土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全問題分析及策略研究

孫超

山東正陽建筑設(shè)計(jì)有限公司

摘要：隨著國內(nèi)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展以及綜合實(shí)力的不斷增強(qiáng)，土木工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也越加繁瑣且精細(xì)，不僅需要更多專業(yè)性的人才投入到實(shí)際的土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的使用中，同時(shí)也需要更多技術(shù)性的人員為土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)嚴(yán)控把關(guān)。現(xiàn)如今，隨著科學(xué)技術(shù)以及建筑工藝的不斷發(fā)展，土木工程在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)這一方面的安全性、實(shí)用性以及美觀性上都得到了大幅度的提升，但是，在設(shè)計(jì)的過程中出現(xiàn)的一些問題卻在實(shí)際的使用中一點(diǎn)一點(diǎn)的顯露了出來。為了國內(nèi)在建筑工藝的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面能夠越走越遠(yuǎn)且發(fā)展迅速，本文將針對(duì)土木工程在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上出現(xiàn)的一些影響到安全的問題進(jìn)行了一定的分析并提出了相應(yīng)的改善措施。

關(guān)鍵詞：土木工程;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);安全問題分析

從國內(nèi)幾十年里土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的發(fā)展來看，其中出現(xiàn)事故的幾率是十分小的，但是由于國內(nèi)的土木工程基數(shù)比較龐大，所以從出現(xiàn)事故的數(shù)量上來看還是不容樂觀。為了解決這一問題，我們首先需要從土木工程安全的本質(zhì)上出發(fā)進(jìn)行研究，也就是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

目前國內(nèi)的土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其建設(shè)中，最主要的問題還是在牢固性上有所不足，這將導(dǎo)致建筑整體在承重上會(huì)有所欠缺，達(dá)不到應(yīng)有的標(biāo)準(zhǔn)，這也就將直接導(dǎo)致建筑整體在安全性能上出現(xiàn)不足。本文主要從土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性能總述入手，對(duì)當(dāng)前國內(nèi)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全性上出現(xiàn)的問題及其優(yōu)化方案做出了一定的分析和研究。

一、土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性能總述

在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中主要包含三個(gè)重要因素：第一個(gè)就是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可行性。如果說結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是土木工程安全性能的根基，那么結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可行性同樣也是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中充當(dāng)?shù)鬃哪且徊糠郑鹬鴽Q定性的作用。只有當(dāng)這項(xiàng)設(shè)計(jì)具有一定的可行性，被確定為可以使用也才會(huì)有接下來的一系列施工。第二個(gè)就是后期的施工水平。施工的水平高低決定著能否完全的體現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的豐富內(nèi)涵以及能夠真正的使整個(gè)施工投入到使用中去。所以不僅需要選擇具有優(yōu)秀執(zhí)行能力的團(tuán)隊(duì)來進(jìn)行是施工，同時(shí)還需要施工團(tuán)隊(duì)能夠考慮到方方面面，在考慮到工程實(shí)用性、安全性的同時(shí)，也能將美觀性很好的表現(xiàn)出來。第三個(gè)則是工程后期的維護(hù)工作。后期的維護(hù)工作看似沒有前面兩項(xiàng)重要，但是在整個(gè)工程結(jié)構(gòu)的續(xù)航上，后期的維護(hù)卻起到了重要的作用。可以說，若是后期的維護(hù)工作做得好，整個(gè)建筑工程水平也會(huì)在整體上得到大幅度的提升。這三個(gè)重要因素之間具有一定的一致性也具有一定的區(qū)別性。

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性能即因受到?jīng)_擊或傷害而倒塌，在總體的檢測(cè)指標(biāo)中占有十分重要的地位。其中，對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)及其施工是決定其安全性能的重要組成部分，在投入使用后的維護(hù)和檢修上雖相對(duì)來說較為輕緩一點(diǎn)，但仍然十分重要。在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，在安全性能這一塊，首先要考慮到的就是設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的牢固性、承重性以及持久性，其次考慮到的才是設(shè)計(jì)的美觀性和觀賞性。從當(dāng)前國內(nèi)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全性能指標(biāo)以及實(shí)際的設(shè)計(jì)、施工能力來看，雖在國內(nèi)大體上滿足了使用所需，但是相對(duì)于國外的設(shè)計(jì)技術(shù)以及施工技術(shù)而言，仍有許多值得改進(jìn)的地方。

二、國內(nèi)土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)現(xiàn)狀

（一）規(guī)范設(shè)置水平不夠高

從目前來看，國內(nèi)的土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的規(guī)范設(shè)置水平相對(duì)于國外的發(fā)達(dá)國家而言是還有一定距離的，其原因在于國內(nèi)的土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)發(fā)展的時(shí)間較晚，即使在短時(shí)間內(nèi)我們已經(jīng)得到了不小的發(fā)展，但從總體進(jìn)度上來看確實(shí)不如其他國家的發(fā)展水平。首先是在參考坐標(biāo)上來看，國內(nèi)設(shè)置了一套安全系數(shù)指標(biāo)，即將建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)通過測(cè)評(píng)，按照指標(biāo)得到一個(gè)數(shù)字，分?jǐn)?shù)越高則代表此建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性越高，但實(shí)際上，雖然這樣的評(píng)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)能夠得到一定的益處，但它卻是不完善的，人們不能單單從一個(gè)數(shù)據(jù)就評(píng)定一項(xiàng)實(shí)際投入使用的項(xiàng)目的安全性能。其次，在對(duì)建筑進(jìn)行人為以及自然災(zāi)害的侵襲防護(hù)下，國內(nèi)現(xiàn)目前做得還不夠好。我國由于地域廣闊，擁有著許許多多不同的地形以及不同的天氣、溫度、氣壓等，在國內(nèi)也可能將會(huì)遇到各式各樣的災(zāi)害，所以對(duì)于建筑牢固性的規(guī)范設(shè)置不夠完善是一項(xiàng)重要問題。

（二）承重柱的設(shè)計(jì)不合理

建筑的承重能力是否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，承重柱在其中起到了決定性的作用。但是在實(shí)際的建筑分析上，我們發(fā)現(xiàn)，在一些抗震指數(shù)較低的地區(qū)，設(shè)計(jì)者會(huì)因?yàn)檎J(rèn)為建筑本身不需要這么高的承重能力以及若是承重柱的橫截面積較小易于計(jì)算而將承重柱的橫截面積設(shè)計(jì)得較小。這樣的設(shè)計(jì)表面上看是在合理的利用資源，但是實(shí)際上確實(shí)在減短建筑的使用年限，若是因?yàn)槭褂玫臅r(shí)間過長(zhǎng)或是一些輕微的地質(zhì)災(zāi)害而導(dǎo)致承重柱與承重梁發(fā)生了開裂的現(xiàn)象，則可能會(huì)造成建筑倒塌，甚至是涉及到居住人員的人身安全。

（三）承重柱與構(gòu)造柱的不合理使用

構(gòu)造柱在建筑結(jié)構(gòu)中可以與承重梁配合使用以優(yōu)化在強(qiáng)烈晃動(dòng)的情況下墻壁出現(xiàn)裂縫的情況。但從本質(zhì)而言，構(gòu)造柱與承重柱還是有一定的區(qū)別，兩者是不能互相替代的[1]。在設(shè)計(jì)過程中，常常會(huì)出現(xiàn)將兩種柱體混合使用的情況出現(xiàn)，這樣的使用將會(huì)降低建筑整體的承重能力，從而影響建筑的抗震抗災(zāi)能力。

三、針對(duì)現(xiàn)目前國內(nèi)土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全性能的不足可以做出的優(yōu)化方案

（一）適當(dāng)調(diào)整國內(nèi)土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的規(guī)范設(shè)置指標(biāo)

隨著國內(nèi)經(jīng)濟(jì)水平的日益提升，以及城市建筑逐漸密集，地形十分復(fù)雜，若是建筑結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定而造成垮塌等不事故的出現(xiàn)，造成的直接經(jīng)濟(jì)損失則是巨大的。所以為了防止這一情況的出現(xiàn)，我們首先需要在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的規(guī)范設(shè)置指標(biāo)上作出一定的改進(jìn)。可以派出國內(nèi)的技術(shù)性人才到其他發(fā)達(dá)國家進(jìn)行學(xué)習(xí)和實(shí)地的考察，回來后再根據(jù)國內(nèi)地形環(huán)境的特殊性，分析并研究出一套更適合國內(nèi)各式特殊地形、特殊氣候進(jìn)行使用的規(guī)范指標(biāo)，并將其實(shí)在的投入到使用中去。提高了標(biāo)準(zhǔn)，自然國內(nèi)整體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全性也會(huì)隨之得到一定的提升。

（二）提高土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及施工水平

我國是一個(gè)人口眾多的國家，但是在高端技術(shù)性人才上，我國還是顯得十分的短缺，進(jìn)而在進(jìn)行土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候，若是選擇的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)水平不夠高，則會(huì)造成許多不必要的損失。所以，在挑選設(shè)計(jì)師的時(shí)候就應(yīng)該嚴(yán)格把關(guān)，盡量選用擁有較高責(zé)任意識(shí)和奉獻(xiàn)精神，有一定工作經(jīng)驗(yàn)以及自己獨(dú)到的想法的設(shè)計(jì)師來進(jìn)行設(shè)計(jì)，從而避免一些設(shè)計(jì)上的小失誤造成的建筑整體安全性能降低。設(shè)計(jì)師在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中也要時(shí)刻注意數(shù)據(jù)的比對(duì)以及根據(jù)實(shí)際情況來做出一定的改善，確保每一環(huán)節(jié)都沒有出現(xiàn)錯(cuò)誤[2]。除此之外，在設(shè)計(jì)的過程中除了要考慮到建筑的安全性，還應(yīng)考慮到使用材料等的性價(jià)比問題，爭(zhēng)取使整個(gè)建筑所有的設(shè)計(jì)都物盡所值。

在進(jìn)行施工的過程中，施工人員也要時(shí)刻注意與設(shè)計(jì)師進(jìn)行溝通，共同完成好建筑的修建工作。在日常的施工過程中還應(yīng)該時(shí)刻提醒施工人員應(yīng)當(dāng)注意的重要施工步驟，減少因?yàn)槭┕み^程中的小失誤而造成的嚴(yán)重后果。

四、結(jié)語：

綜上所述，土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性能是我國在發(fā)展土木工程中不可忽視的一項(xiàng)重要因素。我們不僅要不斷的培養(yǎng)出高端的技術(shù)性人才來為建筑結(jié)構(gòu)保駕護(hù)航，同時(shí)還應(yīng)不斷汲取優(yōu)秀的技術(shù)，并根據(jù)國內(nèi)的不同地形的不同特點(diǎn)因地制宜，創(chuàng)造出一套真正適用于我國的設(shè)計(jì)方案準(zhǔn)則。在建筑材料的生產(chǎn)以及使用上也應(yīng)該多加注意，時(shí)刻把關(guān)各項(xiàng)材料的使用情況，減少事故的發(fā)生率，逐步提高我國的土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平，為我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展添磚加瓦。

參考文獻(xiàn)：

[1]昭文展 王兆軍.土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全問題分析及策略研究[J].科技視界.2019，（18）

[2]顧獻(xiàn)忠.分析土木工程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的問題和解決策略[J].居舍.2017，（22）