探析土木工程結構設計安全問題及策略

張良武

摘要：土木工程結構設計的安全關乎整個工程的質量。因此，人們非常重視土木工程的結構設計環節，爭取把握好工程的安全建設情況與質量建設情況，進而保障土木工程順利有序的完工。本文從該環節中可能出現的問題進行分析，并提出針對性的策略方案來解決這些問題，維護土木工程結構的質量建設和安全建設。

Abstract： The safety of civil engineering structural design is related to the quality of the entire project. Therefore， people attach great importance to the structural design of civil engineering， and strive to grasp the safety and quality construction of the project， so as to ensure the smooth and orderly completion of the civil engineering. This article analyzes the possible problems in this link and proposes targeted strategies to solve these problems and maintain the quality and safety construction of civil engineering structures.

關鍵詞：土木工程;結構設計;安全問題;策略方案

Key words： civil engineering;structure design;safety issues;strategic plan

中圖分類號：TU318? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2020）27-0066-02

0? 引言

土木工程結構設計作為整個工程建設過程中極為關鍵的，保障工程高質高效安全建設的一個環節，勢必需要相關設計人員所設計的結構既安全又符合人們的日常生活需求。但是不可否認的是，其間所存在的安全問題是受到多種因素影響的，需要相關設計人員必須從設計的細節上入手，減少安全問題出現的概率。同時，相關施工設計人員的個人能力與素養以及所用設備和經濟成本等各種因素，都會影響到工程結構的穩固性和安全性，所以相關設計人員需要結合時代發展，借鑒其他企業優秀經驗制定出相應的改進措施，提高土木工程結構設計的安全性，保障工程質量建設。

1? 對土木工程建設的具體情況和特點概述

人們物質生活水平的提高和技術的發展，為土木工程的高質量和多元化等建設，提供了良好的經濟基礎和技術基礎，而為了更好地滿足人們的需求，現在的建筑物也逐漸向著大規模、高層、輕型和大型方向發展。在有效滿足人們日常生活需求的基礎上，建設起來更加快速，節省成本且收益和質量等都能得到提高。以下便根據現代化的土木工程建設情況和特點做出了分析和闡述：

其一，隨著現代科學技術的進步，該行業研發出更多的新技術和新材料等，推動行業工程的質量建設，而且這些新型的高強輕質材料更是可以幫助相關設計工作人員更好的進行結構設計工作，推動土木工程建筑建設得更加安全、高質。比如，比鋼輕的鎂合金和玻璃鋼等代替了部分材料，使得工程結構設計更加科學合理，工程建設也更加安全。雖然這些新材料的應用提高了土木工程結構設計環節的安全性，但是某些新材料的參數并不能完全滿足建設的需求，有些是因為價格的問題，過于昂貴而不能廣泛應用，或者某些新材料則是因為強度和耐久性方面的不足，仍需要相關人員加大研究力度，促使這些材料能夠增強強度和耐久性，更好地滿足工程的建設需求。

其二，相關設計人員要認識到施工現場的地質與地基構造情況，以及自然的應力與力學性能是可以直接影響到土木工程結構設計的。而工程設施和材料的選擇等也會受到這些因素的影響，最終導致建設效果并不良好，而工程的質量和安全性也難以得到保障，再者，地下工程的建設受這些因素的影響是最大的。如果這些問題不能加以解決的話，就會存在著極大的安全隱患，威脅著工程投入使用后用戶的人身健康安全。就目前而言，現場鉆探取樣技術是在建設過程中進行地質和地基勘察最主要的技術，但是這一技術卻有著局限性，只能應用于一些小型的建筑之中，才能夠發揮勘察作用。而對于目前大型的現代化的建筑進行勘察工作的話，則必須要相關人員借助新技術新設備等，使用新型的勘察技術和方法。

其三，通常情況下，某些工程的施工建設依然是按照傳統的工程總體規劃方法進行的，而這些方法則缺乏嚴格的要求和實踐經驗等，大部分的規劃都是依照相關設計人員的工作經驗進行的。就目前來說，土木工程規模的擴大和人們對于建筑要求的提高，無一不在表明這些依照工程經驗設計的傳統的規劃方案，已經不再適用于現代土木工程的建設了，必須要建立起系統化的理論和方法，改良傳統的工程總體規劃工作，提高規劃的科學性和適用性等，進而保障工程的安全施工。對于高大水壩之類的大型土木工程的建設來說，相關設計人員必須要從水壩周邊環境與農業生產，以及工程建設所產生的利與弊的對比等幾個方面進行分析，盡可能的促使該工程的社會效益和環境效益都能夠得到提升。相關工作人員所做的規劃必須要從總體和細節上進行系統、全面的考慮，才能夠更好地做到保護當地的環境效益和社會效益等。

其四，土木工程的設計必須要根據實際情況來開展，并以科學合理、適用經濟、安全美觀為設計原則，否則的話，違背了這些原則就有可能使得工程存在著一些安全隱患。在當今社會，相關設計人員通常使用概率統計的方法來將工程的荷載值和材料的強度值等進行計算，并對自然因素中的一些規律進行研究，從而將工程所受強風、地震以及海浪等因素的影響降到最低，通過探究所用材料的彈性和結構變形的具體情況來完善并深化結構。隨著現代化計算機系統的完善和在該行業中的應用，土木工程設計工作中的一些數據計算及設計工作必然會更加的精確科學，推動工程的規劃設計工作更加科學合理，且具備更強的可操作性，從而提高土木工程建設的安全性。

2? 設計中存在的安全問題分析

第一，對于土木工程結構設計工作來說，提高結構的穩固性是保障整個工程安全的首要前提，這是因為提高工程結構設計中的穩固性可以保障工程在局部出現破損時，整體也不會受到大的損壞，一定程度上保障了相關人員的人身安全。比如，當發生地震火災和爆炸等災害時，必然會對附近的土木工程建設造成沖擊和破壞，但是當土木工程的地質和土質承載量良好且結構設計科學合理的話，就會保護工程在災難之中的損壞程度降到最低，同時這也是設計中延性與冗余度達到優良狀態的體現。由此可見，結構的穩固性在很大程度上能夠保障工程建筑的安全，所以相關工作人員在進行結構設計的過程中必須要將結構的穩固性作為設計的前提，更好的保障我國土木工程建筑的安全性。但是不可否認的是，在現代社會，我國土木工程結構設計的穩固性是偏低的，并沒有達到在災害來臨之時降低建筑損害程度的效果。

第二，對我國土木建筑的建設情況進行分析，工程的結構設計安全規范還需要相關人員進一步完善，并且需要加強相關工作人員的約束力，增強相關規范的權威性和約束力，以提高工程的安全性。在現實生活中，有許多土木工程的建設就是因為規范的約束力不足，而導致工程建設極為敷衍，造成最終建設的土木工程使用年限較短，質量不佳。工程未達到使用年限便出現了裂縫和變形等問題，不僅影響到工程的外觀質量，還存在著極大的安全隱患問題，威脅著當地生活的群眾的人身財產安全。對這些問題進行分析就可以得出其原因便是結構設計的安全規范設置太低，而且一些設計的標準也相比于其他國家較低，自然導致最終的工程建設質量偏低。比如，人們日常生活中所建設的辦公樓中的樓板材料的荷載值，相比于美國而言便低了40kg/m2，而相比于英國則低了50kg/m2。

第三，在土木工程結構設計工作中，相關設計人員必須要明確區分構造柱和承重柱，只有這樣，才能更好的保障工程的牢固性，提高工程的質量建設與安全建設。通常情況下，構造柱就是與梁配合，提高工程抗震能力和減少墻壁出現裂縫可能性的墻柱，若兩者混亂將構造柱用作承重墻的話，必然會使建筑物的抗震能力與抗壓能力大幅度降低，一旦出現地震等災害的話就必然會導致建筑物出現裂縫和沉降的現象，根本不能發揮出防護效果。再者，一些設計人員會將承重柱截面面積設計的偏小以便于更好的分析受力，當外力作用較強的話就會導致兩柱開裂，減短建筑的使用年限。

3? 提高土木工程結構設計安全性的方案策略

首先，就目前我國土木工程建筑行業迅速發展的社會背景下，規范化的制度和體制的制定，可以更好的保障土木工程建筑的質量建設與安全建設。而且規范的國家標準和要求可以加大對相關設計施工人員的約束性，促使這些工作人員能夠更加用心的負責的進行工作。對于我國的土木工程建設行業的發展情況來說，必須要設計出符合我國實際情況的規范和標準，推動整個土木工程建設行業的標準化規范化發展。再者，管理制度的建立健全和相關工作人員的管理規范，以及監督管理制度的完善等，都是推動土木工程結構設計工作科學規范進行的有效措施，而且這些制度必須要落到實處才能夠發揮真實效用。除此之外，定期對結構設計工作進行安全檢查，可以在某種程度上避免一些安全隱患的出現，還可以提高工程的質量建設。

其次，對于土木工程的結構設計工作而言，設計人員的專業能力和職業素養是可以直接影響到結構設計工作的適用性、科學性以及合理性。所以，設計人員在工作之前必須要接受一些專業的基本知識和專業技能的培訓，確保在工作過程中不會因為這些問題，影響到土木工程結構設計的進程。再者，設計人員還要認識到自己必須要系統化的全面掌控土木工程項目設計，并根據實際情況和自身的工作經驗來開展設計工作，而不能一昧依靠工作經驗。除此之外，設計人員還要認識到工程設計中可能存在的安全問題，并對這些問題進行反復的論證和分析，以避免這些安全問題出現在工程的施工環節。新型的結構設計技術和方法也會隨著時代的進步和科學技術的發展被研發和應用。所以，設計人員也需要緊跟時代，不斷學習新的技術，探討新的設計方法，爭取設計出符合新時代人們需求的設計成果。

最后，對土木工程設計中的各項指標進行定期性檢測，則是維護土木工程安全施工和提高質量建設的重要保障措施。畢竟，土木工程作為一項涉及多學科的繁雜的工程，必然需要很多的參數，而每個參數對工程的安全建設都有一定的影響。所以，相關管理人員必須要制定出嚴謹的監督管理方案措施，嚴格控制設計參數，確保這些參數符合一定的標準和要求的。再者，土木工程的建設對于社會的發展和人們的生活來說都有著非常重要的影響作用，所以相關設計管理人員就必須要加強工程的監督檢測力度，確保工程安全，并且相關制度的執行力度也要加強，確保管理監督工作落到實處。

4? 結語

綜上所述，為了保證工程的質量建設和安全建設，勢必需要相關施工設計人員非常重視和關注工程的結構設計工作，以更好地滿足當今人們對于土木工程建筑建設的質量需求。而在土木工程的結構設計過程中，相關設計人員也必須要認識到規范化的標準和體制，與較高的設計人員的能力與素質以及定期檢測工作的進行，是提高土木工程結構設計的安全性的有效措施。

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