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土木工程结构设计安全性及经济性分析
摘要:近年来，土木工程在我国的经济建设中发挥了重要的作用。与此同时，它的结构设计的安全性和经济性也越来越受到人们的广泛关注。所以，怎样在土木工程建设中提高结构设计的安全性和经济性，就成为了整个建筑行业研究与探索的重要课题，也直接影响着我国建筑行业的可持续发展。
关键词:土木工程；结构设计；安全性；经济性
随着我国经济的迅猛发展，土木工程在整个建筑行业所占的比重也越来越大，同样，因为土木工程结构设计出现漏洞而导致的事故也逐年增多，给人们的生命和财产造成了巨大的损失。所以，为了减少这一现象，就要求土木工程结构设计人员能够在保证土木工程结构设计安全性的前提下，还能最大程度上的降低建筑成本，这对于整个土木工程行业设计人员来说，是一个严峻的考验。
1土木工程结构设计的现状
土木工程结构设计是否合理，不仅会影响到后期工程施工的进度，还直接对工程的安全性和经济性产生不良后果。近几年来，大型桥梁的建设以及高速公路的迅猛发展，都为我国经济的整体发展带来了巨大的帮助，这就促使土木工程建设中的结构设计人员能够充分地考虑各种因素，来加强土木工程结构设计的安全性和经济性。目前，我国的土木工程结构设计中还存在着一些问题，主要表现在以下几个方面。
(1)土木工程结构设计不规范。相较于其他国家，我国现有的土木工程结构设计的标准较低，也不规范，比如说，建筑工程的使用年限、土木工程结构的牢固性和实际承载力等这些相关的标准都低于其他国家，这就使得我国的土木工程建设质量从根本上就达不到安全使用的标准，造成安全事故的频繁发生。
(2)土木工程结构设计的稳定性差。在一些土木工程的安全事故中，结构设计的稳定性差就是重要原因之一。结构设计的稳定性，是整个土木工程建设质量的前提和基础。在结构设计中，只要有一个地方出现稳定性差的问题，根据土木工程结构自身具有的延展性，就会对整个土木工程的稳定性造成影响。
(3)土木工程结构设计缺乏耐久性。土木工程结构设计中的耐久度不高，也是我国土木工程建设中常见的问题之一。我国幅员辽阔，南北地域差异大，而气候的差异也直接提高了对整个土木工程结构设计行业的要求。而有些设计人员在进行土木工程结构设计时，忽视了环境气候对土木工程的影响，使土木工程的使用寿命大大缩短。
(4)土木工程结构设计的抗震效果差。近年来，我国的地震灾害时有发生，所以，为了加强土木工程结构设计的抗震能力，国家对土木工程结构设计中的抗震系数又有了新规定。但在实际的土木工程结构设计中，有些设计人员只是一味的追求经济性，而忽视了对承重墙荷载力的实际测试，一旦发生地震，这些工程结构根本无法抵抗剧烈的震动，造成墙体开裂甚至是坍塌，进而造成严重的后果。
2提高土木工程结构设计安全性的措施
(1)在进行土木工程结构设计前，应该选择行业内有资质的设计单位来进行设计。这些设计单位往往具有丰富的设计经验和先进的设计设备，设计人员的专业综合素质也相对较高，他们能够充分考虑到土木工程结构设计中遇到的各种问题，结合实际，为以后的土木工程结构设计打下坚实基础。
(2)在进行土木工程结构设计中，应当对已有的设计理念进行反复的论证和提高，并且对一些概念性设计随时保持思路清晰。目前，概念结构设计已经成为保证整个土木工程结构设计是否安全可靠的主要设计思想。打个比方来说，在对建筑材料的选择中，进行全面的安全性评估，同时，可以利用精准的计算对概念结构设计进行核对，以此来获得更具有可行性的结构模式，进而提高整个土木工程结构设计的安全性。
(3)在土木工程结构设计中，要对涉及到的所有数值进行全面而准确的计算。要运用更科学合理的管理方法对整个土木工程结构设计的项目进行细致划分，并且逐个的对所有子项目进行核对，争取不遗漏任何一个项目的计算内容。这就使整个土木工程结构设计的安全性得到了保证。
(4)在土木工程结构设计中，设计人员要简单而准确的对设计文件进行细节说明。由于土木工程结构设计的施工人员专业素质参差不齐，针对一些重要的提示内容或细节，设计人员应该选择通俗易懂的语言来进行表述，尤其是一些较为复杂的设计，更应该将其中每一个环节的具体设计思路和施工工艺加以说明，进而在后期的土木工程结构设计施工中，保证安全性和设计人员的安全预期相一致。
(5)在施工过程中要严格控制对土木工程结构设计出现的变更。土木工程结构设计，是一项非常严谨的系统工程，其中每一个结构之间的关联是非常紧密的，牵一发而动全身，只要某一个结构因为客观因素需要改变时，不仅会影响这个结构的施工工艺和性能，还会对与之相关联的其他结构造成影响。所以，在设计之初，要考虑到可能发生的所有问题，并提出解决方案，尽可能的适应现有的施工条件，以此来减少因设计不合理而造成的损失。
3提高土木工程结构设计经济性的措施
(1)为了提高土木工程的经济性，可以在土木工程结构设计之初就对整个成本进行控制，最常见的就是招投标，它可以利用设计方案、施工成本等综合性评估来选择最能实现经济性预想的施工单位，以此来降低土木工程结构设计的成本。选择一些有资质的施工单位，尽量避免假公济私的行为，并且综合考量它的结构设计方案，在保证工程安全质量的前提下保证低成本，极大地减少了土木工程的总体投资，提高了土木工程结构设计的经济性。
(2)在进行土木工程结构设计时，设计人员应该采用灵活的设计思路以及方式。尽量避免使用标准图来作为设计的参考资料，尽管参照这些标准图可以大大减少设计的难度和时间，并能够有效规避设计错误带来的风险，但是，由于这些标准图往往都建立在高标准的基础上，而高标准就代表着高成本。因此，在土木工程结构设计中，要求设计人员应当利用本身所具备的专业技能，在保证工程结构安全可靠的前提下，设计出合理的结构方式，同时还能够最大限度的降低施工成本。
(3)在整个土木工程结构设计中，应该全面系统的考虑到所涉及的安全因素和数据参数，比如材料、面积、布局、所需钢筋数量等，这些因素单独拿出来可能很微小，但是却会对整个土木工程结构设计施工的安全质量和经济性造成影响。打个比方来说，如果对施工材料的价格或者数量没有一个充分的了解，就会在以后的施工过程中造成材料的浪费或者影响。而关于结构构件，在设计之初就应该考虑到它本身的极限载荷量和其他参数，并将土木工程结构设计中的所有参数尽可能的进行合并和统一，以此来控制土木工程结构设计的经济性。
(4)加强与有关部门的沟通与合作。在土木工程结构设计中，不仅仅会涉及到单纯的施工环节，还会需要大量的辅助性资料和工作。比如说地质勘探获得的资料和数据、材料检验检测数据等等，这些环境气候、地质结构等客观因素会对结构设计的标准化和安全需要产生非常严重的后果。因此，为保证结构设计的经济性，需要设计人员能够与各个相关部门进行沟通与合作，并获取设计所需的全面性资料和数据，来辅助提高整个土木工程结构设计的经济性。
土木工程结构设计是保证整个土木工程安全性和使用功能的基础，也是整个土木工程项目耗费资源最大的体系。因此，在当今土木工程建设行业中，就要求土木工程结构设计人员能够在保证工程结构设计安全性的前提下，也要充分考虑到整个结构设计的经济性。所以说，只有土木工程结构设计的安全性和经济性得到保障，才能使整个土木工程建设行业有一个更好的发展前景，从而为我国经济建设的可持续发展打下坚实的基础。
［1］梁倩，林红利，许龙等．浅谈土木工程结构设计中实现安全性与经济性措施［J］．四川水泥，9．
［2］黄小新．浅谈土木工程结构设计中的安全性与经济性［J］．城市建设理论研究(电子版)，60－6261．
［3］黄樊薇，孙远亮，李国钰等．浅谈土木工程结构设计中的安全性与经济性［J］．城市建设理论研究(电子版)，141．
［4］李振华，周钦斌．浅谈土木工程结构设计中的安全性与经济性［J］．城市建设理论研究(电子版)
作者：张璐 单位：北京国科天创建筑设计院有限责任公司保定分公司
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如何保障土木工程设计工作的安全性与经济性&&&&&&& 苍南县建筑设计研究院& 325800
&&&&&&& 摘要：随着我国经济水平越来越好，人民对居住建筑物的要求越来越高，因此，土木工程的建设也在向着更安全、更美观、更经济、更实用发展。在目前新时期下，我国土木工程项目建设的发展在迎来发展机遇的同时，也面临着一系列的挑战，必须进行不断地创新和改革，以适应现代社会对土木工程提出的要求。在土木工程发展过程中，土木工程结构设计是其重要组成部分，而施工技术则是保障土木工程建设质量的有效措施，二者缺一不可，必须予以高度重视。本文中主要试论土木工程结构设计中的安全性与经济性，以供参考。
&&&&&&& 关键词：土木工程；结构设计；安全性；经济性；存在问题；策略
&&&&&&& 一、土木工程的基本概念
&&&&&&& 土木工程包含是非常广泛的，其实包含了很多的内容，如水、土等，都可以归纳为土木工程。例如：道路建设、水利工程建设等。土木工程随着时代的发展，其逐渐形成一种独立的学科，具有综合性，既包含了工程地质勘察和工程力学等知识，又包含了建筑材料和建筑经济等内容，结构较为复杂。土木工程是我国现阶段重点发展的产业之一，其是社会生产和生活中必不可少的项目，能够满足人们的物质需求，为人们提供更为舒适的生活环境，具有重要的意义。我们可以将土木工程分为两个部分的内容，一部分是表示的是施工技术，这一部分涵盖了施工过程中的各个环节，从工程勘察到竣工收尾阶段；另一部分则是指土木工程具有不同的工程对象，例如市政工程、桥梁工程等。
&&&&&&& 二、土木工程结构设计中的问题
&&&&&&& 1、结构设计的牢固性不够
&&&&&&& 土木工程结构建设时，若是结构设计的牢固性很差，必然会对工程结构的安全性造成非常大的影响。尽管工程结构的部分设计出现问题不会影响总体结构，但一旦发生地震、洪水、爆炸等事故，很可能导致建筑坍塌、损坏，比如汶川地震时，就是因为房屋的破损倒塌造成了多人的伤亡。
&&&&&&& 2、忽略了环境因素的影响
&&&&&&& 除了工程结构建设中建筑结构本身的影响因素，还要考虑到很多外界因素：温度、湿度、酸碱度、化学腐蚀等等。尤其是建筑结构中常用到的钢筋混凝土，这些环境因素都会产生很不好的负面影响，存在很大的安全隐患。
&&&&&&& 3、存在安全规范的漏洞
&&&&&&& 我国土木工程设计工作受到工作人员随意性的影响，设计部门的权威性也不高，导致整个设计结果的质量低下，一些建筑工程在较短的时间内出现了墙壁变形、开裂等问题，其主要诱因就是设计工作中的结构规范不符合实际施工要求，存在一定的漏洞。
&&&&&&& 4、构造柱和结构柱混淆、承重面积小
&&&&&&& 现代土木工程施工设计工作中，部分工作人员会将构造柱的设计工作与承重柱设计工作互相混淆，从而影响整个土木工程的牢固性，造成严重的工程事故。构造柱在土木施工过程中，通过与梁体的配合，能够有效避免房屋建筑的墙壁出现裂缝，从而来提升整个建筑的实际抗震能力，若设计人员在设计工作中把构造柱误认为承重柱来进行指导施工，就会导致房屋在发生地震等自然灾害时，无法承受过大的强度，因此出现沉降、裂缝等问题。所以，设计人员要在土木工程设计工作中，科学区分承重墙与构造柱的不同。在进行土木工程设计工作时，有的设计人员对于抗震烈度要求较低的建筑设计时，会调小整个承重柱的界面，方便其对受力进行分析，但是当房屋受到外力作用时，会使梁体和柱体出现开裂的质量问题，导致整个房屋的使用寿命大大缩短。
&&&&&&& 三、解决对策
&&&&&&& 1、设计合理的机构设计方案
&&&&&&& 以房屋工程结构设计为例，结构设计方案为：框架结构选择、基础布置、确定结构措施等等。框架结构选择用钢筋混凝土，综合考虑竖向和水平荷载，满足抗震的要求；基础布置要结合当地的地质、水文、气候等条件；结构措施则要具体针对建筑结构的抗震要求计算，采取必要的措施。
&&&&&&& 2、设计合理的内力组合
&&&&&&& 内力组合设计要求工程结构设计在满足抗震条件的基础上，调整组合内力，包括框架梁内力组合，承载力抗震系数，跨间弯矩。
&&&&&&& 3、板设计和配筋
&&&&&&& 按照板的规格采用双向或沿着短边受力单向进行计算，将构造钢筋布置在适合的位置，并根据实际情况计算出跨中的最大弯矩。
&&&&&&& 4、控制转换层模板的侧压力
&&&&&&& 采用内部振捣器在转换层浇筑混凝土时，要保证模板具备一定的承载力和刚度，浇筑之后会产生作用于模板最大侧压力的作用力。影响侧压力大小的因素包括浇筑混凝土产生重力的密度大小，混凝土初凝时间、温度，浇筑混凝土的基本速度，有没有添加外加剂等等。
&&&&&&& 5、提升土木工程设计人员的素质
&&&&&&& 我国现阶段的土木工程设计工作较之以前而言取得了明显的进步，设计人员也有着较为丰富的工作经验，掌握较多先进科学的设计方法。但是，一般设计工作者，设计人员过多的注重施工图纸，很难兼顾到实际施工过程中可能遇到的问题。施工图纸在整个设计工作中都只是一部分参考资料，与实际的施工过程相比较，建设单位要想能够保证整个土木工程的质量和标准达到相关的要求，必须要保证设计人员能够将自己的设计意图表达的完整准确。现阶段的工程管理者专业水平较低，对于土木工程的结构以及设计环节的相关知识较为缺乏，因此，在指导施工时，往往会对图纸产生误解，导致设计工作和施工工作出现误差。所以，土木工程设计人员要不断提升自身的专业素质，通过继续教育以及自学等相关途径，加深对工程设计技术的理解和掌握，从而提升认识水平和业务能力，保证设计工作能够更好地指引施工工程的顺利进行。
&&&&&&& 6、保证土木设计工作的安全性
&&&&&&& 要想提高整个土木工程设计工作的安全性，就要先从管理工作入手，首先要选择那些等级高、资历老、具有先进管理水平的设计单位来承担工程设计工作，只有保证设计单位具有先进的设备、高素质的设计人员，才能从根本上提升整个设计工作的水平。还要强化设计人员的理论基础知识，因为，设计人员对设计知识的掌握程度会对整个土木工程项目产生重要的影响，只有保证设计工作人员能够对基本设计方法进行掌握，并且不断更新自己的设计理论，才能保证整个设计工作满足不断提升的施工要求。还要保证设计工作中尽量不产生失误，在进行设计计算时，不出现缺项和漏项的现象，保证设计图纸不出现较大的质量问题。设计人员要对相关数据进行认真检查，并仔细核对，避免出现人为疏忽的问题，只有保证设计图纸能够全面、详细，才能够指导施工人员进行科学施工，不出现任何工程施工事故，工程管理人员要强化对设计环节的监督和管理工作，并且对整个施工过程进行全面管理。设计单位在完成相关工作之后，还要与施工方时刻保持联系，及时解答施工人员对设计图纸提出的种种疑问，一旦发现任何问题，要及时进行审核，修改出现的任何错误，保证施工工作的顺利进行。
&&&&&&& 7、保证土木设计工作的经济性
&&&&&&& 土木设计工作的经济性要求有关部门可以通过招标与投标的方式来对不同的设计方案进行分析和比较，在保证工程安全的基础上，选择经济性突出的设计方案，从而来节省工程开支。在进行工程施工设计工作时，还要不断鼓励设计者开拓他们的思路，采用灵活的设计理念来进行工程设计，可以通过标准图来降低整个设计工作量，加快设计工作的进度，但是，这样的设计方法会加大整个工程施工成本。因此，设计人员要在日程设计工作时，保证整个工程安全的同时兼顾设计工作的经济性，对于能够压缩工程成本的细节进行反复核算，从而保证设计工作能够兼顾安全性和经济性，节省一切不必要的工程开支。设计人员还要控制多参数的设计工作，例如在土木工程混凝土钢筋结构的设计工作中设计的安全因素和成本较多，相同的荷载往往会出现不同的设计结果，各个部门只有在互相沟通与合作的基础之上，通过相关数据和资料才能提升整个设计工作的经济性。
&&&&&&& 四、结束语：
&&&&&&& 总之，土木工程结构设计与工程建筑的安全性和经济性有直接关系，我们在设计土木工程结构时，要平衡好安全性和经济性，就需要在设计的时候多下功夫，综合考虑多方面影响因素。在今后的生活生产中，要采用科学的管理和设计模式实现安全性和经济性的统一，建设更美观、更安全，并能为企业带来更大的经济效益的土木工程。
&&&&&&& 参考文献：
[1]王海波.浅谈土木工程结构设计中的安全性与经济性[J].江西建材，.
[2]肖淼.浅谈土木工程结构设计安全问题[J].江西建材，.
[3]郝敏.浅谈土木工程结构设计中的安全性与经济性[J].黑龙江科技信息，8.
[4]朱来庆，吴立娜.浅谈土木工程结构设计中存在的问题及对策[J].黑龙江科技信息，5.
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谈土木工程结构设计中的安全性与经济性 摘要：随着我国社会主义市场经济体制的建立和不断完善，土木工程也得到了迅速的建设与发展。木工程项目的数量越来越多，与此同时发生的工程事故也日益增加，各种工程大楼、公路桥梁事故屡见不鲜，这样的工程不仅浪费了国家大量的人力、物力、财力，更给人们的生命财产安全带来了严重的威胁，因此，土工工程结构设计的安全性和可靠性非常重要。本文就如何提高土木工程结构设计的安全性与经济性进行深入探讨。 关键词：土木工程；结构设计；经济性；安全性 中图分类号：TU318文献标识码： A 一、土木工程结构设计安全性与经济性的关系 土木工程结构的设计目标是要保证建筑主体可满足使用要求并符合安全性需求。随着经济的发展,建筑的经济性也在土木工程中占据了主要地位。因此,平衡二者进行设计是在市场经济发展中对建筑结构设计的必然要求。实践可知,没有经济性约束的设计会造成设计结果与投资限制的差距增加。如混凝土结构在设计中为了确保结构安全可靠按照规范进行设计和计算,从设计和施工中发现,提高结构安全性会增加投入成本,即安全性与经济性是相互矛盾的两个主体。现行的混凝土结构设计规范中,主要是通过提高材料质量增加安全性能,而非依靠材料数量的增加来提高安全性能。在此种要求下,综合经济性要求,设计者应对材料的性价比进行考量。衡量经济性的重要指标是建筑的强度与成本的比较。在此种要求下,经济性与安全性成为了平衡结构的重要依据,在实际的操作中应当进行协调。如在混凝土结构设计中,衡量钢筋的经济性指标,利用具体的价格与强度比来体现混凝土结构经济性和安全性。在设计中可采用高强度、低
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