趙澤宇
(山西太行建設(shè)開發(fā)有限公司 030000)
盡管現(xiàn)階段我國建筑行業(yè)得到了較大的發(fā)展,各類新型土木工程結(jié)構(gòu)也層出不窮,但是土木工程結(jié)構(gòu)的質(zhì)量安全卻未得到較大的提升。土木工程結(jié)構(gòu)薄弱處作為影響其質(zhì)量的一項重要因素,因此在實(shí)際的土木工程建設(shè)的過程中,做好對其薄弱處的分析,不僅可以有效的防止土木工程結(jié)構(gòu)安全事故的發(fā)生,還可以在較大程度上促進(jìn)建筑行業(yè)的健康有序發(fā)展。
引發(fā)土木工程結(jié)構(gòu)安全事故的因素有很多,其中較為重要的因素就是結(jié)構(gòu)薄弱處的構(gòu)建受到了荷載的變化,環(huán)境侵蝕以及材料老化等問題后,其相關(guān)構(gòu)件功能失效,導(dǎo)致薄弱處的承載力急劇下降,造成整個土木工程結(jié)構(gòu)出現(xiàn)坍塌或者其他安全事故,嚴(yán)重影響了土木工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
在實(shí)際的土木工程結(jié)構(gòu)中,土木工程結(jié)構(gòu)的薄弱處并不是理論上依據(jù)設(shè)計方案推算出的結(jié)構(gòu)受力最大的地方,這兩者在其結(jié)構(gòu)使用中存在著本質(zhì)上的區(qū)別。隨著土木工程結(jié)構(gòu)使用時間的增加,其結(jié)構(gòu)中的各個構(gòu)件也會受到環(huán)境等多種因素的影響,正是由于這些因素的存在,導(dǎo)致了結(jié)構(gòu)中相關(guān)構(gòu)件會出現(xiàn)一定程度的損壞。其中,環(huán)境因素對于構(gòu)件的損壞程度最大。除此之外,在土木工程結(jié)構(gòu)薄弱處構(gòu)件的使用過程中,其受到的影響程度不同,對于構(gòu)件的損壞程度也有所不同[1]。
土木工程結(jié)構(gòu)薄弱處最大的一個特點(diǎn)就是其受力特點(diǎn),與其他結(jié)構(gòu)處不同,其受力特點(diǎn)為抗力與實(shí)際內(nèi)力最為接近。這也從另一個角度說明,在土木工程結(jié)構(gòu)中,在外荷載力變化影響下的各個構(gòu)件的內(nèi)力變化也是多種多樣。因此,在實(shí)際的土木工程受力過程中,薄弱處的抗力與實(shí)際內(nèi)力是最為接近的,這與理論中薄弱處是整個結(jié)構(gòu)中內(nèi)力最大觀點(diǎn)是不一致的,這也是土木工程結(jié)構(gòu)薄弱處最大的一個特點(diǎn)。
造成土木工程結(jié)構(gòu)薄弱處受損的自然因素有很多,例如火災(zāi)、洪水、颶風(fēng)、地震等。正是由于這些不可抗拒的自然因素存在,往往會對整個土木工程結(jié)構(gòu)造成非常大影響,輕者給結(jié)構(gòu)外觀造成一定的破壞,重者則會引起結(jié)構(gòu)倒塌,影響人們正常的生產(chǎn)生活以及社會的穩(wěn)定發(fā)展[2]。除此之外,隨著土木工程結(jié)構(gòu)使用時間的逐漸增長,自然環(huán)境因素中風(fēng)沙侵蝕對于結(jié)構(gòu)薄弱處的破壞也是不容小覷的,風(fēng)沙侵蝕盡管短時間內(nèi)不會對土木工程結(jié)構(gòu)造成破壞,但是長期的侵蝕極易造成相關(guān)構(gòu)件的功能失效,進(jìn)而影響整個結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
除了自然因素造成的結(jié)構(gòu)薄弱處受損,人為因素對于土木結(jié)構(gòu)薄弱處破壞也產(chǎn)生著非常大的影響,筆者從施工因素、設(shè)計因素兩個方面入手,對造成結(jié)構(gòu)薄弱處的破壞的人為因素進(jìn)行了分析。
2.2.1 施工方面的因素
土木工程施工作為土木工程建設(shè)中較為重要的一個環(huán)節(jié),在保證土木工程結(jié)構(gòu)質(zhì)量方面具有著非常深遠(yuǎn)的影響。但是由于現(xiàn)階段施工過程中諸多問題的存在,施工因素也成為了土木工程薄弱處受損的一個重要人為因素:①現(xiàn)階段我國土木工程結(jié)構(gòu)施工技術(shù)較差,在整個施工過程中,很多施工人員在進(jìn)行施工時并未滿足相關(guān)研究,在焊接過程中存在著嚴(yán)重的缺陷,這樣一來,使得薄弱處施工質(zhì)量很難得到相應(yīng)的保證;②使施工質(zhì)量問題,施工質(zhì)量不合格使現(xiàn)階段最為常見的一個問題,很多施工單位為了一己私利,在進(jìn)行施工的過程中,偷工減料或者使用不達(dá)標(biāo)的建筑材料,嚴(yán)重影響了整個結(jié)構(gòu)的質(zhì)量,導(dǎo)致事故頻發(fā);③施工工藝不符合要求,很多施工單位再進(jìn)行施工時,盡管已經(jīng)設(shè)定好了設(shè)計方案以及施工方案,但是在實(shí)際的施工過程中,施工人員并未按照相應(yīng)的要求進(jìn)行施工工藝的選擇,導(dǎo)致施工工藝選擇不當(dāng),嚴(yán)重影響了整個建筑的合理性與科學(xué)性,這樣極易引發(fā)安全事故。
2.2.2 其他因素
在設(shè)計方面,相關(guān)設(shè)計人員往往由于對結(jié)構(gòu)特性認(rèn)識不足或者對結(jié)構(gòu)規(guī)律分析不深入,都會對設(shè)計方案的科學(xué)性以及合理性造成較大的影響,進(jìn)而影響到整個結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全性及穩(wěn)定行[3];在管理運(yùn)營方面,由于很多結(jié)構(gòu)在其使用的過程中常年都是超負(fù)荷運(yùn)行,因此,在實(shí)際的管理運(yùn)營方面,相關(guān)人員對于結(jié)構(gòu)剩余強(qiáng)度鑒定不準(zhǔn)確,并根據(jù)鑒定數(shù)據(jù)制定相應(yīng)的維護(hù)方案,這樣一來,結(jié)構(gòu)維護(hù)方案的科學(xué)性及真實(shí)性就很難得到保證,最終出現(xiàn)安全事故;在輔助支撐方面,現(xiàn)階段影響我國土木結(jié)構(gòu)薄弱處受損的一項重要因素就是輔助支撐因素,由于輔助支撐設(shè)備的穩(wěn)定性不足、腳手架搭建不合理,加之人為因素破壞,導(dǎo)致我國土木工程結(jié)構(gòu)的耐久性得不到較好的保證,嚴(yán)重影響了我國土木工程的發(fā)展;在材料方面,在土木工程使用過程中,由于其使用年限的增長,很多材料往往受自然因素的影響會受到一定的侵蝕,這樣就很容易造成結(jié)構(gòu)內(nèi)部基本構(gòu)件因為受損而造成承載力水平的降低,加之在施工材料選擇方面,材料的實(shí)際質(zhì)量也很難得到保證,時間一長,極易導(dǎo)致事故發(fā)生。
在進(jìn)行結(jié)構(gòu)疲勞壽命以及各部分構(gòu)件內(nèi)力計算時,應(yīng)根據(jù)外荷載變化以及建筑材料由于其性能下降而引起的剛度變化對其內(nèi)力分布進(jìn)行計算,此外,還應(yīng)對結(jié)構(gòu)中由于與動力荷載引起的疲勞效應(yīng)進(jìn)行分析和計算,并結(jié)合計算出的實(shí)際數(shù)據(jù),制定有效的優(yōu)化方案,在此基礎(chǔ)上延長結(jié)構(gòu)的疲勞壽命,優(yōu)化薄弱處性能。
在實(shí)際的土木工程結(jié)構(gòu)薄弱處優(yōu)化過程中,除了對結(jié)構(gòu)的疲勞壽命和各部分構(gòu)件內(nèi)力計算外,還應(yīng)對結(jié)構(gòu)中各個構(gòu)件的實(shí)際承載力進(jìn)行計算。通過對土木工程結(jié)構(gòu)中建筑材料實(shí)際的技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行計算,結(jié)合由于鋼筋銹蝕引起鋼筋和混凝土粘結(jié)力下降以及結(jié)構(gòu)裂縫引起的混凝土構(gòu)件截面減小等因素,制定相應(yīng)的設(shè)計方案,選擇合適的施工工藝,從而提高薄弱處的承載力,從而在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化。
綜上,盡管我國現(xiàn)階段的土木工程建設(shè)發(fā)展迅速,但是由于近年來安全事故頻發(fā),導(dǎo)致人們對于土木工程結(jié)構(gòu)安全性的關(guān)注程度越來越高。土木結(jié)構(gòu)薄弱處作為影響整個土木工程結(jié)構(gòu)安全性的重要因素,做好其優(yōu)化工作,不僅有利于減少土木工程建筑事故的發(fā)生,還可以在較大程度上提高我國土木工程結(jié)構(gòu)建設(shè)水平,對于實(shí)現(xiàn)我國土木工程技術(shù)的長期有效發(fā)展有著非常積極的意義。
[1]關(guān)金建.土木工程結(jié)構(gòu)薄弱處分析[J].綠色環(huán)保建材:1~3.
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[3]李寧,王海榮.土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計安全問題及策略分析[J].江西建材,2017(06):57+61.