土建結構工程模板(10篇)

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篇1

Abstract: This paper discussed the main safety, durability and other aspects of civil engineering structure.

Key words: civil engineering; safety; durability

中圖分類號：V552+.4文獻標識碼：A 文章編號：2095-2104（2012）

土建工程是指建造各類工程設施的科學、技術和工程的總稱。土木工程的含義可從兩方面去理解。一層含義是指與人類生活、生產活動有關的各類工程設施，如建筑工程、公路與城市道路工程、鐵路工程、橋梁工程等。另一層含義是指為了建造工程設施應用材料、工程設備在土地上所進行的勘察、設計、施工等工程技術活動。下面，筆者結合多年工作經驗，主要就土木結構工程的安全性、耐久性進行簡要探討，希望對同行有所啟發。

1土建結構工程的安全性

結構安全性是各種作用下結構防止破壞倒塌、保護人員不受傷害的能力,是結構工程最重要的質量指標。結構工程的安全性主要決定于結構的設計與施工水準,也與結構的正確使用(維護、檢測)有關,而這些又與土建工程法規和技術標準(規范、規程、條例等)的合理設置及運用相關聯。1.1我國結構設計規范的安全設置水準。對結構工程的設計而言,結構的安全性主要體現在結構構件承載能力的安全性、結構的安全耐久性等幾個方面。

一是結構構件承載能力的安全性。與結構構件安全水準關系最大的兩個因素:一是規范規定結構需要承受多大的荷載(荷載標準值),比如同樣是辦公樓,我國規范自1959年以來均規定樓板承受的活荷載是1.5KPa（在新修訂的規范里已改為2KPa）,而美國、英國則分別為2.4KPa和2.5KPa;二是規范規定的荷載分項系數與材料強度分項系數的大小,前者是計算荷載對結構構件的作用時,將荷載標準值加以放大的一個系數,后者是計算結構構件固有的承載能力時,將構件材料的強度標準值加以縮小的一個系數。這樣根據我國原有規范設計辦公樓時,所依據的樓層設計荷載(荷載標準值與荷載分項系數的乘積)值大約只有英國、美國的52%(考慮人員和設施等的活載)和85%(對結構自重等的恒載),而設計時據以確定構件能夠承受荷載的能力卻要比英國、美國規范高,兩者都使構件承載力的安全水準下降。這里的問題主要在于設計墨守成規,在結構方案、材料選用、分析計算、結構構造上缺乏創新。

二是結構的安全耐久性。我國土建結構的設計與施工規范,重點放在各種荷載作用下的結構強度要求,而對環境因素作用(如干濕、凍融等大氣侵蝕以及工程周圍水、土中有害化學介質侵蝕)下的耐久性要求則相對考慮較少。混凝土結構因鋼筋銹蝕或混凝土腐蝕導致的結構安全事故,其嚴重程度已遠大于因結構構件承載力安全水準設置偏低所帶來的危害,所以這個問題必須引起格外重視。我國規范規定的與耐久性有關的一些要求,如保護鋼筋免遭銹蝕的混凝土保護層最小厚度和混凝土的最低強度等級,都顯著低于國外規范。損害結構承載力的安全性只是耐久性不足的后果之一;而提高結構構件承載能力的安全設置水準,在一些情況下也有利于結構的耐久性與結構使用壽命。1.2調整結構安全設置水準的不同見解。我國結構設計規范的安全設置水準較低,與我國建國后長期處于短缺經濟和計劃體制的歷史條件有關。這種作法能夠對土建結構取用較低的安全水準并基本滿足了當時的生產與生活需求,并歷經了較長時間的考驗,這是國內土建科技人員經過巨大努力取得的重大成就。但是,由于安全儲備較低,抵御意外作用的能力相對不足。如果能夠適當提高安全設置水準,將有利于減少事故的發生頻率和提高工程抗御災害的能力。國內發生的大量工程安全事故,主要是由于管理上的腐敗和不善以及嚴重的人為錯誤所致。現在提出要重新審視結構的安全設置水準,主要是基于客觀形勢的變化,是由于我們現在從事的基礎設施建設要為今后的現代化奠定基礎,要滿足今后幾十年、上百年內人們生產生活水平發展的需要,有些土建結構如商品房屋則更要滿足市場經濟條件下具備商品屬性的需要。

2土建結構工程的耐久性

土建結構工程的耐久性與工程的使用壽命相聯系，是使用期內結構保持正常功能的能力，這一正常功能包括結構的安全性和結構的適用性，而且更多地體現在適用性上。

2.1土建結構工程耐久性現狀

當今大多數土建結構由混凝土建造。混凝土結構的耐久性是當前困擾土建基礎設施工程的世界性問題，并非我國所特有。有資料指出，加拿大安大略省的公路橋梁為對付除冰鹽侵蝕及凍融損害，鋼筋的混凝土保護層最小厚度從50年代的2.5cm逐漸增加到4cm、6cm直到80年代后的7cm，而混凝土強度的最低等級也從50年代的C25增到后來的C40，橋面板混凝土從不要求外加引氣劑、不設防水層到必須引氣以及需要設置高級防水膠膜并引入環氧涂膜鋼筋；我國遭受鹽凍侵蝕地區的公路橋梁在耐久性設計方面至今仍無明確要求，對混凝土保護層和強度的要求僅為2.5cm與C25，與上面提到的加拿大50年代水準一致。

我國橋梁、港口等基礎設施工程的耐久性問題更為嚴重，由于鋼筋的混凝土保護層過薄且密實性差，許多工程建成后幾年就出現鋼筋銹蝕、混凝土開裂。京津地區的城市立交橋由于冬天灑除冰鹽及冰凍作用，使用十幾年后就出現問題，有的不得不限載、大修或拆除。我國鐵路隧道用低強度的C15混凝土作襯砌材料，密實度和抗滲性差，不耐地下水與機車廢氣侵蝕，開裂與滲漏嚴重；對幾個路局所轄的隧道進行抽樣調查表明，漏水的占50.4%，其中1/3滲漏嚴重，并導致鋼軌等配件銹蝕以及電力牽引地段漏電，影響正常運行。

耐久性問題的嚴重性和迫切性在于我們許多正在建設的工程仍未吸取國際和國內的大量慘痛教訓。大型工程如2000年投入運行的珠海蓮花跨海大橋，其主體結構在浪濺區仍采用不耐海水干濕交替侵蝕的C30混凝土與3～4cm厚的保護層厚度。

2.2影響混凝土結構耐久性的主要原因

一是由于混凝土的質量檢驗習慣上以單一的強度指標作為衡量標準，導致水泥工業對水泥強度的不適當追求，使水泥細度增加，早強的礦物成份比例提高，這些都不利于混凝土的耐久性。

二是工程施工單位不適當地加快施工進度,尤其是對工程進度不適當的行政干預。混凝土的耐久性質量尤其需要有足夠的施工養護期加以保證,“早產有損生命健康”的概念同樣適用于混凝土。國內一些媒體大加宣傳的所謂幾個月就修成一條大路、建成一座大橋或蓋成一幢高樓的工程以及搶工獻禮工程,很可能就是今后注定要花掉大量資金進行大修的短命工程。提前完成合同規定施工工期的工程在國外要被罰款,因為意味著工程質量有遭到損害的可能。三是環境的不斷惡化,如廢氣、酸雨,我國的酸雨面積已超過國土的30%。

2.3土建結構工程使用階段的正常檢測與維護

結構耐久性與使用階段的檢測、維護和修理不能分割，對處于露天和惡劣環境下的基礎設施工程來說尤其如此。我國由于施工管理水平和事故操作人員的素質相對較差，質量控制與質量保證制度不夠健全，規范對結構安全與耐久性的設置水準又相對較低，已建的工程中往往存在較多隱患。對于土建結構工程的安全質量，雖然政府已作出了設計與施工的責任單位和個人需對其“終身負責”的規定，但是這種要求執行起來缺乏可操作性。

3 改善我國土建結構安全性與耐久性的建議

3.1對政府機關方面的建議

一是建議國家建設部、交通部、鐵道部主管土建工程設計標準的部門，能對工程的耐久性要求作重點審查，明確土建工程的設計應有最低使用壽命的要求，重要工程的設計文件中應有正常使用壽命和耐久性設計的獨立章節與論證。

二是建議有關部門在橋、隧、道路等土建基礎設施工程投資上，根據需要，加大工程維修費的比例；國家自然科學基金委員會能在今后一段時期內對混凝土工程耐久性的基礎理論研究給予重點支持；國家安全生產監督管理局為在近期內編訂有關法規標準給以立項資助；中國工程院土木水利建筑學部在其咨詢研究項目中，聯絡國內有關專家，促進土建結構耐久性設計指導性技術條例的編制。

3.2對提高土木工程安全性的建議

一是建議對土建工程使用過程中的安全性,進行定期的檢測和正常的維護修理。對于重要土建工程,我國尚無必須進行安全檢測的法規。在基礎設施工程的投資上有重新建、輕維修的傾向,不利于保證工程壽命和投資效益。建議對橋、隧等重要公共基礎設施和重要的公共建筑物,在其使用期內實施強制性的定期安全檢測。為此,需要制定法規和編制相應的技術標準;對于土建結構工程的檢測與評估,需要建立從業人員的注冊制度和從業機構的資質認證與監管體制。凡屬已建工程的安全診斷也可一并歸入這一行業。建議有關部門在橋、隧、道路等土建基礎設施工程投資上,根據需要,加大工程維修費的比例。

二是建議對橋、隧等重要公共基礎設施和公共建筑物，在其使用期內實施強制性的定期安全檢測。為此，需要制定法規，編制相應的技術標準；對于土建結構工程的檢測與評估，需要建立從業人員的注冊制度和從業機構的資質認證與監管體制。

三是建議完善技術標準體系與管理體制，發揮學會、協會在技術標準編制、修訂和管理中的作用；逐步淡化技術規范條文的強制性質；鼓勵編制地方性規范(標準)和企業標準，適應不同地區在環境地質和經濟、技術水平上的差異，并鼓勵科技創新和技術進步。

篇2

中圖分類號： TU714 文獻標識碼： A

結構安全性是結構防止破壞倒塌的能力，是結構工程最重要的質量指標。結構工程的安全性主要決定于結構的設計與施工水準，也與結構的正確使用(維護、檢測)有關，而這些又與土建工程法規和技術標準(規范、規程、條例等)的合理設置及運用相關聯。

1 我國結構設計規范的安全設置水準

對結構工程的設計說，結構的安全性主要體現在結構構件承載能力的安全性、結構的整體牢固性與結構的耐久性等幾個方面。我國建筑物和橋梁等土建結構的設計規范在這些方面的安全設置水準，總體上要比國外同類規范低得多。

1.1. 構件承載能力的安全設置水準

與結構構件安全水準關系最大的二個要素是：1)規范規定結構需要承受多大的荷載(荷載標準值)，比如同樣是辦公樓，我國規范自1959年以來均規定樓板承受的活荷載是每平米150公斤(現已確定在新的規范里將改回到200公斤)，而美、英則為240和250公斤；2)規范規定的荷載分項系數與材料強度分項系數的大小，前者是計算確定荷載對結構構件的作用時，將荷載標準值加以放大的一個系數，后者是計算確定結構構件固有的承載能力時，將構件材料的強度標準值加以縮小的一個系數。這些用量值表示的系數體現了結構構件在給定標準荷載作用下的安全度，在安全系數設計方法(如我國的公路橋涵結構設計規范)中稱為安全系數，體現了安全儲備的需要；而在可靠度設計方法(如我國的建筑結構設計規范)中稱為分項系數，體現了一定的名義失效概率或可靠指標。安全系數或分項系數越大，表明安全度越高。我國建筑結構設計規范規定活荷載與恒載(如結構自重)的分項系數分別為1.4和1.2,而美國則分別為1.7和1.4，英國1.6和1.4；這樣根據我國規范設計辦公樓時，所依據的樓層設計荷載(荷載標準值與荷載分項系數的乘積)值大約只有英美的52%(考慮人員和設施等活載)和85%(對結構自重等恒載)，而設計時據以確定構件能夠承受荷載的能力(與材料強度分項系數有關)卻要比英美規范高出10～15%,二者都使構件承載力的安全水準下降。日本與德國的設計規范在某些方面比英美還要保守些。一些發展中國家的結構設計多根據發達國家的規范，就如我國解放前和建國初期的結構設計方法參照美國規范一樣。至于中國的香港和臺灣，至今仍分別以英國和參考美國規范為依據。這里需要說明的是，在其他建筑物的活荷載標準值上，與國外的差別并沒有象辦公樓、公寓、宿舍中這樣大。不同材料、不同類型的結構在安全設置水準上與國際間的差距并不相同，比如鋼結構的差距可能相對小些。

公路橋梁結構的情況也與房屋建筑結構類似，除車載標準外，荷載分項安全系數(我國規范對車載取1.4，比國際著名的美國AASHTO規范的1.75約低25%)與材料強度分項安全系數均規定較低。

盡管我國設計規范所設定的安全貯備較低，但是某些工程的材料用量反而有高于國外同類工程的，這里的問題主要在于設計墨守陳規，在結構方案、材料選用、分析計算、結構構造上缺乏創新。

1.2 結構的整體牢固性

除了結構構件要有足夠承載能力外，結構物還要有整體牢固性。結構的整體牢固性是結構出現某處的局部破壞不至于導致大范圍連續破壞倒塌的能力，或者說是結構不應出現與其原因不相稱的破壞后果。整體牢固性主要用來對付地震、爆炸等災害荷載或因人為差錯導致的災難后果，可以減輕災害損失。唐山地震造成的巨大傷亡與當地房屋結構缺乏整體牢固性有很大關系。2001年石家莊發生故意破壞的惡性爆炸事件，一棟住宅樓因土炸藥爆炸造成的墻體局部破壞，竟導致整棟樓的連續倒塌，也是房屋設計牢固性不足的表現。

1.3 結構的耐久安全性

我國土建結構的設計與施工規范，重點放在各種荷載作用下的結構強度要求，而對環境因素作用(如干濕、凍融等大氣侵蝕以及工程周圍水、土中有害化學介質侵蝕)下的耐久性要求則相對考慮較少。混凝土結構因鋼筋銹蝕或混凝土腐蝕導致的結構安全事故，其嚴重程度已遠過于因結構構件承載力安全水準設置偏低所帶來的危害，所以這個問題必須引起格外重視。我國規范規定的與耐久性有關的一些要求，如保護鋼筋免遭銹蝕的混凝土保護層最小厚度和混凝土的最低強度等級，都顯著低于國外規范。損害結構承載力的安全性只是耐久性不足的后果之一；提高結構構件承載能力的安全設置水準，在一些情況下也有利于結構的耐久性與結構使用壽命。

篇3

現在我國的城市化建設正在以飛快的速度發展著，城市化的隊伍也在不斷的擴大。并且我國城市化建設對于土建工程的需求也日益發展，所以人們比較關注的就是土建工程的安全和質量問題。土建工程的建設過程中，現在框架結構已經能夠適應安全和質量的需求，從而使得土建工程具有較高的穩固性。

1框架結構的概念

框架結構是指通過一種由梁、柱為主體構成的結構體系，它的作用是抵抗水平壓力，同時具有抵抗豎向承載的作用力。并且施工的時候效率也比較高，工程質量比較好，因此現在可以應用于比較大型的工業化施工。

1.1框架結構的連接方式

框架結構的中心是梁柱，可以在梁柱的連接之處使用剛性連接，也可以使用排架結構的方式，也就是鉸接連接方式，并且后者現在都多見于工業建筑的廠房。

1.2框架結構的優勢

因為框架結構自身具有比較靈活的空間分隔，所以它可以比較隨心所欲的進行布置工程的平面。框架結構自身具有自重又輕的特性，可以很好地節省原料，從而不斷地提高企業的效益，為企業帶來更好的經濟發展。框架結構的梁柱構件比較容易被標準化、定型化。從而有效縮短施工的時間。因為框架結構具有比較強的整體性結構，并且它的剛度又比較高，具有非常強的抗震性能，整體性能強且剛所以可以依據工程實際的情況來進行自由澆筑。

1.3框架結構的缺點

框架結構的每個節點都有比較顯著的節點應力。并且它的一側剛度是比較小的，如果遇到強力的作用，容易會出現水平方向上的位置移動，影響工程的質量。實際工作中，具有相對數量比較多的吊裝次數，材料之間具有非常大的接頭工作量，并且施工步驟比較復雜。這樣的話會導致人力資源浪費嚴重。實際的土建工程還會受到許多因素影響，比如氣候變化以及環境等因素。因此高層的土建工程中，都要學會控制這些不利的因素，才可以使得土建工程具有比較好的質量和安全性。

2框架結構施工中容易出現的問題

2.1梁柱施工時容易出現的問題

梁柱是整個框架結構的中心部分，梁柱施工需要非常復雜的工藝程序，并且施工具有比較大的難度。通過以往的施工實踐，施工中容易出現的問題總結如下：梁柱節點施工時，在節點內部進行箍筋綁扎具有比較大的難度，操作人員為了減少操作的步驟，使用一種非規范的方式。這樣做的話，就會對框架結構整體上的質量帶來嚴重影響，同時也會影響到整個工程的安全問題。從技術的角度來說，要求的安全規范也是互相違背的。

2.2模板施工時容易出現的問題

在一個工程中，模板質量的好壞是非常關鍵的，它會直接影響到混凝土的抗震能力，并且還可以使得混凝土結構形狀尺寸等具有比較正確的位置，這也可以用來衡量它們有沒有達到抗震設防的能力。實際施工時，必須注意以下容易出現的問題：①工作人員如果在進行技術交底的時候，并沒有明確到一些相關的施工工作，就會導致了在拼裝模板的階段會出現一些誤差；②在測量軸線的過程中，會因為放線的問題而發生了軸線位置移動的現象，得到比較不準確的測量結果；③目前，木楔、拉螺栓等安裝的位置發生偏移，或者工作人員使用的不正確的測量方法方法不正確也會出現數據上的偏差問題。

3框架結構施工策略分析

3.1完善梁柱施工的策略分析

梁柱節點施工的時候很容易就會導致鋼筋綁扎錯誤的問題。因此工作人員應該學會用比較正確的方式來綁扎箍筋。實踐發現，工作人員需要做好以下方法才可以保證施工質量。土建工程施工前，工作人員要具體的劃分工藝流程，并且提前安排好工作的順序。從而實現鋼筋工與木工兩者進行配合。此外，施工時，工作人員也可以采用分段的方式來進行綁扎箍筋。分段操作步驟：首先要把框架梁下面的柱箍進行捆扎好，然后安裝好柱模，能進行澆灌柱砼的工作。之后，工作人員拆除掉柱模，然后把梁底模安裝好，隨后將梁底筋安放在梁底模當中，捆扎好節點箍筋，工作人員最后的步驟是將定位箍筋加裝于綁扎好的鋼筋上。如果使用以上的方式來進行施工，那么工作人員需要增設腳手架的裝備。土建工程中使用框架結構，一定要注意控制梁柱，使得工作人員的土建工程質量能夠達到規范的要求，這樣做可以避免出現安全問題，并且提高抗震能力。

3.2完善模板施工的策略分析

工作人員在對模板進行施工的時候需要清楚的知道模板工程的作用，并且希望能夠達到預期的抗震能力。模版工程質量的好壞具有非常關鍵的作用，它可以影響到整個混凝土的抗震性能。通過以往的一些實踐經驗，可以看出來，模板的質量在很大程度上決定框架結構的質量，所以工作人員要嚴格的控制把關技術交底工作，然后嚴格根據設計圖的需求布置預埋件。另外，工作人員進行測量放線的時候，要查驗測量效果。只有保證測量的結果是合格的，在對放線進行測量時，對測量質量要進行查驗。只有確認質量檢測結構是合格了的之后才能繼續進行工作人員才可以進行下一步的支模工作。

4結束語

綜上所述，框架結構非常廣泛的應用于土建工程中，這是由于它自身具有等優勢性決定的。工作人員需要進一步完善施工的技術，從而避免出現新問題，影響到工程的質量。同時需要不斷的進行優化框架結構的施工策略，促進土建工程的發展，且不斷提高人們生活質量。

參考文獻：

[1]蘇曉綠.建筑混凝土框架結構(柱)加固補強施工技術探討[J].工程技術研究,2016,(8):70+76.

篇4

一個成功的土建結構，有著投資大，功能強，收益高，使用年限長等特點。如何保證其安全性，是當前也是今后相當長一段時間內所面臨的重要課題。如何在保持經濟性的條件下保證結構的安全性，是工程從業人員的最終努力目標。

一、對現有土建結構的安全性的評價

隨著社會經濟的發展，原有規范下設計的土建結構各方面較現在已經大不一樣了。各種荷載值發生了變化，結構的使用環境發生了變化，使用功能也發生了變化，加之一些人為的破壞，很多以前修建的結構已經不能滿足現在生活的需要了。據調查，美國很多土建結構建成后不到三十年就出現了不同程度的需要處理的損害，我國的很多大型結構也逃不過這種境況，一般使用三十年后就需要大修。使用環境更惡劣的，使用十年后就需要翻修了。有專家估計，基礎設施“大建”的二十年過后就是“大修”的二十年。而且種種跡象表明，這種“大修潮”正在提前，隨之帶來的是巨大的經濟負擔。

二、我國的土建結構安全性存在的問題

在土木建筑工程中，結構的安全性是工程質量的基本保證，它能有效的防止建設工程結構倒塌，因此其設計安全性成為我國建筑行業的一大首要課題。

1、總體上來講，我國建筑結構安全性規范設置水平要遠低于國外發達國家水平。具體表現在：第一，關于構件承載能力的安全設置水準，我國大多采用安全系數或者分項系數作為衡量指標，安全系數或者分項系數越大，建筑結構安全性越好；第二，關于結構整體牢固性，我國用以防止爆炸、地震等災害的建筑整體牢固性規范設置還不是十分嚴謹；第三，關于結構耐久安全性，我國建筑結構安全性規范重點考慮了對建筑結構性強度的要求，而忽略了建筑在環境因素影響的耐久安全性。

2、我國現行的土建工程結構中的設計規范整體具有的牢固性比較差，也就是土木工程建筑的承壓力比較低，在正常的使用情況下，是不會出現問題的，但是一旦發生了嚴重的事故和突發狀況，就會措手不及，造成不必要的損失。狠抓建筑的牢固性，不能只建造在“溫室中”使用的土木工程，土木工程建筑的建筑目的不僅在于要為人們所使用，還要在災難來臨之時，為人們遮蔽風險。

3、對土建結構工程正確使用與維護意識相對較差。建筑本身的問題可能是造成后期使用中質量問題的最主要的原因，但是使用者對于建筑的使用方法和維護行為也將在很大程度上影響著建筑物的壽命和質量，也就是安全性和耐久性。

三、土建結構工程的安全性措施

1、土建結構設計的安合理設置

我國經濟的快速發展帶動了建筑行業的發展。經濟形勢的巨大變化，對建筑的設計要求要上升到一定的高度，因此，必須要重新審視土建工程結構的設計，并將施工設計方案訂立一種新型的設置水準。例如：對橋梁交通的土建結構設計水準上，其承載能力的安全度和設計荷載標準值要比一般的建筑結構具有相對較高的安全儲備性能，因為橋梁建筑的車流量較大，車載和車速對橋梁的質量有一定的要求。

2、增強檢測和維護的力度

土建工程結構的耐久性和安全性問題的研究，體現在工程的檢測和維護過程中。在土建工程成的基礎設施過程中，投資方一般都有重新建和輕微修傾向。因此，土建工程結構的安全性和建筑物的使用耐久性能的檢測和維護，對保障工程質量具有重要的作用。為了保障土建工程結構的質量，需要對工程建設中的結構安全和耐久性進行檢測，并對竣工的工程進行定期的維修和檢測，及時解決問題防止不必要的安全問題的發生。尤其是對橋梁的承載能力、隧道的支撐部位、建筑物的玻璃幕墻等工程建設的檢測和維修。因此，為了保障施工安全順利的進行，以及建筑持久耐用性能，需要制定相應的技術標準、人員資質認證和監管體制，隨時檢測和維護建筑工程。

3、嚴格土建結構的耐久安全性

我國土建結構的設計與施工規范， 重點放在各種荷載作用下的結構強度 要求，而對環境因素作用（如干濕、凍融等大氣侵蝕以及工程周圍水、土中有害 化學介質侵蝕）下的耐久性要求則相對考慮較少。混凝土結構因鋼筋銹蝕或混凝 土腐蝕導致的結構安全事故， 其嚴重程度已遠過于因結構構件承載力安全水準設 置偏低所帶來的危害，所以這個問題必須引起格外重視。我國規范規定的與耐久 性有關的一些要求， 如保護鋼筋免遭銹蝕的混凝土保護層最小厚度和混凝土的最 低強度等級，都顯著低于國外規范。損害結構承載力的安全性只是耐久性不足的后果之一；提高結構構件承載能力的安全設置水準，在一些情況下也有利于結構 的耐久性與結構使用壽命。

4、做好土木建筑結構的耐久性

大多數土建設計結構主要是混凝土.混凝土結構的耐久性是建設施工過程中最重要的質量問題.長期以來，人們一直以為混凝土應是非常耐久的材料，但國內的一些資料顯示一般的混凝土建筑使用壽命不超過三十年。通常所說的土木建筑結構的耐久性一般是指工程的使用壽命，是土木建筑在規定使用年限內能夠正常發揮使用功能。現行的土木建筑結構設計與施工規范對建筑物由于凍容、干濕、有害物質侵蝕造成的使用壽命減短，沒有太明確的考慮規定，只是重點規范了各種荷載作用下的結構物強度要求。而事實是某些建筑物由于外在的因素，比如鋼筋因混凝土保護層薄而銹蝕，這種損害程度要高于安全水準設置偏低帶來的危害.土木建筑結構的耐久性和使用壽命的概念，與使用階段的檢測、維護和修理有直接的關系.因此要提高建筑物設計施工規范的要求.以前土木建筑只注意項目建設的一次投資，各方面都沒有考慮建成投入使用后正常維修需要的費用.導致后期維護費用超支，工程項目的總體支出還是非常高。

結束語

土建結構，意義重大。在經濟性合理的情況下，盡可能的提高其安全性，與個人、與家庭、與國家都是有百利無一害的。由于時代原因，在設計思想方面我們無能為力，但是在施工質量，后期服務，相互配合和使用環境方面進行控制管理。嚴格按照結構既有功能使用，杜絕超標準使用，則需要我們大家的共同努力。

參考文獻：

[1]高淵.我國土建結構工程的安全性與耐久性現狀分析[J].開封大學學報，2010（3）.

[2]王萍.對土建結構工程安全性及耐久性的分析[J].城市建設理論研究.2011（6）.

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1土建結構工程的耐久性現狀

據我國建設部于20世紀80年代的調查表明，國內大多數工業建筑物在使用25～30年后即需大修，處于嚴酷環境下的建筑物使用壽命僅15～20年。民用建筑和公共建筑的使用環境相對較好，一般可維持50年以上，但室外的陽臺、雨罩等露天構件的使用壽命通常僅有30～40年。橋梁、港工等基礎設施工程的耐久性問題更為嚴重，由于鋼筋的混凝土保護層過薄且密實性差，許多工程建成后幾年就出現鋼筋銹蝕、混凝土開裂等現象。海港碼頭一般使用十年左右就因混凝土順筋開裂和剝落，需要大修。京津地區的城市立交橋由于冬天灑除冰鹽及冰凍作用，使用十幾年后就出現問題，有的不得不限載、大修或拆除。鹽凍也對混凝土路面造成傷害，東北地區一條高等級公路只經過一個冬天就大面積剝蝕。耐久性問題的嚴重性和迫切性在于我們許多正在建設的工程仍未吸取國際和國內的大量慘痛教訓，還沿著老路重蹈覆轍。一些北方城市新建成的立交橋和高速公路橋，仍沒有在材料性能和結構構造等方面采取必要的防治凍融和鹽害的綜合措施。有專家估計，我國“大干”基礎設施工程建設的還可延續20年，由于忽視耐久性，迎接我們的還會有“大修”20年的，這個可能不用很久就將到來，其耗費將倍增于當初這些工程施工建設時的投資。

2土建結構工程的安全性

結構安全性是結構防止破壞倒塌的能力，是結構工程最重要的質量指標。結構工程的安全性主要決定于結構的設計與施工水準，也與結構的正確使用有關，而這些又與土建工程法規和技術標準的合理設置及運用相關聯。

2.1我國結構設計規范的安全設置水準對結構工程的設計來說，結構的安全性主要體現在結構構件承載能力的安全性、結構的整體牢固性與結構的耐久性等幾個方面。構件承載能力的安全設置水準與結構構件安全水準關系最大的兩個因素是：

（1）規范規定結構需要承受多大的荷載（荷載標準值）；

（2）規范規定的荷載分項系數與材料強度分項系數的大小，其前者是計算確定荷載對結構構件的作用時，將荷載標準值加以放大的一個系數，其后者是計算確定結構構件固有的

承載能力時，將構件材料的強度標準值加以縮小的一個系數。這些用量值表示的系數體現了結構構件在給定標準荷載作用下的安全度，在安全系數設計方法中稱為安全系數，體現了安全儲備的需要；而在可靠度設計方法中稱為分項系數，體現了一定的名義失效概率或可靠指標。安全系數或分項系數越大，表明安全度越高。

2.2結構的整體牢固性

除了結構構件要有足夠承載能力外，結構物還要有整體牢固性。結構的整體牢固性是結構出現某處的局部破壞不致于導致大范圍連續破壞倒塌的能力，或者說是結構不應出現與其原因不相稱的破壞后果。結構的整體牢固性主要依靠結構能有良好的延性和必要的冗余度，用來對付地震、爆炸等災害荷載或因人為差錯導致的災難后果，可以減輕災害損失。某些地區地震造成的巨大傷亡就是與當地房屋結構缺乏整體牢固性有很大關系，說明房屋設計牢固性的不足表現。

3混凝土結構的耐久性問題

我國土建結構的設計與施工規范，重點放在各種荷載作用下的結構強度要求，而對環境因素作用（如干濕、凍融等大氣侵蝕以及工程周圍水、土中有害化學介質侵蝕）下的耐久性要求則相對考慮較少。混凝土結構因鋼筋銹蝕或混凝土腐蝕導致的結構安全事故，其嚴重程度已遠過于因結構構件承載力安全水準設置偏低所帶來的危害，所以說這個問題就必須要引起高度的重視。由于混凝土的質量檢驗習慣上以單一的強度指標作為衡量標準，導致水泥工業對水泥強度的不適當追求，使水泥細度增加，早強的礦物成份比例提高，產生了不利于混凝土的耐久性。工程施工單位不適當地加快施工進度，尤其是某些行政部門對工程進度的不適當干預。混凝土的耐久性質量尤其需要有足夠的施工養護期加以保證，早產有損生命健康的概念同樣適用于混凝土。

4土建結構工程使用階段的正常檢測與維護

結構耐久性和使用壽命的概念，與使用階段的檢測、維護和修理不能分割，特別是對處于露天和惡劣環境下的基礎設施工程要堅持使用階段的正常檢測與維護。為了保證結構安全性和耐久性，當工程在建成后的使用過程中，應該進行定期檢測和維護。我國有結構工程的設計規范與施工規范，但沒有如何使用的規范。有些工程倒塌事故，例如四川宜賓的南門大橋發生橋面坍落事故，就是因為橋面結構與主拱之間的吊桿在連接處發生銹蝕，如果有定期的檢測要求，這樣的事故很有可能避免。為此，建議對于結構的損壞可能導致公眾安全的建筑物與橋、隧等公共工程，要做到強制性的規定，就是必須定期檢測；即使是建筑物的玻璃幕墻和外墻面磚等建筑部件，因其墜落后容易傷及公眾，也有強制定期檢測的要求

結語

土建結構的安全性是防止破壞倒塌能力，結構工程的安全性主要決定于結構的設計與施工水準及結構的正確使用有關，與土建工程法規和技術標準的合理設置及運用相互關聯。土建結構工程的耐久性與工程的使用壽命相互關聯，結構耐久性和使用壽命的概念，與使用階段的檢測、維護和修理不能分割，特別是對處于露天和惡劣環境下的基礎設施工程要堅持使用階段的正常檢測與維護，為了保證結構安全性和耐久性，當工程在建成后的使用過程中，應該進行定期檢測和維護。有些工程倒塌事故，就是因為橋面結構與主拱之間的吊桿在連接處發生銹蝕，如果要定期的檢測，這樣的事故極有可能會避免。

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結構安全性是結構工程中最重要的一個質量指標,具體指結構防破壞、防倒塌的能力。土建結構工程安全性主要是由結構的設計、施工水準決定的,同時也與結構的定時維護、正確使用有關,而這些又與土建工程結構設計中的規程、條例、技術標準的正確設置,合理運用相關聯。結構的系統安全則是指土建工程結構在一定時間限內,整個系統及其結構構件在各種材料缺陷、結構自重等內部因素,或環境變化、外力作用等外部因素的作用下不發生倒塌、結構破壞等事故。

1.我國的結構工程安全現狀

對于結構工程的設計工作,結構安全性體現在結構的耐久性、結構的整體牢固性、結構的耐久性、構件的承載能力等諸多方面。我國的建筑、橋梁隧道等土建結構設計規范在很多方面的安全水準設置,在總體上遠低于國外同類結構設計規范,尤其是與部分發達國家相比,差距顯而易見。結構安全水準規范中又最為重要的兩個因素:材料強度分項系數和荷載分項系數。規范中規定了結構需要承受荷載的標準值,即這個結構需要承受多大的荷載。以商用的寫字樓為例,我國采用的規范自1959年設立以來,均規定商用寫字樓樓板需要承受150kg／m2的活荷載,而美國、英國相關規范中則分別將這個活荷載規定為240kg／m2與250kg／m2。結構設計規范中規定的荷載分項系數與材料強度分項系數,前一個是用于計算確定的荷載作用于結構構件,將荷載標準值進行放大的系數,后一個則是用于計算確定了結構構件固有承載能力之后,將構件的材料強度標準值機型縮小的系數。這些用量值來表示的系數,可以反映結構構件在給定標準荷載作用下的安全程度。安全系數的設計方法與設計規范中,同樣也體現了所需的安全儲備程度。這一量值在可靠度設計方法與規范中被稱為分項系數,體現了一定的可靠指標與名義失效概率。分項系數(安全系數)的值越大,則表明土建結構的安全程度越高。盡管我國設計規范中設定的安全儲備并不是非常高,但是很多工程采用的材料用量卻高于國外同類工程,其中的主要問題是設計工作墨守陳規,在材料選用、結構方案、結構構造、分析計算等步驟缺乏創新。

2.我國結構工程安全方面的主要問題

2.1結構的整體牢固性問題

土建結構安全性規范中要求結構構件具有足夠的承載能力,同時,結構物還需具有一定的整體牢固性。整體牢固性是指局部的結構破壞不導致大范圍的連續破壞、倒塌,也就是說結構不應該出現與誘因不匹配的嚴重破壞后果。結構的整體牢固性要求在設計過程中考慮必要的冗余度與良好的延展性,以應對爆炸、地震等災害荷載,或者因人為因素導致的災難后果,達到減輕災情損失的目的。從歷史的實例中看,我國土建結構整體牢固性尚有待提高。

2.2結構的耐久安全性問題

我國土建結構的相關設計與施工規范中,重點在針對不同荷載作用下結構強度的要求,而針對工程周圍水、大氣侵蝕、有害化學介質等環境因素作用下的結構耐久性相對考慮較少。混凝土結構由混凝土腐蝕、鋼筋銹蝕等原因導致的安全事故的嚴重程度早已超過了結構構件承載力安全水準低這一問題,因而對環境因素需格外重視。我國現行的結構設計規范與耐久性具有一定的聯系,規范中提出了防止鋼筋受到銹蝕的混凝土保護層的最小厚度以及混凝土最低強度。這兩則規定均遠低于國外同行業相關規范。影響結構承載力安全性僅僅是耐久性低的不利后果之一,提高結構承載能力的安全水準,在一定程度上也有助于增強結構耐久性,延長結構使用壽命。

3.結構工程安全性問題的對策與解決方法

與發達國家相比,我國現行的結構設計規范安全設置水準很低,這樣的現狀與我國建國以來長期處于計劃經濟與短缺經濟體制這一歷史因素關系密切。但是,即使如此,我國現行的安全設置規范在總體上并不需要革新性的改動。我國現行的安全設置水準規范相對我國的社會發展程度是可以滿足需要的,而且現行的規范也已被長期實踐所驗證,從某個角度上講,長期的實踐給我們積累了很多具有針對性成功經驗,而這些經驗是不能輕易丟棄的。相比之下發達國家的國情,社會結構,經濟體制均與我國有所不同,因而在安全度的相關規范這一問題上,不能盲目的追逐英國、美國等發達國家的高標準。安全度過高勢必引起資源的浪費,除個別不合理之處需要進行調整,我國的結構安全設計規范總體上不需大幅度變動。在物質條件逐漸改善的市場經濟背景下,結構安全設置水準的規范可以應適當提高。但是需要注意的是,鑒于我國尚屬發展中國家,考慮到我國國情,這種制度上的提高只能適度進行。

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土建結構工程的耐久性現狀

大多數土建結構由混凝土建造。混凝土結構的耐久性是當前困擾土建基礎設施工程的世界性問題，并非我國所特有，但是至今尚未引起我國政府主管部門和廣大設計與施工部門的足夠重視。

長期以來，人們一直以為混凝土應是非常耐久的材料。直到70年代末期，發達國家才逐漸發現原先建成的基礎設施工程在一些環境下出現過早損壞。美國許多城市的混凝土基礎設施工程和港口工程建成后不到二、三十年甚至在更短的時期內就出現劣化；據1998年美國土木工程學會的一份材料估計，他們需要有1.3萬億美元來處理美國國內基礎設施工程存在的問題，僅修理與更換公路橋梁的混凝土橋面板一項就需800億美無，而現在聯邦政府每年為此的撥款只有50～60億美元。

我國建設部于80年代的一項調查表明，國內大多數工業建筑物在使用25～30年后即需大修，處于嚴酷環境下的建筑物使用壽命僅15～20年。民用建筑和公共建筑的使用環境相對較好，一般可維持50年以上，但室外的陽臺、雨罩等露天構件的使用壽命通常僅有30～40年。橋梁等基礎設施工程的耐久性問題更為嚴重，由于鋼筋的混凝土保護層過薄且密實性差，許多工程建成后幾年就出現鋼筋銹蝕、混凝土開裂。海港碼頭一般使用十年左右就因混凝土順筋開裂和剝落，需要大修。鹽凍也對混凝土路面造成傷害，東北地區一條高等級公路只經過一個冬天就大面積剝蝕。

耐久性問題的嚴重性和迫切性在于我們許多正在建設的工程仍未吸取國際和國內的大量慘痛教訓，還沿著老路重蹈覆轍。一些北方城市新建成的立交橋和高速公路橋，仍沒有在材料性能和結構構造等方面采取必要的防治凍融和鹽害的綜合措施。甚至大型工程如2000年投入運行的珠海蓮花跨海大橋，其主體結構在浪濺區仍采用不耐海水干濕交替侵蝕的C30混凝土與3～4cm厚的保護層厚度。

使混凝土結構的耐久性問題進一步加劇的原因有：

1) 由于混凝土的質量檢驗習慣上以單一的強度指標作為衡量標準，導致水泥工業對水泥強度的不適當追求，使水泥細度增加，早強的礦物成份比例提高，這些都不利于混凝土的耐久性。

2) 工程施工單位不適當地加快施工進度，尤其是政府行政領導對工程進度的不適當干預。混凝土的耐久性質量尤其需要有足夠的施工養護期加以保證，早產有損生命健康的概念同樣適用于混凝土。

3) 環境的不斷惡化，如廢氣、酸雨，我國的酸雨面積已超過國土的30% 。

當前迫切需要進行的工作是盡快編制橋梁、隧道、港工等基礎設施工程耐久性設計的技術條例，修訂補充現行規范中對結構耐久性的要求。首先需要明確的是各種基礎設施工程的設計工作壽命，在重要工程的設計文件中必須有使用壽命的要求和論證。當前在建的眾多工程在耐久性上之所以仍然沿著重蹈覆轍的道路走，很重要的一個原因是工程設計施工技術人員在耐久性上沒有可資遵循的新依據。更為嚴重的是現行規范中的有些條文，本身就對耐久性有害。為了提高混凝土耐久性，在混凝土中合理使用粉煤灰、礦渣等礦物摻合料是重要的技術手段，國外有的規范甚至規定在橋梁等混凝土結構中必須加入粉煤灰等摻合料，而我國的鐵路混凝土橋隧施工規范仍在明文禁止使用。此外，工程技術界還存在長期形成的一些過時的看法，對改善混凝土的耐久性能造成阻力。

重視混凝土結構的耐久性也是可持續發展的需要。生產混凝土所需的水泥、砂、石等原材料均需大量消耗國土資源并破壞植被與河床，水泥生產排放的二氧化碳已占人類活動排放總量的1/5～1/6，而我國排放的二氧化碳量已居世界第二。我國現在每年生產5億多噸水泥，與之相伴的是年耗20多億方的砂石，長此以往實難以為繼。延長結構使用壽命意味著節約材料，而耐久的混凝土一般又應是水泥用量較低和礦物摻合料(工業廢料)用量較高的混凝土，所以耐久的混凝土正適應環境保護的需要。國際上對橋梁、隧道等土木工程的設計工作壽命多為100年，有的如英國為120年。考慮到耐久性不足所造成的巨大經濟損失和資源浪費，國際上近年來有要求將這些工程的最低工作壽命進一步延長的趨勢，如提出城市環境中的橋梁至少應有150年。

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??鑒于這一會議的論壇性質，以下僅就會上提出的一些問題及建議作一歸納，提交與會專家考慮并審議。

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??一、土建結構工程的安全性

??結構安全性是結構防止破壞倒塌的能力，是結構工程最重要的質量指標。結構工程的安全性主要決定于結構的設計與施工水準，也與結構的正確使用（維護、檢測）有關，而這些又與土建工程法規和技術標準（規范、規程、條例等）的合理設置及運用相關聯。

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??1．我國結構設計規范的安全設置水準

??對結構工程的設計來說，結構的安全性主要體現在結構構件承載能力的安全性、結構的整體牢固性與結構的耐久性等幾個方面。我國建筑物和橋梁等土建結構的設計規范在這些方面的安全設置水準，總體上要比國外同類規范低得多。

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??1.1構件承載能力的安全設置水準

????與結構構件安全水準關系最大的二個因素是：1）規范規定結構需要承受多大的荷載（荷載標準值），比如同樣是辦公樓，我國規范自1959年以來均規定樓板承受的活荷載是每平方米150公斤(現已確定在新的規范里將改回到200公斤)，而美、英則為240和250公斤；2)規范規定的荷載分項系數與材料強度分項系數的大小，前者是計算確定荷載對結構構件的作用時，將荷載標準值加以放大的一個系數，后者是計算確定結構構件固有的承載能力時，將構件材料的強度標準值加以縮小的一個系數。這些用量值表示的系數體現了結構構件在給定標準荷載作用下的安全度，在安全系數設計方法(如我國的公路橋涵結構設計規范)中稱為安全系數，體現了安全儲備的需要；而在可靠度設計方法(如我國的建筑結構設計規范)中稱為分項系數，體現了一定的名義失效概率或可靠指標。安全系數或分項系數越大，表明安全度越高。我國建筑結構設計規范規定活荷載與恒載（如結構自重）的分項系數分別為1.4和1.2，而美國則分別為1.7和1.4，英國1.6和1.4；這樣根據我國規范設計辦公樓時，所依據的樓層設計荷載（荷載標準值與荷載分項系數的乘積）值大約只有英美的52%（考慮人員和設施等活載）和85%（對結構自重等恒載），而設計時據以確定構件能夠承受荷載的能力（與材料強度分項系數有關）卻要比英美規范高出的10~15%，二者都使構件承載力的安全水準下降。日本與德國的設計規范在某些方面比英美還要保守些。一些發展中國家的結構設計多根據發達國家的規范，就如我國解放前和建國初期的結構設計方法參照美國規范一樣。至于中國的香港和臺灣，至今仍分別以英國和參考美國規范為依據。這里需要說明的是，在其他建筑物的活荷載標準值上，與國外的差別并沒有象辦公樓、公寓、宿舍中這樣大。不同材料、不同類型的結構在安全設置水準上與國際間的差距并不相同，比如鋼結構的差距可能相對小些。

????公路橋梁結構的情況也與房屋建筑結構類似，除車載標準外，荷載分項安全系數（我國規范對車載取1.4，比國際著名的美國AASHTO規范的1.75約低25%）與材料強度分項安全系數均規定較低。

????盡管我國設計規范所設定的安全貯備較低，但是某些工程的材料用量反而有高于國外同類工程的，這里的問題主要在于設計墨守陳規，在結構方案、材料選用、分析計算、結構構造上缺乏創新。

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??1.2結構的整體牢固性

????除了結構構件要有足夠承載能力外，結構物還要有整體牢固性。結構的整體牢固性是結構出現某處的局部破壞不至于導致大范圍連續破壞倒塌的能力，或者說是結構不應出現與其原因不相稱的破壞后果。結構的整體牢固性主要依靠結構能有良好的延性和必要的冗余度，用來對付地震、爆炸等災害荷載或因人為差錯導致的災難后果，可以減輕災害損失。唐山地震造成的巨大傷亡與當地房屋結構缺乏整體牢固性有很大關系。2001年石家莊發生故意破壞的惡性爆炸事件，一棟住宅樓因土炸藥爆炸造成的墻體局部破壞，竟導致整棟樓的連續倒塌，也是房屋設計牢固性不足的表現。

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??1.3結構的耐久安全性

????我國土建結構的設計與施工規范，重點放在各種荷載作用下的結構強度要求，而對環境因素作用（如干濕、凍融等大氣侵蝕以及工程周圍水、土中有害化學介質侵蝕）下的耐久性要求則相對考慮較少。混凝土結構因鋼筋銹蝕或混凝土腐蝕導致的結構安全事故，其嚴重程度已遠過于因結構構件承載力安全水準設置偏低所帶來的危害，所以這個問題必須引起格外重視。我國規范規定的與耐久性有關的一些要求，如保護鋼筋免遭銹蝕的混凝土保護層最小厚度和混凝土的最低強度等級，都顯著低于國外規范。損害結構承載力的安全性只是耐久性不足的后果之一；提高結構構件承載能力的安全設置水準，在一些情況下也有利于結構的耐久性與結構使用壽命。

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??2．調整結構安全設置水準的不同見解

????我國結構設計規范的安全設置水準較低，與我國建國后長期處于短缺經濟和計劃體制的歷史條件有關。但是，能夠對土建結構取用較低的安全水準并基本滿足了當時的生產與生活需求，而且業已歷經了較長時間的考驗，這是國內土建科技人員經過巨大努力所取得的重大成就；但是，由于安全儲備較低，抵御意外作用的能力相對不足。如果適當提高安全設置水準將有利于減少事故的發生頻率和提高工程抗御災害的能力。國內發生的大量工程安全事故，主要是由于管理上的腐敗和不善以及嚴重的人為錯誤所致。現在提出要重新審視結構的安全設置水準，主要是基于客觀形勢的變化，是由于我們現在從事的基礎設施建設要為今后的現代化奠定基礎，要滿足今后幾十年、上百年內人們生產生活水平發展的需要，有些土建結構如商品房屋則更要滿足市場經濟條件下具備商品屬性的需要。國內近幾年來已對建筑結構安全度的設置水準組織過幾次討論，在如何調整的問題上存在較大的意見分歧，這次科技論壇上同樣反映了這些不同的見解：

????1）認為我國現行規范的安全設置水準是足夠的，并已為長期實踐所證明，而國外就沒有這種經驗。我國取得的這一成功經驗決不能輕易丟掉，在安全度上不能跟著英美的高標準走；安全度高了是浪費，除個別需調整外，總體上不必變動。

????2）認為我國規范的安全度設置水準盡管不高，但在全面遵守標準規范有關規定，即在正常設計、正常施工和正常使用的“三正常”條件下，據此建成的上百億平米的建筑物絕大多數至今仍在安全使用，表明這些規范規定的水準仍然適用；但是理想的“三正常”很難做到，同時為了縮小與先進國際標準的差距以及鑒于可持續發展和提高耐久性的需要，在物質供應條件業已改善的市場經濟條件下，結構的安全設置水準應適當提高。這種提高只能適度，因為我國目前尚屬發展中國家。

????3）認為我國規范的安全設置水準應該大體與國際水準接近，需要大幅度提高。這是由于隨著我國經濟發展和生活水平不斷提高，土建工程特別是重大基礎設施工程出現事故所造成的風險損失后果將愈益嚴重，而為了提高工程安全程度所需要的經費投入在整個工程（特別是建筑工程）造價中所占的比重現在已愈來愈低，材料供應也十分充裕。過去的低安全水準只是適應了以往短缺型計劃經濟年代的需要，但決不是沒有風險，如果規范的安全水準較高，曾經發生過的有些安全事故本來是可以避免的，而規范的這一缺陷在一定程度上為“三正常”的提法所掩蓋。在建的工程要為將來的現代化社會服務，安全性上一定要有高標準。低的安全質量標準在參與將來的國際競爭中也難以被承認，即使結構設計的安全設置水準能夠提高到與發達國家一樣，由于我們的施工質量總體較差，結構的安全性依然會有差距。

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??3、結構設計規范的概率可靠度設計方法

????自1984年國家建委和國家建設部頒布了建筑結構設計統一標準以來，我國的建筑結構設計規范已從80年代末期起拋棄了傳統的多安全系數設計方法，從而統一采用以概率理論為基礎的可靠度設計方法；其它的工程部門如公路、鐵路、港口、水利的結構設計規范也正在或計劃作這樣的轉變。我國規范的可靠度設計方法是參考國際上的相應標準ISO2394并經過國內科技人員努力后得以實施的。將可靠度設計方法用于結構設計規范，在國際學術界內通常被看成是一種發展趨勢，但在工程內界則存在不同看法。盡管有了ISO2394，國外卻鮮有重要或著名的結構設計規范已直接采用了可靠度設計方法，至今仍采用多安全系數設計方法或稱荷載抗力系數法。在我國，對于建筑結構設計規范中的可靠度設計方法以及企圖將我國各個行業的各種結構設計規范都用可靠度方法統一起來的做法，雖然工程設計界頗有微詞，但學術界持贊成和肯定者是主流，不過仍不時有人對可靠度方法用于設計規范的適用性提出質疑。這次科技論壇上則較為集中地反映了對規范可靠度方法的意見分歧。

????對我國規范的可靠度設計方法持肯定意見的專家認為這是重大的科技進步，可靠度方法對安全度的概率定義要比定值的安全系數更清晰、更科學、更合理，當然概率可靠度設計方法本身尚有不少缺陷，有待進一步修改完善。持相反意見的人則認為，結構設計規范所面向的是類型多樣的復雜群體，在安全度上需要考慮的不確定性與不確知性非常復雜，并不是“從統計數學觀點出發的概率定義”所能科學描述或處理；規范可靠度方法在我國十多年的實踐表明，它并沒有給結構設計的安全性帶來明顯實效，反而造成了安全概念上的某些混亂；對工程技術人員來說，結構的安全度用可靠指標和虛假的失效概率表達后變得更加不可揣摩和模糊不清，不如安全系數那樣從安全儲備出發的度量方法更為直觀和便于處理具體工程的安全問題；現行設計規范中的可靠度方法很不成熟，存在不少根本缺陷；他們認為半概率的多安全系數方法更適用于規范，也不排斥可靠度分析的結果可以作為一種參考，在綜合判斷安全系數的合理取值時予以考慮。

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??二、土建結構工程的耐久性

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????土建結構工程的耐久性與工程的使用壽命相聯系，是使用期內結構保持正常功能的能力，這一正常功能包括結構的安全性和結構的適用性，而且更多地體現在適用性上。

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??1、土建結構工程的耐久性現狀

????大多數土建結構由混凝土建造。混凝土結構的耐久性是當前困擾土建基礎設施工程的世界性問題，并非我國所特有，但是至今尚未引起我國政府主管部門和廣大設計與施工部門的足夠重視。

????長期以來，人們一直以為混凝土應是非常耐久的材料。直到70年代末期，發達國家才逐漸發現原先建成的基礎設施工程在一些環境下出現過早損壞。美國許多城市的混凝土基礎設施工程和港口工程建成后不到二、三十年甚至在更短的時期內就出現劣化；據1998年美國土木工程學會的一份材料估計，他們需要有1.3萬億美元來處理美國國內基礎設施工程存在的問題，僅修理與更換公路橋梁的混凝土橋面板一項就需800億美無，而現在聯邦政府每年為此的撥款只有50～60億美元。另有資料指出，美國因除冰鹽引起鋼筋銹蝕需限載通行的公路橋梁已占這一環境下橋梁的1/4。發達國家為混凝土結構耐久性投入了大量科研經費并積極采取應對措施，如加拿大安大略省的公路橋梁為對付除冰鹽侵蝕及凍融損害，鋼筋的混凝土保護層最小厚度從50年代的2.5cm逐漸增加到4cm、6cm直到80年代后的7cm，而混凝土強度的最低等級也從50年代的C25增到后來的C40，橋面板混凝土從不要求外加引氣劑、不設防水層到必須引氣以及需要設置高級防水膠膜并引入環氧涂膜鋼筋。而我國遭受鹽凍侵蝕地區的公路橋梁在耐久性設計方面至今仍無明確要求，對混凝土保護層和強度的要求僅為2.5cm與C25，與上面提到的加拿大50年代水準一致。國內按這種標準設計的一座大橋，建成后僅8年，由于鹽凍侵蝕，現已不得不部分拆除重建。

????我國建設部于80年代的一項調查表明，國內大多數工業建筑物在使用25～30年后即需大修，處于嚴酷環境下的建筑物使用壽命僅15～20年。民用建筑和公共建筑的使用環境相對較好，一般可維持50年以上，但室外的陽臺、雨罩等露天構件的使用壽命通常僅有30～40年。橋梁、港工等基礎設施工程的耐久性問題更為嚴重，由于鋼筋的混凝土保護層過薄且密實性差，許多工程建成后幾年就出現鋼筋銹蝕、混凝土開裂。海港碼頭一般使用十年左右就因混凝土順筋開裂和剝落，需要大修。京津地區的城市立交橋由于冬天灑除冰鹽及冰凍作用，使用十幾年后就出現問題，有的不得不限載、大修或拆除。鹽凍也對混凝土路面造成傷害，東北地區一條高等級公路只經過一個冬天就大面積剝蝕。我國鐵路隧道用低強度的C15混凝土作襯砌材料，密實度和抗滲性差，不耐地下水與機車廢氣侵蝕，開裂與滲漏嚴重；對幾個路局所轄的隧道進行抽樣調查表明，漏水的占50.4%，其中1/3滲漏嚴重，并導致鋼軌等配件銹蝕以及電力牽引地段漏電，影響正常運行，而1999年頒布的鐵路隧道設計規范仍未能對隧道的耐久性問題采取適當的對策，如適當提高混凝土的最低強度等級和在混凝土中摻入化學纖維等。

????耐久性問題的嚴重性和迫切性在于我們許多正在建設的工程仍未吸取國際和國內的大量慘痛教訓，還沿著老路重蹈覆轍。一些北方城市新建成的立交橋和高速公路橋，仍沒有在材料性能和結構構造等方面采取必要的防治凍融和鹽害的綜合措施。甚至大型工程如2000年投入運行的珠海蓮花跨海大橋，其主體結構在浪濺區仍采用不耐海水干濕交替侵蝕的C30混凝土與3～4cm厚的保護層厚度。

????有專家估計，我國“大干”基礎設施工程建設的還可延續20年，由于忽視耐久性，迎接我們的還會有“大修”20年的，這個可能不用很久就將到來，其耗費將倍增于當初這些工程施工建設時的投資。

????使混凝土結構的耐久性問題進一步加劇的原因有：

????1)由于混凝土的質量檢驗習慣上以單一的強度指標作為衡量標準，導致水泥工業對水泥強度的不適當追求，使水泥細度增加，早強的礦物成份比例提高，這些都不利于混凝土的耐久性。我國對水泥質量的檢驗在強度上只要求不低于規定的最低許可值，而國外則同時還要求不高于規定的最高值，如果強度超過了也被認為不合格，這種要求還有利于水泥產品質量的均勻性。

????2)工程施工單位不適當地加快施工進度，尤其是政府行政領導對工程進度的不適當干預。混凝土的耐久性質量尤其需要有足夠的施工養護期加以保證，早產有損生命健康的概念同樣適用于混凝土。國內媒體上大加宣傳的所謂幾個月就修成一條大路、建成一座大橋、或蓋成一幢高樓的工程以及搶工獻禮工程，很可能就是今后注定要花掉更多資金進行大修的短命工程。提前完成合同規定施工期的在國外要被罰款，因為意味著工程質量有遭到損害的可能。

????3)環境的不斷惡化，如廢氣、酸雨，我國的酸雨面積已超過國土的30%。

????當前迫切需要進行的工作是盡快編制橋梁、隧道、港工等基礎設施工程耐久性設計的技術條例，修訂補充現行規范中對結構耐久性的要求。首先需要明確的是各種基礎設施工程的設計工作壽命，在重要工程的設計文件中必須有使用壽命的要求和論證。當前在建的眾多工程在耐久性上之所以仍然沿著重蹈覆轍的道路走，很重要的一個原因是工程設計施工技術人員在耐久性上沒有可資遵循的新依據。更為嚴重的是現行規范中的有些條文，本身就對耐久性有害。為了提高混凝土耐久性，在混凝土中合理使用粉煤灰、礦渣等礦物摻合料是重要的技術手段，國外有的規范甚至規定在橋梁等混凝土結構中必須加入粉煤灰等摻合料，而我國的鐵路混凝土橋隧施工規范仍在明文禁止使用。此外，工程技術界還存在長期形成的一些過時的看法，對改善混凝土的耐久性能造成阻力。例如，顧慮會影響混凝土強度而不愿使用引氣劑，而引氣本應作為改善混凝土耐久性和工作性的常規手段；又如，希望加大水泥用量來保證混凝土強度，而盡可能低的水泥用量本應是提高混凝土抗裂和耐久性能的重要途徑。

????在修訂規范的耐久性要求上，交通部于2001年頒布的港工混凝土結構防腐蝕技術規范已為其它土建工程行業起到較好的示范作用。我們一方面要參照國內外已有的資料和經驗，盡快編寫出相應的設計施工技術文件以應急需，另一方面則要安排系統的研究項目，加大耐久性研究工作的支持力度；混凝土結構的耐久性是當前國際上結構工程學科最為重要的前沿研究領域之一，而我國在這一方面相當落后。混凝土的耐久性研究離不開原材料和環境等特定條件，需要考慮本國的特點，是不能完全依賴國外研究成果的。

????重視混凝土結構的耐久性也是可持續發展的需要。生產混凝土所需的水泥、砂、石等原材料均需大量消耗國土資源并破壞植被與河床，水泥生產排放的二氧化碳已占人類活動排放總量的1/5～1/6，而我國排放的二氧化碳量已居世界第二。我國現在每年生產5億多噸水泥，與之相伴的是年耗20多億方的砂石，長此以往實難以為繼。延長結構使用壽命意味著節約材料，而耐久的混凝土一般又應是水泥用量較低和礦物摻合料(工業廢料)用量較高的混凝土，所以耐久的混凝土正適應環境保護的需要。國際上對橋梁、隧道等土木工程的設計工作壽命多為100年，有的如英國為120年。考慮到耐久性不足所造成的巨大經濟損失和資源浪費，國際上近年來有要求將這些工程的最低工作壽命進一步延長的趨勢，如提出城市環境中的橋梁至少應有150年。

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??2．土建結構工程使用階段的正常檢測與維護

????結構耐久性和使用壽命的概念，與使用階段的檢測、維護和修理不能分割，對處于露天和惡劣環境下的基礎設施工程來說尤其如此。為了保證結構安全性和耐久性，一些工程在建成后的使用過程中，應該進行定期檢測和維護。我國有結構工程的設計規范與施工規范，但沒有如何使用的規范。有些工程倒塌事故，例如最近四川宜賓的南門大橋發生橋面坍落事故，就是因為橋面結構與主拱之間的吊桿在連接處發生銹蝕，如果有定期的檢測要求，這樣的事故很有可能避免。有些國家對于結構的損壞可能導致公眾安全的建筑物與橋、隧等公共工程，強制規定必須定期檢測；即使是建筑物的玻璃幕墻和外墻面磚等建筑部件，因其墜落后容易傷及公眾，也有強制定期檢測的要求。我國由于施工管理水平和事故操作人員的素質相對較差，質量控制與質量保證制度不夠健全，規范對結構安全與耐久性的設置水準又相對較低，已建的工程中往往存在較多隱患，所以更有必要從法制上確定土建工程的正常使用和定期檢測的要求。對于土建結構工程的安全質量，雖然政府已作出了設計與施工的責任單位和個人需對其“終身負責”的規定，但是這種要求執行起來缺乏可操作性。要將結構安全質量事故減少到最低程度，還應以預防為主，通過例行檢測及時發現問題。

????現在國內有大量土建工程因步入老化期需要診治，也有大量已建的違章工程需要評估，更有許多工程發生病害需要診斷和加固，各地已涌現了不少從事土建工程診斷、治理與加固的隊伍，并有蓬勃發展成為一種新興行業的趨勢。出現問題和病害以后再來治理固然重要，但是我們應該更加強調預防。對于在役土建工程的檢測和評估，要建立相應的法規和標準，要有從業人員的注冊和從業機構的資質認證制度，在管理體制上予以規范。

????從國家對公共工程建設的投資和對工程設計的要求來看，需要有工程整個使用期限即全壽命費用支出的論證。只注意工程項目建設的一次投資支出，很少考慮工程建成后需要正常維護與修理的長期費用，不但可能損害工程使用壽命和正常使用功能，而且經濟上算總賬會很不合算。在發達國家，由于新建工程少，用于維修的費用往往更為主要，英國1978年的土建維修費上升到1965年的3.7倍，1980年的維修費占當年土建費用總支出的2/3。我國雖是發展中國家，現在正大興土木，可是過去建成的大量工程已經或過早老化。國內40％公路橋梁的橋齡已大于25年，加上進入90年代以后交通量猛增，超載嚴重，以往的設計標準又低，路、橋的維修問題十分突出。由于養護維修費用得不到保證，造成工程安全隱患并在以后需要支出更多的大修費用。在土建工程的投資上，希望有關部門能加大已建工程維修的費用。

????為加速路橋等公共工程建設，國家現在鼓勵投資公司出資并給以一定期限如30年的經營收入作為補償。如果對重要土建工程有必須進行定期檢測與評估的法規，就能保證這些工程在一定期限后歸還國家管理和經營時的良好功能，對于設計工作壽命為100年的橋梁，至少還可正常使用70年，而不至于30年到期后國家接收的已是一個破舊的工程。

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??三、技術規范的作用與管理

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????這次科技論壇對于土建結構工程技術規范的定位、作用與管理也進行了討論并提出了一些看法。

????長期以來，受計劃經濟體制的影響，我們往往視技術規范為法，將規范的具體規定和要求等同于法律條文來對待。技術規范或規程，與各種技術條例、技術要求、工法、指南等技術文件一樣都是技術標準，本身不具有法律作用，只當工程各方（業主、設計、施工企業）認同作為設計與施工的依據并在契約的基礎上，才能作為法律仲裁的依據。將技術問題法制化并強制執行，不利于技術進步和創造性的發揮，反而容易成為推卸責任的借口。當然，政府部門從國家和公眾的整體利益出發，需要在安全、環保等重大原則上對土建工程的設計施工提出必須滿足的最低要求并制定相應的法規，但法規一般并不需要提供如何達到這些要求的具體技術途徑和方法，后者是技術標準的任務。政府也可以原則認可或批準某些重要的技術規范或其中某些內容使用。

????土建工程有著強烈的個性，需要工程技術人員針對具體特點去解決設計與施工問題。所以規范作為技術標準宜強調其指導性而不是強制性。如果規范條文看作為一般意義上的法律條文，就有可能束縛設計施工人員的主動創造性并阻礙新技術的應用。。我國土建工程在結構設計上與國外相比的最大差距就在于方案與技術上的創新，這與以往過分強調規范的法律地位從而形成所謂“結構設計就是規范加計算”的傾向不無關聯。我國的技術規范在編寫風格上也有模仿法律的傾向，極少提及使用者需要注意規范可能存在的某些不足之處或允許并鼓勵使用者在某些問題上可以另辟蹊徑。如果在設計施工中要取代規范中已經落后過時甚至有害的技術規定，則無異于違法行為。相反，只要墨守規范，即使出了事故，就可不負法律責任。這樣就在客觀上降低了對工程技術人員的業務技能要求與職責要求，不利于提高我國建筑企業和從業人員的素質以及參與今后的國際競爭。為了消除這些負面影響并杜絕鉆規范條文的空子進行偷工減料，應有必要建立這樣的共識并作出規定，即遵守了規范條文并不意味著就可免除法律責任。國外有些規范就是這樣規定的。

????企圖不斷加強技術規范的強制性來解決屢禁不止的工程事故，不是解決問題的有效途徑。現在，有關主管部門將建筑結構設計規范中的部分條文抽出來，明確列為強制性條文，同時規定各個設計單位完成的設計，須通過有關部門或其授權委任的其他企事業設計單位的審查，而審查的主要內容就在于對照規范強制性條文的要求，其任務已類似于執法；這種做法是否明智似可商榷。我國土建工程事故頻繁的原因，主要在于管理不善，特別是管理環節上的腐敗；其次是施工操作人員素質低，又難以短期解決；過分強調規范的地位與作用，未能建立與規范配套的完整標準體系，比如缺乏指南、工法等更為詳盡具體的技術文件，可以用來指導和規范設計與施工的各個具體環節，也有一定的關系。從設計角度看，出現事故主要不是由于沒有按照規范強制性條文的規定，而是方案性的錯誤或忽略主要的設計條件；也有一些工程則因過去的設計標準過低，耐久性不足，在使用過程中又缺乏應有的例行檢測而導致失效。其實，要做到設計規范強制條文的要求最為容易，為此請專業人士審查似無必要。重要的工程設計應規定請專業單位全面審核，其要點也應在結構方案、構造方法與計算分析的原則上。從結構設計的國家規范中抽出的強制性條文不免支離破碎，個別條文的規定也不一定適合某些地區和某些工程的具體特點，反而造成麻煩。

????我國幅員廣闊，各地經濟發展很不平衡，技術力量懸殊，環境條件各異，客觀上要求規范能給設計人員更多靈活性，少一些強制性，這樣才能更好地在規范的指導下，根據工程的特點和具體條件去解決問題。總之，在規范標準上，要擺脫計劃經濟年代遺留下來的過分強求統一、較少考慮個性和缺乏實事求是靈活性的傾向。要提倡和鼓勵各省市編制地方性規范，在工程的安全性和耐久性標準上，可有不同的設置水準。比如上海、北京、廣州這些大城市應該高些，在抗震防災要求上，更應區別對待。全國性的規范訂得愈詳細，其適用性可能變得愈差，造成的混亂也可能愈多；特別象巖土工程那樣的規范更是如此。

????技術標準中的強制性越多，也意味著政府有關部門在具體技術問題上需要承擔的責任越重，而這些本來不該是政府部門的職責。規范中的要求是最低要求，在安全設置水準上，政府需要干預的也應是保證公眾安全的最低要求。對于土建結構的抗震設計，政府有關部門至今仍規定任何部門和個人不得隨意提高抗震的設防標準(建抗586號文件)。事實上，如將商品房的抗震設防烈度提高1度，抗震能力可提高約1倍，而增加的房屋造價相當有限，在眾多城市中可能僅及居民用于室內裝修費用的幾分之一。政府的這一規定無異于限制居民只能購置抗震安全質量標準最低的房屋，如果發生地震造成損害，有關部門如何解釋？

????規范等技術標準的管理體制亟待改善。建國以來，由政府部門負責統管并指定有關企事業單位分別承擔每本規范編寫和修訂工作的做法已越來越不能適應當前的形勢，有些在經費和人力上得不到保證，平時基本上沒有專門人員去搜集了解規范使用中的問題并及時修改補充規范條文；面對新的結構型式、新的材料和新的工藝，規范的過時條文不但成為推廣新技術的阻力，而且有被誤用或盲目套用而造成工程質量安全事故。

????發達國家有關土建結構工程的規范及與之配套的各類技術標準多由行業協會或專業學會編制及管理，規范的翻新周期短，不象我們要長達10年以上。我國的學會與協會重復設置，分工不明，并且至今還依附于某一政府部門，基本上只起到政府職能部門非官方代言人的作用，距離獨立和富有活力的健全機構還差的很遠，如何發揮這些機構在技術標準編寫和管理中的作用也是值得探討的一個問題。建議隨著改革的深入，整頓合并有關的學會、協會，加強其職能，并逐漸成為技術標準編制管理的主體。

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??四、準備提交政府有關部門考慮的建議

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????為了改善我國土建結構工程的安全性與耐久性，這次論壇中提出了以下建議供政府有關部門考慮，：

??1、橋梁、隧道、道路、港口等基礎設施工程的混凝土結構耐久性，已是當前亟待采取措施應對的重大問題。否則，一些工程的正常使用功能和安全性將得不到有效保證，我國的現代化建設和國民經濟會蒙受巨大損失，并將給生產和公眾生活帶來長期困擾。

????建議國家建設部、交通部、鐵道部主管土建工程設計標準的部門，能對工程的耐久性要求作重點審查，明確土建工程的設計應有最低使用壽命的要求，重要工程的設計文件中應有正常使用壽命和耐久性設計的獨立章節與論證；

????建議國家自然科學基金委員會能在今后一段時期內對混凝土工程耐久性的基礎理論研究給予重點支持；

????建議國家安全生產監督管理局為在近期內編訂有關法規標準給以立項資助；

????建議中國工程院土木水利建筑學部在其咨詢研究項目中，聯絡國內有關專家，促進土建結構耐久性設計指導性技術條例的編制。

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??2、土建工程使用過程中的安全性，應有定期的檢測和正常的維護修理加以保證。對于重要土建工程，我國尚無必須進行安全檢測的法規。在基礎設施工程的投資上有重新建、輕維修的傾向，不利于工程壽命和投資效益。

????建議對橋、隧等重要公共基礎設施和公共建筑物，在其使用期內實施強制性的定期安全檢測。為此，需要制定法規，編制相應的技術標準；對于土建結構工程的檢測與評估，需要建立從業人員的注冊制度和從業機構的資質認證與監管體制。凡屬已建工程的安全診斷也可一并歸入這一行業。

??建議政府有關部門在橋、隧、道路等土建基礎設施工程投資上，根據需要，加大工程維修費的比例。

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篇9

中圖分類號：P624.8 文獻標識碼：A 文章編號：

近年來在國內建筑物倒塌事件屢見不鮮。究其原因，施工方和設計方都難免其責。設計方的責任則主要表現在工程前期的土建結構安全性設計有所欠缺。由此可得出結論：土建工程結構的安全性在整個項目工程中起著決定性的作用。

我國土建工程結構的設計主要側重考慮整體建筑及在其他的負荷作用下建筑結構強度的規范要求，而忽略了其他因素的影響。比如環境、自然災害及建筑工程使用的建筑材料的抗腐蝕性等待，這些不確定因素往往更甚于建筑結構構件承載能力所帶來的危害。

一、結構構件抗負荷能力的關鍵因素

荷載分項系數、材料強度分項系數及建筑整體牢固性

（一）荷載分項系數系建筑荷載對工程結構構件產生作用時，按照規范將荷載標準值增加一個系數，用以加大建筑結構強度的負荷值。

（二）材料強度分項系數系確定工程結構構件固有荷載范圍值，將結構構件材料的負載強度值減小一個系數。

（三）土建工程建筑的整體牢固性亦是整個建筑結構不可缺少的性質。整體牢固性主要表現在建筑結構遭到局部破壞下不會影響整體建筑的坍塌和破壞。土建工程建筑的整體牢固性主要表現在建筑結構具有良好的延性和必要的冗余度。

二、環境因素對建筑結構的影響

（一）環境對建筑結構的影響主要為環境振動誘發的建筑振動，而這類振動會造成對建筑結構的直接影響，對建筑結構的影響不容小覷。外界不同的振源對建筑的影響也不同，例如建筑周邊或建筑內的機械運動引發的建筑振動對建筑結構具有一定得影響，影響力取決于振動機械的振動能量、頻率、振動幅度衰減快慢等因素。

（二）自然環境引發的建筑振動。例如臺風、海嘯、地震等破壞力度巨大的自然災害所引發的建筑振動具有很大的影響。其中陸地上的地震影響力是巨大的，因此在建筑結構設計中應考慮到建筑的抗震設計。而臺風這類屬于風荷載的振動源引起的建筑振動也極大的。

（三）區域環境和氣候條件對建筑的影響也非常大。如地理的水文變化、空氣的濕度和人為的污染環境而造成的雨水酸性強度等也會對建筑結構產生不同程度的劣化。

1、地理的水文變化對建筑的基礎結構具有一定影響。例如氣溫升高使得產生膨脹，土壤膨脹就會引起建筑的地基隆起，造成建筑的沉降、變形甚至地基爆裂等。這一系列的建筑基礎結構的變化使得整體建筑失去基礎的支撐力度，最終可能造成建筑的坍塌。因此水文變化對建筑的影響也不容忽視。

2、因空氣中的濕度及雨水酸性強度對建筑有一定腐蝕性，在若建筑結構設計不合理的情況下，這些因素對建筑的破壞力也極強。

三、加強建筑安全性的措施

（一）利用適當增強鋼度來提高結構是傳統的增強結構措施，卻不可一味進行，這樣提高結構的同時增加了建筑的自重，遭遇到強破壞的外力時往往自重大的建筑更容易被毀壞。建筑結構自身承載負荷的延性會被建筑的自重削弱，建筑自重越大越容易造成建筑整體傾斜使建筑自身的重心側向偏移而倒塌 ，因此要采取有效措施來減輕建筑的自重。

（二）采用新型施工材料進行建筑施工。例如鋼纖維混凝土，這種混凝土是在普通的混凝土中摻入少量的低碳鋼、不銹鋼及玻璃鋼的纖維后形成的一種多向配筋的混凝土。此類混凝土能有效的改善結構的抗拉及抗裂等性能，并且能增強混凝土的韌性用以加強建筑結構的抗沖擊性能。而針對具有強度酸性的雨水對建筑的影響而采取的有效措施有：采用抗腐蝕性的新型建筑材料。如普通混凝土由于化學或者物理反應后疏松多孔的結構特征等因素決定其抗腐蝕性差，因此采用硫磺混凝土等新型高性能的混凝土類的基礎建筑材料來有效的解決酸雨對建筑的腐蝕性，大大提高了建筑結構的安全性能。

（三）加強建筑結構的抗震設計。因地震而倒塌的建筑中普通存在的問題有：

1、結構框架內的梁柱變形能力不足，導致構件過早被破壞。為了避免此種情況應采用不發生其他脆性破壞的抗震結構設計即強剪弱彎，可以理解為結構框架內的梁和柱的抗剪強度要高于它的抗彎強度。

2、結構框架內的梁柱節點箍筋不足，節點受地震振動而遭到破壞使得結構中的梁和柱相互失去了依靠。針對這種情況的應對措施是在梁和柱在被破壞之前加強節點的強度使它們有足夠的能力變形。

3、局部薄弱環節發揮不了抗震能力。局部薄弱環節多發生在梁端，故應加強梁端的剛性。

4、墻體遭到破壞。這項問題的應對方式就是重視非結構構件的設計，譬如如上所述的采用新型施工材料等。

5、適宜的縱向鋼筋配筋率。梁端截面最大配筋率應使用梁端截面的受壓相對高度應該滿足：一級不大于0.25，二、三級不應大于0.35。梁端或可能屈服截面處，下部與上部配筋量應遵從：一級不應小于0.5，二、三級不小于0.3。梁柱縱向鋼筋的街頭與錨固應符合規范。加密箍筋則可以約束混凝土，加強混凝土的變形能力，提高結構構件的延性，防止混凝土過早地被壓潰及防止縱向鋼筋的壓曲失重。

（四）土建建筑結構框架的節點設計要求應遵守的設計準則是：

1、節點的荷載能力應高于它的連接的結構構件的荷載能力。

2、遭遇地震或者振動時，節點工作范圍應在彈性范圍內。

3、遭遇強地震或者強烈振動時，節點的荷載能力不得危及豎向荷載的傳遞。

（五）對于建筑區域的氣候、水文變化可根據國內外的先進建筑案例來解決建筑區域的局部環境。例如在建筑的周邊安裝空氣干濕度和建筑地基周邊的土壤干濕度監測系統，再在建筑周圍安裝配套的噴灑系統。若空氣干濕度或者土壤的含水分量低于某設定值時，系統自動打開噴灑系統對建筑周邊的空氣和土壤進行濕化，通過這樣的措施來改變建筑區域的局部環境來改善建筑基礎的安全性。

總結：

影響建筑結構的安全性的因素有很多，土建工程結構設計人員作基礎設計時要考慮到每一個可能影響整個建筑的安全因素，然后針對這些問題因素提出有效的結構設計方案。國內規范的安全設置水準還不是很完善，作為土建工程結構設計人員不應墨守成規，應該科學合理的針對實際問題，對建筑結構方案和結構分析等方面提出大膽創新的見解，這樣才能提高土建結構的設計水準，才能把國內的建筑事業推向更高的層次。

【參考文獻】

篇10

前言：土建結構的安全性就是指防止破壞倒塌的一種能力，它也是結構工程非常重要的質量標準，而結構工程的安全性也是主要由于施工的水平和結構的設計，并且與結構的正確維護、檢測有關，這些又與土建工程法規和技術標準合理設置及運用有相當的關聯性。

一、我國結構設計規范的安全設置

1.我國規范自1959年以來均規定樓板承受的活荷載是每平方米150公斤（現已確定在新的規范里將改回到200公斤），而美、英則為240和250公斤；規范規定的荷載分項系數與材料強度分項系數的大小，前者是計算確定荷載對結構構件的作用時，將荷載標準值加以放大的一個系數，后者是計算確定結構構件固有的承載能力時，將構件材料的強度標準值加以縮小的一個系數。這些用量值表示的系數體現了結構構件在給定標準荷載作用下的安全度，在安全系數設計方法（如我國的公路橋涵結構設計規范）中稱為安全系數，體現了安全儲備的需要；而在可靠度設計方法（如我國的建筑結構設計規范）中稱為分項系數，體現了一定的名義失效概率或可靠指標。安全系數或分項系數越大，表明安全度越高。

2.結構的整體牢固性

不但結構構件要有很好的承載能力，而且結構物還要有整體的牢固性。結構的整體牢固性主要是指結構出現局部損壞，但不至于導致大范圍倒塌的能力，換一種說法講是結構能適應與其不相稱的破壞。結構的整體牢固性主要是依靠結構優良的延性和必要的冗余度，用來預防地震、爆炸、火災等自然災害或人為差錯導致的巨大災難，盡量減輕災害所造成的損失。例如汶川地震造成的巨大傷亡與當地房屋結構缺乏整體牢固性有很大關系。又如，前段日子的上海的樓趴趴，這也是典型的房屋設計牢固性缺失。

3.結構的整體安全性

我國土建結構的設計與施工的規范主要放在各種荷載作用下的結構強度上了，只考慮工程的耐久性，而對環境耐久性如干濕、凍融等大氣侵蝕的考慮有著嚴重的不足。混凝土結構因鋼筋銹蝕或混凝土腐蝕導致的結構安全事故的危害很嚴重，其嚴重程度早已超過了因結構構件承載力安全水準設置偏低所造成的危害，這是應該被重視的的問題，有關部門也制定規范規定于安全性相關的要求，例如保護鋼筋免遭銹蝕的混凝土保護層最小厚度和混凝土的最低強度等級等，但是都顯著低于國外的相關規范，相當于加拿大50年代的水平。它損害了結構的承載力的安全性，從某種程度上提高結構構件的承載能力的安全設置水準也是對結構的耐久性與結構的使用壽命很有宜的。

二、調整結構安全設置水準的見解

在我國的結構設計規范中，關于結構的安全設置水準是比較弱勢的，這和我國的長期處于經濟短缺以及計劃體制不完善的情況有一定的關系的。在當時的歷史條件下，較低的土建結構的安全水準是完全可以滿足生產和生活的需求，并且在一段相當長的時間里也接受了一些考驗，這些情況下的結構承載力可以承受外界的壓力和我國土建科技人員的巨大努力是分不開的；因安全儲備比較低，所以對于外界破壞力的抵御能力是有限的，出現質量問題的現象也是正常的。如果能適當的提高安全設置水準，那么就會減少事故的發生頻率以及提高工程的抗御災害的能力。在我國，發生過許多的工程安全事故都是由于在管理上出現腐敗，用假冒偽劣產品，材料不合格以及管理人員的素質太差造成的。現在提出的新審視結構的安全設置水準，最主要的是基于客觀的形勢變化。由于我們從事的基礎設施建設是為了以后的現代化奠定基礎，要求能滿足今后幾十年甚至上百年的人們的生產生活水平發展需要，成為標志性的建筑。

三、提高土建結構工程安全性的措施

1.加強新技術的推廣

在土建結構的危害中，我們可以總結為以下幾個方面的危害：裂縫、鹽凍、滲漏和侵蝕，在這其中最影響安全性和使用性的就是裂縫，在一些安全的檢測中，可以應用探測的方式去確定裂縫的病害，在傳統的探測方法中，我們可以使用的是超聲波法和聲波等，在土建結構的強度檢測上，我們主要應用的方法是回彈法、超聲回彈綜合法以及射線法等，我們可以利用這種檢測來反映土建結構的表層強度等級。在一些安全檢測中，我們可以用取芯法來對其他的強度測試方法進行校正，在土建結構的內部，對缺陷檢測主要是采用超聲波法和射線法，應用超聲波法進行檢測時要求兩個被測物有兩個相對臨界面，而且對于他們的穿透深度也是有限制的，于此同時，還會受到結構物材料中的鋼筋和含水量的影響；應用射線法時，它的現場測試難度也是非常大的，并且對測試者也有輻射。

2.應用合理的技術規范

在土建結構的規范標準下，想要擺脫計劃經濟年代的一些遺留問題，就要求我們對于規范進行合理的編制和改進，不要去強求統一，以免使得一些個性化的東西減少，同時導致缺乏實事求的靈活性的優點。我們要提倡各個省市對于規范進行地方性的編制，在工程的安全性和耐久性標準上可以有不同的設置水準。假使全國性的規范制定的越是詳細訂就會使得一些地方性的適用性變得越差，不僅會造成規范的使用混亂，還可能造成建筑規范的使用本末倒置，起到相反的作用。在技術的標準中，我們的強制性越強就會導致相關部門承擔的責任越大，對于具體的技術承擔的責任越重，這樣對于政府部門的職責是不公平的。我們要求的規范中的要求應該是最低的要求，在結構的安全設置水準上，政府干預的情況下也應該保證盡量的做到最低的要求，但是要保證公眾的安全。政府部門還要發揮在技術標準上編制和修訂中的作用，逐步的淡化技術規范的強制性，對于地方性的編制規范(標準)，要適當的采用不同的要求，從而去適應不同的地區在地質、經濟和技術上的差異，鼓勵工作人員去勇于去進行技術上的創新。