淺談土木工程結構設計中的安全性與經濟性

趙志玲

摘要：在土木工程建設過程中需要重點考慮的因素就是安全性。在重點關注土木工程安全性的同時還需要確保在實施過程中的安全性，在這樣的情況下，土木工程的質量將會得到建設方、參與方的著重看重，而參與人員需要考慮交過的問題，不只是要將土木工程中的安全、成本也是需要單獨考慮到施工的成本、質量以及安全之間的聯系，在土木工程的結構設計中，設計人員的各方面素質會影響到土木工程的施工品質，在保證施工質量的情況下實施有效的方案，盡可能的降低土木工程的成本，從而提升有關單位的效益，在某些方面還能促進土木工程繼續發展，在時代的發展下幫助我國繼續發展土木工程的合理性及經濟性。

關鍵詞：建筑工程;結構設計;安全性與經濟性

中圖分類號：TU318?文獻標識碼：A

引言

隨著中國建筑業的蓬勃發展，土木工程領域也隨之取得了很大的進步，但是建筑結構設計中安全性和經濟性一直以來都沒有得到很好的解決，成為了土木工程結構設計的兩大難題，也因為這一缺陷土木工程的建設一直美中不足，對土木工程建設整體效果產生影響。因此，加強結構安全性和經濟性方面的研究迫在眉睫，只有這樣才能真正地提高工程質量和結構設計效果。

1、土木工程結構設計中的問題

1.1低標準水平

在中國，土木工程結構的設計標準較低，這意味著建筑物的質量和安全性未達到標準要求，從而增加了發生事故的可能性并縮短了建筑物的使用年限。標準化程度低還對建筑物的承重能力產生一定的影響，還會造成土木工程結構不牢固，降低了土木工程的質量，增加了使用建筑物的風險因素。

1.2缺乏良好的工程耐久性

房屋建筑的耐久性主要與承受一定載荷力后的工程壽命有關，但是目前尚不清楚都有哪些因素會影響它。中國幅員遼闊，從北向南延伸，并受到不同程度的太陽輻射，區域不同，太陽所提供的能量也不同，這使得中國的各個區域氣候和環境變化區別非常明顯，而且各個地區的氣候條件都存在著或多或少的差異。因此，氣候也已成為規劃工程結構時必須慎重考慮的因素之一。因此土木工程的壽命也受到氣候因素的很大影響，中國目前沒有解決這些問題的具體法律規定，有些地區甚至還沒有制定本地標準，盡管有標準，但仍存在相當多的漏洞。

1.3土木工程結構缺乏安全性

在土木工程設計階段，要想保證各項設計標準達到規定要求，工程結構設計符合安全的需要，就需要對設計中將會涉及的各項內容進行充分的考慮和分析。比如說，保證工程結構安全性最為重要的元素就是工程承載力和耐久性控制，只有對相關數據進行充分論證，才能保證工程結構的安全性。然而，在實際的施工環節中，對這部分內容的關注度相對來說比較低，安全規范和標準有著諸多不完善的地方。

1.4土木工程結構缺乏持久性

當前，隨著高層建筑和超高層建筑的大規模涌現，在進行土木工程結構設計時，實際上對于荷載提出了更高的要求。高質量的荷載可以提升土木工程設計的持久性，比如說在滿載條件下，對工程的持久性進行設計，如果工程仍然能夠滿足持久性的要求，那么就從側面說明了持久性符合相關規定，但是，在我國的土木工程結構設計中，由于設計技術水平以及相關部門在工程管理上還存在有諸多不足，導致土木工程結構缺乏持久性。

2、保證土木工程結構設計安全性的措施

2.1保證結構分析計算結果的正確性

結構分析計算結果不正確，必將會對建筑事業的發展建設帶來極為不利的影響，因此，首先需要保證結構分析計算結果的正確性。在設計過程中，設計人員應當根據計算機軟件，結合不同的計算方式，選擇合適的計算機程序與方法，結合具體情況判斷當前施工中存在的缺點和不足，然后結合具體的施工情況作出科學合理的判斷，保證各項施工的順利實施。

2.2綜合考慮各種設計參數

土木工程進行結構設計時需要對大量設計參數進行計算，這些參數時常會存在安全積累問題。以鋼筋混凝土結構設計為例，設計過程中就常見安全因素以及成本因素，常見的鋼筋數量、面積以及材料等都會對結構的經濟性以及安全性造成影響。進行設計的過程中，要評估、選擇多種設計方案，了解最新規范對于結構設計各方面的規定，根據參數的變化以及合理選擇來對參數進行綜合衡量，采用最主要的參數來協調安全性與經濟性，確保最終選取參數的可靠性以及準確性，進而保障相應的土木工程結構能夠實現較為理想的可約束性。

2.3靈活設計以降低造價

千篇一律的標準圖設計能夠減少設計出現的誤差，也有助于減少設計工作量，但是這樣做的創新性不足，對合理降低工程造價也是不利的。因此設計人員在結構設計的過程中，設計思路與設計方法要靈活，還應該在結構設計前能夠針對工程預算進行分析，從而協調經濟性與安全性。

2.4安全工程結構設計理論

針對當下來看，中國土木工程設計結構的理論存在較多隱患，很多問題都沒有做出明確統一的規范，設計人員也沒有得到有效的理論依據，在對工程進行結構設計過程中無法進行明確分析，所以，設計人員對于有關的設計理論需要深度研究，并與實際經驗進行結合來找出存在的各種問題，從而針對工程中出現的問題解決和優化，保證土木工程在設計結構中可以有較強的設計思路，盡可能提高土木工程建筑物的安全性。

2.5加強各個部門之間的溝通與合作

土木工程結構設計與具體施工聯系密切，結構設計也并非是設計部門單方面的責任，因此在施工設計工作開展期間，必須要加強與其他合作部門的溝通和交流，探究當前土木工程結構設計中存在的缺點和不足，不斷的優化設計，進而有效地降低工程成本，保證各項施工工作的有序實施。

2.6做好成本投入控制工作

在土木工程結構設計工作開展期間，任何一項成本的投入都需要進行仔細而嚴格的核算，將安全性與經濟性原則貫穿于工程設計的始終，對于不合理的投入不予批準。當然，控制成本的投入也需要在安全性得到充分保證的情況下實施，否則也將會對最終的結構設計產生不利影響，最終得不償失，反而付出了更大的施工代價。

2.7提升設計人員的安全意識

只有提升設計人員的安全責任感，才能將安全要求納入計劃過程中，確保建筑結構計劃的合理性，與此同時，減少各種設計問題的出現。此外，公司應為設計師提供更多的教育和培訓機會，并提高設計師在教育中的安全性認識和素養水平，讓設計人員懂得安全在建筑設計中的所發揮的作用，保證每一個步驟，每一個環節都沒有錯誤，減少土木工程建設中問題的出現和危險的發生，并增加建筑物的平均使用年限。

結束語

土木工程與人們的生產和生活息息相關，因此土木工程設計的安全性和經濟性日益受到關注。結構設計是土木工程的重中之重，需要各個方面的關注。為了確保土木工程的質量和成本滿足有關要求，有必要加強對安全和經濟方面的控制，并在土木工程結構設計的各個方面進行重大改進，以減少此類問題的發生。

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