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摘要:现如今,随着土建行业的迅猛发展,土建结构安全性定义出现一些变化,为保障工程建设安全质量,需采取相应设计对策,优化提高土建结构安全性设置水准。本文就土建结构安全性设置水准与设计对策分析。
关键词:土建结构;安全性;设置水准;设计对策
引言
土建行业设置的工程结构安全性标准,对所有土建项目进行约束监督,为提升土建工程建设质量与安全,可根据土建行业的发展需求,合理调整设计对策,提升安全性设置标准。
1土建结构安全性设置水准分析
1.1构件承载力安全设置水准
直接影响结构构件安全水准的因素有两个:①规范内容中对结构所需承受荷载的规定。常见的就是办公楼,在相关规范当中,对楼板所能够承受的活荷载要求是200kg/m2。②规范内容中对荷载分项系数和材料强度的分项系数进行了详细地规定。其中,荷载分项系数主要是在对荷载相对于结构构件形成作用计算的过程中,缩小构件材料本身的强度标准值系数。通过上述用量值所表示的系数能够将结构构件处于特定荷载作用状态下的安全程度。而在安全系数设计方法当中,通常被称作安全系数,而安全储备需要真实体现出来。但是,在可靠度设计方法当中,则被称作分项系数,将名义失效概率与可靠指标充分彰显出来。虽然国内设计规范对于安全贮备的并不高,然而部分工程项目中的材料用量却远远高出相同类型工程。究其原因,设计较为单调与落后,而且结构方案与材料选择使用等方面的创新性不强。
1.2结构的整体牢固性
除了结构构件要有足够承载能力外,结构物还要有整体牢固性。结构的整体牢固性是结构出现某处的局部破坏不至于导致大范围连续破坏倒塌的能力,或者说是结构不应出现与其原因不相称的破坏后果。结构的整体牢固性主要依靠结构能有良好的延性和必要的冗余度,用来对付地震、爆炸等灾害荷载或因人为差错导致的灾难后果,可以减轻灾害损失。唐山地震造成的巨大伤亡与当地房屋结构缺乏整体牢固性有很大关系。
1.3结构的耐久安全性
我国土建结构的设计与施工规范,重点放在各种荷载作用下的结构强度要求,而对环境因素作用(如干湿、冻融等大气侵蚀以及工程周围水、土中有害化学介质侵蚀)下的耐久性要求则相对考虑较少。混凝土结构因钢筋锈蚀或混凝土腐蚀导致的结构安全事故,其严重程度已远过于因结构构件承载力安全水准设置偏低所带来的危害,所以这个问题必须引起格外重视。我国规范规定的与耐久性有关的一些要求,如保护钢筋免遭锈蚀的混凝土保护层最小厚度和混凝土的最低强度等级,都显著低于国外规范。损害结构承载力的安全性只是耐久性不足的后果之一;提高结构构件承载能力的安全设置水准,在一些情况下也有利于结构的耐久性与结构使用寿命。
2对土建结构工程安全设置水准调整的看法
目前阶段,我国针对建筑结构安全性设置水准展开了相关性的研究与讨论,但是在调整方面意见存在分歧与争议:第一种看法:当前实行规范中的安全设置水平满足具体需求,而且已经在实践过程中被论证,但国外不具备这一经验。而这一成功经验是不应当摒弃的,而且对于土建结构安全性而言,不应当以英美规范为标准。若安全度提高则会出现浪费,所以仅需要对个别内容调整,而整体无需变动;第二种看法:当前国内规范安全性设置水准并不高,但是能够严格按照标准规范规定开展工作,也就是当设计、施工与使用处于正常状态的情况下,构建大规模建筑物,其大部分使用都是安全的。
由此可见,所实行的规范规定水准具有一定的适用性。但需要注意的是,设计、施工与使用的正常性很难同时实现,所以,要想与先进的国际标准差距缩小,满足可持续发展与耐久性提高的需求,应当在改进物质供应条件业市场经济条件的基础上,应适当地增强结构安全设置水准。
在此过程中,由于我国属于发展中国家,所以必须保证其适度性;第三种看法:当前实行的安全设置水准应与国际水准接近,所以要进行大幅度调整。基于国家经济发展与生活水平的全面提升,尤其是重要的基础设施工程,其事故发生的风险系数较大,会带来严重的后果。因而,工程项目安全程度经费投入在工程造价整体中比重的明显下降,且材料供应相对充足。传统的低安全水准只能够与计划经济时期发展需求相适应,而且并非不存在风险。若规范中安全水准相对较高,则能够适当地规避以往发生的安全事故。在建工程需为现代社会提供相应的服务,所以在安全性方面必须要具备较高的标准。随着全球经济一体化进程的深入,如果安全质量标准不高,那么在参与国际竞争过程中将不被认同。但是,即便能够保证结构设计安全设置水准与发达国家相同,受施工质量水平不高的影响,也会导致土建结构工程安全性与发达国家存在较大差距。
3对结构设计规范概率可靠程度设计的具体方法
在国家建委与建设部门出台建筑结构设计统一标准的背景下,国内建筑结构设计规范对传统多安全系数设计方法予以摒弃,而将概率理论作为重要基础,采用了可靠度的设计方法。现阶段,规范当中的可靠度设计方法将国际范围内的标准ISO2394作为重要基础,在科技工作人员共同努力的情况下贯彻并落实。而在土建结构工程设计规范中引入可靠度设计方法,已经被当成重要的发展方向,然而工程项目内部的看法并不统一。国内建筑结构设计规范当中的可靠度设计方法,即便工程设计领域中有所争议,但在学术界却将其当做主流,但同样也有提出质疑的情况。认可可靠度设计方法的专家认为,这种方法的运用真实地呈现出科学技术的进步,而且可靠度方法在定义安全度概率方面要比定值安全系数更为科学与合理。但需要注意的是,概率可靠度的设计方法存在诸多不足之处,仍需要予以完善和改进。而不认可可靠度设计方法的专家则认为,土建结构设计规范面向的对象属于复杂性群体,类型多种多样,所以,在安全度方面,应对不确定性以及不确知性进行综合考虑。
可靠度方法在实践应用的过程中,其并未对土建结构设计安全性产生明显的影响,却导致安全概念混乱性较为明显。针对工程项目技术工作人员来讲,土建结构工程的安全程度在使用可靠指标与虚假失效概率进行表达以后,明晰性严重缺失,而是更为模糊。由此可见,可靠度方法的运用效果并不比安全系数理想,后者将安全储备作为重要基础,采用度量方法更加直观,最重要的是对工程项目安全问题的处理较为便利。现阶段所实行的可靠度方法尚未成熟,根本性的缺陷明显,有待完善。很多人认为半概率多安全系数的方法更具适用性,但可靠度分析结果仍然可以当做重要的参考依据。所以,在对安全系数合理取值进行判断的过程中,同样可以采用这一方法。
结语
综上所述,通过以上对土建结构工程安全设置水准与设计方法的研究与探讨,可以了解道当前结构工程安全设置水准与发达国家仍存在明显的差异,而且在设计方法存在一定的分歧与争议。对于这一问题,必须要综合考虑土建结构工程项目实际情况,合理地采用设计方法并确定安全性设置水准,只有这样才能够确保工程项目的结构更加稳定与安全。
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