浅谈土木工程结构设计的安全性分析

浅谈土木工程结构设计的安全性分析摘要：随着我国社会主义市场经济体制的建立和不断完善，我国的国民经济得到了快速的发展，社会各行各业也取得了前所未有的进步，土木工程建设设计行业也是如此。尽管在土木工程的结构设计中使用了新技术和新工艺，但是结构设计安全性的高低，直接影响到整个工程的质量好坏，因此土木工程结构设计的安全性始终都是人们最关心的问题之一。本文就主要对我国土木工程结构设计的重要性，存在的问题，以及解决措施进行了探究，旨在为了提高我国土木工程建筑结构的安全性。关键词：土木工程；建筑结构；安全性；结构设计；有效措施Abstract:WiththeestablishmentandimprovementofChinassocialistmarketeconomicsystem,greatachievementshavebeenmadeinnationaleconomy,allwalksoflife,anddesignindustryofcivilengineeringconstruction.Withnewtechnologiesandnewtechniquesemployedinthestructuraldesignofcivilengineering,thesecurityofstructuraldesigndirectlyaffectsthequalityofthewholeengineerng,which,therefore,concernedbypublic.Inthispaper,theimportanceofstructuraldesign,theexistingproblemsandthesolutionsareanalyzed,aimingtoimprovethesecurityofthebuildingstructureofcivilengineering.Keywords:civilengineering;buildingstructure;security;structuraldesign;effectivemeasure中图分类号：TU3文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）一、我国土木工程建筑结构设计规范的安全设置1、我国土木工程建筑结构设计规范我国规范规定楼板承受的活荷载是每平方米200公斤，而英美则为250公斤和240公斤；规范规定的荷载分项系数与材料强度分项系数的大小，前者是计算确定荷载对结构构件的作用时，将荷载标准值加以放大的一个系数，后者是计算确定结构构件固有的承载能力时，将构件材料的强度标准值加以缩小的一个系数。这些用量值表示的系数体现了结构构件在给定标准荷载作用下的安全度，在安全系数设计方法中称为安全系数，体现了安全储备的需要；而在可靠度设计方法中称为分项系数，体现了一定的名义失效概率或可靠指标。安全系数或分项系数越大，表明安全度越高。2、结构的整体牢固性和安全性结构的整体牢固性主要是指结构出现局部损坏，但不至于导致大范围倒塌的能力，结构的整体牢固性主要是依靠结构优良的延性和必要的冗余度，用来预防地震、爆炸、火灾等自然灾害或人为差错导致的巨大灾难，尽量减轻灾害所造成的损失。例如汶川地震造成的巨大伤亡与当地房屋结构缺乏整体牢固性有很大关系。我国的相关部门对保护钢筋免遭锈蚀的混凝土保护层最小厚度和混凝土的最低强度等级等，但是该等级的设定明显是低于国外的，它虽然对结构承载力的安全性具有一定的损害，但是从某种程度上提高结构构件的承载能力的安全设置水准也是对结构的耐久性与结构的使用寿命很有益的。二、对土木工程结构安全设计的重要性分析在我国的土木工程的建设中，始终都遵循的原则是“质量第一，安全至上”。在整个土木工程结构设计中，其核心是防止建筑的损坏倒塌，保障人们的生命财产安全。土木工程安全性是由结构的设计人员的设计水平、施工单位的施工情况以及对建筑物的使用，维护情况等共同决定的，对于土木工程结构设计的管理，我国尚处于初级阶段，根据我国近几年发生的建筑物坍塌和地震坍塌等情况分析，我国土木工程结构的安全设计规范的缺点在于工程的牢固性比较差，结构构件的承载力不足等。工程结构牢固性和稳定性是建筑质量的充分体现，我国对土木工程结构的安全设计的基本要求就是在建筑物出现了局部的损坏之后，不能对建筑物的整体起到坍塌的危险。以确保在地震和爆炸中减少损失，因此，设计师和相关部门要高度的重视工程的安全设计。三、在土木工程结构设计中存在的危险因素在我国，对土木工程结构的设计普遍是对结构的抗震性设计考虑不周全，设计不尽合理，以及在施工的过程中存在偷工减料，造成质量不达标的问题时有发生。尽管我国土木工程建筑结构设计安全设置的规范在1995年出台，但是到目前为止，我国仍然有较多的建筑在抗震性方面不符合规范。要提高我国建筑结构的安全性最主要的就是要提高建筑结构的抗震性能。我国国土面积辽阔，不同的地域内的地形构造、土质条件、地震的发生频率和级别都是不相同的。因此结构设计师在设计之前要对工程所在地块的地形地貌结构、周边的环境等进行勘察和分析，根据抗震规范的要求，进行设计。随着我国社会主义市场经济体制的建立和发展，在利益的驱使下，很多不法的开发商不按照规范条例，迫使设计师在设计中减少钢材的使用量，这样最终导致了建筑材料性能的减弱，影响了建筑的整体质量。还有一些设计师本身的知识水平和能力有限，在设计过程中，经验不足，造成结构设计的不合理性，出现安全隐患。四、我国土木工程结构的安全性设计1、遵守规范的要求随着我国改革开放的不断深入和加入世贸组织，我国的国民经济取得了长足的发展，建筑业也取得了较大的进步，土木工程结构的安全性，受到人们普遍的关注，为此，我国有关部门出台了一些具有强制性规范的条例法规。工程的设计人员要严格按照设计规范要求，进行设计，才能从源头上保证工程结构的稳定性和安全性，施工单位在施工过程中，对于设计图纸中不满足规范要求的，要停止施工，把图纸交予开发商，进行解决。对于多次违反相关规定并且不予以改正的情况，要对该设计师和开发商给予一定的法律制裁，以免出现更为严重的安全问题。2、提高设计师的安全设计意识土木工程的结构设计是一项比较复杂、长期、精确度较高的工作，对于设计师的要求，不仅仅要具备丰富的理论知识和技能，还需要具备严谨的工作态度和丰富的设计经验。在结构的设计过程中，设计师要完全掌握规范的要求，严于律己，做到设计的每一步都准确无误，对于不熟悉的地形区，设计师要亲自到实地进行考察，以确定土质和地基情况。设计师要对自己的设计进行总结、反思，积累经验，与此同时，设计师对建筑物抗震性能的重要性认识是必要的，时刻谨记，质量第一，安全至上。3、对钢材的设计分析随着城市化的进程不断加快，人们对住房的需求量猛增，在有限的区域内，建筑物向高处延伸，成为了解决住房紧张问题的有效办法之一。在高层建筑物中，为了达到建筑结构对刚度的要求，需要对每层间的位移情况进行有效的控制，就是对组成构件的刚度大小和界面大小增加刚度指标。在现代，由于高层建筑物的林立，设计中主要采用的是比较刚的设计方法，但是对于房间开间较小，剪力墙多而厚的情况下，没有必要使用多余的钢材。假如建筑施工现场的土质很好，建筑抗侧刚度可以采用柔和的钢材。4、对地基结构的设计在建筑结构设计中，地基是整个建筑的基础所在，也是设计师高度重视的地方，因为地基不仅仅对后期设计工作有重要的影响，而且对整个工程的安全性有决定作用。在对地基的设计中，要对地基所处地块的地质情况、水位、温度、土层、施工条件以及建筑的功能等进行综合的考虑。一般设计师都是对本项目相邻建筑物的地下设施标高、位置要进行详细了解，目的是为了能够更好的保证地基的安全和施工质量水平。由于我国幅员广阔，不同的区域内地质条件、施工条件和施工技术等都存在较大的差异，而对地基的设计不能遵守相同的设计规范进行描述。因此，在我国的不同地区，要根据本地区的地形、土质、水文条件等制定本地区的设计规范，所以，在地基的设计过程中，要了解施工地的条件限制和施工人员的经验积累，以此保证土木工程整体结构的设计顺利进行。五、总结综上所述，本文主要对我国土木工程建筑结构设计规范的安全设置、土木工程结构安全设计的重要性、土木工程结构设计中存在的危险因素进行了分析和介绍。土木工程的结构设计安全性是人们一直关注的问题，而工程结构的安全性设计就是保障建筑结构质量安全的重要条件，所以，设计人员在保证自身的专业知识和能力的前提下，遵守安全设计规范