摘要：在民众对土木建筑工程的渴求下,民众对建筑工程的安全保障方面有着更高的质量要求。这些安全保障方面的落实是需要通过土木建筑结构来实现的,所以在土木建筑项目过程中的结构设计环节就有必要进行实效的有针对性的满足这些需要,让最终建设项目成果的安全和耐久效果得到显著提升。
关键词：土木建筑；结构；安全性；耐久性；设计
随着社会经济的快速发展，我国建筑行业也取得了长足的进步。近年来我国建筑工程数量和工程规模与日俱增，建筑工程的结构形式也愈发复杂，这些都给建筑结构的安全性造成了一定的难度。然而建筑结构安全性是建筑工程中一项极为重要的监测指标，结构安全性能是否科学良好对建筑物的整体质量有着决定性的影响。因此提高建筑结构设计的安全性势在必行，这既是保证建筑工程质量的必要手段，也是我国建筑业发展的必经之路。
1土木建筑结构工程耐久性与安全性概述
1.1建筑结构工程的耐久性
建筑工程的核心目标在于为居住者提供稳定的居住环境，并尽可能满足其日益提高的居住需求，其实际应用是一个长期的过程。而建筑结构工程的耐久性则是指设计的建筑结构在长期的稳定运营状态中，能满足其设计的使用年限要求。最典型的是，对于构成建筑结构的主体材料来说，其在长期的结构过程中在外界因素的干扰及内部状态的变动影响下，损耗被控制在合理的范围之内，不会对建筑工程的基本功能产生影响。例如，结构工程中的钢筋材料不会由于混凝土保护层过薄或是由于混凝土裂纹产生问题，进而破坏建筑的正常使用。
1.2土木建筑结构工程的安全性
无论是商用建筑还是普通住宅建筑，其核心目标在于为人服务，及保障居住者或使用者能在建筑工程中正常开展相关活动，其人身及财产安全不会因为建筑工程结构的问题而受到侵害。综合来看，建筑结构工程的安全性是指在其设计年限的正产运转状态下，可以有效发挥抵御外界负荷的多样化作用。特别是在结构设计方案规定的范围之内，能有效应对一定的外力抗击如风力侵袭、地震灾害等，使得建筑工程在异常状况下能保持基本的稳定性，即使其结构局部出现了一定的破坏，也会因为建筑工程的安全性而避免出现连续坍塌等情况，将安全事故的概率降到最低。
2土木建筑结构设计的主要内容
建筑结构设计是一项十分重要且十分复杂的工程，它在具体设计中会涉及到很多方面的因素，因此为了保证建筑结构的设计重量，设计师在进行具体设计时应从不同的方面、不同的角度进行考虑分析，找到合理有效而又可行的设计方案，从根本上提高建筑物结构的质量和安全。
2.1土木建筑结构整体设计
建筑结构的主体设计、基础选型、布置柱网、剪力墙分布等工作都属于建筑结构整体设计的范畴，其中主体设计和基础选型时工作中的重中之重。首先设计人员应该对建筑工程施工处的地质环境、气候环境以及水文环境等进行认真考察和分析，根据建筑的高度，规划设计出科学的建筑基础结构体系，例如建筑的框架结构、简体结构和框支结构等；其次应该对建筑的柱结构、梁结构以及剪力墙结构进行布局设计；最后应该结合当地的地质条件、水文条件等对建筑结构基础选型进行复核，确保建筑结构在相对复杂的环境中保持良好的稳定性。
2.2建筑结构部件设计
在完成对建筑结构整体设计后，应该接着对局部部件进行设计，例如对建筑中梁、柱、墙等部件的内力和配筋进行计算和分配。计算过程中应注意，建筑中的梁和柱，它们的内力情况和计算方法基本相似；另外，在设计建筑结构单向板时，单位宽度的梁可以由单向板充当，在设计建筑结构双向板时，应该严格按照相关规定和相关要求进行设计，对于异形板来说，其受力情况和计算方法都相对较为复杂，因此在实际工程设计中，应尽量避免使用。
3土木建筑结构设计发展现状
任何建筑的基本要求和施工要求都是安全性,因为无论从事任何行业任何活动的第一底线就是保障人民的生命财产安全,所以有安全方面隐患的任何建筑都绝对不能进入使用环节。在这个基础原则之下,实地调研了众多现有的建筑工程的安全,在我国现有的土木工程施工环节发现了以下缺点。
3.1影响环节复杂
土木建筑中的结构具有整体性,是一个互相影响的系统,里面的许多组建的稳定性都会对其整体有影响。系统中的建筑材料质量,各种材料的混合配比、施工工地地质的条件等等都是影响整体质量的因素,而这些因素都应该考虑进去,以便提高土木工程结构的稳定能力。我国一些安全事故完全是可以避免的,在国内,有些土木建筑结构的整体稳定性差,有些结构的构建没有把承载力设置到标准高度,对于这种情况,就有必要强化研究特殊环境条件中土木建筑工程结构稳定性的理论,根据实际研究成果制定规范,真正解决问题所在。
3.2土建工程使用和维护环节较差
在建筑的后期使用过程中,不良的使用方式和维修维护对于土木工程建筑的使用寿命和质量表现都有比较大的影响,外在表现就是建筑的安全和耐久方面不足。在很多人的理解里,有些非常不可思议的想法,例如,有些人认为建筑是坚不可摧的,在日常的使用中对建筑进行一些暴力的、毁坏式的操作,甚至还有些人认为建筑物和动物一样是有寿命的,不管日常怎么对它维护或者呵护,到了一定的时间都会不行,这些缺乏基础常识的理念对建筑展现出来的安全和耐久有非常大的影响。
3.3相关律法不完善
与土木建筑工程相关的法律法规不完善,这让工程监管人员不能良好的进行土木建筑工程中的规范化管理,这个情况造成了土木工程中有大量的漏洞。在土木工程施工中的一些基层环节中,已经出台的法律法规无法实际的落实,也无法对该施工环节中的施工工人和施工流程有相应的约束,这些现实存在的问题都直接或者间接影响了土木建筑表现出的耐久、稳定、安全。纵观土木工程项目整体流程,在项目前期投入是非常大的,但在项目结束后的后期检查、维修等环节投入非常小。在早期阶段,项目结构中的利息通过修复至良好的状态,那么建筑的承载能力是可以恢复到早期状态。但是,这种好的修复操作方式缺不被企业重视,甚至忽略掉。随着中国的飞速发展,经济也日益活跃,市场竞争也逐渐激烈化,某些企业和商家为了获取更多的经济利益,会无限制的节约成本,在土木工程建筑项目的早期设计环节就有意缩减材料使用,尤其是在项目中的钢材的使用偷工减料。在我国对于建筑设计有着明确的规定,尤其建筑工程中钢筋的配比,而且在建筑特殊部位更是明确强调必须满足钢筋配比的要求,以保证建筑工程项目的质量。但是,一些企业仍旧在钢筋配比中偷工减料,让建筑结构中的钢筋含量不符合相关要求,致使建筑质量没有达到预计标准。另外,我国有关土木建筑项目中的安全设置设计规范水平较低,所有行业的基础规范就是安全规范,所有行业的所有行为活动都要符合安全规范的范围,土木建筑工程是有高度安全隐患特点的特殊行业,所以更需要严格、严谨的安全规范和工作准则,但现实情况与这个愿望是相反的,土木建筑行业在我国的安全法规相当粗糙,而且不严谨,没有权威性,不能起到对行业有一个有效的警告和约束。如果想把土木工程建筑呈现的安全、耐久表现提升上去,就需要严格执行安全法规。
3.4结构设计不合理
在现今的社会市场发展中,土木建筑的设计者在设计工作过程中,往往只考虑建筑的外表和实用,不会过多的去考虑建筑主体的安全性和建筑建设过程中的安全性,这些前期的疏忽导致建筑项目中安全隐患几率上升。此外,因为有一部分设计师缺乏经验或者专业能力低,仅仅考虑资方经济方面的要求,或者在工程施工后出现问题没有及时用有效的补救措施进行整改,这些也会致使建筑在实际的使用中出现耐久、安全等方面的不足。另外,我国的土建工程设计规范中,建筑整体牢固性设置的水平较低,就是建筑的承压能力不高,在日常的使用过程中,不会出现什么大问题,然而一旦出现了重大的灾难和突发情况,就会造成相当大的损失。
4土建工程结构设计的安全性和耐久性探析
4.1应用科学的设计理念
4.1.1把握结构工程耐久性与安全性的特点
只有从设计理念把握结构工程耐久性与安全性的特点，才能为后续建设提供明确的参考。从根本上来说，建筑工程的耐久性与安全性问题最终可以归结为使用问题，部分建筑工程结构中混凝土密实存在问题、或是保护层较不弱，均可能使得建筑结构的主体钢筋出现损坏，从而冲击工程的整体使用年限。因此，必须紧密围绕建筑材料及结构设计研究的基本原理，明确管理制度与施工技术方案，并做好施工前的技术交底工作。建筑工程是植根于周边环境而存在的，因此也必须考虑到周边环境对其结构的影响，配套合适的建筑材料与施工技术，确保其结构的冗余度与延性能适应实际的使用需求。
4.1.2提高预防工作实效
评价建筑结构工程的安全性与耐久性需要立足于长期的视野，同时建筑工程本身的建设周期较强，因此在设计环节必须明确预防工作，有效防范可能破坏设计结构的因素。这需要重点从如下方面入手：一方面，要严格落实耐久性与安全性控制标准，对建设过程进行有效监督；其二，强化检测工作，对照技术方案加以落实，同时结合实际问题对各个局部构成部分加以优化，及时发现可能出现的质量问题。
4.2重视建筑结构设计的抗震性
为了确保建筑结构设计的合理性和安全性，设计人员还必须重视对建筑结构抗震性的设计。具体来说，相关人员可以从以下两个方面入手，首先，建筑结构的设计人员应该对建筑当地的建筑环境和自然环境因素进行分析，采用科学有效的方法和手段选择适当的施工材料，达到有效促进建筑结构抗震性的目的。其次，建筑结构的设计人员应该对设计中的各个细节，例如混凝土结构、剪力墙结构以及钢筋结构等进行合理的规划分析，从细节上避免或降低地震对人们安全性造成的影响。
4.3进行结构的监控及检测
超声法和声学法是应用最广泛的检测方法。超声回弹综合法、回弹法以及射线法可用于土木结构强度试验,主要反映土木结构表面强度等级。各种监测的技术各有利弊。依据试验结构的实际情况,选择最合适的监测和试验方法。两个被测的对象需要有两个相对重要的接口。超声波法对建筑物结构的穿透深度有一定的限制,且监测数据易受钢筋和含水量的影响。采用射线法进行监测和试验的时候,施工人员应离开现场,避免辐射。这种方法的现场试验是比较困难的。
4.4加大安全使用宣传,强化检测维护
确保土建结构耐久性不仅是施工企业的职责,也需要政府、社会及公众的参与。各地政府需要就土建结构耐久性要求及规范进行大力宣传与推广,提升施工人员、维修人员及居民的合理使用意识。必要时,政府可对建筑物使用人员和维修人员进行培训,确保土建结构的稳定性与建筑物性能的正常发挥。此外,监管部门应加强对土建结构的检测与维护,并建立行之有效的管理体系,借鉴国外优秀的土建结构管理经验,体现土建结构耐久性检测与维护的精细化与人性化。
4.5选择高性价比材料,定期维护设备
为土建施工项目选择施工材料时,务必货比三家,确保施工材料符合土建结构耐久性要求,确保材料符合基本质量要求的前提下,具有一定抗热抗压能力。为改善材料耐久性能,可考虑添加化学物质提升材料本身的使用寿命。同时,施工企业还需要重视设备的正当使用与定期维护,全面考虑土建结构的抗腐蚀、耐久性能,设备使用人员应定期对施工设备进行清洁与维护,延长设备的使用寿命。
4.6提高工程结构设计水平,强化施工管理
土建工程管理水平的高低直接影响着土建工程的质量、安全管理,土建工程的建设施工企业选择设计单位的时候,需要注意设计单位的各项能力,比如,该单位在管理上需要有丰富的经验,单位内部要有高素质的专业人才,有高素质的管理经验并且实践过先进管理模式的人才等。设计是土建工程中非常重要的一个环节,它质量的高低会影响土建工程的施工进度和难易程度,所以在土建工程的准备工作中,需要在设计上做好充足的准备,同时也需要让设计人员保持足够的谨慎和耐性,在中国很多的土建工程事故的总结分析中,事故的主要起因是设计人员在工作过程中的计算失误等,所以在土建工程中,设计单元一定要强化设计的验算和查验,在保证设计环节计算无误后再进入施工环节。
4.7建立完善的监督审核制度
最后，为了提升建筑结构设计安全性，就必须建立完善的监督审核制度，例如在进行建筑结构设计时应该安排专门的审核员对建设图纸进行审核，建筑设计单位应该积极配合审核部门工作，保证设计图纸准确严谨。另一方面，对于施工过程应该进行严格细致的监督审查，如果施工过程存在质量问题严重时甚至会威胁施工人员和居住人员的生命安全。由此可见，完善的监督审核制度是保证建筑结构安全性的基础和前提。
4.8提高人员自身水平和素质
只有提高管理人员的素质和业务水平,才可以实现建筑业的快速发展。这主要从以下着手:土木工程结构管理要转变管理方法和手段,树立终身学习的理念,努力提高自身的责任感和服务意识,真正做到与时俱进、创新发展,在保证土建结构质量、安全以及实用的基础上,全面的提高创新管理的水平,聘请国内外先进管理人员实行教育管理,使之规范运行和管理。
4.9强化安全管理意识
在土建工程中安全管理意识对于不同岗位不同工种有着不一样的涵义,强化安全管理意识就需要落实在对安全管理的认识、宣传的工作上。因此在落实安全工作中,就得从管理岗位人员和施工岗位人员入手。对于管理岗位人员,安全工作就是严格遵守安全管理制度,监督管理土建工程现场施工,落实自身岗位职责和工作任务,对施工现场环境状态注重留意,对于施工过程中易发生事故的工作环节强化监督管理,也需要积极防范可能存在的事故隐患,强化土建工程施工人员的安全教育,避免事故发生。对于土建工程施工人员,就是在土建工程工作过程中遵循施工安全规则,提高施工警惕性和风险意识,例如,工作期间佩戴安全帽、防护服、安全绳等,将安全规则转化到实际行动中,另外,施工人员需要对安全隐患及时通报。
结论
综上，新时期建筑规模的扩大，对于拓展人民居住空间、提高土地资源利用效率具有重要作用，同时，建筑工程的施工标准也更加严格、技术日趋复杂，这在结构工程中的表现更加突出。因此，要想保证结构工程的基本质量，就必须聚焦于其耐久性与安全性这两大中心环节，建筑企业必须结合现代化建筑结构工程的基本特点，做好耐久性与安全性的设计，应用科学的施工技术，并配套以完备的管理手段，以提高建筑施工的综合效益，为社会提供更多具有高质量的现代化建筑工程。
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