段景敏
(山東濱州工業園區規劃建設局,山東濱州 256600)
土木工程結構安全性評估要求
段景敏
(山東濱州工業園區規劃建設局,山東濱州 256600)
我國建筑結構的設計規范必須考慮好土木工程結構的安全性、 合理性和結構的穩固性等方面的問題。基于建筑結構的安全性進行評估和分析, 建立了符合建筑安全標準的計算模型,為了能夠給建筑提供更為安全的指導和評價,將安全問題做為建筑設計中的首要問題,成為了許多建筑規范中必須要考慮到的一點。不論是當今國內的制度還是一些國外的要求中,對這一點都有考慮,所以對于土木結構安全性的要求,是需要規范的制作者還有建筑標準的執行者相互商討,并且進行磋商的重要點。 所有的工程技術的進行,都是在保障了安全為基礎的條件下進行的,所以提高安全保障的系數和能力是以后土木工程持續發展的重要環節。
土木工程;結構;安全評估
經常看到建筑工地上的標語,百年大計,安全第一。不論是什么工程的進行,其實保證使用者和建筑者的生命財產安全都是至關重要的一個環節。但是為了能夠適應建筑的需求,建筑的設計過程就不能僅僅是保證日常安全這么簡單,很多方面都是需要經過的嚴密設計的,還要考慮到以后在遇到突發情況或者是安全事故時,要有很大的承受壓力并有應對危機的性能。所以這些都是要在情況發生之前做好提前準備的。對于不同的土木建筑結構,期間的安全系數的設置,都會根據環境或者是時間有所相對的變化。好的安全性能是需要多方面的考察,和實際的現場經驗來共同決定的。
土木工程結構安全性評估愈來愈成為重大建筑工程結構設計的一門重要技術, 也愈來愈成為一種重要的工程化的研究手段。(1)通過建立建筑結構安全性監測系統, 再加以數據管理和分析,確定安全性原則, 可以逐步應用與橋梁施工監控、 建筑養護管理和成橋試驗等相關的領域。橋梁的施工時土建施工中經常出現的一種情況,橋梁的安全監測活動其實已經成為了一個重要的展望方向,對于橋梁安全性能的檢驗,不僅僅是要對現有的橋梁問題提供有力的保障,還有就是要保存已經有用處的數據,為今后橋梁的使用和建設,提供一個良好的數據參考和維護基礎。在監控系統的分析過程中, 選擇適合橋梁結構安全性檢測的傳感器絕對是一個關鍵性的問題, 不過要經過仔細的分析之后盡量避免一些無線監測系統的信號老化的問題, 還有測量儀器的精度以及測量條件不明確等造成的誤差。(2)建筑養護管理。建筑養護管理工作首先應該考慮建筑系統的安全性和功能實用性, 只有平衡好建筑的投入和產出效益, 才可以更好地實施建筑的健康養護管理, 其目的主要表現在結構監測與安全性評估、 建筑結構設計與養護和建筑結構的研究與發展三個方面。目前的建筑養護管理的方法僅局限于建筑結構的隨機變量不相關的情形, 但是在實際的工程中, 有些情況下變量是極有可能變動的, 例如研究以重力為主要承載力的橋梁建筑的抗壓力, 就需要考慮其余變量之間的相關性, 以此, 建立隨機變量相關性的結構方程, 以便獲得更可靠的分析數據。
縱觀土木工程結構安全性評估的發展, 安全性的技術理論方面雖然有所進展, 但正如前所述, 建筑結構的安全具有很多的不確定性, 并且受到了來自各種環境的復雜影響, 有的甚至還缺乏一個統一的技術規范, 為了使得安全性的評估技術可以在建筑工程的實踐應用得到更好的推廣, 需要對土木工程結構的設計、 施工、 使用以及維修等方面均進行可靠性的技術評估。目前看來,其實還存在著很多問題需要商榷和討論:
(1)混凝土的分析設施不完善。
混凝土的檢測是需要很多硬性的設施條件的,在現有的情況下,其實我們對于混凝土的檢驗設施還沒有趨于一個完善的水平,還有很多問題要去解決,對于很多老式或者是需要維護的建筑,都是需要從新進行混凝土結構檢驗的。很多過去的混凝土結構并不能使用現代化的檢驗方式,并且得到適合的數據,這些都是與安全檢驗不相符合的,這也對安全檢驗造成了一定的困擾。還有就是很多的檢測方法其實都只是紙上談兵,不能真的符合現場的評估狀況,這就很容易導致測試結果的不準確。這樣模擬出的土木結構就是不正確的。對于建筑的安全性能及后期的維護都是有很多的不利因素的。所以只有不斷的改善混凝土檢測的硬件和軟件設施,才能真正解決混凝土結構出現的問題。
(2)設計方案的可實施性
前文已經提到過,其實建筑環境以及所處情況都是有所差異的,不論是建筑本身的形狀或者是建筑選擇的材料,還有建筑參與的施工人員,建筑施工的條件時間都是會發生很大的變化的。所以在設計安全性能時,就需要考慮到很多方面的因素,要綜合建筑現場的所有環境,面對具體問題要具體分析,這樣才能更加有針對性的,提出合理有效的安全結構設計。下階段,使用的很多模擬方法或者是模擬技術,可能會存在某些缺點和技術上的缺失,這些都可能間接導致設計好的方案并不能確切的執行和使用,或者是使用的效果并不良好,所以,在今后發展設計的模擬測評還有改變現有技術上的局限,是在土木安全設計環節重要的一部分。
(2)災害預防作用少,對于建筑安全中,其實很大的一個麻煩就來自于對災害發生時或者發生后的一個處理。很多時候災害發生前只是一個細節性的問題,但是,一旦沒有重視起來,就會在災害來臨時,以一個巨大的短板效應展示出來,所以,要在設計安全性能時就考慮到,在災害來臨時,建筑是不是真的能提供一個短期內強大的抗壓能力,并且在災害過后,是不是建筑能夠提供一個在短期內不改變土木結構的保障。所以對于土木結構的災害預防問題在近些年來也已經收到了很大的關注和重視,希望相關的設計人員也都能將災害的預防和模擬進行一個更為科學合理的分析與考慮。
從建筑管理工作中保證結構設計的安全性在建筑施工的過程中,相關的管理人員在選取工程設計單位的時候,盡量選擇一些實力較強的、質量有保障的以及在管理方面較為先進的設計單位,由于這種設計單位通常具備較為豐富設計經驗以及先進的設計設施,同時還具備較為先進的管理手段,相關的工程設計人員其專業素質較高,所以說,選取這種設計單位可以有效的提升土木工程結構設計的質量,對建筑的整體安全性起到了保障性的作用。
對建筑和設計的理論加以完善和增強在土木工程的結構設計工作中,首先需要對設計的理論加以完善和增強,即需要對某些概念性的結構設計有一個較為深刻的理解,并且在此基礎之上具備一個較為清晰明了的設計思路。因此,當前的概念結構設計方面已經成為保障建筑結構性安全的重點設計思想。對建筑文件的說明加以重視建筑的設計文件說明作用主要是對相關的施工單位提供充分的操作說明和指示,相應的設計人員需要對說明書中的要求和表述進行理解,設計者對說明書的內容編制需要簡潔明了,不要太過復雜,這樣才可以使得專業素質存在差異的工作人員可以充分的理解說明說中所體現的重點內容。特別是在一些較為復雜的工程設計中,相關的設計人員更加應該注重說明書的文件說明的編制,以此來保證土木工程施工結構的安全性能以及保證和和預期的安全方向保持一致。
土木建設都是關乎民生和國家發展的重要一個部分,這與國民的生產生活有著非常緊密的聯系。那么,土木建設的安全設計就更是關乎于民眾的重要一環。土木建筑安全問題是一個涉及很廣泛的問題,未來不論是怎樣的土木工程,都是要以科學有效的安全設計為前提的,也希望參與土木工程的設計者和建設者都能夠把安全規范放在首要的位置,將我們國家的土木工程做的更加安全合理。
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TU74
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1007-6344(2015)10-0347-01