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摘要：近年来我国科技水平的提升，人们对建筑行业的要求也在越来越高。在新时期环境下，我国建筑工程的建设朝着现代化方向发展，对工程技术的要求也在不断增加，而在建筑工程中，土木工程的结构性直接关系到整体工程的安全性，这就需要做好对土木工程的安全性设计。同时，现阶段节能策略逐渐受到建筑行业的关注，其与建筑工程的经济效益也存在密切关系，如何在保证结构安全基础上实现成本控制，也是现阶段土木工程结构设计中需要重点研究的内容。本文就土木工程结构设计中的安全性与经济性展开探讨。
关键词：土木工程；结构设计；安全性；经济性
引言
在经济、科技飞速发展的时代，我国的建筑业也迎来了新的机遇，建筑企业要想在竞争激烈、形势复杂的市场环境中求得生存和发展，就要不断完善技术和管理，提升建筑质量。安全性始终是建筑工程的首要因素，而结构设计又是决定建筑安全性的重要内容。建筑结构的稳定与合理，才是建筑施工安全的根本保障。
1土木工程结构安全性和经济性设计的必要性
在土木工程的结构设计中，安全性和经济性是设计中的重要环节，它们是确保土木工程结构发挥特性以及具体功能的必要保障。土木工程的结构设计首先需要遵循的就是安全性，这也是所有建筑工程进行结构设计需要执行的最重要的原则，这样才能够确保建筑工程的后期使用具有良好的安全性，确保土木工程的结构安全性设计，为后期建筑工程的各项功能建设和发挥奠定了基础，对后期工程施工提供安全标准的规范与指导，促进工程安全性保障。同时，安全性也是党和国家对工程建设关注的重点，由于近年来我国建筑施工频繁出现安全事故，且建筑结构安全问题也时常发生，这些安全事故的发生对人们的生命和财产造成了很大威胁，对企业经济也产生了巨大的损失，所以就需要以安全为基础，做好对土木工程的结构安全性设计，为企业经济利益以及社会效益的获取提供保障。
2优化土木工程结构安全性管理的有效策略
2.1做好建筑的安全性计算
安全计算是建筑安全性的重要保障，根据设计方案严格计算，从中找出设计方案和建筑工程实际情况之间的差距，及时调整设计方案。根据安全计算结果来规划建筑结构的抗震设计，综合分析建筑工程所处的环境，结合当地情况选择建筑材料，优先选择抗震性能强的材料。设计师从细节做起，合理规划混凝土结构、钢筋和剪力墙等各环节，充分考虑当地烈度，了解当地以往的地震资料。安全计算过程中，选择科学、针对性的计算方法，保证计算方法和建筑项目相吻合，以尽可能地控制计算误差。安全计算中，设计师还要跟踪分析进入施工现场的材料质量，禁止劣质材料入场。
2.2定期全面安全检测土木工程
为提高项目的安全性，设计单位应构建严密的安全管理系统，对实施的每一个环节进行监测，提高监视级别，改善项目的安全系统并切实履行职责。同时，建立科学的方法和制度，以鼓励设计人员提高项目水平并使用先进技术来提高项目安全性。
2.3平面设计和竖向设计
建筑结构的平面设计适合选择规则的结构布局，以避免结构扭转和薄弱连接，增强建筑的抗震性能，通过设置抗震缝的方式把结构划分为几个抗震单元。特别是高层建筑的平面设计，考虑到建筑承受的风压较大，因此建筑外形要采用流线型，比如与矩形平面相比，圆形建筑平面的风荷载更小。平面上两个正交方向的刚度尽可能保持一致，柱和剪力墙等抗侧力结构适合设置在周围，可以增强建筑整体的抗扭刚度以及抗侧刚度，与此同时，还要增加楼层或者大梁的刚度，让抗侧力结构可以承受更大的弯矩。竖向设计方面，高层建筑的康侧力结构刚度应该遵循从下至上的原则逐渐过渡，可以避免削弱建筑对水平荷载力的抵抗能力，可参考美洲银行大厦，束筒的刚度较大，连梁的刚度较小，从而起到良好的消能减震作用。
我国深圳万科中心采用了斜拉索结构形式，在建筑的首层形成了连续性的大空间。
3土木工程结构设计经济性控制措施
3.1做好对工程管理成本的制约
在结构设计的经济性控制中，工程管理是必要的手段。可以依据公开招标方式选择设计部门，严格按照招标规则实现公平、公正和公开的招标工作，并从安全性以及经济性方面对竞标者设计的方案实施综合考虑，并择优进行选取，这样就能够尽可能选用设计部门最经济性设计的方案，实现对资金的节省和成本的控制。在经济性方面，还可以在招投标中进行设计方案和造价的综合性评估，在项目设计前明确经济性实施限度，并借助专业设计单位进行设计报价，对经济性的指标进行明确，从而对成本实施控制。
3.2采用灵活的土木工程结构设计思路
在土木工程结构设计中，有必要打破惯性思维，并灵活的考虑设计的每一方面。工程的设计人员必须选择一种严格的科学且适当的方法来创建工程的设计方法，从而保证土木工程结构设计的经济性。比如目前在我国的大跨度建筑工程以及特殊的结构中可以进行预应力技术的创新，即采用体外预应力技术。体外预应力指的就是预应力筋设置在混凝土截面之外的预应力，与设置在截面内部的预应力筋进而完成无粘结或者是有粘结的预应力相对应。这种预应力技术的创新有两个体系，一个是有粘结体外预应力体系；另一个就是无粘结体外预应力体系，这两个体系各有自己的特点，这是作为后张预应力体系的一个主要的分支，从体外预应力与传统的预应力体系进行比较可以看出它的优点——对土木工程结构设计的安全性以及经济性起到了很好的积极作用。
3.3提高设计人员自身水平，减少失误降低成本
设计人员自身的工作能力与水平直接关系建筑设计质量，高质量的设计人员能够有效提高设计质量，避免在设计中出现各种问题。当前建筑施工项目结构设计方案的主体是设计工作人员，设计工作人员自身的技能水平和综合素质对整体设计方案的质量和合理性有着紧密的联系，因此，必须加大对工程结构设计工作人员的管理力度。同时还需要不断地对设计工作人员的经济理念和造价理念进行强化，对施工过程中可能用到的施工材料和施工标准进行深入的研究和分析，从多个角度进行全面的考虑，进而加强对工程造价的控制。
3.4选择合理的土木工程结构类型
为了节省成本并改善土木工程的经济性，有必要结合现实情况来科学选择土木工程结构类型。例如，当设计框架时，必须确保框架的尺寸和数量的设计，降低成本并提高经济效益。在土木工程中需要严格把握的截面尺寸的构件主要有柱、梁、板三种。柱尺寸的确定首先要进行中柱截面尺寸的计算，确定后再进行整个结构恒荷载、活荷载等数值的估算。梁尺寸需要以柱距为标杆，也就是说当柱距的数值一致时就能够保证跨梁、中柱连系梁等梁的尺寸相等。限制板的挠度等因素确定了板尺寸。
结语
综上所述，在土木工程的结构设计中，要重点考虑安全性和经济性，其与工程整体性能和经济效益有着密切的关系，因此需要相关单位充分认识到安全性和经济性设计的重要性，正视其结构设计的现状，并积极采取有效的措施强化设计的安全性和经济性，为土木工程的现代化建设提供保障。
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