我國土木工程結構可靠性研究

白宇祥

（江西銀誠建設有限公司， 江西 南昌 330025）

0 前言

在我國，土木工程的所包含的范圍十分廣泛，它不僅包括房屋、道路還包括鐵路、橋梁、園林等許多方面。需要保證在有限的資源和時間的前提下，使得整體結構的更加的安全適用與耐久。為了確保土木工程的整體性能，需要格外關注工程結構的可靠性。伴隨著現在一些新型建筑比如被動式住宅建筑的出現，使得關于結構可靠性的研究迫在眉睫。

1 制約土木工程結構可靠性的因素

1.1 土木工程結構自身的隨機性特點

每一個建筑都是在特定的時間、特定的地點、特點的條件建造的，因此，每一個建筑可以說是獨一無二的。土木工程的結構也是如此，每一個工程所采用的機械、材料、技術等有所不同，尤其是建筑所處的環境的不確定使得每個建筑工程在面對相同的情況時可能產生不同的結果。用概率學的知識來解釋的話，這種不確定性就稱為隨機性，它是偶然性的一種形式，指的是某一種情況的發生與否是無法準確預知的。比如說，在澆筑混凝土時，由于在每次預制混凝土時，不能完全保證混凝土中水泥與石子的比例嚴格相同，也不能像在實驗室做實驗一樣，將混凝土的攪拌時間、運輸時間控制的精確嚴格在一定范圍當中，所以說，最后的混凝土成品是存在差異性的，因此導致的是，最后建筑而成的不同的建筑成品在遇到相同外界環境的破壞時，產生的破壞后果是具有隨機性的。相對應的，并不是所有的事故產生的原因都能找到其對應的原因。因為對于每次外界環境的劇烈變動對土木結構產生的影響都不盡相同，每次安全的事故都不能明確查明出其背后的因素，所以說，土木工程結構的隨機性制約著整體結構的可靠性。

1.2 土木工程結構分類的模糊性特點

模糊性指的主要是指一個事物的屬性劃分不明顯而帶來一些歸類判斷的不確定的特點。在土木工程的結構當中，這種模糊性的體現尤為明顯。比如說，雖然建筑施工企業大多會制定一份安全危險等級評估辨識清單，采用分級控制安全技術的措施，對基坑支護工程、模板工程、腳手架工程等進行嚴格的安全控制，以達到保證結構安全的目的。然而，對于分項工程的安全與否，并未存在一個十分嚴格的定義，在面對一些臨界問題時，絕大多數依賴主觀上的判斷。因此可能會由于這種模糊性的存在，而產生相應的安全隱患。除了在安全與危險的定義上面存在模糊性的特點，在界定項目是否需要相應的安全防火措施也存在這方面的問題。比如說，目前對于超高層建筑的定義就是40層以上、高度大于100米的建筑。而超高層的建筑的防火規范與防火措施是與普通的高層建筑也是不同的。但是，有些建筑施工單位或者開發商為了節省成本，將本來高度為 100米以上的建筑建立為臨界100米且不足100米的建筑，這就巧妙避免了對建筑的防火措施建設的巨額投入。由于建筑工程結構的模糊性這一特點，很可能導致一些建設單位或者施工單位鉆空子、偷工減料情況的出現，這大大的降低的土木工程的可靠性。

1.3 土木工程結構相關理論的不完整性特點

在土木工程領域，知識與理論是不斷的迭代和更新的，這也從一定程度上影響著土木工程結構的可靠性。比如說建筑工程施工技術水平是隨著當今的認識與研究情況不斷創新的。工程結構的相關理論，也是需要隨著人們對于建筑環境與技術的認知而不斷改善不斷完整的。尤其是隨著現在裝配式建筑、被動式建筑等新型綠色建筑的興起，相關的研究理論必然會根據科技的發展與技術的進步經歷一個從匱乏到完整的過程，相應的技術管理知識也需要進行相關的補充。土木工程結構相關理論的不完整是現在整個行業面臨的一個普遍狀況，它制約著整個行業的整體發展，因此要提高結構的可靠性，需要對相關的理論進行補充和完善。

2 提升土木工程結構可靠性的相應措施

2.1 更新理論知識，提高技術水平

目前，現有的土木工程理論知識已經不足以支持整個行業的飛速發展，所以，我們需要及時更新現有的知識體系，豐富知識儲備量，向一些發達國家，尤其是在土木工程領域具有卓越建樹的國家吸取經驗，以提高我們國家的技術水平。比如說，德國在裝配式建筑方面具有十分豐富的經驗，他們在裝配式預制構件乃至施工過程當中，都具有獨到的見解，因此，我國在進行相應的技術引進過程中，需要聘請相關的領域的技術專家來對我國的建筑從業人員進行教育與培養工作，以提高我國目前的技術水平。此外，我國應該建立相應的研究中心，設立相關的基金以鼓勵國內現有的技術研發與應用。與此同時，也應該對相關的從業人員進行物質或者精神上的鼓勵，設立相關的獎項，以減輕他們生活上的后顧之憂，專心從事于建筑科技與土木工程結構相關的研發。在高校或者研究所，應該更新實驗室設備以及數據庫資源，并設立專項資金支持對外交流工作。只有采取了相關的措施方法，才能在催生出源源不斷的專利技術，使我國目前的理論知識儲備量大幅度提升。

2.2 規范設計標準，建立完善體制

目前土木工程結構的模糊性與隨機性是制約整個結構可靠性的一大難點。為了更好的實現結構的可靠性，確保建筑工程的安全、適用與耐久，需要針對這兩點提出針對性的解決措施。為此，需要規范設計標準并建立完善的體系。比如說在建筑施工過程當中，雖然由于不確定性的存在，使得土木結構在應對不同的環境過程中會產生各式各樣的差異，但是我們可以制定相應的規范去盡可能的縮小這種差異。比如說在混凝土的配比以及攪拌方面，可以制定相關的標準與準則，使澆筑的混凝土成品質量保持較高的水平，進而提升風險防范能力。此外，在建筑的設計階段、建設階段、竣工驗收階段，應該借鑒國外的經驗，建立嚴格的標準體系。并且在項目監管過程中，應該本著嚴格保證工程可靠度的原則，重點檢查那些處于模糊臨界狀態的項目，盡量避免不確定狀態的發生，確保萬無一失。

2.3 加強監管與教育，增強主觀能動性

目前越來越多的工程事故的原因不是出在技術上面，而是出在了人身上。由于建設單位對于成本的過度控制或者施工單位的疏忽大意導致對工程的質量安全意識落實不到位，而引起越來越多的事故。因此，增強安全意識，加強監管與教育已經成為確保結構可靠性必不可少的一大方面。在整個行業當中應該建立相關的體制，加強對質量的監管，并明確各個崗位的職責與任務，建立合理的獎懲機制，形成良好的風氣。只有將相關的宣傳與教育嚴格落實，才能盡可能的避免此類問題的出現，保證工程結構的可靠性的進一步提升。

3 結語

提升土木工程結構的可靠性，需要明白結構的隨機性、不確定性乃至相關理論的不完整性的含義。在此基礎上，應該提升相關技術水平、豐富知識儲備、建立完善的標準體系、加強監管與教育。由于我國目前在相應的領域的投入與研究相較于其他發達國家而言較為不足，所以，從根本上來說，我國還需要加強對相關領域的重視程度。只有對建筑與土木的重視程度提升了，土木工程的可靠性才能實現相應的增強，我國的土木工程領域才能盡快實現跨越式的發展。