劉朝鶴

【摘 要】隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市化進(jìn)程的加快，各種結(jié)構(gòu)類型的建筑物拔地而起。建筑市場(chǎng)繁榮發(fā)展的背后不得不引起我們對(duì)結(jié)構(gòu)安全與經(jīng)濟(jì)的思考。下文中筆者將從土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性、土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性等幾個(gè)方面，對(duì)該問(wèn)題進(jìn)行闡述，諸多不足，還望批評(píng)指正，供廣大設(shè)計(jì)同仁參考。

【關(guān)鍵詞】土木工程；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；安全性；經(jīng)濟(jì)型

隨著城市化進(jìn)程的加快，人們對(duì)于居住和出行的需求也在不斷增加。建筑行業(yè)的發(fā)展也得到了快速的推進(jìn)，也使得很多大規(guī)模的土木工程被興建，對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起到了積極的作用。土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性是一個(gè)建筑安全性的保障，要想從根本上保障建筑的使用和生命財(cái)產(chǎn)的安全，就必須要從設(shè)計(jì)之初就保證其安全穩(wěn)固性。盡管隨著科技的發(fā)展，土木工程的技術(shù)也在不斷更新，但是仍然存在許多安全隱患問(wèn)題。由于建筑工程使用的廣泛性等特點(diǎn)，一旦發(fā)生安全事故，就會(huì)造成人員財(cái)產(chǎn)的嚴(yán)重傷害。

一、土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的主要問(wèn)題

（一）在工程設(shè)計(jì)的整體牢固性方面出現(xiàn)的問(wèn)題

工程設(shè)計(jì)的整體牢固性肩負(fù)著整個(gè)建筑物的質(zhì)量，它意味著就算是建筑物在以后的使用過(guò)程中，如果出現(xiàn)了部分的損壞，那也不影響整個(gè)建筑物的使用，或者說(shuō)是建筑物的部分損壞了，不至于出現(xiàn)大面積的坍塌，而導(dǎo)致更嚴(yán)重的人身傷亡或經(jīng)濟(jì)損失。建筑物的整體的牢固性主要是依靠設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)有這必須的冗余度和優(yōu)秀的延展性，用來(lái)對(duì)付爆炸、地震、冰雹、雨雪等自然災(zāi)害的荷載，或者是因?yàn)槿藶橐蛩氐脑蛟斐傻臑?zāi)害的后果，可以減輕災(zāi)害的發(fā)生，減少經(jīng)濟(jì)損失，這種設(shè)計(jì)在地質(zhì)薄弱的地方是更需要的，但是在我國(guó)在工程設(shè)計(jì)的整體牢固性這方面產(chǎn)生的問(wèn)題十分嚴(yán)重，很多工程的整個(gè)牢固性比較差，因?yàn)樽匀灰蛩?、人為因素等產(chǎn)生的問(wèn)題觸目驚心，設(shè)計(jì)時(shí)不重視設(shè)計(jì)以及設(shè)置前的安全等級(jí)，造成的問(wèn)題十分普遍。

（二）工程設(shè)計(jì)規(guī)范的安全水準(zhǔn)比國(guó)外較低

對(duì)于土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，整個(gè)結(jié)構(gòu)的安全性體現(xiàn)在多個(gè)方面，如整體結(jié)構(gòu)的承載能力、工程的整體牢固性、工程的整體的耐久性、安全系數(shù)的定位等。在我國(guó)，工程設(shè)計(jì)規(guī)范的安全設(shè)置水準(zhǔn)比國(guó)外要低，這也是導(dǎo)致工程質(zhì)量低的主要原因。

（三）工程涉及的耐久性差

我國(guó)幅員遼闊，涉及到的氣候情況也是多樣的，因此在工程設(shè)計(jì)的時(shí)候要根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件選擇耐久性良好的設(shè)計(jì)。但是在我國(guó)，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，這種考慮幾乎是沒(méi)有的，在相關(guān)的法規(guī)中，也缺少相應(yīng)的規(guī)范制度。

（四）承重柱橫截面積設(shè)計(jì)的過(guò)小

在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，要求抗震能力低的地區(qū)的建筑，會(huì)將承重柱的橫截面積設(shè)計(jì)的過(guò)小，但是這樣雖然是方便了受力，但是容易導(dǎo)致柱和梁的開裂現(xiàn)象，降低建筑物的使用壽命。如果突然發(fā)生了強(qiáng)大的自然災(zāi)害，建筑物就可能倒塌，造成人員傷亡，從而造成經(jīng)濟(jì)損失。

二、提高土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全性和耐久性的策略

（一）逐步完善相關(guān)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)

隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，推動(dòng)了結(jié)構(gòu)安全性設(shè)計(jì)的規(guī)范，想要使設(shè)計(jì)出來(lái)的工程結(jié)構(gòu)具有足夠高的安全性，就必須在設(shè)計(jì)過(guò)程中嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)。為此，加快制定并逐步完善與土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有關(guān)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)顯得尤為重要，這既是確保高質(zhì)量工程的前提，也是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全的有效保障。一方面國(guó)家有關(guān)部門應(yīng)當(dāng)加快土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的制定，以此來(lái)對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行規(guī)范；另一方面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)對(duì)國(guó)家及行業(yè)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行認(rèn)真學(xué)習(xí)和嚴(yán)格執(zhí)行，確保設(shè)計(jì)出來(lái)的結(jié)構(gòu)安全穩(wěn)定、持久耐用。

（二）定期全面地對(duì)土木工程進(jìn)行安全檢測(cè)

土木工程安全對(duì)建筑企業(yè)具有極高的重要性，更會(huì)對(duì)社會(huì)產(chǎn)生重要的影響，因此必須對(duì)其安全性進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)督檢測(cè)，健全相應(yīng)的監(jiān)督制度，加強(qiáng)制度執(zhí)行力度，完善相應(yīng)的管理制度，例如對(duì)建筑施工的監(jiān)督制度、檢測(cè)制度以及對(duì)施工人員的獎(jiǎng)懲制度等，只有用獎(jiǎng)懲制度激勵(lì)建筑施工人員，用監(jiān)督制度督促施工人員，用檢測(cè)制度去保證建筑施工的質(zhì)量，才能保證土木工程的安全性。

（三） 轉(zhuǎn)換層的設(shè)計(jì)

轉(zhuǎn)換層是建筑中重要的承載結(jié)構(gòu)，合理地轉(zhuǎn)換層設(shè)計(jì)可以極大提高建筑結(jié)構(gòu)的承載力，有效地避免上層結(jié)構(gòu)巨大承載力對(duì)地基以及下層結(jié)構(gòu)的壓迫。因此要控制轉(zhuǎn)換層的混凝土施工設(shè)計(jì)，采用高性能的混凝土，同時(shí)強(qiáng)化澆筑過(guò)程中的內(nèi)部振搗，保證混凝土強(qiáng)度符合結(jié)構(gòu)承載力。

（四）內(nèi)力組合的設(shè)計(jì)

內(nèi)力組合是土木工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的要點(diǎn)，內(nèi)力組合的設(shè)計(jì)要根據(jù)結(jié)構(gòu)的承載力抗震系數(shù)，在材料的選擇上要考慮材料強(qiáng)度是否滿足結(jié)構(gòu)的抗震要求，選用抗震性能良好地建筑材料，并根據(jù)受彎梁、偏壓柱、受剪及構(gòu)件承載力等因素進(jìn)行系數(shù)調(diào)整，提高建筑結(jié)構(gòu)的承載能力。

（五）增加結(jié)構(gòu)的耐久性

土木工程的設(shè)計(jì)往往把重視不同荷載作用下工程的安全性和耐久性，而忽略了環(huán)境因素對(duì)土木工程的耐久性和安全性的影響，而這些因素恰恰是影響混凝土和鋼筋使用壽命的主要因素。忽略了這些環(huán)境因素，對(duì)土木工程的耐久性和安全性造成影響，存在重大安全隱患。土木工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完稿后，經(jīng)過(guò)審核等沒(méi)有問(wèn)題之后，并不代表從此不再修改設(shè)計(jì)稿。在后續(xù)的施工過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員和施工人員還要保持密切的聯(lián)系，當(dāng)施工中遇到問(wèn)題、難題，應(yīng)及時(shí)通知設(shè)計(jì)人員來(lái)核對(duì)圖紙、解決問(wèn)題、修改設(shè)計(jì)，否則，易造成重大事故的發(fā)生。

三、提高土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)性的措施

（一）合理評(píng)估設(shè)計(jì)方案，降低工程造價(jià)

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員要對(duì)工程項(xiàng)目進(jìn)行成本控制，對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的每一個(gè)階段進(jìn)行圖紙規(guī)劃，減少無(wú)效地工程量，同時(shí)優(yōu)化結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)施工，提高建筑工程質(zhì)量，避免由于反復(fù)施工造成成本造價(jià)偏高。同時(shí)，要進(jìn)行全面地工程預(yù)算管理，對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中所需的建筑材料進(jìn)行統(tǒng)一管理，形成一個(gè)清晰地經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)控制系統(tǒng)。

（二）對(duì)成本進(jìn)行控制

一項(xiàng)土木工程從招標(biāo)選擇到正式實(shí)施，需要制定好相應(yīng)的招標(biāo)準(zhǔn)則。這是保證工程招標(biāo)過(guò)程中公平性，公正性的方法。不過(guò)為了滿足工程的安全性和公正性，在招標(biāo)過(guò)程中，相關(guān)人員會(huì)需要從各個(gè)方面來(lái)考慮設(shè)計(jì)者的方案。在選擇方案的過(guò)程中不能出現(xiàn)假公濟(jì)私的現(xiàn)象，并在保證建筑設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)安全性的前提下，考慮建筑造型的藝術(shù)性。

（三）選取合理的標(biāo)準(zhǔn)圖

從分析當(dāng)前的形式上看，在建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中，為了使建筑設(shè)計(jì)更加規(guī)范，也為了減少工程設(shè)計(jì)者的負(fù)擔(dān)，很多施工招標(biāo)部門都會(huì)以施工標(biāo)準(zhǔn)圖來(lái)解決上述問(wèn)題。工程標(biāo)準(zhǔn)圖的優(yōu)點(diǎn)顯著，比如減少了工程設(shè)計(jì)者的工作量、加快工程的施工速度、對(duì)工程的安全性和經(jīng)濟(jì)性要求起到監(jiān)督作用等。盡管工程標(biāo)準(zhǔn)圖擁有諸般優(yōu)點(diǎn)，不過(guò)卻不適合用于復(fù)雜度高的龐大工程。

（四）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理性和經(jīng)濟(jì)性的結(jié)合

土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要和經(jīng)濟(jì)性設(shè)計(jì)相結(jié)合，根據(jù)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)來(lái)調(diào)整工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在保證不增加工程成本的基礎(chǔ)上采用性能優(yōu)越的建筑材料，提高工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全性和經(jīng)濟(jì)性的協(xié)調(diào)，真正實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化。

四、結(jié)束語(yǔ)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，土木工程建設(shè)得到了前所未有的發(fā)展，土木工程項(xiàng)目的數(shù)量日益增多，同時(shí)出現(xiàn)的各種土木工程事故也在增加。土木工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是工程保證工程質(zhì)量的關(guān)鍵，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否合理直接關(guān)系著工程項(xiàng)目的施工，影響著工程項(xiàng)目的實(shí)用性，甚至關(guān)系著人民的生命財(cái)產(chǎn)安全。因此，為了提高土木工程的質(zhì)量，保障人民的生命財(cái)產(chǎn)安全，降低國(guó)家的經(jīng)濟(jì)損失，我們必須要加強(qiáng)對(duì)土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的研究，提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性和安全性。

參考文獻(xiàn)：

[1]張宏強(qiáng)，戴文亭，白寶玉.土木工程設(shè)計(jì)的安全與經(jīng)濟(jì)[J].技術(shù)經(jīng)濟(jì)，2015，14（8）：21-22.endprint