土木工程结构设计中安全性与经济性研究

土木工程结构设计中安全性与经济性研究

王炜

环宇建筑科技股份有限公司浙江312000

摘要：近些年来，我国城市化建设步伐越来越快，大大促进了建筑行业的发展，土木工程施工水利与日俱增，规模持续扩大。在土木工程建设过程中，需要投入大量人力和物力，虽然整体投入不断增加，但是施工的整体效果和使用效果却差强人意。在土木工程中，工程的疏忽、施工的纰漏均会对日后的使用稳定性和安全性产生十分重要的影响，土木工程的结构设计十分重要。

关键词：土木工程结构设计；安全性；经济性

引言

安全性与经济性作为影响土木工程设计最关键的两个方面，直接影响着工程效益与质量，从国内土木工程发展现状来看：经常出现工程事故，让建筑业不得不承担经济损失，为了减小工程施工的爆发率，相关人员必须保障土木工程设计的安全性与经济性。

1现行国家结构规范对结构安全性与经济性的体现

在工程结构设计中满足建设与完工后使用过程中的安全性，并具备建筑物应有的使用功能需求是工程项目建设的根本性目的，而在此基础上考虑项目的经济优化，更是开发项目主体的主要目标。现行国家设计规范贯彻执行国家的技术经济政策，也明确以做到安全，适用，经济，保证质量的原则为总则。结构的安全性与经济性是相关的，但不是对立的，盲目的选择结构型式，或盲目加大建筑结构构件的截面尺寸或结构构件中的配筋，牺牲了经济性并不一定会带来结构安全性储备，反而可能会加大自重，使结构在受到水平地震作用影响时安全可靠度降低；反之，为了经济性对结构构件的截面尺寸减小到规范要求的最低要求以下，不顾工程实际情况，对结构分析计算软件的计算结果未经分析和验证，使结构存在安全隐患更是不可取的。因此，如何能有效处理工程项目的安全性与经济投入节约之间的矛盾就成为了工程结构设计中的主要目标，这就要求结构设计人员在进行工程结构设计的同时，兼顾项目的安全需求和经济性能，依照相关标准、规范操作制定出最理想的设计方案，确保工程的安全性与经济性的协调统一。

2土木工程结构设计安全性控制措施

2.1提高设计人员安全意识

设计人员安全意识的提高能够使结构设计的安全性更有保障。以实际来看，在诸多的项目施工中，较多设计人员的专业素养与专业技能功底并不扎实，不仅对各类相关专业无法处理，且自身的安全意识也极为薄弱。结构设计对建筑的整体性能有着最直接的影响，同时也是建筑物安全的基本，倘若设计师对安全问题有失考虑，或在项目的设计中忽略，其所带来的结果必然是诸多后顾之忧。

2.2更新设计理念

建筑行业的快速发展，建筑设计理念也在不断进行更新，传统的设计理念已近无法适应现今发展需求，需要对其更新和优化，以提高设计的整体水平，完善结构设计中存在的不足，避免问题产生。在土木工程结构设计中，设计人员应积极学习和了解国内外较为先进的设计理念，并通过与专业人士的沟通和交流，来提升自身的设计能力水平，及时掌握时代发展趋势，保证结构设计的合理性、可行性，提高土木工程建设质量。利用对设计方案的整体分析把控细节处的可靠设计，将概念设计与设计实际相结合，利用概念性方案完善现有设计的局限，进而保证结构设计符合规定的安全标准要求。

2.3运用新型材料

土木工程结构设计当中利用新型材料，提高土木工程结构设计的安全性。伴随着国家经济的快速发展，科学技术水平的不断提高，科技已经开始进入到生活的各个方面。土木工程方面也开始涌现出许多新兴的材料，并且广泛的应用到土木工程施工当中，进而推进国家土木工程建筑的发展。比如在土木工程当中利用纤维复合的材料，具有很大的优势，减少材料成本，提高土木建筑质量，提高安全性。

2.4定期测试安全状态

在土木工程结构设计的施工过程中，务必要严格、仔细地检测，并确保设计及施工的科学性，以便有效检测工程性能与施工缺陷。在工程设计与建筑的过程当中，常常会存在安全隐患亦或施工建材达不到标准等现象，定期对工程进行检测，势必可以将此类情况杜绝。相关操作者必须高度关注工程设计与建筑的检测工作，确保施工人员生命安全的同时，也要保证建筑项目的安全性。若想将工程项目全面治理，提高思想重视程度是必须的条件，认真、严肃对待土木工程结构设计的所有监测工作。

3土木工程结构设计经济性控制措施

3.1参数控制

在对土木工程的设计构思的相关的阶段，需要进行参数的考虑工作，目的是将危险性降低到最小，提升安全性和稳定性。首先在设计工作开始之前需要进行实地的考察工作，对施工地点的环境情况、地质情况、周围人文建筑的相关的情况进行数据的采集，在进行数据分析的过程中，全方位、多角度地进行使用性能和安全性的考虑工作。其次，在现有数据的基础上，就现阶段所遇到的不安全的因素进行充分的考虑，在以往的工作经验的基础上进行分析和总结的相关的工作，借鉴经验的基础上进行更好地设计工作。最后，确定设计中的相关的参数，在保证安全性的基础上，还需要进行建筑物的功能和外观的设计，体现一定的人文色彩，将其作用更加充分发挥出来。

3.2加强和相关部门的沟通合作

结构设计不单纯是设计单位的工作，高品质的结构设计的产生和设计方案的有效实施，作为多部门紧密协调配合的成果。然而控制土木工程结构设计经济性时一定要增强部门之间的紧密沟通与合作。土木工程结构设计进行前一定要充分的配合成本预决算部门，严格根据成本计划实现结构设计概念，如此一来真正实现成本控制。完成土木工程结构设计后，后续的施工工作也需要多部门协调配合，设计者要与施工管理人员一起探究怎样行之有效的实施设计方案。这样可以良好的解决设计理念在现实中出现的问题，通过部门之间的紧密沟通合作来一同展开成本管控，保证结构设计的经济性。

3.3控制好成本投入

从招标开始，土木工程就必须严格按照设计原则与招标要求，不管是招标步骤，还是整个招标项目的设计部门，都必须结合建筑工程经济性与安全性指标进行，并且在招标期间按照公正、公平的原则，从源头上杜绝弄虚作假、假公济私等问题。考虑到工程的现实设计，需要在安全有保障的情况下选择相对经济的方案施工，另外还需将工程总体发展与美观度作为考虑依据。利用这类招标形式，不止能保障相关企业在招标设计中兼顾经济性与安全性指标，还能最大程度的控制相关单位的资金花费。

3.4规范合理的标准图选取

在当前的形势分析结果来看，建筑设计的过程中，为使建筑设计更加规范，并减少工程设计师的负担，大部分施工招标部门都会用施工标准图来解决上述问题。工程标准图具有十分显著的优点，如：减少工程设计师的工作量、加快工程施工速度、监督工程的安全性与经济性等。尽管工程标准图有着诸多优点，但却不适用于复杂且庞大的工程当中。若强行运用，则会加大工程资本的投入，且不利于设计风格的拓展与建筑设计的未来发展。

结语

综上所述，土木工程结构设计中安全性和经济性有着非常重要的作用，其不仅关系着土木工程的建设质量和使用寿命，还影响着人们的生命财产安全，为此，应加大对其重视力度，从而提高结构设计的整体水平。

参考文献：

[1]王磊.土木工程结构设计中的安全性与经济性[J].住宅与房地产，2016（3）：231.

[2]陈鑫磊.土木工程结构设计中的安全性与经济性[J].化工管理，2016（22）：142.

[3]徐章龙.试析土木工程结构设计中的安全性与经济性[J].居舍，2019（8）：2.

[4]侯伟.提高土木工程结构设计中的安全性及经济性的方法分析[J].绿色环保建材，2018（10）：64-65.