土木工程結(jié)構(gòu)薄弱處研究

趙澤宇

（山西太行建設(shè)開(kāi)發(fā)有限公司 030000）

盡管現(xiàn)階段我國(guó)建筑行業(yè)得到了較大的發(fā)展，各類(lèi)新型土木工程結(jié)構(gòu)也層出不窮，但是土木工程結(jié)構(gòu)的質(zhì)量安全卻未得到較大的提升。土木工程結(jié)構(gòu)薄弱處作為影響其質(zhì)量的一項(xiàng)重要因素，因此在實(shí)際的土木工程建設(shè)的過(guò)程中，做好對(duì)其薄弱處的分析，不僅可以有效的防止土木工程結(jié)構(gòu)安全事故的發(fā)生，還可以在較大程度上促進(jìn)建筑行業(yè)的健康有序發(fā)展。

1 土木工程結(jié)構(gòu)薄弱處概述

1.1 土木工程結(jié)構(gòu)薄弱處可以影響土木工程結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性

引發(fā)土木工程結(jié)構(gòu)安全事故的因素有很多，其中較為重要的因素就是結(jié)構(gòu)薄弱處的構(gòu)建受到了荷載的變化，環(huán)境侵蝕以及材料老化等問(wèn)題后，其相關(guān)構(gòu)件功能失效，導(dǎo)致薄弱處的承載力急劇下降，造成整個(gè)土木工程結(jié)構(gòu)出現(xiàn)坍塌或者其他安全事故，嚴(yán)重影響了土木工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

1.2 土木工程結(jié)構(gòu)薄弱處損壞程度

在實(shí)際的土木工程結(jié)構(gòu)中，土木工程結(jié)構(gòu)的薄弱處并不是理論上依據(jù)設(shè)計(jì)方案推算出的結(jié)構(gòu)受力最大的地方，這兩者在其結(jié)構(gòu)使用中存在著本質(zhì)上的區(qū)別。隨著土木工程結(jié)構(gòu)使用時(shí)間的增加，其結(jié)構(gòu)中的各個(gè)構(gòu)件也會(huì)受到環(huán)境等多種因素的影響，正是由于這些因素的存在，導(dǎo)致了結(jié)構(gòu)中相關(guān)構(gòu)件會(huì)出現(xiàn)一定程度的損壞。其中，環(huán)境因素對(duì)于構(gòu)件的損壞程度最大。除此之外，在土木工程結(jié)構(gòu)薄弱處構(gòu)件的使用過(guò)程中，其受到的影響程度不同，對(duì)于構(gòu)件的損壞程度也有所不同[1]。

1.3 土木工程結(jié)構(gòu)薄弱處受力特點(diǎn)

土木工程結(jié)構(gòu)薄弱處最大的一個(gè)特點(diǎn)就是其受力特點(diǎn)，與其他結(jié)構(gòu)處不同，其受力特點(diǎn)為抗力與實(shí)際內(nèi)力最為接近。這也從另一個(gè)角度說(shuō)明，在土木工程結(jié)構(gòu)中，在外荷載力變化影響下的各個(gè)構(gòu)件的內(nèi)力變化也是多種多樣。因此，在實(shí)際的土木工程受力過(guò)程中，薄弱處的抗力與實(shí)際內(nèi)力是最為接近的，這與理論中薄弱處是整個(gè)結(jié)構(gòu)中內(nèi)力最大觀(guān)點(diǎn)是不一致的，這也是土木工程結(jié)構(gòu)薄弱處最大的一個(gè)特點(diǎn)。

2 土木工程結(jié)構(gòu)薄弱處受損的原因分析

2.1 自然因素造成的結(jié)構(gòu)薄弱處受損

造成土木工程結(jié)構(gòu)薄弱處受損的自然因素有很多，例如火災(zāi)、洪水、颶風(fēng)、地震等。正是由于這些不可抗拒的自然因素存在，往往會(huì)對(duì)整個(gè)土木工程結(jié)構(gòu)造成非常大影響，輕者給結(jié)構(gòu)外觀(guān)造成一定的破壞，重者則會(huì)引起結(jié)構(gòu)倒塌，影響人們正常的生產(chǎn)生活以及社會(huì)的穩(wěn)定發(fā)展[2]。除此之外，隨著土木工程結(jié)構(gòu)使用時(shí)間的逐漸增長(zhǎng)，自然環(huán)境因素中風(fēng)沙侵蝕對(duì)于結(jié)構(gòu)薄弱處的破壞也是不容小覷的，風(fēng)沙侵蝕盡管短時(shí)間內(nèi)不會(huì)對(duì)土木工程結(jié)構(gòu)造成破壞，但是長(zhǎng)期的侵蝕極易造成相關(guān)構(gòu)件的功能失效，進(jìn)而影響整個(gè)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

2.2 人為因素造成的結(jié)構(gòu)薄弱處受損

除了自然因素造成的結(jié)構(gòu)薄弱處受損，人為因素對(duì)于土木結(jié)構(gòu)薄弱處破壞也產(chǎn)生著非常大的影響，筆者從施工因素、設(shè)計(jì)因素兩個(gè)方面入手，對(duì)造成結(jié)構(gòu)薄弱處的破壞的人為因素進(jìn)行了分析。

2.2.1 施工方面的因素

土木工程施工作為土木工程建設(shè)中較為重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，在保證土木工程結(jié)構(gòu)質(zhì)量方面具有著非常深遠(yuǎn)的影響。但是由于現(xiàn)階段施工過(guò)程中諸多問(wèn)題的存在，施工因素也成為了土木工程薄弱處受損的一個(gè)重要人為因素：①現(xiàn)階段我國(guó)土木工程結(jié)構(gòu)施工技術(shù)較差，在整個(gè)施工過(guò)程中，很多施工人員在進(jìn)行施工時(shí)并未滿(mǎn)足相關(guān)研究，在焊接過(guò)程中存在著嚴(yán)重的缺陷，這樣一來(lái)，使得薄弱處施工質(zhì)量很難得到相應(yīng)的保證；②使施工質(zhì)量問(wèn)題，施工質(zhì)量不合格使現(xiàn)階段最為常見(jiàn)的一個(gè)問(wèn)題，很多施工單位為了一己私利，在進(jìn)行施工的過(guò)程中，偷工減料或者使用不達(dá)標(biāo)的建筑材料，嚴(yán)重影響了整個(gè)結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，導(dǎo)致事故頻發(fā)；③施工工藝不符合要求，很多施工單位再進(jìn)行施工時(shí)，盡管已經(jīng)設(shè)定好了設(shè)計(jì)方案以及施工方案，但是在實(shí)際的施工過(guò)程中，施工人員并未按照相應(yīng)的要求進(jìn)行施工工藝的選擇，導(dǎo)致施工工藝選擇不當(dāng)，嚴(yán)重影響了整個(gè)建筑的合理性與科學(xué)性，這樣極易引發(fā)安全事故。

2.2.2 其他因素

在設(shè)計(jì)方面，相關(guān)設(shè)計(jì)人員往往由于對(duì)結(jié)構(gòu)特性認(rèn)識(shí)不足或者對(duì)結(jié)構(gòu)規(guī)律分析不深入，都會(huì)對(duì)設(shè)計(jì)方案的科學(xué)性以及合理性造成較大的影響，進(jìn)而影響到整個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性及穩(wěn)定行[3]；在管理運(yùn)營(yíng)方面，由于很多結(jié)構(gòu)在其使用的過(guò)程中常年都是超負(fù)荷運(yùn)行，因此，在實(shí)際的管理運(yùn)營(yíng)方面，相關(guān)人員對(duì)于結(jié)構(gòu)剩余強(qiáng)度鑒定不準(zhǔn)確，并根據(jù)鑒定數(shù)據(jù)制定相應(yīng)的維護(hù)方案，這樣一來(lái)，結(jié)構(gòu)維護(hù)方案的科學(xué)性及真實(shí)性就很難得到保證，最終出現(xiàn)安全事故；在輔助支撐方面，現(xiàn)階段影響我國(guó)土木結(jié)構(gòu)薄弱處受損的一項(xiàng)重要因素就是輔助支撐因素，由于輔助支撐設(shè)備的穩(wěn)定性不足、腳手架搭建不合理，加之人為因素破壞，導(dǎo)致我國(guó)土木工程結(jié)構(gòu)的耐久性得不到較好的保證，嚴(yán)重影響了我國(guó)土木工程的發(fā)展；在材料方面，在土木工程使用過(guò)程中，由于其使用年限的增長(zhǎng)，很多材料往往受自然因素的影響會(huì)受到一定的侵蝕，這樣就很容易造成結(jié)構(gòu)內(nèi)部基本構(gòu)件因?yàn)槭軗p而造成承載力水平的降低，加之在施工材料選擇方面，材料的實(shí)際質(zhì)量也很難得到保證，時(shí)間一長(zhǎng)，極易導(dǎo)致事故發(fā)生。

3 土木工程結(jié)構(gòu)薄弱處優(yōu)化方法分析

3.1 對(duì)結(jié)構(gòu)的疲勞壽命和各部分構(gòu)件的內(nèi)力進(jìn)行計(jì)算

在進(jìn)行結(jié)構(gòu)疲勞壽命以及各部分構(gòu)件內(nèi)力計(jì)算時(shí)，應(yīng)根據(jù)外荷載變化以及建筑材料由于其性能下降而引起的剛度變化對(duì)其內(nèi)力分布進(jìn)行計(jì)算，此外，還應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)中由于與動(dòng)力荷載引起的疲勞效應(yīng)進(jìn)行分析和計(jì)算，并結(jié)合計(jì)算出的實(shí)際數(shù)據(jù)，制定有效的優(yōu)化方案，在此基礎(chǔ)上延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)的疲勞壽命，優(yōu)化薄弱處性能。

3.2 對(duì)結(jié)構(gòu)中各個(gè)構(gòu)件的實(shí)際承載力進(jìn)行計(jì)算

在實(shí)際的土木工程結(jié)構(gòu)薄弱處優(yōu)化過(guò)程中，除了對(duì)結(jié)構(gòu)的疲勞壽命和各部分構(gòu)件內(nèi)力計(jì)算外，還應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)中各個(gè)構(gòu)件的實(shí)際承載力進(jìn)行計(jì)算。通過(guò)對(duì)土木工程結(jié)構(gòu)中建筑材料實(shí)際的技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行計(jì)算，結(jié)合由于鋼筋銹蝕引起鋼筋和混凝土粘結(jié)力下降以及結(jié)構(gòu)裂縫引起的混凝土構(gòu)件截面減小等因素，制定相應(yīng)的設(shè)計(jì)方案，選擇合適的施工工藝，從而提高薄弱處的承載力，從而在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化。

綜上，盡管我國(guó)現(xiàn)階段的土木工程建設(shè)發(fā)展迅速，但是由于近年來(lái)安全事故頻發(fā)，導(dǎo)致人們對(duì)于土木工程結(jié)構(gòu)安全性的關(guān)注程度越來(lái)越高。土木結(jié)構(gòu)薄弱處作為影響整個(gè)土木工程結(jié)構(gòu)安全性的重要因素，做好其優(yōu)化工作，不僅有利于減少土木工程建筑事故的發(fā)生，還可以在較大程度上提高我國(guó)土木工程結(jié)構(gòu)建設(shè)水平，對(duì)于實(shí)現(xiàn)我國(guó)土木工程技術(shù)的長(zhǎng)期有效發(fā)展有著非常積極的意義。

[1]關(guān)金建.土木工程結(jié)構(gòu)薄弱處分析[J].綠色環(huán)保建材：1～3.

[2]陳孝峰.土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題及對(duì)策[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2017（13）：102～103.

[3]李寧，王海榮.土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全問(wèn)題及策略分析[J].江西建材，2017（06）：57+61.