論土建結構工程的安全性

摘要：建筑物的安全性一直是一個不停探討的問題，結構安全性是結構防止破壞倒土建結構安全性問題的思考塌的能力，是評判一個結構工程質量是否達標的重要指標。而結構的安全性是由結構的設計與施工水準來決定的，并受到維護工作的影響。因此，提高土建結構的安全性就需要從這些方面去著手。

關鍵詞：土木工程 結構工程 建筑結構 安全性

引言：經濟建設的進步，帶動了各行各業都得到了有力的發展。那么在社會倡導以人為本的時代，人性化的發展在企業中得到了充分的表現。土建工程在我國一直以來都是非常重要的，土建技術也是在不斷的改革創新，那么在土建結構的安全性問題上.還有待進一步的探討。我國現階段的土建結構在安全問題上存在很大的管理問題，不是在實際的施工過程中出現問題.要么就是在人員的思想意識上管理不到位。安全管理是我國經濟建設的根本，安全管理實施不到位，就會對施工人員存在生命安全的威脅，為工程本身留下安全隱患。所以說要將安全管理問題提上日程，作為土建企業的頭等大事，結合我國現階段的國情，借鑒國外的先進管理經驗，將土建結構的安全性問題得以改進并完善。

一、土建結構工程的安全性概念

結構安全性是結構防止破壞倒塌的能力，是結構工程最重要的質量指標。結構工程的安全性主要決定于結構的設計與施工水準，也與結構的正確使用（維護、檢測）有關，而這些又與土建工程法規和技術標準（規范、規程、條例等）的合理設置及運用相關聯。

二、我國結構設計規范的安全設置水準

1、構件承載能力的安全設置水準

與結構構件安全水準關系最大的二個因素是：

1）規范規定結構需要承受多大的荷載（荷載標準值）；

2） 規范規定的荷載分項系數與材料強度分項系數的大小。

前者是計算確定荷載對結構構件的作用時，將荷載標準值加以放大的一個系數，后者是計算確定結構構件固有的承載能力時，將構件材料的強度標準值加以縮小的一個系數。我國建筑結構設計規范規定活荷載與恒載（如結構自重）的分項系數分別為1.4和1.2，而美國則分別為1.7和1.4，英國1.6和 1.4 ；這樣根據我國規范設計辦公樓時，所依據的樓層設計荷載值大約只有英美的52%和85%，而設計時據以確定構件能夠承受荷載的能力卻要比英美規范高出的10～15%，二者都使構件承載力的安全水準下降。日本與德國的設計規范在某些方面比英美還要保守些。一些發展中國家的結構設計多根據發達國家的規范，就如我國解放前和建國初期的結構設計方法參照美國規范一樣。至于中國的香港和臺灣，至今仍分別以英國和參考美國規范為依據。

2、 結構的整體牢固性

除了結構構件要有足夠承載能力外，結構物還要有整體牢固性。結構的整體牢固性是結構出現某處的局部破壞不至于導致大范圍連續破壞倒塌的能力，或者說是結構不應出現與其原因不相稱的破壞后果。結構的整體牢固性主要依靠結構能有良好的延性和必要的冗余度，用來對付地震、爆炸等災害荷載或因人為差錯導致的災難后果，可以減輕災害損失。唐山地震造成的巨大傷亡與當地房屋結構缺乏整體牢固性有很大關系。2001年石家莊發生故意破壞的惡性爆炸事件，一棟住宅樓因土炸藥爆炸造成的墻體局部破壞，竟導致整棟樓的連續倒塌，也是房屋設計牢固性不足的表現。

3、結構的耐久安全性

我國土建結構的設計與施工規范，重點放在各種荷載作用下的結構強度要求，而對環境因素作用下的耐久性要求則相對考慮較少。混凝土結構因鋼筋銹蝕或混凝土腐蝕導致的結構安全事故，其嚴重程度已遠過于因結構構件承載力安全水準設置偏低所帶來的危害，所以這個問題必須引起格外重視。損害結構承載力的安全性只是耐久性不足的后果之一；提高結構構件承載能力的安全設置水準，在一些情況下也有利于結構的耐久性與結構使用壽命。

二、調整結構安全設置水準的不同見解

我國結構設計規范的安全設置水準較低，與我國建國后長期處于短缺經濟和計劃體制的歷史條件有關。現在提出要重新審視結構的安全設置水準，主要是基于客觀形勢的變化，是由于我們現在從事的基礎設施建設要為今后的現代化奠定基礎，要滿足今后幾十年、上百年內人們生產生活水平發展的需要，有些土建結構如商品房屋則更要滿足市場經濟條件下具備商品屬性的需要。國內近幾年來已對建筑結構安全度的設置水準組織過幾次討論，在如何調整的問題上存在較大的意見分歧，這次科技論壇上同樣反映了這些不同的見解：

1）認為我國現行規范的安全設置水準是足夠的，并已為長期實踐所證明，而國外就沒有這種經驗。我國取得的這一成功經驗決不能輕易丟掉，在安全度上不能跟著英美的高標準走；安全度高了是浪費，除個別需調整外，總體上不必變動。

2）認為我國規范的安全度設置水準盡管不高，但在全面遵守標準規范有關規定，即在正常設計、正常施工和正常使用的“三正常”條件下，據此建成的上百億平米的建筑物絕大多數至今仍在安全使用，表明這些規范規定的水準仍然適用；但是理想的“三正常”很難做到，同時為了縮小與先進國際標準的差距以及鑒于可持續發展和提高耐久性的需要，在物質供應條件業已改善的市場經濟條件下，結構的安全設置水準應適當提高。這種提高只能適度，因為我國目前尚屬發展中國家。

3）認為我國規范的安全設置水準應該大體與國際水準接近，需要大幅度提高。過去的低安全水準只是適應了以往短缺型計劃經濟年代的需要，但決不是沒有風險，如果規范的安全水準較高，曾經發生過的有些安全事故本來是可以避免的，而規范的這一缺陷在一定程度上為“三正常”的提法所掩蓋。在建的工程要為將來的現代化社會服務，安全性上一定要有高標準。低的安全質量標準在參與將來的國際競爭中也難以被承認，即使結構設計的安全設置水準能夠提高到與發達國家一樣，由于我們的施工質量總體較差，結構的安全性依然會有差距。

三、提高土建結構工程安全性的措施

1、 加強新技術的推廣應用

土建結構建筑物的病害主要有裂縫、滲漏、剝蝕三種，其中影響安全和使用的最大病害是裂縫，在安全檢測中，確定裂縫病害的關鍵是撩測，傳統的探測方法有超聲波法、聲波跨孔法等，土建結構強度檢測的主要方法有回彈法、超聲回彈綜合法和射線法等，這些方法主要反映了土建結構的表層強度。

2、應用合理的技術規范

在規范標準上，要擺脫計劃經濟年代遺留下來的過分強求統一、較少考慮個性和缺乏實事求是靈活性的傾向。要提倡和鼓勵各省市編制地方性規范，在工程的安全性和耐久性標準上，可有不同的設置水準。全國性的規范訂得愈詳細，其適用性可能變得愈差，造成的混亂也可能愈多；特別象巖土工程那樣的規范更是如此。

3、開展安全監測設施的更新和改造

安全監測資料是分析建筑物工作性態，保障工程安全運行的重要依據。在建筑物出現位移、變形、滲漏、裂縫擴展時，主要依靠原型觀測資料來評價建筑物的安全與否，目前多以效應量的變化趨勢作為評估依據。

結語：建筑工程結構的安全性能在很大程度上取決于設計和施工中的人為差錯；結構可靠性理論是一種先進的理論，已在不少領域取得成功應用，但也有它的局限性；為了保證結構設計的安全性，設計人員應遵循規范的指導，但規范不能替代工程師的能力、創造性和良知。