土木工程结构设计安全问题分析及策略研究

孙超

山东正阳建筑设计有限公司

摘要：随着国内经济的不断发展以及综合实力的不断增强，土木工程的结构设计也越加繁琐且精细，不仅需要更多专业性的人才投入到实际的土木工程结构设计的使用中，同时也需要更多技术性的人员为土木工程结构设计严控把关。现如今，随着科学技术以及建筑工艺的不断发展，土木工程在结构设计这一方面的安全性、实用性以及美观性上都得到了大幅度的提升，但是，在设计的过程中出现的一些问题却在实际的使用中一点一点的显露了出来。为了国内在建筑工艺的结构设计方面能够越走越远且发展迅速，本文将针对土木工程在结构设计上出现的一些影响到安全的问题进行了一定的分析并提出了相应的改善措施。

关键词：土木工程;结构设计;安全问题分析

从国内几十年里土木工程结构设计的发展来看，其中出现事故的几率是十分小的，但是由于国内的土木工程基数比较庞大，所以从出现事故的数量上来看还是不容乐观。为了解决这一问题，我们首先需要从土木工程安全的本质上出发进行研究，也就是结构设计。

目前国内的土木工程结构设计及其建设中，最主要的问题还是在牢固性上有所不足，这将导致建筑整体在承重上会有所欠缺，达不到应有的标准，这也就将直接导致建筑整体在安全性能上出现不足。本文主要从土木工程结构设计的安全性能总述入手，对当前国内在结构设计安全性上出现的问题及其优化方案做出了一定的分析和研究。

一、土木工程结构设计的安全性能总述

在结构设计中主要包含三个重要因素：第一个就是结构设计的可行性。如果说结构设计是土木工程安全性能的根基，那么结构设计的可行性同样也是结构设计中充当底座的那一部分，起着决定性的作用。只有当这项设计具有一定的可行性，被确定为可以使用也才会有接下来的一系列施工。第二个就是后期的施工水平。施工的水平高低决定着能否完全的体现结构设计的丰富内涵以及能够真正的使整个施工投入到使用中去。所以不仅需要选择具有优秀执行能力的团队来进行是施工，同时还需要施工团队能够考虑到方方面面，在考虑到工程实用性、安全性的同时，也能将美观性很好的表现出来。第三个则是工程后期的维护工作。后期的维护工作看似没有前面两项重要，但是在整个工程结构的续航上，后期的维护却起到了重要的作用。可以说，若是后期的维护工作做得好，整个建筑工程水平也会在整体上得到大幅度的提升。这三个重要因素之间具有一定的一致性也具有一定的區别性。

结构设计的安全性能即因受到冲击或伤害而倒塌，在总体的检测指标中占有十分重要的地位。其中，对于建筑结构的设计及其施工是决定其安全性能的重要组成部分，在投入使用后的维护和检修上虽相对来说较为轻缓一点，但仍然十分重要。在进行结构设计的过程中，在安全性能这一块，首先要考虑到的就是设计结构的牢固性、承重性以及持久性，其次考虑到的才是设计的美观性和观赏性。从当前国内的结构设计安全性能指标以及实际的设计、施工能力来看，虽在国内大体上满足了使用所需，但是相对于国外的设计技术以及施工技术而言，仍有许多值得改进的地方。

二、国内土木工程结构设计现状

（一）规范设置水平不够高

从目前来看，国内的土木工程结构设计的规范设置水平相对于国外的发达国家而言是还有一定距离的，其原因在于国内的土木工程结构设计发展的时间较晚，即使在短时间内我们已经得到了不小的发展，但从总体进度上来看确实不如其他国家的发展水平。首先是在参考坐标上来看，国内设置了一套安全系数指标，即将建筑的结构设计通过测评，按照指标得到一个数字，分数越高则代表此建筑结构的稳定性越高，但实际上，虽然这样的评测标准能够得到一定的益处，但它却是不完善的，人们不能单单从一个数据就评定一项实际投入使用的项目的安全性能。其次，在对建筑进行人为以及自然灾害的侵袭防护下，国内现目前做得还不够好。我国由于地域广阔，拥有着许许多多不同的地形以及不同的天气、温度、气压等，在国内也可能将会遇到各式各样的灾害，所以对于建筑牢固性的规范设置不够完善是一项重要问题。

（二）承重柱的设计不合理

建筑的承重能力是否达到标准，承重柱在其中起到了决定性的作用。但是在实际的建筑分析上，我们发现，在一些抗震指数较低的地区，设计者会因为认为建筑本身不需要这么高的承重能力以及若是承重柱的横截面积较小易于计算而将承重柱的横截面积设计得较小。这样的设计表面上看是在合理的利用资源，但是实际上确实在减短建筑的使用年限，若是因为使用的时间过长或是一些轻微的地质灾害而导致承重柱与承重梁发生了开裂的现象，则可能会造成建筑倒塌，甚至是涉及到居住人员的人身安全。

（三）承重柱与构造柱的不合理使用

构造柱在建筑结构中可以与承重梁配合使用以优化在强烈晃动的情况下墙壁出现裂缝的情况。但从本质而言，构造柱与承重柱还是有一定的区别，两者是不能互相替代的[1]。在设计过程中，常常会出现将两种柱体混合使用的情况出现，这样的使用将会降低建筑整体的承重能力，从而影响建筑的抗震抗灾能力。

三、针对现目前国内土木工程结构设计安全性能的不足可以做出的优化方案

（一）适当调整国内土木工程结构设计的规范设置指标

随着国内经济水平的日益提升，以及城市建筑逐渐密集，地形十分复杂，若是建筑结构不稳定而造成垮塌等不事故的出现，造成的直接经济损失则是巨大的。所以为了防止这一情况的出现，我们首先需要在建筑结构设计的规范设置指标上作出一定的改进。可以派出国内的技术性人才到其他发达国家进行学习和实地的考察，回来后再根据国内地形环境的特殊性，分析并研究出一套更适合国内各式特殊地形、特殊气候进行使用的规范指标，并将其实在的投入到使用中去。提高了标准，自然国内整体的结构设计安全性也会随之得到一定的提升。

（二）提高土木工程结构设计以及施工水平

我国是一个人口众多的国家，但是在高端技术性人才上，我国还是显得十分的短缺，进而在进行土木工程结构设计的时候，若是选择的设计团队水平不够高，则会造成许多不必要的损失。所以，在挑选设计师的时候就应该严格把关，尽量选用拥有较高责任意识和奉献精神，有一定工作经验以及自己独到的想法的设计师来进行设计，从而避免一些设计上的小失误造成的建筑整体安全性能降低。设计师在进行结构设计的过程中也要时刻注意数据的比对以及根据实际情况来做出一定的改善，确保每一环节都没有出现错误[2]。除此之外，在设计的过程中除了要考虑到建筑的安全性，还应考虑到使用材料等的性价比问题，争取使整个建筑所有的设计都物尽所值。

在进行施工的过程中，施工人员也要时刻注意与设计师进行沟通，共同完成好建筑的修建工作。在日常的施工过程中还应该时刻提醒施工人员应当注意的重要施工步骤，减少因为施工过程中的小失误而造成的严重后果。

四、结语：

综上所述，土木工程结构设计的安全性能是我国在发展土木工程中不可忽视的一项重要因素。我们不仅要不断的培养出高端的技术性人才来为建筑结构保驾护航，同时还应不断汲取优秀的技术，并根据国内的不同地形的不同特点因地制宜，创造出一套真正适用于我国的设计方案准则。在建筑材料的生产以及使用上也应该多加注意，时刻把关各项材料的使用情况，减少事故的发生率，逐步提高我国的土木工程结构设计水平，为我国的经济发展添砖加瓦。

参考文献：

[1]昭文展 王兆军.土木工程结构设计的安全问题分析及策略研究[J].科技视界.2019，（18）

[2]顾献忠.分析土木工程建筑结构设计中的问题和解决策略[J].居舍.2017，（22）