土木工程结构设计中的安全性应用分析论文_王东亮1

土木工程结构设计中的安全性应用分析论文_王东亮1

山东省人民防空工程定额与质量监督站 山东 济南 250013

摘要:随着经济的快速发展,建筑行业也不断发展,大规模的土木工程建设给我国带来了日新月异的变化,但是近些年土木工程事故频发,由于设计原因造成的安全事故概率依然很高,给国家和人民生命财产都带来了极大的损失,也给我们敲响了警钟。因此降低土木工程事故发生,就应该从土木工程结构方面进行分析,提高其安全性能。

关键词:土木工程;结构设计;安全性

1.土木工程结构的安全性

结构安全性是结构防止破坏倒塌的能力,是结构工程最重要的质量指标,结构工程的安全性主要决定于结构的设计与施工水准,也与结构的正确使用(维护、检测)有关,而这些又与土建工程法规和技术标准(规范、规程、条例等)的合理设置及运用相关联。对结构工程的设计来说,结构的安全性主要体现在结构构件承载能力的安全性、结构的整体牢固性与结构的耐久性等几个方面。我国建筑物和桥梁等土建结构的设计规范在这些方面的安全设置水准,总体上要比国外同类规范低得多。

2.土木工程结构设计中存在的问题

2.1结构耐久性方面存在不足

我国地大物博,各地区的自然生态环境存在较大的差异,同时,绝大多数工程中都需要以钢筋、混凝土作为主要材料,而土壤的温度、环境的湿度以及空气中的酸碱度均会对钢筋混凝土造成一定程度的影响,从而缩短其使用寿命,由此一来便会导致土木工程结构的耐久性下降。造成土木工程结构设计耐久性不足的主要原因是在设计过程中,忽视了环境因素对结构的影响,给结构安全埋下了隐患。

2.2结构的牢固性较差

建筑工程的结构牢固性关系到整个建筑物的使用质量和使用安全性,因此,必须重视土木工程建筑结构的可靠性、牢固性设计。然而,当前我国土木工程建筑普遍存在牢固性较差、可靠性较低等问题,极大地影响了我国土木工程结构设计整体质量的提升。若想提高土木工程的牢固性,就必须从建筑整体出发,将建筑的每一个细节都精确考虑和处理,并结合土木工程施工地的自然环境特点、土壤地质的载重能力,对工程结构进行准确、合理的设计,从而达到建筑部分受损,不影响建筑整体使用的效果。

2.3承重柱截面积设计过小

设计人员在设计抗震烈度要求不高的地区的建筑时,会将承重柱截面积设计过小,这样更方便分析受力。但是这样做的时候,往往会在有外力作用时,导致柱和梁开裂的现象,从而降低了建筑的使用寿命。如果出现地震等强大作用力下,房屋就有可能倒塌,造成人员伤亡。

3.提高土木工程结构安全性的建设性建议

3.1严格规范土木工程机构的设计标准。

国家相关部门应该积极主动作为,出台科学完善的技术标准,此外还要积极借鉴国外的先进的做法和经验,确保土木工程结构的设计标准达到国际先进水平;同时,国家应该加大对从业人员的管理和培训的力度,严格从业人员的从业条件,对他们定期进行专业知识和安全意识的培训;施工和设计单位应该发挥自己的积极性和创造性,对于官方的一些不合理的技术标准应该及时的向主管单位去反映,以便完善我国的土木工程机构设计规范。

3.2定期全面地对土木工程进行安全检测

目前,很多的施工单位在思想上还没有对工程的检测工作引起高度的重视。有些安全隐患是肉眼在短时间内看不到的,但是后期一旦出现问题那就是大问题。所以,国家相关的部门应该对施工单位加强监督和检查力度,提高他们的安全意识,确保它们在施工的过程中把安全工作做足做实。

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3.3对土木工程设计人员应加强业务水平,严格设计过程的管理

高素质的设计人员是一个土木工程设计的核心环节和关键因素,也是工程质量得以保障的一个必备条件。国家有关部门应该定期对这些设计人员进行培训,不仅要进行知识架构的培训,还要对他们的安全意识进行培训,这样才能提高他们的综合素质。设计人员在设计过程中应该充分考虑各种影响安全的因素,确保土木工程结构的安全稳固。

3.4提升土木工程结构设计中的抗震性

通过大量的资料研究,人们逐渐意识到了抗震设计在土木工程结构设计中的重要性,并且也逐渐的进行了经验总结,所得出的抗震设计措施主要包括了以下几个方面:

3.4.1必须对结构进行合理的布局,保证地震发生的情况下,能量能够很好的传递和转化,这就要求了在设计过程中,要保证构建能够形成双向的抗侧力体系,使梁、墙以及支柱在中线轴上处于同一水平。并在地震中表现出弯剪力破坏,在墙的底部产生塑性屈服。并且保证连梁充分的形变以及在梁端部位发生塑性屈服。同时遵循强墙弱梁的原则,促进墙肢体部位的承载力提升,进而充分发挥墙段的抗震作用,防止剪力破坏现象的发生。

3.4.2在进行土木工程设计的过程中,必须充分的考虑抗震的等级,进而在此基础上针对性的进行相应的处理。分别处理土木工程墙、柱以及梁的各个节点,以三个等级的设置防护标准作为地震发生情况下的主要准则,借此来有效的提升建筑的安全性能和质量。除此之外,还必须保证钢筋混凝土结构具有良好的延展性以及承载力,同时遵循强剪弱弯的结构设计原则,对柱截面的面积进行科学、合理的选择,对轴压比进行严格的控制,对各个节点的构造进行严格的设计,对构造配筋的相关要求和事项严格把握。

3.4.3加强抗震防线的设置,保证具有完善性和多层级性,保证在地震发生的情况下,各部分构建都能够发挥分散能量的作用,起到很好的预防和保护建筑物的作用。强化建筑的延展性,使构建的刚度与强度能够合理有效的分配,起到很好的吸收和分散地震能量的作用。四是对各个节点进行有效的保护,设计过程中加长框架内同一水平的柱两端的屈服,并在柱底将塑性铰形成,使柱端和梁端的塑性铰得以分散,将土木工程结构设计的抗震有效性和高效性充分的展现。

3.5进行高性价比设计

通过对招投标中的方案进行比对、评比,不但要选择一个安全性高的招标单位,还要考虑其在经济性方面的优势,择优选择。这样不但可以找出最安全的设计方案,还能最大限度的节约成本。同时合理利用标准图,标准图的作用在于可以降低设计的工作量,降低设计错误,加快设计速度。但由于未经过计算,往往会导致成本过高,因此设计人员要对各个数据自己的进行核算,在安全的基础上,设计出最经济的方案。由于土木工程中设计的材料较多,材料尺寸、用量及布置等较为复杂,因此,必须要在满足结构强度需求的基础上,做到各构件的经济性。最后,协调各部门关系,以大局为重,一个工程中往往是多部门共同配合来完成的,因此各部门之间要协调好关系,积极配合,保证工程设计安全性基础上大大降低成本。

结语

随着人们安全意识的提高,会对土木工程质量要求越来越严格,而随着国家对土木工程质量的重视,那么保证工程质量,其结构设计的安全性考虑比不可少,因此,在土木工程结构设计中要进行深入 研究和探讨。同时政府也应该进行相关规范的制定,规范设计市场,提高土木工程的结构的安全性,确保土工工程质量。

参考文献

[1]王忠伟.关于土木工程结构设计安全性与经济性的探讨[J].华章,2013(16):340.

[2]李景宏.土木工程结构安全性评估、健康监测及诊断述评[J].科技传播,2012年第19期.

论文作者:王东亮1

论文发表刊物:《防护工程》2017年第15期

论文发表时间:2017/10/20

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