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摘要:土木工程结构设计的安全性和经济性是设计的核心要求。在市场经济环境下,追求结构性能的安全性,必然会导致成本消耗的不可抑制地扩大,从而导致项目盈利能力的下降,明显不利于企业和市场的发展,相反只追求经济性不顾安全也是不可取的。因此,土木工程结构设计应做到安全和经济的和谐统一。
关键词:土木工程;结构体系;材料质量
引言
随着我国经济建设的不断发展,人们的物质生活水平得到了不断的提升,人们对于土木工程的施工提出了更高的要求。这就需要作为相应的设计人员,在进行土木工程结构设计的时候,一定要确保相应的设计质量,从而为人们提供更加安全、舒适的工程建筑。然而,在实际的设计过程中,还存在着一些问题有待解决,这就需要针对这些问题采取有效的措施进行处理,从而在提高工程质量的同时,实现经济效益的最大化。
1土木工程中安全与经济性的协调
对于土木工程结构,其设计目标是对建筑的安全负责,即保证建筑主体满足使用要求和安全要求。然而,随着经济发展的需要,建筑经济在土木工程中也占有重要的地位。因此,土木工程结构设计必须综合评价其安全性和经济性,并以平衡两者为目标进行设计和实施,这种设计要求是市场经济发展对建筑结构设计的必然要求从实际工程经验来看,无经济约束的设计将导致设计结果与投资约束之间的差距增大。例如,混凝土结构的设计是为了保证结构的安全性和可靠性,所以它们是按照规范进行设计和计算的。然而,从设计和施工的角度来看,结构安全性的提高往往会増加成本投入,即安全性和经济性是相互矛盾的。设计人员应考虑材料的性价比,以满足综合经济的要求。衡量经济性的重要指标是建筑物强度和造价的比较,经济与安全成为平衡结构的重要基础,在实际运行中应予以协调。
2影响土木工程结构安全度设计的主要因素
2.1土木工程结构设计安全度的确定
在对土木工程结构进行设计的时候,最为重要的就是需要确保结构设计的安全度。除了需要以概率和统计为基础外,依靠经验、工程判断及综合考虑才能很好得确定工程的安全度。因为我国的混凝土结构规范设定的安全度水平偏低,这就使我国估计结构承载力所用计算公式的安全度低于国外,在个别情况下存在不安全因素。在我国飞速发展的今天,现行设计可靠度水平应该有所提升,这样有助于土木工程行业的长期发展。
2.2面临的挑战
由于我国土木工程产业起步晚,因此与国外相比还存在较大差距。我国土木工程结构安全度设计在市场竞争面临的挑战是多方面的。首先我国的土木工程行业必须有一个良好的平台,那就是提高土木工程结构设计安全度:其次,提高土木工程结构安全度设计规范刻不容缓:最后是相关法律法规应该更加完善,以规范土木工程行业的发展。现代土木工程结构更加注重在自然灾害的抗灾性能设计方面,相信以后会更加完善.
3提高土木工程结构安全度设计的建议
因为土木工程结构安全度设计在工程设计中的主导作用,所以在可以提高土木工程结构安全度的重要方面要加强控制。
3.1控制结构体系中各构件承载能力
在进行土木工程施工建设的时候,其结构设计工作需要植入相应的各个组成构件。因此,为了提高土木工程结构安全度的设计工作,做好这些构件承载力的安全控制工作是非常重要的。在整个设计的过程中,对于连接处承载力的构件,一定要格外的注意,这样才能形成土木工程结构的预应力若有一处构件的承我力不合格,不仅使结构体系的安全度降低,甚至会影响整体结构的稳定性,造成严重的后果
3.2控制结构材料质量
结构材料是土木工程结构的一大设计因素,需依照实际的土木工程施工情况,挑选恰当的结构材料,因为现代的土木工程不仅施工项目庞大,而且结构也非常的复杂,这就使得对于钢筋混凝土结构的强度和延性等方面的特性有着更高的要求。与此同时,在确保结构材料质量的同时,还要注意节约钢材,争取在有限的工程造价制约下,将钢材的最大作用发挥出来。比如说在对某项工程的基层材料进行选择的时候,通过相应的分析,选择基层强度的指标,以指标为基础选择可用的材料,以水泥稳定砂砾此项材料为根本,逐步提升基层结构的密实性强度和刚度,保障土木工程基层设计材料的科学使用。
3.3严格依据我国的相关构造规定
我国规范规定的是最低用钢量,在设计时,设计者可以根据结构重要性适当提高。而我国的构造规定与国外有很多不同之处,比如,工程的最小配筋率与美国相同,在土木工程的暗柱配筋量等方面已是世界领先水平。而我国规范规定的柱子最小含钢量为0.4,是不考虑抗地震时的数量,我们大多数城市设计时都考虑地震,这时柱子的最小含钢量就是0.5~1.0%,因此,不能以我们规定标准的最低值与国外比。
4土木工程施工技术未来发展趋势
国内市场现代化建设过程中的土木工程行业已逐渐成为国民经济发展的主要产业,随着社会经济的持续发展,驱使着建筑物规模及功能和造型与各类建筑技术开始大型化和复杂化及多元化。各类新型建筑材料及新型设备和新型结构技术与施工技术水平的持续提升,加上各类节能技术及信息控制技术和生态技术等方面与建筑物体相适宜。建筑业及建筑物体也开始成为了诸多新型技术复合载体,超高层及超大跨度建筑,或者是特大跨度桥梁和较大型复杂结构核心等各类现代化结构技术成为了国家建筑科学技术发展的关键。这些也都表明了土木工程各类技术的创新及作用,在世纪之交时刻掌握土木工程学科的主体发展态势也就是在这知识经济时代创设了土木工程学科的新景象。同时这也说明国内市场科技与经济发展的主流形势,为国内市场土木工程建设发展创设了有利的环境及良好的发展态势。
5结语
土木工程结构设计方案具有多层次与复杂的特点,对此,在进行设计优化的过程中,相关的设计人员要考虑对项目的整体与局部进行优化,比如,结合其复杂的特点,对土木工程结构施工过程中的每个环节进行优化,例如在工程材料的使用、相关施工人员的聘用及对结构构件的选用等方面,以确保结构设计优化方案的完整性,全方位提升土木工程项目的水平与质量,从而促进我国更好的发展。
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