有关土建结构工程安全性的探讨

　　摘要：结构安全性是结构防止破坏倒塌的能力，是结构工程最后重要的质量指标。
　　关键词：土建结构;结构工程;结构安全性;土建工程;
　　1、我国结构设计规范的安全设置标准
　　对结构工程的设计来说，结构的安全性主要体现在结构构件承载能力的安全性、结构的整体牢固性与结构的耐久性等几个方面。我国建筑物和桥梁等土建结构的设计规范在这些方面的安全设置水准，总体上要比国外同类规范低得多。
　　（1）结构的整体牢固性
　　除了结构构件要有足够承载能力外，结构物还要有整体牢固性。结构的整体牢固性是结构出现某处的局部破坏不至于导致大范围连续破坏倒塌的能力，或者说是结构不应出现与其原因不相称的破坏后果。结构的整体牢固性主要依靠结构能有良好的延性和必要的冗余度，用来对付地震、爆炸等灾害荷载或因人为差错导致的灾难后果，可以减轻灾害损失。
　　（2）结构的耐久安全性
　　我国土建结构的设计与施工范围，重点放在各种荷载作用下的结构强度要求，而对环境因素作用（如干湿、冻融等大气侵蚀以及工程周围水、土中有害化学介质侵蚀）下的耐久性要求则相对考虑较少。混凝土结构因钢筋锈蚀或混凝土腐蚀导致的结构安全事故，其严重程度已远大于因结构构件承载力安全水准设置偏低所带来的危害，所以这个问题必须引起格外重视。我国规范规定的与耐久性有关的一些要求，如保护钢筋免遭锈蚀的混凝土保护层最小厚度和混凝土的最低强度等级，都显著低于国外规范。损害结构承载力的安全性只是耐久性不的后果之一；提高结构构件承载能力的安全设置水准，有一些情况下有利于结构的耐久性与结构使用寿命。
　　2、调整结构安全设置水准的不同见解
　　我国结构设计规范的安全设置水准较低，与我国建国后长期处于短缺经济和计划体制的历史条件有关。但是，能够对土建结构取用较低的安全水准并基本满足了当时的生产与生活需求，而且业已历经了较长时间的考验，这是国内土建科技人员经过巨大努力所取得的重大成
　　就，但是由于安全储备较低，抵御意外作用的能力相对不足。现在提出要重新审视结构的安全设置水准，主要是基于客观形势的变化，是由于我们现在从事的基础设施建设要为今后的现代化奠定基础，要满足今后几十年、上百年内人们生产生活水平发展的需要，有些土建结构如商品房屋则更要满足市场经济条件下具备商品属性的需要。国内近几年来已对建筑结构安全度的设置水准组织过几次讨论，在如何调整的问题上存在较大的意见分歧：
　　（1）认为我国现行规范的安全设置水准是足够的，并已为长期实践所证明，而国外就没有这种经验。我国取得的这一成功经验绝不能轻易丢掉，在安全度上不能跟着英美的高标准走；安全度高了是浪费，除个别需要调整外，总体上不必变动。
　　（2）认为我国规范的安全度设置水准尽管不高，但在全面遵守标准
　　规范有关规定，即在正常设计、正常施工和正常使用的“三正常”条件下，据此建成的上百万亿平米的建筑物绝大多数至今仍在安全使用，表明这些规范规定的水准仍然适用；但是理想的“三正常”很难做到，同时为了缩小与先进国际标准的差距以及鉴于可持续发展和提高耐久性的需要，在物质供应条件业已改善的市场经济条件下，结构的安全设置水准应适当提高。这种提高只能适度，因为我国目前尚属发展中国家。
　　（3）认为我国规范的安全设施水准应该大体与国际水准接近，需要
　　大幅度提高。这是由于随着我国经济发展和生活水平的不断提高，土建工程特别是重大基础设施工程出现事故所造成的风险损失后果将愈益严重，而为了提高工程安全程度所需要的经费投入在整个工程造价中所占的比重现在已愈来愈低，材料供应也十分充裕。低的安全质量标准在参与将来的国际竞争中难以被承认，即使结构设计的安全设置水准能够提高到与发达国家一样，由于我们的施工质量总体较差，结构的安全性依然会有差距。
　　3、结构设计规范的概率可靠度设计方法
　　在我国，对于建筑结构设计规范中的可靠度设计方法以及企图将我国各个行业的各种结构设计规范都用可靠度方法统一起来的做法，虽然工程设计界颇有微词，但学术界持赞成和肯定者是主流，不过仍不时有人对可靠度方法使用设计规范的适用性提出质疑。对我国规范的可靠度设计方法持肯定意见的专家认为这是重大的科技进步，可靠度方法对安全度的概率定义要比定值的安全系数更清晰、更科学、更合理，当然概率可靠度设计方法本身上有不少缺陷，有待进一步修改完善。持相反意见的人则认为，结构设计规范所面向的是类型多样的复杂群体，在安全度上需要考虑的不确定性与不确知性非常复杂，并不是“从统计数学观点出发的概率定义”所能科学描述或处理；规范可靠度方法在我国十多年的实践表明，它并没有给结构设计的安全性带来明显实效，反而造成了安全概念上的某些混乱；对工程技术人员来说，结构的安全度用可靠指标和虚假的实效概率表达后变得更加不可揣摩和模糊不清，不如安全系数那样从安全储备出发的度量方法更为直观和便于处理具体工程安全问题；现在设计规范中的可靠度方法很不成熟，存在不少根本缺陷；他们认为半概率的多安全系数方法更适用于规范，也不排斥可靠度分析的结果可以作为一种参考，在综合判断安全系数的合理取值时予以考虑。
　　4、改善我国土建结构工程的安全性的建议
　　（1）土建工程使用过程中的安全性，应有定期的检测和正常的维护
　　修理加以保证。对于重要土建工程，我国尚无必须进行安全检测的法
　　规。在基础设施工程的投资上有重新建、轻维修的倾向，不利于工程寿命和投资效益。
　　（2）完善技术标准体系与管理体制，发挥学会、协会在技术标准编
　　制、修订和管理中的作用；逐步淡化技术规范条文的强制性质；鼓励编制地方性规范（标准）和企业标准，适应不同地区在环境地质和经济、技术水平上的差异，并鼓励科技创新和技术进步。
　　参考文献：
　　[1]郑福斌,楚清泉.探讨土建结构工程的安全性[J].科技致富向导,2010,(23)
　　[2]刘卉放.浅析土建结构工程的安全性与耐久性[J].魅力中国,2009,(21).

《有关土建结构工程安全性的探讨》

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