土木工程結構薄弱處研究

趙澤宇

（山西太行建設開發有限公司 030000）

盡管現階段我國建筑行業得到了較大的發展，各類新型土木工程結構也層出不窮，但是土木工程結構的質量安全卻未得到較大的提升。土木工程結構薄弱處作為影響其質量的一項重要因素，因此在實際的土木工程建設的過程中，做好對其薄弱處的分析，不僅可以有效的防止土木工程結構安全事故的發生，還可以在較大程度上促進建筑行業的健康有序發展。

1 土木工程結構薄弱處概述

1.1 土木工程結構薄弱處可以影響土木工程結構穩定性

引發土木工程結構安全事故的因素有很多，其中較為重要的因素就是結構薄弱處的構建受到了荷載的變化，環境侵蝕以及材料老化等問題后，其相關構件功能失效，導致薄弱處的承載力急劇下降，造成整個土木工程結構出現坍塌或者其他安全事故，嚴重影響了土木工程結構的穩定性。

1.2 土木工程結構薄弱處損壞程度

在實際的土木工程結構中，土木工程結構的薄弱處并不是理論上依據設計方案推算出的結構受力最大的地方，這兩者在其結構使用中存在著本質上的區別。隨著土木工程結構使用時間的增加，其結構中的各個構件也會受到環境等多種因素的影響，正是由于這些因素的存在，導致了結構中相關構件會出現一定程度的損壞。其中，環境因素對于構件的損壞程度最大。除此之外，在土木工程結構薄弱處構件的使用過程中，其受到的影響程度不同，對于構件的損壞程度也有所不同[1]。

1.3 土木工程結構薄弱處受力特點

土木工程結構薄弱處最大的一個特點就是其受力特點，與其他結構處不同，其受力特點為抗力與實際內力最為接近。這也從另一個角度說明，在土木工程結構中，在外荷載力變化影響下的各個構件的內力變化也是多種多樣。因此，在實際的土木工程受力過程中，薄弱處的抗力與實際內力是最為接近的，這與理論中薄弱處是整個結構中內力最大觀點是不一致的，這也是土木工程結構薄弱處最大的一個特點。

2 土木工程結構薄弱處受損的原因分析

2.1 自然因素造成的結構薄弱處受損

造成土木工程結構薄弱處受損的自然因素有很多，例如火災、洪水、颶風、地震等。正是由于這些不可抗拒的自然因素存在，往往會對整個土木工程結構造成非常大影響，輕者給結構外觀造成一定的破壞，重者則會引起結構倒塌，影響人們正常的生產生活以及社會的穩定發展[2]。除此之外，隨著土木工程結構使用時間的逐漸增長，自然環境因素中風沙侵蝕對于結構薄弱處的破壞也是不容小覷的，風沙侵蝕盡管短時間內不會對土木工程結構造成破壞，但是長期的侵蝕極易造成相關構件的功能失效，進而影響整個結構的穩定性。

2.2 人為因素造成的結構薄弱處受損

除了自然因素造成的結構薄弱處受損，人為因素對于土木結構薄弱處破壞也產生著非常大的影響，筆者從施工因素、設計因素兩個方面入手，對造成結構薄弱處的破壞的人為因素進行了分析。

2.2.1 施工方面的因素

土木工程施工作為土木工程建設中較為重要的一個環節，在保證土木工程結構質量方面具有著非常深遠的影響。但是由于現階段施工過程中諸多問題的存在，施工因素也成為了土木工程薄弱處受損的一個重要人為因素：①現階段我國土木工程結構施工技術較差，在整個施工過程中，很多施工人員在進行施工時并未滿足相關研究，在焊接過程中存在著嚴重的缺陷，這樣一來，使得薄弱處施工質量很難得到相應的保證；②使施工質量問題，施工質量不合格使現階段最為常見的一個問題，很多施工單位為了一己私利，在進行施工的過程中，偷工減料或者使用不達標的建筑材料，嚴重影響了整個結構的質量，導致事故頻發；③施工工藝不符合要求，很多施工單位再進行施工時，盡管已經設定好了設計方案以及施工方案，但是在實際的施工過程中，施工人員并未按照相應的要求進行施工工藝的選擇，導致施工工藝選擇不當，嚴重影響了整個建筑的合理性與科學性，這樣極易引發安全事故。

2.2.2 其他因素

在設計方面，相關設計人員往往由于對結構特性認識不足或者對結構規律分析不深入，都會對設計方案的科學性以及合理性造成較大的影響，進而影響到整個結構設計的安全性及穩定行[3]；在管理運營方面，由于很多結構在其使用的過程中常年都是超負荷運行，因此，在實際的管理運營方面，相關人員對于結構剩余強度鑒定不準確，并根據鑒定數據制定相應的維護方案，這樣一來，結構維護方案的科學性及真實性就很難得到保證，最終出現安全事故；在輔助支撐方面，現階段影響我國土木結構薄弱處受損的一項重要因素就是輔助支撐因素，由于輔助支撐設備的穩定性不足、腳手架搭建不合理，加之人為因素破壞，導致我國土木工程結構的耐久性得不到較好的保證，嚴重影響了我國土木工程的發展；在材料方面，在土木工程使用過程中，由于其使用年限的增長，很多材料往往受自然因素的影響會受到一定的侵蝕，這樣就很容易造成結構內部基本構件因為受損而造成承載力水平的降低，加之在施工材料選擇方面，材料的實際質量也很難得到保證，時間一長，極易導致事故發生。

3 土木工程結構薄弱處優化方法分析

3.1 對結構的疲勞壽命和各部分構件的內力進行計算

在進行結構疲勞壽命以及各部分構件內力計算時，應根據外荷載變化以及建筑材料由于其性能下降而引起的剛度變化對其內力分布進行計算，此外，還應對結構中由于與動力荷載引起的疲勞效應進行分析和計算，并結合計算出的實際數據，制定有效的優化方案，在此基礎上延長結構的疲勞壽命，優化薄弱處性能。

3.2 對結構中各個構件的實際承載力進行計算

在實際的土木工程結構薄弱處優化過程中，除了對結構的疲勞壽命和各部分構件內力計算外，還應對結構中各個構件的實際承載力進行計算。通過對土木工程結構中建筑材料實際的技術指標進行計算，結合由于鋼筋銹蝕引起鋼筋和混凝土粘結力下降以及結構裂縫引起的混凝土構件截面減小等因素，制定相應的設計方案，選擇合適的施工工藝，從而提高薄弱處的承載力，從而在此基礎上實現結構優化。

綜上，盡管我國現階段的土木工程建設發展迅速，但是由于近年來安全事故頻發，導致人們對于土木工程結構安全性的關注程度越來越高。土木結構薄弱處作為影響整個土木工程結構安全性的重要因素，做好其優化工作，不僅有利于減少土木工程建筑事故的發生，還可以在較大程度上提高我國土木工程結構建設水平，對于實現我國土木工程技術的長期有效發展有著非常積極的意義。

[1]關金建.土木工程結構薄弱處分析[J].綠色環保建材：1～3.

[2]陳孝峰.土木工程結構設計中存在的問題及對策[J].城市建設理論研究（電子版），2017（13）：102～103.

[3]李寧，王海榮.土木工程結構設計安全問題及策略分析[J].江西建材，2017（06）：57+61.