土建结构工程的安全性与耐久性

刘浩

摘要：我国的经济突飞猛进，尤其是建筑业更获得了长足的发展。大规模的建筑物拔地而起，推动了社会文明的进程并促进了建筑技术的发展。在这个过程中，人们越来越重视土建结构工程的安全性与耐久性。它是否得到有效的保证是我们探讨亟待解决的重大问题。本文主要对土建结构工程的安全性与耐久性进行了分析和探讨。

关键词：土建结构工程；安全性；耐久性

中图分类号：C35文献标识码： A

一、土建结构工程的安全性

结构的安全性指在各种情况下结构防止发生破坏倒塌与保护人员免受伤害的能力，对于结构工程来说是首要的质量指标。安全性主要由结构的施工和设计水平决定，同时也和结构的正确使用有关，土建工程建设法规和技术标准的合理运用与设计又与结构的正确使用相联系。

1、构件承载能力的安全设置水准

对于结构构件的安全水准关系有两个因素关系最大：规范规定的结构所需要承受的最大荷载，就办公楼而言，我国规范自1959年以来均规定楼板允许承受的最大活荷载是150kg/m2（新的规范将改为200kg/m2），而英国、美国则分别为250kg/m2与240kg/m2。规范所规定的材料强度分项系数和荷载分项系数的大小，后者是需要计算荷载对于结构构件的影响时，在荷载标准值上加以一个放大的系数；前者是计算结构构件的固有承载力时，将一个缩小的系数加到构建材料的强度标准值上，这些值表示的系数，就是所谓的安全系数，在安全系数设计方法中，安全系数表现了安全储备所需的“量”；安全系数在可靠性设计方法中被称之为分项系数，体现着一定的可靠指标还有名义失效概率.安全度与安全系数及分项系数成正比。

2、结构的整体牢固性

不但结构构件需要很好的承载能力，而且结构物还应有整体的牢固性。整体牢固性主要是指结构发生局部损坏，但未发生大范围倒塌的能力，换一种说法讲是结构能适应与其不相称的损坏。整体牢固性主要是依靠结构优良的延性与足够的冗余度，用以预防地震、火灾等自然灾害或人为因素导致的巨大灾难，尽量减轻灾害所造成的损失。

3、结构的安全耐久性

我国的土建结构施工与设计规范，着重于各种荷载条件作用下的对于结构强度的要求，另一方面却对环境因素的作用（如土中不利化学物质侵蚀）之下的结构耐久性要求不那么看重。混凝土结构因混凝土腐蚀或钢筋锈蚀而引起的结构破坏进而产生的安全事故，其严重程度较之于因结构构件承载力安全水准设置偏低所带来的危害要远远超过，故此这个问题应当引起我们格外的重视。我国的规范规定的其他与耐久性有关的要求，例如保护结构免遭侵蚀的混凝土保护层的最小厚度与混凝土的最低限度强度等级，都明显比国外规范要低。损害结构承载力的安全性只是耐久性不足的后果之一；同时为了提高结构耐久性与延长使用寿命，增加结构其构件的安全设置水准也是一个行之有效的方法。

4、调整结构安全设置水准的不同见解

因为一些历史原因，我国与结构设计相关的安全设置水平相对较低。但是，通过国内土建人的不懈努力，这些较低的安全水准基本满足了当时国内的生产生活水平，经受住了时间的考验，这是不可磨灭的成就；另一方面，我们需要清醒地认识到，因为安全储备不足而引起的相应抵抗突发事件、超过既定安全设置水平的荷载作用能力不足。毫无疑问提高现有的安全设置水平对于减少事故的发生和增强建筑物抵抗灾害的能力有重要的作用。现如今在中国发生的许多重大安全事故，主要原因都出在“人”的因素上。为此，基于客观条件的变化，有必要，有理由提出新的、更加严格的安全设置水平，为现在正在进行中和将来为进行的工程奠定坚实的安全保障，满足未来社会的生产生活需要。

二、土建结构工程的耐久性

土建结构工程的耐久性指的是在设计的使用期限内，结构自身保持正常使用功能的能力。它与使用寿命密切相关，包括结构的适用性和安全性，而二者之间更多体现的是适用性。

很长一段时间内，混凝土一直被当作一种耐久性很高的材料。直至70年代末，一些发达国家才慢慢发现了之前建成的基础设施在较为恶劣的环境中出现过早的损坏。我国在80年代也进行了一些调查，发现很多仅使用了25至30年的工业建筑急需进行大修，处于更恶劣的环境中的建筑寿命仅为15至20年。对于民用建筑和一些公共建筑使用环境相对要好，寿命可以达到50年以上，但是对于这些建筑物上的一些特殊构件，如雨罩、阳台等寿命仅为30至40年。与水接触密切的工程（港口、桥梁等）表现出的耐久性更为严峻。很多原因都会导致混凝土结构建筑物的耐久性问题加剧，例如混凝土在进行质量检测时常以单一的强度标准进行衡量，导致水泥工业过分追求水泥的强度，水泥细度增大，过分提高早强的矿物成分；施工单位过大加快施工进度，尤其政府对施工单位施加不适当的影响；我国大气污染急剧加快，酸雨面积超国土面积的30%。

1、土建结构工程的耐久性现状

大多数土建结构由混凝土建造。混凝土结构的耐久性是当前困扰土建基础设施工程的世界性问题，并非我国所特有，但是至今尚未引起我国政府主管部门和广大设计与施工部门的足够重视。重视混凝土结构的耐久性是可持续发展的需要。生产混凝土所需的水泥、砂、石等原材料均需大量消耗国土资源并破坏植被与河床，水泥生产排放的二氧化碳已占人类活动排放总量的1/5-1/6，而我国排放的二氧化碳量已居世界第二。我国现在每年生产5亿多吨水泥，与之相伴的是年耗20多亿方的砂石，长此以往实难以为继。延长结构使用寿命意味着节约材料，而耐久的混凝土一般又应是水泥用量较低和矿物掺合料（工业废料）用量较高的混凝土，所以耐久的混凝土正适应环境保护的需要。

2、土建结构工程在使用阶段的正常维护和检测

在使用阶段的对于土建结构工程的维护和检测等措施，对于结构的使用寿命与耐久性是至关重要的，对一些在不利气候条件下的施工来说更为重要。因此为了让结构的耐久性和安全性有保障，定期的维护和检测对于一些完工之后的工程来说是必须的。虽然对于结构工程，我国有相应的施工与设计规范，但是规范是文字的，并没有具体的操作过程。有一些倒塌的工程事故，07年发生在青海省西宁市的边坡坍塌事故，就是由于该施工单位在没有进行地质灾害危险性评估的情况下盲目施工造成的。一些国家对于可能危害公共安全的建筑工程与项目，类似桥梁隧道等公共工程，有明文规定必须进行定期检测；即便是建筑物的外墙面砖与玻璃幕墙等建筑部件，因为它们发生坠落时容易伤害到公众，也有明文规定必须进行定期检测。而我国因为施工管理体制不健全，管理水平低，不仅管理人员水平相对不足，而且施工人员的施工水平也差强人意，因此种种，总是有大大小小的施工隐患在工程建设过程中存在，综上所述，在法制上确立严格的施工工程定期检测的要求是必须的。即使已经有出台了施工个人与单位需对工程终身负责的责任制，在实际施工过程中仍然会存在这样那样不负责的情况，当前相关法规的操作性不强。居安思危，对于防范施工事故最好的手段还是提高人民对于安全事故严重性的认识，预防为主，再辅以其他手段，例如定期检测等及时发现和处理问题。

三、结束语

当前建筑行业得到了大力的发展，然而，在发展的同时也存在很多问题，当中也存在一些不稳定的因素。因此，在发展当中会造成一些损失，对此，必须要确保工程的耐久性和安全性，它是保证土建结构工程质量最重要的基础指标，也是提高经济效益的保障。

参考文献：

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