土木工程结构设计中的安全性与经济性分析

土木工程结构设计中的安全性与经济性分析

鲁嘉文

黑龙江八一农垦大学  黑龙江大庆  163711

摘要：在土木工程项目中，科学合理的结构设计布局规划是土木建设项目工作顺利开展的必要基础，土木工程项目整体的安全性和经济性收到社会各界的广泛关注。本文就土木工程结构中的安全性与经济性的关系展开分析，探究当前土木工程结构存在的不足，并提出对策。

关键词：土木工程；结构设计；安全性；经济性

1. 土木工程结构中安全性与经济性的关系分析

一方面，土木工程结构的安全性是建筑工程稳定性的重要保障，同时与人民群众的生命财产安全息息相关。加强对工程结构安全性的控制，是从根本上保证建筑工程质量；另一方面，建筑结构设计经济性的目标，应是在满足建筑结构长远效益的前提下，尽量减少建筑结构的近期投资并提高建筑结构的合理性和可靠性。因此，在现实中设计者应融合以上两大要素为设计目标，在达到保证质量的前提下追求结构合理、节约投资、降低造假的设计目的。

2.土木工程设计存在的不足之处

2.1结构稳定性不足

建筑结构的稳定性是指建筑结构构件抵抗失稳破坏的能力。在建筑结构构件的选择上，失衡失稳或者是强度过小的构件都会给建筑结构带来极大的破坏性。土木工程质量对整个工程项目稳定性、可靠性影响重大，但在实际的设计中，建筑公司忽视建筑构件抵抗弯曲变形的能力大小对建筑结构危险性的影响，因为细节忽视而导致的质量缺陷问题。虽然短时间内不会引起建筑事故，但由于建筑材料都具有一定的使用寿命，加上外界因素的影响，埋下了建筑安全隐患，难以保证建筑后期不出现问题，给人民群众造成严重的经济损失甚至给生命带来威胁。

2.2结构耐久度较低

结构的耐久性是指建筑结构在正常使用和维护的条件下，即在规定的工作环境和预定的设计使用年限内，结构材料性能的恶化不应导致结构出现不可接受的失效概率。例如钢筋混凝土构件不能因为裂缝过宽而导致钢筋被腐蚀，混凝土也不能因为严重碳化而影响耐久性。而在实际的项目结构设计中，设计者往往只是考虑个别因素对结构材料性能的影响，未站在全局的角度，没有综合分析荷载力、气候、环境等多方因素对耐久性的影响，对数据的不充分掌握，直接威胁整个工程安全。

2.3经济性设计不科学

设计阶段是工程建筑项目整个工期中投资控制的重点。结构设计的经济与否直接影响着项目投资量的大小，而结构方案的选型、设计制图的精准度、结构设计的参数等是影响结构设计经济性的关键所在。部分工程单位在实际的结构设计中，或因结构设计不够细化，或因结构参数选择不合理，无法做到科学、合理的经济设计，导致工程造价和预算不可控，影响工程施工效果，也无法保障工程质量。

3.土木工程结构设计中提升安全性与经济性的对策分析

3.1加强结构耐久性设计

部分设计者在结构耐久性设计方面更注重荷载作用情况，而忽视了环境等因素对结构构件的影响，极易出现混凝土碳化、风化、腐蚀而影响耐久性的现象，给工程留下安全隐患。这就要求在设计初期，对设计方案进行严格审核，发现问题及时修正直到达到设计要求为止，切实保障结构耐久性。此外，混凝土的施工项目在很大程度上影响着在土木工程建筑的结构质量，因此要加强对混凝土项目的质量管理。在设计中选择高性能混凝土，利用振捣器浇筑技术，提升混凝土结构承载力。

3.2推广应用新结构、新技术

随着科技的不断进步，越来越多的新结构、新技术被应用到工程建筑领域。因此，工程设计者也要紧跟时代步伐，在掌控整体布局的同时注重融合创新的设计理念。在具体结构设计环节，应首先对建筑市场材料进行调查分析，了解新材料的发展现状和具体优势，掌握新技术的使用条件和操作技巧，合理使用选择新材料和新技术，避免因为设计理念落后导致工程造价成本增加。纤维混凝土作为一种新型混凝土材料以其延展性强、抗碱性强、抗拉强度大、可再生利用等特点在工程建筑领域已被广泛应用，它不但有效提升了混凝土结构的强度，又因其具有避免裂缝扩大的性能大大提高了混凝土结构的质量安全。新型混凝土无论是在经济效益上，还是在使用性能上，都比传统材料的混凝土更具有优势。

3.3 合理把握参数、避免结构设计变更

土木工程结构设计涉及到的内容较多，复杂程度也比较高，其中包括施工设备的选择、施工材料的筛选、人员调配、施工环节把控等，这就要求设计人员准确计算相关参数避免资源浪费或留下安全隐患，提高经济效益。同时，在实际的工程进展中，由于部门间沟通协调不畅或自然环境以及突发情况的影响，都可能会导致结构设计变更，这不但耽误工程的进一步推进，也对结构的安全性和经济性造成巨大影响。对此，设计人员应加强和各单位部门之间的交流，充分了解设计要求，针对外界因素影响可能出现的变更情况做好预案，尽量避免设计变更给工程带来影响。

结束语：

随着我国土木建筑行业发展突飞猛进，土木工程建设规模逐渐扩大，其结构复杂性也越来越高，加上人们对高质量生活的追求，这给土木建筑领域提出了更高的要求。综上分析，建筑设计者应当重点关注经济性与安全性的设计。在设计初期选择合理的结构设计参数、合理选择标准图集、加强结构耐久性设计、细化结构设计、积极引用创新材料与技术，掌控全局，从根本上避免安全隐患，才能切实提高土木工程建筑质量，为我国土木工程建筑可持续健康发展奠定坚实基础。

参考文献

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作者信息：鲁嘉文（2000.04-），男，山东人，就读于黑龙江八一农垦大学土木水利学院，专业：土木工程