土木工程結構設計安全問題及策略探究

邢福國

摘要：近些年來，隨著我國基建行業(yè)的迅速發(fā)展，土木工程專業(yè)領域的結構設計和安全一直備受關注?，F(xiàn)就根據(jù)土木工程的特點進行分析，主要針對建筑材料以及工程規(guī)劃方面，并對結構設計過程中存在的安全問題進行簡要分析;提出優(yōu)化解決該問題的方法，以進一步提升土木工程結構設計方面的安全性和可靠性。

關鍵詞：土木工程;結構安全;問題探究

隨著我國經濟水平的增長，各行各業(yè)都呈現(xiàn)出兇猛的發(fā)展勢頭。我國基建行業(yè)同樣如此，在眾多基建領域中，土木工程是開展一切工作的基礎。在工程建設等領域發(fā)揮著無可替代的作用，但在發(fā)展過程中不乏出現(xiàn)結構設計安全問題，造成難以估量的損失。因此注重土木工程的設計工作，分析安全問題并對此建立起有效的解決方案可謂是重中之重。

1 現(xiàn)代土木工程的特點分析

1.1建筑材料方面

在土木工程專業(yè)領域中所涉及到的建筑材料多種多樣。在房建、道路、橋梁、地下工程、港口和隧道等工程領域中，根據(jù)不同基建工程的特點和要求，會采用具有不同性質的工程材料，以滿足整個工程結構當中對材料的具體要求。同時對不同材料的品種和質量的選用會直接影響工程結構的安全性和耐久性，也會直接影響工程建設的經濟性等方面的內容。例如，在房建領域當中，不同的建筑工程會采用材料性質各異的建筑構件，對于工廠和廠房，一般選用的是大跨度的鋼結構作為建筑主體，結構設計方面的安全問題是工程師必須要考慮的，該方面內容將在下文進一步的分析;而在材料方面，需選用強度和剛度兩者均滿足結構設計要求的鋼材，以避免竣工之后出現(xiàn)鋼結構在受到外力或載作用下由于自身強度和剛度的不足而產生較大的變形甚至被破壞的現(xiàn)象。在公共性建筑領域當中，這些建筑一般具有龐大、宏偉的特點，此時就需要對建筑材料的要求滿足國標及以上的制作水平;在面對一些大跨度以及大懸挑板的建筑構造時，就需要適當?shù)脑O置一些柱子以提高建筑結構的安全性，受建筑周圍環(huán)境的影響，建筑材料可能需要面對寒冷潮濕、腐蝕或高溫等的自然惡劣條件，因此對建筑材料的要求就更為苛刻?？梢?，現(xiàn)代土木工程行業(yè)受自然條件等其他因素的影響，在建筑材料方面就需相關工作人員采用不同特點的工程材料，以確保工程結構的安全性。

1.2工程規(guī)劃方面

對于土木工程來說，工程規(guī)劃是其工作內容的一個重要組成部分。其對于指導工程建設進度和建設方向有著不可忽略的重要影響。工程規(guī)劃涵蓋的內容較為廣泛。其不僅需要考慮工程建設方面的進程和問題。同時需要兼顧建設工程所在的地理位置、城市空間、土地資源利用以及工程建設所在地區(qū)的發(fā)展目標等眾多方面。做到優(yōu)化各項資源配置與工程建設的管理，解決不同工作領域的矛盾和問題，是不同于工程建設本身的外部宏觀工作。因此對于工程規(guī)劃方面來說，其特點是宏觀性的、多樣性的和整體性的。該工作內容在一定程度上對于提升工程質量，確保該技術領悟工作的正常進行有指導意義，但如果未能對此做到合理有效的規(guī)范和管理將會對該工作產生很大的消極影響。

2 土木工程結構設計存在的主要安全問題分析

2.1結構設計的穩(wěn)固性偏低

對于目前所頻繁出現(xiàn)的土木工程結構安全問題中，相當一部分都是出現(xiàn)在工程結構設計方面。雖然我國目前在基建領域當中取得了令人矚目的成果，但同樣存在著一些不足，在結構設計方面依然有待改進。對于實際施工和材料運用等的工作過程中，必然會存在一些令人棘手的工程問題，例如在設置基礎時，開挖遇水、遇石、土質改變等得不可控因素，這些因素將會在一定程度上對結構設計產生或多或少的影響，難免會使得原本設計好的結構數(shù)據(jù)不適應被改變的施工現(xiàn)場。這就需要相關工程技術人員能夠對結構設計進行進一步的優(yōu)化和處理，否則將會引起結構設計的穩(wěn)定性較低，進而造成降低建筑物本身安全強度的結果。除此之外，由于我國目前的結構安全設計等級設定的要求不高，使得結構設計人員在工作時并未設計出更為嚴苛的結構要求，計算精度不夠高。進一步的造成了結果設計的安全性和穩(wěn)定性偏低。

2.2無法明確區(qū)分構造柱和承重柱

無論是在道路橋梁建設工作中還是房建工程中，很多條件下都會運用到柱的工程結構。柱子在工程結構當中主要起兩種作用，其一，是工程結構中的必要組成部分，承擔著工程結構當中的主要應力，我們稱之為承重柱。其二，是構造柱，用于連接梁、板以及工程基礎之間的柱子，這些構件同樣承受著一定的應力，但其與承重柱有所不同，其主要工作方向在于同其他構造柱組成一個具有穩(wěn)定性構造的結構，對于工程結構來說，起到骨架的作用，與承重柱相比載重能力較弱。在土木工程結構施工過程當中，由于相關技術人員工作不到位，無法明確的區(qū)分構造柱和承重柱之間的區(qū)別與聯(lián)系。承重柱的截面尺寸一般較大，用于承擔建筑物的主要荷載，而構造柱主要起到連接和構造的作用，對于這兩種不同的構件，其自身的材料用量、設置位置、參數(shù)設計均不同，如果工作人員無法明確區(qū)分兩者，將會使得結構構造產生難以預料的安全隱患。由此可見，在土木工程結構設計當中明確各項構件之間的聯(lián)系和運用至關重要。

3 改進土木工程結構設計安全性的有效策略

3.1制定規(guī)范化的標準和體制

為進一步的改進在土木工程結構安全設計領域的不足和問題，需要國家和相關部門結合當前實際制定出新的工程建設的標準，規(guī)范行業(yè)現(xiàn)行體制。除此之外，相關部門應當將我國的工程建設實際情況與國外先進基建水平相聯(lián)系，做到取長補短，不斷優(yōu)化自身的結構設計水平，以此來促進我國該方面的工作取得更好更長遠的發(fā)展。在結構設計工作過程中，明確要求相關技術人員提高自身的核心素養(yǎng)，嚴格按照國家現(xiàn)行的行業(yè)標準和技術要求，以最大程度的發(fā)揮各個構件之間的作用和聯(lián)系，兼顧安全性和經濟性。國家提升對該行業(yè)的技術標準，對現(xiàn)有的行業(yè)體制進行優(yōu)化。要求相關技術工作人員，樹立起精益求精的工作態(tài)度。最后，同樣需要國家及相關監(jiān)督管理部門，對土木工程領域當中的結構設計工作建立起嚴格的檢查規(guī)范制度，以實現(xiàn)該行業(yè)的工作更加趨于現(xiàn)代化、規(guī)范化。

3.2定期檢測土木工程設計中的各項指標

工程安全問題是基建行業(yè)必須所注重的一項基本指標。其安全性與否將會直接影響工作人員的人身安全和相關企業(yè)的投資成本，同時又會對社會產生難以估量的影響。因此就需要工程建設人員能夠對所建設的結構構造和工程基礎進行定期的檢查和維護，確保土木工程建設項目當中各項指標的正常運行。例如，在房建工程當中，在面對一些承重柱和構造柱處在地下的情況時，應當注重在陰冷潮濕條件下，對這些構造物的自然影響，避免構件受自然條件的影響而發(fā)生腐蝕進而導致強度降低的現(xiàn)象;在面對一些大跨度的橋梁時，不僅需要注重結構設計，對于工程竣工之后的構件維護和定期保養(yǎng)同樣需要重視。在面對隧道工程時，結構設計要確保隧道的拱能夠在惡劣條件下抵抗上部的巨大壓力等等。滿足以上條件均需要相關技術人員和工作部門為工程建設的各個項目做到定期維護和保養(yǎng)，明確各項指標的安全，以提高建設工程的安全穩(wěn)定性。

結束語

綜上所述，對于土木工程技術領悟，結構設計的安全可靠性和穩(wěn)定性對于提升建筑工程的整體質量至關重要。對不同基建工程所運用到的材料要求亦不同;針對當前土木工程結構設計安全管理方面，要真正做到消減安全問題發(fā)生的概率就需要國家及相關部門建立起科學規(guī)范的管理機制，明確各項規(guī)章管理制度，定期檢查各項指標，確保工程結構的穩(wěn)定性。

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