待钢柱就位后，调整标高，把螺母紧固。
3、在钢结构工业建筑的施工环节中，我们要进行梁柱安装环节及其柱间支撑环节精度的有效控制，促进其空间刚度单元的稳定性，以保证其安装环节的协调。我们要进行垫板环节的有效应用，促进其定位线的精确性，促进其整体运作系统的有效优化。采用高强螺栓连接或者焊缝连接时，均匀满足设计规范的要求。保证其结构在竖向和横向的整体稳定性满足设计的要求。
4、为了促进结构构件的有效安装，我们要进行构件的储存工作的健全，促进其构件设备的有效应用，满足实际工作环节的需要。我们要按照相关的堆放规范，进行构件管理，确保该环节的有效运作。存放场地应设专人进行管理，并按供货要求和供货清单进行清点，资料存档.构件堆放时H型构件应立放，不得平放.每个构件的支点不得少于两个，支点的位置宜在构件端部七分之一跨处，叠放时不得超过三层并用木方正确的分层垫好垫平，支点应上下对齐。
五、结束语
总的来说，钢结构工业建筑在设计及施工环节，要采取合理的措施进行优化，根据工程开展的过程中，根据实际需要进行改进调整，尽可能的使工业建筑工程更加经济合理，以创造更多的经济利益及社会效益。
参考文献：
1.1我们在设计的过程中也要对钢结构进行抗震性能设计的优化，促进其钢结构抗震性能的提升，以满足实际工作的需要。因此，在设计的过程中，应根据地理环境的不同，考虑结构的抗震等级及要求，合理考虑结构的整体稳定性，特别的梁柱布置的合理性和整体稳定性，应考虑在地震作用下或者想风荷载的作用下要满足规范的要求，确保钢结构的受力性能的提升，保证其变形能得到有效控制。由于受到水平地震力或风力的影响，钢柱底的剪力往往比较大，因此，在设计的过程中，应考虑柱底设抗剪键，设抗剪键来抵抗水平力对基础的影响，保证工程的整体稳定，满足抗震的要求。
1.2我们在设计钢结构工业建筑的时候，还应考虑钢结构的防火要求，因为钢结构的耐火能力是很差的，当钢材受热在100℃以上时，随着温度的升高，钢材的抗拉强度降低，塑性增大；温度在250℃左右时，钢材抗拉强度略有提高，而塑性却降低，出现蓝脆现象；当温度超过250℃时钢材出现徐变现象；当温度达500℃时，钢材强度降至很低，以致钢结构塌落。因此，在设计钢结构工业建筑时，必须做隔热及防火设计。选用良好的耐火材料，保证防火层的厚度及质量，从而满足防火要求。
钢结构在工业建筑的应用的优点的相对明显的，但其本身也存在一定的缺点，需要我们在实际工程应用中不断摸索，总结经验，不断改进，这样才能促进钢结构的不段发展，在这里我们只对比较突出的几个问题进行了分析研究。因水平有限，不妥之处敬请原谅。
2钢结构在工业建筑施工环节的优化
为了提高钢结构工业建筑的稳定性，我们首先要进行地脚螺栓环节的坚固性的提升，促进其地脚螺栓环节的精度有效控制，确保其钢结构的有效应用。在地脚螺栓的埋设过程中，我们要促进其精度的提升，促进其下序环节稳定运行。我们要做好钢柱的地脚螺栓安装的准备工作，促进其平面控制网系统的内部各个环节的有效协调，促进其螺栓的安装精度的提升，以满足实际工作的需要。把柱脚的底板的十字线弹出，地脚螺栓的中心线弹出，柱脚剪力孔清理干净，待钢柱就位后，调整标高，把螺母紧固。
在钢结构工业建筑的施工环节中，我们要进行梁柱安装环节及其柱间支撑环节精度的有效控制，促进其空间刚度单元的稳定性，以保证其安装环节的协调。我们要进行垫板环节的有效应用，促进其定位线的精确性，促进其整体运作系统的有效优化。采用高强螺栓连接或者焊缝连接时，均匀满足设计规范的要求。保证其结构在竖向和横向的整体稳定性满足设计的要求。
为了促进结构构件的有效安装，我们要进行构件的储存工作的健全，促进其构件设备的有效应用，满足实际工作环节的需要。我们要按照相关的堆放规范，进行构件管理，确保该环节的有效运作。存放场地应设专人进行管理，并按供货要求和供货清单进行清点，资料存档.构件堆放时H型构件应立放，不得平放.每个构件的支点不得少于两个，支点的位置宜在构件端部七分之一跨处，叠放时不得超过三层并用木方正确的分层垫好垫平，支点应上下对齐。
1前言
新建工业厂房多采用预制排架结构，这种结构构件预制尤为关键。由于工业厂房一般作业面积较大，因此多采用大跨度单层厂房，现比较普遍采用预应力混凝土结构或钢结构。其中预应力混凝土结构形式为：竖向承重结构为混凝土柱，屋面为预应力混凝土折线形屋架。混凝土柱采用预制或现浇。结合以往同类结构施工经验，现浇混凝土柱子的施工具有一定的难度。这主要是因为现浇排架柱具有总体柱身超高、排架柱截面较小、牛腿部位钢筋密集等特点。如在柱的牛腿部位钢筋纵横交错，而柱箍筋又需加密，牛腿面预埋件平整度要求高，吊车梁安装的基础就是牛腿预埋件。因此，预埋件不但本身平整度要达到要求，而且，每条轴线上的牛腿顶面标高也必须一致。为控制好混凝土柱的截面尺寸、垂直度及预埋件的标高，需从多方面控制混凝土柱的施。
我们在某集团铸钢厂房工程的构件预制施工中，提炼了一些行之有效的施工方法，如跨内预制、叠层生产等，提高了效率、降低了成本。现总结如下，供大家参考。
2工程概况
某集团铸钢厂房为单层4跨，局部2跨的排架结构。该厂房4跨跨度均为18 m，柱距6 m，排架柱为钢筋混凝土工字形截面柱，屋面结构为梯形钢屋架和预应力混凝土大型屋面板。本文对该工程工程的构件预制施工进行总结，在成本、质量、进度、安全等控制及社会效益方面均取得了良好的效果。并受到各相关部门的广泛好评。
3工程设计与施工
3.1场地布置
在构件预制前，首先应做好现场构件平面布置及吊车行走路线图，明确叠层构件的上下顺序，预制柱子在基础两侧平行于轴线布置，屋架和薄腹梁在跨内平行于轴线布置。柱子采用二、三根叠浇生产，屋架和薄腹梁采用三、四榀叠浇生产，既满足了场地要求，也节约了制作胎模的费用。然后夯实预制场地地基，做好排水设施。
3.2胎模制作
胎膜表面要平整、水平，叠层预制时，胎膜表面或上下层构件之间隔离剂宜采用油毡或厚质塑料布。叠层施工柱的“工”字处，下层柱内应采用灌砂振实并与柱面齐平，上面再砌砖成“工”字形模，并抹水泥砂浆压光。对于屋架，可根据胎模需要的数量，采用以下不同的胎模制作方式：
第一种为屋架榀数多需要胎模数量多，采用竹编板制作成1/2榀屋架同比例模具，每次按模具比对制作胎模。
第二种为屋架榀数少需要胎模数量少，采用在基层上直接放线砌筑砖胎模，砖胎模应比构件每边宽出50～100mm。在其表面抹20～30mm厚水泥砂浆，随即在水泥砂浆上弹出屋架边线，根据边线将构件外多余砂浆切掉，修整好至屋架实际尺寸。支胎模时即以抹灰面层边为准线即可，见图1。
a．屋架榀数多胎模制作b.屋架榀数少胎模制作
图1：胎膜制作示意图
胎模施工需注意的要点如下：
①胎模所用背肋方木选用顺直无瑕疵的松木，必须用平刨刨平，同一块胎模的背肋尺寸必须一致，确保拼装后柱身尺寸准确和加固的有效性。②胎模企口部位尺寸必须一致、顺直，同时需预拼，如有缝隙需调整，或用手提电刨刨平直。③在支立柱模前，先在胎模下口及两侧贴上海绵条，防止混凝土浇筑时漏浆，同时，对胎模下口进行专项处理，保证混凝土成型效果。④柱加固时，用紧线器调整缆风绳的松紧度以调整柱身的垂直度，用柱箍来保证截面尺寸，特别是胎模背肋及柱箍之间必须挤紧，不留空隙，避免柱成型后表面凹凸不平。
3.3柱子、屋架和薄腹梁预制
现场预制构件一般采用竹胶板胎模。叠层施工时，柱子牛腿处、柱根部、柱顶处胎模一次支设到顶，屋架的现浇腹杆与上下弦交角处胎模一次支设到顶；预留筋或预埋件，埋置标高必须准确。柱子吊环的吊点位置及吊环的钢筋直径需施工单位根据吊点位置（使吊点处最大负弯距与跨内最大正弯距绝对值相等；二是有牛腿的柱吊点尽量设在牛腿根部）、构件抗弯强度和构件抗裂度、钢筋抗拉强度、抗拔力和局部承压强度等几个方面综合考虑进行计算后确定。
屋架和薄腹梁外形尺寸大，杆件断面小，节点钢筋密，支模时必须保证埋件位置准确。屋架现浇杆件钢筋绑完后，进行预制腹杆拼装，从中间节点处向两边布放。预制腹杆拼装完后，进行波纹管的放置。放置前先对屋架下弦各节点处影响波纹管位置的钢筋进行调整。穿波纹管应在端部锚板安装前进行，波纹管接头用波纹套管连接，并用胶带将接头缠裹严密，防止漏浆。接头处的波纹管不得向内倒边，以免影响穿束。应使用无齿锯切割波纹管，切割后要将切口修平。混凝土浇筑前，对胎模尺寸、所配制的钢筋、预埋件等进行隐蔽工程验收，并做记录。浇筑时必须振捣密实（尤其端部节点的密实），注意振动棒不要扰动胎模、预埋件和预埋管。整榀构件一次浇成，不留施工缝。
3.4预应力屋架张拉及灌浆
张拉前，首先应维护和校验张拉机具及仪表，认真检查构件的几何尺寸、混凝土捣制质量、孔道位置。其孔道必须保证尺寸与位置正确，平顺畅通，无局部弯曲；屋架端部锚具下的预埋板位置与垂直度应准确，板面应平整，孔道接头处不得漏浆，灌浆前孔道应湿润、洁净，灌浆孔和排气孔应符合设计要求的位置；屋架混凝土强度达到100%设计强度。
3.4.1张拉工艺
(1) 机具及设备布置
机具及设备布置见图2。
图2：机具及设备布置图
(2)钢丝束穿束
1）钢丝的下料：按下式计算钢丝下料长度L，并用砂轮切割机、氧乙炔或压力钳剪断钢丝，严禁用电弧焊切割。
L＝l+(l1+l2+80)+(h+δ)(1)
式中 L――钢丝束下料长度；
l――屋架长度；
l1――锚环厚度；
l2――千斤顶分丝头至卡盘外端距离；
h――锚板厚度；
δ――钢丝束镦头留量，对φs5取10mm。
2）镦头：用于镦头处的钢丝，必须是用砂轮切割机切断的端头。φs5碳素钢丝的镦头，采用LD10型冷镦器。镦头尺寸：外径为1.4d～1.5d，高度为0.95d～1.05d（d为钢丝直径），头型圆整、不偏歪、颈部母材不受损伤。钢丝镦头的强度不得低于母材强度标准值的98％，镦头中心偏移允许偏差为1mm。钢丝镦头圆弧型周边不得出现伸至钢丝母材的裂纹，镦头的拉伸试验应满足镦头强度要求。
3）编束：按设计要求的钢丝数束，在平整的地坪上依次摆放。将内圈和外圈钢丝分别用铁丝顺序编扎，然后将内圈钢丝放在外圈钢丝内扎牢。钢丝偏规律，钢丝的一端可直接穿入锚杯，另一端距端部约20cm处编束，以便穿锚板时钢丝不紊乱。同时从一端0.5m处开始用2根φ0.7mm铅丝编扎成束，直至距另一端0.5m处位为止。
4）孔道中线：每一孔道两端必须认真分孔中线，用红铅笔正确画出锚环的位置，以防锚具放偏。若孔道偏小或偏斜应加工标准，以免张拉时损伤钢丝。
5）穿束：钢丝束应整束穿，采用人工穿束，束的前端用胶布包好裹成子弹头形，以便顺利通过孔道。
图3：钢丝编束工艺简图
3.4.2张拉程序及控制应力
总体张拉程序是从最上面一榀开始，逐步张拉至最下面一榀（一般为三至四榀叠层生产）。预应力钢丝张拉时，要保持孔道中心、锚具中心和千斤顶中心“三心一线”。张拉锚具固定后要测量钢丝回缩量，钢质锥形锚具不大于5mm。张拉过程中要注意检查预应力筋是否断裂或滑脱，当每束钢丝滑脱或断裂超过一根或超过同一截面预应力筋总数3％时，要对该束钢丝更换，重新对该榀屋架进行张拉。
预应力钢丝束采用应力控制方法进行张拉，用预应力筋的伸长值进行校核。预应力钢丝张拉采用0бcon持荷三分钟锚固（бcon为预应力筋的张拉控制应力）。叠层施工构件时逐层增加张拉力，一般为：第二层：1.5%；第三层：2%～3%；第四层：4%～5%。预应力筋张拉端要在屋架两端对称布置。2台千斤顶分设在构件两端，对称张拉一次完成。四束预应力筋屋架，分两批张拉，用2台千斤顶分别张拉对角线上的筋束。
3.4.3孔道灌浆
预应力筋张拉完后要尽早进行孔道灌浆，以减少预应力损失。灌浆之前，观察锚环外的钢丝记号，看是否有少丝、断丝、滑丝情况，若发现超过规定数量，则要更换该钢丝束及其对称钢丝束。清洗灌浆孔道，并检查灌浆孔、排气孔是否与预应力筋孔道连通，否则要事先处理。
灌浆顺序先下后上，避免上层孔道漏浆将下层孔道堵住。每根构件必须连续灌浆，不得中断。对灌浆孔由近到远逐个检查出浆口（排气孔、泌水孔），待浓浆冒出后逐一封闭。对最后一个出浆孔在排气孔冒出浓浆后，即堵死排气孔，再压浆至0.6MPa，保持1～2min后，即可堵塞。封闭完出浆孔，灌浆孔出浓浆后，继续加压（0.4～0.6MPa），保压2min，封闭进浆孔。每个构件的全部孔道要一次灌浆完成。每工作班组留置一组砂浆试件，连同构件加温养护，强度不低于M10后，方可移动屋架。
3.4.4端头封闭
灌完浆第二天后，即可剪断外留多余钢丝（注：切记不可用氧焊或电焊切断，以免造成应力损失）锚具外最少留50mm长，根据设计要求而定，并用比屋架混凝土强度高一级的细石混凝土封闭保护端头锚具及钢丝头。
