淺談土木工程結構設計中的安全性與經濟性

張世杰 何濤

摘 ? 要：隨著中國建筑業的蓬勃發展，土木工程領域也隨之取得了很大的進步，但是建筑結構設計中安全性和經濟性一直以來都沒有得到很好的解決，成為了土木工程結構設計的兩大難題，也因為這一缺陷土木工程的建設一直美中不足，對土木工程建設整體效果產生影響。因此，加強結構安全性和經濟性方面的研究迫在眉睫，只有這樣才能真正地提高工程質量和結構設計效果。因此，本文主要涉及土木工程結構的設計，對土木工程結構設計進行分析與研究。

關鍵詞：土木工程;結構設計;安全性;經濟性

1 ?引言

土木工程是建筑工程的重要組成部分，在建筑事業高速發展和騰飛的背景之下，我國土木工程技術有效提升，但是在實際的工程建設中，由于多種因素的影響，土木工程結構設計還存在有多種技術缺陷，安全事故頻發，這些都嚴重影響了土木工程結構設計工作的高質量實施。做好安全工作，降低成本支出，是土木工程結構設計中亟待解決的問題，也是本文探究的焦點。

2 ?土木工程結構設計中的安全性與經濟性之間的關系

當前，我國社會經濟日新月異，土木工程行業也在逐步發展。土木工程的經濟性已經非常凸顯，因此，根據安全性和經濟性要求設計土木工程結構非常重要，這也是現代社會對土木工程的首要需求。在結構設計過程中，要想正確地衡量結構設計的收益性和安全性，就自然有必要在現代土木工程中實施科學的土木工程設計方案，與此同時還需要應用新技術，并在經濟管理和資源利用領域采取適當的對策，同時確保建筑質量安全和經濟績效的有效協調，從而保證土木工程后續的經濟利益。

3 ?土木工程結構設計中的問題

3.1 ?土木工程結構缺乏安全性

在土木工程設計階段，要想保證各項設計標準達到規定要求，工程結構設計符合安全的需要，就需要對設計中將會涉及的各項內容進行充分的考慮和分析。比如說，保證工程結構安全性最為重要的元素就是工程承載力和耐久性控制，只有對相關數據進行充分論證，才能保證工程結構的安全性。然而，在實際的施工環節中，對這部分內容的關注度相對來說比較低，安全規范和標準有著諸多不完善的地方。

3.2 ?缺乏良好的工程耐久性

房屋建筑的耐久性主要與承受一定載荷力后的工程壽命有關，但是目前尚不清楚都有哪些因素會影響它。中國幅員遼闊，從北向南延伸，并受到不同程度的太陽輻射，區域不同，太陽所提供的能量也不同，這使得中國的各個區域氣候和環境變化區別非常明顯，而且各個地區的氣候條件都存在著或多或少的差異。因此，氣候也已成為規劃工程結構時必須慎重考慮的因素之一。因此土木工程的壽命也受到氣候因素的很大影響，中國目前沒有解決這些問題的具體法律規定，有些地區甚至還沒有制定本地標準，盡管有標準，但仍存在相當多的漏洞。

3.3 ?建設整體結構牢固性比較差

土木工程是否具有良好的牢固性，主要是由工程冗余度和延伸性來決定的，其整體結構牢固性越強，工程的安全性也就越強，可以最大限度地減少災難發生時產生的各類不良影響，進而有效保護人民的生命和財產安全。然而，結合當前我國土木工程結構設計實施現狀來看，具體施工并沒有達到相應的要求，建筑工程抵御災害的能力相對比較差，造成土木工程結構不牢固，降低了土木工程的質量，增加了使用建筑物的風險因素，而且土木工程施工前期沒有對各項工作進行嚴格的調查，沒有按照規定的標準要求進行施工設計。

4 ?提高土木工程結構設計安全性與經濟性的策略

4.1 ?綜合評估與設計方案

在土木工程的結構設計過程中不僅僅要考慮安全性，還要適當地提高經濟性，因此，設計人員應在設計階段前期就采取一定的經濟約束和控制措施，并使用有關部門制定的費率作為工程結構經濟設計的標準指標，以最大程度地降低設計成本。其次，有必要徹底地優化工程結構的組件設計，注意細節方面的優化，因為一旦出現錯誤，很有可能需要返工設計，或者反復設計，這樣會導致工程成本的增加。最后，有必要適當地管理工程結構設計的經濟預算，然后形成科學合理的經濟控制指標，最大化地降低設計成本，提高經濟效益。

4.2 ?提升設計人員的安全意識

只有提升設計人員的安全責任感，才能將安全要求納入計劃過程中，確保建筑結構計劃的合理性，與此同時，減少各種設計問題的出現。此外，公司應為設計師提供更多的教育和培訓機會，并提高設計師在教育中的安全性認識和素養水平，讓設計人員懂得安全在建筑設計中的所發揮的作用，保證每一個步驟，每一個環節都沒有錯誤，減少土木工程建設中問題的出現和危險的發生，并增加建筑物的平均使用年限。

4.3 ?規范制定土木工程的安全標準

土木工程結構設計工作并非是盲目開展的，在設計過程中必須要明確安全標準，前期的結構設計應當與后期的施工保持一致。同時針對已經完成的結構需要加強維護，定期做好各項檢修工作，避免不符合安全標準的現象出現。政府部門還需加強對土木工程結構設計的監督管理，完善各項法律法規，保證設計內容是符合時代標準的，各項設計工作必須要積極地與時俱進，不斷創新設計內容，這樣也可以有效地保證工程結構設計的安全性。

4.4 ?與相關部門的良好協調與溝通

由于當前建筑結構規劃的內容非常龐大，因此，這不僅僅只是建筑方面問題，還涉及到建筑中使用的其他常規輔助工作和材料。因此，在設計土木工程結構時，應著重于加強各部門之間的溝通與協調，使設計部門可以獲得更全面、有效的工程信息和數據，為工程設計提供更加安全可靠的指導。此外，在設計土木工程結構時，必須與有關部門進行密切的交流和協作，這樣不僅可以更加快速地建成工程，進而有效地降低工程成本，而且可以幫助結構設計更加完美，保證各項施工工作的有序實施，最終達到控制項目成本造價的目的。

4.5 ?做好成本投入控制工作

在土木工程結構設計工作開展期間，任何一項成本的投入都需要進行仔細而嚴格的核算，將安全性與經濟性原則貫穿于工程設計的始終，對于不合理的投入不予批準。同時標準圖的使用可以最大限度地降低工程人員的施工量，提升施工效率和質量，同時其也能夠有效地保證工程的安全性和經濟性。但是需要注意的是，標準圖的應用范圍具有一定的限制，在一些特大型工程中標準圖是不適用的，其可能不但難以降低工程成本，反而會導致成本增加，同時還將會對建筑設計風格產生一定的影響。當然，控制成本的投入也需要在安全性得到充分保證的情況下實施，否則也將會對最終的結構設計產生不利影響，最終得不償失，反而付出了更大的施工代價。

5 ?結束語

總之，土木工程與人們的生產和生活息息相關，因此土木工程設計的安全性和經濟性日益受到關注。要想真正地保證土木工程結構設計的安全性與經濟性，還需結合工程結構特點，從多個領域入手，確保土木工程的質量和成本滿足有關要求，有必要加強對安全和經濟方面的控制，并在土木工程結構設計的各個方面進行重大改進，這樣才能真正地保證土木工程結構設計達到規定的要求，進而推動我國建筑事業朝著更好的方向發展建設。

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