土木工程结构设计中的安全性与经济性分析

【摘要】改革开放以后，国民经济发展突飞猛进、日新月异，带来了综合国力的逐步增强以及人民生活水平的逐步提高，随之而来的是大兴土木，建筑行业中土木工程项目与日俱增，如雨后春笋般增多。然而，这却伴随着频发的工程事故，例如在建造各种各样的建筑大楼、公路桥梁中事故频发，司空见惯。但是如此高危的工程项目不利于建筑行业的持续发展，耗损国家物资，还在时时刻刻威胁着人们宝贵的生命财产安全。由此凸显出土木工程结构设计的安全性在施工设计中至关重要的地位，随着经济的发展，经济性也成为及其关键的因素。作者将深刻剖析在工程项目中如何增强工程结构设计的安全性，并实现经济性的目标。

【关键词】土木工程；结构设计；经济性；安全性

一、对土木工程结构设计安全性与经济性的关系的论述

随着人们的经济生活水平的不断提高，在土木工程项目中建筑的经济性也成为项目设计人员需要考虑的关键因素。同时，还要考虑到土木工程结构的设计目标，即不仅能实现客户的基本的使用要求，还要保证建筑结构的安全。由此得出，要实现其安全性与经济性的均衡是项目设计人员必须面对的挑战。大量的实践经验证明，在项目设计中，如果失去经济性约束必然会拉大项目成品与投资之间的差距。例如，在混凝土结构设计和施工过程中，结构的安全性与经济性的矛盾尤为突出，主要体现在为确保其结构的安全性，必然会加强投资力度，二者不可兼得。在实施过程中，为了均衡两者，既满足安全性又满足经济性，需要通过材料质量的提升来得以实现，而非材料数量。因此，为了实现结构的经济性，设计人员要对材料进行综合的性价比评估。体现在建筑领域中，就是通过比较建筑的强度与建筑成本这一衡量尺度，来要求设计人员要在设计过程中协调经济性与安全性的关系。这同样适用于衡量建筑施工中钢筋使用的经济性。设计人员可采用抗压强度与材质密度交错搭配的形式来均衡二者的关系，从而提高整体的性价比。

二、实现安全性与经济性二者均衡的举措

（一）出台相关的法律法规，使结构设计规范化、标准化，并积极调动公众的参与度

事实證明，仅仅依靠设计单位和建筑公司来实现二者的要求是不可能的，还要政府参与进来才能实现繁荣发展。国家的支持，不仅涵盖人员物资等物质方面，还包括法律层面，比如出台相关的法律法规、技术标准、行业规范，辅以科研院所的相关投入。有了相关的标准及规范，可以对建筑企业设计和施工进行有效监督，使之按照行业标准运行，确保工程项目的安全可靠。与此同时，在确保安全性的基础上，在设计以及施工过程中，还应群策群力，集众人智慧，考虑各方的观点，吸取前辈同行的经验教训，最终为客户呈现更为科学的设计方案。

（二）不断提高设计水平，更新设计人员的知识体系

由于社会的不断发展，对工程项目的要求也日渐严苛，期待也日甚一日。这就需要设计人员不断充电学习，升级知识，学习并运用新的理论、理念、技巧。因为设计方法和理念在不断更新，这就要求设计人员不断地接受新事物、新理念、新知识来自我升级。设计人员在设计过程中，需要全面理解并领悟设计的理念和技术，并在实际操作过程加以运用和完善。例如，设计人员在设计工程项目时，需要提前选择并评估建筑材料，主要针对材料的安全性，之后做出精准的计算，以此确保项目结构的安全、顺利地施工。因此，设计人员为了不断构建与时俱进的知识体系，可以通过多种渠道和方法，如博览群书、网上查阅等，以期熟练掌握设计理论与方法，做到与时偕行、推陈出新。

（三）设计过程中需要及时监控计算流程

土木工程项目在投产前，需要对设计以及计算项目进行考核，一般情况下，都好达标合格。作者就近几年发生的工程事故的原因调查，发现很大部分是由于设计人员在计算小项目时的疏忽造成的。例如，长春某设计院在设计一座大桥时，出现了质量问题，工期未到时却发现桥体出现了裂缝。专家组进行细致调研后，发现设计人员忘记计算裂缝宽度，导致了桥体裂缝过宽。

（四）加强管理层面的干预

按照正常流程，工程项目的设计和施工需要公开招标来选择最优方案，对各方提供的设计方案要进行全方位的评价，选择最佳方案。筛选出的方案不仅要均衡二者的关系，还要兼顾美感。选择这种方案的益处是可以督促设计人员设计出兼顾经济性、安全性以及审美效果的全方位的设计方案，与此同时，也相应地降低了生产成本。

（五）根据情况恰当使用标准图

事实研究表明，使用标准图大有裨益，可以缩短设计人员的工作时长，降低出错率。然而标准图的适用却不尽相同，在小型项目中可以确保结构的安全可靠；而在大中型的项目中却效果不尽理想，因为它会相应地提高成本，风格保守，需要设计人员不断地改进完善来减少成本。这表明，标准图可以充分确保工程安全性，但在经济性方面的优势则不甚明显，需要不断地改进和更新。

结语

土木工程的结构设计对于工程质量而言，其重要性不言自明。为了保证工程质量，确保人们的生命财产安全，降低生产成本，降低不必要的损耗，设计人员以及政府需要共同努力来对工程机构进行深入研究和探索，以期实现经济性和安全性的双赢。

参考文献

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作者简介：成凯，邵阳学院，422000，1991.08.12，男，汉，湖南省长沙市，本科