土木工程结构设计安全重要性及设计中存在的问题与对策

土木工程结构设计安全重要性及设计中存在的问题与对策

土木工程结构设计安全重要性及设计中存

在的问题与对策

摘要

随着人们生活水平的提高，群众对于居住环境的要求也越来越高，土木工程建设行业的发展一片光明。但是随着一座座漂亮的建筑拔地而起，质量问题也随之而来。近几年，我国发生了很多因为土木工程质量不过关造成的事故：地铁下陷、楼盘倒塌等等。这些事故不仅仅是为群众的利益造成了损失，还严重威胁到了人民的人生安全，降低了社会稳定性。质量，是土木工程的核心所在，通过研究我国当前土木工程存在的问题，发现了其中的重要影响因素：结构设计。因此，本文通过描述结构设计安全的重要性来找到我国目前土木工程结构设计中存在的问题，再结合我国的国情和国外的经验，最后制定出完善的提高结构设计安全性的对策，期望未来土木建筑的结构设计能够更加安全合理。

关键词：结构设计安全性问题和对策

abstract

With the improvement of living standards, people have more and more requirement for the living environment, the development of civil engineering construction industry a bright future. But as many beautiful buildings, the quality of the attendant problems. In recent years, our country has a lot because civil

engineering quality accidents caused by the subway subsidence real estate collapse, and so on. These accidents not only caused a loss to the interests of the masses, but also a serious threat to people's life safety, reduce the social stability. The quality is the core of civil engineering, through the study of China's current civil engineering problems, found the important influence factorsStructural design. Therefore, this paper describes the structure design through the importance to find the existence of civil engineering structure design in China's current problems, combined with China's national conditions and foreign experience, finally make the countermeasures to improve the safety of the structure design and improve the expectations of the future structure design of civil construction can be more reasonable and safe.

Key words: structural designsafety problems and Countermeasures

目录

摘

要....................................................................................................................................................... I

1 前言 (1)

2 土木工程结构设计安全的重要性 (1)

2.1 防止倒塌 (1)

2.2 保护人身财产安全 (1)

2.3 减少事故发生频率 (2)

2.4 提高工程抗微灾害能力 (2)

3 结构设计中存在的问题 (2)

3.1 稳定性，变形能力不足 (2)

3.2 构造柱与称重柱混淆不清，截面设计不合理 (2)

3.3 牢固性耐久性较差 (3)

3.4 安全设置水准差 (3)

4 解决方法 (4)

4.1 完善安全设计标准 (4)

4.2 提高员工专业性，确定构件截面尺寸 (4)

4.3 严格把握生产质量，遵守相关规范 (4)

4.4 提高安全性概念，增强安全性管理 (5)

5 结语 (5)

参考文献 (6)

致谢 (7)

1 前言

土术工程是建筑材料、结构设计方法和施工措施三者的有机结合的综合性工程。各种新材料的研发给工程建筑带来机遇，然而，近年来优于结构设计不当造成的安全事故频频发生，这使人们再次关注到安全问题的重要性[1]。结构设计是建筑的灵魂，因此有关结构设计的安全

问题在土术工程中显得格外的重要，薛扬欣在文献当中就说明了我国目前还存在着许多结构设计上的问题，需要引起个人和的重视，积极改变当前的状态[2]。王金红则是通过对于土木工程建设中的安全问题引发了对于结构设计的思考。他表明，有关部门应当尽快出台严格且完善的规定才能够提高我国建筑的安全性[3]。

2 土木工程结构设计安全的重要性

在土木建筑工程当中，其核心的内容和应当遵循的原则就是“质量第一，安全至上”。在土木工程的工地当中，这种标语我们随处可见。甚至就在工程队伍每天的例会当中，这个原则也要被人多次提起，希望各个人员都要谨记。从种种现象就可以表明出安全，对于土木工程建设的人员以及最终成品的重要性。

2.1 防止倒塌

而在土木工程建设当中，结构设计的核心思想就是防止倒塌。防止倒塌是土木工程建筑成品的首要的基本性能之一。防止倒塌的性能当中能够看出当前土木建设成品的结构是否牢固，是否能够被当成商品出售，是否能够满足群众的群要或者购买者的要求。这种安全性问题的探讨除了有利于最终产品的建造和售卖，还能够有效地保证在建造过程中不会有意外发生从而造成灾害。

其中的工程安全性主要取决于设计人员的结构设计，施工单位当前的建筑水平以及对于建筑材料的运用。有的时候还包括了对于建筑成品的日常维修以及后续的检查等等。在建设过程当中，注重土木工程结构建设的安全性保证建设成品不倒塌时，提高了整个建设团队的人身安全性，减少了建设过程中事故的发生，巩固了建设公司的名誉[4]。而保证建筑成品的不倒塌能保证成品的基本属性达到要求，同时保证群众的人身安全。

2.2 保护人身财产安全

建筑的作用主要有居住、饮食娱乐等等，这就要求了建筑需要具有以下特征：观赏性；私密性和可变通性等等。这些属性的好坏都来自于建设当中的结构设计，另一方面，结构设计的好坏也间接地影响了居住或者使用建筑的人员的人身财产安全问题。建筑牢固且可变通性高，就让用户在居住或者使用时能够得到更多的安全感，同时降低了被盗窃等问题的发生率。而建筑的私密性等特征能够加强建筑的安全程度，有效的保护好用户的财产，真正成为用户的“守护者”。

2.3 减少事故发生频率

事故的发生对象可以是群众也可以是物体。对于群众来讲，降低事故的发生就是通过合理且良好的结构设计使得建筑能够保护用户的人身财产安全；对于物体来讲，良好的结构设计能够让建筑变得更加牢固，那么在用户使用的过程当中就会降低漏水漏电等事故的发生，进一步保证群众的人身安全。另一方面，合理的结构设计建设出的建筑能够保证牢固性、耐久性，降低建筑本身发生事故的概率[5]。

2.4 提高工程抗微灾害能力

除了要有完善的结构设计，还需要在建设当中严格遵守相关规定以及进行工程结构设计的管理才能够有效地提高并保证建筑的安全性。工程的牢固性是基础特征，只有满足了这个基本特征，建筑才能够做到“小震不坏，大震不倒”，也就是提高工程抗微灾害能力。反观中国近几年的自然灾害，几处严重的大地震和各地不断的小地震，在痛失亲人的同时，也让群众开始担忧自己居住或者使用的建筑的安全性问题。因此，如果严格管理结构设计，在提高建筑整体安全性的同时，还能够得到群众的认可，对品牌口碑、群众生活等方面带来有利的影响。

3 结构设计中存在的问题

3.1 稳定性，变形能力不足

建筑的稳定性和变形能力将直接影响到建筑是否容易造成倾斜或者倒塌现象。稳定性当中包括了建筑的耐久性以及安全性等综合素质，或者可以理解为稳定性高的建筑在规定的使用期间内几乎不会出现什么严重的问题。而建筑的变形能力影响了建筑是否容易断裂。如果建筑的变形能力较强，那么在建筑收到较大的外力作用下造成倾斜或者楼体变形的可能性比较大，这就会提高大部分群众的安全性，并且极大的保护了群众以及国家的利益。

目前我国的建筑变形能力较差，因此容易造成倒塌现象，进而让群众和国家的利益收到了损失，因此，我国应当重视起土木工程构件设计中的稳定性研究和变形能力的保证[6]。

3.2 构造柱与称重柱混淆不清，截面设计不合理

在实际的结构设计当中设计人员经常会犯的一个错误就是分不清构造柱和承重柱。因此在设计的过程中，工程的牢固性能就会收到很大的负面影响，而牢固性能不够就会造成建筑容易倒塌的现象，进而造成事故发生率上升。在土木工程当中，构造柱是建筑的一部分，它在使用上需要和梁柱组合起来使用，二者是相互依存的，设计、利用好了构造柱将会有效的提高建筑整体的牢固性，减少墙体裂缝的出现状况，也就是提高了建筑的抗震能力。但是如果设计人员将构造柱和承重柱混淆之后，由于承重柱并没有上述构造柱的特点，因此在遭遇一些自然灾害或者是在使用的过程中，承重柱就不能够增加建筑整体牢固性，也不能够阻止裂缝的出现。因此，当设计不合理的建筑遭遇到地震之后，承重柱就十分容易产生沉降等现象，从而造成了建筑的倒塌。

而对于截面面积的设计主要是面对承重柱来讲。在土木工程的规定中要求建筑能够承受

六度的地震程度，但是很多设计人员都认为没有必要将抗震能力提升到六度，因此在进行承重柱的将截面面积设计时就会较小，这就让建筑在收到外力作用时，由于截面面积小，就十分容易产生柱子和横梁之间的断裂，进而造成建筑的倾斜或者倒塌。

3.3 牢固性耐久性较差

在结构设计当中，最主要的衡量标准就是安全性能，同时，安全性能能够通过建筑是

否牢固来体现。但是在实际的结构设计环节当中牢固性问题常常被人忽略，因此，建筑的牢固性较差已经成为了当前中国结构设计的一大质量隐患。牢固性好耐久性之间存在着很大的联系，这两者构成了结构工程的寿命长短，耐久性和牢固性保证了建筑能够在正常的寿命内保持正常的使用功能。

在土木工程的建筑中，群众普遍认为耐久性材料中排第一位的就是混凝土，这种认可一直持续到了上个世纪七十年代末，一些发达国家观察到在某些特殊环境下，建筑会提前产生损坏的现象。，而在美国的港口建筑更是将损坏的时间缩短到了二十年三十年那，这让群众的认识有了新的变化。在中国，工程中因为混凝土的保护层较薄并且密实度不够，造成的钢筋时锈蚀、开裂的现象并没有引起重视。甚至是在发生了很多事故之后群众和有关部门依旧忽略了建筑的耐久性问题。在结构设计过程和建设过程中依旧是走着老路，包括一些地区新建立的立交桥和高速公路时并没有在结构设计上考虑到耐久性的问题。

3.4 安全设置水准差

造成中国土木工程的质量迟迟上不去并且安全性不高的因素还包括了我全设置水准低，这就让很多不法商家或者黑心施工队有机可乘，找到了工程安全规范的漏洞，造成了群众和国家的损失。在理论上，安全设置水准应当是监督结构设计良好的一项约束，但是通过实践调查笔者得知，安全设置规范并没有起到相关的约束或者监督作用。因此，我国的结构设计建筑就没有较高的质量，安全程度也不能达到，还造成了建筑质量有高有低，十分容易造成安全事故问题，缩短了建筑的使用寿命，群众和国家的利益收到了损失，尤其是在造成事故时，群众的人身安全岌岌可危。这些问题和现象早原因就是因为我国的土木工程结构安全规范远远低于一些发达国家的水准[7]。

造成我全设置规范水准较低的原因主要和我国建国之后的经济状况有关，因为在

建国之后，我国的经济水平一直得不到提高，同时一些计划也不完善。另一方面是因为当时设计的安全水准能够应对当时经济环境下的群众消费。然而，随着我国经济市场的发挥在那和群众生活水平的提高，原有的安全设置水准已经达不到要求，或者说原有的安全设置水准只能够满足基本的需求和低于以外的作用，但是我国想要再向前发展的话，就需要提高安全储备能力以及抵御意外的能力。另一方面也是为了能够缩小与先进国家的距离以及扩大可持续发展的范围。

4 解决方法

4.1 完善安全设计标准

所有的土木工程都应当严格遵守国家设立的各种规定，并且积极面对我国的技术标准与一些发达国家之间存在差距的事实，然后学习国外的先进技术。最重要的是要借鉴国外的技术标准，再结合我国的实际国情，制定出更加符合我国的完善的技术标准。同时，在改善安全设计标准时也对人员进行严格的管理。对于一些不合理的管理需要进行改动，以人为本，遵循科学道理，严格约束从业人员的注册一级机构的认证资格。同时，建立起第三方监督机构，提升考核结果的信服度。积极鼓励新兴技术的开发和创新[8]。

制定更加完善的安全设计标准的同时需要同时出台更加人性化且合理的管理措施。比如在设计或者建设的过程中发现不符合规定，或者达不到安全设计标准的行为可以向上级举报，再进行核实后给予一定的奖励。增加第三方监管的制度是为了增加安全设计标准的公平性、公开性、透明性。

4.2 提高员工专业性，确定构件截面尺寸

土木工程员工的选用和员工的专业性及个人素质将直接影响建筑的质量好坏。因此，在选择上，就要选择专业性高或者个人素质高的人员，需要该人员具备严谨、细致切富有责任感等特点，这样才能在源头上保证建筑的质量以及结构设计的安全性。对于原有的员工企业应当安排周期性的学习时间，并将学习重点放在设计计算理论当中，让员工加强理论知识的能够在以后的设计工作中做出更好的方案，防止设计人员漏掉一些地方，造成安全隐患。

还需要设计人员更加严谨，在面对图纸设计时能够仔细认真思考每一个设计环节防止出错。如果设计人员之间素质差距较大，那么就有可能在图纸的设计上质量不同意，对建筑的耐久性等特征造成不利的影响。而对于设计人员专业性的高标准还能够有利于确定构件截面尺寸，分清构造柱和承重柱之间的区别，合理运用结构[9]。

在土木工程中需要严格把握的截面尺寸的构件主要有柱、梁、板三种。柱尺寸的确定首先要进行中柱截面尺寸的计算，确定后再进行整个结构恒荷载、活荷载等数值的估算。梁尺寸需要以柱距为标杆，也就是说当柱距的数值一致时就能够保证跨梁、中柱连系梁等梁的尺寸相等。板的挠度等因素确定了板尺寸。

4.3 严格把握生产质量，遵守相关规范

以上的措施都是为了能够提高建筑成品，因此，在最后的检察环节就一定要严格把握好生产质量，也就需要企业在项目的研发中给予一定的重视。随着科技时代的迅速发展，计算机上的软件越来越能够运用在日常生活当中，尤其是其中的3D建模软件。在土木工程中，外观新颖独特，内部结构复杂的建筑在理论值的计算中往往十分困难，这就对于设计人员的计算能力和相关的专业知识提出了要求。这种建模软件的兴起也将模拟的结果和结构设计的安全性连接了起来。因此，在研发当中重视项目，将会对接下来的环节有积极

的影响，也就达到了严格把握生产质量的目的。

近几年，中国的经济市场飞速发展，这为建筑业带来了良好的发展前景，因此，建筑的质量和结构设计收到了更多的关注，相应的，我国也制定了一些强制性的规范条例。这些条例主要是为了保证整理的质量，并且提高产品的安全性，因此，在人员设计的过程当中就要遵循这些规范来进行方案的设计。如果再设计的过程中发现一些规定没有被制定没，那么就要及时的汇报给相关部门，由相关部门制定该项或者规定。对于在结构设计中不遵循规范的人员需要给予严厉的惩罚。

4.4 提高安全性概念，增强安全性管理

土木工程的工作是复杂而精确的工作，除了要求人员需要有丰富的专业知识之外，还需要工作人员有着严谨的工作态度。在工作当中，设计人员需要遵守相关的规范进行方案或者图纸的设计，并且需要周期性的对自己的工作进行总结和反思，这就间接性的加强了自身的安全型概念。同时，企业当中也应当加强员工的安全型概念，让设计人员了解到建筑抗震性能的重要性，深刻理解地震或者其他自然灾害的危害，为以后的工作提供思想指导[10]。

除了努力提高员工的安全性概念之外，企业内部需要制定相应的安全性管理。建筑的质量高低除了前期的建设之外还包括了后期的检测和维护。因此，需要定期的进行土木工程施工的全方位的安全检测，其中需要第三方监督者的加入，增强检查结果的透明性和可信度。施工队自身也需要加强自己的安全性管理，保证了建筑质量的同时树立自己的信誉度。

5 结语

安全性是土木工程当中最重要的性能之一，安全性的高低主要是由结构设计决定的，因此，设计人员需要意识到工作的严重性和重要性，相关的部门也应当对土木工程中的结构设计给予一定的关注，进而出台相应的规则或者。

土木工程建设的结构设计的安全性和国家的经济与投资息息相关，所以，在国家将设计进行统一标准化时，使用更加可靠的新技术与更加严格的安全性管理就可以保证土木工程建设的建筑的质量。同时对结构设计坚持“安全第一”的原则，有利于推动企业的未来发展，树立良好的企业口碑，提升社会稳定性。在建设过程中，良好的结构建设将有效地减少资源的浪费，减轻企业的负担，节约成本，提高盈利，促进我国经济市场的发展。另一方面，建筑的安全性高意味着建筑的耐久性更高，使用寿命更长，将更有利于适应我国现代化建设的需求，同时适应市场经济的快速发展。目前新型材料的出现让一些特殊的材料能够被运用到土工工程建设当中，将会促进行业的发展。

因此，研究结构建设安全性问题对我国的国民经济和经济发展都有着重要意义。

参考文献

[1]薛扬欣.土木工程结构设计安全问题分析及策略研究[J].建设科技.3013( 08一35).

[2]郝敏.浅谈土木工程结构设计中的安全性与经济性[J].黑龙江科技信息.3013( 09一35).

[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].黑龙江科技信息.3013( 03一15).

[4]张建辉.试析土术工程结构设计中的安全性与经济性田.四川水泥[J].2014.11:242.

[5]工丽明，李惠.探讨土术工程结构设计中的抗震研究田.中国建材科技[J]，2014.S1:206.

[6]梁倩，林红利，许龙.浅谈土术工程结构设计中实现安全性与经济性措施[J].四川水泥.2015.05:209.

[7]邹纯纯.浅析土木建筑工程结构的安全性与耐久性设计]J[.黑龙江科技信息.2012(13):236.

[8]高峰.土木工程建设中对建筑结构基础设计的探析[J].中国新技术新产品.2012(3):171.

[9]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].黑龙江科技信息.2012(13):215.

[10]杨振勇.土木建筑工程结构的安全设计探微[J].科技风.2011(1):149.

致谢

值此论文完稿之际，心中百感交集，心情久久不能平静。在此我衷心地感谢我的毕业设计指导教师。无论是在理论学习阶段，还是在论文的选题、资料查询、开题、研究和撰写的每一个环节，无不得到老师的悉心指导和帮助，是老师在我知识匮乏的时候，耐心、细致的给予我帮助。老师的高深的知识、高度的责任感、高尚的教师风范，都给我很大的感悟与敬佩。还要感谢在大学四年内对我谆谆教导的各位老师，从你们那里学到的东西是

我收益匪浅。我也向毕业答辩评审小组的各位专家、教授、老师们表示深深感谢。

四年漫漫求学路，有如白驹过隙，往事依然历历在目。我还要向这几年来帮助我、教育我、鼓励我的所有系部老师表示最真诚的谢意。在大学这令人留恋的时光里，你们不仅传授了做学问的秘诀，还传授了做人的准则。这些都将使我终生受益。

我也要衷心感谢帮助过我的室友、同学和朋友，是你们的鼓励、帮助使得我在大学四年内顺利度过各种困难。我更要感谢我的父母和家人，是您们的养育和支持使得我能顺利完成学业，我会用一生的时间来报答你们的养育之恩，不辜负您们的厚望。

最后，祝所有的老师、同学身体健康，事业有成！