浅谈土木工程结构设计中的安全性与经济性

王天明

辽宁省建筑设计研究院有限责任公司 辽宁沈阳 110005

1 土木工程结构设计安全性与经济性的关系

确保建筑主体能满足应用要求并跟安全性需求相符是土木工程结构的设计目标。随着经济的快速发展，在土木项目中建筑的经济性也占据了重要位置。所以，平衡二者实施设计是在市场经济发展中对建筑结构设计的重要要求。实践可知，没有经济性约束的设计会导致设计结果和投资限制的距离增加。如在设计中混凝土结构为了保证结构安全可靠依照标准实施设计与计算，从设计与施工中发现，提升结构安全性会使投入成本增加，就是安全性和经济性是互相矛盾的两个主体。当前的混凝土结构设计标准中，关键是通过提升材料质量增加安全功能，而不是通过材料数量的增加来提升安全功能。在这种要求下，综合经济性要求，设计者要对材料的性价比实施考量。衡量经济性的关键指标是建筑的强度和成本的对比。在这种要求下，平衡结构的关键根据变成了是经济性和安全性，在现实的操作中要实施协调。像在设计混凝土构造中，衡量钢筋的经济性指标，混凝土结构经济性与安全性运用详细的价格和强度比来体现。在设计中配筋方式能使用高强度、低密度的配筋或使用低强度、高密度，这样来对经济性和安全性之间的关系进行调整，综合思考结构本身的方式从而选择相对协调的混凝土结构设计模式，以此得到相对好的性价比[1]。

2 土木工程结构设计安全性控制措施

2.1 完善结构设计标准规范

就目前的情况而言，土木工程在结构设计的过程中并没有一个严格的规范标准。设计人员在进行设计时主要的参考一句是常见的施工安全隐患以及以往的设计经验。这样的做法会导致设计人员在设计的过程中考虑不周全，细节处理模糊，从而给工程埋下安全隐患。对于突发事件和偶遇事件更是没有一个可以参考的标准依据来制定相关的应急预案，使结构设计方案缺少了灵活性和实用性。

解决该问题最好的办法就是完善相关的土木工程结构设计标准。结合以往的经验总结，对现有的设计相关标准进行优化和完善，并且建立起相关的规范化体系，是设计人员在设计的过程中有章可循，对于可能出现的突发事件也能有预判，并且提前做好相关应急措施。

2.2 更新结构设计理念

随着社会的发展，人们对于土木工程的要求不再仅仅停留在使用层面，对于工程的美观性、实用性、耐久性等都有了更高、更具体的要求。传统的土木工程结构设计已经无法满足这一需求。为了与时俱进，保证土木工程的安全性，设计人员在进行结构设计的过程中，必须要引进新的设计理念和设计技术，来弥补传统设计理念中的不足，在保证土木工程结构安全的同时，满足人们的要求。

同时，在日常的生活和工作中，设计人员也需要有意识的去学习先进的设计理念，更新自己的知识储备，掌握最新的建筑技术，以保证在进行结构设计的过程中能够思路清晰，逻辑完整，充分考虑到各方面的因素，对土木工程的结构进行科学合理的设计，是土木工程的结构设计符合相关的安全标准。

2.3 提升设计人员安全意识

在进行土木工程结构设计的过程中，设计人员不仅要考虑到结构的现代性、科学性，更重要的是要考虑到结构的安全性。采取现代化的设计理念和设计模式固然重要，但是没有安全的支撑，再先进的技术和理念都是枉然。因此，有关企业和部门要注重对设计人员安全一时的培养，定期开展相关安全培训，设计人员也要有意识的提升自己的安全素养，将安全意识渗透到每一个环节的设计中，以提升土木工程结构设计的安全性。

2.4 做好准确设计说明

对于已经完成的设计方案中涉及到安全的重点部分，设计人员应该对该部分的结构、设计理念以及施工要求进行准确详细的设计说明，以保证在施工的过程中不会发生曲解设计意图，擅改设计工艺的现象，以保证工程的安全性。

3 土木工程结构设计的经济性控制措施

3.1 以安全性为基本前提

实现土木工程的经济效益最大化固然重要，但安全性才是土木工程结构设计的基本前提。因此在进行土木工程结构设计的过程中，一定要保证工程的规范化和标准化，不能本末倒置，为了追求经济效益的最大化而牺牲土木工程结构的安全性和可靠性，这样做出来的经济优化方案是不科学的。必须在保证土木工程结构安全的基础上做出来的经济优化方案才有实施的价值。

3.2 合理选择土木工程结构类型

土木工程的结构类型很多，设计人员在进行设计的过程中，不能生搬硬套或仅仅根据以往的经验，什么样的工程就必须用什么样的结构类型。而应该根据这个工程的具体要求和实际情况，再结合相关标准来对结构类型进行选择，在符合标准的情况下合理进行规模和数量上的裁剪，以实现经济效益的提升。

3.3 恰当的选择土木工程结构材料

材料也是土木工程结构中的大头，要想实现工程的经济效益最大化，对于材料的管理和控制也是非常重要的。设计人员在进行设计之前首先要对符合该项目建筑要求的相关材料进行充分的调查了解，熟悉材料的市场价格和各方面性能。然后才能在符合设计标准的基础上选择价格合理、质量过关的材料。对于可以由信心绿色环保材料进行替代的材料。

总而言之，在土木工程中，结构设计工作本来就比较复杂更具挑战。作为我们只有把重点放在安全性和经济性两个方面上进行分析，才会提升土木工程结构设计的经济性效果。对结构设计安全性和经济性进行考虑分析会使结构应用价值得以提升，研究它对于土木工程具有深远意义。