關(guān)于土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中的安全性與經(jīng)濟(jì)性分析

文/王慶霞 兗礦集團(tuán)中垠地產(chǎn)鄒城分公司 山東濟(jì)寧 273500

在保證生命安全、工程結(jié)構(gòu)質(zhì)量的基礎(chǔ)之上，為了最大程度上提升工程的結(jié)構(gòu)性能，要從設(shè)計方法進(jìn)行著手，盡可能將經(jīng)濟(jì)成本控制到最低，實(shí)現(xiàn)土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的全方位優(yōu)化。下文將以加強(qiáng)土木工程結(jié)構(gòu)中安全性與經(jīng)濟(jì)性設(shè)計的基本內(nèi)涵為著手點(diǎn)，分析目前土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中所存在的主要問題，從而提出加強(qiáng)土木工程結(jié)構(gòu)安全性、經(jīng)濟(jì)性設(shè)計的具體措施。

1、土木工程結(jié)構(gòu)中安全性與經(jīng)濟(jì)性設(shè)計的基本內(nèi)涵

從土木工程結(jié)構(gòu)基本功能上來看，旨在要求為人類生活以及生產(chǎn)活動服務(wù)，其建筑結(jié)構(gòu)需要能夠抵御并且承受外界壓力，并且能夠較好地承受結(jié)構(gòu)中所存在的作用。這就需要土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中加強(qiáng)對于安全性的設(shè)計。因?yàn)榘踩珕栴}也是工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的根本目的。所以在土木工程結(jié)構(gòu)中注重安全性設(shè)計是我國建筑設(shè)計發(fā)展的具體體現(xiàn)，也是目前土木工程設(shè)計發(fā)展的必要選擇。

其次從經(jīng)濟(jì)性來看，加強(qiáng)經(jīng)濟(jì)性設(shè)計能夠有助于施工方降低施工成本，從而實(shí)現(xiàn)對于土木工程結(jié)構(gòu)的精細(xì)化設(shè)計，在這一過程之中有利于施工單位提升其資源以及材料的使用與利用效率，具有較好的社會效益、經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)效益[1]。所以在加強(qiáng)土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計安全性與經(jīng)濟(jì)性設(shè)計的過程之中，要在正確認(rèn)識土木工程結(jié)構(gòu)中安全性與經(jīng)濟(jì)性設(shè)計基本內(nèi)涵的前提下，從宏觀角度上進(jìn)行出發(fā)，結(jié)合土木工程的實(shí)際使用需求來進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)控，優(yōu)化計算形式，實(shí)現(xiàn)精細(xì)化的設(shè)計，才能夠全面提升土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量。

2、在土木工程結(jié)構(gòu)中加強(qiáng)安全性與經(jīng)濟(jì)性設(shè)計的具體措施

2.1 細(xì)化土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計方案中的相關(guān)內(nèi)容

在常規(guī)的土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計方案的制定過程之中，有工程結(jié)構(gòu)的基本形式、工程規(guī)模、抗震設(shè)計等多種內(nèi)容，所以還需要結(jié)合土工工程結(jié)構(gòu)的實(shí)際設(shè)計需求，針對土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計方案中的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行細(xì)化，為建立全過程的土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計體系奠定基礎(chǔ)。

首先需要提前針對所施工的區(qū)域進(jìn)行方案的布置與測量，加強(qiáng)對于相關(guān)細(xì)節(jié)的探討。以防震抗震的結(jié)構(gòu)設(shè)計為例，其主要的抗震設(shè)計除了要滿足土木工程的使用要求之外，還要達(dá)到我國的《建筑結(jié)構(gòu)抗震性態(tài)設(shè)計通則》、《建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計規(guī)范》等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)[2]，依照傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計，僅僅是以保障生命安全作為唯一的參考目標(biāo)，在保證主體結(jié)構(gòu)不坍塌的基礎(chǔ)之上，允許建筑出現(xiàn)一定程度上的破損問題；但是隨著建筑的不斷發(fā)展以及技術(shù)的不斷進(jìn)步，在設(shè)計方面還要轉(zhuǎn)變原有的觀念，真正以保障生命安全作為基本目標(biāo)進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)的有效設(shè)計，才能夠提升土木工程結(jié)構(gòu)中的抗震能力，保護(hù)好人們的生命安全。

所以在前期的設(shè)計過程之中，要從多個角度去考慮建筑抗震設(shè)計，比如建筑的使用目的、建造的初期預(yù)算，對于抗地震破壞的實(shí)際預(yù)期等，從而綜合所有的因素來為土木工程選擇相應(yīng)的結(jié)構(gòu)性態(tài)；這就需要攻克土木工程結(jié)構(gòu)中抗震設(shè)計難題問題，從而通過多元化的理論與方式來結(jié)構(gòu)直接能夠獲得的震感，從而將設(shè)計方法以及工程應(yīng)用有機(jī)結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的持續(xù)攻關(guān)。

2.2 優(yōu)化土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中的計算環(huán)節(jié)

在土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中有較多的計算內(nèi)容，所以需要從優(yōu)化計算環(huán)節(jié)的角度進(jìn)行著手，通過多角度的計算設(shè)計優(yōu)化，來建立完善的土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計體系[3]。從安全性這一方面來看，則需要建立相應(yīng)的土木工程結(jié)構(gòu)模型，比如在抗震設(shè)計之中，就可以根據(jù)地震的危險狀況，建立全概率的抗震性態(tài)設(shè)防體系，建立完善的標(biāo)準(zhǔn)決策模型，以此來加強(qiáng)結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)的相關(guān)計算。

而在工程負(fù)載計算之中則需要根據(jù)相應(yīng)的測量數(shù)據(jù)進(jìn)行計算，避免存在根據(jù)經(jīng)驗(yàn)判斷的形式，正常在結(jié)構(gòu)測算的過程之中，需要結(jié)合工程部件的實(shí)際性能以及結(jié)構(gòu)件配件的使用狀況，來進(jìn)一步進(jìn)行系數(shù)的組合值判斷，用完善的標(biāo)準(zhǔn)值系數(shù)來實(shí)現(xiàn)施工參數(shù)的有序測定。因?yàn)樵趨?shù)計算以及負(fù)荷計算的過程之中，有內(nèi)部負(fù)載計算以及外部負(fù)載計算兩個方面，要利用兩個方面有機(jī)結(jié)合起來的形式，來確定相關(guān)的計算參數(shù)。以荷載計算為例，往往荷載在結(jié)構(gòu)上所產(chǎn)生的內(nèi)力，能夠使得土木工程的結(jié)構(gòu)出現(xiàn)相應(yīng)的位移、裂縫、應(yīng)變等相應(yīng)的現(xiàn)象，這都是荷載效應(yīng)的具體體現(xiàn)，所以為了掌握荷載在結(jié)構(gòu)上所產(chǎn)生的內(nèi)力以及變形程度，需要通過計算進(jìn)行明確，通過分解力的形式來明確集中荷載與均勻分布荷載的相關(guān)數(shù)值，然后設(shè)計出最為合理的設(shè)計方案。其次在預(yù)算計算以及成本控制方面，要注重提升管理的規(guī)范性，要將計算內(nèi)容進(jìn)行細(xì)化，才能夠提升計算形式的有效性，將土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計向制度化、規(guī)范化管理方向進(jìn)行轉(zhuǎn)變。

結(jié)語：

目前的土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中還有很大的發(fā)展空間，要在正確認(rèn)識土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中加強(qiáng)經(jīng)濟(jì)性、安全性重要意義的基礎(chǔ)之上，進(jìn)一步優(yōu)化土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中的計算環(huán)節(jié)，并且細(xì)化土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計方案中的實(shí)際內(nèi)容，在掌握土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的發(fā)展需求的前提下，提升土木工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定程度，在帶給人們舒適、穩(wěn)定、安全的建筑環(huán)境的同時還要降低工程建設(shè)成本，以此促進(jìn)社會效益、經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益三者的有機(jī)結(jié)合，并且推動土木工程建設(shè)的開展。