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

戴暉

【摘?要】近年來(lái)，隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展以及土木工程建筑的不斷增多，人們開(kāi)始對(duì)土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作提出越來(lái)越高的要求。增強(qiáng)建筑安全性，提高建筑經(jīng)濟(jì)性是土木工程的最終目的，所以各建筑企業(yè)必須予以高度重視。本文簡(jiǎn)要敘述土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全性與經(jīng)濟(jì)性之間的關(guān)系，對(duì)其在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中存在的問(wèn)題進(jìn)行詳細(xì)分析，并針對(duì)問(wèn)題提出有效性解決對(duì)策，以期為今后土木工程的建筑提供強(qiáng)有力參考依據(jù)。

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

現(xiàn)階段，因土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理或施工管理不當(dāng)而導(dǎo)致意外事故產(chǎn)生率越來(lái)越高，例如樓盤(pán)倒塌、橋梁塌陷、地鐵下陷等，給各建筑企業(yè)帶來(lái)許多不必要的經(jīng)濟(jì)損失。因此，各建筑企業(yè)必須在“工程質(zhì)量終身制”的前提下，加強(qiáng)土木工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，只有這樣才能最大限度地提升其安全性與經(jīng)濟(jì)性，達(dá)到推動(dòng)我國(guó)建筑業(yè)不斷向前發(fā)展的目的。

1.土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全性與經(jīng)濟(jì)性之間的關(guān)系

在確保建筑主體的條件下，既能實(shí)現(xiàn)使用要求又能滿足安全需求是土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作的主要目的。由于我國(guó)社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展過(guò)于迅猛，所以土木工程已把建筑經(jīng)濟(jì)性作為設(shè)計(jì)核心，從而忽略了結(jié)構(gòu)的安全性。針對(duì)這一情況，各建筑企業(yè)必須做好結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全性與經(jīng)濟(jì)性之間的平衡工作，以降低生產(chǎn)成本，提高建筑安全性。

根據(jù)有關(guān)實(shí)踐結(jié)果表明，土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作缺乏經(jīng)濟(jì)性約束，就會(huì)加大設(shè)計(jì)結(jié)果與投資限制之間的差距，例如在設(shè)計(jì)混凝土結(jié)構(gòu)時(shí)，為了保證工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、安全性和可靠性，其設(shè)計(jì)與計(jì)算工作均按照有關(guān)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，使得生產(chǎn)成本越來(lái)越高，也就是說(shuō)安全性與經(jīng)濟(jì)性之間存在著相互排斥的矛盾關(guān)系。

2.土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中存在的問(wèn)題

2.1缺乏牢固性

建筑物質(zhì)量取決于工程設(shè)計(jì)的整體牢固性，若工程設(shè)計(jì)牢固，那么局部有質(zhì)量問(wèn)題，也不會(huì)對(duì)建筑物的安全性造成嚴(yán)重影響，這主要是因?yàn)榫植抠|(zhì)量問(wèn)題不會(huì)引起大面積塌陷，使得生命財(cái)產(chǎn)安全得以保障。因此，土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須具備良好的冗余度與延展性，這樣不僅能夠提高建筑物的整體牢固性，還可以降低因自然災(zāi)害或人為禍害造成的損失。

2.2缺乏規(guī)范性

從土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理可知，其安全性與諸多因素有關(guān)，例如建筑結(jié)構(gòu)的使用周期、最大承載力和牢固性等，這些因素均會(huì)對(duì)土木工程結(jié)構(gòu)的安全性造成嚴(yán)重影響?？偟膩?lái)說(shuō)，我國(guó)土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作缺乏規(guī)范性，且遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到發(fā)達(dá)國(guó)家的建筑水平。

2.3缺乏耐久性

由于我國(guó)氣候環(huán)境各不相同，所以土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的需求也各不一致。我國(guó)土地面積寬闊，氣候條件與地形條件復(fù)雜，地理環(huán)境差異大，有關(guān)法律很難針對(duì)氣候條件、地形條件和地理環(huán)境規(guī)定土木工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作，因而導(dǎo)致建筑物的耐久性不足。

2.4缺乏抗震性

展開(kāi)土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，如果重柱設(shè)計(jì)的橫截面積較小，那么工程成本就會(huì)得到顯著降低，但在外來(lái)壓力的作用下，重柱極易出現(xiàn)損壞或開(kāi)裂等情況，這不僅縮短了建筑物的使用周期，還降低了建筑物的安全性，使整個(gè)工程受到嚴(yán)重性威脅。

3.增強(qiáng)土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全性的解決對(duì)策

3.1增強(qiáng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范性

目前，我國(guó)已制定了許多與土木工程安全性有關(guān)的法律法規(guī)，并要求貫徹落實(shí)到實(shí)際工作中。在土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員必須根據(jù)建筑設(shè)計(jì)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)整個(gè)工程進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，以徹底解決建筑工程的各項(xiàng)安全隱患，使整個(gè)建筑物的安全性與穩(wěn)固性得到良好保障。此外，如果施工單位發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)圖紙存在不規(guī)范問(wèn)題，就要立即停止施工，并將設(shè)計(jì)圖紙交予工程開(kāi)發(fā)商，以便提出有效性解決對(duì)策。

3.2增強(qiáng)工作人員的安全意識(shí)

設(shè)計(jì)在土木工程建設(shè)中是至關(guān)重要的組成部分之一，所以設(shè)計(jì)人員一定要充分了解和掌握工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的精確性與復(fù)雜性，熟知其理論知識(shí)與操作技能，根據(jù)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ魉悸穼⒗碚撝R(shí)與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)有效結(jié)合起來(lái)，只有這樣才能確保建筑物的安全性。同時(shí)，設(shè)計(jì)人員還要明確工程土質(zhì)狀況與地基狀況，通過(guò)總結(jié)、反思和經(jīng)驗(yàn)積累來(lái)保障設(shè)計(jì)圖紙的準(zhǔn)確性。

3.3增強(qiáng)地基結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

地基是土木工程建筑的核心，也是設(shè)計(jì)人員最重視的工作部分，其在很大程度上決定著工程的總體質(zhì)量，所以各建筑企業(yè)做好地基結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)工作。工程后期設(shè)計(jì)任務(wù)和結(jié)構(gòu)安全均取決于地基設(shè)計(jì)，也就是說(shuō)地基設(shè)計(jì)決定著后期設(shè)計(jì)任務(wù)與整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)的安全性。展開(kāi)地基設(shè)計(jì)工作時(shí)，設(shè)計(jì)人員必須全方位考慮當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)、土層、水位、溫度、建筑功能與施工條件等各項(xiàng)因素，只有這樣才能確保地基安全，提高整體施工質(zhì)量。

3.4增強(qiáng)設(shè)計(jì)工作的全面性和準(zhǔn)確性

在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)采用科學(xué)化、系統(tǒng)化管理方式來(lái)細(xì)化整個(gè)土木工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，也就是細(xì)致劃分設(shè)計(jì)項(xiàng)目與設(shè)計(jì)內(nèi)容，逐步完善與審核設(shè)計(jì)子項(xiàng)目，以確保設(shè)計(jì)項(xiàng)目與設(shè)計(jì)內(nèi)容的完整性、全面性。展開(kāi)設(shè)計(jì)工作時(shí)，如果某個(gè)項(xiàng)目或參數(shù)被遺漏，那么整個(gè)工程的安全性就會(huì)不斷降低，所以各設(shè)計(jì)人員必須嚴(yán)格管理、監(jiān)控與審核整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程，只有這樣才能保證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的完整與準(zhǔn)確。

4.提高土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性

4.1控制管理成本

選擇設(shè)計(jì)部門(mén)時(shí)，采取公開(kāi)招標(biāo)方式，并嚴(yán)格遵循招標(biāo)準(zhǔn)則，確保整個(gè)招標(biāo)過(guò)程做到公平、公正、公開(kāi);選擇設(shè)計(jì)方案時(shí)，綜合分析競(jìng)標(biāo)者提供的設(shè)計(jì)方案是否安全，滿足安全條件后，再擇優(yōu)選取經(jīng)濟(jì)性高的設(shè)計(jì)方案。通過(guò)上述措施，不僅能夠取得物美價(jià)廉的設(shè)計(jì)方案，還能夠有效降低生產(chǎn)成本，使建筑企業(yè)獲得最大化經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。

4.2控制設(shè)計(jì)成本

在實(shí)際土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，通常會(huì)采用標(biāo)準(zhǔn)圖來(lái)規(guī)范工程設(shè)計(jì)，降低設(shè)計(jì)人員的工作責(zé)任。標(biāo)準(zhǔn)圖雖然可以減少設(shè)計(jì)量，防止錯(cuò)誤產(chǎn)生，加快結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)度，但會(huì)大大增加工程造價(jià)，這主要是因?yàn)樵O(shè)計(jì)人員大多依照相關(guān)的安全規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)對(duì)工程標(biāo)準(zhǔn)圖形進(jìn)行選擇，也就是說(shuō)設(shè)計(jì)成本取決于標(biāo)準(zhǔn)高低。針對(duì)這一情況，各建筑企業(yè)應(yīng)積極鼓勵(lì)設(shè)計(jì)人員采用合理科學(xué)的設(shè)計(jì)思路與設(shè)計(jì)方法，將自身效用充分發(fā)揮出來(lái)，不要一味采用標(biāo)準(zhǔn)圖設(shè)計(jì)，只有這樣才能顯著降低生產(chǎn)成本，確保結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性。

4.3控制內(nèi)部成本

準(zhǔn)備施工前，一定要做好各部門(mén)間的協(xié)調(diào)工作，以便得到更多幫助和更準(zhǔn)確的資料，最終達(dá)到降低生產(chǎn)成本的目的。土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)除了與施工項(xiàng)目有關(guān)外，還與地質(zhì)勘查資料、地質(zhì)勘查數(shù)據(jù)和檢驗(yàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)等多種輔助性資料有關(guān)，所以各部門(mén)之間必須團(tuán)結(jié)合作，給設(shè)計(jì)人員提供大量準(zhǔn)確性資料與數(shù)據(jù)，幫助其提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性。由于氣候環(huán)境、地形條件、地質(zhì)結(jié)構(gòu)等各項(xiàng)因素不僅會(huì)影響到工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)與安全需求，還會(huì)影響到其經(jīng)濟(jì)性與安全性，所以各部門(mén)一定要團(tuán)結(jié)起來(lái)，只有這樣才能降低工程成本，提高工程整體質(zhì)量。

5.結(jié)束語(yǔ)

總而言之，展開(kāi)土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，必須嚴(yán)格遵循安全第一原則，并保證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工作業(yè)的經(jīng)濟(jì)性，通過(guò)安全、經(jīng)濟(jì)來(lái)推動(dòng)建筑企業(yè)不斷向前發(fā)展。在保證建筑物安全的情況下，設(shè)計(jì)人員一定要采取有效性措施降低工程造價(jià)成本，以減輕企業(yè)經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。此外，建筑企業(yè)還要組織所有設(shè)計(jì)人員開(kāi)展專業(yè)知識(shí)與操作技能的培訓(xùn)活動(dòng)，只有提高其對(duì)工程安全質(zhì)量的辨別能力，才能保證土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性與經(jīng)濟(jì)性，進(jìn)而取得最大化經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，這對(duì)于建筑企業(yè)的健康、持久、穩(wěn)定發(fā)展來(lái)說(shuō)具有至關(guān)重要的作用與意義。

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（作者單位：云南能陽(yáng)水利水電勘察設(shè)計(jì)有限公司）