試析土木工程結構設計中的安全性與經濟性

張建輝

（寧夏工業設計院，寧夏銀川 750001）

土木工程結構設計中需要考慮到建筑物結構的安全性和經濟性，現階段的土木工程施工有很多是因為設計者的設計不符合要求，或者施工方沒有按照規定的圖紙來施工而造成的工程事故。橋梁的坍塌，地鐵隧道的塌陷，住宅樓的倒塌等建筑問題都給社會帶來了巨大的損失。結構設計問題是土木工程中的重中之重，現階段實行的終身責任制雖然在一定程度上為設計師的日常工作起到了督促的作用，提高了土木工程行業整體的產品質量，但是一部分設計者因為自身缺少責任心、社會責任感，依舊讓建筑結構安全存在非常大的隱患。

1 土木工程結構設計中存在的問題

1.1 工程設計整體的穩定性差

建筑的整體穩定性是土木工程建筑產品的質量檢測基礎。建筑物在使用過程中存在局部的質量問題不會影響到建筑物整體的安全性，一般情況下不會發生大面積的坍塌，不會產生太大的經濟財產損失。土木工程的結構具有自己一定的延展性，這會直接影響到工程設計的整體穩定性。

1.2 結構設計的標準比國際標準要低

土木工程結構設計的安全性從整體上來看設計到許多方面的問題。建筑物的牢固性、容許承載力大小、使用年限標準都直接影響到建筑結構的安全。我國的結構設計標準同國際上其他國家的標準相比較，要求要低許多。

1.3 工程耐久性不足

我國的國土面積較廣，國家南北跨度較大，所以造成了國家內部的氣候變化也比較大。如何按照不同地區不同的氣候條件來進行工程結構設計就成為了關鍵性問題。雖然部分地區有當地的標準，但是很多地區還無法做到詳盡，所以在法律的規定上還不夠明確，缺乏一定的規范來進行具體的約束。

1.4 抗震系數設計較小

在正常的建筑設計中，承重柱的橫截面積如果太小，就會使柱子在受到各種荷載的作用下容易開裂，能夠承受的最大壓力隨之變小。[1]在施工過程中雖然減少了材料的使用量，降低了整個工程的成本，但是卻讓建筑的使用年限和使用安全性變小，給人們的生命健康和財產安全都造成了很大的威脅。如果一旦發生地震等自然災害，建筑物的抗震性能就會極大的降低。

2 提高土木工程結構安全的具體方案

2.1 完善規范標準

從我國加入世貿組織以后，土木工程行業也逐漸得到了人們的重視，土木工程建筑產品的安全性也備受人們關注。我國關于土木工程建筑也制定和完善了許條文規范，在設計中都必須強制執行。對于設計人員來說，自身應當提高安全意識，提高自己的責任心，要時刻將人們的生命財產安全放在第一位。在結構設計過程中要堅決避免因為建筑結構而造成的安全問題，保證建筑整體的穩定性和安全性。在施工單位建設過程中一旦發現不按圖紙施工的情況，要立刻停止施工，按照圖紙進行修正。對于一些多次警告依舊不改正的企業要給予一定的法律制裁。

2.2 加強設計人員的安全意識

土木工程是一個關系到社會穩定和人民財產安全的一項大工程，設計人員就是工程的締造者。設計人員的工作具有一定的復雜性和精確性，所以對于設計人員的要求也很高，設計人員不僅需要有豐厚的專業知識為基礎，更要有嚴謹的工作態度，這樣才能將設計做好。

2.3 建筑物剛度設計

隨著我國經濟的不斷發展和進步，我國的城市化進程也隨之加快，人們對于城市住房的需求量也大大的提升。因為城市的用地和原有用地面積之間的矛盾關系，導致了城市的住房只能向高層住房的方向發展，這樣可以有效的解決用地面積稀少的問題。高層建筑對建筑物剛度的要求大大的提高，高層建筑剛度的確定要按照建筑物每層之間的位移大小來確定，對于高層建筑構件的剛度大小以及截面大小都需要按照具體要求來確定剛度大小[2]。

2.4 地基和基礎結構設計

地基是一個建筑物的基石，所有的建筑物都需要在地基上來建造，因此地基影響著整個工程的基本安全。在對建筑物地基進行設計之前，設計人員需要對當地的地質、溫度、土層、地下水位以及周邊的建筑環境進行考察，綜合考慮來確定建筑方案。在進行建筑地基設計的時候還需要綜合考慮周邊建筑物的地下設施以及施工時對周邊建筑物的影響，保證地基施工的安全性。

3 降低工程成本的方案

在土木工程設計過程中，除了要考慮到建筑物的整體安全性以外，還需要考慮建筑物的建筑成本，有效的對建筑成本進行控制和管理。

3.1 管理的成本

在工程項目開始招投標的時候，就需要進行嚴格的招標流程，保證招標過程的公平、公正、公開。投標方也需要綜合考慮設計方案中的各項細節，在保證建筑物整體安全性的基礎上，選擇更加的經濟的方案。

3.2 合理的選擇標準圖

在工程結構設計中為了能夠規范設計，減少設計者的責任，我們一般都選擇標準圖。標準圖可以減少設計的工作量，避免在設計中發生錯誤，在小型的工程中得到了非常廣泛的應用，可以有效的提高施工進度，方便對工程成本進行控制。但是如果在大工程中使用標準圖則會相反，太過于保守，不利于施工和發展。[3]標準圖可以有效的保障工程的安全，但是在經濟性方面不足，所以合理的選擇標準圖也可以為企業有效的降低成本。

3.3 和有關部門進行良好的溝通

一個工程項目需要和多個部門共同配合才能夠完成，因此在工程設計和建設過程中需要和多個部門進行良好的溝通，加強部門和部門之間的聯系，這樣才能夠保證設計和施工的正常進行，也能更加節約成本的開支。如果在設計和施工中需要涉及到拆遷和搬遷的問題，如果和相關部門做好搬遷前的問題就能大大的降低釘子戶的數量，為企業和國家都減少了經濟損失。

4 總結

所以，我們在進行土木工程結構設計的時候要把安全放在第一位，其次要考慮設計的經濟性問題，這樣才能夠保證企業安全平穩的發展。以安全為中心，為企業減少經濟負擔，降低工程的成本，提高設計人員的專業知識和工作能力。嚴格的遵守國家的相關法律法規以及設計規范，提高設計人員的安全意識，保證每個設計的安全性和經濟性。

[1] 薛揚欣. 土木工程結構設計安全問題分析及策略研究[J]. 建設科技.2012(16)

[2] 朱來慶,吳立娜. 淺談土木工程結構設計中存在的問題及對策[J]. 黑龍江科技信息. 2012(05)

[3] 黃鐘城. 淺談土木工程結構振動控制技術[J]. 科技資訊. 2011(21)