【摘 要】 隨著我國土建工程逐漸普遍，各種先進技術(shù)的使用，使得人們對土建工程結(jié)構(gòu)的安全性與耐久性有了更高的需求。土建工程結(jié)構(gòu)的安全性與耐久性屬于衡量建筑質(zhì)量的一個重要指標，因此必須加強對這方面的重視，必須做好相關(guān)的設(shè)計工作?；诖?，本文就土建工程結(jié)構(gòu)安全性與耐久性設(shè)計進行了分析，首先對土建工程結(jié)構(gòu)的安全性進行了分析，其次分析了土建工程結(jié)構(gòu)的耐久性，最后提出了有關(guān)土建工程結(jié)構(gòu)安全性與耐久性設(shè)計的建議，希望對相關(guān)事業(yè)有所幫助。

【關(guān)鍵詞】 土建工程 結(jié)構(gòu) 安全性 耐久性 設(shè)計

有關(guān)研究表明，我國目前的土建工程結(jié)構(gòu)與國外相比，存在著很大的差距，不管是房屋建筑、水利項目，還是橋梁工程等，它們在結(jié)構(gòu)整體安全性與耐久性上都比不上國外同類水平。由于我國土建工程結(jié)構(gòu)在安全性與耐久性上存在一定不足，導(dǎo)致了較大的人員傷亡事故，這就使得相關(guān)部門加強了土建工程結(jié)構(gòu)安全性與耐久性的關(guān)注。為了提高我國土木工程結(jié)構(gòu)安全性與耐久性，相關(guān)部門進行了一些研究與探索，在一些方面進行了改善，并且完善了相關(guān)法規(guī)標準與規(guī)范及管理制度，同時加強了結(jié)構(gòu)的設(shè)計，提高了施工技術(shù)水平，從而最大化提升了我國土木工程結(jié)構(gòu)安全性與耐久性。

1 我國土建工程結(jié)構(gòu)安全性分析

土建工程結(jié)構(gòu)安全性指的是防止建筑倒塌的能力，同時也是工程結(jié)構(gòu)質(zhì)量最為重要的指標之一。總的來說，對于土建工程結(jié)構(gòu)的安全性而言，主要取決于結(jié)構(gòu)設(shè)計及施工水平，同時還與結(jié)構(gòu)的正確使用有關(guān)（這里也包含了維護與檢測等）。本文將從以下幾個方面來探討我國土建工程結(jié)構(gòu)安全性問題：

1.1 結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載能力安全性

和結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載能力安全有著莫大關(guān)系的因素主要有兩個，其一為結(jié)構(gòu)需要承受的荷載，即荷載標準值；其二為荷載的分項系數(shù)和材料強度的分項系數(shù)。這兩個因素之間的用量值所表示的系數(shù)在很大程度上體現(xiàn)出了結(jié)構(gòu)構(gòu)件在給定的標準荷載作用下的實際安全度，若其安全系數(shù)或者分項系數(shù)表現(xiàn)得越大，那么其安全度就越高?？傊?，土建工程的結(jié)構(gòu)構(gòu)件本身所具備的承載力大小和材質(zhì)共同決定了土建工程結(jié)構(gòu)的安全性。

1.2 土建工程結(jié)構(gòu)整體牢固性

土建工程結(jié)構(gòu)除了要具有足夠的承載力之外，還應(yīng)具備整體牢固性，這種牢固性指的是結(jié)構(gòu)若出現(xiàn)了局部破壞也不會造成大范圍的連續(xù)破壞倒塌。結(jié)構(gòu)牢固性的實現(xiàn)需要依靠結(jié)構(gòu)必要的冗余度與良好的延性，以此來應(yīng)付爆炸與地震等災(zāi)害或者人為差錯導(dǎo)致的嚴重后果，盡量減少不必要的損失。比如說唐山大地震導(dǎo)致的巨大災(zāi)害出了與地震自身有關(guān)之外，還與當?shù)氐姆课萁ㄖY(jié)構(gòu)缺乏了整體牢固性有著莫大的聯(lián)系；又如2001年石家莊發(fā)生了一起故意破壞的惡性爆炸事件，某住宅樓因為土炸藥爆炸而導(dǎo)致了墻體局部產(chǎn)生損壞，繼而使得整棟樓發(fā)生了連續(xù)的倒塌，通過分析后得知這也是因為房屋結(jié)構(gòu)在設(shè)計時缺乏牢固性所致。

1.3 結(jié)構(gòu)耐久性

我國以往的土建工程在結(jié)構(gòu)設(shè)計及施工上，著重考慮的是結(jié)構(gòu)強度滿足各類荷載的需求，而忽視了由于外界環(huán)境作用而對結(jié)構(gòu)耐久性的需求。相關(guān)的安全事故表明，混凝土結(jié)構(gòu)由于鋼筋的銹蝕或者混凝土的腐蝕而引發(fā)的結(jié)構(gòu)安全事故，造成危害往往比結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力的安全水準設(shè)置不足引發(fā)的危害還要嚴重。換句話說，我國對于結(jié)構(gòu)耐久性的相關(guān)規(guī)范要求，比如說鋼筋銹蝕保護設(shè)置的混凝土保護層最小厚度及最低強度等級等，都明顯低于了國外的最低標準。因此，提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力的安全設(shè)置水平，在一定程度上也能促進結(jié)構(gòu)耐久性及結(jié)構(gòu)的使用壽命。

2 土建工程結(jié)構(gòu)的耐久性分析

土建工程結(jié)構(gòu)的耐久性和工程的使用壽命聯(lián)系密切，屬于建筑物在使用期內(nèi)結(jié)構(gòu)保持正常功能（包括結(jié)構(gòu)安全性與結(jié)構(gòu)適用性）的能力。目前土建工程結(jié)構(gòu)的耐久性現(xiàn)狀主要表現(xiàn)為：

2.1 國外相關(guān)分析

上個世紀七十年代末，一些國家的科研人員發(fā)現(xiàn)了以前混凝土基礎(chǔ)設(shè)施工程在某些環(huán)境下容易出現(xiàn)過早的破壞。這里以美國為例，在大部分的混凝土建造的基礎(chǔ)設(shè)施或者港口工程中，其建成之后約20～30年便出現(xiàn)了劣化。據(jù)美國在1998年的一份土木工程學(xué)會材料分析，他們在處理國內(nèi)的基礎(chǔ)設(shè)施工程問題上耗費的金額約為1.3萬億美元，其中僅僅是修理或者更換公路橋梁等項目的混凝土工程就得耗費大約800億美元左右?？偟膩碚f，發(fā)達國家在混凝土結(jié)構(gòu)耐久性方面投入了大量的科研經(jīng)費，同時也采取了大量的積極應(yīng)對措施，比如說加拿大安大略省為了應(yīng)對冰鹽侵蝕及凍融損害，便將混凝土保護層的最小厚度從上個世紀50年代的2.5厘米逐漸調(diào)為了4厘米、6厘米，以及現(xiàn)在的7厘米及以上；同時混凝土的強度最低等級，也從C25調(diào)到了如今的C40。

2.2 國內(nèi)相關(guān)分析

一直以來，大部分人群都覺得混凝土材料十分耐久實用，而我國很多土建工程幾乎都由混凝土建造而成，可實際上混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性問題一直困擾著世界各國土建工程基礎(chǔ)設(shè)施，而其在我國的重視程度還沒有得到足夠的加強。我國在上個世紀八十年代，出現(xiàn)了一項調(diào)查，其顯示出了我國大部分的混凝土建筑工程在使用了25～30年之后就需要大修，而一些環(huán)境惡劣的建筑物則僅需15～20年的時間就需要大修，其余一些使用環(huán)境較好的諸如公共建筑與民用建筑，則能維持在50年及以上。總的來說，我國橋梁及港口工程項目等基礎(chǔ)施工項目面臨的耐久性問題十分嚴峻，其中一些由于混凝體的保護層太薄及密實性較差，就導(dǎo)致了其在使用幾年之后出現(xiàn)了混凝土的開裂及鋼筋的銹蝕等，這嚴重影響了該建筑物的使用。比如說我國京津地區(qū)的城市立交橋，冬天由于大雪覆蓋的原因，為了道路通暢便需要灑除冰鹽及冰凍作用，這就使得立交橋在使用了十幾年之后便會出現(xiàn)問題，某些只能限載，有的則選擇了拆除或大修。過去，我國在鐵路隧道建設(shè)中，其初砌材料一般選用的是強度較低的混凝土（C15），使得抗?jié)B性不強、密實度較低，容易被地下水及機車廢氣侵蝕，最終導(dǎo)致了大量的開裂與滲漏。由此可見，土建工程結(jié)構(gòu)耐久性問題愈發(fā)嚴重，已經(jīng)迫切需要進行改善與提高，而相關(guān)建筑部門就應(yīng)吸取教訓(xùn)，采取相關(guān)的解決措施，以此避免類似隱患的出現(xiàn)。

3 加強土建工程結(jié)構(gòu)安全性與耐久性的設(shè)計策略

3.1 制定相關(guān)的設(shè)計規(guī)范與標準

我國以往的建筑行業(yè)相關(guān)設(shè)計規(guī)范與標準與國外先進國家相比，存在著很大的差距，基于此我國相關(guān)建設(shè)部門就應(yīng)制定更加科學(xué)詳細的設(shè)計規(guī)范與標準，加強對土建工程結(jié)構(gòu)安全性與耐久性的重點審查，并且明確設(shè)計的安全性與耐久性要求，加大混凝土工程耐久性基礎(chǔ)理論的研究力度，開拓出屬于我國特色的土建工程結(jié)構(gòu)安全性與耐久性設(shè)計體系。此外，在結(jié)構(gòu)安全性與耐久性相關(guān)規(guī)范與標準中還應(yīng)提出必須對工程進行檢測與評估等，以此促進土建工程結(jié)構(gòu)安全性與耐久性的提高與進步。

3.2 加強土建工程結(jié)構(gòu)安全性與耐久性的檢測和維護

當前，由于在基礎(chǔ)設(shè)施工程投資與建設(shè)上出現(xiàn)了重新建而輕維修的趨勢，這就使得土建工程結(jié)構(gòu)安全性與耐久性的檢測與維護工作未能得到有力的踐行，而檢測與維護工作與結(jié)構(gòu)安全性與耐久密不可分，尤其是對露天與惡劣環(huán)境中的基礎(chǔ)工程設(shè)施而言，更是如此。為了提高土建工程結(jié)構(gòu)安全性和耐久性，就必須加強定期檢測與維護，發(fā)現(xiàn)問題就應(yīng)及時解決。比如說橋梁、隧道及建筑物等土建工程，應(yīng)有一些強制性的政策規(guī)定來督促相關(guān)部門進行定期檢測。基于此，相關(guān)部分就應(yīng)制定相應(yīng)的法規(guī)，并且編制一定的技術(shù)標準規(guī)范；相關(guān)的檢測與評估，應(yīng)由專業(yè)人員進行，同時應(yīng)建立相關(guān)從業(yè)人員注冊制度、資質(zhì)認證及監(jiān)管體系等。

3.3 加強耐結(jié)構(gòu)安全性與耐久性研究

我國目前在土建工程結(jié)構(gòu)安全性與耐久性上的認識還不足，尤其是在耐久性問題上還存在很多漏洞。在實際的操作中，大部分往往憑借的是自身的經(jīng)驗采取措施對結(jié)構(gòu)安全性與耐久性進行設(shè)計，而缺乏了必要的微觀機理的定量分析與宏觀的定性描述，這個方面必須進行加強?？偟膩碚f，我國在結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計方面存在的問題主要為標準、規(guī)范及規(guī)程等跟不上節(jié)奏，同時缺乏必要的完善、全面且可靠的措施；對于相關(guān)指標也沒有進行系統(tǒng)的研究，比如說混凝土徐變、碳化及堿骨料反應(yīng)等，應(yīng)加強結(jié)構(gòu)與材料性能的研究；在設(shè)計上還應(yīng)克服設(shè)計時過多考慮強度而忽視耐久性的詬病，以及改善重視新建而忽視舊建筑的維護等問題。

4 結(jié)語

土建工程安全性與耐久性經(jīng)屬于一項必須長期探索的課題，應(yīng)成為施工者、設(shè)計者及使用者共同關(guān)注的重點問題。安全性與耐久性，直接影響著人們的安全及社會的和諧穩(wěn)定，因此加強土建工程結(jié)構(gòu)安全性與耐久性設(shè)計將是一個系統(tǒng)而復(fù)雜的工程問題，必須加強重視。

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