本篇土木工程論文分析土木建筑工程結構的安全設計,建筑工程結構設計安全性是一直被人們探討的話題,工程結構的安全設計是保障建筑物質量安全的首要條件。因此,設計人員要真正認識到工作的重要性,提高對設計中存在的安全質量問題的識別能力,在工作過程中針對不同設計問題積累經驗,保證建筑工程結構設計的安全性、合理性。
《土木工程學報》是中華人民共和國住房和城鄉建設部主管、中國土木工程學會主辦的土木工程綜合性學術期刊,以土木工程界中、高級工程技術人員為主要讀者對象。主要報道土木工程各專業領域的發展綜述,重大土木工程實錄,建筑結構、橋梁結構、巖土力學及地基基礎、隧道及地下結構、道路及交通工程、建設管理等專業在科研、設計、施工方面的重要成果及發展狀況,同時也刊登建筑材料、港口、水利、市政、計算機應用、力學、防災減災等專業中與上述學科交叉或有密切聯系的論文報告。本刊辦刊宗旨為促進國內外土木工程界的學術交流。
【關鍵詞】建筑工程;結構安全;安全設計
1.結構安全設計重要性
土木建筑工程中,始終貫徹著“質量第一、安全至上”的原則。工程結構設計的核心是防止建筑物的震壞倒塌,保障人民的人身、財產安全。工程安全性也取決于設計人員的結構設計、施工單位的技術水平以及建筑物的合理使用、日常維護等。國際上對于建筑工程結構的安全設計規范水平較高,但我國有關建設部門對工程結構設計的管理處于較低的水平。一般情況下,工程事故較少發生,很少有重大損失的出現。我國建筑工程結構的安全設計規范的缺陷就在于工程牢固性較差,結構構件的承載能力不足等。工程整體牢固性是保障建筑質量安全的前提,也是結構安全設計需要考慮的重要問題。安全設計的要求就是在建筑物出現局部損壞時也不影響整體建筑的破壞倒塌,真正達到“小震不壞、大震不倒”的目的。工程的整體牢固性取決于結構的良好延性以及必要的冗余度。這樣才能在地震、爆炸等災害出現時能夠最大限度的減低損失。所以土木建筑工程結構的安全設計一定要高度的重視,真正做到防患于未然。
2.安全設計隱患
工程結構設計的安全隱患主要包括對結構的抗震設計考慮不足、設計不夠合理以及設計中存在的偷工減料的問題。
近年來,我國汶川、玉樹相繼出現地震災害。這些慘痛的教訓也提醒了我們,我國有些地方的建筑抗震性能遠沒有達到我國規范所規定的標準。結構抗震水平的提高是提高建筑結構安全性的重要環節。因為我國地廣人多,不同地區的地質條件、土質不同,產生地震的機率和級別也不相同。所以設計人員要對建筑物的實際情況進行具體的分析,從而根據抗震規范進行具體的設計。在市場經濟的影響下,一些建筑開發商不按照規范條例,讓設計人員在設計中減少鋼材的使用,以追求高額的利潤。導致建筑材料性能的減弱,影響整體工程的質量安全性。設計人員在設計過程中,會由于知識、經驗的不足或者一些客觀的因素導致結構設計的不合理,造成安全隱患。也有一些是因為設計人員沒有較強的安全意識,只注重建筑外表而忽視了結構的質量安全。
3.結構安全設計
3.1提高安全設計意識
建筑工程的結構設計是一種復雜、精確的工作,不僅要有豐富的理論知識,還要有嚴謹認真的工作態度。在設計過程中,設計人員要理解規范條文,對自己嚴格要求,做到每步設計都要清晰明了,在工作空閑時間,進行經常性的總結、反思,為以后積累工作經驗。同時,設計人員要了解建筑抗震性的重要,轉換陳舊思想。若條件允許,盡量到地震前線了解情況,深刻的認識地震的危害及破壞形式,為以后工作提供指導思想。
3.2重視研發項目
近年來,隨著計算機的發展,模擬設計軟件也開始出現。在土木工程中,外觀獨特、造型新穎的工程結構往往設計的難度較大,計算起來較復雜,對設計人員的知識能力以及計算機軟件有了更高的要求。因此,提高結構設計的安全性與計算機設計軟件有密切的聯系,需要工程結構的編程人員、設計人員進行深度的交流溝通及全面的合作,只有這樣才能完成對設計軟件的開發,達到推新創新的效果。
3.3遵守有關規范
社會經濟的騰發帶來了建筑業的長足進步,建筑的結構受到越來越多人的重視,對此我國也出臺了一些具有強制性的規范條例。為保證工程結構的安全,相關設計人員必須要遵守有關規范,若在設計過程中出現不滿足有關規范的行為,要立即提出,并針對問題提出解決方案。對于多次違規且不加改正的工程設計人員要及時向有關部門舉報,避免出現嚴重的安全損失。
3.4明確設計理念
建筑工程結構的安全性、耐久性的提高,對社會有很大的影響,設計人員要認真對待。制約工程結構安全水準的因素較多,既包括社會經濟的發展,又包括設計、施工水平等因素。所以,國家相關部門需要與工程界、經濟界等各界人士進行探討,尋求符合我國建筑結構的耐久性指標和設計水準。其次,要明白建筑結構安全性的提高并不是一味的增加鋼筋、水泥用量,需要對結構的受力情況進行科學認真的分析,在以強化管理和科技的進步進行輔助,才能提高工程結構的耐久性、安全性。
4.特殊部位分析
4.1地基基礎設計
建筑工程結構設計中,地基基礎設計是設計人員需要重視的地方。它不僅影響到后期工作的進行,而且是整個工程安全性的決定因素。
結構地基基礎設計中,要考慮施工場地所處的地質、水位、結構類型、施工條件以及實用功能等情況。要保障工程不能發生沉降和傾斜,滿足正常的使用要求。為保證地基安全,確保施工質量安全,對建筑物相鄰的構筑物的地下設施標高、位置要進行詳細了解。同時,我國幅員遼闊,不同地區的地質條件不盡相同,施工技術以及施工條件都有所差異。而地基基礎設計規范無法對不同地區的地基基礎做出詳細的描述、規定。所以,地方性標準的建立能夠把不同地區的地基類型、設計方法進行詳細的規定描述。因此,在地基基礎設計過程中,一定要結合施工經驗以及當地施工條件,并深入學習地方性規范,保證整體結構設計或者后期結構設計的順利進行。
4.2結構剛度設計分析
隨著建筑業的快速發展,建筑層數開始越來越高。為達到建筑結構的剛度要求,需要對層間的位移進行控制。既對構件的剛度大小、截面大小附加相對指標。由于建筑抗側剛度對結構安全性有較大的影響,所以在設計中要特別注意。設計的剛柔度由設計人員考慮。一般情況下,由于高層住宅的普及,設計中都采用較剛的設計方法,但由于房間開間較小,剪力墻較多、較厚,因此對材料是一種浪費。在計算中,最大彈性的層間位移角在1/2000至1/3000范圍內。若施工現場土質較好,或有地下室存在,建筑抗側剛度可以設計的較柔一些。當滿足結構變形限值時,可以盡量減低剛度的設計,這樣既可以減小地震作用,也達到了設計經濟性的目的。
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