建筑工程结构安全性和耐久性设计

摘要:建筑工程结构安全性与耐久性是衡量建筑质量的重要指标，本文作者结合自己的工作经验，就建筑工程中结构的安全性和耐久性的设计进行了分析，主要对提升工程结构的安全性与耐久性设计的方法措施提出了自己的一些看法。
关键词:工程结构；安全性；耐久性；设计
引 言
目前,我国的房屋建筑、桥梁、水利项目等土建工程结构的整体安全性和耐久性均低于国外同类水平,许多的建筑安全事故导致较大的人员伤亡，土建工程结构的安全性与耐久性已经引起了有关部门的足够重视,也对此进行的相关的研究改善，应该积极完善法规标准与管理体制,加强施工技术,有效提高工程安全性和耐久性。

一、建筑结构工程的安全性与耐久性概述

1、结构的安全性与耐久性概念与相关因素

结构的安全性是结构或构件在各种作用下保证人员财产不受损伤的能力．通俗说来就是防止发生破坏倒塌的能力。它是结构工程最重要的质最指标。结构工程的安全性主要决定于结构的设计与施工

摘自：本科毕业论文www.udooo.com

水准，也与结构的正确使用（维护，检测)有关，而这些又与土建法规和技术标准的合理设置及运用相关联。对结构工程的设计而言，结构的安全性主要体现在结构构件承载能力的安全性、结构的整体牢同性和结构的安全耐久性等几个方面。土建结构工程的耐久性与工程的使用寿命相联系，是使用期内结构保持正常功能的能力。这一正常功能包括结构的安全性和结构的适用性。而且更多地体现在适用性上。

2、工程结构构件的安全设置水准

与结构构件安全水准关系最大的两个因素是：（1)规范规定的结构所需要承受的最大荷载(荷载标准值)，比如同样是办公楼，我国规范自1959年以来均规定楼板承受的活荷载是150kg／m2（新的规范将改为200kg／m2)，而美国、英国则分别为240kg／m2和250kg／m2，(2)规范规定的荷载分项系数与材料强度分项系数的大小，前者是计算确定荷载对结构构件的作用时，将荷载标准值加以放大的一个系数；后者是计算确定结构构件固有的承载能力时，将构件材料的强度标准值加以缩小的一个系数，这些用量值表示的系数体现了结构构件在给定标准荷载作用下的安全度，在安全系数设计方法中称为安全系数，体现了安全储备的需要。

二、当前我国建筑工程结构安全性和耐久性设计存在的问题

1、设计规范的规定偏低

我国现行的土建结构工程中的设计规范规定的安全设置水平比较偏低，安全规范是每一个行业的基本规范，行业中的一切行为都要在安全规范的许可范围内进行，土木工程建筑作为一个特殊的具有高度安全隐患的行业，更加应该有一个严格的行业的安全规范和准则，但是与这种愿望相反的现实情况是，我国的土木工程行业的安全规范非常粗陋，有很多的漏洞，并且权威性比较低，并没有起到一个约束和警告的作用，要想将土木工程建筑的安全性搞上去，必须从严抓安全规范开始。

2、我国土建结构工程设计规范的整体牢固性差

土建结构工程除了结构构件要有足够承载能力外，结构物还要有整体牢固性。结构的整体牢固性是结构出现某处的局部破坏不至于导致大范围连续破坏倒塌的而应该具备的最基本的能力，或者说是结构不应出现与其原因不相称的破坏后果。结构的整体牢固性主要依靠结构能有良好的延性和必要的冗余度，用来对付地震、爆炸等灾害荷载或因人为差错导致的灾难后果，可以减轻灾害损失。而我国这方面的问题并不少见，因火灾、地震、人为破坏而造成的整体倒塌另人瞩目，特别是地质情况复杂、土质承载能力差的地区，在土建结构工程设计时不重视设计与设置前的论证及安全等级适当提高的人为意识问题十分普遍，所造成的后果也是触目惊心。

3、土建结构工程的耐久安全性差，正确使用与维护意识相对较差

我国土建结构的设计与施工规范中，把土建结构工程耐久性的重点放在各种荷载作用下的结构强度要求上，而对环境因素的作用(如干湿、冻融等大气侵蚀以及工程周围水、土中有害化学介质侵蚀)下的耐久性要求则相对考虑较少或基本不考虑，并且在很多方面没有细致的规范。而混凝土结构因钢筋锈蚀或混凝土腐蚀导致的结构安全事故或降低土建结构的使用寿命的问题十分普遍，不仅仅是设计单位忽视了其严重性，就其使用者也没有足够的认识，其普遍性和严重程度已远过于因结构构件承载力安全水准设置偏低所带来的危害。

三、 加强土建结构工程的安全性与耐久性的措施

为了改善我国土建结构工程的安全性与耐久性，作者提出了一些意见和建议：

1、相关部门制订法规标准

我国的建筑行业法规标准与西方国家相比存在较大的差距，因此，建议国家建设部、交通部等主管部门制订科学详细的法规标准，对土建工程的安全性和耐久性进行重点审查，明确土建工程的设计安全性和耐久性要求，加强对混凝土工程耐久性的基础理论研究扶持力度，对于土建结构工程的检测与评估，需要建立从业人员的注册制度和从业机构的资质认证与监管体制，促进土建结构安全性和耐久性的提高。

2、合理设置土建结构设计的安全水准

随着我国经济形势的巨大变化,有必要重新审视现行土建结构工程设计规范的安全设置水准,建议主管部门组织论证。桥梁等交通土建结构的风险后果较大,且由于车流、车载、车速的快速发展,在设计荷载标准值和承载力安全度的设置水准上似乎应比一般的建筑结构有更高的安全储备。在建筑结构的安全设置水准上,建议进一步收集不同意见,包括商品房消费者的意向。我国不同地区的经济发展水平相差悬殊,在建筑物安全性和耐久性的要求上是否需要区别对待也值得探讨。

3、加强检测与维护

在基础设施工程的投资上有重新建、轻维修的倾向，土建结构工程结构耐久性和使用寿命与使用阶段的检测、维护密不可分，对处于露天和恶劣环境下的基础设施工程来说尤其如此。要提高土建结构工程安全性和耐久性，必须做好预防工作，通过定期检测维修及时发现解决问题。对建筑物、桥梁、隧道等公共工程，包括建筑物的玻璃幕墙和外墙面砖等建筑部件，必须强制规定进行定期检测。为此，需要制定法规，编制相应的技术标准；对于土建结构工程的检测与评估，需要建立从业人员的注册制度和从业机构的资质认证与监管体制。

4、必须重视结构耐久性的研究

目前，对土建工程结构的耐久性问题还认识不足,往往是凭经验增加一些构造措施来加以弥补,缺乏在耐久性方面系统的理论研究和完善措施。耐久性研究需要宏观的定性描述和微观机理的定量分析,这是今后需要加强和深化的一项重要工作。
我国在耐久性设计方面主要存在标准、规范、规程跟不上的问题,缺乏全面、完善、可靠的措施。规范对耐久性的要求,主要应在构造(如保护层厚度等)和材料性能(如混凝土配比、抗氧离子渗透性等)等若干个易于明确表达的几种指标上规定,有些规定也没有进行系统的机理研究,如对混凝土的徐变、碳化、碱骨料反应及钢筋锈蚀与时间的关系,研究得也很肤浅。影响耐久性的因素很多,需要加强的措施也很复杂:应重视后张灌浆不密实而产生的结构耐久性问题,要完善无粘结预应力工艺,加强张拉端和固定端锚具的选用和防腐措施,确保全密封方面的技术措施;再如要重视楼板中收缩和温度构造配筋要求,解决现浇楼板中出现收缩、温度裂缝给使用带来的危害和由此造成的钢筋锈蚀等结构耐久性问题。在设计、施工中对耐久性问题认识不足,普遍存在混凝土强度等级过低、保护层厚度过小、钢筋直径过细、构件截面过薄而削弱结构耐久性的问题。从观念上要克服设计中考虑强度多,而考虑耐久性少;重视强度极限状态,而不重视使用极限状态;重视新建筑建造而忽视旧建筑的维护的不利观念。

四、结束语

综上所述，工程中尤其是土木建筑工程中的安全性及耐久性对于建筑来讲是非常重要的，值得我们深入的研究和探讨。本着对工程负责和对社会负责的态度， 我们作为工程人员更应该在日常的工作中加强对于建筑工程的安全性和持久性的考量，不断总结经验，吸取教训，并积极向有关部门献言献策，为社会主义现代化的实现贡献自己的一份力量。
参考文献：
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