淺談土木工程結(jié)構(gòu)設計中的安全性與經(jīng)濟性

閆吉鵬

摘 要：我國經(jīng)濟科技穩(wěn)步發(fā)展的同時，城市的現(xiàn)代化建設也加快了腳步，一座座高樓大廈拔地而起。土木工程項目也就成為了我們國家現(xiàn)階段工作的重點。雖然投入了極大的人力、物力、財力，但是工程的整體效果受到多方面因素的影響與制約，只要其中某一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)了些許錯誤，對全局都會產(chǎn)生致命的影響。尤其是土木工程的結(jié)構(gòu)設計工作，作為源頭一旦出錯后面的努力也都是無用功，并且結(jié)構(gòu)設計工作出現(xiàn)失誤并不僅僅是形象到工程質(zhì)量，更有可能對整個工程工作人員的生命安全造成影響。為了保證工作人員與周圍群眾的生命財產(chǎn)安全，保證工程質(zhì)量就必須做好源頭的土木工程結(jié)構(gòu)設計工作。

關鍵詞：土木工程；結(jié)構(gòu)設計；安全性；經(jīng)濟性

引言

隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，各行各業(yè)都取得了很大的進步，建設領域同樣也不例外，無論規(guī)模和建設數(shù)量都在持續(xù)不斷增加。但是在實際建設過程中，其會受到各種各樣外界因素的影響，給工程的經(jīng)濟性和安全性都帶來了一定的影響，有時候也會引發(fā)一定的安全事故，嚴重威脅著施工人員的生命財產(chǎn)安全，同時還會影響整個工程的建設進度和建設質(zhì)量。因此，本文則是從土木工程的安全性以及經(jīng)濟性展開研究。

1 土木工程結(jié)構(gòu)設計中存在的問題

1.1土木工程設計結(jié)構(gòu)的可靠性較差

土木工程竣工后項目的整體安全以及可靠性主要受到結(jié)構(gòu)設計環(huán)節(jié)的影響。所以，在結(jié)構(gòu)設計過程中，需加強安全性以及經(jīng)濟性研究，加強結(jié)構(gòu)可靠性以及可靠性設計水平?，F(xiàn)階段，我國大部分的土木項目均存在著如可靠性低等不良狀況，導致土木結(jié)構(gòu)設計整體質(zhì)量水平有限，從而在制約著結(jié)構(gòu)整體質(zhì)量的同時，帶來了諸多的安全隱患。

1.2缺乏良好的工程耐久性

我國相關標準當中明確指出，需加強建筑耐久性。由于大多數(shù)建筑項目建設周期長，在此過程中，極易受到諸多方面的影響，從而制約建筑工程的耐久性，以致縮短了工程的使用周期，致使建筑使用過程中質(zhì)量問題頻繁，更甚者導致安全事故的發(fā)生。除此之外，建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)問題，還需投入大量的資金進行維修，增加了施工成本，同時體現(xiàn)出經(jīng)濟性的缺失。通過大量實踐研究可以發(fā)現(xiàn)，我國當前土木工程耐久性而言，并未嚴格的根據(jù)相關設計標準執(zhí)行，導致其質(zhì)量問題不斷暴露，嚴重制約著土木工程整體質(zhì)量。

1.3結(jié)構(gòu)設計安全性和經(jīng)濟性要求

規(guī)范的缺失伴隨著我國建筑項目的快速發(fā)展，相關法律法規(guī)已逐步完善，但與其他國家相對比我國法律制度方面依然比較欠缺，導致質(zhì)量監(jiān)管方面存在著諸多的問題，無法有效的發(fā)揮監(jiān)管的作用。與此同時，大多數(shù)的企業(yè)在結(jié)構(gòu)設計、施工技術以及后期維護方面均存在一定的技術問題，缺乏有效的規(guī)范性，從而導致根源性問題無法有效的解決。

2 安全性與經(jīng)濟性之于土木工程結(jié)構(gòu)設計的重要性

安全性與經(jīng)濟性是凸顯土木工程結(jié)構(gòu)特性與功能的基礎。其中安全性是各類土木工程皆需遵守的一大原則，其保證了建筑施工與后續(xù)使用的安全，確保土木工程結(jié)構(gòu)設計的安全性可保障建筑工程各項功能的發(fā)揮，也可促使施工完結(jié)后，建筑能達到國家安全標準。因混凝土具有良好的耐久性、抗壓強度與安全性，長期以來其都被視作土木建筑的主要原材料。合理、科學地使用混凝土材料能在保證建筑結(jié)構(gòu)安全性的同時，又提升建筑企業(yè)的經(jīng)濟效益并優(yōu)化企業(yè)的社會形象，從而提升建筑企業(yè)的綜合競爭力。近年來，相關事件的頻發(fā)使得社會各行各業(yè)對建筑安全極為重視。當發(fā)生惡性安全事故時，企業(yè)效益與人員安全勢必會遭受嚴重的損害。因此，安全可謂是一切工程活動的根本，唯有保證安全才有可能提升建筑企業(yè)的經(jīng)濟效益。鑒于此，在具體土木工程結(jié)構(gòu)設計當中，設計人員需兼顧這二者時，切不可偏重一方或偏廢一方。

3 如何有效提升土木工程結(jié)構(gòu)設計的安全性與經(jīng)濟性

3.1加強工程設計的審核力度，從源頭保障企業(yè)經(jīng)濟效益

為促使建筑工程結(jié)構(gòu)設計工作優(yōu)質(zhì)高效，相關人員在工作過程中應全面滲入全過程管理思想，力求從工程的各個環(huán)節(jié)實施質(zhì)量管理而不是一味偏重某一工程環(huán)節(jié)。從實際上來看，工程設計之于建筑工程的造價的影響程度較高，因此，工程設計之于相關管理工作的重要性便可見一斑。為從源頭上保障建設企業(yè)的經(jīng)濟效益，工程管理人員在工程設計環(huán)節(jié)應對建筑工程中的細節(jié)問題詳加思考，從而極力將造價控制在較為平穩(wěn)且合理的狀態(tài)。在對結(jié)構(gòu)設計進行審核時，為減少審核紕漏，審核人員可將設計工作按層級、按類別加以細分，而后再逐一加以審核，從而有效規(guī)避審核漏洞。此外，在審核過程中審核人員需對各個設計相關參數(shù)加以核算，以確保各個參數(shù)精確無誤，從而將工程問題扼殺在潛在階段。

3.2優(yōu)化設計細節(jié)，注重各個施工環(huán)節(jié)的重點設計工作

隨著我國經(jīng)濟化和城市化程度的提升，城市用地問題逐漸成為了城市規(guī)劃建設過程中的瓶頸。受到城市用地問題的影響，近年來高層建筑的使用范圍得到了顯著的拓寬。在這一社會背景下，社會對于土木工程結(jié)構(gòu)的抗彎剛度要求愈發(fā)嚴苛，而建筑剛度需以建筑的層間位移為參考指標。鑒于此，在實際的結(jié)構(gòu)設計工作當中，設計人員應當結(jié)合工程實際來擬定工程項目中的構(gòu)件剛度與其截面面積。地基乃各類土木工程項目的關鍵單元，其設計質(zhì)量將對項目質(zhì)量與安全性造成直接影響。因此，在對地基加以設計時，設計人員應綜合考慮地下水位、地質(zhì)情況與施工環(huán)境，從而確保設計方案具備較強的經(jīng)濟可行性與安全性。此外，設計人員可利用地基對混凝土結(jié)構(gòu)加以約束控制。一方面，相關人員需嚴格控制外部土壓力對于混凝土結(jié)構(gòu)的約束能力。另一方面，相關人員需嚴格控制內(nèi)部混凝土結(jié)構(gòu)的強度與剛度，以利于發(fā)揮地基土對結(jié)構(gòu)的嵌固作用。

3.3合理使用鋼結(jié)構(gòu)，提升土木結(jié)構(gòu)設計的安全性與經(jīng)濟性

合理使用鋼結(jié)構(gòu)可提升建筑的抗彎性能，從而提升建筑的安全性并保障建筑企業(yè)的經(jīng)濟效益。一方面，基于鋼結(jié)構(gòu)技術的施工一般通過使用不同型材所組成的鋼結(jié)構(gòu)來提升土木建筑的抗彎性能，鋼材的材料特性使得建筑的力學性能更為突出。當建筑投入使用之后，更佳的抗壓性能可幫助其更好地應對地震等自然災害，從而提升建筑的安全性。另一方面，鋼結(jié)構(gòu)技術的引入可較好地控制混凝土結(jié)構(gòu)的坍縮、開裂現(xiàn)象。

結(jié)束語

總之，在土木工程結(jié)構(gòu)設計中，需要了解其安全性與經(jīng)濟性的特征，將其融入到機構(gòu)設計中去，并將設計理論進行完善和優(yōu)化，對土木工程的建設成本進行控制，還要將設計方案進行反復論證，為土木工程結(jié)構(gòu)設計提供良好的理論支持。