土木工程結構設計的控制措施

潘海龍

摘要：土木建筑工程結構的安全設計事關重大，關系著工程的質量和使用壽命，因此要加強設計的重視。本文主要對土木工程結構設計的控制措施進行了相關探析，結合自身工作經驗提出相關意見及解決方法。

關鍵詞：土木工程；結構設計；控制

近年來，土木工程事故頻繁發生，給國家造成巨大的經濟損失，也給人民群眾的生命和財產造成了巨大損失。雖然國家建委發出了質量終身責任制，并加強施工質量管理，事故有了顯著降低，但由于設計的原因引發的事故比例卻在呈現上升趨勢。此外，因為設計師害怕承擔責任，施工結構設計過于保守，也給國家造成了巨大的經濟浪費。本文就這一問題作了以下淺要分析，希望可以有助于我國土木工程結構設計控制措施的完善。

一、土木工程結構設計存在的問題

（一）結構設計是結構防止破壞倒塌的能力保障安全，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。工程的安全性主要決定于設計者的結構的設計，當然此外也有施工者的水準問題，也與結構的合理使用與維護、檢測緊密相連。目前，建筑部門關于土建結構工程設計的安全管理水準較低，而國際上同類規范較高，出現事故較少，即使出現重大天災人禍，損失也較輕微。我國土建結構工程設計規范的欠缺就表現在牢固性方面差，結構構件沒有足夠的承載能力。結構的整體牢固性是建筑安全的保障，是土木建筑工程結構的安全設計的第一要考慮的問題，安全設計，即便建筑局部出現損壞也不會引起其它部分損壞甚至大范圍連續破壞倒塌造成極大的損失和悲劇，這是安全設計應具備的最基本的能力。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，然而由于土木工程結構設計在我國起步晚，發展比較落后，在實際操作中出現了很多問題。

（二）主要體現在以下幾方面

1.工程設計規范的安全設置水準偏低。對土建結構工程的設計來說，結構的安全性主要體現在結構構件承載能力的安全性、安全系數范圍的定位、結構工程的整體牢固性與結構工程的耐久性等幾個方面。我國土建結構工程的設計規范的安全設計及設置水準，總體上要比國外同類更規范。這使得在工程施工中難以按照實際的去施工，是導致施工質量低的根源。

2.工程設計規范的整體牢固性差。土建結構工程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而應該具備的最基本的能力，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。而我國這方面的問題并不少見，很多工程的整體性差，因火災、地震、人為破壞而造成的整體倒塌令人矚目，尤其是在地質情況復雜、土質承載能力差的地區，在土建結構工程設計時不重視設計與設置前的論證及安全等級，造成的問題十分普遍，所造成的后果也是觸目驚心。

3.土建結構工程的耐久安全性差、正確使用與維護意識相對較差。我國土建結構的設計與施工規范中，把土建結構工程耐久性的重點放在各種荷載作用下的結構強度要求上，而對環境因素的作用（如干濕、凍融等大氣侵蝕以及周圍水、土中有害化學介質侵蝕）下的耐久性要求則相對考慮較少或基本不考慮，并且在很多方面沒有細致的規范。而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或降低土建結構的使用壽命的問題十分普遍，不僅僅是設計單位忽視了其嚴重性，其使用者也沒有足夠的認識，其普遍性和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。

二、加強木工工程安全性和耐久性控制措施

（一）改善我國土建結構工程的安全性與耐久性，是符合社會發展和社會穩定的基本要求。總的來說土木工程結構設計的問題需要引起國家有關部門的重視：建議國家及相關研究單位或機構，強化對混凝土工程耐久性及對特殊環境狀態下耐久性的基礎理論研究，并制定技術規范和有關法規標準及監督措施；科學的編制相應的技術標準，對于土建結構工程的檢測與評估要建立從業人員的注冊制度和從業機構的資質認證與監管體制與常設機構；完善土建結構工程使用階段的正常檢測與維護機制，強化結構耐久性和使用壽命的概念和意識；用科學的管理手段把握和約束從業人員的注冊和從業機構的資質的認證，規范土建結構工程安全性及耐久性的管理體制，學習發達國家先進經驗和技術，以人為本，注重人性化管理與科學管理相結合，逐步淡化技術規范條文的強制性質，并鼓勵科技創新和技術進步；合理制定和設置土建結構設計的安全及耐久性水準，主管部門、研究機構實事求是組織論證，在建筑結構的安全設置水準上，建議集思廣益，收集不同意見，使規范具有實實在在的科學性先進性和可操作性。

（二）從具體而言可以從兩方面進行考慮

1.設計的安全性。①從管理上保證設計的安全性。選擇資質等級高、實力強、管理先進的設計單位，掌握最先進的設計理論及設計方法，擁有最先進 的設計設備，其設計人員素質較高，設計經驗比較豐富，其設計成果質量往往也很高。②加強理論學習，熟練掌握設計計算理論及方法，提高設計素質設計人員對設計理論設計方法的掌握程度直接影響設計質量。③ 設計計算不漏項一般來說，設計者考慮到的設計計算項目都能滿足安全要求。對幾起設計事故的分析表明，設計事故多數是由設計者疏忽而漏掉某個項目引起的。所以在設計時要認真對待，對于每一部分的數據都要認真核對。④設計圖紙要詳細。由于施工人員素質差異很大，設計者應該本著吃苦耐勞、嚴謹細致的態度對某些細節詳加說明以便于不同的施工者都能理解圖紙的意思，能夠嚴格按照圖紙進行施工，從而避免因圖紙的問題造成的工程質量事故。⑤加強過程監管發現問題及時修改設計。設計文件審核實施后，設計單位與施工單位要保持聯系，及時糾正施工人員的理解錯誤，對發現的問題要及時核對設計，發現錯誤及時改正。對施工人員提出的建議，要給以足夠的重視。

2.設計的經濟性

①從管理方面促進設計的經濟性。通過招投標，并對設計方案進行評比、論證。在確保安全的基礎上，重點考察經濟性，兼顧美觀等，優中選優。這樣會促使設計單位盡可能拿出最經濟的設計方案，為國家節約開支。

②不要一味采用標準圖。采用標準圖能大大降低設計工作量，加快設計進度，減少設計錯誤。但由于沒經過計算，為保證安全，只好采用高標準系列，這樣容易造成成本超支。設計人員應有吃苦耐勞的精神，對可能壓縮費用的地方進行仔細核算，在保證安全的基礎上，爭取拿出最經濟的設計方案。

③ 注意減少多參數設計時的安全累積。鋼筋混凝土結構構件設計是個多因素問題，涉及材料選擇、截面形狀、尺寸、鋼筋用量、合理布置等，所以，對于同一荷載，設計結果并不惟一，但必須滿足構造和強度要求。在此基礎上，應該使構件美觀經濟。

④ 協調相關部門關系，克服本位主義，以大局為重一個工程往往與其他單位發生關系，比如提供數據、拆遷等。如果這些單位能以大局為重，積極配合，將大大減少工程費用。

三、結語

土木建筑工程結構的安全設計事關重大，關系著工程的質量和使用壽命，因此要加強設計的重視，保證工程的施工質量。要想獲得施工質量的保證，要想得到工程設計的安全，土木建筑工程結構方面的設計是重中之重，它是整個建筑過程中最重要的環節，不僅關系著建筑水平的高低，還關系著人們生命財產的安全和國家基礎事業的發展。

參考文獻

[1]程蕓.試論土建結構工程的耐久性與安全性[J].山西建筑.2008

（作者單位：南京大凱工程技術有限公司）