土木工程结构设计中的安全性与经济性分析

土木工程结构设计中的安全性与经济性分析

陈云东

 广东能源集团（云浮）蓄能发电有限公司

【摘 要】：结构设计是土木工程施工建设中十分重要的环节，合理设计土木工程结构，才能够为后续开展项目施工建设提供保障。可以说土木工程结构设计合理与否，直接关系到整个项目工程的安全和质量。如果在结构设计中出现披露，那么很可能会引发更为严重的危害事故。但同时，也要考虑结构设计经济性的问题。安全性与经济性是有关人员在土木工程结构设计中应当抓住的两个关键点，本文将围绕这一问题探讨如何采取有效措施提升土木工程结构设计的安全性和经济性。

【关键词】：土木工程； 结构设计； 安全性； 经济性

引言

  结合当前社会经济发展的实际情况来看，目前我国城市基础设施建设更为完善，土木工程项目数量不断增多。结构设计是土木工程施工中十分关键一个步骤，直接影响着整个项目工程的安全性和经济性。因此，有关单位高度重视结构设计工作。但现阶段的土木工程结构设计中仍然存在不足之处，这些问题如果得不到解决，后续施工将很难推进，土木工程施工的质量和安全性也会大打折扣。本文将基于这一背景，基于提升土木工程安全性和经济性的目的，着重讨论优化土木工程结构设计的具体工作要点。

一、土木工程项目结构设计的关键性

  结构设计是影响整个建筑工程的关键点，因此在进行结构设计时，需要相关人员综合考虑安全性和经济性的问题，强化安全控制。我国建筑行业飞跃发展，人们的住房需求稳定增加，结构设计是项目工程建设中的中心环节，一旦这一阶段出现问题，不仅会影响施工进度，拖延项目施工，还可能引发严重的安全风险事故，造成巨大危害。工程项目建设规模扩展、数量增多，社会各界也愈发关注土木工程结构设计的质量效果。为此，有关人员必须要加强研讨，深入讨论提升土木工程结构设计质量的有关办法。

  在结构设计中，设计人员应准确把握两点核心问题，即安全性和经济性问题。综合考虑安全性和经济性的要求，以保证土木工程结构性能完好。一方面，从安全性的角度来分析，即说明在结构设计中需要遵循一系列安全基本原则，从而增强建筑的安全性和稳定性，保证建筑工程后期使用安全、稳定、可靠。安全事故问题突出，严重侵害人们的生命健康，威胁人们的财产安全，相关企业可能因此损失重大。另一方面，从经济性角度来考虑，土木工程结构设计需要考虑成本投入的相关问题。建筑企业施工建设的目的之一是为了获取经济利益，在保证结构性能完好、可靠的同时，也需要综合考虑经济性的相关内容。

二、探讨提升土木工程结构设计安全性的基本要点

（一）加强对新结构、新技术的推广应用

  有关人员在进行结构设计时，应高度重视结构规划的方式，仔细严格地测量尺寸，同时，还要尽快建立科学的结构设计理念，更新设计观念，加强对新兴、先进的施工工艺的引进应用。在结构设计过程中，有关人员还要建立技术创新的意识，持续开展技术创新工作。有关企业应当围绕市面上的建筑材料进行调查分析，结合行业发展情况，综合考虑和掌握结构设计材料、技术、工艺相关内容发展的实际情况，以防出现观念滞后的问题。要持续推进结构设计观念、技术更新，以防不适应当前土木工程建设对结构设计提出的新要求。比如，在施工建设环节中，通常要使用大量的混凝土材料。目前市面上出现了一种新型的混凝土材料，叫做纤维混凝土，其原材料有水泥、纤维等。相比于传统混凝土，纤维混凝土具有更强的抗拉性，抗碱性也更强，混凝土结构的强度、耐久性也因此得到进一步的提升。合理利用纤维混凝土，也能够有效地防止裂缝，混凝土结构也更为稳定。

（二）通过合理的方案设计增强结构的耐久性

  结构的耐久性越高，建筑的使用寿命也就相应增长。很多设计人员关注各类荷载作用，对复杂环境因素与结构之间的关系考虑的不是十分全面，也因此未能针对这一问题提出有效的控制策略，也因此混凝土、钢筋材料的腐蚀现象较为明显，结构设计质量有所下降。因此，有关人员应当做好结构设计方案制定，并对设计方案进行细致、全面、严格、仔细地审查，确保结构设计方案要点齐全、细致，以防因考虑不全面影响结构耐久性，提升结构设计方案的灵活性和科学性。

（三）注意结构设计参数的合理性

  土木工程结构设计涉及的内容很多，结构设计工作的复杂性较高，也要求相关人员加强控制结构设计各个环节的参数，包括对材料、设备、人员等各个方面的参数控制，提升参数设计的合理性，以防留下潜在的安全隐患。

（四）结构设计说明书内容应细致、完备

  在编制土木工程结构设计图纸的同时，还要制定相应的结构设计说明书，说明书中应当包括施工注意的相关事项、工艺方案、工程项目建设的基本信息，等等。结构设计说明书是土木工程项目施工参考的主要资料和可靠依据，作业人员技术交底工作也要以说明书的各项细则为准。项目设计图包括的信息不够全面，必须要有说明书作为完善。为此，相关人员在编制设计说明书时，要语言简洁、要点明确、点明关键问题，以防后续施工作业人员对设计图、说明书理解不够透彻、全面而影响施工效果。

（五）恰当应用钢结构

  钢结构能够有效增强土木工程结构的稳定性、抗弯性。遇到恶劣天气、突发事件时，钢结构的冲击韧性、抗拉性更强，因此更有优势。在制备钢材时，需要相关人员合理运用防锈技术，对结构表面镀锌，以增强结构的防锈蚀能力。相比于土质结构、混凝土结构，钢结构强度更高。在受力效果一致的情况下，相比之下，钢结构也更轻，便于施工人员稳定开展安装作业，同时钢结构的截面面积也更小，更适用于跨度大的土木工程结构设计。

三、探讨提升土木工程结构设计稳定性的

（一）优化限额设计工作

  想要合理控制结构设计成本，需要企业明确建立限额设计观念。在进行结构设计前，需要与企业充分沟通，将限额标准确定下来，并按照相关要求、规定有序展开结构设计工作，以防在结构设计中出现超额的问题。

（二）优化选择标准图

  应严格按照标准图要求，优化结构设计，在这一过程中，要注意把控和降低设计失误率，合理控制资金投入。对于小规模的土木工程结构设计，要合理利用标准图确保结构设计可靠、科学、合理，达到提升工程项目经济收益的效果。对于建设规模较大的工程项目，该类工程所涉及的内容很多，对施工技术、施工工艺的要求更高，项目工程的施工周期很长，如果仍然使用标准图，反而可能导致施工成本变多。因此，工作人员应当以实际的工程项目建设情况为准，优化选择标准图，辅助进行结构设计，达到提升项目施工经济性的目的。

（三）减少结构设计变更

  项目建设中，设计变更的情况很容易发生，诱发设计变更的因素很多，比如相关主体未能在事前进行高效沟通，各方未能构建良好的沟通渠道，很可能在工程设计过程中提出一些新的建议、新的要求。或是因环境、突发事件等相关因素的影响，引发结构设计变更的问题。结构设计变更将导致返工，拖延建设进度，进而导致成本增多，降低项目施工经济效益。因此，在结构设计前，需要各方主体实现充分交流，达成一致后，严格按照规范和要点有序开展结构设计。在事前还应当仔细全面的勘察项目施工现场，可以参考类似的内容，对设计方案进行优化、调整，尽可能减少发生设计变更的可能性。

结束语

  提高土木工程结构设计的安全性、经济性，确保土木工程结构性能良好。本文分析了土木工程结构设计的重要性，并讨论了提升结构设计安全性、经济性的基本工作要点，希望能够为推动土木工程建设高质量发展提供一定的参考。

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