【摘要】為了給人們營(yíng)造一個(gè)更好的生活環(huán)境,需要對(duì)于土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化,從而滿足人們的使用要求;所以在土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中要充分考慮到工程設(shè)計(jì)整體的安全性以及經(jīng)濟(jì)性,這也是結(jié)構(gòu)工程之中的重要指標(biāo)。本文將針對(duì)土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的安全性與經(jīng)濟(jì)性這一課題進(jìn)行分析,以此提出合理的改進(jìn)建議。
【關(guān)鍵詞】土木結(jié)構(gòu);結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);安全性
在保證生命安全、工程結(jié)構(gòu)質(zhì)量的基礎(chǔ)之上,為了最大程度上提升工程的結(jié)構(gòu)性能,要從設(shè)計(jì)方法進(jìn)行著手,盡可能將經(jīng)濟(jì)成本控制到最低,實(shí)現(xiàn)土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的全方位優(yōu)化。下文將以加強(qiáng)土木工程結(jié)構(gòu)中安全性與經(jīng)濟(jì)性設(shè)計(jì)的基本內(nèi)涵為著手點(diǎn),分析目前土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中所存在的主要問(wèn)題,從而提出加強(qiáng)土木工程結(jié)構(gòu)安全性、經(jīng)濟(jì)性設(shè)計(jì)的具體措施。
1、土木工程結(jié)構(gòu)中安全性與經(jīng)濟(jì)性設(shè)計(jì)的基本內(nèi)涵
從土木工程結(jié)構(gòu)基本功能上來(lái)看,旨在要求為人類(lèi)生活以及生產(chǎn)活動(dòng)服務(wù),其建筑結(jié)構(gòu)需要能夠抵御并且承受外界壓力,并且能夠較好地承受結(jié)構(gòu)中所存在的作用。這就需要土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中加強(qiáng)對(duì)于安全性的設(shè)計(jì)。因?yàn)榘踩珕?wèn)題也是工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的根本目的。所以在土木工程結(jié)構(gòu)中注重安全性設(shè)計(jì)是我國(guó)建筑設(shè)計(jì)發(fā)展的具體體現(xiàn),也是目前土木工程設(shè)計(jì)發(fā)展的必要選擇。
其次從經(jīng)濟(jì)性來(lái)看,加強(qiáng)經(jīng)濟(jì)性設(shè)計(jì)能夠有助于施工方降低施工成本,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)于土木工程結(jié)構(gòu)的精細(xì)化設(shè)計(jì),在這一過(guò)程之中有利于施工單位提升其資源以及材料的使用與利用效率,具有較好的社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)效益[1]。所以在加強(qiáng)土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全性與經(jīng)濟(jì)性設(shè)計(jì)的過(guò)程之中,要在正確認(rèn)識(shí)土木工程結(jié)構(gòu)中安全性與經(jīng)濟(jì)性設(shè)計(jì)基本內(nèi)涵的前提下,從宏觀角度上進(jìn)行出發(fā),結(jié)合土木工程的實(shí)際使用需求來(lái)進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)控,優(yōu)化計(jì)算形式,實(shí)現(xiàn)精細(xì)化的設(shè)計(jì),才能夠全面提升土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量。
2、在土木工程結(jié)構(gòu)中加強(qiáng)安全性與經(jīng)濟(jì)性設(shè)計(jì)的具體措施
2.1細(xì)化土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案中的相關(guān)內(nèi)容
在常規(guī)的土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的制定過(guò)程之中,有工程結(jié)構(gòu)的基本形式、工程規(guī)模、抗震設(shè)計(jì)等多種內(nèi)容,所以還需要結(jié)合土工工程結(jié)構(gòu)的實(shí)際設(shè)計(jì)需求,針對(duì)土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案中的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行細(xì)化,為建立全過(guò)程的土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)體系奠定基礎(chǔ)。
首先需要提前針對(duì)所施工的區(qū)域進(jìn)行方案的布置與測(cè)量,加強(qiáng)對(duì)于相關(guān)細(xì)節(jié)的探討。以防震抗震的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為例,其主要的抗震設(shè)計(jì)除了要滿足土木工程的使用要求之外,還要達(dá)到我國(guó)的《建筑結(jié)構(gòu)抗震性態(tài)設(shè)計(jì)通則》、《建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)[2],依照傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì),僅僅是以保障生命安全作為唯一的參考目標(biāo),在保證主體結(jié)構(gòu)不坍塌的基礎(chǔ)之上,允許建筑出現(xiàn)一定程度上的破損問(wèn)題;但是隨著建筑的不斷發(fā)展以及技術(shù)的不斷進(jìn)步,在設(shè)計(jì)方面還要轉(zhuǎn)變?cè)械挠^念,真正以保障生命安全作為基本目標(biāo)進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)的有效設(shè)計(jì),才能夠提升土木工程結(jié)構(gòu)中的抗震能力,保護(hù)好人們的生命安全。
所以在前期的設(shè)計(jì)過(guò)程之中,要從多個(gè)角度去考慮建筑抗震設(shè)計(jì),比如建筑的使用目的、建造的初期預(yù)算,對(duì)于抗地震破壞的實(shí)際預(yù)期等,從而綜合所有的因素來(lái)為土木工程選擇相應(yīng)的結(jié)構(gòu)性態(tài);這就需要攻克土木工程結(jié)構(gòu)中抗震設(shè)計(jì)難題問(wèn)題,從而通過(guò)多元化的理論與方式來(lái)結(jié)構(gòu)直接能夠獲得的震感,從而將設(shè)計(jì)方法以及工程應(yīng)用有機(jī)結(jié)合起來(lái),實(shí)現(xiàn)土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的持續(xù)攻關(guān)。
2.2優(yōu)化土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的計(jì)算環(huán)節(jié)
在土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中有較多的計(jì)算內(nèi)容,所以需要從優(yōu)化計(jì)算環(huán)節(jié)的角度進(jìn)行著手,通過(guò)多角度的計(jì)算設(shè)計(jì)優(yōu)化,來(lái)建立完善的土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)體系[3]。從安全性這一方面來(lái)看,則需要建立相應(yīng)的土木工程結(jié)構(gòu)模型,比如在抗震設(shè)計(jì)之中,就可以根據(jù)地震的危險(xiǎn)狀況,建立全概率的抗震性態(tài)設(shè)防體系,建立完善的標(biāo)準(zhǔn)決策模型,以此來(lái)加強(qiáng)結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)的相關(guān)計(jì)算。
而在工程負(fù)載計(jì)算之中則需要根據(jù)相應(yīng)的測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算,避免存在根據(jù)經(jīng)驗(yàn)判斷的形式,正常在結(jié)構(gòu)測(cè)算的過(guò)程之中,需要結(jié)合工程部件的實(shí)際性能以及結(jié)構(gòu)件配件的使用狀況,來(lái)進(jìn)一步進(jìn)行系數(shù)的組合值判斷,用完善的標(biāo)準(zhǔn)值系數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)施工參數(shù)的有序測(cè)定。因?yàn)樵趨?shù)計(jì)算以及負(fù)荷計(jì)算的過(guò)程之中,有內(nèi)部負(fù)載計(jì)算以及外部負(fù)載計(jì)算兩個(gè)方面,要利用兩個(gè)方面有機(jī)結(jié)合起來(lái)的形式,來(lái)確定相關(guān)的計(jì)算參數(shù)。以荷載計(jì)算為例,往往荷載在結(jié)構(gòu)上所產(chǎn)生的內(nèi)力,能夠使得土木工程的結(jié)構(gòu)出現(xiàn)相應(yīng)的位移、裂縫、應(yīng)變等相應(yīng)的現(xiàn)象,這都是荷載效應(yīng)的具體體現(xiàn),所以為了掌握荷載在結(jié)構(gòu)上所產(chǎn)生的內(nèi)力以及變形程度,需要通過(guò)計(jì)算進(jìn)行明確,通過(guò)分解力的形式來(lái)明確集中荷載與均勻分布荷載的相關(guān)數(shù)值,然后設(shè)計(jì)出最為合理的設(shè)計(jì)方案。其次在預(yù)算計(jì)算以及成本控制方面,要注重提升管理的規(guī)范性,要將計(jì)算內(nèi)容進(jìn)行細(xì)化,才能夠提升計(jì)算形式的有效性,將土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)向制度化、規(guī)范化管理方向進(jìn)行轉(zhuǎn)變。
結(jié)語(yǔ):
目前的土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中還有很大的發(fā)展空間,要在正確認(rèn)識(shí)土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中加強(qiáng)經(jīng)濟(jì)性、安全性重要意義的基礎(chǔ)之上,進(jìn)一步優(yōu)化土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的計(jì)算環(huán)節(jié),并且細(xì)化土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案中的實(shí)際內(nèi)容,在掌握土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的發(fā)展需求的前提下,提升土木工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定程度,在帶給人們舒適、穩(wěn)定、安全的建筑環(huán)境的同時(shí)還要降低工程建設(shè)成本,以此促進(jìn)社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益三者的有機(jī)結(jié)合,并且推動(dòng)土木工程建設(shè)的開(kāi)展。
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作者簡(jiǎn)介:
王慶霞,兗礦集團(tuán)中垠地產(chǎn)鄒城分公司,山東濟(jì)寧。