我國土木工程結構可靠性研究

朱勝

摘要：隨著社會和經濟的迅猛提升，為土木工程提供良好發展的機遇，工程項目逐漸向現代化發展方向推進，土木工程結構也日漸復雜化，這是人類生產生活的物質需求，更是人類的精神追求。隨著我國超高建筑、巨型橋梁以及防洪大壩等大型、復雜的工程數量不斷增多，為土木工程結構提出更高的要求，需要加大可靠性的深入研究。

關鍵詞：土木工程；結構；可靠性

引言

土木工程是為人類生產生活提供服務的各種工程設施，隨著社會的不斷進步和經濟的飛速發展，土木工程項目越來越現代化、復雜化，超高層建筑、巨型橋梁、防洪大壩等工程層出不窮，在滿足人們物質和精神需求的同時，也對工程結構可靠性提出了更高要求。

1土木工程結構可靠性研究具有重要的意義

1.1土木工程結構可靠性的含義分析

土木工程結構可靠性是指在規定的實踐和條件下，工程結構所具備的安全性、實用性和耐久性。我國地質與氣候情況差異較大，為工程結構設計帶來較高的要求，安全性是能夠承受在施工和使用期間可能出現的各種作用，并在偶然事件發生時以及發生后結構整體的穩定性；適用性是在正常使用期間內能夠發揮良好的工作性能；耐久性為工程結構具有足夠的耐久性能，結構在規定時間下完成這三者能力被稱為結構的可靠性。

1.2土木工程結構可靠性研究具有現實需求及未來發展的重要意義

近年來我國土木工程事故發生較多，例如大型橋梁的折斷、建筑房屋的驟然倒塌，為人民的生命財產安全帶來重大影響，加大對土木工程結構可靠性的研究，促進土木結構設計水平的不斷提升，優化工程企業內部管理，夯實工程施工管理，為實現工程建設提供可靠的保障。土木工程結構的可靠性是關系著廣大人民生命財產安全的關鍵，是依法建設工程的重要基礎，促進工程質量的有力提升，土木工程整體未來可持續發展具有重要意義。

1.3影響土木工程結構可靠性因素

在建筑施工過程中，結構的性狀與材料選擇均具有較大的隨機性，且近年來在土木工程結構設計過程中過于追求新穎的造型，盲目的增加建筑面積，為實際施工帶來影響。在不同工程的施工過程中材料、環境與基礎條件存在不能預料的原因，工程結構具有隨機性影響因素。混凝土結構的強度變化在不同條件下數據可信程度不高，對施工現實的隨機性和變動性掌握不到位產生模糊性影響因素，為土木工程結構帶來安全、耐久以及適用等帶來深遠影響。

2影響土木工程結構可靠性的因素

在土木工程結構設計和施工的過程中，都會產生影響工程結構可靠性的不確定因素，影響到工程的安全性、適用性和耐久性。只有全面分析了各項影響因素，才能有的放矢，增強設計和施工的針對性，增強結構可靠性。

2.1土木工程結構的隨機性

充分的條件才能產生必然的結果，而在實際中，由于事物發生的條件并不充分，所以導致結果具有不確定性。在土木工程設計和施工中，由于施工材料、環境和基礎條件存在不能預料和確定的種種因素，而且每一次工程的施工環境和基礎條件都不相同，所以借鑒的經驗并不一定產生相同的結果。比如施工材料中的鋼筋材料強度在檢測前是隨機的，而經過檢測能夠產生一個具體數值，而不同的鋼筋材料檢測的強度數值都不同，經過大量反復的測驗能夠得出一定的規律，這就是鋼筋材料的隨機性。

2.2土木工程結構的模糊性

事物的模糊性主要是指事物本身的概念具有模糊性，即一個事物集合中包含哪些因素是模糊的，也就是說一個因素是否屬于這個事物范疇是模糊的，兩種不同事物過渡的中間部分界定歸屬于哪一方是模糊的。在土木工程結構中，存在著大量的客觀因素，在概念和歸屬方面具有模糊性，比如工程結構的安全與危險的中間界定、適用與不適用的界定，都不能夠做到絕對精確，具有模糊性，影響著工程結構的可靠性。

2.3土木工程結構的不完整性

事物是由多種因素密切聯系和相互作用著的有機整體，但是在實際中，人們往往只憑著經驗和感覺，把已知的部分當做整體。在土木工程結構中，這種不完整性主要表現為兩個方面：一是客觀因素，如測量難度大、統計計算復雜等因素決定了客觀信息資料不完善；二是主觀因素，主要是科學技術水平和技術人員水平制約著人們對客觀事物的認知，比如人們對未建成的一個工程項目是否能夠抵御地震災害、能夠抵御幾級地震災害不能準確掌握。針對事物不完整性的這一特點，主要做法是聘請經驗豐富的專家進行評估審核。

3推進土木工程結構可靠性措施建議

3.1注重土木工程結構設計的規范與標準統一

重視對土木工程結構相關科研的投入及開發，運用科學的手段開展分析，嚴格執行國家現行工程機構設計標準的基礎上持續進行修訂與完善，為行業內規范統一標準和運行體系建設奠定良好的基礎，促進土木工程設計水平整體提升。注重現行技術標準的安全系數提升，土木工程是涉及人民生命財產安全的重要工程，不僅要在“規定”荷載標準值進行控制，還要注重結構整體的控制，從根本上提升工程結構的可靠性。加大執行與監督力度，以嚴謹的態度和高度負責的精神進行結構設計。

3.2加快技術創新

近年來，我國的建筑業迅猛發展，對于工程結構可靠性的技術研究也在不斷深入，但是與世界先進國家相比還有一定差距，主要采取以勞動力為主的粗放的技術方式，技術層面相對較低，在工程結構設計和實際技術操作中沒有形成一套科學完整的體系。對此，應該針對自身薄弱環節，運用數學概率分析、模糊數學等理論有效控制不可靠因素的不利影響，積極學習國外先進經驗，引進先進技術，趕超國際水平。在引進技術的同時，要加強自主創新，增強技術實力，努力由勞動粗放型向技術集約型轉變。

3.3注重土木工程結構設計人才整體素質提升

土木工程結構設計需要高素質人才推動行業發展，近年來我國對土木工程結構提升規范與標準化要求，需要具有扎實理論知識與專業技能人才進行工程結構設計，從容應對土木工程結構可靠性中存在隨機性、模糊性以及工程結構理論不完整的影響因素，通過具有豐富經驗的工程專家引入工程結構設計，帶動行業整體能力提升。重視基層技術人才隊伍的培養，土木工程結構設計后進行施工需要大量的基層技術人才進行管理，執行設計標準及要求，面對施工過程中存在的眾多不良影響因素能夠及時發現、管控及溝通，為工程施工提供可靠的保障。加大國外先進知識及經驗的學習與運用，根據現實設計與施工需求，推動土木工程結構可靠性不斷提升。

3.4控制多參數設計安全積累問題

對于多參數問題，經濟學的解決方式是通過比例分析選取一個主要參數，由主要參數所列方程式表示必要值，而其他參數的必要值也通過此主要參數的方程式來表示。在土木工程結構設計中，也會經常出現多個參數積累的問題，這些參數都影響著整個工程的結構可靠性，這就需要由經驗豐富的專家對多個參數或設計方案進行全面評估和考核，選取一個影響力最大的主要參數，提高所選參數的可靠性和代表性，用主要參數來控制工程結構的可靠性。

結語

社會的發展和人類的需求對土木工程結構的可靠性提出了新的要求，而科技發展水平的局限性又使工程結構可靠性存在一定問題和不足。在今后的研究實踐中，要針對影響可靠性的因素，借鑒先進經驗，加快科技進步，創新研究方法，提高土木工程結構的可靠性，推動我國土木工程建設的現代化發展。

參考文獻

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（作者單位：廈門中平公路勘察設計院有限公司湖北分公司）