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土建结构工程的安全性与耐久性分析宋伟

发表时间：2021/4/20 来源：《基层建设》2020年第33期作者：宋伟张鹏

[导读] 摘要：安全性与耐久性技术要：建筑行业是关系着国家经济建设和社会发展的主要支柱产业，土建结构工程作为其基础工程，应用安全性与耐久性技术对土建结构工程的质量成本等方面均有着积极的作用。

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        摘要：安全性与耐久性技术要：建筑行业是关系着国家经济建设和社会发展的主要支柱产业，土建结构工程作为其基础工程，应用安全性与耐久性技术对土建结构工程的质量成本等方面均有着积极的作用。本文对土建结构工程的安全性与耐久性技术进行必要性说明，同时分析了安全性与耐久性技术的应用原则、优化方法及具体措施，以供相关设计人员参考。
        关键词：安全性与耐久性技术；土建结构工程；工程设计
        土建结构工程的安全稳定直接决定着整个建筑工程的工程质量和建筑寿命，更关系着广大人民的生命和财产安全。因此，在土建结构工程的设计阶段必须充分考虑影响工程质量的各种因素，充分运用安全性与耐久性技术消除施工设计中的各种缺陷，从而确保土建结构工程的施工顺利和质量达标，促进我国建筑行业的可持续性发展。
        1土建结构工程设计中应用安全性与耐久性技术的必要性
        随着国家建筑行业的规范不断完善以及人们对建筑工安全性与耐久性技术程各种要求的不断提高，土建结构工程也越来越受到重视，安全性与耐久性技术通过安全性与耐久性技术的应用，不但可以有效整合工程资源，而且对于土建结构工程的工程质量也有较大的提升。首先，采用安全性与耐久性技术对土建结构工程设计进行优化，可以全面检查设计中的各种不足和设计缺陷，对影响土建结构工程施工质量的各种影响因素全面考虑，整体把握土建结构工程在各个施工阶段的施工环境、技术防控措施、材料使用以及施工设备等多方面要素，相对于单纯的工程设计，应运安全性与耐久性技术可以对工程施工的全过程都能够有效控制，工程设计方案相对更加科学合理，工程的施工质量也能够更好的得到保证。其次，通过安全性与耐久性技术的应用，可以进一步降低工程的施工成本。土建结构工程是一项规模较大、耗资多、工期长且安全风险较高的工程，施工过程中任何环节出现安全性与耐久性技术漏都可能导致工程质量不合格而返工，从而加大整个工程的施工成本。安全性与耐久性技术在工程设计中的合理运用，可以将施工中可能出现的各种问题提前预防，从而有效避免各种施工错误，减少施工中的能源损耗，施工成本也可以得到有效控制。
        2安全性与耐久性技术在土建结构工程设计中应用原则
        土建结构工程是建筑工程的基础，也是建筑工程的质量保证前提。在现代的土建结构设计中，不但需要关注结构的载荷强度，也需要注重建筑工程的使用寿命，在土建结构工程设计中需要满足载荷强度与使用寿命的相互吻合，对于土建结构工程设计必须重点关注土建结构的耐久性以及在疲劳荷载作用下的应对。
        2.1土建结构的耐久性
        土建结构的耐久性受到很多因素的制约，首先是施工材料，正确使用符合质量标准的施工材料是土建结构耐久性得以保证的必要条件，在土建结构工程设计过程中必须严格按照设计规范和质量要求选择各种建筑材料。其次是建筑地理环境以及各类化学物质对土建结构的影响，不管是在施工阶段还是建筑的使用阶段，环境中的各种化学物质以及环境的不断变化对土建结构的耐久性都有着较大的影响，在工程设计中，需要根据建筑环境的地质条件等实际情况，科学合理进行有效的防控，以减少环境对土建结构的损坏。例如对于临海建筑，在土建结构工程设计中，需要重点针对环境中的氯离子对土建结构的侵蚀作用做出相应的优化控制措施，以提高土建结构的耐久性。
        2.2在疲劳荷载作用下的应对
        土建结构需要承受各类活荷载作用，在土建结构设计过程中，需要考虑活荷载作用对土建结构的影响。活荷载对土建结构会产生持续性的作用并使其内部产生变化应力，从而导致土建结构发生震动甚至使结构产生疲劳损伤，久而久之对土建内部结构造成严重的破坏。目前建筑行业中的土建结构材料在实际施工过程中的均匀性和连续性不足，从而导致土建结构在活荷载作用下不断地发生着变化并逐步扩大，影响土建结构的强度。若在土建结构工程设计中没能重视此类问题，没有给出合理的解决方案，必将对整个建筑工程的安全稳定性能造成较大影响。

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因此，对于疲劳荷载的研究也不能仅仅针对总体情况，同时也需要对土建结构工程中的关键构件进行抗疲劳荷载作用应对，在整体和局部都必须做好相应的控制措施，从而保证土建结构工程的安全稳定。
        3土建结构工程设计中的安全性与耐久性技术方法及措施
        3.1优化准则法
        优化准则法是一种以土建工程自身结构设计为中心的优化方法，这种方法要求相关设计人员具备足够的专业知识储备和相当丰富的工作实践经验，并在具体的设计过程中要对土建结构进行深入仔细的研究，并根据研究结果得出科学合理的优化结论。优化准则法其原理相对简单易懂，其中的代法是最好的优化方式，在现代的土建结构工程设计优化中深受设计人员推安全性与耐久性技术。但优化准则法同时也有着一定的缺陷和不足，其优化能力和适用范围相对局限，必须建立在土建结构布局全面成型的基础上，其优化效果才能够真正体现。因此，相关设计人员在实际使用过程中必须高度重视。
        3.2数学规划法
        数学规划法是一种运用数学理论主要针对建筑结构力学问题进行合理规划的优化方法。土建结构工程是建筑工程的基础，影响着整个建筑工程的质量和实际效果，在设计过程中必须满足建筑的承重质量和承重力量要求，若没有科学合理的结构力学设计，将导致难以估测的建筑质量问题发生。在土建结构工程设计过程中运用数学规划法进行设计优化，能够实现工程的设计变量数据最优，从而促进整个建筑工程设计的科学合理。
        3.3优化措施
        安全性与耐久性技术在土建结构工程设计中的应用，可以有效保障工程的安全稳定性能，在具体的设计过程中，必须针对土建结构工程施工中可能出现的问题，采用必要的优化措施，以确保工程的顺利及安全。比如适当加大抗震缝宽度可以有效预防在发生地震时，各抗震缝之间相互碰撞；悬挑梁在设计中设置成截面可以降低其截面应力，从而提高悬挑梁梁体的抗变形能力；对梁柱的线刚度比进行合理控制，从而保证承重柱的截面高度，提高承重柱的抗震稳定性；合理运用对称原理进行布局，不仅能够提高建筑物的荷载能力，同时也能够提升建筑的艺术美感。
        3.4科学选用耐久性材料
        建筑工程中地基和基础是非常重要的，务必参照实际地质情况科学地做出设计，保证基础沉降数值在规定范围内。在非常容易沉降部位，若混凝土互相牵制造成力不可以集中起来，则会均匀地作用到整体建筑基础上，就可以确保整体地下室与地下室顶板安全性能，避免受到外部力量太过集中造成混凝土撕裂，进一步造成建筑物坍塌等重大事故。建筑工程动工原材料的选用会给混凝土结构自身使用周期带来影响。混凝通常是由水泥、粗骨料、细骨料、外加剂和水搅拌构成，再通过石化形成人造工程原材料。想要高效阻止水泥的紧缩需要使用粗骨料，想要填充粗细则要把水泥浆与粗骨料相混合，骨料间隔的缝隙产生润滑剂的作用，粗骨料与细骨料中间变成支撑获得硬化之后，二者则会连接起来，变成坚固的建筑原材料。因此，混凝土原材料选用非常关键，经过加入外加剂，严密控制混合质量，能高效提升混凝土应用期限，建筑物构造耐久性将有所提高。
        4结束语
        在土建结构工程设计中有效运用安全性与耐久性技术，不仅可以提高建筑工程的工程质量，同时可以降低施工成本并提升建筑美感。在安全性与耐久性技术的实际运用过程中，需要根据实际情况合理选择优化方法，不断提高设计水平和优化能力，从而促进我国建筑行业的不断向前发展。
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