張寧寧

摘 要：高性能結(jié)構(gòu)工程具有高安全性、高施工性，高維護(hù)性、高環(huán)保性以及高耐久性等優(yōu)點(diǎn)，因此是我國(guó)結(jié)構(gòu)工程發(fā)展的未來(lái)趨勢(shì)也是我國(guó)建筑行業(yè)發(fā)展的必由之路。文章首先分析了現(xiàn)階段我國(guó)機(jī)構(gòu)工程面臨的問(wèn)題，并由此提出了高性能結(jié)構(gòu)工程的核心理念，并在此基礎(chǔ)上給出了高性能結(jié)構(gòu)工程發(fā)展的對(duì)策，以促進(jìn)我國(guó)結(jié)構(gòu)工程的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：高性能；結(jié)構(gòu)工程；問(wèn)題；對(duì)策

1 我國(guó)結(jié)構(gòu)工程存在的問(wèn)題

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，我國(guó)對(duì)結(jié)構(gòu)工程的需求也在逐步增大，出現(xiàn)了大規(guī)模的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工程，隨著各個(gè)標(biāo)志性建筑的逐步完成，結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和技術(shù)的難度也在不斷提升。我國(guó)的結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)材料體系以及施工等各方面均得到了突破性的發(fā)展，但隨著城鎮(zhèn)化發(fā)展進(jìn)程的不斷加快，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)及結(jié)構(gòu)工程建設(shè)是未來(lái)發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也必將推動(dòng)結(jié)構(gòu)工程的進(jìn)一步發(fā)展，對(duì)于結(jié)構(gòu)工程的發(fā)展而言，與挑戰(zhàn)并存。盡管我國(guó)的結(jié)構(gòu)工程建設(shè)領(lǐng)域得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，但從安全可靠、能源消耗、空載能力、環(huán)境保護(hù)等層面來(lái)說(shuō)仍然存在許多問(wèn)題亟待進(jìn)一步解決。相關(guān)研究表明我國(guó)的建筑能耗占全國(guó)總能耗的32%以上，已經(jīng)成為我國(guó)單向能耗最大的行業(yè)之一，建筑業(yè)所產(chǎn)生的建筑垃圾達(dá)到了城市垃圾總量的30%到40%。再加上現(xiàn)在許多道路橋梁在設(shè)計(jì)年限之內(nèi)就已經(jīng)出現(xiàn)問(wèn)題，很難達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。上述種種均是我國(guó)結(jié)構(gòu)工程發(fā)展過(guò)程中凸顯出來(lái)的問(wèn)題，時(shí)至今日，我國(guó)的能源短缺、環(huán)境污染等問(wèn)題已經(jīng)十分嚴(yán)峻，這也為結(jié)構(gòu)工程的發(fā)展提出了新的挑戰(zhàn)。結(jié)構(gòu)工程師在創(chuàng)造每一項(xiàng)作品時(shí)，都應(yīng)從可持續(xù)發(fā)展的角度進(jìn)行考慮和深思。

2 高性能結(jié)構(gòu)工程發(fā)展的必要性

針對(duì)我國(guó)結(jié)構(gòu)工程所存在的各類問(wèn)題，應(yīng)從源頭上進(jìn)行解決，而高性能結(jié)構(gòu)的核心在于性能，結(jié)構(gòu)工程人員應(yīng)不斷提升結(jié)構(gòu)的性能，并將其作為工程質(zhì)量的判別標(biāo)準(zhǔn)之一。結(jié)構(gòu)工程師應(yīng)將提升結(jié)構(gòu)的性能作為自己工作的職責(zé)，而不是僅僅滿足于達(dá)到規(guī)范的要求。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷，發(fā)展高性能結(jié)構(gòu)的工程性能也在不斷拓展，從之前的安全性能，逐漸擴(kuò)展到包含經(jīng)濟(jì)性能、使用性能、施工性能、維護(hù)性能、抗爆性能，抗災(zāi)性能以及耐久性能等的綜合含義。盡管一項(xiàng)結(jié)構(gòu)工程很難同時(shí)達(dá)到上述各項(xiàng)性能，但是可以通過(guò)從規(guī)劃階段、設(shè)計(jì)階段、施工階段、運(yùn)營(yíng)階段以及維護(hù)階段直到項(xiàng)目的拆除等整個(gè)生命周期階段進(jìn)行綜合管理，提升結(jié)構(gòu)的整體性能，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)高性能結(jié)構(gòu)工程的安全、經(jīng)濟(jì)、適用、耐久、美觀的綜合理念。任何一個(gè)時(shí)期都在追求結(jié)構(gòu)的更高的性能，因?yàn)槊恳豁?xiàng)工程其最終目的都是要被使用，為了實(shí)現(xiàn)其服務(wù)功能和預(yù)期的使用效果。安全性和經(jīng)濟(jì)性則是結(jié)構(gòu)工程師工作的重要職責(zé)之一，安全性不僅關(guān)系到經(jīng)濟(jì)問(wèn)題，對(duì)于人們的生命財(cái)產(chǎn)安全也具有直接影響，因此結(jié)構(gòu)工程師應(yīng)在滿足安全性能的基礎(chǔ)上盡可能的降低工程造價(jià)，提高結(jié)構(gòu)工程的經(jīng)濟(jì)性。但安全性和經(jīng)濟(jì)型并不是兩個(gè)不可協(xié)調(diào)的目標(biāo)，可以通過(guò)合理的選擇結(jié)構(gòu)方案、施工方案以及施工技術(shù)等來(lái)達(dá)到安全與省錢(qián)兩個(gè)目的。從結(jié)構(gòu)工程的使用性能來(lái)說(shuō)，結(jié)構(gòu)工程作為人們生活環(huán)境的重要部分，應(yīng)在保證安全、適用、經(jīng)濟(jì)和耐久的基礎(chǔ)上來(lái)追求美觀。其次，耐久性是結(jié)構(gòu)工程的重要性能之一，過(guò)早地進(jìn)行工程的拆除和重建，會(huì)造成資源的極大浪費(fèi)，環(huán)境的破壞。綜上所述，應(yīng)保證高性能結(jié)構(gòu)工程結(jié)構(gòu)方案和建筑方案的合理。其次，應(yīng)進(jìn)行模型的分類計(jì)算，確保計(jì)算能夠準(zhǔn)確地反映結(jié)構(gòu)工程的實(shí)際受力特征，并為進(jìn)一步的精化、細(xì)化設(shè)計(jì)提供依據(jù)。第三，高性能結(jié)構(gòu)的受力性能較好，能夠有效避免裂紋、裂縫、脆性破壞等現(xiàn)象的出現(xiàn)。第四，高性能結(jié)構(gòu)工程的材料利用率較高，能夠發(fā)揮各不同材料的優(yōu)勢(shì)，進(jìn)而達(dá)到取長(zhǎng)補(bǔ)短的目的，實(shí)現(xiàn)環(huán)保等目的。第五，高性能結(jié)構(gòu)工程的整體牢固性較好，可以通過(guò)采取合理的構(gòu)造措施來(lái)避免結(jié)構(gòu)工程出現(xiàn)塌陷等安全問(wèn)題。第六，高性能結(jié)構(gòu)工程的自重，除少數(shù)工程需要減輕震動(dòng)，或者是增強(qiáng)抗傾覆能力之外，多數(shù)結(jié)構(gòu)工程的自重較輕，不僅可以降低下部結(jié)構(gòu)的造價(jià)，而且可以有效提高結(jié)構(gòu)工程的跨越能力，進(jìn)而提升結(jié)構(gòu)的抗震性能。高性能結(jié)構(gòu)工程施工方便，構(gòu)造簡(jiǎn)單，能將復(fù)雜的問(wèn)題簡(jiǎn)單化，進(jìn)而保證工程質(zhì)量，降低用工數(shù)量和勞動(dòng)強(qiáng)度，高性能結(jié)構(gòu)工程的全壽命費(fèi)用較低，符合低碳環(huán)保綠色節(jié)能的發(fā)展需求。

3 高性能結(jié)構(gòu)工程發(fā)展的對(duì)策

3.1 應(yīng)建立健全的方案論證決策機(jī)制

由于大型的結(jié)構(gòu)工程涉及到多個(gè)專業(yè)，需要各專業(yè)之間通力配合，但我國(guó)建筑工程行業(yè)通常是由建筑專業(yè)為主，其他專業(yè)為輔，在確定建筑方案的前提下，其他專業(yè)根據(jù)建筑方案，進(jìn)行進(jìn)一步的深化設(shè)計(jì)，這樣就導(dǎo)致假如建筑方案不夠合理，即使其他專業(yè)及時(shí)進(jìn)行彌補(bǔ)也無(wú)法達(dá)到預(yù)期的效果，因此應(yīng)加大對(duì)建筑方案的論證決策。但目前我國(guó)針對(duì)建筑方案的論證決策機(jī)制尚不健全。因此筆者建議對(duì)于超過(guò)一定規(guī)模的重大的結(jié)構(gòu)工程建設(shè)，在方案論證階段應(yīng)采用嚴(yán)格的論證決策機(jī)制，開(kāi)展組織規(guī)劃類、結(jié)構(gòu)類、施工類、建筑類以及環(huán)境專家進(jìn)行綜合論證，并在此基礎(chǔ)上給予決策。

3.2 應(yīng)不斷推動(dòng)土木工程設(shè)計(jì)施工總承包模式

現(xiàn)階段我國(guó)土木工程的設(shè)計(jì)與施工多數(shù)是獨(dú)立承包的，兩者之間的溝通協(xié)調(diào)較少，而這種模式也帶來(lái)了一系列的問(wèn)題，從全生命周期的角度來(lái)進(jìn)行結(jié)構(gòu)工程評(píng)價(jià)時(shí)容易造成各個(gè)環(huán)節(jié)的浪費(fèi)，對(duì)于土木工程項(xiàng)目的綜合質(zhì)量具有直接影響，由于設(shè)計(jì)單位對(duì)于施工的重視程度較低，對(duì)施工過(guò)程中的安全性和可行性考慮不夠全面，而施工單位對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程了解不夠深入，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)違背設(shè)計(jì)意圖的施工，進(jìn)而導(dǎo)致工程質(zhì)量工期以及成本難以有效控制。因此筆者建議應(yīng)逐步建立健全的設(shè)計(jì)施工總承包模式，進(jìn)而推動(dòng)全生命周期控制，不斷提升總承包單位的積極性。同時(shí)培育具有高素質(zhì)水平的，設(shè)備與施工為一體的總承包企業(yè)和專業(yè)人員，不斷調(diào)整勘察設(shè)計(jì)、施工以及監(jiān)理等企業(yè)的經(jīng)營(yíng)結(jié)構(gòu)，不斷提升各類企業(yè)的綜合競(jìng)爭(zhēng)力。

3.3 提升結(jié)構(gòu)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)體系的頂層設(shè)計(jì)，對(duì)現(xiàn)有的機(jī)制進(jìn)行進(jìn)一步的改革

由于現(xiàn)階段我國(guó)土木工程建設(shè)頂層設(shè)計(jì)編制等方面仍存在一些不足之處，對(duì)于先進(jìn)的技術(shù)發(fā)展具有一定的阻礙作用，由于在進(jìn)行各類標(biāo)準(zhǔn)的修訂時(shí)周期過(guò)長(zhǎng)，很難及時(shí)地反映最新的科技成果，具有一定的滯后性。其次，在進(jìn)行土木工程標(biāo)準(zhǔn)的撰寫(xiě)和修訂過(guò)程中，由某些固定的部門(mén)來(lái)進(jìn)行主持，缺少相互之間的溝通與協(xié)調(diào)，進(jìn)而導(dǎo)致不同的規(guī)范內(nèi)容之間出現(xiàn)重疊和交叉等問(wèn)題，甚至是存在一定的矛盾，很難充分的利用先進(jìn)技術(shù)。對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)性的關(guān)鍵條文缺少深入和長(zhǎng)期的基礎(chǔ)研究和調(diào)查研究，導(dǎo)致科學(xué)性和嚴(yán)謹(jǐn)性有一定缺失。因此筆者建議，應(yīng)合理地降低標(biāo)準(zhǔn)修訂的年限，盡可能地將修訂年限控制在五年之內(nèi)。其次負(fù)責(zé)撰寫(xiě)標(biāo)準(zhǔn)的單位應(yīng)面向各類部門(mén)和單位。最后國(guó)家針對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)鍵加大資金投入，開(kāi)展深入的基礎(chǔ)研究和調(diào)查研究。

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