土木工程结构设计的安全性

【摘 要】随着经济的快速发展,建筑行业也不断发展,大规模的土木工程建设给我国带来了日新月异的变化,但是近些年土木工程事故频发,由于设计原因造成的安全事故概率依然很高,给国家和人民生命财产都带来了极大的损失,也给我们敲响了警钟.因此降低土木工程事故发生,就应该从土木工程结构方面进行分析,提高其安全性能.

【关 键 词】土木工程；结构设计；安全性；问题；重要；解决措施

建筑结构稳定性和安全性直接影响着建筑的使用寿命,影响结构的主要因素包括建筑质量指标、建筑结构设计及施工的水平等,当然对结构的正确使用也会影响到结构的安全与稳定.设计者对结构的设计关系到工程的安全性,除设计之外,施工水平的差异也会影响到建筑的结构.

一、土木工程结构的安全性

结构安全性是结构防止破坏倒塌的能力,是结构工程最重要的质量指标,结构工程的安全性主要决定于结构的设计与施工水准,也与结构的正确使用（维护、检测）有关,而这些又与土建工程法规和技术标准（规范、规程、条例等）的合理设置及运用相关联.对结构工程的设计来说,结构的安全性主要体现在结构构件承载能力的安全性、结构的整体牢固性与结构的耐久性等几个方面.我国建筑物和桥梁等土建结构的设计规范在这些方面的安全设置水准,总体上要比国外同类规范低得多.

二、我国的土木工程结构安全性存在的问题

1.我国建筑结构安全性规范设置水平要远低于国外发达国家水平

由于土木工程结构设计在我国发展的比较晚,设计相对落后与发达国家,同时以前由于经济水平等原因,导致建筑结构安全性规范设置较低,导致了我国的土木工程建筑结构设计规范的欠缺,主要表现出了建筑的牢固性较差,其结构承载能力不足.第一,关于构件承载能力的安全设置水准,我国大多采用安全系数或者分项系数作为衡量指标,安全系数或者分项系数越大,建筑结构安全性越好；第二,关于结构整体牢固性,我国用以防止爆炸、地震等灾害的建筑整体牢固性规范设置还不是十分严谨；第三,关于结构耐久安全性,我国建筑结构安全性规范重点考虑了对建筑结构性强度的要求,而忽略了建筑在环境因素影响的耐久安全性.

2.我国现行的土建工程结构中的设计规范整体具有的牢固性比较差

土木工程建筑的承压力比较低,在正常的使用情况下,是不会出现问题的,但是一旦发生了严重的事故和突发状况,就会措手不及,造成不必要的损失.我们有着血淋淋的教训,我们还记得在五一二大地震中,不计其数的楼房几乎是顷刻间倒塌,给人们的财产和生命造成了巨大的损失,我们在悲痛过后,应该吸收这个重大的教训,狠抓建筑的牢固性,不能只建造在“温室中”使用的土木工程,土木工程建筑的建筑目的不仅在于要为人们所使用,还要在灾难来临之时,为人们遮蔽风险,这才是一个优秀的土木建筑.因此土木建筑结构工程中,结构构件要有足够的承载能力的同时,结构物还必须要具有整体的牢固性.这样就避免了结构物在局部出现破坏的时候,不至于导致整个建筑都受到影响,这也是建筑应该具备的基本能力.要使建筑结果具有良好的牢固性,就必须要保证建筑结构具有必要的冗余度和良好的延展性,在灾难发生的时候,可以有效的降低灾难带来的损失.在我国,这方面的问题还是比较多的,许多工程因为设计的整体性不足,在地震、火灾或人为因素的影响下,使得整个建筑整体出现坍塌.特别要注意的是,在地质情况复杂的地方,土木工程结构设计更应该注重其安全设计,往往在这方面会被忽视,导致不必要的事故出现

三、土木工程结构安全性设计提升的措施

1.调整土木工程结构设计安全设置水准

随着我国加入WTO,我国规范的安全设置水准应该大体与国际水准接近,需要大幅度提高,这是由于随着我国经济发展和生活水平不断提高,土建工程特别是重大基础设施工程出现事故所造成的风险损失后果将愈益严重,而为了提高工程安全程度所需要的经费投入在整个工程（特别是建筑工程）造价中所占的比重现在已愈来愈低.过去的低安全水准只是适应了以往短缺型计划经济年代的需要,但决不是没有风险,如果规范的安全水准较高,曾经发生过的有些安全事故本来是可以避免的,而规范的这一缺陷在一定程度上为“三正常”的提法所掩盖.在建的工程要为将来的现代化社会怎么写作,在结构设计的安全性上一定要有高标准,低的安全质量标准在参与将来的国际竞争中也难以被承认,即使结构设计的安全设置水准能够提高到与发达国家一样,由于我们的施工质量总体较差,结构的安全性依然会有差距.

2.加强设计单位的选择和管理

在设计单位的选择上,要优先选择实力强、资质等级高、管理先进的单位,要有先进的设计方法、设计理论、设计设计等,设计人员的素质要高,要具备丰富的设计经验,这样设计的质量才能从根本上提高.

第一,对设计计算理论及方法要熟练掌握,加强理论学习,提高设计素质,这一方面也是对设计人员提出的,因为设计人员的素质高度对设计的质量有直接的影响.第二,设计计算.一般而言,设计者所考虑到的设计计算项目基本都能满足安全的需要.但往往也会因为对某一方面的遗漏造成某个项目出现事故,因此设计人员要认真对待每一个设计要点,对每一个数据都要认真的去分析和核对.第三,详细的设计图纸.受施工人员素质差异的影响,设计者经过严格的设计程序后,呈现在施工人员面前的是设计图纸,而施工人员对图纸的领会能力存在差异,对一些细节的把握有可能出现偏差,因此,设计人员要对图纸不断的进行细化,避免因为施工人员看不懂图纸而出现不必要的工程质量问题.第四,对设计过程及施工过程加强监管,发现问题及时修改.对设计文件的审核完成后,进入施工阶段,设计单位要与施工单位密切的配合,保持联系,及时纠正施工人员对图纸的理解错误,对施工中出现的设计以外的质量问题,设计单位要及时进行纠正,对施工人员的建议要有足够的重视.

3.进行高性价比设计

通过对招投标中的方案进行比对、评比,不但要选择一个安全性高的招标单位,还要考虑其在经济性方面的优势,择优选择.这样不但可以找出最安全的设计方案,还能最大限度的节约成本.同时合理利用标准图,标准图的作用在于可以降低设计的工作量,降低设计错误,加快设计速度.但由于未经过计算,往往会导致成本过高,因此设计人员要对各个数据自己的进行核算,在安全的基础上,设计出最经济的方案.由于土木工程中设计的材料较多,材料尺寸、用量及布置等较为复杂,因此,必须要在满足结构强度需求的基础上,做到各构件的经济性.最后,协调各部门关系,以大局为重,一个工程中往往是多部门共同配合来完成的,因此各部门之间要协调好关系,积极配合,保证工程设计安全性基础上大大降低成本.

四、总结

随着人们安全意识的提高,会对土木工程质量要求越来越严格,而随着国家对土木工程质量的重视,那么保证工程质量,其结构设计的安全性考虑比不可少,因此,在土木工程结构设计中要进行深入研究和探讨.同时政府也应该进行相关规范的制定,规范设计市场,提高土木工程的结构的安全性,确保土工工程质量.

[2]李景宏.土木工程结构安全性评估、健康监测及诊断述评[J].科技传播,2012年第19期

[3]廖建华,黄立.土木工程结构设计中的安全性与经济性分析[J].城市建设理论研究,2012年第24期