摘要:随着我国经济的发展,建筑也取得了不断发展,土木建筑工程结构的安全性和耐久性对人们的日常生活起到了至关重要的作用。据此,本文对土木建筑工程结构的安全性和耐久性进行探究分析。
关键词:土建工程;安全性;耐久性;研究分析;
建筑工程结构的安全体现在建筑结构的防止倒塌能力上,是结构工程中一项很重要的质量检测标准。结构本身的设计、施工过程中的水平是主要看结构工程是否具备安全性,这离不开结构的维护与检测。
1关于安全性、耐久性的分析
1.1土木建筑结构的安全性
建筑结构是否具备安全性直接关系着人员和财产能否免受损伤,通常来说安全性就是防止破坏发生的能力。安全性是结构工程较为重要的一个质量检测指标。工程的安全性决定于施工的水准和结构的设计,同时和结构使用也有关,这些又和土木建筑工程结构法规和条例设置和运用息息相关。
1.2安全度水准
工程结构安全性是工程结构在设计中最为主要的目标,工程结构设计的安全度,可以看做是结构设计时结构防止破坏的能力。结构的安全性有很多复杂的因素,除了一些比较简单的结构对象比如较为单一的预制构件等除外,结构的承载力是否具备安全性很难用数值来具体度量,有一定的模糊性。所以在对安全性进行规范时有一定的争议。设计方法所采用安全系数或者一些可靠指标都不全面,只能反映一个侧面。我国在这方面的安全度规范设计上较国外同类规范相对偏低。
这里有必要提下我国构件承载力安全度的设置水准,规范荷载标准的取值和规范荷载分项的系数以及材料强度的分项系数是关系构件承载力安全水准最大的两个因素。相对前者我国规范的荷载承受值是2.0KN/m,而国外是2.4KN/㎡以上,这可以看出我国的标准还是偏低的。前者是在计算荷载作用于结构构件时,将何在标值进行放大的系数,那么后者就是计算结构构件承载力时,将构件的强度标值进行缩小后的系数。对于后者我国在《建筑结构设计规范(GB50009-2001)》中也进行了规范,其荷载值和恒载值的分项系数为1.4及1.2,同样较国外偏低。这样造成的结果就是我国所设计的建筑物其荷载值只有国外的70%,设计时建筑结构承受的荷载却要高出国外10%左右,这样使得构件的承载力安全水准大大下降。
除了结构的构件要具备足够的承载力外,结构还应具备整体牢固性。结构整体的牢固性是指结构在出现某处局部破坏但是不至于导致连续破坏时的能力。结构整体的牢固性主要是靠机构良好的延性和冗余度,用来抵御地震、暴风等灾害荷载,减轻灾后损失。
1.3土木建筑结构耐久性
工程结构的耐久性同工程使用寿命是相联系的,是在使用期间结构始终保持正常的功能能力,这一功能包括工程结构的适用性和安全性。
1.3.1土木建筑工程结构的耐久性的现状
很多建筑结构都是由混凝土建造而成的,混凝土的耐久性已经成为了世界性的土木建筑工程问题,我国也逐步加大重视程度。
长期以来,混凝土一直是人们认为非常耐久的建筑材料。直至在发达国家首先发现一些基础设施有不同程度的损坏后,人们才注意到建材的耐久性。我国建设部在80年代进行的一项调查可以看出,国内大部分建筑物使用了30年后就需要维修,民用建筑或者公共设施相对较好,但一般50年后也在不同程度上需要维修。而更为严重的问题体现在桥梁港工等设施上,由于钢筋大部分暴露于空气,许多工程没几年就出现了赶紧锈蚀等耐久性问题,使用十几年就需要大修。
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如美国在1998年土木工程学会提交的一份材料,他们要用13000亿美元去处理美国国内的基础设施中存在的问题,仅就修理和更换桥梁上的混凝土板就花去了800亿美元。发达国家在混凝土耐久性上投入了极为大量的研究经费,而且采取了极为积极的应对措施,如加拿大公路桥梁为了免除冻融的损害,钢筋上的混凝土保护层一加再加,从50年代混凝土后2.5cm到80年代混凝土厚度增至7cm,混凝土的强度也从50年代的较低水平C25曾到了C40,整个桥面板所用的混凝土也逐步加入了引气剂和防水层,所用的防水层也一步步升到高级防水胶膜。
看到了国外的应对措施,耐久性这一问题的迫切性及严重性对于我国许多建设中的工程有着极大的影响,迫切的要求进行必要的防治等综合措施。
1.3.2混凝土结构耐久问题的原因
由于混凝土在进行质量检验总是以单一的强度标准进行衡量,导致了水泥工业对强度要求不当,造成了水泥细度过强,矿物成分增多,这些对混凝土的耐久性都是不利的。再有就是环境不断的恶化,比如酸雨等也对混凝土建筑造成了不同程度的破坏。
2关于安全性、耐久性的建设性意见
我国的土木建筑结构设计和施工规范里把土木建筑结构的耐久性重点设在荷载作用结构强度之上,对环境的影响考虑较少,在规范上也没有明确说明。这些不足导致了很多问题的发生,如钢筋的腐蚀等。改善土木建筑工程飞安全性和耐久性是社会进一步发展和稳定的需要,对此我们提出以下建议:
2.1强化混凝土等工程的耐久性,加强对某些特定环境下耐久性变化的研究,制定相应的技术规范。
2.2加大对土木建筑工程的监督力度,制定统一的整治标准。
2.3要开展土木建筑工程就必须有周期性的根据法规进行相应的安全检测。这就要求必须改变以往工作中的一些弊端如基础设施在工程中多次新建、不注重维修等弊端。建议在桥梁和隧道等比较重要的公共的基础设施或者公共的建筑物,必须在其使用过程中进行强制性的安全检测,检测要具有周期性。不仅如此还应该制定科学的技术标准,针对土木建筑工程的检测及评估也应建立完备的从业人员注册制度、从业机构资质认证、监管体系和常设机构。保证土木建筑工程的顺利开展。
2.4希望政府能够加大在结构安全以及耐久性方面的工程维修费用,调整建筑调度用资金和维护用资金的比例。
2.5完善土木建筑结构工程在使用阶段的维护机制和检测方案。强化建筑结构的耐久性以及使用寿命的意识及概念。为了保证土木建筑结构工程安全性和耐久性达到标准,有些工程在竣工后进行使用的过程中,需要进行有周期的检测与维护。在用度过程中,从法律上要求土木建筑工程在使用过程中进行有周期性的检测是有必要的。有关土木建筑工程结构的安全质量,需要设立和制定具有更强的操作性的法规。利用这些制度及法规来规范土木建筑工程结构的安全性和耐久性,从而保证建筑工程结构的质量安全。不仅如此,还应该用科学的管理办法管理和约束从业机构资质认证和从业人员注册,规范土木建筑工程结构飞安全性和耐久性的体制。
2.6完善相关技术标准以及管理体制,向发达国家学习先进经验及技术,做到以人为本,将工作的侧重点放在人性化管理和科学化管理相互结合上,进一步淡化相关技术规范的强制性质,鼓励和加强科技创新及技术发展。
2.7合理的制定设置土木建筑工程结构设计安全性和耐久性标准,明确工程失败后的风险、加强社会财富和资源意识,加大宣传,使公众树立正确的导向和意识。
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论文作者:张林
论文发表刊物:《基层建设》2019年第8期
论文发表时间:2019/6/18
标签:耐久性论文; 结构论文; 土木论文; 安全性论文; 建筑工程论文; 工程论文; 混凝土论文; 《基层建设》2019年第8期论文;