土木工程結構設計安全問題分析及策略研究

萬杰

摘要：城市的發展離不開土木工程，現階段，我國的土木工程行業規模越來越大，給人民的生活帶來了翻天覆地的變化。但與此同時，土木工程質量所引發的安全問題也日益突出，尤其是在地震多發地帶，土木工程的抗震性能成為人們關注的焦點。如何通過土木工程的建構設計，提升土木工程的安全性和抗震性成為關鍵。本文將從目前土木工程結構中的安全隱患出發，提出常見的提高土木工程安全性的土木工程結構設計措施，為今后土木工程行業的發展提供參考借鑒。

關鍵詞：土木工程結構；設計；安全性

引言

進入到21世紀以來，經濟和科學技術日新月異，帶動了人們生活水平提高的同時，也帶動了土木工程行業的突飛猛進。現階段，人們除了對更好的物質生活追求意外，還更關注土木工程的安全性和舒適性，不僅對土木工程的功能和外觀有更好的要求，而且重視自身的安全是否得到了保障。因此，研究如何通過合理的土木工程結構設計和精湛的施工技藝，提升土木工程的安全性具有重大意義。

2土木工程結構設計安全的概述

現階段，很多設計人員在進行土木工程結構設計時，忽略了對上述因素的考慮，大多數的土木工程結構都是憑借設計人員的經驗、施工材料和施工能力等因素影響下設計出來的，這樣的土木工程結構設計方案往往安全系數較低，而且總體工程成本較高。隨著科學技術的不斷進步，相關施工水平的不斷創新和進步，雖然提升了土木工程行業的發展，但同時帶來的經濟差異，造成了不同地區的土木工程水平和施工能力差異較大，這就要求相關的設計人員不能以點蓋面，應針對不同的地區的實際情況，設計相對應的土木工程結構，達到提升土木工程安全性的目的。

3土木工程結構設計中存在的問題

3.1土木工程結構設計的抗震性差

地震災害時常見的自然災害之一，由于我國屬于地震高發國家，一旦發生地震，將造成巨大的人員傷亡和財產損失，造成這種損失最根本的原因在于地震造成的土木工程傾斜、裂縫甚至倒塌。由此可見，提升土木工程結構的抗震性能勢在必行。通過合理的結構設計，提高土木工程結構的抗震性，可以大大降低土木工程在地震在災難下發生傾斜、裂縫甚至倒塌的可能性，減少人們的生命和財產損失。同時，在進行土木工程結構抗震設計時，還應結合當地的地質情況和抗震設防等級。

3.2土木工程結構設計不合理

土木工程結構的設計是否合理，是影響土木工程安全的關鍵因素。部分土木工程設計工作者的專業知識相對不足，設計能力相對薄弱，在進行土木工程結構設計時，缺少對實際情況的考察和科學研究，造成土木工程結構的設計存在諸多問題，最終造成土木工程工程存在很多安全問題，嚴重威脅人民的生命財產安全。另外一方面，部分土木工程設計工作者過多的注重土木工程物的外觀設計，追求美觀性和多樣性，而忽略了特殊結構帶來的安全隱患，造成非常嚴重的安全隱患。

3.3土木工程設計時材料選擇不當

影響土木工程整體安全性的另外一個重要因素的土木工程所使用的材料選擇不當。部分土木工程施工現場，對土木工程材料的管理不善，導致使用的土木工程材料不符合土木工程安全的要求，造成潛在的質量安全隱患。此外，受土木工程行業的成本較高影響，很多施工單位為了控制成本支出，獲得更大的利潤空間，有意的在材料選擇過程中，選擇一些成本較低同時質量相對不過關的材料，給土木工程設計安全帶來了不確定的因素，嚴重影響土木工程的安全性。

3.4國家對于土木工程結構設計重視力度不夠

在進行土木工程結構設計和實際施工過程中，國家相關部門對于土木工程工程的監督檢查存在漏洞。正是由于這一漏洞，導致了土木工程工程在進行結構設計時，沒能夠嚴格執行相關的標準和規定，造就了很多豆腐渣工程，偷工減料行為的出現。同時，針對土木工程結構設計領域，缺少相關法律法規的約束，也是導致土木工程結構安全性無法保障的重要因素之一。

4提高土木工程安全性的設計措施

4.1控制結構的變形

在進行土木工程結構設計時，如果結構的剛度較強，當收到巨大的作用力時，例如地震發生時產生的地震作用力，結構的變形能力較差，很容易受到損壞，影響土木工程的安全。如果土木工程的結構的剛度較差，延性較強，雖然具備很好的變形能力，可以消耗大量的外力，但是如果變形過大，超過土木工程結構的承受范圍，也會產生局部結構的破壞甚至坍塌。因此，在進行土木工程結構設計時，為了提升土木工程的安全性，應做到剛柔并重，既能提升土木工程的變形消化外力的能力，又能有效的控制變形范圍。

4.2多道防線設計

在進行土木工程結構設計時，應設計多道安全防線，提升土木工程的整體安全性能。例如，采用框架剪力墻結構是設置多道安全防線的常用設計方式。剪力墻是土木工程的第一道安全防線，它承受了大部分的側向地震力，隨著剪力墻剛度的降低，出現損壞等情況時，框架開始逐步承擔側向地震力和豎向荷載，這時的框架就是土木工程的第二道安全防線。

4.3強柱弱梁的設計

當地震發生時，梁的支座位置率先出現屈服，并且形成塑性鉸，從而對消耗掉較多的地震力，保護了整個土木工程物的安全。但是，如果率先出現屈服的是柱，形成塑性鉸的也是在柱上，這時會導致整個結構十分不穩定，甚至可能瞬間坍塌。所以，在進行土木工程物設計時，應當加強對柱的設計，例如，通過增大配筋的方式提升柱子的強度，同時梁支座位置的配筋設計和施工不要超過設計的標準。

4.4結構的整體l生設計

（1）結構應具有連續性：無論是在設計階段還是在施工階段，都應保障結構具有一定的連續性。

（2）構件間的可靠連接。為了提升土木工程物結構構件之間的連接可靠，同時確保具有較好的延性。應當確保構建的強度不低于其連接構件的強度，預埋件的錨固強度不應低于其連接構件的強度；裝配式結構構件之間應采取保證結構整體性的連接措施。

（3）提高結構的豎向整體剛度：很多土木工程物由于在進行選址或者施工過程中，對地基處理不良，導致出現沉陷，傾斜等安全問題。因此在進行結構設計時，可以通過設置地下室，箱形基礎以及沿房屋縱、橫向設置具有較高截面的通長基礎梁等方式，提升土木工程物的豎向整體剛度，來降低因地基不良或者地震產生的沉降問題。提升土木工程物的整體安全性能。

結束語

綜上所述，土木工程的安全是人們關注的重點。這需要設計人員在進行土木工程結構設計時，必須嚴格的遵守相關設計規范，同時不斷的提升專業能力，借助先進的科學軟件，設計出安全性和抗震性能良好的土木工程結構。另外一方面，相關部門應加強對土木工程行業的監管力度，不僅要求嚴格的設計質量，還要對施工質量進行嚴格的檢察監督，從而提升土木工程的安全性，減少安全事故的發生，保障人們的生命和財產安全。