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土木工程结构设计的安全性与经济性分析

  • 投稿柏舟
  • 更新时间2018-01-26
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  摘要:近年来,随着我国国民经济的高速发展以及土木工程建筑的不断增多,人们开始对土木工程结构设计工作提出越来越高的要求。增强建筑安全性,提高建筑经济性是土木工程的最终目的,所以各建筑企业必须予以高度重视。本文简要叙述了土木工程结构设计安全性与经济性之间的关系,对其在结构设计过程中存在的问题进行详细分析,并针对问题提出有效性解决对策,以期为今后土木工程的建筑提供强有力参考依据。
 
  关键词:土木工程;结构设计;安全性;经济性
 
  现阶段,因土木工程结构设计不合理或施工管理不当而导致意外事故产生率越来越高,例如楼盘倒塌、桥梁塌陷、地铁下陷等,给各建筑企业带来许多不必要的经济损失。因此,各建筑企业必须在“工程质量终身制”的前提下,加强土木工程的结构设计,只有这样才能最大限度地提升其安全性与经济性,达到推动我国建筑业不断向前发展的目的。
 
  1.土木工程结构设计安全性与经济性之间的关系
 
  在确保建筑主体的条件下,既能实现使用要求又能满足安全需求是土木工程结构设计工作的主要目的。由于我国社会主义市场经济的发展过于迅猛,所以土木工程已把建筑经济性作为设计核心,从而忽略了结构设计的安全性[1]。针对这一情况,各建筑企业必须做好结构设计安全性与经济性之间的平衡工作,以降低生产成本,提高建筑安全性。
 
  根据有关实践结果表明,土木工程结构设计工作缺乏经济性约束,就会加大设计结果与投资限制之间的差距,例如在设计混凝土结构时,为了保证工程结构的稳定性、安全性和可靠性,其设计与计算工作均按照有关规定的标准执行,使得生产成本越来越高,也就是说安全性与经济性之间存在着相互排斥的矛盾关系。
 
  2.土木工程结构设计过程中存在的问题
 
  2.1缺乏牢固性
 
  建筑物质量取决于工程设计的整体牢固性,若工程设计牢固,那么局部有质量问题,也不会对建筑物的安全性造成严重影响,这主要是因为局部质量问题不会引起大面积塌陷,使得生命财产安全得以保障。因此,土木工程结构设计必须具备良好的冗余度与延展性,这样不仅能够提高建筑物的整体牢固性,还可以降低因自然灾害或人为祸害造成的损失。
 
  2.2缺乏规范性
 
  从土木工程结构设计原理可知,其安全性与诸多因素有关,例如建筑结构的使用周期、最大承载力和牢固性等,这些因素均会对土木工程结构的安全性造成严重影响。总的来说,我国土木工程结构设计工作缺乏规范性,且远远达不到发达国家的建筑水平。
 
  2.3缺乏耐久性
 
  由于我国气候环境各不相同,所以土木工程结构设计的需求也各不一致。我国土地面积宽阔,气候条件与地形条件复杂,地理环境差异大,有关法律很难针对气候条件、地形条件和地理环境规定土木工程的结构设计工作,因而导致建筑物的耐久性不足[2]。
 
  2.4缺乏抗震性
 
  展开土木工程结构设计时,如果重柱设计的横截面积较小,那么工程成本就会得到显著降低,但在外来压力的作用下,重柱极易出现损坏或开裂等情况,这不仅缩短了建筑物的使用周期,还降低了建筑物的安全性,使整个工程受到严重性威胁。
 
  3.增强土木工程结构设计安全性的解决对策
 
  3.1增强行业标准的规范性
 
  目前,我国已制定了许多与土木工程安全性有关的法律法规,并要求贯彻落实到实际工作中。在土木工程结构设计过程中,设计人员必须根据建筑设计规定的标准对整个工程进行合理设计,以彻底解决建筑工程的各项安全隐患,使整个建筑物的安全性与稳固性得到良好保障。此外,如果施工单位发现设计图纸存在不规范问题,就要立即停止施工,并将设计图纸交予工程开发商,以便提出有效性解决对策。
 
  3.2增强工作人员的安全意识
 
  设计在土木工程建设中是至关重要的组成部分之一,所以设计人员一定要充分了解和掌握工程结构设计的精确性与复杂性,熟知其理论知识与操作技能,根据严谨的工作思路将理论知识与实践经验有效结合起来,只有这样才能确保建筑物的安全性[3]。同时,设计人员还要明确工程土质状况与地基状况,通过总结、反思和经验积累来保障设计图纸的准确性。
 
  3.3增强地基结构设计
 
  地基是土木工程建筑的核心,也是设计人员最重视的工作部分,其在很大程度上决定着工程的总体质量,所以各建筑企业做好地基结构的设计工作。工程后期设计任务和结构安全均取决于地基设计,也就是说地基设计决定著后期设计任务与整个建筑结构的安全性。展开地基设计工作时,设计人员必须全方位考虑当地地质、土层、水位、温度、建筑功能与施工条件等各项因素,只有这样才能确保地基安全,提高整体施工质量。
 
  3.4增强设计工作的全面性和准确性
 
  在实际设计过程中,设计人员应采用科学化、系统化管理方式来细化整个土木工程的结构设计,也就是细致划分设计项目与设计内容,逐步完善与审核设计子项目,以确保设计项目与设计内容的完整性、全面性。展开设计工作时,如果某个项目或参数被遗漏,那么整个工程的安全性就会不断降低,所以各设计人员必须严格管理、监控与审核整个设计过程,只有这样才能保证结构设计的完整与准确。
 
  4.提高土木工程结构设计的经济性
 
  4.1控制管理成本
 
  选择设计部门时,采取公开招标方式,并严格遵循招标准则,确保整个招标过程做到公平、公正、公开;选择设计方案时,综合分析竞标者提供的设计方案是否安全,满足安全条件后,再择优选取经济性高的设计方案。通过上述措施,不仅能够取得物美价廉的设计方案,还能够有效降低生产成本,使建筑企业获得最大化经济效益与社会效益。
 
  4.2控制设计成本
 
  在实际土木工程结构设计中,通常会采用标准图来规范工程设计,降低设计人员的工作责任。标准图虽然可以减少设计量,防止错误产生,加快结构设计进度,但会大大增加工程造价,这主要是因为设计人员大多依照相关的安全规范标准对工程标准图形进行选择,也就是说设计成本取决于标准高低[4]。针对这一情况,各建筑企业应积极鼓励设计人员采用合理科学的设计思路与设计方法,将自身效用充分发挥出来,不要一味采用标准图设计,只有这样才能显著降低生产成本,确保结构设计的安全性。
 
  4.3控制内部成本
 
  准备施工前,一定要做好各部门间的协调工作,以便得到更多帮助和更准确的资料,最终达到降低生产成本的目的。土木工程结构设计除了与施工项目有关外,还与地质勘查资料、地质勘查数据和检验检测数据等多种辅助性资料有关,所以各部门之间必须团结合作,给设计人员提供大量准确性资料与数据,帮助其提高结构设计的经济性。由于气候环境、地形条件、地质结构等各项因素不仅会影响到工程设计标准与安全需求,还会影响到其经济性与安全性,所以各部门一定要团结起来,只有这样才能降低工程成本,提高工程整体质量。
 
  5.结束语
 
  总而言之,展开土木工程结构设计时,必须严格遵循安全第一原则,并保证结构设计与施工作业的经济性,通过安全、经济来推动建筑企业不断向前发展。在保证建筑物安全的情况下,设计人员一定要采取有效性措施降低工程造价成本,以减轻企业经济负担。此外,建筑企业还要组织所有设计人员开展专业知识与操作技能的培训活动,只有提高其对工程安全质量的辨别能力,才能保证土木工程结构设计的安全性与经济性,进而取得最大化经济效益和社会效益,这对于建筑企业的健康、持久、稳定发展来说具有至关重要的作用与意义。
 
  作者:戴晖晖
 
   参考文献 
  [1]朱来庆,吴立娜.浅谈土木工程结构设计中存在的问题及对策[J].黑龙江科技信息,2012,(05):215 
  [2]李凯.基于安全性、经济价值前提下的土木工程结构设计[J].中国建筑金属结构,2013,(20):79. 
  [3]邹纯纯.浅析土木建筑工程结构的安全性与耐久性设计[J].黑龙江科技信息,2012,(13):236. 
  [4]薛扬欣.土木工程结构设计安全问题分析及策略研究[J].建设科技,2012,(16):75-76.