土木工程设计探讨篇1

1土木工程结构设计概述

所谓土木建筑工程，就是利用各种器材进行勘察、设计和施工，以及为人民提供各种生活和生产的基础设施，比如房屋、桥梁、铁路、公路等。随着科技的飞速发展，我国的建筑业也得到了相应的进步，同时也出现了许多高楼大厦，对技术的需求也在逐步提高。在建设项目中，结构设计的不合理将会对项目的实施造成很大的负面影响，对工人的生命健康和整个项目的质量也会造成极大的危害[1]。鉴于我国的土木工程是国家的基本建设项目，它的建设与整个国民经济的发展有着密切的联系，因此搞好它的建设显得尤为必要。当前，在建设领域，对施工的质量和安全性要求日益提高，因此要保证工程的总体质量和安全性，就要加强对土木结构的设计。

2土木工程建筑结构设计的定义和作用

建筑设计是土木工程的一个重要内容，它涉及地基设计、楼层设计等诸多因素的结合，以达到保证施工质量和安全的目的。在土木建筑的建造中，建筑物的结构设计是为了给工地的建设工作提供一定的参考，所以一般的建筑设计都是非常详细的，每一个细节都有详细的说明。在工程结构设计中，由于不能满足有关规范要求而导致的安全事故时有发生。如果没有达到设计的安全要求，建筑的质量和安全性就不能满足要求，工程的结构就不能有效地支持项目的建设，从而会对整个项目的进度和质量产生不利的影响，大大降低建筑的使用年限。

3我国土木工程发展现状

自20世纪以来，我国土木工程结构设计一直没停止发展，并迅速发展，特别是最近几年，高速公路和铁路运输都得到了飞速发展，公路和铁路的里程也迅速增加[2]。随着改革开放的不断落实，我国的土木工程建设也有了长足的发展。随着我国城市建设水平的不断提高，建筑结构的设计也日趋复杂化，从单一的框架结构到剪力墙结构，从剪力墙结构又逐渐演变为矩形、悬挑、转换层、高层大跨度结构。目前，国内的土木工程结构设计技术已经接近世界顶端水平，有些技术甚至已经进入世界前列。

4土木工程的发展前景

4.1开发高性能材料在我国建筑工程领域，大力发展高质量的建筑材料已成为今后发展的重点。而在我国，由于技术水平创新发展，新型建筑材料在工程领域的运用日益增多。同时，在建筑领域中，钢铁的强度、塑性和焊接性能都得到提高。

4.2高专业计算机应用随着现代科技的普及，人们的社会活动都离不开计算机技术，而建筑行业也是一样，要满足社会的发展，就必须有信息化的辅助，很多复杂的工程计算，都需要计算机来完成，才能保证项目的顺利进行。

4.3环境工程在过去的几年里，人们忽略了对生态的损害，导致当代社会的环境问题十分严峻。在未来的建设中，必须将环保和建筑有机地结合起来，这样才能将环保问题减少到可以承受的程度。

4.4建筑工业化目前，国内的土木工程大多是以人工为主，在建设方式上仍是比较滞后的，而且随着大规模的建设和设计，仅凭人工是难以适应建设需要的。因此，在今后的发展趋势中，达到工业的标准化是当今主要的发展趋势。

5土木工程结构设计存在的问题

5.1整体性差从目前我国建筑结构的现状来看，整体性能不佳是一个十分严重的问题。建筑工程是一项系统工程，必须把它看成一个整体，以确保各个领域的规划和设计达到特定的需求[3]。然而，许多建筑设计师在进行建筑设计时，往往缺少全局的思考，不能有效统一一个区域的具体经济状况与整个城市的规划，因此所反映的总体效果并不理想。尽管这些问题的影响并没有特别明显的特征，但是在实际应用中，由于其结构的缺陷逐步暴露，从而降低了使用者和居住者的使用体验。在实际应用中，既反映了建筑与周围环境的不和谐，又造成了建筑本身的效果达不到应有的水平，给建筑施工带来了极大的影响。

5.2安全标准宽松土木工程结构设计的安全性是工程建设中必不可少的环节，安全是工程质量和使用寿命的保障。目前，我国的建筑施工安全标准还不够严格，许多细节都没有落实到位。总体来说，承载力、安全系数、可靠度、耐用性等问题都比较突出，与国际上许多领域的技术水平相比较滞后，在土木工程设计中也有一些缺陷，这就造成了我国现行的安全标准比较松懈。

5.3结构耐久性比较受限在土木工程结构中，结构的耐用性是一个十分关键的问题，它的作用是在受力作用下确定结构的强度。由于缺少有关的规范，使得对建筑施工的整体控制太单一化，导致施工质量不佳。由于施工现场条件的特殊性，施工安全难以保证，施工工人的施工安全意识不强，钢筋锈蚀、混凝土碳化等问题屡见不鲜，给建筑结构的安全性和耐用性带来了极大的威胁。

5.4牢靠性设计不强牢靠性是土木结构的基本原理和依据，它可以保证施工的安全、可靠，目前国内土木结构的设计规范还不够完善和健全，严重影响整个土木结构的安全。建筑的“牢靠性”是指在遭受外部的撞击时，房屋局部受损，但是不会因局部受损而导致整体结构受损或坍塌。

5.5承重柱与构造柱的区别问题在建筑结构的设计中，往往存在构造柱与承重柱难以分辨的问题。事实上，构造柱和承重柱是两种截然不同的构件，它们的作用和理念都不同。如果将两者混为一谈，必然会对施工的可靠性造成很大的冲击，从而造成重大的质量和安全问题。在土木结构的建设工程中，承重柱和构造柱的组合都是按照一定的比例来使用的，它们可以起到预防墙壁开裂的效果，也可以增加建筑的抗水平荷载，例如最常见的地震荷载就是水平荷载[4]。如果设计师将二者的关系混淆，会使建筑产生变形，然后坍塌。因此，必须明确区分构造柱和承重柱，才能在工程中保证施工的安全性。

5.6周边环境因素对建筑的影响未引起设计者的充分关注建筑工程在进行建筑结构的设计中，除了要兼顾其安全性和使用寿命外，还要兼顾周边的自然环境、气温、湿度、土壤的酸碱度以及对建筑物的侵蚀等。然而，在土木结构的具体设计中，常常忽视这自然条件，这些环境因素会对以钢筋混凝土为主的施工项目造成严重的冲击和损害。不考虑环境因素的影响，不仅会影响施工的安全性，还会带来很大的安全隐患。

5.7维护工程的意识较弱房屋的耐用性一直是大家所关心和关注的问题，许多建筑在建造过程中由于不注重对建筑的材质的保养，造成一些钢筋的腐蚀，从而产生一些安全问题，并且会缩短建筑的使用寿命。对建筑工程材料的养护是保护建筑工程安全的重要措施，要加强对建筑的保养，提高建筑的耐用性。

6土木工程结构设计的具体方法

6.1建筑工程的可靠性设计根据概率学理论，将有关的理论知识结合到结构的设计之中，对其极限状态进行分析，从而设计建筑的结构，被称为结构可靠性设计[5]。

6.2多系数极限状态的设计方法所谓的“极限”，就是无法再承受更多，已经到达临界点。在土木工程结构中，建筑的设计不能超越极限，必须低于其临界值，不然会引起建筑的安全风险。所以，在进行土木工程结构设计时，必须充分认识正常应用的范围和承载力范围，明确其限度后，才能进行合理的设计。

6.3容许应力的设计方法在此基础上，根据弹性原理，可进行容许应力的计算。在进行设计时，针对不明确的因素，可以采用一种综合的计算方法进行设计计算。此外，无法确定是否存在安全因素，一般都是根据实际情况进行估算。目前还没有关于材料的强度与塑性的统一标准。

7土木工程结构设计施工中遇到的问题及解决办法

7.1全面落实设计思路鉴于土木工程结构的完整性较低这一问题，必须具有总体观念，在进行建筑结构设计时要遵循总体的思想，把建筑看作一个完整的整体，根据建筑的具体情况进行设计，以确保建筑与城市总体规划相协调[6]。这样的设计思想应当贯彻到整个建筑设计的流程之中，彻底地改变以往结构设计的单一性，采用全局设计的思维方式，可以更好地看出问题所在，将整个结构设计看成是一个完整的体系，采用一套完整的设计思想，保证各个环节都与结构设计风格相适应，从而达到统一设计的目的。此外，整体式的概念还可以拓宽设计者的创意思维，既可以保持建筑的整体感，又可以增添建筑的整体感和不同的审美意义。

7.2从安全性角度进行结构设计的最优选择在人们的物质文化水平逐步提高的背景下，对建筑的要求也越来越高，越来越重视建筑材料的安全性，以适应人们的多元化需要。在建筑结构的设计中，必须从结构的稳定性和耐久性入手，保证全流程的质量和安全性，并根据设计规范和标准要求，对施工场地进行合理的指导，根据具体情况和项目要求，进行合理的设计。在大环境背景下，国外的设计规范虽然太严格，但也有许多可借鉴之处，可以借鉴外国的设计经验，进行安全性的评估，确保设计的安全性和合理性。

7.3做好前期的地质勘探工作为了确保建筑结构的合理性，需要以充分、准确的测量资料为基础，做好前期的准备工作，以确保设计文档与周围的实际情况相符。因此，要想进一步提升我国建筑结构的设计水准，就需要对其进行认真的研究，对勘察资料进行细致的剖析，以此为基础，加强基础结构的设计和施工。

7.4提高结构设计的信息化水平随着计算机技术和信息技术的不断进步，土木建筑的结构设计也要走上信息化的道路，并在一定程度上将信息技术融入建筑的设计之中。目前采用的信息技术大多是基于 BIM技术，利用 BIM技术建立了一个具有三维立体形态的建筑物信息模型，从而为设计者在具体工作中主动运用信息化技术进行数据收集和集成提供条件，并根据施工现场的实际状况对其进行综合分析。BIM技术的碰撞检测和数据库技术可以使设计者能够在最短的时间内发现问题，并通过相应的方法来解决各个环节的问题。

7.5对土木工程建筑结构进行科学合理设计在土木结构设计中，结构不合理是影响其功能的主要原因。在进行设计时，首先要对场地周边的地质情况进行适当的分析，然后根据当地的自然灾害、地震的频率等情况，以及国家有关规定和实际情况，进行合理的建筑材料调配，形成一套科学的管理制度，在设计中实行科学的管理，绘制尽量详细的设计图纸，以降低不合理设计造成的安全事故。

7.6将施工环境作为结构设计的科学依据在土木工程结构设计中，要结合当前施工情况进行合理的设计，在进行施工前，必须考虑施工条件、地质条件、温度、湿度等因素的影响。在进行设计时，要注意土木工程结构的细节，把每个步骤都做得更细致，以增强施工人员的认识和了解，同时还要把项目的经济价值也列入设计中，而不是单纯地按照规范来设计，还要考虑降低成本造价，增强建筑的安全性和设计的准确性。

7.7重视结构设计中建筑的维修和保养在土木结构设计中，必须把维护与保养列入设计范畴，因为在正式投入运行之前，很少能察觉到问题，在进行结构设计的时候，必须加强对施工图纸的审核，以确保其耐用性。根据建筑构件的不同部位，对建筑梁、板、柱的大小进行严密的管控，估算建筑的施工进度，并进行建筑主梁承载力的估算，选用适当的梁板为基准，对建筑的施工进行严格的规范，并根据其设计的目的，从本质上改善建筑的稳定性。

7.8对有关建筑施工规范进行严格控制在进行工程施工时，必须严格遵循国家有关规范，制订相应的工程施工技术，并借鉴国外的最新技术，根据工程的具体要求，不断完善有关技术，以保证工程的质量、安全性及使用寿命。

7.9提高土木工程结构设计的经济效益在建筑施工中，尽管对建筑的质量有严格的规定，但是设计人员若一味地采用传统的方法，势必会浪费很多的人力、物力，因此要把握好施工质量与造价的比例。在设计时要进行投标，既要确保设计的安全性，又要注意选用最有利于实现工程效益的方案和使用标准，可以大大降低设计工作的繁重，缩短开发周期，降低设计误差[7]。然而，由于其未进行相关的核算和验证，通常使用高规格的设计方案以确保其安全性，从而导致造价不必要的增长。身为一个工程的设计者，必须认真地计算每一个细节，确保工程的安全性，并且提供最合理的方案。

7.9.1合理评估设计方案、降低工程造价：在进行工程设计时，要对工程进行分区并提前准备，制订合理的施工方案，以防止在施工过程中因工艺的不合理而造成的费用损失。在项目成本的管理中，必须对项目成本进行全面的预算管理，并对项目成本进行合理的规划，从而建立一个明确的成本控制体系。

7.9.2成本控制：首先，要建立招标的规范，以保证招标的公平和公正。其次，在招标中，招标人应从各个角度综合考量投标人的设计方案，建立监督机制，以防止投标中的贪污腐化。最后，在确保建筑物安全的基础上，充分体现建筑物的艺术特征。

7.9.3选择合理的标准图：在建筑结构设计中，许多项目投标单位采用“标准图”来解决以上问题，以便让设计工作更为规范化，减轻设计人员的工作压力。由于采用了规范的程序，使设计者能够轻松地完成任务，不仅加快了进度，还具有更高的经济效益和安全性能。但是，对于一些较为繁杂的项目，采用标准图进行设计，其性能指标往往难以达到。

7.9.4结构设计的合理性与经济性相统一：在进行工程设计时，不仅要注重功能，而且要在保证工程品质的前提下，选择具有更高经济效益的工程。在不过分提高工程造价的前提下，采用最好的工程材料，使工程的安全性与经济性相结合，工程的结构设计达到最优。

7.10积极采用绿色环保的装饰建材建筑内部环境的污染一般是由于装饰物引起的，所以在进行建筑结构设计时，应积极采用绿色、环保的建材。在进行室内装饰前，有关的建筑内部装饰公司要对所用材料进行认真的分析和统计，以防止在施工期间造成材料的损耗，同时还要做好材料的运输和存放工作，防止材料在运输中被破坏，或在存放时受潮、受损，从而大大节约投入成本。有关的装修公司也要从室内装修的问题入手，积极地进行室内装修方法和理念的创新，适时地引入一些绿色环保的材料，保证室内装修不会发生污染问题。

作者:余健 张俊 万磊 徐晓东 单位:中建二局第三建筑工程有限公司

土木工程设计探讨篇2

1纳米材料在土木工程中的应用

在土木工程领域实践中，纳米材料由于其较高的成本以及高密度特性，难以直接作为建筑材料或功能材料进行应用，故而大多是将纳米材料掺入至传统建材中制备成为新型复合材料，并通过纳米材料的改性实现传统材料某些特定性能的提高，实现更好的工程运用。

1.1纳米材料在水泥基材料中的应用对于水泥基材料，早期的研究表明，约有70%的水泥水化产物均具有纳米尺度[5]，其中包括C-S-H凝胶、毛细孔、凝胶孔以及晶体水化物等，这些纳米尺度的物质能充分封堵水泥浆体孔隙，提升浆体的密实程度。该现象也是纳米改性水泥基复合材料的理论依据。同时纳米材料的掺入能明显提升比表面积、表面能以及需水量等，影响水泥基材料的水化过程和产物，并决定了最终的强度和耐久性。阳知乾等[6]将纳米SiO2掺入至聚丙烯纤维中制备获得改性纤维，并对该改性纤维的分散性、抗裂性等进行研究，同时分析了改性纤维在砂浆和混凝土中的应用情况。结果表明，改性纤维的力学性能优良，纳米SiO2在纤维表面分布均匀，大幅提升了纤维的抗裂性，且一定程度上也提高了纤维增强砂浆和混凝土的抗折和抗压强度。马保国等[7]将纳米SiO2掺入至硫铝酸盐水泥中，研究发现改性水泥砂浆的初始强度显著增大，相比未加入纳米材料的对照组，改性组在56天后的抗折强度提升了约65%，并从微观层面分析揭示了纳米SiO2对于强度作用的影响机理。王瑶等[8]研究了新型纳米碳材料氧化石墨烯（GO）对水泥水化产物的聚集态影响，通过对不同GO掺量的水泥浆体进行自收缩测试，分析表明GO能促进水泥浆体内部大毛细孔的细化，提升毛细孔压力，促进了水泥基复合材料的自收缩，且掺量越大，自收缩越明显。王胜等[9]综合采用纳米Al2O3、防冻剂、减水剂以及早强剂等研发制备了纳米复合水泥浆，结合扫描电镜、水化放热试验等，研究了该新型水泥浆的低温水化过程。研究发现，纳米复合水泥浆在-9℃的低温环境下仍具备优异的流动性，初终凝时间分别为84、101min，且24h抗压强度为6.9MPa，很好地解决了低温地层钻探时的井壁坍塌和井漏问题。

1.2纳米材料在水泥土中的应用在土木工程领域，水泥土是一种普遍采用的工程材料，可被用于软土地层强化加固、基坑周边止水帷幕以及水泥土搅拌桩体等。在实践中，通过在水泥土中掺入纳米材料制备复合改性材料，能有效提升传统水泥土的应用性能。王立峰[10]在水泥土中掺入纳米硅基氧化物制备获得纳米水泥土，基于大量试验，总结分析了纳米水泥土的抗压强度影响条件和发展规律，并探究了纳米硅和水泥土相互作用以及水泥土增强机理。张茂花等[11]为改进水泥土的工程应用特性，分别将纳米尺度的蒙脱石、硅粉和铝粉等材料加到水泥土中，从掺入量、掺入比和水泥土含水率三个维度出发，通过开展相关试验，如室内无侧限抗压强度等，分析了纳米水泥土的早期强度发展规律，探析强度变化机理。研究发现，纳米蒙脱石、纳米硅和纳米铝对水泥土的强度均具有积极作用，同时分析确定了最适合的纳米材料掺入比。张陈等[12]针对滨海水泥土的性能缺陷，研究了纳米MgO掺入后的改性效果，并通过相关的力学和微观试验，总结了纳米MgO对水泥土的影响规律。研究结果表明，纳米MgO改性水泥土存在1%的最优掺入比，且相比未掺入纳米材料时主要呈现松散结构的滨海水泥土而言，加入1%的纳米MgO进行改性后，水泥土微观结构呈现致密状，力学强度得到了大幅提升。陈泽超等[13]针对水泥土在实际应用中存在的变形大、强度低等不足，分别采取纳米SiO2、纳米MgO和纳米Al2O3等纳米材料对水泥土进行改性试验，总结了相关的力学性能影响规律。研究发现，掺入纳米材料均能有效提升水泥土的物理力学特性，且不同纳米材料的最优掺入比不同，纳米SiO2的最优掺入比为3.0%~4.0%，纳米MgO的最优掺入比为1%，而纳米Al2O的最优掺入比则为2.5%~4.0%。该研究结论与文献[12]得出的纳米MgO最优掺入比一致。

1.3纳米材料在混凝土中的应用随着工程建设水平的不断发展和深入，我国涌现出许多“高、深、大、难”类的工程建设项目，且日趋综合化、复杂化、功能化，为适应施工特点，要求混凝土具备更多的使用性能和应用特性，如高强、高性能、高流动性等。因此，传统混凝土材料逐渐面临需要改善优化的难题，以期满足高性能、高功能及高耐久性等迫切需求。王委等[14]将不同比例的纳米SiO2粉末掺入至普通混凝土中，试验研究了改性混凝土的力学性能。分析结果可知，纳米SiO2的掺量为0.5%~1.0%之间时，混凝土的和易性受影响最大，而1.5%~3.0%掺量的纳米SiO2能大幅提高混凝土抗压强度，考虑抗压强度因素，试验得出的最佳纳米SiO2掺量为1.5%。朱靖塞等[15]分别制备了掺入量为0.2%的纳米SiO2和纳米CaCO3的改性混凝土，并经由特定试验装置测定其相应的动力特性。试验结果表明，相比未加入纳米材料的普通混凝土而言，准静态荷载下，纳米CaCO3改性混凝土的强度和变形性能最为优异，纳米SiO2改性混凝土次之，因此基于韧度的评价参数而言，纳米CaCO3材料更能充分展示其对混凝土的增韧特性。李鹏[16]通过掺入纳米α-Al2O3，探究纳米材料对隧道用混凝土的力学、抗裂、抗渗以及收缩等性能的影响规律。研究结果显示，纳米α-Al2O3有助于混凝土早期抗裂性和抗渗性的提升，其中掺入量在2%~2.5%之间时能大幅改善混凝土的抗压和抗折性能，且当纳米α-Al2O3掺量提高时，混凝土呈现早期收缩值先增大后减小的趋势。杨江鹏等[17]为提高桥梁混凝土的抗冻防腐性能，根据设计的配合比要求，将碳纳米纤维通过分散剂逐步掺入至水泥混凝土中，制备获得碳纳米纤维混凝土，研究其相应性能。试验结果表明，经碳纳米纤维改性的水泥混凝土拥有优异的抗冻融剥蚀和耐腐蚀性能，对于沿海地区或西部盐碱区域的桥梁下部结构而言，具有较好的适用性。李婕等[18]分析了不同粒径与掺量的纳米SiO2对混凝土力学性能的影响，通过制备9组改性混凝土并分别开展强度试验，再借助SEM扫描电镜进行影响机理分析。研究结果表明，纳米SiO2的粒径和掺量越大，改性混凝土的力学性能增幅均越低，说明适当的粒径和掺量可促进水泥水化反应，过多的纳米材料掺量反而不利于水化反应的进行，其中的抗压、抗拉和抗剪等强度指标互相影响，最佳的纳米SiO2掺量为5%。

2纳米材料的发展前景

当前，在纳米材料研究领域，我国已经制备出纳米陶瓷、NiO纳米微粒膜、碳纳米管等一系列新型的纳米材料，并成功应用于材料学、声光学以及物理化学等专业学科中，取得了较多的突破性进展，然而目前的研究大多基于实验室而开展，在实际应用方面仍存在较多的(下转第143页)不足。（1）产业化投资风险大。纳米材料技术的生产成本高昂，生产过程中的规模经济效应极大，相关涉及生产费用一般需要一次性投入，因此在产业化方面面临着较高的资金风险。（2）纳米器件集成不足。目前的业内研究重点主要为纳米材料的研制和开发，在落地应用方面，缺乏相应的核心器件，因此，下一步的关键是纳米器件的研究和集成应用。（3）安全性问题。纳米材料的化学活性极强，对其环境释放量必须给予安全性方面的考虑，否则一旦被吸入体内，将存在一定的危害，如对肺部或心血管等造成损害，因此需要进一步研究其安全性控制措施，以降低环境释放量或进入体内的可能性。

3结语

纳米材料属于微观与宏观之间的介观范畴，拥有普通材料所不具备的一些特殊性能，在材料、探测、电力、能源以及生物医学等众多专业方向均有广泛的应用潜力，如适用于腐蚀性、高压环境的纳米陶瓷，具有低反射率、高吸收率的纳米红外传感器，拥有高电阻的纳米超导体，高活性的纳米催化剂以及高度仿生的纳米人工骨等，是“新世纪最有前途的材料”。本文总结阐述了几种常见纳米材料在水泥基材料、混凝土以及水泥土等土木工程领域的应用研究现状，指出了其未来的发展前景，可为纳米技术的进一步发展和研究提供参考。

作者:那艳明 单位:北京建工四建工程建设有限公司

土木工程设计探讨篇3

1前言

2021年3月16日，我国《绿色建造技术导则（试行）》，提出了绿色建造的总体要求以及技术措施。在我国社会经济的发展中，建筑业属于支柱性产业，在改善民生、推动城市化发展等方面意义重大。然而，我国的建筑业在发展中存在资源能源消耗较大、污染排放量较高等现实问题，为此，政府部门需要加强对建筑企业的管理和监督，推动绿色建造技术的应用。

2绿色建造技术概述

2.1绿色建造技术的内涵

绿色建造技术是指按照绿色发展的要求，通过技术创新、管理优化、材料改进等综合性手段，运用有利于节约资源、降低污染物排放、提高建筑物质量的建造方式开展建造活动。绿色建造技术符合可持续发展理念，在绿色建造技术的应用中，建筑企业需要综合考虑工程质量、施工安全、施工效率、生态环境、资源能源等要素，采取因地制宜的结构设计方法和施工策略，确保建造过程绿色化、集约化、信息化、产业化。

2.2绿色建造技术的应用价值

2.2.1有利于节约能源资源绿色建造技术的核心特点是节约资源、保护环境、降低能耗，推动可持续发展。在实践应用中，绿色建造技术能够贯彻于建筑工程建造的整个过程中，采用系统化的集成设计、精细化的生产施工，有效节约水、电、木材、土地等资源，减少建筑垃圾。在建筑物投入使用之后，绿色建筑能够结合外界的自然环境调节室内光照，提高保温性能，减少空调等家用电器的使用，降低各类环境污染，节约能源。

2.2.2有利于优化建筑空间绿色建造技术是一种以人为本的现代化建造技术，这种建造技术不但能够节约能源资源，保护生态自然环境，还有利于优化建筑物空间，充分考虑人与自然的和谐发展。在实践当中，绿色建造技术的应用能够结合建筑物的实际情况和用户的需求，采用物联网技术、人工智能技术、BIM技术、移动通信技术等，加强对建筑物整体结构的优化，打造良好的人居环境。

2.2.3有利于提高建造质量在绿色建造技术的应用过程中，建造企业需要加强建筑设计、生产加工、现场施工等全产业链上下游企业之间的合作，优化资源配置，加强专业分工和社会合作，提高施工的专业性，从整体上提高建造质量。此外，在材料应用上，绿色建造材料优先选择高性能、耐腐蚀、抗老化的材料，这些材料能够有效提高建筑物的建造质量，增强建筑物结构的稳定性。

3土木工程结构设计的关键点

3.1综合考虑各部分的结构需求在土木工程结构设计中，设计人员必须综合考虑各部分的结构需求，明确土木工程结构涉及的不同工程类型，做到具体问题具体分析，提高土木工程结构的承载力，提升建筑物质量。除此之外，在土木工程结构设计中，设计人员还需要考虑建设地区的自然环境、地质条件等因素，明确地域环境的差异性，为后期的施工提供方便。例如，有些地区气候干燥，设计人员需要注重建筑物的防火性能，还有一些地区地震发生频率较高，在这些地区中，设计人员需要注重建筑物的抗震性能。

3.2结合国家标准开展结构设计在土木工程的结构设计中，设计人员需要认真研读国家在土木工程结构设计方面的标准和规范，了解相关的规章规程，从而确保结构设计符合国家标准。在以往的土木工程结构设计中，部分企业和设计人员缺乏对整体结构标准性的论证，没有结合国家相关条例进行设计，造成建筑结构局部的承载力不足，引发建筑结构破损等问题，严重影响公众安全。为此，企业需要秉持安全第一的结构设计思想，加强对建筑物承载力的检验，确保建筑物的施工质量。

3.3通过结构设计优化建筑功能在新的时代背景下，土木工程结构设计必须考虑建筑的功能。为此，设计人员需要在土木工程结构设计方面引入创新化的思想，学习国内外先进的理论知识，合理规划建筑物的总体布局，注重实用性、环保性、舒适度的协调统一，优化建筑物的功能。从本质上来说，土木工程结构设计的核心思想是满足人们的居住需求，发挥建筑物的实际价值，为此，用户的居住体验非常关键。在现代化的土木工程结构设计中，设计人员需要关注结构的美观性、舒适性，综合考虑光照、通风、保温、环保等因素，提高用户对建筑物的满意度。

4绿色建造技术在土木工程结构设计中的应用

4.1选择环保材料在土木工程结构设计中，材料的选择非常关键，基于绿色建造技术，承包方必须使用绿色建筑材料，从材料方面降低能耗，减少污染。在传统建造技术中，建材以木材、水泥、钢筋、混凝土为主，这些材料是土木工程结构的重要组成部分，然而，传统材料在建造当中产生的废渣等废弃物较多，很多涂料当中含有大量的甲醛、铅、铬等，人居环境较差。绿色建造技术以改善公众生活环境、优化公众生活质量为目标，承包方需要选用新型的环保材料，全面加强对材料的研究，评价材料的抗磨损性、抗腐蚀性、耐久耐热性等，从材料的制造、使用、废弃、再生整个周期出发，保证材料绿色环保。在土木工程结构设计中，承包方可以选用FRP复合材料，FRP材料能够与钢筋混凝土融合起来，弥补传统建筑材料的不足，增强建造构件的性能，达到取长补短的目的。在实践中，土木工程常用的FRP材料包括玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维、聚合物复合材料等。其中，玻璃纤维材料具有高强度、耐腐蚀、容易加工、可设计性高等优势，能够代替钢材；碳纤维复合材料具有耐高温、导电、导热、耐腐蚀等特点，能够为土木工程结构设计提供特殊帮助。

4.2采用新型模架技术在绿色建造技术的应用中，承包方可以使用新型模架技术，通过该技术提高土木工程结构的稳定性，减少原材料的用量，有效缩短施工周期，全面提高建筑工程的施工效果。新型模架技术的安装和拆卸简单便捷，能够在土木工程结构设计中发挥重要作用。在使用新型模架技术时，设计人员需要在设计阶段充分考虑剪力墙厚度、门的尺寸、梁高以及梁宽等细节问题，让标准件循环利用。当前，铝合金模板技术是土木工程结构设计中应用最为广泛的技术，该技术由型材、支撑系统、紧固系统、附件系统构成，使用过程中需要应用专业的机械设备进行挤压，将铝合金模板拼接成不同的尺寸，应用于土木工程施工作业中。相比较于传统的钢模板、木模板，铝合金模板能够做到一次加工、重复利用，这种模板可以在出厂前进行预拼装，减少后期土木工程施工中的人为失误。另外，铝合金模板具有良好的刚度，不易变形，可以抵抗混凝土的挤压，确保混凝土的截面表面平整。在绿色建造技术中，新型模板技术能够充分发挥作用，使模板得到重复使用，有效降低施工成本。

4.3应用预拌砂浆技术预拌砂浆技术是一种新型的绿色建造技术，将该技术应用于土木工程结构设计当中，能够有效节约资源，进一步保护生态自然环境，提高建筑工程质量。在预拌砂浆技术的应用过程中，厂家需要结合建筑物建设的具体要求，将水泥、砂、添加剂等材料按照一定比例进行配制，然后应用专业化的设备进行搅拌，制作出不同种类的砂浆拌合物，这些砂浆拌合物能够广泛应用于各类建筑工程当中。当前，预拌砂浆主要分为两类，一类是普通预拌砂浆，另一类是特种砂浆，不同种类的砂浆在使用范围、性能以及施工方法方面存在一定差异。其中，普通砂浆包含了抹灰砂浆、地面砂浆、砌筑砂浆等，能够应用于承重墙、非承重墙、混凝土砖、粉煤灰砖的砌筑和抹灰中，而特种砂浆主要包括防水砂浆、装饰砂浆、保温砂浆等，用途多种多样，可以应用于室内外的装修当中，满足不同的装修设计，建筑企业需要结合建筑物的施工要求，对预拌砂浆进行选择。预拌砂浆是建筑业现代化发展的产物，这种新型的建筑材料具有健康环保、质量稳定等优势，能够避免施工单位在现场搅拌砂浆，符合绿色建造理念。在原材料选用方面，预拌砂浆技术需要应用水泥、砂、保水增稠材料、粉煤灰及其他矿物掺合料、水、外加剂等。其中，保水增稠材料及外加剂品质要求如表1表2所示：预拌砂浆应用于土木工程结构设计中具有较高的技术优势，主要体现在抗收缩、抗裂性好、防潮性能良好、能耗低等方面，能够有效降低土木工程结构设计的成本，增强节能优势。为此，建筑企业在应用绿色建造技术时，可以优先选用预拌砂浆技术，加强对预拌砂浆的现场检验，优化预拌砂浆的存储环境，按照相关的使用要求进行应用，充分发挥该技术的价值。

4.4应用预制装配式技术在绿色建造技术中，土木工程结构设计可以应用预制装配技术，该技术是一种新型的建筑施工技术，能够达到节约资源能源、保护自然环境的目的。预制装配式技术完全颠覆了传统的建筑理念，在该技术的应用中，各类构件能够在工厂当中提前预制完成，企业能够将预制装配的构件运输到施工场地中，然后完成后续的加工、连接，使之形成高强度的建筑构造，确保建筑工程的施工质量。在实践中，预制装配式建筑通常会选用新型的环保材料，确保建筑物的采光、通风、隔热、保温等功能，全面提高建筑物的质量，减少不可再生资源的运用。另外，预制装配式建筑对地基承载力的要求相对较低，施工工序非常简单，构件的标准性较高。针对预制装配式建筑结构而言，工作人员在开展结构设计时需要充分考虑建筑物自身的构造特征，融合节能环保方面的要求，按照由简单到复杂、由低级到高级的顺序，促进预制叠合构件和非受力构件的发展。在实际施工当中，土木工程的承包方需要高度重视沉降指标，通过沉降指标来检测建筑物的质量。工作人员需要在合适的点位做好埋设工作，全面观察整个建筑物地基，确保地基的沉降处于稳定状态。另外，在土木结构设计中，如果整个建筑物的高度超过45m，就要安装相应的防侧击雷设备，全面降低雷击风险。总而言之，预制装配技术能够提前完成各类构件的制作，然后再将构件运输到施工地点进行装配，这种施工技术能够有效降低建筑物的施工成本，缩短施工周期，符合环保建设理念。作为建筑企业，必须不断加强对预制装配技术的研究，采用新技术和新工艺，发挥预制装配技术的价值。

5结论

近些年来，我国的生态环境问题越来越突出，公众对生活环境和生活质量的要求日益提高，在这种情况下，建筑行业需要积极引入绿色建造技术，降低能源资源消耗，减少污染排放，使用绿色、协调、创新、开放的建造方式。在土木工程结构设计中，建筑承包方需要秉持因地制宜的建筑理念，使用高性能、高耐久的施工材料，降低原材料消耗，引入新型的模架技术、预拌砂浆技术等，实现绿色建造和绿色施工，解决以往建筑行业存在的高污染和高能耗问题，全面提高建筑物的质量，满足用户的多元化使用需求。在今后的发展中，建筑企业需要不断加强对新材料和新工艺的研究，在土木工程结构设计中使用更多绿色建造技术，全面改善公众的生活环境，推动资源的循环利用。

参考文献

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[4]袁慧坚.浅析土木工程结构设计中存在的问题及对策[J].居舍,2018,(05):159

作者:张小良 单位:兰州新区土地开发建设工程有限公司