土建结构安全论文

2024-05-27

土建结构安全论文(精选12篇)

土建结构安全论文 篇1

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。

1 我国结构设计规范的安全设置水准

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。

1.1 构件承载能力的安全设置水准

与结构构件安全水准关系最大的二个因素是:a.规范规定结构需要承受多大的荷载 (荷载标准值) , 比如同样是办公楼, 我国规范自1959年以来均规定楼板承受的活荷载是每平方米150公斤 (现已确定在新的规范里将改回到200公斤) , 而美、英则为240和250公斤;b.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 (如我国的公路桥涵结构设计规范) 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 (如我国的建筑结构设计规范) 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。我国建筑结构设计规范规定活荷载与恒载 (如结构自重) 的分项系数分别为1.4和1.2, 而美国则分别为1.7和1.4, 英国1.6和1.4;这样根据我国规范设计办公楼时, 所依据的楼层设计荷载 (荷载标准值与荷载分项系数的乘积) 值大约只有英美的52% (考虑人员和设施等活载) 和85% (对结构自重等恒载) , 而设计时据以确定构件能够承受荷载的能力 (与材料强度分项系数有关) 却要比英美规范高出的10~15%, 二者都使构件承载力的安全水准下降。日本与德国的设计规范在某些方面比英美还要保守些。一些发展中国家的结构设计多根据发达国家的规范, 就如我国解放前和建国初期的结构设计方法参照美国规范一样。至于中国的香港和台湾, 至今仍分别以英国和参考美国规范为依据。这里需要说明的是, 在其他建筑物的活荷载标准值上, 与国外的差别并没有象办公楼、公寓、宿舍中这样大。不同材料、不同类型的结构在安全设置水准上与国际间的差距并不相同, 比如钢结构的差距可能相对小些。

尽管我国设计规范所设定的安全贮备较低, 但是某些工程的材料用量反而有高于国外同类工程的, 这里的问题主要在于设计墨守陈规, 在结构方案、材料选用、分析计算、结构构造上缺乏创新。

1.2 结构的整体牢固性

除了结构构件要有足够承载能力外, 结构物还要有整体牢固性。结构的整体牢固性是结构出现某处的局部破坏不至于导致大范围连续破坏倒塌的能力, 或者说是结构不应出现与其原因不相称的破坏后果。结构的整体牢固性主要依靠结构能有良好的延性和必要的冗余度, 用来对付地震、爆炸等灾害荷载或因人为差错导致的灾难后果, 可以减轻灾害损失。唐山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。2001年石家庄发生故意破坏的恶性爆炸事件, 一栋住宅楼因土炸药爆炸造成的墙体局部破坏, 竟导致整栋楼的连续倒塌, 也是房屋设计牢固性不足的表现。

1.3 结构的耐久安全性

我国土建结构的设计与施工规范, 重点放在各种荷载作用下的结构强度要求, 而对环境因素作用 (如干湿、冻融等大气侵蚀以及工程周围水、土中有害化学介质侵蚀) 下的耐久性要求则相对考虑较少。混凝土结构因钢筋锈蚀或混凝土腐蚀导致的结构安全事故, 其严重程度已远过于因结构构件承载力安全水准设置偏低所带来的危害, 所以这个问题必须引起格外重视。我国规范规定的与耐久性有关的一些要求, 如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, 都显著低于国外规范。损害结构承载力的安全性只是耐久性不足的后果之一;提高结构构件承载能力的安全设置水准, 在一些情况下也有利于结构的耐久性与结构使用寿命。

2 调整结构安全设置水准的不同见解

我国结构设计规范的安全设置水准较低, 与我国建国后长期处于短缺经济和计划体制的历史条件有关。但是, 能够对土建结构取用较低的安全水准并基本满足了当时的生产与生活需求, 而且业已历经了较长时间的考验, 这是国内土建科技人员经过巨大努力所取得的重大成就;但是, 由于安全储备较低, 抵御意外作用的能力相对不足。如果适当提高安全设置水准将有利于减少事故的发生频率和提高工程抗御灾害的能力。国内发生的大量工程安全事故, 主要是由于管理上的腐败和不善以及严重的人为错误所致。现在提出要重新审视结构的安全设置水准, 主要是基于客观形势的变化, 是由于我们现在从事的基础设施建设要为今后的现代化奠定基础, 要满足今后几十年、上百年内人们生产生活水平发展的需要, 有些土建结构如商品房屋则更要满足市场经济条件下具备商品属性的需要。国内近几年来已对建筑结构安全度的设置水准组织过几次讨论, 在如何调整的问题上存在较大的意见分歧, 主要不同见解有:

2.1 我国现行规范的安全设置水准是足够

的, 并已为长期实践所证明, 而国外就没有这种经验。我国取得的这一成功经验决不能轻易丢掉, 在安全度上不能跟着英美的高标准走;安全度高了是浪费, 除个别需调整外, 总体上不必变动。

2.2 认为我国规范的安全度设置水准尽管

不高, 但在全面遵守标准规范有关规定, 即在正常设计、正常施工和正常使用的“三正常”条件下, 据此建成的上百亿平米的建筑物绝大多数至今仍在安全使用, 表明这些规范规定的水准仍然适用;但是理想的“三正常”很难做到, 同时为了缩小与先进国际标准的差距以及鉴于可持续发展和提高耐久性的需要, 在物质供应条件业已改善的市场经济条件下, 结构的安全设置水准应适当提高。这种提高只能适度, 因为我国目前尚属发展中国家。

2.3 认为我国规范的安全设置水准应该大

体与国际水准接近, 需要大幅度提高。这是由于随着我国经济发展和生活水平不断提高, 土建工程特别是重大基础设施工程出现事故所造成的风险损失后果将愈益严重, 而为了提高工程安全程度所需要的经费投入在整个工程 (特别是建筑工程) 造价中所占的比重现在已愈来愈低, 材料供应也十分充裕。过去的低安全水准只是适应了以往短缺型计划经济年代的需要, 但决不是没有风险, 如果规范的安全水准较高, 曾经发生过的有些安全事故本来是可以避免的, 而规范的这一缺陷在一定程度上为“三正常”的提法所掩盖。在建的工程要为将来的现代化社会服务, 安全性上一定要有高标准。低的安全质量标准在参与将来的国际竞争中也难以被承认, 即使结构设计的安全设置水准能够提高到与发达国家一样, 由于我们的施工质量总体较差, 结构的安全性依然会有差距。

土建结构安全论文 篇2

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??1.我国结构设计规范的安全设置水准

??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。

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??1.1构件承载能力的安全设置水准

????与结构构件安全水准关系最大的二个因素是:1)规范规定结构需要承受多大的荷载(荷载标准值),比如同样是办公楼,我国规范自1959年以来均规定楼板承受的活荷载是每平方米150公斤(现已确定在新的规范里将改回到200公斤),而美、英则为240和250公斤;2)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(如我国的公路桥涵结构设计规范)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(如我国的建筑结构设计规范)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。我国建筑结构设计规范规定活荷载与恒载(如结构自重)的分项系数分别为1.4和1.2,而美国则分别为1.7和1.4,英国1.6和1.4;这样根据我国规范设计办公楼时,所依据的楼层设计荷载(荷载标准值与荷载分项系数的乘积)值大约只有英美的52%(考虑人员和设施等活载)和85%(对结构自重等恒载),而设计时据以确定构件能够承受荷载的能力(与材料强度分项系数有关)却要比英美规范高出的10~15%,二者都使构件承载力的安全水准下降。日本与德国的设计规范在某些方面比英美还要保守些。一些发展中国家的结构设计多根据发达国家的规范,就如我国解放前和建国初期的结构设计方法参照美国规范一样。至于中国的香港和台湾,至今仍分别以英国和参考美国规范为依据。这里需要说明的是,在其他建筑物的活荷载标准值上,与国外的差别并没有象办公楼、公寓、宿舍中这样大。不同材料、不同类型的结构在安全设置水准上与国际间的差距并不相同,比如钢结构的差距可能相对小些。

????公路桥梁结构的情况也与房屋建筑结构类似,除车载标准外,荷载分项安全系数(我国规范对车载取1.4,比国际著名的美国AASHTO规范的1.75约低25%)与材料强度分项安全系数均规定较低。

????尽管我国设计规范所设定的安全贮备较低,但是某些工程的材料用量反而有高于国外同类工程的,这里的问题主要在于设计墨守陈规,在结构方案、材料选用、分析计算、结构构造上缺乏创新。

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??1.2结构的整体牢固性

????除了结构构件要有足够承载能力外,结构物还要有整体牢固性。结构的整体牢固性是结构出现某处的局部破坏不至于导致大范围连续破坏倒塌的能力,或者说是结构不应出现与其原因不相称的破坏后果。结构的整体牢固性主要依靠结构能有良好的延性和必要的冗余度,用来对付地震、爆炸等灾害荷载或因人为差错导致的灾难后果,可以减轻灾害损失。唐山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。20石家庄发生故意破坏的恶性爆炸事件,一栋住宅楼因土炸药爆炸造成的墙体局部破坏,竟导致整栋楼的连续倒塌,也是房屋设计牢固性不足的表现。

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??1.3结构的耐久安全性

????我国土建结构的设计与施工规范,重点放在各种荷载作用下的结构强度要求,而对环境因素作用(如干湿、冻融等大气侵蚀以及工程周围水、土中有害化学介质侵蚀)下的耐久性要求则相对考虑较少。混凝土结构因钢筋锈蚀或混凝土腐蚀导致的结构安全事故,其严重程度已远过于因结构构件承载力安全水准设置偏低所带来的危害,所以这个问题必须引起格外重视。我国规范规定的与耐久性有关的一些要求,如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,都显著低于国外规范。损害结构承载力的安全性只是耐久性不足的后果之一;提高结构构件承载能力的安全设置水准,在一些情况下也有利于结构的耐久性与结构使用寿命。

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??2.调整结构安全设置水准的不同见解

????我国结构设计规范的安全设置水准较低,与我国建国后长期处于短缺经济和计划体制的历史条件有关。但是,能够对土建结构取用较低的安全水准并基本满足了当时的生产与生活需求,而且业已历经了较长时间的考验,这是国内土建科技人员经过巨大努力所取得的重大成就;但是,由于安全储备较低,抵御意外作用的能力相对不足。如果适当提高安全设置水准将有利于减少事故的发生频率和提高工程抗御灾害的能力。国内发生的大量工程安全事故,主要是由于管理上的腐败和不善以及严重的人为错误所致。现在提出要重新审视结构的安全设置水准,主要是基于客观形势的变化,是由于我们现在从事的基础设施建设要为今后的现代化奠定基础,要满足今后几十年、上百年内人们生产生活水平发展的需要,有些土建结构如商品房屋则更要满足市场经济条件下具备商品属性的需要。国内近几年来已对建筑结构安全度的设置水准组织过几次讨论,在如何调整的问题上存在较大的意见分歧,这次科技论坛上同样反映了

这些不同的见解:

????1)认为我国现行规范的安全设置水准是足够的,并已为长期实践所证明,而国外就没有这种经验。我国取得的这一成功经验决不能轻易丢掉,在安全度上不能跟着英美的高标准走;安全度高了是浪费,除个别需调整外,总体上不必变动。

????2)认为我国规范的安全度设置水准尽管不高,但在全面遵守标准规范有关规定,即在正常设计、正常施工和正常使用的“三正常”条件下,据此建成的上百亿平米的建筑物绝大多数至今仍在安全使用,表明这些规范规定的水准仍然适用;但是理想的“三正常”很难做到,同时为了缩小与先进国际标准的差距以及鉴于可持续发展和提高耐久性的需要,在物质供应条件业已改善的市场经济条件下,结构的安全设置水准应适当提高。这种提高只能适度,因为我国目前尚属发展中国家。

????3)认为我国规范的安全设置水准应该大体与国际水准接近,需要大幅度提高。这是由于随着我国经济发展和生活水平不断提高,土建工程特别是重大基础设施工程出现事故所造成的风险损失后果将愈益严重,而为了提高工程安全程度所需要的经费投入在整个工程(特别是建筑工程)造价中所占的比重现在已愈来愈低,材料供应也十分充裕。过去的低安全水准只是适应了以往短缺型计划经济年代的需要,但决不是没有风险,如果规范的安全水准较高,曾经发生过的有些安全事故本来是可以避免的,而规范的这一缺陷在一定程度上为“三正常”的提法所掩盖。在建的工程要为将来的现代化社会服务,安全性上一定要有高标准。低的安全质量标准在参与将来的国际竞争中也难以被承认,即使结构设计的安全设置水准能够提高到与发达国家一样,由于我们的施工质量总体较差,结构的安全性依然会有差距。

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??3、结构设计规范的概率可靠度设计方法

????自1984年国家建委和国家建设部颁布了建筑结构设计统一标准以来,我国的建筑结构设计规范已从80年代末期起抛弃了传统的多安全系数设计方法,从而统一采用以概率理论为基础的可靠度设计方法;其它的工程部门如公路、铁路、港口、水利的结构设计规范也正在或计划作这样的转变。我国规范的可靠度设计方法是参考国际上的相应标准ISO2394并经过国内科技人员努力后得以实施的。将可靠度设计方法用于结构设计规范,在国际学术界内通常被看成是一种发展趋势,但在工程内界则存在不同看法。尽管有了ISO2394,国外却鲜有重要或著名的结构设计规范已直接采用了可靠度设计方法,至今仍采用多安全系数设计方法或称荷载抗力系数法。在我国,对于建筑结构设计规范中的可靠度设计方法以及企图将我国各个行业的各种结构设计规范都用可靠度方法统一起来的做法,虽然工程设计界颇有微词,但学术界持赞成和肯定者是主流,不过仍不时有人对可靠度方法用于设计规范的适用性提出质疑。这次科技论坛上则较为集中地反映了对规范可靠度方法的意见分歧。

????对我国规范的可靠度设计方法持肯定意见的专家认为这是重大的科技进步,可靠度方法对安全度的概率定义要比定值的安全系数更清晰、更科学、更合理,当然概率可靠度设计方法本身尚有不少缺陷,有待进一步修改完善。持相反意见的人则认为,结构设计规范所面向的是类型多样的复杂群体,在安全度上需要考虑的不确定性与不确知性非常复杂,并不是“从统计数学观点出发的概率定义”所能科学描述或处理;规范可靠度方法在我国十多年的实践表明,它并没有给结构设计的安全性带来明显实效,反而造成了安全概念上的某些混乱;对工程技术人员来说,结构的安全度用可靠指标和虚假的失效概率表达后变得更加不可揣摩和模糊不清,不如安全系数那样从安全储备出发的度量方法更为直观和便于处理具体工程的安全问题;现行设计规范中的可靠度方法很不成熟,存在不少根本缺陷;他们认为半概率的多安全系数方法更适用于规范,也不排斥可靠度分析的结果可以作为一种参考,在综合判断安全系数的合理取值时予以考虑。

土建结构安全论文 篇3

摘要: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。本文首先对我国结构设计规范的安全设置水准进行了简要的论述,继而有探讨了对可靠度的设计方法。

关键字:建筑 结构 安全性 分析

0 引言

我国结构的系统安全问题十分严重,问题的严重性既体现在认识上又存在于实际,而对结构的系统安全管理认识不足可能是更深层次的问题。因此,应认真总结和汲取国内外结构安全管理方面的经验和教训,逐步改善和提高我国土建结构工程的系统安全管理水平,多方共建具有中国特色的结构安全管理体系。

1 我国结构设计规范的安全设置水准

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。

1.1 构件承载能力的安全设置水准 与结构构件安全水准关系最大的二个因素是:①规范规定结构需要承受多大的荷载(荷载标准值)。②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(如我国的公路桥涵结构设计规范)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(如我国的建筑结构设计规范)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。公路桥梁结构的情况也与房屋建筑结构类似,除车载标准外,荷载分项安全系数(我国规范对车载取1.4,比国际著名的美国AASHTO规范的1.75约低25%)与材料强度分项安全系数均规定较低。尽管我国设计规范所设定的安全贮备较低,但是某些工程的材料用量反而有高于国外同类工程的,这里的问题主要在于设计墨守陈规,在结构方案、材料选用、分析计算、结构构造上缺乏创新。

1.2 结构的整体牢固性 除了结构构件要有足够承载能力外,结构物还要有整体牢固性。结构的整体牢固性是结构出现某处的局部破坏不至于导致大范围连续破坏倒塌的能力,或者说是结构不应出现与其原因不相称的破坏后果。结构的整体牢固性主要依靠结构能有良好的延性和必要的冗余度,用来对付地震、爆炸等灾害荷载或因人为差错导致的灾难后果,可以减轻灾害损失。唐山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。

1.3 结构的耐久安全性 我国土建结构的设计与施工规范,重点放在各种荷载作用下的结构强度要求,而对环境因素作用(如干湿、冻融等大气侵蚀以及工程周围水、土中有害化学介质侵蚀)下的耐久性要求则相对考虑较少。混凝土结构因钢筋锈蚀或混凝土腐蚀导致的结构安全事故,其严重程度已远过于因结构构件承载力安全水准设置偏低所带来的危害,所以这个问题必须引起格外重视。我国规范规定的与耐久性有关的一些要求,如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,都显著低于国外规范。损害结构承载力的安全性只是耐久性不足的后果之一;提高结构构件承载能力的安全设置水准,在一些情况下也有利于结构的耐久性与结构使用寿命。

2 调整结构安全设置水准的不同见解

国内近几年来已对建筑结构安全度的设置水准组织过几次讨论,在如何调整的问题上存在较大的意见分歧,这次科技论坛上同样反映了这些不同的见解:

2.1 认为我国现行规范的安全设置水准是足够的,并已为长期实践所证明,而国外就没有这种经验。我国取得的这一成功经验决不能轻易丢掉,在安全度上不能跟着英美的高标准走;安全度高了是浪费,除个别需调整外,总体上不必变动。

2.2 认为我国规范的安全度设置水准尽管不高,但在全面遵守标准规范有关规定,即在正常设计、正常施工和正常使用的“三正常”条件下,据此建成的上百亿平米的建筑物绝大多数至今仍在安全使用,表明这些规范规定的水准仍然适用;但是理想的“三正常”很难做到,同时为了缩小与先进国际标准的差距以及鉴于可持续发展和提高耐久性的需要,在物质供应条件业已改善的市场经济条件下,结构的安全设置水准应适当提高。这种提高只能适度,因为我国目前尚属发展中国家。

2.3 认为我国规范的安全设置水准应该大体与国际水准接近,需要大幅度提高。这是由于随着我国经济发展和生活水平不断提高,土建工程特别是重大基础设施工程出现事故所造成的风险损失后果将愈益严重,而为了提高工程安全程度所需要的经费投入在整个工程(特别是建筑工程)造价中所占的比重现在已愈来愈低,材料供应也十分充裕。过去的低安全水准只是适应了以往短缺型计划经济年代的需要,但决不是没有风险,如果规范的安全水准较高,曾经发生过的有些安全事故本来是可以避免的,而规范的这一缺陷在一定程度上为“三正常”的提法所掩盖。在建的工程要为将来的现代化社会服务,安全性上一定要有高标准。低的安全质量标准在参与将来的国际竞争中也难以被承认,即使结构设计的安全设置水准能够提高到与发达国家一样,由于我们的施工质量总体较差,结构的安全性依然会有差距。

3 结构设计规范的概率可靠度设计方法

自1984年国家建委和国家建设部颁布了建筑结构设计统一标准以来,我国的建筑结构设计规范已从80年代末期起抛弃了传统的多安全系数设计方法,从而统一采用以概率理论为基础的可靠度设计方法。我国规范的可靠度设计方法是参考国际上的相应标准ISO2394并经过国内科技人员努力后得以实施的。将可靠度设计方法用于结构设计规范,在国际学术界内通常被看成是一种发展趋势,但在工程内界则存在不同看法。在我国,对于建筑结构设计规范中的可靠度设计方法以及企图将我国各个行业的各种结构设计规范都用可靠度方法统一起来的做法,虽然工程设计界颇有微词,但学术界持赞成和肯定者是主流,不过仍不时有人对可靠度方法用于设计规范的适用性提出质疑。这次科技论坛上则较为集中地反映了对规范可靠度方法的意见分歧。

土建结构工程的安全性 篇4

1 我国结构设计规范的安全设置水准

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。

1.1 构件承载能力的安全设置水准

与结构构件安全水准关系最大的二个因素是: (1) 规范规定结构需要承受多大的荷载 (荷载标准值) , 比如同样是办公楼, 我国规范自1959年以来均规定楼板承受的活荷载是每平方米150kg (现已确定在新的规范里将改回到200kg) , 而美、英则为240和250kg; (2) 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 (如我国的公路桥涵结构设计规范) 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 (如我国的建筑结构设计规范) 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。我国建筑结构设计规范规定活荷载与恒载 (如结构自重) 的分项系数分别为1.4和1.2, 而美国则分别为1.7和1.4, 英国1.6和1.4;这样根据我国规范设计办公楼时, 所依据的楼层设计荷载 (荷载标准值与荷载分项系数的乘积) 值大约只有英美的52% (考虑人员和设施等活载) 和85% (对结构自重等恒载) , 而设计时据以确定构件能够承受荷载的能力 (与材料强度分项系数有关) 却要比英美规范高出的10%~15%, 二者都使构件承载力的安全水准下降。日本与德国的设计规范在某些方面比英美还要保守些。一些发展中国家的结构设计多根据发达国家的规范, 就如我国解放前和建国初期的结构设计方法参照美国规范一样。至于中国的香港和台湾, 至今仍分别以英国和参考美国规范为依据。这里需要说明的是, 在其他建筑物的活荷载标准值上, 与国外的差别并没有象办公楼、公寓、宿舍中这样大。不同材料、不同类型的结构在安全设置水准上与国际间的差距并不相同, 比如钢结构的差距可能相对小些。

尽管我国设计规范所设定的安全贮备较低, 但是某些工程的材料用量反而有高于国外同类工程的, 这里的问题主要在于设计墨守陈规, 在结构方案、材料选用、分析计算、结构构造上缺乏创新。

1.2 结构的整体牢固性

除了结构构件要有足够承载能力外, 结构物还要有整体牢固性。结构的整体牢固性是结构出现某处的局部破坏不至于导致大范围连续破坏倒塌的能力, 或者说是结构不应出现与其原因不相称的破坏后果。结构的整体牢固性主要依靠结构能有良好的延性和必要的冗余度, 用来对付地震、爆炸等灾害荷载或因人为差错导致的灾难后果, 可以减轻灾害损失。唐山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。2001年石家庄发生故意破坏的恶性爆炸事件, 一栋住宅楼因土炸药爆炸造成的墙体局部破坏, 竟导致整栋楼的连续倒塌, 也是房屋设计牢固性不足的表现。

1.3 结构的耐久安全性

我国土建结构的设计与施工规范, 重点放在各种荷载作用下的结构强度要求, 而对环境因素作用 (如干湿、冻融等大气侵蚀以及工程周围水、土中有害化学介质侵蚀) 下的耐久性要求则相对考虑较少。混凝土结构因钢筋锈蚀或混凝土腐蚀导致的结构安全事故, 其严重程度已远过于因结构构件承载力安全水准设置偏低所带来的危害, 所以这个问题必须引起格外重视。我国规范规定的与耐久性有关的一些要求, 如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, 都显著低于国外规范。损害结构承载力的安全性只是耐久性不足的后果之一;提高结构构件承载能力的安全设置水准, 在一些情况下也有利于结构的耐久性与结构使用寿命。

2 调整结构安全设置水准的不同见解

我国结构设计规范的安全设置水准较低, 与我国建国后长期处于短缺经济和计划体制的历史条件有关。但是, 能够对土建结构取用较低的安全水准并基本满足了当时的生产与生活需求, 而且业已历经了较长时间的考验, 这是国内土建科技人员经过巨大努力所取得的重大成就;但是, 由于安全储备较低, 抵御意外作用的能力相对不足。如果适当提高安全设置水准将有利于减少事故的发生频率和提高工程抗御灾害的能力。国内发生的大量工程安全事故, 主要是由于管理上的腐败和不善以及严重的人为错误所致。现在提出要重新审视结构的安全设置水准, 主要是基于客观形势的变化, 是由于我们现在从事的基础设施建设要为今后的现代化奠定基础, 要满足今后几十年、上百年内人们生产生活水平发展的需要, 有些土建结构如商品房屋则更要满足市场经济条件下具备商品属性的需要。

3 结构设计规范的概率可靠度设计方法

自1984年国家建委和国家建设部颁布了建筑结构设计统一标准以来, 我国的建筑结构设计规范已从20世纪80年代末期起抛弃了传统的多安全系数设计方法, 从而统一采用以概率理论为基础的可靠度设计方法;其它的工程部门如公路、铁路、港口、水利的结构设计规范也正在或计划作这样的转变。我国规范的可靠度设计方法是参考国际上的相应标准ISO2394并经过国内科技人员努力后得以实施的。将可靠度设计方法用于结构设计规范, 在国际学术界内通常被看成是一种发展趋势, 但在工程内界则存在不同看法。尽管有了ISO2394, 国外却鲜有重要或著名的结构设计规范已直接采用了可靠度设计方法, 至今仍采用多安全系数设计方法或称荷载抗力系数法。在我国, 对于建筑结构设计规范中的可靠度设计方法以及企图将我国各个行业的各种结构设计规范都用可靠度方法统一起来的做法, 虽然工程设计界颇有微词, 但学术界持赞成和肯定者是主流, 不过仍不时有人对可靠度方法用于设计规范的适用性提出质疑。这次科技论坛上则较为集中地反映了对规范可靠度方法的意见分歧。

对我国规范的可靠度设计方法持肯定意见的专家认为这是重大的科技进步, 可靠度方法对安全度的概率定义要比定值的安全系数更清晰、更科学、更合理, 当然概率可靠度设计方法本身尚有不少缺陷, 有待进一步修改完善。持相反意见的人则认为, 结构设计规范所面向的是类型多样的复杂群体, 在安全度上需要考虑的不确定性与不确知性非常复杂, 并不是“从统计数学观点出发的概率定义”所能科学描述或处理;规范可靠度方法在我国十多年的实践表明, 它并没有给结构设计的安全性带来明显实效, 反而造成了安全概念上的某些混乱;对工程技术人员来说, 结构的安全度用可靠指标和虚假的失效概率表达后变得更加不可揣摩和模糊不清, 不如安全系数那样从安全储备出发的度量方法更为直观和便于处理具体工程的安全问题;现行设计规范中的可靠度方法很不成熟, 存在不少根本缺陷;他们认为半概率的多安全系数方法更适用于规范, 也不排斥可靠度分析的结果可以作为一种参考, 在综合判断安全系数的合理取值时予以考虑。

责任编辑:成玉玲

摘要:从我国结构设计规范的安全设置水准、调整结构安全设置水准的不同见解和结构设计规范的概率可靠度设计方法等三个方面探讨了土建结构工程的安全性。

土建结构安全论文 篇5

理 工 作 总

Xx公司

2015年 12 月 26 日

、xx改造工程监理工作总结

本工程位于xx。由xx,监理单位为xx公司,承建单位为xx公司。本工程地上3层,砖混结构。开工日期为2015年10月16日,完工日期为 2015 年 12 月 26 日。

在施工监理过程中,我们严格遵循监理工作程序,努力控制好工程的质、进度和投资,及时组织协调施工中方方面面关系,督促施工单位搞好现场安全文明施工,确保了工程质量目标、进度目标和投资目标的实现。

一、质量控制

1、严把材料质量关

对于进场的材料,要求材质证明齐全,坚决杜绝不合格的材料进入现场。

2、自始至终强度质量意识,从严要求,不行的坚决整改。在钢结构开工后要求施工单位提交专项施工方案、组织措施、人员安排,并作好技术交底,保证按时按量顺利开展工作。

在粉刷装修安装工程中,我们同样严格要求,各工序均以优良为标准来进行检查控制。不符合设计及施工规范的,我们以监理联系单等书面形式要求施工单位按设计和规范要求进行了处理或返工,同时我们也及时鼓励与支持他们。随后,在与监理配合方面,施工单位也表现出了很高的积极性;在质量方面,也主动自我从严要求。

3、强调自检,同时坚持跟踪检查和抽检工作

每道工序我们均要求施工单位先做好“三自检”工作,然后报验,上道工序未经检验通过,施工单位不得进行下道工序施工。同时,我部也不忘跟踪检查。及时发现施工过程中存在的问题,及时为其指出,可以避免施工单位出现大面积的返工,加快工程进程。

抽检工作是我们控制工程质量的重要环节。例如,在拌制砂浆时,我们随时拌制稠度、水泥用量,以确保砂浆的质量。钢结构焊接时,我部对焊缝饱满度、高度、是否有焊渣等进行跟踪。

通过跟踪检查和抽检工作,我们及时发现了施工中存在的问题,并协助施工方进行处理,以便工程的顺利开展。

4、加强预控

加强预控,不仅可以减少施工过程出现的问题,避免不必要的返工,而且可以加快工程的进度。

我们主要从以下三个方面来着手:一是各分部分项工程开始前,再次进一步熟悉图纸,找出施工中的重点、难点,并事前向施工方提出要求,避免施工中再发现而造成返工的现象;二是各工序、各分项工程开始前,提醒施工单位应注意的问题,应控制的关键是维点,以及容易出现的通病;三是要求施工单位各分项工程开始前,作好技术交底和工序交底。

二、进度控制

进度和工期也是我们控制的一个重要内容。在施工单位拿出总体进度计划后,我们要求施工要配有总体网络图,并按时拿出月计划、周计划。周计划、月计划未如期完成时,请施工单位先分析原因,然后拿出赶上滞后进度的措施。监理人员也经常与施工单位负责人沟通,了解进度完成存在困难的原因,及时为施工单位出主意,想办法。

三、协调工作

我们主要的协调工作在工程内部,主要是工程内部相关单位之间的协调。在工程的前期,主要是拆除及钢结构施工工作。后期,装饰及安装工作全面展开,作业工种较多,相互间的协调工作也多了起来。一方面,我们强调各施工单位间要相互配合,互相沟通;另一方面,我们及时掌握各单位的进度安排,总体考虑,统筹调整。

五、安全文明生产

自始至终我们均强调安全文明施工。诸如现场挂安全标识牌、标语;安全用电;进入现场要求戴安全帽,设置安全通道;特殊工种人员持证上岗,并严守操作规程;现场材料堆放有序,切实搞好现场安全文明施工。

本工程未发生安全事故。

六、重要工序及分项、分部工程质量认证情况: 本工程质量证明文件及施工试验记录具体情况如下:

直接影响相关工程质量的原材料出厂合格证及检验报告 44 份。灌水、满水及通球试验 6 份。电气接地、绝缘、通电等试验共6份。

七、监理抽检质量情况统计及数据资料汇总: 工程材料抽检:

建筑与结构工程质量抽检情况:

分项(检验批)、分部(子分部)工程质量验收记录30份、经验收全部合格。

安装工程质量抽检情况: 分项(检验批)、分部(子分部)工程质量验收记录21份,经验收全部合格。

八、对工程竣工资料的审核意见:

经对承包单位施工技术资料、质量保证资料、质量验评资料的审查,我们认为各项资料基本齐全,真实、完整,符合验收规范及验收标准的要求。

九、对工程总体质量及重要部位的安全及使用功能的评价,对施工单位竣工报告的审核意见:

xx改造工程的各分项工程、分部工程质量合格。

查验工程实物、外观检查和实测实量的结果显示,工程实物观感较好。从具有真实性和同步性的质量保证资料来看,工程结构的安全性达到设计要求;满足使用要求,工程达到了设计要求及标准。

施工单位的竣工报告真实地反映了整个施工过程,对本单位的工作做出了客观的评价,符合要求。

十、结束语

xx改造建设工程监理工作中,本项目监理部全体人员能团结协作、纪律严明、勤奋工作,全面实现了监理合同目标,并使xx改造工程建设工程保质保量,在为业主提交了一份满意答卷的同时,也充分体现了我监理人员较高的技术素质和思想素质,工作成绩得到了业主的充分肯定,也为我监理部赢得了声誉、树立了良好的企业形象。

Xx监理公司

土建结构安全论文 篇6

关键词:钢筋混凝土;强度等级;安全性;耐久性

中图分类号:TU755文献标识码:A文章编号:1671-864X(2016)02-0296-01

钢筋混凝土是当前全国乃至全球最受欢迎的土建结构工程材料,也是最主要的材料,它用量最大、使用领域最广、价格也是最经济的。人们已经将钢筋混凝土的安全性和耐久性视为了土建结构工程的安全性与耐久性的命脉。古语有云:“工欲善其事,必先利其器”,在土建工程界,针对钢筋混凝土的研究与测试自始至终就从来没有间断过,而且也已经逐渐有了很大水平的提高,顺应着社会和时代的发展。本文就将针对混凝土工程的安全性以及耐久性做以浅析。

一、混凝土结构的安全性分析

(一)安全性的概念:所谓土建结构的安全性则是一种能力,用于防止建筑物被破坏甚至是坍塌,与此同时还要保持一定的整体稳定。

(二)建筑结构的安全性:影响建筑结构工程的安全性能的因素有:结构工程的设计水准以及结构工程的施工水准。其实结构工程的首要品质指标就是结构的安全性。想要提高结构的安全性就必须制定严格的规范依据,优化概念设计与设计思路,把控施工工艺,合理正确的使用结构。不但要保证这些,还要对结构做定期的抽查和定期的检测,发现问题及时维护和修理,以防止“千里之堤,毁于蚁穴”。

(三)中国结构设计规范的现状:我国作为一个社会主义发展中国家,自从解放后才有了新中国的系统的结构设计规范,欧洲、美国等发达国家和地区的规范要求诸多方面都远远高于我国规范的具体要求,同时我国的规范还存在着一些局部规范空白的情况。随着我国经济社会的迅猛发展,为了提高建筑结构的安全性,有必要结合我国的国情加快更新规范水准,这样才能提升工程抵抗荷载和突发事件的能力,进而减少事故的发生。

(四)结构施工的安全性:在我国建筑结构施工领域准入门槛较低,国内发生的大量工程质量和安全事故,大多都是由于管理不严格、人为的错误以及总分包商上下勾结等所致。在我国建筑工程操作过程中可谓是乱象横生,存在着各种挂靠、串标、违法转包和违法分包等现象。往往工程到了真正的施工方手中,已经是经过多次非法转分包了,工程利润根本无法保证,所以就会造成工程施工过程中采用一些劣质建材、以次充好和牺牲工程质量的现象出现。

(五)结构的整体安全性:建筑结构工程是一个建筑作品,也是一个很好的整体,忽略了整体的概念将失去意义。在实际工程操作过程中,单独构件的设计以及施工虽然处理的比较好,但是往往疏忽在了整体性上。虽然用的是强梁、强柱,卻未能形成很强的整体性能,究其原因就是因为忽略了结构的整体安全性而造成的,想要使结构的整体安全性得到很好的加强就必须保证梁柱的配筋不间断,能够一直保持贯通,而且尽量做到每一层结构的梁体都能形成整体圈梁结构,将承受竖向支撑的柱子和剪力墙结构很好的与横梁形成一个完整的整体,增强结构工程的整体抗震能力。

二、混凝土结构的耐久性分析

(一)耐久性的概念:任何物体处于自然环境中都会受到环境的影响,经过时间的积累就会发生一些令人意想不到的变化,并会逐渐的损坏物体的内部结构,当然建筑结构也不会例外。在一定的工作条件和周围环境的作用下,在其设计使用期限之内,能够保持正常稳定的能力,叫做结构的耐久性能。例如,浸泡在海水里的混凝土结构不会因为海水的侵蚀而达不到其设计使用年限。

(二)环境对混凝土耐久性的影响:处于不同环境条件下的混凝土结构的设计要求是不一样的,设计者必须因地制宜,设计出适用于其环境条件的优质混凝土结构。根据国标GB/T 50476-2008即《混凝土结构耐久性设计规范》的约定,钢筋混凝土的环境影响类别被分成了5大类,第一类:一般环境;第二类,冻融环境;第三类:海洋氯化物环境;第四类:除冰盐等其他氯化物环境;最后一类:化学腐蚀环境。级别越高,环境越恶劣,对钢筋混凝土的侵蚀也更严重。

(三)混凝土结构耐久性的具体要求:满足配筋混凝土结构耐久性要求的混凝土是有最低强度要求的。无论在上一条提到的五种环境中的任何一种环境下混凝土的强度也不能小于C25,而且混凝土的强度等级不但受环境的影响,还同时受结构的设计使用年限的影响,以及不同性能的混凝土构件的影响。例如:对于预应力混凝土构件来说其最低强度等级要不低于C40才行。

(四)提高混凝土结构耐久性的一些具体做法:

1.加大耐久性研究工作的资金投入力度,结合本国的地域和环境特点,创新耐久性研究方面的研究成果。

2.尽可能的减少水泥在混凝土的用量,多用较高性能的混凝土来取代一些较低性能的混凝土使用,其实耐久性能越高的混凝土水泥的用量反而是偏低的,取而代之是矿物掺合料。这样才能更好的提供混凝土的性能,进而提高混凝土的耐久性。

3.混凝土的耐久性能与使用阶段的检测、维护和修理是密不可分的,必须加大投入在这些方面,对正在使用阶段的建筑构件做好耐久性能的跟踪与检测工作,早发现,早处理,尽量将问题消灭在萌芽之中。

结束语

影响混凝土结构的安全性和耐久性的因素有很多种,其中包括:选用什么样的材料,处于什么样的环境,结构的设计的准确度以及工程施工的质量把控度等等。提高混凝结构的安全性和耐久性就必须严格从这几方面抓起,只有积极控制各个环节,才能使混凝土结构的安全性和耐久性得到保证,才能保证我国建筑工程事业的稳步发展。希望广大的工程界人士能够广泛的交流,共商应对对策,为提高混凝土结构的安全性和耐久性不遗余力,为提升我国结构工程的质量而尽职尽责。

参考文献:

[1]《混凝土结构耐久性设计规范》GB/T 50746-2008.

[2]陈仲庆.提高混凝土耐久性的措施.科技资讯,2007.

[3]杨会胜.浅议土建结构工程的耐久性,山西建筑.

土建结构工程的安全性探究 篇7

1 常见的几种土建结构设计安全设置水准

通常来讲, 在土建结构工程的设计中, 要判断结构的安全性与否, 最主要的是要对其构件的力学性能、结构的整体性能以及耐久性等几个问题进行分析。只要其构件的负荷能力较强, 且结构的整体稳定牢靠, 结构的安全性就得到了有效保证。在分析这些问题时, 所使用的相关依据与规范标准一般有以下几点:

1.1 土建结构构件的安全设置水准

在建筑结构设计力学中, 构件的承载能力大小是直接影响着结规范都是在计划经济体制环境中, 生产力水平较低的条件下所设置的, 这些安全设置水准已经不能适应现代土建结构的设计需要, 更不能满足建筑市场对结构安全所提出的要求。为此必须要对其进行有效的调整与改进。但在近年来, 业内就土建结构工程安全设置水准的调整问题进行了几次探讨, 却都存在着很大的意见分歧。主要的观点有以下几种:

2.1安全设置水准的调整不必动“大手术”, 因为现行的安全设置水准是在长期的工程实践中所得到的。若对安全度进行调高, 是对资源的一种浪费。所以只要对一些小地方进行改动即可, 不必进行总体改变。

2.2安全度设置水准尽管不高, 但在全面遵守标准规范有关规定, 即在正常设计、正常施工和正常使用的“三正常”条件下, 据此建成的上百亿平米的建筑物绝大多数至今仍在安全使用, 表明这些规范规定的水准仍然适用;但是理想的“三正常”很难做到, 因此结构的安全设置水准应适度提高。

2.3安全设置水准应该大体与国际水准接近, 需要大幅度提高。过去的低安全水准只是适应了以往短缺型计划经济年代的需要, 但决不是没有风险, 如果规范的安全水准较高, 曾经发生过的有些安全事故本来是可以避免的, 而规范的这一缺陷在一定程度上为

构安全性的重要因素。其相关安全设置水准主要体现在两个方面, “三正常”的提法所掩盖。

其一是结构预期的荷载标准值, 也就是说在设计中充分考虑到各方面因素, 进过一定的计算之后, 所得出的该结构所要承受的最大荷载值。以办公楼为例, 在我国的有关规范标准中, 将其楼板构件所要承受的活荷载值定位200kg, 而美国与英国则分别是240kg和250kg, 相对来讲, 我国的规范标准要比其他国家更低。其二是对荷载分项系数大小以及材料强度分项系数大小的标准设置。所谓荷载分项系数, 主要是指在设计中对构件的受力情况进行分析时, 对荷载标准值进行放大的一个系数, 这是为了能够更好的计算出荷载在结构安全性中所起到的影响作用。而材料强度分项系数则是在计算构件自身的承载能力时, 将强度标准值缩小的一个系数, 这是为了保证材料的强度能够在最大荷载值下仍然能够保持稳定。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。

1.2结构的整体牢固性

除了结构构件要有足够承载能力外, 结构物还要有整体牢固性。结构的整体牢固性是结构出现某处的局部破坏不至于导致大范围连续破坏倒塌的能力, 或者说是结构不应出现与其原因不相称的破坏后果。结构的整体牢固性主要依靠结构能有良好的延性和必要的冗余度, 用来对付地震、爆炸等灾害荷载或因人为差错导致的灾难后果, 可以减轻灾害损失。

1.3结构的耐久安全性

我国土建结构的设计与施工规范, 重点放在各种荷载作用下的结构强度要求, 而对环境因素作用下的耐久性要求则相对考虑较少。混凝土结构因钢筋锈蚀或混凝土腐蚀导致的结构安全事故, 其严重程度已远过于因结构构件承载力安全水准设置偏低所带来的危害, 所以这个问题必须引起格外重视。

2调整结构安全设置水准的不同见解

目前在我国现行使用的土建结构设计安全设置水准中, 有很多

3 结构设计规范的概率可靠度设计方法

我国规范的可靠度设计方法是参考国际上的相应标准ISO2394并经过国内科技人员努力后得以实施的。可靠度方法对安全度的概率定义要比定值的安全系数更清晰、更科学、更合理, 当然概率可靠度设计方法本身尚有不少缺陷, 有待进一步修改完善。有人认为, 结构设计规范所面向的是类型多样的复杂群体, 在安全度上需要考虑的不确定性与不确知性非常复杂, 并不是“从统计数学观点出发的概率定义”所能科学描述或处理;规范可靠度方法在我国十多年的实践表明, 它并没有给结构设计的安全性带来明显实效, 反而造成了安全概念上的某些混乱;而对工程技术人员来说, 结构的安全度用可靠指标和虚假的失效概率表达后变得更加不可揣摩和模糊不清, 不如安全系数那样从安全储备出发的度量方法更为直观和便于处理具体工程的安全问题;笔者认为半概率的多安全系数方法更适用于规范, 也不排斥可靠度分析的结果可以作为一种参考, 在综合判断安全系数的合理取值时予以考虑。

4 结论

总之, 在土建结构的工程设计施工中, 国家现行的建筑结构安全性设计的相关规范或设置水准仍然是最主要的参考依据。在设计中必须要严格遵守这些安全设置水准或结构设计规范, 但同时针对当前调整结构安全设置水准的意见还没有完全统一这一情况, 还需要设计人员在对于一些对安全性有着较高要求的土建结构工程进行结构安全性设计时, 要根据实际情况, 采用先进计算分析手段, 来提高其实际的安全设计标准, 以保证土建结构的安全稳固。

参考文献

[1]马爽.论土建结构工程的安全性与耐久性[J].民营科技, 2011 (6) .[1]马爽.论土建结构工程的安全性与耐久性[J].民营科技, 2011 (6) .

土建结构工程的安全性探究 篇8

1 我国关于土建结构设计安全性的规范要求

1.1 安全系数值要达到标准。

我国在结构设计规范中提出土建结构楼板的活荷载应该要在200kg左右, 并规定了荷载的分项系数与材料强度分项系数。这些系数在一定程度上反应出结构的安全度。规范中设计了结构的安全系数来表明结构应当具备的安全储备需要。一般来讲, 安全系数值越高, 则安全性越大, 土建结构越稳定。

1.2 结构整体要牢固。

在土建结构中, 无论是结构的构件或是整个结构都必须要具备良好的承载能力和牢固性。只有这样, 才能使结构在遭受较大程度的破坏时不会出现大面积坍塌现象, 从而提高建筑的安全性。也就是说, 结构不但要局部具有很强的抗破坏能力, 还要具备不对称的结构破坏。而结构的牢固性一般需要要求结构具备良好的言行和一定的冗余度, 以便在地震、火灾、爆炸等各种灾难发生时, 结构能够尽最大程度的保证其整体性, 从而减少人员伤亡和经济损失。如在发生强烈地震时, 建筑结构的牢固性若很高, 就能有效降低人员伤亡, 否则则极可能带来巨大损失。

1.3 结构整体要安全。

我国土建结构的设计与施工的规范主要放在各种荷载作用下的结构强度上了, 只考虑工程的耐久性, 而对环境耐久性如干湿、冻融等大气侵蚀的考虑有着严重的不足。混凝土结构因钢筋锈蚀或混凝土腐蚀导致的结构安全事故的危害很严重, 它损害了结构的承载力的安全性, 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宜的。

2 调整结构安全规范设置标准的建议

在我国的结构设计规范中, 关于结构的安全设置水准是比较弱势的, 这和我国的长期处于经济短缺以及计划体制不完善的情况有一定的关系的。在当时的历史条件下, 较低的土建结构的安全水准是完全可以满足生产和生活的需求, 并且在一段相当长的时间里也接受了一些考验, 这些情况下的结构承载力可以承受外界的压力和我国土建科技人员的巨大努力是分不开的;因安全储备比较低, 所以对于外界破坏力的抵御能力是有限的, 出现质量问题的现象也是正常的。如果能适当的提高安全设置水准, 那么就会减少事故的发生频率以及提高工程的抗御灾害的能力。在我国, 发生过许多的工程安全事故都是由于在管理上出现腐败, 用假冒伪劣产品, 材料不合格以及管理人员的素质太差造成的。现在提出的新审视结构的安全设置水准, 最主要的是基于客观的形势变化。由于我们从事的基础设施建设是为了以后的现代化奠定基础, 要求能满足今后几十年甚至上百年的人们的生产生活水平发展需要, 成为标志性的建筑。

3 提高土建结构工程安全性的措施

为了能够最大程度的保证土建结构的安全性, 为人们提供一个更加安全可靠的生活工作环境, 在进行土建工程的设计施工中, 就必须要积极采用先进技术, 全面考虑各方面因素进行合理设计, 并加强施工管理和施工质量控制措施, 提高结构安全监测设施的性能, 以此来保证土建结构工程的安全性。

3.1 积极采用先进技术进行结构缺陷检测

在土建施工中, 一般影响其结构安全性的主要病害有裂缝、冻胀、渗漏、侵蚀等, 但其中危害性最大的当属裂缝这一病害。因此在土建结构施工中必须要对裂缝进行有效防治和全面检测, 以保证结构的强度和安全性。在防治裂缝措施中, 应当从设计与施工两方面进行控制, 而在结构施工完成后, 为确保结构不存在裂缝, 还要对其进行相应的裂缝检测和强度检测。在以往的裂缝检测中, 最常使用的技术方法为超声波法与声波法, 在强度检测中最常用的方法是回弹法、射线法等。有时出于检测必要, 还要进行取芯法进行强度测试。在对裂缝、强度等进行缺陷测试时, 必须要严格按照遵照测试要求来分别对不同的结构构件进行检测。另外, 由于部分检测技术所能检测的范围是有限的, 在一些规模较大的建筑结构缺陷检测中, 其检测精确度相对较低。为此我们还应当积极研究和引用更多先进的检测技术, 来提高结构缺陷检测的精度, 提高土建结构的安全性。

3.2 应用合理的技术规范

在土建结构的规范标准下, 想要摆脱计划经济年代的一些遗留问题, 就要求我们对于规范进行合理的编制和改进, 不要去强求统一, 以免使得一些个性化的东西减少, 同时导致缺乏实事求的灵活性的优点。我们要提倡各个省市对于规范进行地方性的编制, 在工程的安全性和耐久性标准上可以有不同的设置水准。在技术的标准中, 我们的强制性越强就会导致相关部门承担的责任越大, 对于具体的技术承担的责任越重, 这样对于政府部门的职责是不公平的。我们要求的规范中的要求应该是最低的要求, 在结构的安全设置水准上, 政府干预的情况下也应该保证尽量的做到最低的要求, 但是要保证公众的安全。政府部门还要发挥在技术标准上编制和修订中的作用, 逐步的淡化技术规范的强制性, 对于地方性的编制规范 (标准) , 要适当的采用不同的要求, 从而去适应不同的地区在地质、经济和技术上的差异。

3.3 开展安全监测设施的更新和改造

分析建筑物工作性态、保障工程安全运行的一个重要的依据就是安全监测资料。当建筑物出现变形、位移和裂缝时, 我们就可以依靠原型观测资料去评价这个建筑物的安全性, 目前, 大多数地区都是以效应量的变化趋势去作为评估的依据。但是, 由于各种原因, 在中小型的水工混凝土建筑物中, 这样的观测设施还是比较缺乏的, 有些地方甚至是没有监测设施的, 这就会导致在安全检测和评估分析时, 我们只能靠一些有经验的专业人员和专家去进行现场的检查, 然后才对照规范去开展复核和计算, 最后根据类似的工程去开展安全性的评价。从安全性的评价复杂性可以看出, 我们可以采用观测资料和现场检测相结合的分析方法去进行评估, 争取全面的、正确的去评价一个建筑物的安全状况。所以, 对于开展安全监测设施的先进化程度是有必要的。

4 结论

综上所述, 结构安全性土建结构工程施工中的基本质量要求, 在当前建筑市场不断形成, 建筑行业竞争越来越激烈的情况下, 必须要进一步的完善结构安全设置标准, 颁布相关法律政策, 以规范建筑市场, 监督施工单位严格按照要求进行施工设计。并积极采取各种措施来提高土建结构的安全性, 促进我国建筑行业的发展。

摘要:所谓土建结构工程安全性, 就是指土建结构应当具有一定的防倒塌能力, 就是要保证建筑结构的整体性和稳定性, 从而最大程度的提高建筑的安全性。在土建工程的建设过程中, 保证土建结构工程的安全性是建设施工的主要任务。

关键词:土建结构,工程设计,安全性,规范要求

参考文献

[1]冯艳兵.浅谈对土建结构安全性及设置标准的认识[J].黑龙江科技信息, 2008.

提高土建结构工程安全性的措施 篇9

在土建结构工程安全性中, 防止破坏倒塌是安全基本要点, 也是土建结构工程最重要的质量指标之一。土建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、检测关系密切, 而这些同时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。

1.1 土建结构设计设置的安全水准

对土建结构工程的设计来说, 结构的安全性最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这三大方面。

1.2 土建结构安全设置水准

由于过去土建结构设计规范的安全设置水准较低, 因此现在提出重新审视结构的安全设置水准, 主要是基于客观形势的变化, 是由于我们现在从事的基础设施建设要为今后的现代化奠定基础, 要满足今后几十年、上百年内人们生产生活水平发展的需要, 有些土建结构如商品房屋则更要满足市场经济条件下具备商品属性的需要。对工程技术人员来说, 结构的安全度用可靠指标和虚假的失效概率表达后变得更加不可揣摩和模糊不清, 不如安全系数那样从安全储备出发的度量方法更为直观和便于处理具体工程的安全问题;现行设计规范中的可靠度方法很不成熟, 存在不少根本缺陷;专家认为半概率的多安全系数方法更适用于规范, 也不排斥可靠度分析的结果可以作为一种参考, 在综合判断安全系数的合理取值时予以考虑, 为土建结构设计设置的安全水准提高提供依据。

2 土建结构工程耐久性存在的问题及原因

2.1 土建结构工程耐久性的问题

在土建结构工程中, 工程设计人员和项目管理人员仍然存在对土建结构工程的安全性与耐久性未引起足够重视, 尤其是系统安全管理观尚不完善, 由于人为差错或人为错误导致的违反强制性详规的结构安全问题时有发生, 直接影响结构的安全性和耐久性, 甚至危及人们的生命财产安全;我国土建结构工程抵御地震、火灾作用的设计要求相对而言偏低, 而且抵抗其他灾害的设计要求偏少甚至没有。存在着较大的结构安全隐患;我国现行的设计规范基本上只考虑到结构在使用期间的承载力极限状态, 而国外则着重考虑结构经济合理的使用寿命;设计单位出的施工图一般并不考虑施工方法, 而施工单位一般又不掌握设计计算书, 因此施工过程中遇到的一些具体问题只能由施工现场的技术人员根据经验决定, 缺乏合理的、科学的理论依据。

2.2 土建结构混凝土耐久性问题的原因

土建结构混凝土耐久性问题的原因, 主要是由于混凝土的质量检验习惯上以单一的强度指标作为衡量标准, 导致水泥工业对水泥强度的不适当追求, 使水泥细度增加, 早强的矿物成分比例提高, 这些都不利于混凝土的耐久性。土建结构施工单位不适当地加快施工进度, 尤其是政府行政领导对工程进度的不适当干预。混凝土的耐久性质量尤其需要足够的施工养护期加以保证, 早产有损生命健康的概念同样适用于混凝土。国内媒体上加大宣传的所谓几个月就修成一条大路, 建成一座大桥, 或盖成一栋高楼的工程及抢工献礼工程, 很可能就是今后注定要花掉更多资金进行大修的短命工程。提前完成合同规定施工期的在国外要被处罚, 因为意味着工程质量有遭受到损害的可能。

另外环保力度不足导致的环境不断恶化, 如废气、酸雨, 我国的酸雨面积已超过国土的30%, 也是导致混凝土不耐久的重要原因。

3 提高土建结构工程安全性的措施

3.1 加强新技术的推广和创新

新技术的推广和创新是提高土建结构工程安全性的重要措施。在土建结构的危害中, 可以总结为以下几个方面的危害:裂缝、盐冻、渗漏和侵蚀, 在这其中最影响安全性和使用性的就是裂缝, 在一些安全的检测中, 可以应用探测的方式去确定裂缝的病害, 在传统的探测方法中, 可以使用的是超声波法和声波等, 在土建结构的强度检测上, 主要应用的方法是回弹法、超声回弹综合法以及射线法等, 可以利用这种检测来反映土建结构的表层强度等级。在一些安全检测中, 可以用取芯法来对其他的强度测试方法进行校正, 在土建结构的内部, 对缺陷检测主要是采用超声波法和射线法, 应用超声波法进行检测时要求两个被测物有两个相对临界面, 而且对于他们的穿透深度也是有限制的, 于此同时, 还会受到结构物材料中的钢筋和含水量的影响;应用射线法时, 它的现场测试难度也是非常大的, 并且对测试者也有辐射。

3.2 坚强应用合理的技术规范

技术规范是实现土建结构工程安全性的前提。在土建结构的规范标准下, 想要摆脱计划经济年代的一些遗留问题, 就要求对于规范进行合理的编制和改进, 不要去强求统一, 以免使得一些个性化的东西减少, 同时导致缺乏实事求的灵活性的优点。要提倡各个省市对于规范进行地方性的编制, 在工程的安全性和耐久性标准上可以有不同的设置水准。假使全国性的规范制定的越是详细订就会使得一些地方性的适用性变得越差, 不仅会造成规范的使用混乱, 还可能造成建筑规范的使用本末倒置, 起到相反的作用。在技术的标准中, 强制性越强就会导致相关部门承担的责任越大, 对于具体的技术承担的责任越重, 这样对于政府部门的职责是不公平的。规范中的要求应该是最低的要求, 在结构的安全设置水准上, 政府干预的情况下也应该保证尽量的做到最低的要求, 但是要保证公众的安全。政府部门还要发挥在技术标准上编制和修订中的作用, 逐步的淡化技术规范的强制性, 对于地方性的编制规范标准, 要适当的采用不同的要求, 从而去适应不同的地区在地质、经济和技术上的差异, 鼓励工作人员去勇于去进行技术上的创新。

3.3 积极开展安全监测设施的更新和改造

安全监测设施的更新和改造是保障土建结构工程安全的重要环节。要充分分析建筑物工作性态, 保障工程安全运行的一个重要的依据就是安全监测资料。当建筑物出现变形、位移和裂缝时, 可以依靠原型观测资料去评价这个建筑物的安全性。目前, 大多数地区都是以效应量的变化趋势去作为评估的依据。但是, 由于各种原因, 在中小型的水工混凝土建筑物中, 这样的观测设施还是比较缺乏的, 有些地方甚至是没有监测设施的, 这就会导致在安全检测和评估分析时, 只能靠一些有经验的专业人员和专家去进行现场的检查, 然后才对照规范去开展复核和计算, 最后根据类似的工程去开展安全性的评价。从安全性的评价复杂性可以看出, 可以采用观测资料和现场检测相结合的分析方法去进行评估, 争取全面的、正确的去评价一个建筑物的安全状况。所以, 对于开展安全监测设施的先进化程度是有必要的。

土建工程结构安全性设计策略探讨 篇10

1 土建工程结构安全性设计存在的问题

1.1 国内的结构设计规范和国外水平相比较有差距

关于结构工程的安全设计而言, 有多方面的因素关系到整体性设计水平, 最主要影响建筑结构安全的原因有耐久性和牢固性, 建筑结构的承载力[1]。再者, 关于土建工程的设计安全规范中存在不少漏洞, 如约束力较差等主要因素。总体而言, 造成我国结构设计规定下的安全设置的变形这样的严重问题是我国土建工程的结构规范没有达到国外所制定的安全标准。这点是值得我们去反省与思考的。

1.2 缺乏针对特殊的客观条件的规定

我国的国土面积广大, 由此体现的地理地貌、气候环境的不一致, 会失去土建工程结构设计规范的统一性, 所以会出现缺乏耐久性的工程等问题。不能忽略环境的因素对土建工程设计下的建筑的影响, 会出现耐久性差的安全隐患。相关法律没有针对我国这一特殊的客观条件进行法律上的明确以及规范[2]。

1.3 工程质量不达标, 设计中的整体牢固性不足

众所周知, 建筑可以应对不同的自然灾害或者人为意外造成的不良后果靠的是其整体的建筑牢固性, 即得益于良好的结构设计。作为建筑质量的核心, 整体的牢固性还可以在局部问题出现的情况下维持住建筑的安全性, 不会造成建筑的毁灭性破坏和人身财产安全。

1.4 设计抗震能力尚待提高

地震是毁灭性的自然灾害, 我们要保证安全的前提去考虑质量, 不要在工程成本的设计上偷工减料;否则, 不仅会导致建筑物在外来压力的作用下轻松的受损, 而且还会导致公民的生命财产安全。

2 土建工程结构安全设计策略

2.1 土建工程结构设计的安全性提高

首先从从事设计安全工作人员入手, 提高员工的关于土建工程设计工作的安全意识, 从根本上让设计者明白工作的不易和责任重大[3]。土建工程的结构设计的高度精确性和复杂性不仅要求设计人员具备相关的对土建结构设计的知识和理论运用能力, 而且还需要在严谨工作态度下将经验作为参考继续安全设计的工程。以人为本, 安全工作的设计师是土建工程的灵魂, 必须要严格要求自己和反思、总结经验。

2.2 土建工程的行业标准的规范要严肃对待

随着我国经济的发展和在世贸组织上的地位不断加重, 整个行业都在高度关注着我国土建工程的安全性工作。我国随之也出台了相关的条例条文并且对于这些规范进行强制性实施。施工单位要明确土建结构设计上的安全问题, 如在施工过程中对设计图纸存在的问题必须停止施工, 并和开发商进行协商处理;如若多次违反相关规定的开发商或者设计师进行法律的严厉制裁, 以儆效尤, 避免出现更加严重的安全问题。

2.3 对土建工程结构的设计方案进行综合性评估

对于一个企业而言, 在保证建筑专业上的合理性的同时, 要兼顾整个工程的经济性, 更重要的是要确保建筑的安全性。从这三方面考虑, 既可以提高工程的安全设计的水平, 又能够站在企业的角度考虑问题。总之, 在工程的方案上进行严抓, 要严格按照规范来保障建筑工程的顺利、安全的进行。

3 工程结构在安全性的前提下进行整体策略探讨

第一, 设计工作要全新投入, 这是每个行业“精益求精”的基础, 设计有几个要素需要注意。首先是直接影响构建承载能力的安全设计水准和构件的安全水准;对于规定的结构参数如何选取, 是和材料的具体运用有极大关系的[4]。其次是对结构的整体牢固性的把握, 作用是保证局部破坏不至于会影响大范围的工程建筑, 否则在应对地震或者爆炸等灾难时产生毁灭性的后果。最后要注意工程结构是否耐久安全, 由于大环境等客观因素的作用, 混凝土的腐蚀会导致混凝土结构出现安全事故, 比结构承载力设计水平产生的安全问题更严重, 故要严重对待这个问题。

第二, 我国近年来大小地震不断, 提高土建建筑方面的抗震性能是迫不及待的事情。要仔细了解抗震性能所涉及的条件和因素, 根据施工地点具体结合了解到的因素进行土建工程结构的安全设计。概括而言, 除了建筑场地的选择之外, 还有相关的材料运用、结构体系的设计、建筑物高度的控制、抗震结构的防烈度。

第三, 相关设计中对设计中参数的安全累积问题上的控制。所谓“失之毫厘谬以千里”, 在土建工程结构设计涉及的众多参数中, 每个参数都非常重要, 不能以小失大, 最后造成庞大的工程付诸东流。比如严重影响土建建筑的质量和安全的价格问题、使用面积问题、建筑材料的数量问题。如果处理不好, 影响着工程结构的安全性, 从而会影响最终的施工结果;就算后续的工程严谨进行, 由于前面的重要参数出现了问题, 也不能够确保工程的安全性。

第四, 土建工程结构的美学设计要求创造力的充分展示。一座合理、可靠、先进技术的建筑, 往往离不开结构安全设计的高水平和也能规范的严谨执行;同时建筑设计的必然发展要求是让结构设计进行合理的创造, 这样符合时代的美学就能够完美应用到土建结构上了。

4 结束语

土建工程结构的设计水平决定着建筑水平, 是建筑施工过程中最重要的环节, 而其安全性是建筑师首要考虑的问题。保证施工质量, 就离不开土建工程结构的安全设计。建筑的安全设计工作, 是设计师进行整体设计的前提, 也是行业健康发展的基础, 同时更是我国土建工程行业发展的重要内容。

参考文献

[1]王丽明, 李惠.探讨土建工程结构设计中的抗震研究[J].中国建材科技, 2014, S1∶206.

[2]杨振勇.土建建筑工程结构的安全设计探微[J].科技风, 2011, 01∶149.

[3]郝敏.浅谈土建工程结构设计中的安全性与经济性[J].黑龙江科技信息, 2013, 27∶248.

土建工程结构的耐久度研究 篇11

1.土建工程结构的耐久度

土建工程结构的耐久性与工程的使用寿命紧密相连,具有保证工程使用期间结构正常的作用。结构的正常功能表现在两个方面,结构的安全性与实用性。

耐久度研究的特点是:在空间和时间上建立联系,在学科之间建立联系,对大量不确定信息进行科学决策与定性定量解释。耐久度研究涉及到多学科,涉及到建筑材料随着时间、空间变化而产生的一系列化学、物理变化。需要我们从微观角度进行研究探讨,掌握耐久度内在规律特性。我们不能脱离实验,仅用数值分析方法不足以发现问题的实质。例如:钢筋锈蚀对周围环境不仅仅是体积膨胀,而是伴随着锈蚀产物在混凝土空隙或裂缝中的积聚过程。这一现象只能通过实验看到。但是不能认为微观观察与定性解释就足够了,我们也需要重视定量化。

2.土建工程结构耐久度的现状

多数土建工程是由混凝土构成的,所以混凝土结构的耐久性是目前我国土建工程施工过程中需要面对的重要问题。这个问题并仅仅是我国特有的,它是一个世界性的问题。

我国土建工程结构的设计与施工中心范围局限于放在各种荷载作用下结构强度的要求,缺乏对环境因素作用下的耐久性的重视。忽略了结构耐久度的重要。通常,人们认为混凝土是无坚不摧的,是非常耐用实用的建筑材料,其承载负荷力较高。

3.产生耐久性问题的原因

3.1盲目追求施工进度

土建工程工期制定不合理,施工单位为在工期内如约完成工程建设任务,会在施工过程中,一味要求施工人员加快进展速度。没有对混凝土进行全面养护,或养护期短暂。为达到不延期的目的,过分追求施工进度,在混凝土未达到完全稳定的情况下,过早拆模,或施工过程中加入不合标准的外加剂,或人为增加水泥的投入量,这些现象都足以影响土建工程混凝土的耐久度。

施工单位加快施工进度,也有可能是政府行政领导的不适当干预。例如为赶在7月份前完成的胶州湾跨海大桥,正式通车后,其桥体还存在着未安装安全防护栏、安全照明灯的情况。

3.2水泥强度不达标

混凝土的质量检验通常仅以单一的强度标准作为衡量指标。此现象导致,水泥工业缺乏对水泥强度的要求。水泥细度增加,不利于混凝土的耐久度的稳定性。

3.3施工人员素质较低

土建工程施工的雇佣人员多为缺乏建筑知识与安全知识的外地务工人员。他们文化素质较低,仅有少数人参加过专门的建筑培训。该批施工人员是实际施工过程中,难免不发生失误,例如,混凝土配置比例问题,水灰配置比例等。发生失误的时候,又难以追究确定责任。建筑施工单位在招聘雇佣施工人员时,就有错在先,没有对施工人员实际建筑知识进行考察,或进行相关培训。

3.4土建工程设计人员缺乏进取心

我国部分土建工程设计人员缺乏进取心,单纯地遵循设计规范,缺少创新激情,缺乏发现设计中不足点的能力。缺乏相应的责任心。设计人员之间缺乏一个完善的责任制度。设计人员必须对自己的设计负责。避免工程发生问题的时候,设计员认为与自己毫无责任,或推卸责任。

4.如何解决土建工程结构的耐久性问题

4.1编制相关施工设计文件,并完善管理体制

编制土建工程结构耐久度设计文件,建立完善的管理体制的同时,加大对工程结构耐久度的研究力度。混凝土结构的设计应该由单纯的强度设计转向耐久度与安全性的设计。混凝土耐久度的设计与研究是当今世界建筑行业的重要课题。若要从根本上提高我国混凝土高耐久度的技术水平,不能仅依赖国外先进技术,毕竟我国与其他国家国情不一样,建筑环境也不一样。我们需要自主研发属于自己的混凝土高耐久度的技术。

4.2正常检测与维护

土木结构工程是处于露天的恶劣环境下的,环境因素是不可认为控制的。所以在土木工程实际使用阶段,对工程进行定期检测、维护结构耐久性。若发现混凝土裂缝问题,应及时处理解决。夏季的时候,需要定期给混凝土浇水,保证其性能稳定性。

4.3提高施工人员素质

雇佣外来务工人员,虽然可以减少一定工程成本,但是存在较大的安全隐患。施工单位在聘用人员的时候,需要进行统一培训,增强施工人员的基本工程知识素质,避免工期时发生不可逆转的失误。

5.结语

土建工程结构的耐久度是土建工程中一个重要研究项目。它涉及多个学科,是一个综合项目。结构耐久度拥有许多影响因素,包括主观因素、客观因素,或者外部因素与内部因素。它关系到我国国民经济的发展,与人民的安全。我们要重视土建工程结构的耐久度研究与设计。应该将新技术理论运用到提高工程结构耐久度中。提高土建工程结构安全性要求、耐久度设计标准,从根本上保证土建工程的耐久度,以顺应我国高速发展的经济水平。

参考文献

[1] 刘峰. 浅谈影响土建结构耐久性的因素与提升措施[J]. 理论广角.

[2] 马翠芬. 浅谈土建工程结构的安全性与耐久性[J]. 潍坊学院学报,2006(07).

[3] 张进隋;叶鑫赵;天博. 土建结构工程的安全性与耐久性[J]. 山西建筑,2009(8).

[4] 周琴. 土建工程结构安全性与时久性设计[A]. 工程技术.

[5] 建筑荷载规范(GB5009.2001)[M]. 北京:中国建筑工业出版社,2001.

[6] 陈肇源 等. 混凝土结构耐久性设计与施工指南[M]. 北京:中国建筑工业出版社,2004.

[7] 傅旭东;任保升. 土建工程结构的安全性与耐久性的探讨[J]. 科技信息.

土建结构工程的安全性与耐久性 篇12

关键词:结构工程,安全性,耐久性

1 土建结构工程的安全性

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。

1.1 我国结构设计规范的安全设置水准

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。

1.1.1 构件承载能力的安全设置水准。

与结构构件安全水准关系最大的两个因素是:a.规范规定结构需要承受多大的荷载 (荷载标准值) , 比如同样是办公楼, 我国规范自1959年以来均规定楼板承受的活荷载是每平方米150公斤 (现已确定在新的规范里将改回到200公斤) , 而美、英则为240和250公斤;b.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 (如我国的公路桥涵结构设计规范) 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 (如我国的建筑结构设计规范) 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。我国建筑结构设计规范规定活荷载与恒载 (如结构自重) 的分项系数分别为1.4和1.2, 而美国则分别为1.7和1.4, 英国1.6和1.4;这样根据我国规范设计办公楼时, 所依据的楼层设计荷载 (荷载标准值与荷载分项系数的乘积) 值大约只有英美的52% (考虑人员和设施等活载) 和85% (对结构自重等恒载) 。一些发展中国家的结构设计多根据发达国家的规范, 就如我国解放前和建国初期的结构设计方法参照美国规范一样。

1.1.2 结构的整体牢固性。

除了结构构件要有足够承载能力外, 结构物还要有整体牢固性。结构的整体牢固性是结构出现某处的局部破坏不至于导致大范围连续破坏倒塌的能力, 或者说是结构不应出现与其原因不相称的破坏后果。结构的整体牢固性主要依靠结构能有良好的延性和必要的冗余度, 用来对付地震、爆炸等灾害荷载或因人为差错导致的灾难后果, 可以减轻灾害损失。唐山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。2001年石家庄发生故意破坏的恶性爆炸事件, 一栋住宅楼因土炸药爆炸造成的墙体局部破坏, 竟导致整栋楼的连续倒塌, 也是房屋设计牢固性不足的表现。

1.1.3 结构的耐久安全性。我国土建结构的设

计与施工规范, 重点放在各种荷载作用下的结构强度要求, 而对环境因素作用 (如干湿、冻融等大气侵蚀以及工程周围水、土中有害化学介质侵蚀) 下的耐久性要求则相对考虑较少。混凝土结构因钢筋锈蚀或混凝土腐蚀导致的结构安全事故, 其严重程度已远过于因结构构件承载力安全水准设置偏低所带来的危害, 所以这个问题必须引起格外重视。我国规范规定的与耐久性有关的一些要求, 如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, 都显著低于国外规范。损害结构承载力的安全性只是耐久性不足的后果之一;提高结构构件承载能力的安全设置水准, 在一些情况下也有利于结构的耐久性与结构使用寿命。

1.2 结构设计规范的概率可靠度设计方法

自1984年国家建委和国家建设部颁布了建筑结构设计统一标准以来, 我国的建筑结构设计规范已从80年代末期起抛弃了传统的多安全系数设计方法, 从而统一采用以概率理论为基础的可靠度设计方法;其它的工程部门如公路、铁路、港口、水利的结构设计规范也正在或计划作这样的转变。我国规范的可靠度设计方法是参考国际上的相应标准ISO2394并经过国内科技人员努力后得以实施的。将可靠度设计方法用于结构设计规范, 在国际学术界内通常被看成是一种发展趋势, 但在工程内界则存在不同看法。

对我国规范的可靠度设计方法持肯定意见的专家认为这是重大的科技进步, 可靠度方法对安全度的概率定义要比定值的安全系数更清晰、更科学、更合理, 当然概率可靠度设计方法本身尚有不少缺陷, 有待进一步修改完善。持相反意见的人则认为, 结构设计规范所面向的是类型多样的复杂群体, 在安全度上需要考虑的不确定性与不确知性非常复杂, 并不是“从统计数学观点出发的概率定义”所能科学描述或处理;规范可靠度方法在我国十多年的实践表明, 它并没有给结构设计的安全性带来明显实效, 反而造成了安全概念上的某些混乱;对工程技术人员来说, 结构的安全度用可靠指标和虚假的失效概率表达后变得更加不可揣摩和模糊不清, 不如安全系数那样从安全储备出发的度量方法更为直观和便于处理具体工程的安全问题;现行设计规范中的可靠度方法很不成熟, 存在不少根本缺陷;他们认为半概率的多安全系数方法更适用于规范, 也不排斥可靠度分析的结果可以作为一种参考, 在综合判断安全系数的合理取值时予以考虑。

2 土建结构工程的耐久性

土建结构工程的耐久性与工程的使用寿命相联系, 是使用期内结构保持正常功能的能力, 这一正常功能包括结构的安全性和结构的适用性, 而且更多地体现在适用性上。

2.1 土建结构工程的耐久性现状

大多数土建结构由混凝土建造。混凝土结构的耐久性是当前困扰土建基础设施工程的世界性问题, 并非我国所特有, 但是至今尚未引起我国政府主管部门和广大设计与施工部门的足够重视。

耐久性问题的严重性和迫切性在于我们许多正在建设的工程仍未吸取国际和国内的大量惨痛教训, 还沿着老路重蹈覆辙。仍没有在材料性能和结构构造等方面采取必要的防治冻融和盐害的综合措施。

2.2 土建结构工程使用阶段的正常检测与维护

结构耐久性和使用寿命的概念, 与使用阶段的检测、维护和修理不能分割, 对处于露天和恶劣环境下的基础设施工程来说尤其如此。为了保证结构安全性和耐久性, 一些工程在建成后的使用过程中, 应该进行定期检测和维护。我国有结构工程的设计规范与施工规范, 但没有如何使用的规范。即使是建筑物的玻璃幕墙和外墙面砖等建筑部件, 因其坠落后容易伤及公众, 也有强制定期检测的要求。我国由于施工管理水平和事故操作人员的素质相对较差, 质量控制与质量保证制度不够健全, 规范对结构安全与耐久性的设置水准又相对较低, 已建的工程中往往存在较多隐患, 所以更有必要从法制上确定土建工程的正常使用和定期检测的要求。对于土建结构工程的安全质量, 虽然政府已作出了设计与施工的责任单位和个人需对其"终身负责"的规定, 但是这种要求执行起来缺乏可操作性。要将结构安全质量事故减少到最低程度, 还应以预防为主, 通过例行检测及时发现问题。

3 技术规范的作用与管理

土建工程有着强烈的个性, 需要工程技术人员针对具体特点去解决设计与施工问题。所以规范作为技术标准宜强调其指导性而不是强制性。

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