摘要：目前，建筑行业依然是我国当代经济发展的主题，建筑规模越来越大，建筑形式千变万化，绿色可持续发展要求越来越高，对建筑结构的安全性耐久性提出了更高的要求。从结构设计和建筑施工等方面，简要分析影响建筑安全性因素，提出了一些提高建筑安全性耐久性的合理化措施，旨在解决建筑结构设计安全隐患问题。
关键词：建筑工程结构；安全性；耐久性；设计
前言
改革开放40周年，中国经济持续快速发展，建筑行业的发展对中国经济的贡献功不可没。目前，建筑行业依然是我国当代经济发展的主题，建筑规模越来越大，建筑形式千变万化，绿色可持续发展要求越来越高，对建筑结构的安全性提出了更高的要求。建筑结构设计是建筑水平和施工质量的直接保证，一栋建筑物的意外死亡起源于骨架，亦即结构的破坏，在我国，建筑因结构破坏而意外倒塌的案例从未间断过，不仅浪费了国家大量的人力、物力和财力，更给人们的生命财产安全带来了严重的威胁。所以，设计人员在建筑结构设计的过程中，在满足建筑功能和国家相关规定的前提下，要确保建筑结构的安全性、经济性以及绿色可持续发展。本文将从结构设计和建筑施工等方面，简要分析影响建筑安全性因素，提出了一些提高建筑安全性的合理化措施。
1建筑结构设计安全性
建筑结构设计安全性主要是为了提高建筑的抵抗能力，确保在外力作用下仍能保证建筑的稳固性。而要想提高建筑结构安全性，首要工作就是保证建筑结构设计的合理性、可行性，严格按照国家制定的一系列法律条文和规范制度进行操作，减少问题的产生；另外，还要加大对设计人员的监管力度，优化设计人员的专业技能水平，以减少结构设计中误差的发生。从某种意义上说，建筑结构设计安全性也是保证建筑质量的重要条件，企业及其工作人员有必要认识到建筑结构设计的重要性，在满足相关规定的基础上，结合工程建设实际情况，制定合理的施工方案，以提高整体建筑的建设质量。
2影响装配式混凝土耐久性的因素分析
2.1土壤的pH值
据相关研究表明，若土壤的pH值超过12.5，在此地块上建设建筑工程，使用的混凝土pH值小于9，一段时间后，能够发现土壤的pH值降低，经过分析论证，明确地块土壤和混凝土发生了中和反应，使得混凝土结构发生了相应的变化。由此可见，土壤的酸碱度高低，直接影响着建筑工程混凝土结构的性能，尤其是耐久性。
2.2空气环境中二氧化碳含量
建筑工程混凝土结构所处的空气环境中，含有的二氧化碳含量，影响着混凝土的耐久性。从影响的原理角度来说，空气中二氧化碳的比例较大，当其向混凝土结构内部扩散时，很容易和混凝土中含有的碱性化合物，即氢氧化钙产生反应，也就是混凝土碳化，对混凝土结构的耐久性，有着极大的影响。从化学角度分析如下：CO2+H2O→H2CO3以及H2CO3→CaCO3+2H2O。根据化学方程式能够得出，二氧化碳越多，给混凝土造成的碳化影响就越大，进而对混凝土的耐久性影响就更大。
2.3配合比
混凝土的制作，使用的主要材料包括水泥和粉煤灰等。在制作中，水灰比和水泥用量等因素，影响着混凝土结构的耐久性。水灰比对混凝土强度的影响，如图1所示。一般来说，水灰比不超过0.4，则其对混凝土碳化的影响比较小。使用的水泥量不断增加，混凝土的抗压强度得以提升，进而能够增强混凝土结构的稳定性，使混凝土的耐久性得到提高。
图1 强度和水灰比的关系
通过试验分析花岗岩机制砂石粉含量对C50机制砂海工混凝土耐久性关键参数的影响，和河砂混凝土作对比分析。注：含量分别选择为5%、7%、10%。从试验结果来说，当含量为7%时，混凝土的各项耐久性指标，处于最佳状态，比如抗碳化性能等，并且优于河砂混凝土。除此之外，外掺4.5%~15%的石粉，有效提升了胶浆的氯离子结合性能，试验结果表明，当石粉掺量是胶材质量的7.5%时，此条件下氯离子的结合能力最强。
3建筑工程土木结构安全设计实例分析
3.1案例概述
以A住宅项目为例，根据业主的要求，设计1栋6层住宅建筑。工程建设地址地质条件良好，因此排除不均匀沉降情况。此建筑总体设计方案如下：底层平面格局为25m×20m；建筑总面积是2900m2；建筑层总厚度是50mm；建筑结构为钢筋混凝土结构。
3.2具体方案
方案1：在进行建筑工程土木结构设计的过程中，按照1级耐火指标、6级人防标准、2级防水指标，开展具体设计。此建筑所在地质情况，地基岩土为粘土性地质结构，在初步设计中，基础设计选择桩地基，施工方法为灌注法。采取此方法，强化土层，强化地基的承压能力。采取跨越法，利用梁板，支撑地基中的洞隙，使其能够固定，强化地基。
方案2：选择复合地基的形式。使用400CFG钻孔式的复合地基，建筑地基沉降量设计为16mm，使用HRB400级钢，筏板厚度设计为800mm。方案对比分析，两种基础设计方案，对于建筑地基部分的加固以及保护程度相差不大，都能够减少地基沉降变形的发生。不过方案1在具体实行的过程中，施工难度较大，需要采取钻孔桩基进行建筑地基加固，工程施工成本较高，影响着工程施工进度。基于此，综合考虑选择方案2作为施工方案。
4建筑工程土木结构设计安全问题把控策略总结
4.1准确搜集设计资料
开展建筑工程土木结构设计，为了保证结构的质量和安全性，设计人员要做好考察工作，做好相关资料的收集，包括地形地貌资料和水文气象资料等，将其和建筑工程土木结构设计要求以及国家现行的标准规范，充分的结合运用，进而保证建筑工程土木结构设计的结构图纸和建筑选址能够符合工程的实际情况，保证其安全性和合理性。在具体工作中，设计人员除了采取人工计算法外，还可以结合应用电子计算机技术。利用BIM和CAD软件等，在计算机系统中，进行建筑3D模型的构建，全面展现建筑结构设计图，并且对其进行仿真模拟，进而使得设计人员能够全面掌握建筑结构设计问题，做好相应的调整以及优化。
4.2明确力学要求
开展建筑工程土木结构设计，要全面了解结构力学，具体包括承重柱截面高度以及轴压比等。除此之外，对于大楼板设计，要先进行均匀荷载换算，再开展楼板配筋的计算。为了增强建筑工程土木结构的抗震性能，要做好横向框架设计和纵向框架设计的把控，科学合理的选择结构体系。对于开间较小的建筑，建议选择剪力墙结构；对于高层建筑，建议选择筒体结构，增强其抵抗水平荷载的能力。
4.3做好常见问题的把控
4.3.1做好建筑基地设计
在建筑工程土木结构设计中，地基设计是重点部分。地质的稳定性水平，直接影响着建筑物的质量。基于此，要保证地基的稳定性。开展设计作业前，需要做好前期勘察工作，明确建筑工程所在位置的地质条件。对于软土地基，结合具体情况，采取相应的措施，做好严格的把控。若存在地下室设计，除了要严格按照标准要求设计外，全面掌握地下室部分情况，做好墙体厚度以及强度系数的把控，保证设计的质量，减少安全隐患，保证建筑结构的安全性和质量。
4.3.2做好参数把控
在建筑工程土木结构设计中，涉及到诸多参数。若参数存在误差，不断积累，极易导致土木结构问题。具体包括抗震等级和场地类别等，都会影响建筑工程土木结构的安全性以及经济性，有着较大的影响。基于此，开展建筑工程土木结构，要设计多种方案，经过合理对比分析，选择最优的方案，展现土木工程的安全性以及经济性。对于施工方案，要充分利用现代化设计手段，比如BIM技术或者其他软件，做好优化分析，保证建筑工程土木结构设计的质量，为施工作业的有效开展，提供有力的设计方案保障。
结束语
土木建筑工程结构安全性与耐久性不仅对整个建筑工程的质量有很大的影响，同时也会影响到我国的经济以及社会健康、稳定发展。所以，在进行土木建筑工程结构设计与施工时，一定要全面考虑不同因素对施工质量的影响，以确保土木建筑工程结构安全性与耐久性，如此才可以确保工程质量不受影响，更好的促进我国社会经济的健康稳定发展。
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论文作者:郭召猛
论文发表刊物:《基层建设》2019年第9期
论文发表时间:2019/6/20
标签：建筑论文; 耐久性论文; 结构设计论文; 建筑工程论文; 安全性论文; 混凝土论文; 土木论文; 《基层建设》2019年第9期论文;