邢立杰

（身份證號：130534199002287529）

簡述土建結(jié)構(gòu)工程的安全性

邢立杰

（身份證號：130534199002287529）

目前建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范方面的安全設(shè)置水準總體上要比國外同類規(guī)范低得多，但某些工程的材料用量反而有高于國外同類工程。

土建；結(jié)構(gòu)設(shè)計；安全性

1 我國結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范的安全設(shè)置水準

對結(jié)構(gòu)工程的設(shè)計來說，結(jié)構(gòu)的安全性主要體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載能力的安全性、結(jié)構(gòu)的整體牢固性與結(jié)構(gòu)的耐久性等幾個方面。我國建筑物土建結(jié)構(gòu)的設(shè)計規(guī)范在這些方面的安全設(shè)置水準，總體上要比國外同類規(guī)范低得多。

1.1 構(gòu)件承載能力的安全設(shè)置水準

與結(jié)構(gòu)構(gòu)件安全水準關(guān)系最大的兩個因素是：①規(guī)范規(guī)定結(jié)構(gòu)需要承受多大的荷載（荷載標準值），比如同樣是辦公樓，我國規(guī)范自1959年以來均規(guī)定樓板承受的活荷載是150kg/m2（現(xiàn)已確定在新的規(guī)范里將改回到200kg），而美、英則為240～250kg；②規(guī)范規(guī)定的荷載分項系數(shù)與材料強度分項系數(shù)的大小，前者是計算確定荷載對結(jié)構(gòu)構(gòu)件的作用時，將荷載標準值加以放大的一個系數(shù)，后者是計算確定結(jié)構(gòu)構(gòu)件固有的承載能力時，將構(gòu)件材料的強度標準值加以縮小的一個系數(shù)。在可靠度設(shè)計方法（如我國的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范）中稱為分項系數(shù)，體現(xiàn)了一定的名義失效概率或可靠指標。分項系數(shù)越大，表明安全度越高。

盡管我國設(shè)計規(guī)范所設(shè)定的安全貯備較低，但是某些工程的材料用量反而有高于國外同類工程的，這里的問題主要在于設(shè)計墨守陳規(guī)，在結(jié)構(gòu)方案、材料選用、分析計算、結(jié)構(gòu)構(gòu)造上缺乏創(chuàng)新。

1.2 結(jié)構(gòu)的整體牢固性

除了結(jié)構(gòu)構(gòu)件要有足夠承載能力外，結(jié)構(gòu)物還要有整體牢固性。結(jié)構(gòu)的整體牢固性是結(jié)構(gòu)出現(xiàn)某處的局部破壞不至于導(dǎo)致大范圍連續(xù)破壞倒塌的能力，或者說是結(jié)構(gòu)不應(yīng)出現(xiàn)與其原因不相稱的破壞后果。結(jié)構(gòu)的整體牢固性主要依靠結(jié)構(gòu)能有良好的延性和必要的冗余度，用來對付地震、爆炸等災(zāi)害荷載或因人為差錯導(dǎo)致的災(zāi)難后果，可以減輕災(zāi)害損失。

1.3 結(jié)構(gòu)的耐久安全性

我國土建結(jié)構(gòu)的設(shè)計與施工規(guī)范，重點放在各種荷載作用下的結(jié)構(gòu)強度要求，而對環(huán)境因素作用（如干濕、凍融等大氣侵蝕以及工程周圍水、土中有害化學(xué)介質(zhì)侵蝕）下的耐久性要求則相對考慮較少?；炷两Y(jié)構(gòu)因鋼筋銹蝕或混凝土腐蝕導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)安全事故，其嚴重程度已遠過于因結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力安全水準設(shè)置偏低所帶來的危害，所以這個問題必須引起格外重視。我國規(guī)范規(guī)定的與耐久性有關(guān)的一些要求，如保護鋼筋免遭銹蝕的混凝土保護層最小厚度和混凝土的最低強度等級，都顯著低于國外規(guī)范。損害結(jié)構(gòu)承載力的安全性只是耐久性不足的后果之一；提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載能力的安全設(shè)置水準，在一些情況下也有利于結(jié)構(gòu)的耐久性與結(jié)構(gòu)使用壽命。

2 調(diào)整結(jié)構(gòu)安全設(shè)置水準的不同見解

（1）認為我國現(xiàn)行規(guī)范的安全設(shè)置水準是足夠的，并已為長期實踐所證明，而國外就沒有這種經(jīng)驗。我國取得的這一成功經(jīng)驗決不能輕易丟掉，在安全度上不能跟著英美的高標準走；安全度高了是浪費，除個別需調(diào)整外，總體上不必變動。

（2）認為我國規(guī)范的安全度設(shè)置水準盡管不高，但在全面遵守標準規(guī)范有關(guān)規(guī)定，即在正常設(shè)計、正常施工和正常使用的“三正?！睏l件下，據(jù)此建成的上百億平米的建筑物絕大多數(shù)至今仍在安全使用，表明這些規(guī)范規(guī)定的水準仍然適用；但是理想的“三正常”很難做到，同時為了縮小與先進國際標準的差距以及鑒于可持續(xù)發(fā)展和提高耐久性的需要，在物質(zhì)供應(yīng)條件業(yè)已改善的市場經(jīng)濟條件下，結(jié)構(gòu)的安全設(shè)置水準應(yīng)適當(dāng)提高。這種提高只能適度，因為我國目前尚屬發(fā)展中國家。

（3）認為我國規(guī)范的安全設(shè)置水準應(yīng)該大體與國際水準接近，需要大幅度提高。這是由于隨著我國經(jīng)濟發(fā)展和生活水平不斷提高，土建工程特別是重大基礎(chǔ)設(shè)施工程出現(xiàn)事故所造成的風(fēng)險損失后果將愈益嚴重，而為了提高工程安全程度所需要的經(jīng)費投入在整個工程（特別是建筑工程）造價中所占的比重現(xiàn)在已愈來愈低，材料供應(yīng)也十分充裕。低的安全質(zhì)量標準在參與將來的國際競爭中也難以被承認，即使結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全設(shè)置水準能夠提高到與發(fā)達國家一樣，由于我們的施工質(zhì)量總體較差，結(jié)構(gòu)的安全性依然會有差距。

3 結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范的概率可靠度設(shè)計方法

可靠度方法對安全度的概率定義要比定值的安全系數(shù)更清晰、更科學(xué)、更合理，當(dāng)然概率可靠度設(shè)計方法本身尚有不少缺陷，有待進一步修改完善?，F(xiàn)行設(shè)計規(guī)范中的可靠度方法很不成熟，存在不少根本缺陷；他們認為半概率的多安全系數(shù)方法更適用于規(guī)范，也不排斥可靠度分析的結(jié)果可以作為一種參考，在綜合判斷安全系數(shù)的合理取值時予以考慮。我國建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范采用可靠度設(shè)計方法的經(jīng)驗及問題值得總結(jié)。可靠度方法用于不同類型結(jié)構(gòu)的先決條件和難度不一，不必強求一律。建議有關(guān)部門在推廣可靠度方法于各類設(shè)計規(guī)范時，廣泛征集各種看法，實事求是，穩(wěn)慎對待，不宜急于求成。

4 結(jié)語

結(jié)構(gòu)安全性是結(jié)構(gòu)防止破壞倒塌的能力，是結(jié)構(gòu)工程最重要的質(zhì)量指標。結(jié)構(gòu)工程的安全性主要決定于結(jié)構(gòu)的設(shè)計與施工水準，也與結(jié)構(gòu)的正確使用（維護、檢測）有關(guān)，而這些又與土建工程法規(guī)和技術(shù)標準（規(guī)范、規(guī)程、條例等）的合理設(shè)置及運用相關(guān)聯(lián)。

TU311.2

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1673-0038（2015）33-0009-01

2015-7-14