淺談土木工程結構設計中的安全性與經濟性

王天明

遼寧省建筑設計研究院有限責任公司 遼寧沈陽 110005

1 土木工程結構設計安全性與經濟性的關系

確保建筑主體能滿足應用要求并跟安全性需求相符是土木工程結構的設計目標。隨著經濟的快速發展，在土木項目中建筑的經濟性也占據了重要位置。所以，平衡二者實施設計是在市場經濟發展中對建筑結構設計的重要要求。實踐可知，沒有經濟性約束的設計會導致設計結果和投資限制的距離增加。如在設計中混凝土結構為了保證結構安全可靠依照標準實施設計與計算，從設計與施工中發現，提升結構安全性會使投入成本增加，就是安全性和經濟性是互相矛盾的兩個主體。當前的混凝土結構設計標準中，關鍵是通過提升材料質量增加安全功能，而不是通過材料數量的增加來提升安全功能。在這種要求下，綜合經濟性要求，設計者要對材料的性價比實施考量。衡量經濟性的關鍵指標是建筑的強度和成本的對比。在這種要求下，平衡結構的關鍵根據變成了是經濟性和安全性，在現實的操作中要實施協調。像在設計混凝土構造中，衡量鋼筋的經濟性指標，混凝土結構經濟性與安全性運用詳細的價格和強度比來體現。在設計中配筋方式能使用高強度、低密度的配筋或使用低強度、高密度，這樣來對經濟性和安全性之間的關系進行調整，綜合思考結構本身的方式從而選擇相對協調的混凝土結構設計模式，以此得到相對好的性價比[1]。

2 土木工程結構設計安全性控制措施

2.1 完善結構設計標準規范

就目前的情況而言，土木工程在結構設計的過程中并沒有一個嚴格的規范標準。設計人員在進行設計時主要的參考一句是常見的施工安全隱患以及以往的設計經驗。這樣的做法會導致設計人員在設計的過程中考慮不周全，細節處理模糊，從而給工程埋下安全隱患。對于突發事件和偶遇事件更是沒有一個可以參考的標準依據來制定相關的應急預案，使結構設計方案缺少了靈活性和實用性。

解決該問題最好的辦法就是完善相關的土木工程結構設計標準。結合以往的經驗總結，對現有的設計相關標準進行優化和完善，并且建立起相關的規范化體系，是設計人員在設計的過程中有章可循，對于可能出現的突發事件也能有預判，并且提前做好相關應急措施。

2.2 更新結構設計理念

隨著社會的發展，人們對于土木工程的要求不再僅僅停留在使用層面，對于工程的美觀性、實用性、耐久性等都有了更高、更具體的要求。傳統的土木工程結構設計已經無法滿足這一需求。為了與時俱進，保證土木工程的安全性，設計人員在進行結構設計的過程中，必須要引進新的設計理念和設計技術，來彌補傳統設計理念中的不足，在保證土木工程結構安全的同時，滿足人們的要求。

同時，在日常的生活和工作中，設計人員也需要有意識的去學習先進的設計理念，更新自己的知識儲備，掌握最新的建筑技術，以保證在進行結構設計的過程中能夠思路清晰，邏輯完整，充分考慮到各方面的因素，對土木工程的結構進行科學合理的設計，是土木工程的結構設計符合相關的安全標準。

2.3 提升設計人員安全意識

在進行土木工程結構設計的過程中，設計人員不僅要考慮到結構的現代性、科學性，更重要的是要考慮到結構的安全性。采取現代化的設計理念和設計模式固然重要，但是沒有安全的支撐，再先進的技術和理念都是枉然。因此，有關企業和部門要注重對設計人員安全一時的培養，定期開展相關安全培訓，設計人員也要有意識的提升自己的安全素養，將安全意識滲透到每一個環節的設計中，以提升土木工程結構設計的安全性。

2.4 做好準確設計說明

對于已經完成的設計方案中涉及到安全的重點部分，設計人員應該對該部分的結構、設計理念以及施工要求進行準確詳細的設計說明，以保證在施工的過程中不會發生曲解設計意圖，擅改設計工藝的現象，以保證工程的安全性。

3 土木工程結構設計的經濟性控制措施

3.1 以安全性為基本前提

實現土木工程的經濟效益最大化固然重要，但安全性才是土木工程結構設計的基本前提。因此在進行土木工程結構設計的過程中，一定要保證工程的規范化和標準化，不能本末倒置，為了追求經濟效益的最大化而犧牲土木工程結構的安全性和可靠性，這樣做出來的經濟優化方案是不科學的。必須在保證土木工程結構安全的基礎上做出來的經濟優化方案才有實施的價值。

3.2 合理選擇土木工程結構類型

土木工程的結構類型很多，設計人員在進行設計的過程中，不能生搬硬套或僅僅根據以往的經驗，什么樣的工程就必須用什么樣的結構類型。而應該根據這個工程的具體要求和實際情況，再結合相關標準來對結構類型進行選擇，在符合標準的情況下合理進行規模和數量上的裁剪，以實現經濟效益的提升。

3.3 恰當的選擇土木工程結構材料

材料也是土木工程結構中的大頭，要想實現工程的經濟效益最大化，對于材料的管理和控制也是非常重要的。設計人員在進行設計之前首先要對符合該項目建筑要求的相關材料進行充分的調查了解，熟悉材料的市場價格和各方面性能。然后才能在符合設計標準的基礎上選擇價格合理、質量過關的材料。對于可以由信心綠色環保材料進行替代的材料。

總而言之，在土木工程中，結構設計工作本來就比較復雜更具挑戰。作為我們只有把重點放在安全性和經濟性兩個方面上進行分析，才會提升土木工程結構設計的經濟性效果。對結構設計安全性和經濟性進行考慮分析會使結構應用價值得以提升，研究它對于土木工程具有深遠意義。