土木工程结构薄弱处探究

（合肥水泥研究设计院有限公司 230051）

当前，我国土木工程行业的发展已经步入了一个崭新的发展阶段，尤其是步入21世纪之后，我国在土木工程的建设发展中，逐渐发展成为了世界性大国。伴随大量的工程建筑的兴建，其中对工程建筑的稳定性和安全性的要求也在不断的上升。建筑材料在长期性的环境气候的作用下，建筑材料的使用寿命不断下降，进而形成了建筑材料的实际抗压性能有着不同程度的下降，使得建筑结构上的安全性受到了比较大的威胁性。在建筑体外部荷载产生变化或者是受到了突然性的荷载过大的时候，很有可能会出现比较严重的损坏，严重时候会造成建筑结构坍塌的重大事故。因此，我们必须要对土木工程当中比较薄弱的环节进行分析和研究，提出有效的加固措施来保证建筑体的整体稳定性，这对保证我国土木工程的未来发展有着至关重要的作用。

1 土木工程结构安全事故产生的主要原因

以韩国首尔瑞草地区发生比较严重的三丰百货大楼倒塌事故为例，从楼体的顶部出现了局部垮塌时候，上层的建筑重物掉落在第五层楼层上，造成了五层楼体的支柱不堪重负，形成了一种连环性坍塌事故，直至垮塌到了地下室。我国建筑体结构相关研究人员，针对韩国此次建筑体坍塌事故进行了分析和总结，从中可以看出建筑体由于受到了荷载的变化、建筑材料退化以及环境作用问题的影响，造成了楼体中一块承载节点的承载力不足，在后续的维护工作过程中，带来了支点荷载量和不断上升的交通流量以及在垮塌事故发生当天对该支点的错误修补，加重了建筑体薄弱环节的节点板失效，进而产生坍塌的状况。

对该楼体倒塌实例的分析可以看出，造成土木工程结构坍塌事故的原因是多样化的，总结性来讲可以具体的分成两种形式：第一，不可阻抗性因素，主要包含了地震、供水、飓风以及火灾等自然灾害，这些灾害通常是不受人类控制的；第二，可阻抗性因素，其中主要包含了对建筑结构的设计方面因素、施工质量方面、对建筑体的运营管理方面因素。因为在建筑设计方面的原因，造成建筑出现坍塌原因主要包含了：对建筑结构性质认知程度不够，建筑设计理论不成熟，对建筑空间受力分析规律不了解等方面原因，造成了建筑体整体稳定性低下；在施工方面原因主要包含了：对施工材料的选择错误，存在偷工减料或者是使用不符合质量标准的施工材料，施工工艺错误和粗糙等[1]；在建筑后期运营管理方面的原因包含了：对建筑结构改造或者加建以及拆除工作当中，由于施工方案不符合标准以及施工方式错误等，造成建筑体部分的支柱或者是构件的损坏，也是造成建筑垮塌事故的主要原因。

2 土木工程结构薄弱处的分析与探究

在土木工程的修建过程当中出现的薄弱处主要原因就在于结构内部出现损伤，同时也是建筑体长期积累下来的损伤因素之一。随着建筑体结构在长时间的运营和管理过程中，经常会处于各种环境状态下，其中就包含了暴晒、暴雨、有害气体等等，这些方面的因素会出建筑体产生一定的侵蚀现象。在经过长时间的累积之后，建筑体就会产生结构薄弱处问题，其中常见的建筑薄弱处有钢筋的锈蚀、混凝土的开裂和脱落，在受到了建筑体材料本身老化现象的影响，建筑材料当中的各项技术性指标，比如弹性模量和建筑强度等，也会随着时间的推移而慢慢变低，进而表现出建筑体损伤的状况越来越严重。长期积累下来的损伤会造成建筑体整体架构的承载能力下降[2]。

识别建筑体结构损伤方面的问题可以具体分成两大类，一方面为正问题，也就是通过对建筑体结构实施无损检测，或者是对建筑体实施微破损检测所取得的建筑受到环境侵蚀以及老化现象的影响问题，通过这种方式主要是从正面上直接去寻找建筑结构当中出现的损伤问题，需要使用大型的测试仪器和比较有施工经验的现场工程师进行指导，并且还需要对其中一些大型的结构全部检测完成需要相当大的人力和物力的消耗，并且这种建筑结构的内部出现损伤是很难检测出来的[3]；另外一个方面为反问题，也就是通过对建筑结构整体功能的响应性，来对建筑结构内部产生损伤位置与损伤程度进行分析，这种方式属于一种传统形式的损伤识别范围，依照建筑体结构系统所表现出来的识别范畴，依照结构反应出来的数据参数，对建筑结构损伤的程度进行表现。但是因为建筑结构响应测试比较难以完成，并且会受到噪音干扰性比较大，这种方式在具体的运用过程中会受到一定的限制性，一方面通过对建筑现场的监测参数来对建筑支点的承载力进行分析，另一个方面通过数据识别的方式来对建筑结构进行识别，将二者之间进行比较，可以通过建筑结构中具体的损伤程度，以此来确定建筑结构出现损伤的情况。

在对土木工程结构薄弱处进行认定的另外一个因素是建筑体结构上的荷载效应产生，在结构荷载效应方面依照实际的变化可以具体的分成以下几个方面：结构体整体性的荷载变化。建筑结构会伴随着使用年限的增加，在其具体的使用功能以及最初的设计要求方面会产生比较明显的转变，其中对一些重型施工设备的有效使用，都会对建筑体的整体受力产生一定的影响，比如：在工业厂房的修建过程当中，因为生产线要求变更、重型的机械设备在安装过程中对整个厂房的结构负荷造成了比较严重的影响；还有的是在桥梁的设计施工当中，因为车流量的不断上升，并且重型的机械卡车越来越多，在初期设计桥梁的时候并没有考虑到会有现在重量的卡车通过，因此桥梁在受到了较大的重型卡车通过的时候，就会产生重量负载过大的现象。对于内重力的分布，一方面来讲是因为建筑结构上的荷载并不是非常均匀的，特别是在活荷载方面，其中实际的荷载数值会和设计中的数据差异很大，其中绝大部分的土木工程的结构都为超静定结构，而超静定结构的内力分布式通过建筑结构具体构建的刚性强度来决定的[4]。

3 结束语

本文通过对土木工程结构薄弱处的分析和探究，从中可以看出土木工程在修建过程当中出现的薄弱处主要原因就在于结构内部出现损伤的情况，在受到不可阻抗因素产生的结构稳定性问题相对比较少。而有效的提升土木工程的结构稳定性，对人们的人身财产安全以及社会的稳定发展起到了保障性作用，因此，在土木工程施工中，需要对结构薄弱问题引起足够重视，并加以严格控制。

[1]李怡坤.土木工程建筑中混凝土结构的施工技术探讨[J].工程技术研究,2017,10:78-79.

[2]吴桐.“土木工程结构创新性与稳定性国际会议”汉英交替传译实践报告[D].吉林华桥外国语学院,2015.

[3]刘怀挺.提高土木工程结构设计中的安全性及经济性的方法分析[J].城市建设理论研究(电子版),2017,06:147-148.

[4]赵素艳.土木工程结构的性能监测系统与损伤识别方法研究[J].工业技术创新,2016,0302:266-268.