土木工程结构设计的控制措施

潘海龙

摘要：土木建筑工程结构的安全设计事关重大，关系着工程的质量和使用寿命，因此要加强设计的重视。本文主要对土木工程结构设计的控制措施进行了相关探析，结合自身工作经验提出相关意见及解决方法。

关键词：土木工程；结构设计；控制

近年来，土木工程事故频繁发生，给国家造成巨大的经济损失，也给人民群众的生命和财产造成了巨大损失。虽然国家建委发出了质量终身责任制，并加强施工质量管理，事故有了显著降低，但由于设计的原因引发的事故比例却在呈现上升趋势。此外，因为设计师害怕承担责任，施工结构设计过于保守，也给国家造成了巨大的经济浪费。本文就这一问题作了以下浅要分析，希望可以有助于我国土木工程结构设计控制措施的完善。

一、土木工程结构设计存在的问题

（一）结构设计是结构防止破坏倒塌的能力保障安全，是结构工程最重要的质量指标

结构工程的安全性主要决定于结构的设计与施工水准，也与结构的正确使用（维护、检测）有关。工程的安全性主要决定于设计者的结构的设计，当然此外也有施工者的水准问题，也与结构的合理使用与维护、检测紧密相连。目前，建筑部门关于土建结构工程设计的安全管理水准较低，而国际上同类规范较高，出现事故较少，即使出现重大天灾人祸，损失也较轻微。我国土建结构工程设计规范的欠缺就表现在牢固性方面差，结构构件没有足够的承载能力。结构的整体牢固性是建筑安全的保障，是土木建筑工程结构的安全设计的第一要考虑的问题，安全设计，即便建筑局部出现损坏也不会引起其它部分损坏甚至大范围连续破坏倒塌造成极大的损失和悲剧，这是安全设计应具备的最基本的能力。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，然而由于土木工程结构设计在我国起步晚，发展比较落后，在实际操作中出现了很多问题。

（二）主要体现在以下几方面

1.工程设计规范的安全设置水准偏低。对土建结构工程的设计来说，结构的安全性主要体现在结构构件承载能力的安全性、安全系数范围的定位、结构工程的整体牢固性与结构工程的耐久性等几个方面。我国土建结构工程的设计规范的安全设计及设置水准，总体上要比国外同类更规范。这使得在工程施工中难以按照实际的去施工，是导致施工质量低的根源。

2.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，很多工程的整体性差，因火灾、地震、人为破坏而造成的整体倒塌令人瞩目，尤其是在地质情况复杂、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，造成的问题十分普遍，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，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。

二、加强木工工程安全性和耐久性控制措施

（一）改善我国土建结构工程的安全性与耐久性，是符合社会发展和社会稳定的基本要求。总的来说土木工程结构设计的问题需要引起国家有关部门的重视：建议国家及相关研究单位或机构，强化对混凝土工程耐久性及对特殊环境状态下耐久性的基础理论研究，并制定技术规范和有关法规标准及监督措施；科学的编制相应的技术标准，对于土建结构工程的检测与评估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与常设机构；完善土建结构工程使用阶段的正常检测与维护机制，强化结构耐久性和使用寿命的概念和意识；用科学的管理手段把握和约束从业人员的注册和从业机构的资质的认证，规范土建结构工程安全性及耐久性的管理体制，学习发达国家先进经验和技术，以人为本，注重人性化管理与科学管理相结合，逐步淡化技术规范条文的强制性质，并鼓励科技创新和技术进步；合理制定和设置土建结构设计的安全及耐久性水准，主管部门、研究机构实事求是组织论证，在建筑结构的安全设置水准上，建议集思广益，收集不同意见，使规范具有实实在在的科学性先进性和可操作性。

（二）从具体而言可以从两方面进行考虑

1.设计的安全性。①从管理上保证设计的安全性。选择资质等级高、实力强、管理先进的设计单位，掌握最先进的设计理论及设计方法，拥有最先进 的设计设备，其设计人员素质较高，设计经验比较丰富，其设计成果质量往往也很高。②加强理论学习，熟练掌握设计计算理论及方法，提高设计素质设计人员对设计理论设计方法的掌握程度直接影响设计质量。③ 设计计算不漏项一般来说，设计者考虑到的设计计算项目都能满足安全要求。對几起设计事故的分析表明，设计事故多数是由设计者疏忽而漏掉某个项目引起的。所以在设计时要认真对待，对于每一部分的数据都要认真核对。④设计图纸要详细。由于施工人员素质差异很大，设计者应该本着吃苦耐劳、严谨细致的态度对某些细节详加说明以便于不同的施工者都能理解图纸的意思，能够严格按照图纸进行施工，从而避免因图纸的问题造成的工程质量事故。⑤加强过程监管发现问题及时修改设计。设计文件审核实施后，设计单位与施工单位要保持联系，及时纠正施工人员的理解错误，对发现的问题要及时核对设计，发现错误及时改正。对施工人员提出的建议，要给以足够的重视。

2.设计的经济性

①从管理方面促进设计的经济性。通过招投标，并对设计方案进行评比、论证。在确保安全的基础上，重点考察经济性，兼顾美观等，优中选优。这样会促使设计单位尽可能拿出最经济的设计方案，为国家节约开支。

②不要一味采用标准图。采用标准图能大大降低设计工作量，加快设计进度，减少设计错误。但由于没经过计算，为保证安全，只好采用高标准系列，这样容易造成成本超支。设计人员应有吃苦耐劳的精神，对可能压缩费用的地方进行仔细核算，在保证安全的基础上，争取拿出最经济的设计方案。

③ 注意减少多参数设计时的安全累积。钢筋混凝土结构构件设计是个多因素问题，涉及材料选择、截面形状、尺寸、钢筋用量、合理布置等，所以，对于同一荷载，设计结果并不惟一，但必须满足构造和强度要求。在此基础上，应该使构件美观经济。

④ 协调相关部门关系，克服本位主义，以大局为重一个工程往往与其他单位发生关系，比如提供数据、拆迁等。如果这些单位能以大局为重，积极配合，将大大减少工程费用。

三、结语

土木建筑工程结构的安全设计事关重大，关系着工程的质量和使用寿命，因此要加强设计的重视，保证工程的施工质量。要想获得施工质量的保证，要想得到工程设计的安全，土木建筑工程结构方面的设计是重中之重，它是整个建筑过程中最重要的环节，不仅关系着建筑水平的高低，还关系着人们生命财产的安全和国家基础事业的发展。

参考文献

[1]程芸.试论土建结构工程的耐久性与安全性[J].山西建筑.2008

（作者单位：南京大凯工程技术有限公司）