關于土木工程結構設計中的安全性與經濟性分析

【摘要】為了給人們營造一個更好的生活環境，需要對于土木工程結構設計進行優化，從而滿足人們的使用要求；所以在土木工程結構設計中要充分考慮到工程設計整體的安全性以及經濟性，這也是結構工程之中的重要指標。本文將針對土木工程結構設計中的安全性與經濟性這一課題進行分析，以此提出合理的改進建議。

【關鍵詞】土木結構；結構設計；安全性

在保證生命安全、工程結構質量的基礎之上，為了最大程度上提升工程的結構性能，要從設計方法進行著手，盡可能將經濟成本控制到最低，實現土木工程結構設計的全方位優化。下文將以加強土木工程結構中安全性與經濟性設計的基本內涵為著手點，分析目前土木工程結構設計中所存在的主要問題，從而提出加強土木工程結構安全性、經濟性設計的具體措施。

1、土木工程結構中安全性與經濟性設計的基本內涵

從土木工程結構基本功能上來看，旨在要求為人類生活以及生產活動服務，其建筑結構需要能夠抵御并且承受外界壓力，并且能夠較好地承受結構中所存在的作用。這就需要土木工程結構設計中加強對于安全性的設計。因為安全問題也是工程結構設計的根本目的。所以在土木工程結構中注重安全性設計是我國建筑設計發展的具體體現，也是目前土木工程設計發展的必要選擇。

其次從經濟性來看，加強經濟性設計能夠有助于施工方降低施工成本，從而實現對于土木工程結構的精細化設計，在這一過程之中有利于施工單位提升其資源以及材料的使用與利用效率，具有較好的社會效益、經濟效益與生態效益[1]。所以在加強土木工程結構設計安全性與經濟性設計的過程之中，要在正確認識土木工程結構中安全性與經濟性設計基本內涵的前提下，從宏觀角度上進行出發，結合土木工程的實際使用需求來進行統一調控，優化計算形式，實現精細化的設計，才能夠全面提升土木工程結構設計質量。

2、在土木工程結構中加強安全性與經濟性設計的具體措施

2.1細化土木工程結構設計方案中的相關內容

在常規的土木工程結構設計方案的制定過程之中，有工程結構的基本形式、工程規模、抗震設計等多種內容，所以還需要結合土工工程結構的實際設計需求，針對土木工程結構設計方案中的相關內容進行細化，為建立全過程的土木工程結構設計體系奠定基礎。

首先需要提前針對所施工的區域進行方案的布置與測量，加強對于相關細節的探討。以防震抗震的結構設計為例，其主要的抗震設計除了要滿足土木工程的使用要求之外，還要達到我國的《建筑結構抗震性態設計通則》、《建筑結構抗震設計規范》等相關標準[2]，依照傳統的結構抗震設計，僅僅是以保障生命安全作為唯一的參考目標，在保證主體結構不坍塌的基礎之上，允許建筑出現一定程度上的破損問題；但是隨著建筑的不斷發展以及技術的不斷進步，在設計方面還要轉變原有的觀念，真正以保障生命安全作為基本目標進行建筑結構的有效設計，才能夠提升土木工程結構中的抗震能力，保護好人們的生命安全。

所以在前期的設計過程之中，要從多個角度去考慮建筑抗震設計，比如建筑的使用目的、建造的初期預算，對于抗地震破壞的實際預期等，從而綜合所有的因素來為土木工程選擇相應的結構性態；這就需要攻克土木工程結構中抗震設計難題問題，從而通過多元化的理論與方式來結構直接能夠獲得的震感，從而將設計方法以及工程應用有機結合起來，實現土木工程結構設計的持續攻關。

2.2優化土木工程結構設計中的計算環節

在土木工程結構設計中有較多的計算內容，所以需要從優化計算環節的角度進行著手，通過多角度的計算設計優化，來建立完善的土木工程結構設計體系[3]。從安全性這一方面來看，則需要建立相應的土木工程結構模型，比如在抗震設計之中，就可以根據地震的危險狀況，建立全概率的抗震性態設防體系，建立完善的標準決策模型，以此來加強結構重要性系數的相關計算。

而在工程負載計算之中則需要根據相應的測量數據進行計算，避免存在根據經驗判斷的形式，正常在結構測算的過程之中，需要結合工程部件的實際性能以及結構件配件的使用狀況，來進一步進行系數的組合值判斷，用完善的標準值系數來實現施工參數的有序測定。因為在參數計算以及負荷計算的過程之中，有內部負載計算以及外部負載計算兩個方面，要利用兩個方面有機結合起來的形式，來確定相關的計算參數。以荷載計算為例，往往荷載在結構上所產生的內力，能夠使得土木工程的結構出現相應的位移、裂縫、應變等相應的現象，這都是荷載效應的具體體現，所以為了掌握荷載在結構上所產生的內力以及變形程度，需要通過計算進行明確，通過分解力的形式來明確集中荷載與均勻分布荷載的相關數值，然后設計出最為合理的設計方案。其次在預算計算以及成本控制方面，要注重提升管理的規范性，要將計算內容進行細化，才能夠提升計算形式的有效性，將土木工程結構設計向制度化、規范化管理方向進行轉變。

結語：

目前的土木工程結構設計中還有很大的發展空間，要在正確認識土木工程結構設計中加強經濟性、安全性重要意義的基礎之上，進一步優化土木工程結構設計中的計算環節，并且細化土木工程結構設計方案中的實際內容，在掌握土木工程結構設計的發展需求的前提下，提升土木工程結構的穩定程度，在帶給人們舒適、穩定、安全的建筑環境的同時還要降低工程建設成本，以此促進社會效益、經濟效益、生態效益三者的有機結合，并且推動土木工程建設的開展。

參考文獻：

[1]崔為，邸亮.土木工程結構設計安全問題及策略探析[J].智能城市，2018（4）：34-35.

[2]鮑潤東.土木工程結構設計與施工技術兩者之間的關系[J].居業，2018（2）：35，37.

[3]鄭旻.土木工程結構設計中存在的問題及對策[J].技術與市場，2017（12）：189，191.

作者簡介：

王慶霞，兗礦集團中垠地產鄒城分公司，山東濟寧。