浅谈土木工程结构设计中的安全性与经济性

浅谈土木工程结构设计中的安全性与经济性

武贺

摘要:近年来发生了很多土木工程的事件，重庆綦江桥垮塌、云南昆禄公路地基发生沉陷、西部某样板工程大楼使用前发生墙体开裂等等，这些事故浪费国家的资金、也威胁人民的生命安全，带来巨大的财产损失。土木工程结构要求在.设计中把安全性和经济性放在核心的地位，为了安全而无限制地扩大成本和追求高性能，这会下降工程的盈利能力，不利于经济发展，相反只追求经济性也是不可取的。所以，工程要结构设计既要安全也要经济合理。

关键词:土木工程;结构设计;安全性;经济性

引言

现如今，土木工程发展中技术得到了很迅速发展，不仅促进了整个行业发展，同时也对社会发展有着很大帮助，如今发展进程增快，对于土木工程中安全和耐久性有了更多关注，因此如何保证土木工程发展是需要相关学者共同关注的话题。

1、土木工程结构设计中确保安全性与经济性的必要性

在进行土木工程结构设计的时候，要按照国家颁布的相应的有关法律、法规，确保建筑具有较好的安全性，让建筑主体满足各项使用要求，达到安全标准。土木工程项目当中建筑的经济性在随着市场经济的不断发展时,逐渐起到了主导的作用。参照长久的施工经验，在设计的过程中，如果没有考虑工程的经济性，导致设计结果跟项目投资限制之间的差距加大。所以在这样的前提之下，就要把经济性要求也考虑进来，设计者需要对施工材料的性价比做出综合的考量。以上设计思路就是将安全性和经济性进行有机的结合。在衡量土木工程的经济性时，主要依据的指标就是建筑强度跟建筑成本之间的比值。也就是说要了解结构设计在达到了某种建筑强度时需要消耗的实际建筑成本数量，相反的，项目工程在受到了某种经济条件限制的情况下，如何才能够满足施工规范要求的安全性。在这种情况下，为了进一步平衡土木工程结构，就需要综合考虑其安全性和经济性，尽可能的在实际的工作中保持二者的协调统一。

2提高土木工程结构设计安全性措施

2.1制定严格的行业标准

随着科学技术的发展，可以应用在土木工程建设中的新工艺不断增加，但是国家在结构设计上并没有形成相应的规;范，只有形成了规范化的行业标准，要求相关人员在设计过程中严格遵守相应的规范和标准。需要注意的是在标注能规范中需要包括勘察、设计、施工等每个阶段，标准体系要涉及到土木工程项目的各个环节，规定要细化到每个细节，还要具有着高可行性，以此让土木工程中的相关人员按照相应的标准展开工程活动。

1. 2优化结构设计的方法

想要保证土木工程结构设计的安全性和稳定性，除了要从国家层面制定严格完善的行业标准外，设计人员还要对设计结构进行全面的优化，保证项目的安全稳定性[1]。这就意味着要对结构设计的理论进行全面的完善，只有在完善的理论基础上进行设计，才能够最大程度的保证工程的安全稳定性。以小震靠计算为例，现阶段很多土木工程在结构设计中，依然沿用传统的小震靠计算，这样情况下，如果出现中震，结构体系就会受到严重的影响，因此设计人员应该根据地区的实际情况，采用中震靠构造方式进行计算，并且展开设计，以此保证土木工程结构在中震下也能够保存完好，最大限度增强工程的安全性和稳定性。此外，结构设计人员还要考虑到工程说明中的具体要求，以此保证施工结构和预期设计相同。

1.3加强耐久和刚度设计

刚度设计和耐久性是建筑结构中关键要素，直接影响到建筑结构的牢固性和安全性，因此必须要加强对建筑的刚度设计，因为设计人员之间的理念不同、设计水平上也存在一定的差异，因此不同的建筑结构在设计过程中也存在着较大的经济性差异，而建筑结构的刚度决定着建筑结构的抗震性，因此在一些地区，地基以桩基为主，以此保证地基的稳定性和强度，此时，刚度参数可以相对降低。而在耐久性设计时，需要充分考虑钢筋混凝土等材料寿命时长的影响因素，以此采用科学设计方法，延长钢筋混凝土等建材的使用寿命。

2土木工程结构设计的经济性控制措施

2.1以安全性为基本前提

为了将土木工程结构设计的经济效益最大化需要坚持以安全性为基本前提，使得工程中规范化、标准化的设计中, 实现对经济效益的优化。不能因过分的追求成本控制而降低设计的安全标准，更不能将降低资源消耗以牺牲土木工程结构可靠性为代价，必须要保证在结构安全可行的前提下，选择科学合理的经济优化方案。

2.2合理选择土木工程结构类型

因不同的工程建造需要消耗不同的成本造价，因此需要合理的对项目结构进行选择，权衡利弊，使得工程的经济性符合理想的节约效果。如，设计剪力墙结构框架设计时，要合理布置剪力墙，使其在符合标准设计的情况下，合理的降低剪力墙布置的规模与数量，实现对经济效益的提升。但只得注意的是，即使是追求经济节约性，仍需满足相应尺寸方面的优化的标准规范体系。

2. 3恰当的选择土木工程结构材料

为了提升土木建筑工程结构设计的经济性，不仅需要在设计选型时进行则优化选择，还需要选择合理的结构材料，既保证质量又保证价格合理。此时需要建立在工程设计的安全价值基础上，选择有效的建筑施工材料方案，在满足工程结构的稳定需求的情况下，适当的选择价格优惠的材料。如设计钢筋混凝土结构时，需要结合钢结构的应用效果进行有效的材质选择，在保证钢结构布局的合理性前提下，择优选择钢结构材料的型号。

2. 4合理应用限额

为了实现土木工程设计的经济适用性，需要合理利用限制额度。在设计前，就以投资为准明确限额要求，在限额的标准范围内，约束工程设计，使得设计结构满足标准要求。并将限额的应用结果发挥最大的优势，既可实现对最终设计方案的又有，可有保证审核方案时有标准的参考依据。利用对限额的合理应用，全面分析设计方案，保证实际成本在预算之内，当超过预算设计时，可根据标准规定进行及时修正，进而满足对工程设计成本的相关需求，实现对设计方案的经济控制。

4、结语

在进行建筑工程的结构设计时，坚持“安全第一”的原则，以安全促进企业的发展，保证建筑设计和施工的经济性。以建筑物的安全性为基础前提，节省成本，减轻企业的经济负担。提高设计人员的专业知识和能力，遵守安全设计规范，提高安全质量的识别能力，积累经验，确保每一个建筑设计结构安全。

参考文献

[1]土木工程结构设计中存在的问题及对策分析[J].张广字.化工管理.2018(26)

[2]论土木工程结构设计中的安全性与经济性([J].典飞.企业科技与发展.2015(15)

[3] 土木工程结构设计中的抗震问题分析[J].郑国庆.门窗.2019(15)