淺議土木工程結(jié)構(gòu)可靠性的研究進(jìn)展

王浩

摘要：在我國，土木工程的所包含的范圍十分廣泛，它不僅包括房屋、道路還包括鐵路、橋梁、園林等許多方面。需要保證在有限的資源和時(shí)間的前提下，使得整體結(jié)構(gòu)的更加的安全適用與耐久。為了確保土木工程的整體性能，需要格外關(guān)注工程結(jié)構(gòu)的可靠性。伴隨著現(xiàn)在一些新型建筑比如被動(dòng)式住宅建筑的出現(xiàn)，使得關(guān)于結(jié)構(gòu)可靠性的研究迫在眉睫。

關(guān)鍵詞：土木工程;結(jié)構(gòu);可靠性

一、制約土木工程結(jié)構(gòu)可靠性的因素

（一）土木工程結(jié)構(gòu)自身的隨機(jī)性特點(diǎn)

每一個(gè)建筑都是在特定的時(shí)間、特定的地點(diǎn)、特點(diǎn)的條件建造的，因此，每一個(gè)建筑可以說是獨(dú)一無二的。土木工程的結(jié)構(gòu)也是如此，每一個(gè)工程所采用的機(jī)械、材料、技術(shù)等有所不同，尤其是建筑所處的環(huán)境的不確定使得每個(gè)建筑工程在面對(duì)相同的情況時(shí)可能產(chǎn)生不同的結(jié)果。用概率學(xué)的知識(shí)來解釋的話，這種不確定性就稱為隨機(jī)性，它是偶然性的一種形式，指的是某一種情況的發(fā)生與否是無法準(zhǔn)確預(yù)知的。比如說，在澆筑混凝土?xí)r，由于在每次預(yù)制混凝土?xí)r，不能完全保證混凝土中水泥與石子的比例嚴(yán)格相同，也不能像在實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)一樣，將混凝土的攪拌時(shí)間、運(yùn)輸時(shí)間控制的精確嚴(yán)格在一定范圍當(dāng)中，所以說，最后的混凝土成品是存在差異性的，因此導(dǎo)致的是，最后建筑而成的不同的建筑成品在遇到相同外界環(huán)境的破壞時(shí)，產(chǎn)生的破壞后果是具有隨機(jī)性的。

（二）土木工程結(jié)構(gòu)分類的模糊性特點(diǎn)

模糊性指的主要是指一個(gè)事物的屬性劃分不明顯而帶來一些歸類判斷的不確定的特點(diǎn)。在土木工程的結(jié)構(gòu)當(dāng)中，這種模糊性的體現(xiàn)尤為明顯。比如說，雖然建筑施工企業(yè)大多會(huì)制定一份安全危險(xiǎn)等級(jí)評(píng)估辨識(shí)清單，采用分級(jí)控制安全技術(shù)的措施，對(duì)基坑支護(hù)工程、模板工程、腳手架工程等進(jìn)行嚴(yán)格的安全控制，以達(dá)到保證結(jié)構(gòu)安全的目的。然而，對(duì)于分項(xiàng)工程的安全與否，并未存在一個(gè)十分嚴(yán)格的定義，在面對(duì)一些臨界問題時(shí)，絕大多數(shù)依賴主觀上的判斷。因此可能會(huì)由于這種模糊性的存在，而產(chǎn)生相應(yīng)的安全隱患。除了在安全與危險(xiǎn)的定義上面存在模糊性的特點(diǎn)，在界定項(xiàng)目是否需要相應(yīng)的安全防火措施也存在這方面的問題。

（三）土木工程結(jié)構(gòu)相關(guān)理論的不完整性特點(diǎn)

在土木工程領(lǐng)域，知識(shí)與理論是不斷的迭代和更新的，這也從一定程度上影響著土木工程結(jié)構(gòu)的可靠性。比如說建筑工程施工技術(shù)水平是隨著當(dāng)今的認(rèn)識(shí)與研究情況不斷創(chuàng)新的。工程結(jié)構(gòu)的相關(guān)理論，也是需要隨著人們對(duì)于建筑環(huán)境與技術(shù)的認(rèn)知而不斷改善不斷完整的。尤其是隨著現(xiàn)在裝配式建筑、被動(dòng)式建筑等新型綠色建筑的興起，相關(guān)的研究理論必然會(huì)根據(jù)科技的發(fā)展與技術(shù)的進(jìn)步經(jīng)歷一個(gè)從匱乏到完整的過程，相應(yīng)的技術(shù)管理知識(shí)也需要進(jìn)行相關(guān)的補(bǔ)充。

二、推進(jìn)土木工程結(jié)構(gòu)可靠性措施建議

（一）注重土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一

重視對(duì)土木工程結(jié)構(gòu)相關(guān)科研的投入及開發(fā)，運(yùn)用科學(xué)的手段開展分析，嚴(yán)格執(zhí)行國家現(xiàn)行工程機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上持續(xù)進(jìn)行修訂與完善，為行業(yè)內(nèi)規(guī)范統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)和運(yùn)行體系建設(shè)奠定良好的基礎(chǔ)，促進(jìn)土木工程設(shè)計(jì)水平整體提升。注重現(xiàn)行技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的安全系數(shù)提升，土木工程是涉及人民生命財(cái)產(chǎn)安全的重要工程，不僅要在“規(guī)定”荷載標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行控制，還要注重結(jié)構(gòu)整體的控制，從根本上提升工程結(jié)構(gòu)的可靠性。加大執(zhí)行與監(jiān)督力度，以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度和高度負(fù)責(zé)的精神進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

（二）加速土木工程結(jié)構(gòu)可靠性技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展

土木工程結(jié)構(gòu)可靠性技術(shù)研究提升速度較快，但與國外先進(jìn)的技術(shù)相比較仍存在差距。我國以粗放式技術(shù)方式為主，設(shè)計(jì)技術(shù)整體層面存在較低問題，工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)運(yùn)用到實(shí)際中可操作性不強(qiáng)，且系統(tǒng)完整的體系建設(shè)存在不足。重視積極引進(jìn)國外的先進(jìn)技術(shù)，學(xué)習(xí)國外土木工程優(yōu)秀的設(shè)計(jì)與管理經(jīng)驗(yàn)，提升我國概率分析、模糊數(shù)學(xué)等有效控制不可靠因素的理論水平。注重土木工程結(jié)構(gòu)構(gòu)建、結(jié)構(gòu)整體牢固的安全性，細(xì)化荷載分享系數(shù)的管控，合理運(yùn)用結(jié)構(gòu)良好的延性和冗余度減輕地震、爆炸等突發(fā)事件對(duì)結(jié)構(gòu)整體的影響。

（三）擴(kuò)大土木工程結(jié)構(gòu)可靠性技術(shù)的研究范圍

在傳統(tǒng)的土木工程結(jié)構(gòu)可靠性研究中以結(jié)果隨機(jī)變量不相關(guān)、線性極限狀態(tài)方程或線性化極限狀態(tài)方程非線性程度不高、正態(tài)空間進(jìn)行的方法進(jìn)行研究，施工現(xiàn)場(chǎng)具有隨機(jī)性、模糊性，為實(shí)際計(jì)算及應(yīng)用帶來影響，拓寬土木工程結(jié)構(gòu)可靠性技術(shù)的研究范圍，加大計(jì)算準(zhǔn)確與方法的支持，選擇影響力最大的主要參數(shù)，并注重所選參數(shù)的可靠性和代表性的提高，合理運(yùn)用主要參數(shù)來控制工程結(jié)構(gòu)的承載力、抵抗變形能力與結(jié)構(gòu)的抗力研究，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)研究思路，及時(shí)進(jìn)行就概率向性能發(fā)展、目標(biāo)性能等多方面進(jìn)行計(jì)算及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，運(yùn)用科學(xué)的研究提高工程結(jié)構(gòu)的可靠度。

（四）注重土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人才整體素質(zhì)提升

土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要高素質(zhì)人才推動(dòng)行業(yè)發(fā)展，近年來我國對(duì)土木工程結(jié)構(gòu)提升規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)化要求，需要具有扎實(shí)理論知識(shí)與專業(yè)技能人才進(jìn)行工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，從容應(yīng)對(duì)土木工程結(jié)構(gòu)可靠性中存在隨機(jī)性、模糊性以及工程結(jié)構(gòu)理論不完整的影響因素，通過具有豐富經(jīng)驗(yàn)的工程專家引入工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，帶動(dòng)行業(yè)整體能力提升。重視基層技術(shù)人才隊(duì)伍的培養(yǎng)，土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)后進(jìn)行施工需要大量的基層技術(shù)人才進(jìn)行管理，執(zhí)行設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及要求，面對(duì)施工過程中存在的眾多不良影響因素能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)、管控及溝通，為工程施工提供可靠的保障。加大國外先進(jìn)知識(shí)及經(jīng)驗(yàn)的學(xué)習(xí)與運(yùn)用，根據(jù)現(xiàn)實(shí)設(shè)計(jì)與施工需求，推動(dòng)土木工程結(jié)構(gòu)可靠性不斷提升。

三、結(jié)語：

綜上所述，土木工程可靠性研究為行業(yè)現(xiàn)實(shí)運(yùn)行及未來發(fā)展都具有重要的意義。面對(duì)土木工程中隨機(jī)性、模糊性等影響因素，注重土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一，重視對(duì)技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展，拓寬工程可靠性技術(shù)的研究范圍，提升人才整體素質(zhì)，推動(dòng)土木工程結(jié)構(gòu)可靠性不斷提升，推動(dòng)我國土木工程建設(shè)不斷發(fā)展。

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