浅谈土木工程结构设计中的安全性与经济性孙鹏

浅谈土木工程结构设计中的安全性与经济性孙鹏

孙鹏

湖北裕源咨询监理有限公司湖北武汉430062

摘要:在土木工程建设的全过程中,结构设计的作用与地位非常重要,而在整体的结构设计中,安全性、经济性是最重要的两个问题。但就现阶段来说,土木工程施工过程中,安全事故时有发生,从而为工程建设带来了非常大的经济损失。为有效降低安全事故的发生,需要相关设计人员在进行结构设计的时候,不仅要确保土木工程结构的经济性,也要保障土木工程结构的安全性。本篇论文主要对土木工程结构设计中的安全性与经济性进行了分析与探讨。

关键词:土木工程;结构设计;安全性;经济性

1当前土木工程结构设计中的问题

1.1工程设计的整体牢固性不够

在实际使用的过程中，建筑物局部的质量问题不会影响建筑物的安全性，但是整体的牢固性是建筑物的安全生命线。对于建筑物整体牢固性，要求土木过程设计中一定要有自己的冗余度和良好的延展性。因此，整体牢固性是评价一个建筑物好坏的最主要的标准，而良好的结构设计可以抵抗各种自然灾害造成的后果。

1.2我国结构设计所规范的安全设置与外国水平还存在较大的差距从结构工程设计的整体性来说，安全性设计到很多方面的因素。其中的最大承载力、耐久性、牢固性是影响建筑物结构安全的最要因素。而我国土木工程的安全规范存在的漏洞主要是由于权威性较低和约束力较差。因此，我国土木工程的结构规范安全设置低于国外的规范造成了很多有关开裂、变形等严重问题。

1.3土木工程结构缺乏耐久性

在我国，土木结构工程的耐久性主要指的是在荷载作用下的耐久性，而对于环境和其他因素的耐久性基本上没有做太多的考虑。结构设计的要求随着气候环境的不同而变化，在我国，各地区气候相差很大，而我国又没有明确的法律规定，严重缺乏规范性。

2加强土木工程结构的安全性策略

2.1积极完善有关标准规范

近年来，随着工艺技术的不断进步，我国土木工程结构安全性设计的相关标准得到了规范，但是要想确保土木工程结构的安全性，仍需积极完善有关标准规范并严格执行，在结构设计上避免出现工程安全问题，以保证土木工程结构设计的安全性。首先，国家相关部门应积极制定、完善和土木工程结构设计相关的标准与规范，从而让结构设计得以有序、规范的进行。其次，土木工程结构设计人员需认真学习并严格执行国家和行业发布的相关标准与规范，以保证设计的土木工程结构具有良好的稳定性与安全性。

2.2做好设计文件说明工作

结合实践来看，要想切实有效地提高土木工程结构设计安全性，做好设计文件说明工作必不可少。这是因为借助于设计文件说明工作不但可以使得施工人员能够准确掌握土木工程设计意图，并且有助于他们严格依据设计文件开展各项施工操作，从而提高安全性。对此，建设单位首先应当组织全体施工人员说明设计文件，随后准确将文件中相关内容进行阐述。需要特别注意的是，在进行设计文件说明工作中，建设单位针对较为复杂的设计时应将主要设计思路、施工方法以及要求等详细地说明给施工人员，最大程度地确保土木工程结构设计安全性达到预期。

2.3完善土木工程结构设计工作

2.3.1科学设计转换层

在土木工程结构中，转换层是一个极为重要的承载结构，通过科学设计转换层能够有效提升整体工程结构的承载能力，从而降低上层结构对下层结构或是地基的强大作用力。所以，在设计转换层时，应当选择高性能的混凝土，并采用内部振捣器转换成混凝土浇筑，确保混凝土强度达到结构承载力的标准。

2.3.2合理设计内力组合

由于土木工程结构的内里组合与整体结构的抗震性能息息相关，因此在进行结构设计时，必须对内里组合进行合理设计，以确保工程结构具有良好的抗震性能。在选择材料时，应当选用具有良好抗震性能的建筑材料，并确保所选用材料强度符合工程结构抗震需求。此外，还应结合偏压柱、受弯梁、受剪及构件承载力等情况来合理调整系数，以提升整体工程结构的抗震能力。

2.3.3加强结构耐久性设计

根据土木工程结构设计研究发现，目前许多设计人员在结构耐久性设计中更多关注的是不同荷载作用情况，而没有考虑到环境因素所具有的影响，这就极易导致土木工程中混凝土、钢筋等被腐蚀，不但导致结构设计安全性无法实现，更会造成土木工程存在重大安全隐患。对此，可以通过两方面措施做好此项工作：首先，规范设计人员设计工作，要求他们严格依据相关要求开展土木工程结构耐久性设计；其次，加强审核，在设计人员提交设计后，建设单位应组织专家进行严格审核，一旦发现问题应要求设计人员修改，直至审核通过为止，从而最大程度地保障土木工程结构耐久性设计达到相关要求。

2.3.4科学设计地基结构

地基是土木工程的基石，结构质量优劣直接关系着整体工程结构的安全性能，因此做好地基结构的设计工作不容忽视。在设计地基结构时，应当全面了解地基所在区域的地质条件、土层情况、温度、水位等情况，并对土木工程使用功能以及周围建筑物的地下设施位置、标高等内容进行全面考虑，以确保工程地基的安全与稳固。

3优化土木工程结构设计的经济性策略

3.1经济性内涵

建筑业发展的主要目的是经济性，也有利于实现施工的安全性。土木工程的设计和施工中，要全面的保证建筑的安全性，才能最大限度地保证工程的质量和经济效益。一般情况下，土木工程的设计工作重要的目标就是促进经济的发展，为国家创造更多的经济利益。

3.2优化经济性

（1）选取合理的标准图。施工招标部门会以施工标准图来规范建筑设计，降低设计人员的工作量。工程标准图在降低设计人员的工作量、提高施工速度、保障工程的安全性和经济性上有着极为出色的表现。但是工程标准图对于较为复杂的大型工程却并不适合。因为如果将其运用到复杂工程中就会在一定程度上增加工程的成本，还会阻碍设计风格的拓宽和建筑设计的发展。所以合理地使用工程标准图是很重要的。

（2）减少多参数设计的安全积累。土木工程构建设计应考虑多种因素，例如我国最常见的钢筋混凝土结构，设计时应考虑材料的选择、横截面大小、形状、钢筋的粗细等，多种因素导致了同一荷载数值的两个构件并不相同。因此设计人员在保证构件强度的前提下，尽量设计出既经济又美观的构件。

（3）与相关部门沟通。一项工程的竣工离不开多个部门的协调配合，这就需要设计中要加强多各个部门的沟通。这样便于保证工程的有序进行，还能有效降低成本。部门间的沟通很重要，例如设计和施工中如果涉及到拆迁和搬迁的问题时，而部门间进行了互相传达，就有利于准备好相关的工作事宜，这样有利于拆迁工作的顺利进行，减少了不必要的损失。

结语

综上所述，本文主要就土木工程结构设计中的安全性和经济性进行思考，对存在的问题进行分析，提出优化的策略。要想保证建筑设计的安全性和经济性，就需要相关设计人员注重采取一些提高土木工程设计安全性与经济性的措施，在保证安全的基础上优化经济性能，从而使设计的安全性与经济性能够得到保证。同时，也只有土木工程结构设计更加安全和经济，才能够保证建筑行业有一个更好的未来，从而为经济的发展奠定坚实的基础。

参考文献

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[2]王忠伟;关于土木工程结构设计安全性与经济性的探讨[J];吉林省通榆县建筑设计院;2013(16):340

[3]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];管理科学;2011(19):215