土木建筑工程結(jié)構(gòu)的安全設(shè)計探析

【摘 要】“建設(shè)局長、土地局長、交通廳長成了‘高危職業(yè)’”這一黑色笑話的背后是建筑工程領(lǐng)域的一系列腐敗案件、工程質(zhì)量問題、安全責(zé)任事故。從技術(shù)角度來說，如何控制好建筑工程結(jié)構(gòu)中的安全是頭等大事。簡言之，質(zhì)量是第一生命力，質(zhì)量來源于工程設(shè)計的嚴(yán)謹(jǐn)和安全的考慮。本文將主要就有關(guān)土木建筑工程結(jié)構(gòu)的安全設(shè)計進(jìn)行分析和相關(guān)的研究，進(jìn)一步提高人們對建筑工程結(jié)構(gòu)安全和質(zhì)量的重視。

【關(guān)鍵詞】工程結(jié)構(gòu)；安全；設(shè)計；建筑

近期，“城市軌道交通建設(shè)熱潮”、“與工程建設(shè)相關(guān)的領(lǐng)域成為腐敗高發(fā)區(qū)”、“騙子包工程、廚子修鐵路”、房屋倒塌的相關(guān)信息和字眼大量出現(xiàn)在人們的視線范圍里……土建結(jié)構(gòu)工程的安全重要性一次次的撞擊著人們的良知，有關(guān)土木建筑工程結(jié)構(gòu)的安全設(shè)計也引起各方的高度重視。安全第一，質(zhì)量第一，土木建筑工程結(jié)構(gòu)的安全要從認(rèn)識和實(shí)際上得到提高。

1 工程結(jié)構(gòu)安全

美國建筑評論家戈德伯格說：“建筑既是美學(xué)觀念的表達(dá)，也是形象、價值和力量的體現(xiàn)……”土木建筑是一門包羅萬象的學(xué)科和藝術(shù)，事實(shí)也證明土木建筑工程質(zhì)量第一、安全至上，任何一項土木建筑工程的設(shè)計都要做多方的考慮和規(guī)劃，而安全穩(wěn)坐第一位。

1.1 土木建筑工程結(jié)構(gòu)的安全性

土木建筑工程結(jié)構(gòu)安全性是建筑結(jié)構(gòu)各種作用下（作用包括一般荷載，災(zāi)害荷載和環(huán)境作用）防止破壞、倒塌的能力，是結(jié)構(gòu)工程最重要的質(zhì)量指標(biāo)。它包括構(gòu)件承載能力的安全性，結(jié)構(gòu)的整體牢固性，結(jié)構(gòu)在環(huán)境作用下與耐久性關(guān)聯(lián)的安全性。結(jié)構(gòu)工程的安全性主要決定于結(jié)構(gòu)的設(shè)計與施工水準(zhǔn)，也與結(jié)構(gòu)的正確使用（維護(hù)、檢測）有關(guān)，而這些又與土建工程法規(guī)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（規(guī)范、規(guī)程、條例等）的合理設(shè)置及運(yùn)用相關(guān)聯(lián)。

1.2 土木工程結(jié)構(gòu)安全性的規(guī)范要求

土木工程是指房屋建筑、道路橋梁、水力港口、地下工程的總稱，在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中具有重要地位，是人們賴以生存的保證。因而土木工程結(jié)構(gòu)的安全性的要求越來越高，其安全性更需要通過規(guī)范的要求來保證。

比如隨著土木工程的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，在材料上也開始越來越多的采用污染少、可重復(fù)利用的材料；在空間上開始往上和往下的不斷延伸；還將制造智能化建筑和仿生建筑……建筑發(fā)展空間的增加和可發(fā)揮性的加大，使得規(guī)范化的要求呼之欲出。不以規(guī)矩不能成方圓，不能對工程結(jié)構(gòu)規(guī)范化要求，最直接的將影響其質(zhì)量和安全。

1.3 對土木工程安全性的需求

正如《時代》周刊所稱，2011年是“融毀的一年”，悲觀無奈。而對于建筑來說，近年來由于地震、泥石流等自然災(zāi)害的頻繁發(fā)生，包括日本的核泄漏事件，使得建筑工程結(jié)構(gòu)不僅需要提高其抗震性能，更要抗風(fēng)、抗暴、防火、防撞、抗海嘯，甚至防輻射。

2 建筑工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計安全

2.1 全面提高對設(shè)計安全的重視

“建筑是體現(xiàn)在他自己的世界中的自我意識，有什么樣的人，就有什么樣的建筑。”賴特如是說。設(shè)計師對于建筑的重視和投入的心血，將直接反映在建筑本身上。

而建筑是一個系統(tǒng)性的概念，建筑物是一個復(fù)雜的系統(tǒng)，其安全性評估更涉及多方面特殊問題，尤其在突發(fā)事件下的安全性就更為復(fù)雜。因而不光是是設(shè)計人員，還有施工人員、采購人員、評估人員……都應(yīng)該積極提高對設(shè)計安全的重視。一方面要考慮在施工過程中和使用中的結(jié)構(gòu)安全，能承受出現(xiàn)的各種作用力；另一方面要考慮到在正常使用中良好的工作性能和在正常維護(hù)時的耐久性；最后，要在設(shè)計中對于突發(fā)事件發(fā)生后（爆炸、暴風(fēng)雪、地震、泥石流、颶風(fēng)等）還保持必要的整體穩(wěn)定性加以考慮。

2.2 提高對工藝方法的要求

工藝方法貫穿于整個建筑工程的施工過程，對于工藝方法的嚴(yán)格控制也就是對于施工組織設(shè)計的控制，能有效的避免問題的發(fā)生，搶先消除隱藏的隱患。

比如從承載能力來說，也就是規(guī)定結(jié)構(gòu)需要承受多大的荷載（荷載標(biāo)準(zhǔn)值），同樣是辦公樓，我國規(guī)范自1959 年以來均規(guī)定樓板承受的活荷載是每平方米150 公斤（現(xiàn)已確定在新的規(guī)范里將改回到200 公斤），而美、英則為240 和250 公斤。因此對于施工組織設(shè)計的編制、審查和批準(zhǔn)都應(yīng)該符合相關(guān)的規(guī)定程序；技術(shù)上要遵循國家政策更有針對性和目的性，要從實(shí)際工程的特點(diǎn)和難點(diǎn)出發(fā)去考慮；加強(qiáng)質(zhì)量監(jiān)督的力度，牢記質(zhì)量是第一生產(chǎn)力是根本，對于質(zhì)量控制的流程要更合理。

2.3 建筑結(jié)構(gòu)的耐久性

大量的事實(shí)和數(shù)據(jù)表明，我國土建結(jié)構(gòu)的設(shè)計與施工規(guī)范，重點(diǎn)放在各種荷載作用下的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要求，而對環(huán)境因素作用(如干渴、凍融等大氣侵蝕以及工程周圍水、土中有害化學(xué)介質(zhì)侵蝕)下的耐久性要求則相對考慮較少。

而這些，恰恰都是建筑需要高度重視的地方。因此第一步，有必要加強(qiáng)宣傳提高公眾對建筑結(jié)構(gòu)安全和耐久性的認(rèn)識，引導(dǎo)其樹立正確的導(dǎo)向；第二步，相關(guān)部門制定合理的土建結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全及耐久性水準(zhǔn)，并保持與社會發(fā)展同步；第三步，施工部門注重工程失效的風(fēng)險后果，規(guī)范施工流程。

2.4 合理確定設(shè)計安全度

結(jié)構(gòu)設(shè)計安全度各個國家的標(biāo)準(zhǔn)都是不一樣的，這個國情息息相關(guān)，和國家經(jīng)濟(jì)資源緊密相連，也是施工技術(shù)水平和材料質(zhì)量的寫照。

因地制宜，因材施工。確定工程的安全度在一定程度上需以概率和統(tǒng)計為基礎(chǔ)，但更多的須依靠經(jīng)驗(yàn)、工程判斷及綜合考慮。目前，我國建筑部門關(guān)于土建結(jié)構(gòu)工程設(shè)計的安全管理水準(zhǔn)較低，比如我國規(guī)范對車載取1．4，比國際著名的美國AASHTO規(guī)范的1．75約低25％，因而在面對突發(fā)事故時難免出現(xiàn)問題。

3 結(jié)束語：

北京交通大學(xué)土木建筑工程學(xué)院教授劉維寧曾表示，“建設(shè)軌道交通需要統(tǒng)一考慮城市所處區(qū)域地形，土質(zhì)結(jié)構(gòu)以及城市整體規(guī)劃，單純從經(jīng)濟(jì)角度衡量有失偏頗。”事實(shí)上，所有的土木建筑工程的建立都需要慎重，需要多方的研究。尤其是安全設(shè)計，事關(guān)重大。設(shè)計師的終生目標(biāo)和工作就是幫助人類，使人、建筑物、社區(qū)、城市以及他們的生活同生活的地球和諧相關(guān)。和諧，不光是建筑藝術(shù)完美、功能齊全，還有工程結(jié)構(gòu)的耐久、安全使用等。

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