本篇土木工程論文分析土木建筑工程結(jié)構(gòu)的安全設(shè)計(jì),建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全性是一直被人們探討的話題,工程結(jié)構(gòu)的安全設(shè)計(jì)是保障建筑物質(zhì)量安全的首要條件。因此,設(shè)計(jì)人員要真正認(rèn)識(shí)到工作的重要性,提高對(duì)設(shè)計(jì)中存在的安全質(zhì)量問(wèn)題的識(shí)別能力,在工作過(guò)程中針對(duì)不同設(shè)計(jì)問(wèn)題積累經(jīng)驗(yàn),保證建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性、合理性。
《土木工程學(xué)報(bào)》是中華人民共和國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部主管、中國(guó)土木工程學(xué)會(huì)主辦的土木工程綜合性學(xué)術(shù)期刊,以土木工程界中、高級(jí)工程技術(shù)人員為主要讀者對(duì)象。主要報(bào)道土木工程各專業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展綜述,重大土木工程實(shí)錄,建筑結(jié)構(gòu)、橋梁結(jié)構(gòu)、巖土力學(xué)及地基基礎(chǔ)、隧道及地下結(jié)構(gòu)、道路及交通工程、建設(shè)管理等專業(yè)在科研、設(shè)計(jì)、施工方面的重要成果及發(fā)展?fàn)顩r,同時(shí)也刊登建筑材料、港口、水利、市政、計(jì)算機(jī)應(yīng)用、力學(xué)、防災(zāi)減災(zāi)等專業(yè)中與上述學(xué)科交叉或有密切聯(lián)系的論文報(bào)告。本刊辦刊宗旨為促進(jìn)國(guó)內(nèi)外土木工程界的學(xué)術(shù)交流。
【關(guān)鍵詞】建筑工程;結(jié)構(gòu)安全;安全設(shè)計(jì)
1.結(jié)構(gòu)安全設(shè)計(jì)重要性
土木建筑工程中,始終貫徹著“質(zhì)量第一、安全至上”的原則。工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的核心是防止建筑物的震壞倒塌,保障人民的人身、財(cái)產(chǎn)安全。工程安全性也取決于設(shè)計(jì)人員的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工單位的技術(shù)水平以及建筑物的合理使用、日常維護(hù)等。國(guó)際上對(duì)于建筑工程結(jié)構(gòu)的安全設(shè)計(jì)規(guī)范水平較高,但我國(guó)有關(guān)建設(shè)部門(mén)對(duì)工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的管理處于較低的水平。一般情況下,工程事故較少發(fā)生,很少有重大損失的出現(xiàn)。我國(guó)建筑工程結(jié)構(gòu)的安全設(shè)計(jì)規(guī)范的缺陷就在于工程牢固性較差,結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載能力不足等。工程整體牢固性是保障建筑質(zhì)量安全的前提,也是結(jié)構(gòu)安全設(shè)計(jì)需要考慮的重要問(wèn)題。安全設(shè)計(jì)的要求就是在建筑物出現(xiàn)局部損壞時(shí)也不影響整體建筑的破壞倒塌,真正達(dá)到“小震不壞、大震不倒”的目的。工程的整體牢固性取決于結(jié)構(gòu)的良好延性以及必要的冗余度。這樣才能在地震、爆炸等災(zāi)害出現(xiàn)時(shí)能夠最大限度的減低損失。所以土木建筑工程結(jié)構(gòu)的安全設(shè)計(jì)一定要高度的重視,真正做到防患于未然。
2.安全設(shè)計(jì)隱患
工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全隱患主要包括對(duì)結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)考慮不足、設(shè)計(jì)不夠合理以及設(shè)計(jì)中存在的偷工減料的問(wèn)題。
近年來(lái),我國(guó)汶川、玉樹(shù)相繼出現(xiàn)地震災(zāi)害。這些慘痛的教訓(xùn)也提醒了我們,我國(guó)有些地方的建筑抗震性能遠(yuǎn)沒(méi)有達(dá)到我國(guó)規(guī)范所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)構(gòu)抗震水平的提高是提高建筑結(jié)構(gòu)安全性的重要環(huán)節(jié)。因?yàn)槲覈?guó)地廣人多,不同地區(qū)的地質(zhì)條件、土質(zhì)不同,產(chǎn)生地震的機(jī)率和級(jí)別也不相同。所以設(shè)計(jì)人員要對(duì)建筑物的實(shí)際情況進(jìn)行具體的分析,從而根據(jù)抗震規(guī)范進(jìn)行具體的設(shè)計(jì)。在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的影響下,一些建筑開(kāi)發(fā)商不按照規(guī)范條例,讓設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)中減少鋼材的使用,以追求高額的利潤(rùn)。導(dǎo)致建筑材料性能的減弱,影響整體工程的質(zhì)量安全性。設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過(guò)程中,會(huì)由于知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)的不足或者一些客觀的因素導(dǎo)致結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的不合理,造成安全隱患。也有一些是因?yàn)樵O(shè)計(jì)人員沒(méi)有較強(qiáng)的安全意識(shí),只注重建筑外表而忽視了結(jié)構(gòu)的質(zhì)量安全。
3.結(jié)構(gòu)安全設(shè)計(jì)
3.1提高安全設(shè)計(jì)意識(shí)
建筑工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一種復(fù)雜、精確的工作,不僅要有豐富的理論知識(shí),還要有嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的工作態(tài)度。在設(shè)計(jì)過(guò)程中,設(shè)計(jì)人員要理解規(guī)范條文,對(duì)自己嚴(yán)格要求,做到每步設(shè)計(jì)都要清晰明了,在工作空閑時(shí)間,進(jìn)行經(jīng)常性的總結(jié)、反思,為以后積累工作經(jīng)驗(yàn)。同時(shí),設(shè)計(jì)人員要了解建筑抗震性的重要,轉(zhuǎn)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(rèn)識(shí)地震的危害及破壞形式,為以后工作提供指導(dǎo)思想。
3.2重視研發(fā)項(xiàng)目
近年來(lái),隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展,模擬設(shè)計(jì)軟件也開(kāi)始出現(xiàn)。在土木工程中,外觀獨(dú)特、造型新穎的工程結(jié)構(gòu)往往設(shè)計(jì)的難度較大,計(jì)算起來(lái)較復(fù)雜,對(duì)設(shè)計(jì)人員的知識(shí)能力以及計(jì)算機(jī)軟件有了更高的要求。因此,提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性與計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)軟件有密切的聯(lián)系,需要工程結(jié)構(gòu)的編程人員、設(shè)計(jì)人員進(jìn)行深度的交流溝通及全面的合作,只有這樣才能完成對(duì)設(shè)計(jì)軟件的開(kāi)發(fā),達(dá)到推新創(chuàng)新的效果。
3.3遵守有關(guān)規(guī)范
社會(huì)經(jīng)濟(jì)的騰發(fā)帶來(lái)了建筑業(yè)的長(zhǎng)足進(jìn)步,建筑的結(jié)構(gòu)受到越來(lái)越多人的重視,對(duì)此我國(guó)也出臺(tái)了一些具有強(qiáng)制性的規(guī)范條例。為保證工程結(jié)構(gòu)的安全,相關(guān)設(shè)計(jì)人員必須要遵守有關(guān)規(guī)范,若在設(shè)計(jì)過(guò)程中出現(xiàn)不滿足有關(guān)規(guī)范的行為,要立即提出,并針對(duì)問(wèn)題提出解決方案。對(duì)于多次違規(guī)且不加改正的工程設(shè)計(jì)人員要及時(shí)向有關(guān)部門(mén)舉報(bào),避免出現(xiàn)嚴(yán)重的安全損失。
3.4明確設(shè)計(jì)理念
建筑工程結(jié)構(gòu)的安全性、耐久性的提高,對(duì)社會(huì)有很大的影響,設(shè)計(jì)人員要認(rèn)真對(duì)待。制約工程結(jié)構(gòu)安全水準(zhǔn)的因素較多,既包括社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,又包括設(shè)計(jì)、施工水平等因素。所以,國(guó)家相關(guān)部門(mén)需要與工程界、經(jīng)濟(jì)界等各界人士進(jìn)行探討,尋求符合我國(guó)建筑結(jié)構(gòu)的耐久性指標(biāo)和設(shè)計(jì)水準(zhǔn)。其次,要明白建筑結(jié)構(gòu)安全性的提高并不是一味的增加鋼筋、水泥用量,需要對(duì)結(jié)構(gòu)的受力情況進(jìn)行科學(xué)認(rèn)真的分析,在以強(qiáng)化管理和科技的進(jìn)步進(jìn)行輔助,才能提高工程結(jié)構(gòu)的耐久性、安全性。
4.特殊部位分析
4.1地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)
建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)人員需要重視的地方。它不僅影響到后期工作的進(jìn)行,而且是整個(gè)工程安全性的決定因素。
結(jié)構(gòu)地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中,要考慮施工場(chǎng)地所處的地質(zhì)、水位、結(jié)構(gòu)類(lèi)型、施工條件以及實(shí)用功能等情況。要保障工程不能發(fā)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(zhì)量安全,對(duì)建筑物相鄰的構(gòu)筑物的地下設(shè)施標(biāo)高、位置要進(jìn)行詳細(xì)了解。同時(shí),我國(guó)幅員遼闊,不同地區(qū)的地質(zhì)條件不盡相同,施工技術(shù)以及施工條件都有所差異。而地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范無(wú)法對(duì)不同地區(qū)的地基基礎(chǔ)做出詳細(xì)的描述、規(guī)定。所以,地方性標(biāo)準(zhǔn)的建立能夠把不同地區(qū)的地基類(lèi)型、設(shè)計(jì)方法進(jìn)行詳細(xì)的規(guī)定描述。因此,在地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)過(guò)程中,一定要結(jié)合施工經(jīng)驗(yàn)以及當(dāng)?shù)厥┕l件,并深入學(xué)習(xí)地方性規(guī)范,保證整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)或者后期結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的順利進(jìn)行。
4.2結(jié)構(gòu)剛度設(shè)計(jì)分析
隨著建筑業(yè)的快速發(fā)展,建筑層數(shù)開(kāi)始越來(lái)越高。為達(dá)到建筑結(jié)構(gòu)的剛度要求,需要對(duì)層間的位移進(jìn)行控制。既對(duì)構(gòu)件的剛度大小、截面大小附加相對(duì)指標(biāo)。由于建筑抗側(cè)剛度對(duì)結(jié)構(gòu)安全性有較大的影響,所以在設(shè)計(jì)中要特別注意。設(shè)計(jì)的剛?cè)岫扔稍O(shè)計(jì)人員考慮。一般情況下,由于高層住宅的普及,設(shè)計(jì)中都采用較剛的設(shè)計(jì)方法,但由于房間開(kāi)間較小,剪力墻較多、較厚,因此對(duì)材料是一種浪費(fèi)。在計(jì)算中,最大彈性的層間位移角在1/2000至1/3000范圍內(nèi)。若施工現(xiàn)場(chǎng)土質(zhì)較好,或有地下室存在,建筑抗側(cè)剛度可以設(shè)計(jì)的較柔一些。當(dāng)滿足結(jié)構(gòu)變形限值時(shí),可以盡量減低剛度的設(shè)計(jì),這樣既可以減小地震作用,也達(dá)到了設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)性的目的。
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