淺談土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的安全性與經(jīng)濟(jì)性

張珮

摘 要：隨著人們生活水平的逐步提高，以及城市化進(jìn)程的不斷加快，各類工程項(xiàng)目蓬勃發(fā)展起來，建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的最優(yōu)方案不僅要保證工程結(jié)構(gòu)的安全性還要實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益，本文就以土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為研究對(duì)象，對(duì)土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的安全性與經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行了分析探討。

關(guān)鍵詞：土木工程；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；安全性；經(jīng)濟(jì)性

前言

近年來，隨著建筑業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步，土木工程作為建筑業(yè)中不可缺少的重要組成部分，它的發(fā)展也得到了相關(guān)的重視，尤其是土木工程的普及，在實(shí)際的施工中出現(xiàn)了諸多不安全事故，無法滿足人們的需求，所以在土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，對(duì)于其安全性和經(jīng)濟(jì)性的要求也越來越高，它直接影響著整個(gè)工程的發(fā)展以及施工企業(yè)的名譽(yù)和經(jīng)濟(jì)效益的實(shí)現(xiàn)。

1土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問題

1.1土木工程設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的牢固性較差

在實(shí)際使用的過程中，建筑物局部的質(zhì)量問題不會(huì)影響建筑物的安全性，但是整體的牢固性是建筑物的安全生命線。對(duì)于建筑物整體牢固性，要求土木過程設(shè)計(jì)中一定要有自己的冗余度和良好的延展性。因此，整體牢固性是評(píng)價(jià)一個(gè)建筑物好壞的最主要的標(biāo)準(zhǔn)，而良好的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以抵抗各種自然災(zāi)害造成的后果。

1.2結(jié)構(gòu)耐久性方面存在不足

我國(guó)地大物博，各地區(qū)的自然生態(tài)環(huán)境存在較大的差異，同時(shí)，絕大多數(shù)工程中都需要以鋼筋、混凝土作為主要材料，而土壤的溫度、環(huán)境的濕度以及空氣中的酸堿度均會(huì)對(duì)鋼筋混凝土造成一定程度的影響，從而縮短其使用壽命，由此一來便會(huì)導(dǎo)致土木工程結(jié)構(gòu)的耐久性下降。造成土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)耐久性不足的主要原因是在設(shè)計(jì)過程中，忽視了環(huán)境因素對(duì)結(jié)構(gòu)的影響，給結(jié)構(gòu)安全埋下了隱患。

1.3工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)反應(yīng)運(yùn)行范圍的不確定性

實(shí)驗(yàn)證明，工程結(jié)構(gòu)的抗力與整體允許被破壞的程度兩者之間有著密切的聯(lián)系，因?yàn)楣こ探Y(jié)構(gòu)允許被破壞程度具有不穩(wěn)定性也就決定了工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在反應(yīng)運(yùn)行方面的不確定性，比如，在當(dāng)前技術(shù)條件下，工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的破壞程度可以劃分為以下幾個(gè)類型：破壞輕微、中等、嚴(yán)重、無法修復(fù)，這幾個(gè)等級(jí)之間的界定標(biāo)準(zhǔn)同樣具有不確定性?，F(xiàn)階段工程設(shè)計(jì)中應(yīng)用較多的是容許應(yīng)力，但在工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中有很多不確定因素，這也就決定了工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)反應(yīng)運(yùn)行范圍的不確定性

1.4結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全性和經(jīng)濟(jì)性要求規(guī)范的缺失

隨著我國(guó)建筑行業(yè)的飛速發(fā)展，國(guó)家出臺(tái)了相應(yīng)地結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求規(guī)范，但是這些規(guī)范性指標(biāo)和國(guó)外相比依然存在著較大地差距，造成質(zhì)量監(jiān)管部門難以開展監(jiān)理工作。此外，部分建筑公司的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工工藝和后期養(yǎng)護(hù)技術(shù)存在偏差，對(duì)出現(xiàn)的安全隱患只解決表面問題，忽視了內(nèi)部關(guān)鍵性問題。

2土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的安全性與經(jīng)濟(jì)性分析

2.1加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)的剛度設(shè)計(jì)

剛度設(shè)計(jì)是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵要素，其對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)的牢固性以及安全性有重要的影響，所以要加強(qiáng)對(duì)建筑的剛度設(shè)計(jì)。在建筑剛度設(shè)計(jì)時(shí)，由于設(shè)計(jì)人員理念的不同，所以在設(shè)計(jì)水平上也存在一定的差異，這就導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)過程中存在著較大的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)差異。建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能受其抗側(cè)移剛度影響較大，在土地較好巖基埋深較淺的地區(qū)，基礎(chǔ)多以樁基為主，這樣整體建筑的持力層就會(huì)落在微化的巖層當(dāng)中，地基具有較好的穩(wěn)定性和強(qiáng)度，這種情況下在對(duì)抗需剛度進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)就可以稍微低一些，其控制標(biāo)準(zhǔn)可以以結(jié)構(gòu)極限變形能力為主。

2.2實(shí)行土木結(jié)構(gòu)工程的檢測(cè)與維護(hù)

建筑的安全性與經(jīng)濟(jì)性與使用階段的檢測(cè)、維護(hù)和修理是密不可分的，尤其是一些露天和惡劣環(huán)境狀態(tài)下的基礎(chǔ)設(shè)施工程。因此，在工程建成后的使用過程中，進(jìn)行定期檢測(cè)和維護(hù)是十分必要的。雖然我國(guó)有結(jié)構(gòu)工程的設(shè)計(jì)規(guī)范與施工規(guī)范，但是缺乏如何使用的相關(guān)規(guī)范。對(duì)于一些安全事故，如有定期的檢測(cè)是可以避免的。從法律角度來控制工程的檢測(cè)與維護(hù)，針對(duì)不同工程制定不同的檢測(cè)與維護(hù)制度，還可借鑒我國(guó)先進(jìn)的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，提高我國(guó)土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性與經(jīng)濟(jì)性。

我國(guó)的建筑業(yè)隨著世貿(mào)組織的進(jìn)程取得快速的發(fā)展。土木工程的安全性受到高度的重視。我國(guó)也制定了很多相關(guān)的條文條例，強(qiáng)制性的執(zhí)行這些規(guī)范。從設(shè)計(jì)人員入手，設(shè)計(jì)人員要高度重視結(jié)構(gòu)的安全問題，嚴(yán)格依照建筑設(shè)計(jì)的規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì)工作。從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上杜絕建筑工程的安全問題，切實(shí)保障建筑總體的穩(wěn)固性和安全性。施工單位在施工過程中，對(duì)于設(shè)計(jì)圖紙中不滿足規(guī)范要求的，要停止施工，把圖紙交予開發(fā)商，進(jìn)行解決。對(duì)于多次違反相關(guān)規(guī)定并且不予以改正的情況，要對(duì)該設(shè)計(jì)師和開發(fā)商給予一定的法律制裁，以免出現(xiàn)更為嚴(yán)重的安全問題。

2.3嚴(yán)格控制設(shè)計(jì)變更

工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，其設(shè)計(jì)之間相互銜接，每個(gè)結(jié)構(gòu)之間都有必然的相互關(guān)聯(lián)，牽一發(fā)而動(dòng)全身。某個(gè)結(jié)構(gòu)因?yàn)槭┕l件限制而需要改變，其影響的不只是此結(jié)構(gòu)的施工工藝和安全性能，更會(huì)影響到與之相互關(guān)聯(lián)的結(jié)構(gòu)性能。所以保證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性時(shí)，應(yīng)對(duì)施工中可能出現(xiàn)的問題認(rèn)真分析，采用多方案思路，盡量提供柔性設(shè)計(jì)，適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)的施工條件，既要減少變更也應(yīng)適應(yīng)某些變更，將影響范圍控制在最小。

2.4強(qiáng)設(shè)計(jì)工作人員安全意識(shí)的培養(yǎng)

土木工程是一個(gè)關(guān)乎民生的工程，而設(shè)計(jì)工作人員是這個(gè)工程的設(shè)計(jì)者和創(chuàng)造者。設(shè)計(jì)工作人員必須明確工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的復(fù)雜性和高精確性。對(duì)于設(shè)計(jì)工作人員的要求很高，不單是具備深厚的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的理論和技能，還應(yīng)具備嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ魉悸?，依?jù)理論和經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合，進(jìn)行完美的安全設(shè)計(jì)。在結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)師要嚴(yán)于律己，做到設(shè)計(jì)的每一步都準(zhǔn)確無誤，確定土質(zhì)和地基情況。設(shè)計(jì)師要進(jìn)行總結(jié)、反思，積累經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)師對(duì)建筑物抗震性能的重要性認(rèn)識(shí)是必要的，保證質(zhì)量第一，安全至上。

3結(jié)束語(yǔ)

安全性、經(jīng)濟(jì)性是土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，它不僅與工程的質(zhì)量和壽命相連，還與人的生命及國(guó)家財(cái)產(chǎn)相連，因此非常重要。所以，只有做到上述所陳述的內(nèi)容，才能保證工程的安全性和經(jīng)濟(jì)性，才能保證人無性命之憂，國(guó)家財(cái)產(chǎn)不會(huì)損失。

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（作者單位：保定市建筑設(shè)計(jì)院有限公司）