土木工程结构设计安全问题及策略

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1、土木工程结构设计安全问题及策略摘要：土木工程作为为国家经济建设提供必要基础设施的重要工程，在经济高速发展的现阶段，其数量不断增多，土木工程结构设计作为整个土木工程建设的重要一环，其安全问题不容忽视，本文针对土木工程结构设计中的安全问题进行了探讨，并提出了几点改进建议，以供参考和借鉴。中国4/vie　　关键词：土木工程；结构设计；安全问题；策略　　中图分类号：TU318文献标识码：A：1673-1069（2016）34-166-2　　0引言　　土木工程结构设计是确保整个土木工程安全与质量的关键环节，在土木

2、工程建设数量日益增加的今天，人们越来越重视其设计安全问题。所以深入分析土木工程结构设计安全问题，并制定相应的改进措施，对提升土木工程结构的安全性具有重要的现实意义。　　1现代土木工程的特点分析　　社会与经济的飞速发展，对土木工程的建设提出了更高、更多元化的要求，为了进一步满足这些需求，大规模、大跨度、超高层、轻型、大型以及精密设备现代化的建筑物逐步成为时代发展的重点，这些建筑物具有高质量、高效益和快施工的基本特点，使得土木工程出现了新的特点，主要包括：　　1.1建筑材料方面　　科学技术的发展推动了各项新

3、技术、新材料的研发和应用，土木工程中使用了越来越多的新型高强轻质材料，例如比钢轻的镁合金、玻璃钢（玻璃纤维增强塑料）等。在应用这些新材料时，我们还要注意其各项参数的研究，比如有些材料的弹性模量偏低，还有些材料价格高昂，限制了其应用范围。同时，在提升现用钢材和混凝土的强度和耐久性方面虽然已经取得了一些成果，但为了紧随时代的发展需求，仍需加大研究力度[1]。　　1.2工程地质与地基方面　　土木工程结构的设计与施工与施工现场的地质与地基构造以及自然的应力情况和力学性能有着直接的关系。同时这些因素还对工程设施的

4、选择、结构体系以及建筑材料的选取有很大的影响，尤其是地下工程，其影响巨大。现阶段，应用在工程地质和地基勘察的技术主要是现场钻探取样，室内分析实验，这种模式的勘察存在适用于小型建筑的局限性。现代化大型建筑的发展需求要求亟需研发满足时代发展的新型勘察技术与方法。　　1.3工程规划方面　　在传统的工程总体规划时，工程经验占据很大成分，但日益扩大的土木工程规模对工程规划有了更严格的要求，所以必须运用系统工程的理论和方法，进一步提升工程规划的科学水平。对于特大型土木工程，比如高大水坝，会对当地的生态平衡以及农业生

5、产产生深远影响，并且会对自然环境起到改变作用，此类工程的社会效益利弊兼存，其总体规划必须全面考虑，趋利避害[2]。　　1.4工程设计　　土木工程设计应坚持适用、安全、经济、美观的原则，根据实际情况开展合理的工程设计。目前，在分析确定工程荷载值以及材料强度值时常用的方法是概率统计，对自然因素作用在时间与空间上的分布与统计规律进行科学研究，如风力、地震波、海浪等因素，深入探索反映材料非弹性以及结构大变形、动态、与岩土共同作用，完善并深化结构可靠度极限状态设计法和结构优化设计等理论[3]。另外，还要结合现代化

6、的计算机系统，利用其高效能的计算和设计方法开展工程设计，保障工程设计的科学合理与可操作性。　　2土木工程结构设计存在的主要安全问题分析　　2.1结构设计的稳固性偏低　　工程结构设计中的稳固性指的是当工程局部出现破损时，工程的整体安全不会受到巨大的冲击。例如，土木工程受到地震、火灾、爆炸或其他人为事故等灾害时，只有结合工程的地质以及土质承载力，合理论证工程的结构设计，才能保障设计中的延性及冗余度达到最佳状态，进行将建筑的损坏程度降至最低。由于结构的稳固性直接决定了整个工程的安全，所以进行土木工程结构设计的

7、首要前提就是要确保结构的稳固性。但从目前我国的土木工程结构设计现状来看，其稳固性偏低，不符合相关的规定标准，造成灾害来临时伤亡惨重。　　2.2结构设计的规范安全设置较低　　目前，我国的土木工程结构设计安全规范还不完善，权威性与约束力较差，导致工程的质量令人堪忧，有的土木工程甚至使用年限仅为几年，使用过程中常出现墙壁开裂、变形等问题。究其原因，就是结构设计的安全规范设置偏低。如与国外对比，我国规定的办公楼楼板承受的活荷载值是200kg/m2，而美国是240kg/m2，英国是250kg/m2，以此为标准建造

8、出来的工程质量显然偏低。　　2.3无法明确区分构造柱和承重柱　　土木工程结构设计中若无法准确区分构造柱和承重柱，则会直接影响工程的牢固性，降低工程的安全性。一般构造柱指的是与梁配合，避免墙壁出现裂缝，提高建筑物抗震能力的墙柱。若设计人员将构造柱当成承重墙使用，其强度远不如承重墙，在遇到例如地震等剧烈震动时，就会由于抗震能力不足导致建筑物出现裂缝、沉降等现象，严重时会造成建筑物倒塌。此外，承重柱截面积设计偏小也是影响工程安全的重要问题。为了方