聚焦土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全問題

余紫君

摘 要：土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要滿足安全性、適用性和耐久性的要求，其中安全性要求是重中之重。近年來，土木工程不斷發(fā)展的同時(shí)許多質(zhì)量與安全問題也不斷出現(xiàn)。本文主要分析了土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的一些問題并提出解決方法，旨在促進(jìn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在安全性方面的進(jìn)步。

關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；安全問題；解決方法

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.23.075

頻繁發(fā)生的土木工程安全事故不僅給人們的日常生活帶來恐慌與災(zāi)難，同時(shí)也給我國經(jīng)濟(jì)造成一定損失。目前，建筑的安全性要求已成為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的一項(xiàng)十分重要的原則，不符合規(guī)范的建筑禁止投入使用，以防止質(zhì)量不合要求的建筑出現(xiàn)。土木工程企業(yè)應(yīng)該對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和建造中出現(xiàn)的安全問題給予高度重視，并采取有效措施及時(shí)解決問題，促進(jìn)行業(yè)的健康發(fā)展。

1 分析土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的安全性問題

從我國土木工程的發(fā)展現(xiàn)狀來看，與其他國家相比，我國企業(yè)起步較晚，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面的發(fā)展也很緩慢，安全性問題在發(fā)展過程中層出不窮，主要表現(xiàn)在結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性不夠、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的設(shè)計(jì)值較低、柱子設(shè)計(jì)不合理、低估環(huán)境因素對(duì)結(jié)構(gòu)耐久性的影響等方面。

1.1 結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性不夠

在我國的建筑安全事故中很大一部分是由于結(jié)構(gòu)整體不穩(wěn)定造成的建筑物坍塌事故。工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的整體穩(wěn)定性能夠減小結(jié)構(gòu)的局部破壞對(duì)結(jié)構(gòu)整體影響，從而不會(huì)造成大的安全事故。當(dāng)受自然力影響例如發(fā)生地震時(shí)建筑物的部分結(jié)構(gòu)如墻體、梁段等遭到破壞時(shí)建筑物的整體仍舊穩(wěn)定不倒，從而不至于造成人員傷亡。因此，結(jié)構(gòu)的安全性受結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性影響很大。然而，目前我國許多建筑的整體穩(wěn)定性不符合相關(guān)要求，安全性偏低，導(dǎo)致事故發(fā)生時(shí)傷亡人數(shù)較多。

1.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的設(shè)計(jì)值較低

目前我國的建筑安全設(shè)計(jì)規(guī)范存在較多不足與缺陷，權(quán)威性不如其他國家，約束力也存在較大差距。我國建筑使用年限低于外國，甚至一些使用年限僅為幾年的建筑也會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)裂縫、柱子破壞等問題。相對(duì)于外國建筑規(guī)范，我國的規(guī)范設(shè)計(jì)值較低，如我國規(guī)范規(guī)定的教室樓板活荷載設(shè)計(jì)值為，而美國有，英國更高一點(diǎn)，有。顯然，按照外國規(guī)范設(shè)計(jì)的建筑安全性更高。

1.3 柱子設(shè)計(jì)不合理

許多設(shè)計(jì)人員在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中不能很好地分清構(gòu)造柱與承重柱。構(gòu)造柱是用于提高多層建筑砌體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性及抗震性能的，規(guī)范要求應(yīng)在房屋的砌體內(nèi)適宜部位設(shè)置構(gòu)造柱并與圈梁連接；而承重柱的主要作用是承重，其強(qiáng)度遠(yuǎn)高于構(gòu)造柱。因此當(dāng)設(shè)計(jì)人員將構(gòu)造柱當(dāng)成承重結(jié)構(gòu)來使用，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度會(huì)顯著降低，埋下很大的安全隱患。此外，承重柱面積不夠也會(huì)大大降低柱子的承載力，在外力作用下容易產(chǎn)生開裂甚至更嚴(yán)重的破壞。

1.4 低估環(huán)境因素對(duì)結(jié)構(gòu)耐久性的影響

結(jié)構(gòu)耐久性除了受安全規(guī)范設(shè)置和荷載作用影響之外，環(huán)境的影響不容小覷。常見的環(huán)境因素如土的性質(zhì)、環(huán)境的溫度、濕度、PH值等都會(huì)在一定程度上影響結(jié)構(gòu)的耐久性。如果忽視環(huán)境因素的影響，勢(shì)必會(huì)給工程質(zhì)量帶來很大的安全問題。此外，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)該因地制宜，根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)地貌及氣候等條件，在滿足人們有關(guān)需求的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出相對(duì)來說較為合理的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

2 針對(duì)結(jié)構(gòu)安全性問題提出的解決方法

2.1 改進(jìn)我國的建筑規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)

目前我國的建筑安全設(shè)計(jì)規(guī)范存在許多缺陷，我們應(yīng)虛心學(xué)習(xí)國外的先進(jìn)理論和技術(shù)，結(jié)合我國具體情況改進(jìn)相關(guān)規(guī)范和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，不斷優(yōu)化我們的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，增強(qiáng)我國的建筑市場競爭力。

2.2 建立健全管理制度

目前我國的施工管理制度不夠完善，施工過程中監(jiān)管不嚴(yán)，偷工減料和使用不合格的工程材料現(xiàn)象屢見不鮮，導(dǎo)致建筑質(zhì)量不達(dá)標(biāo)。因此我們需要加強(qiáng)施工管理，建立健全管理制度，從提高材料本身強(qiáng)度方面提高建筑工程的質(zhì)量。

2.3 提升設(shè)計(jì)者的專業(yè)水平和綜合能力

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性很大程度程度上是由設(shè)計(jì)者決定的，如果設(shè)計(jì)者的專業(yè)水平不夠，其設(shè)計(jì)成果很可能存在安全問題，所以提升設(shè)計(jì)者的專業(yè)水平十分重要，這是從根本上提升建筑安全的方法。然而目前我國缺少土木工程專業(yè)的高級(jí)人才，因此我國的設(shè)計(jì)人員急需提升自身的專業(yè)水平與綜合能力。企業(yè)應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師進(jìn)行嚴(yán)格篩選，并對(duì)設(shè)計(jì)師進(jìn)行定期培訓(xùn)。設(shè)計(jì)者應(yīng)全面掌握土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的相關(guān)知識(shí)并能夠靈活合理地運(yùn)用，同時(shí)要具有十分強(qiáng)烈的安全意識(shí)以確保在進(jìn)行工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)是謹(jǐn)慎小心的。在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)十分清楚各個(gè)環(huán)節(jié)可能存在的安全問題并提出相應(yīng)的措施或解決方案。此外，隨著技術(shù)的發(fā)展，一些與土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有關(guān)的先進(jìn)軟件被引進(jìn)到國內(nèi)，設(shè)計(jì)者除了理論知識(shí)外，還應(yīng)該能夠熟練運(yùn)用這些軟件，在提高設(shè)計(jì)效率的同時(shí)也能提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性與安全性。

2.4 嚴(yán)格控制工程設(shè)計(jì)中的相關(guān)參數(shù)

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)涉及的參數(shù)很多，有些參數(shù)會(huì)影響結(jié)構(gòu)的安全性。我們應(yīng)對(duì)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行定期檢測，將相關(guān)參數(shù)嚴(yán)格控制在一定范圍內(nèi)，確保符合設(shè)計(jì)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)，從而提高結(jié)構(gòu)安全性。

2.5 定期檢查建筑物的使用狀態(tài)

建筑物在使用過程中會(huì)出現(xiàn)裂縫甚至局部脆斷等問題，若不及時(shí)解決后期影響會(huì)更加嚴(yán)重。因此我們需要用專門的儀器對(duì)使用中的建筑物進(jìn)行相應(yīng)的檢測，或者通過軟件對(duì)重要建筑進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題解決問題，避免造成安全事故。

2.6 完善建筑工程法律法規(guī)

確立規(guī)范性法律規(guī)章制度之后，設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)時(shí)需要對(duì)自己的設(shè)計(jì)成果負(fù)責(zé)，保證了設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)時(shí)不至于為了完成任務(wù)而忽視安全性問題隨意設(shè)計(jì)。法律法規(guī)需要隨著時(shí)代的進(jìn)步和土木工程本身的不斷發(fā)展進(jìn)行完善，使其更好地適應(yīng)設(shè)計(jì)的需要。

3 結(jié)束語

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全問題是土木工程中十分重要的問題，它不但影響著建筑的質(zhì)量和使用壽命，也影響著人民生活安全與國家財(cái)產(chǎn)。因此土木工程的安全問題需要每一個(gè)土木研究者的高度重視。作為土木工程的學(xué)習(xí)者，我們應(yīng)不斷學(xué)習(xí)相應(yīng)的專業(yè)知識(shí)，提升自身素質(zhì)，同時(shí)總結(jié)好的經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn)為以后的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供參考與方向。作為土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)者，我們應(yīng)該對(duì)于設(shè)計(jì)中可能出現(xiàn)的安全問題予以高度重視和考慮，及時(shí)提出整改或者解決方案，從而提高結(jié)構(gòu)的安全性和質(zhì)量水平。

參考文獻(xiàn)：

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