胡清恒
广东建筑艺术艺术设计院有限公司湖北分公司 武汉市 江岸区 430012
摘要：土木工程是城市建设必不可少部分，而且对土木工程的质量要求很好，因为工程的质量对建筑使用情况影响很大。结构设计是土木工程关键环节，在一定程度上决定工程整体的安全性。所以加强土木工程结构设计的安全性与经济性十分重要。尽管如此部分土木工程中结构设计依然存在问题，问题主要分为两个方面。其一安全性难以保证，其二缺乏经济性。本文重点探究经济性与安全性在土木工程结构设计中实施方案，进一步保证土木工程科学进行。
关键词：土木工程；结构设计；安全性；经济性；探究
土木工程建设的好与坏决定了工程的整个经济效益和工程发展。这种情况下需要充分重视结构设计的安全性以及经济性。安全性主要在技术方面进行加强，经济性主要从设计方面加强。两者是保证土木工程实现经济利的核心关键。如果结构设计缺乏安全性，在建筑的后期使用上就会发生安全事故，如果结构设计缺乏经济性会增加工程成本，降低工程效益，所以需要加强对土木工程结构设计管理，保证结构设计安全性与经济性，推动土木工程发展。
一、结构设计存在问题
结构设计安全性是预防发生工程事故的主要内容，对于现阶段关于工程事故的报道层出不穷，高楼倒塌，地表塌陷，楼盘塌陷等均是土木工程中结构设计或者建材使用不规范导致的。在这一背景下社会逐渐加强了土木工程结构设计工作的重视。对目前土木工程结构设计总结发现，普遍存在以下问题：
（一）稳定性不足
土木工程结构设计欠稳定性是导致安全性风险存在关键性内容，建筑正常情况下需要具备一定稳定性，这样才能维持建筑正常。影响建筑稳定性的原因有很多，比如耐久性以及材料使用稳定性。所以保持稳定性是使建筑更加有耐持久性[1]。但是就目前部分土木工程结构设计来说，在设计过程中考虑了结构的承重性，但是却忽略了环境因素，导致工程的耐久性受到影响，这也是导致工程缺乏稳定性的原因。
（二）结构间受力计算不准确
土木工程结构设计是一项十分复杂的工作，在整个结构设计过程中影响安全性因素有很多种，需要对各种原因进行分析与计算，计算各个梁与柱之间受力情况，只有科学进行计算，并且根据计算进行结构设计才能进一步把提升结构设计的稳定性与安全性。但是由于工作较为复杂内容较多，很容易出现计算漏洞，导致工程出现安全性的隐患。
（三）抗风险能力不足
工程安全性还受工程的抗风险能力影响，在土木工程结构设计时需要依据工程结构需要以及环境情况进行设计，充分结合地理条件以及气候环境等情况进行设计，之后这样才能进一保证结构设计的安全性。但是很多人在进行结构设计的时候忽略了环境因素以及气候因素，导致工程结构抗风险能力不足，进而对结构设计的安全性产生了严重的影响。
二、安全性管理措施分析
（一）优化结构设计内容
土木工程结构设计是一项复杂而又繁琐工作，必须要在完善的系统的设计思路下进行，而且分析常见的存在于结构设计过程中存在的问题，并且针对问题制定相应的解决措施，同时严格控制在结构设计过程风险发生可能性，将环境因素，地质因素以及化学物质腐蚀性因素全部考虑在结构设计过程中，进一步降低结构设计不安全性发生
（二）加强结构设计安全审核
结构设计是工程施工中的关键的环节，而且不同环节的设计都是相互连接的，都具有一定的关联性，可以这样说结构设计是牵一发动全身的关系，只要结构设计过程中一处出现了问题，就会导致其他环节也出现问题，严重影响结构设计各环节之间的关联性，所以在结构设计过程中一定要加强设计的审核，而且就算审核结果通过了，接下来还需要不断进行检查，很多人在完成审核后就等施工了，其实在审核完成后依然会存在很多变量性因素，还需要不断的优化结构设计，加强结构设计审核。
整体性结构设计审核后，还需要进行局部结构设计的审核，以保证结构设计审核没有遗漏或者有失误的地方，保证土木工程结构设计的安全性与全面性[2]。
（三）结合新技术新材料
建筑材料的使用是保证土木工程结构设计安全性的方法之一。科技创新工业生产逐渐完善，土木建设过程中逐渐使用新型的技术与材料，将新型的施工技术与材料使用到工程建设之中，对于工程结构设计的安全性意义重大。纤维复合材料在土木工程中应用较为广泛，而且安全性价值极高，不仅可以结构设计中材料成本控制，还对结构设计的安全性存在重要作用。加强工程中管理方法优化，升级信息管理系统，积极使用BIM技术，大数据技术，智能化技术以及通信技术，云计算技术等，这样可以在一定程度上更好实现结构设计内容管理，让土木工程结构设计更加安全可行。
三、经济性管理分析
（一）科学使用混凝土加固法
在结构设计过程中需要以降低成本保证质量为核心，对结构设计进行优化评估，进一步保证设计的科学性，工程中会涉及混凝土加固使用。一般主要分为两种。其一是置换栓加固法，其二是粘结外包型钢加固法。前者对建筑物净空不会产生影响，但是需要的施工时间较多。后者主要是将钢板包裹在梁结构外，在进行钢筋砼梁加固进行使用，加固后的受力面积加大，承载力加强。这种方法一般很少用，因为需要消耗大量的工程材料，同时需要注意的问题有很多。所以两种方法可以在结构设计过程中合理性选择使用
（二）结构设计思路灵活性
结构设计需要创新，不能一直惯性思维，在设计过程中需要结合各种影响因素，并且保证严谨态度进行设计，进而在一定程度上保证结构设计的经济性。在结构设计过程中可以进行技术性应用，例如体外预应力技术，这种技术主要是指预应力筋在混凝土截面外的预应力，这种力和有粘结的预应力对应，通常是属于不同的体系，而且这两种力有不同的特点，但是体外预应力更加好于传统预应力，这种技术性的应用在一定程度上可以提升土木工程结构设计的安全性，而且是结构设计更加经济[3]。
（三）合理选择结构设计类型
结构设计的经济性通常受不同类型土木工程结构设计影响，所以工程在进行结构设计的过程中一定需要结合实际土木工程需求选择类型，关于结构框架设计需要进行数量以及尺寸的确定，通过梁柱板等三部分进行截面尺寸确定。而且还需要充分对梁柱板的面积进行确定，通过不同结构设计中相关面积确定进一步实现成本的降低，这样既可以保证经济性，同时对数据的了解更能确保土木工程结构设计的安全性。
（四）合理使用钢结构
土木工程结构设计的抗弯情况是结构设计安全性重要体现，而控制好钢结构的合理使用可以在一定程度上保证工程的安全性。但是为了成本的节约需要使用不同的钢材料进一步提升工程的抗弯性，因为不同钢结构对应的硬度都是不同的，抗弯性能也存在着不同，合理使用钢结构可以实现工程加固，减少传统混凝土带来的影响，进一步保证工程实用性与经济性，省去后期工程维护维修的费用。
四、总结
当前城市经济发展与建设都与土木工程有着密切的关联，而结构设计是土木工程发展中的关键内容。由于近几年出现的工程事故，人们加大了对结构设计安全性重视，因为在土木工程中影响结构设计安全性的原因有很多，所以需要及积极性管理，将环境因素，工程需要因素，整体性技术因素均考虑在内，并且注重工程成本节约，保证结构设计质量，科学使用工程材料，进一步保证土木工程经济效益与社会效益。
参考文献
[1]岳玉秋. 土木工程结构设计的安全性与经济性探究[J]. 住宅与房地产, 2019, No.540(18):110-110.
[2]唐保洋. 刍议土木工程结构设计中的安全性与经济性[J]. 工程技术发展, 2020, 1(1):77-78.
[3]但鹏飞, 李远富, 邱钰峻,等. 考虑确定型偏好行为的艰险山区铁路选线决策方法研究[J]. 铁道标准设计, 2019, v.63;No.693(09):27-31.