探討土建結(jié)構(gòu)工程的安全性

王雅雷 張洪永

摘 要：結(jié)構(gòu)安全性是結(jié)構(gòu)防止破壞倒塌的能力，是結(jié)構(gòu)工程最重要的質(zhì)量指標(biāo)。結(jié)構(gòu)工程的安全性主要決定于結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與施工水準(zhǔn)，也與結(jié)構(gòu)的正確使用（維護(hù)、檢測(cè)）有關(guān)，而這些又與土建工程法規(guī)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（規(guī)范、規(guī)程、條例等）的合理設(shè)置及運(yùn)用相關(guān)聯(lián)。

關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)；工程安全性

土建結(jié)構(gòu)的安全性就是指防止破壞倒塌的一種能力，它也是結(jié)構(gòu)工程非常重要的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，而結(jié)構(gòu)工程的安全性也是主要由于施工的水平和結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，并且與結(jié)構(gòu)的正確維護(hù)、檢測(cè)有關(guān)，這些又與土建工程法規(guī)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)合理設(shè)置及運(yùn)用有相當(dāng)?shù)年P(guān)聯(lián)性。

1 我國(guó)關(guān)于土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全性的規(guī)范要求

1.1 安全系數(shù)值要達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)

我國(guó)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中提出土建結(jié)構(gòu)樓板的活荷載應(yīng)該要在200kg左右并規(guī)定了荷載的分項(xiàng)系數(shù)與材料強(qiáng)度分項(xiàng)系數(shù)。這些系數(shù)在一定程度上反應(yīng)出結(jié)構(gòu)的安全度。規(guī)范中設(shè)計(jì)了結(jié)構(gòu)的安全系數(shù)來(lái)表明結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)具備的安全儲(chǔ)備需要。一般來(lái)講安全系數(shù)值越高則安全性越大土建結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定。

1.2 結(jié)構(gòu)整體要牢固

在土建結(jié)構(gòu)中無(wú)論是結(jié)構(gòu)的構(gòu)件或是整個(gè)結(jié)構(gòu)都必須要具備良好的承載能力和牢固性。只有這樣才能使結(jié)構(gòu)在遭受較大程度的破壞時(shí)不會(huì)出現(xiàn)大面積坍塌現(xiàn)象從而提高建筑的安全性。也就是說(shuō)結(jié)構(gòu)不但要局部具有很強(qiáng)的抗破壞能力，還要具備不對(duì)稱的結(jié)構(gòu)破壞。而結(jié)構(gòu)的牢固性一般需要要求結(jié)構(gòu)具備良好的言行和一定的冗余度，以便在地震、火災(zāi)、爆炸等各種災(zāi)難發(fā)生時(shí)結(jié)構(gòu)能夠盡最大程度的保證其整體性從而減少人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。如在發(fā)生強(qiáng)烈地震時(shí)建筑結(jié)構(gòu)的牢固性若很高就能有效降低人員傷亡否則則極可能帶來(lái)巨大損失。

1.3 結(jié)構(gòu)整體要安全

我國(guó)土建結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與施工的規(guī)范主要放在各種荷載作用下的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度上了只考慮工程的耐久性而對(duì)環(huán)境耐久性如干濕、凍融等大氣侵蝕的考慮有著嚴(yán)重的不足?；炷两Y(jié)構(gòu)因鋼筋銹蝕或混凝土腐蝕導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)安全事故的危害很嚴(yán)重啟損害了結(jié)構(gòu)的承載力的安全性從某種程度上提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載能力的安全設(shè)置水準(zhǔn)也是對(duì)結(jié)構(gòu)的耐久性與結(jié)構(gòu)的使用壽命很有宜的。

2 加強(qiáng)土建結(jié)構(gòu)安全規(guī)范設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)的建議

2.1 構(gòu)件承載能力安全性

從建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件安全性上來(lái)看，主要有兩個(gè)因素，一個(gè)是建筑結(jié)構(gòu)自身所需要的最大承受的荷載，即荷載標(biāo)準(zhǔn)值，例如對(duì)于某辦公商用樓來(lái)說(shuō)，建筑樓板結(jié)構(gòu)所承受的荷載標(biāo)準(zhǔn)值為150kg/mZ（1959年規(guī)定），而現(xiàn)在新的荷載標(biāo)準(zhǔn)值為20okg/擴(kuò)，國(guó)外某些國(guó)家的荷載標(biāo)準(zhǔn)值會(huì)大一些，如美國(guó)的荷載標(biāo)準(zhǔn)值為24k0g/擴(kuò)，而英國(guó)的荷載標(biāo)準(zhǔn)值為25okg/擴(kuò)；另一個(gè)是建筑荷載分項(xiàng)系數(shù)值與材料強(qiáng)度分項(xiàng)系數(shù)，在計(jì)算荷載對(duì)建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件的作用時(shí)，利用荷載分項(xiàng)系數(shù)來(lái)確定荷載標(biāo)準(zhǔn)值，而對(duì)于建筑構(gòu)件計(jì)算固有承載能力時(shí)，則需要借助于構(gòu)件材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值來(lái)實(shí)現(xiàn)，這些量值系數(shù)所實(shí)現(xiàn)的是對(duì)建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件在給定的荷載條件下所能承受的安全度，并作為工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的安全系數(shù)。從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可靠性上來(lái)看，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中成為分項(xiàng)系數(shù)，都是對(duì)結(jié)構(gòu)安全性設(shè)置的基本參數(shù)，其值系數(shù)越大，表明工程結(jié)構(gòu)安全度越高。

2.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的概率可靠度設(shè)計(jì)方法

在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候，要保證設(shè)計(jì)規(guī)范非?？煽?，同時(shí)，要對(duì)各個(gè)行業(yè)的設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行統(tǒng)一，這樣能夠更好的保證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可靠性。在對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行研究的時(shí)候，對(duì)其可靠度要進(jìn)行很好的分析，這樣能夠更好的在設(shè)計(jì)的時(shí)候提出疑問(wèn)，將出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行解決。我國(guó)在相關(guān)的規(guī)范方面可靠度是非常好的，因此，也能夠保證可靠度設(shè)計(jì)方法更加的清晰，在安全系數(shù)方面更加的科學(xué)合理。在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中，可靠度設(shè)計(jì)方法也是存在著自身的缺陷，因此，要進(jìn)行更好的改善。在對(duì)結(jié)構(gòu)安全性進(jìn)行考慮的時(shí)候，存在著不確定性和復(fù)雜性的影響因素，因此，安全系數(shù)不能得到很好的保證?，F(xiàn)在的設(shè)計(jì)規(guī)范在可靠度方法方面非常的不成熟，也存在著一定的缺陷，因此，對(duì)安全系數(shù)要進(jìn)行更好的綜合考慮，這樣能夠保證土建結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性。

2.3 開(kāi)展安全監(jiān)測(cè)設(shè)施的更新和改造分析

建筑物工作性態(tài)、保障工程安全運(yùn)行的一個(gè)重要的依據(jù)就是安全監(jiān)測(cè)資料。當(dāng)建筑物出現(xiàn)變形、位移和裂縫時(shí)我們就可以依靠原型觀測(cè)資料去評(píng)價(jià)這個(gè)建筑物的安全性月前大多數(shù)地區(qū)都是以效應(yīng)量的變化趨勢(shì)去作為評(píng)估的依據(jù)。但是由于各種原因在中小型的水工混凝土建筑物中，這樣的觀測(cè)設(shè)施還是比較缺乏的，有些地方甚至是沒(méi)有監(jiān)測(cè)設(shè)施的這就會(huì)導(dǎo)致在安全檢測(cè)和評(píng)估分析時(shí)，我們只能靠一些有經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)人員和專家去進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的檢查然后才對(duì)照規(guī)范去開(kāi)展復(fù)核和計(jì)算最后根據(jù)類似的工程去開(kāi)展安全性的評(píng)價(jià)。從安全性的評(píng)價(jià)復(fù)雜性可以看出我們可以采用觀測(cè)資料和現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)相結(jié)合的分析方法去進(jìn)行評(píng)估，爭(zhēng)取全面的、正確的去評(píng)價(jià)一個(gè)建筑物的安全狀況。所以對(duì)于開(kāi)展安全監(jiān)測(cè)設(shè)施的先進(jìn)化程度是有必要的。

2.4 創(chuàng)新、推廣新技術(shù)提高工程安全性

隨著科技的進(jìn)步，土建工程建設(shè)技術(shù)也得到了極大地提高，由原來(lái)單一技術(shù)發(fā)展成多元化的技術(shù)。新工藝、新設(shè)備、新技術(shù)的出現(xiàn)和推廣，使很多過(guò)去的極難解決的問(wèn)題都迎刃而解，這樣不僅大大降低了建設(shè)成本，也讓土建工程的安全性有了極大地提高。在這其中土建結(jié)構(gòu)裂縫監(jiān)測(cè)技術(shù)的更新和推廣最具代表性。在過(guò)去監(jiān)測(cè)土建結(jié)構(gòu)的裂縫時(shí)，我們主要應(yīng)用的傳統(tǒng)的超聲回彈綜合法以及射線法。超聲回彈綜合法主要應(yīng)用在進(jìn)行檢測(cè)時(shí)要求兩個(gè)被測(cè)物有兩個(gè)相對(duì)臨界面，但是超聲回彈綜合法對(duì)于他們的穿透深度是有著很大的限制。同時(shí)，這種方法還會(huì)受到結(jié)構(gòu)物材料中的鋼筋和含水量的影響；而應(yīng)用射線法時(shí)，不僅它的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試難度非常大，而且射線的使用還會(huì)對(duì)測(cè)試者的身體帶來(lái)傷害。

現(xiàn)在最受各國(guó)青睞的技術(shù)是光纖傳感網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)。光纖傳感網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于：靈活、精度高、抗電磁干擾，且可靠耐用。將光纖預(yù)埋在混凝土中，通過(guò)光纖光強(qiáng)的變更來(lái)監(jiān)測(cè)裂縫的產(chǎn)生；通過(guò)光纖光強(qiáng)的衰減曲線可以確定裂縫的位置，實(shí)現(xiàn)混凝土內(nèi)部散布監(jiān)測(cè)，從而極大程度上提高了土建工程的安全性監(jiān)測(cè)。

2.5 土建工程使用過(guò)程中的安全性，應(yīng)有定期的檢測(cè)和正常的維護(hù)修理加以保證

對(duì)于重要土建工程，我國(guó)尚無(wú)必須進(jìn)行安全檢測(cè)的法規(guī)。在基礎(chǔ)設(shè)施工程的投資上有重新建，輕維修的傾向，不利于工程壽命和投資效益。建議對(duì)公共基礎(chǔ)設(shè)施和公共建筑物，在其使用期內(nèi)實(shí)施強(qiáng)制性的定期安全檢測(cè)。為此，需要制定法規(guī)，編制相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；對(duì)于土建結(jié)構(gòu)工程的檢測(cè)與評(píng)估，需要建立從業(yè)人員的注冊(cè)制度和從業(yè)機(jī)構(gòu)的資質(zhì)認(rèn)證與監(jiān)管體制。凡屬已建工程的安全診斷也可一并歸入這一行業(yè)。合理設(shè)置土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全水準(zhǔn)，必須考慮工程失效的風(fēng)險(xiǎn)后果，社會(huì)的財(cái)富與資源供給，乃至公眾的意向等多種因素5隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)形勢(shì)的巨大變化，有必要重新審視現(xiàn)行土建結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)規(guī)范的安全設(shè)置水準(zhǔn)，建議主管部門(mén)組織論證。在建筑結(jié)構(gòu)的安全設(shè)置水準(zhǔn)上，建議進(jìn)一步收集不同意見(jiàn)，包括商品房消費(fèi)者的意向。我國(guó)不同地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平懸殊，在建筑物安全性和耐久性的要求上是否需要區(qū)別對(duì)待也值得探討。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，結(jié)構(gòu)安全性土建結(jié)構(gòu)工程施工中的基本質(zhì)量要求，在當(dāng)前建筑市場(chǎng)不斷形成，建筑行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈的情況下必須要進(jìn)一步的完善結(jié)構(gòu)安全設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)頒布相關(guān)法律政策，以規(guī)范建筑市場(chǎng)監(jiān)督施工單位嚴(yán)格按照要求進(jìn)行施工設(shè)計(jì)。并積極采取各種措施來(lái)提高土建結(jié)構(gòu)的安全性捉進(jìn)我國(guó)建筑行業(yè)的發(fā)展。

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