土木工程结构可靠性研究.doc

1、土木工程结构可靠性研究摘要：目前我国土木工程事故频繁发生,如桥梁的突然折断、 房屋骤然倒塌等 ,造成了重大的人员伤亡和财产损失 ,已经引起人们对于重大工程安全性的关心和重视。另外 ,我国有一大部分桥梁和基础设施都是在五六十年代建造的 ,经过这么多年的使用 ,他们的安全性能如何 ? 是否对人民的生命财产构成威胁 ? 这些都是亟待回答的问题。因此 ,对结构性能进行监测和诊断 ,及时地发现结构的损伤 ,对可能出现的灾害进行预测 ,评估其安全性已经成为未来工程的必然要求 ,也是土木工程学科发展的一个重要领域。 关键词：土木工程;结构;可靠性 中图分类号： S969.1 文献标识码： A 前言：我国的建

2、筑结构的设计规范必须考虑好土木工程结构的安全性 合理性和结构的稳固性等方面的问题。基于建筑结构的安全性进行评估和分析，建立了符合建筑安全标准的计算模型，以期对建筑结构的设计和施工提供指导。以建筑安全性为基础条件的工程设计才是最佳的设计方案，在国内外提出的很多技术工程规范中也很明显地体现了这一点，只有优化的土木工程结构的安全设计思想，才可以有效提高建筑的安全系数，便于工程应用。土木工程结构的安全性是当前很多建筑施工工程都需要考虑的问题。 施工质量要想得到保证，土木建筑工程结构设计是关键环节，在整个建筑过程中，不但关系到建筑的水平，还与国家基础事业的发展和人民生命财产安全密不可分。结合我国目前土木

3、工程的耐久性与安全性，本文主要对这两方面在设计中存在的问题进行分析，并提出一些技术措施 1.土木工程结构安全性评估 土木工程结构的设计应使所设计的结构不仅仅是符合美观性的设计要求， 与此同时也要满足下列的安全性评估的要求:首先该结构要能承载日常施工和使用的压力，避免建筑结构变形现象的发生;其次在供人类使用时结构必须具有强大的工作性能，当突发性的安全事故如地震、冰雹等发生时，结构必须保持原样或者其整体的外形不严重变样，只有这样才可以保证人身财产的安全。由此可见， 土木结构的安全性评估工作是非常重要的一件事 不同的土木工程结构，其安全性的程度也不同，这个需要工作人员进一步的鉴别，如果是大型复杂的土

4、木工程结构，一般要用多元方法进行分析，例如土木结构的承载力一般都是被多种结构构件所影响的，所以当工作人员进行土木工程结构的安全性分析时，最好建立结构性的安全指数分析方程， 以此来确定大型土木工程结构的安全性 2.当前我国土木工程结构存在的问题 2.1 混凝土的分析设施不完善 对于破坏程度较大或使用年限较长的建筑混凝土，要求在可评估的范围内获取可靠的性能分析数据，并且以此来构建模型分析的数学表达式，这显得异常困难。因为不仅仅是分析设施的结构条件不完善，还有就是数据分析方法的选择不当，导致以此所建立的混凝土构件安全性的评估模型不正确，得出的结论自然是不可以使用的。 在混凝土的使用环境及结构材料等等

5、的内部因素的综合作用下，如果混凝土的分析设施不加以改进，结构性能就会逐步趋向于劣化，后期只能通过技术维修来延长混凝土的老化结构的使用寿命，由此可见，完善混凝土的分析设施是必不可少的。只有当混凝土的结构不存在技术错误时，才可以逐步地提高其稳定性， 再进一步避免结构的性能劣化。 2.2 设计方案缺乏可操作性 由于建筑施工过程中建筑结构的形状、混凝土材料的选择以及施工条件等等均具有随机性，所以在施工方案的设计上面，必须先准确分析建筑设计方案的合理性才能加以实施除随机性外，影响安全性的因素还存在变动性， 如混凝土结构的强度变化在各种条件下就是模糊的，不代表是完全可信的数据，应用合理的方案设计方法，提出

6、结构安全性的统一模型，同时考虑好影响因素的随机性和变动性，这是目前需要解决的问题根源 然而在设备的诊断系统中，一些技术性的问题经常会导致检测失去可操作性，从而进一步使得结果很不准确。设计出一个易操作的技术方案将成为未来发展的重点。 2.3 灾害预防作用少 一旦灾害发生了，建筑的不良影响作用显得非常麻烦。灾害诊断作为土木基础设施系统管理的一部分，越来越受到人们的重视。但是，有关于建筑结构应用于灾害的预防上面，这些都是亟待解决的问题。灾难预防工作除了要准备好应付各种突如其来的自然灾害，也应该确保在灾害过后的一段时间内土木结构设施的完整性，对此我们也应该认识到开展土木工程结构对于预防灾害作用的研究的

7、必要性。与此同时，相关的技术人员也应该提出土木工程结构加固后的安全性的技术指标，分析现行建筑的技术规范所存在的问题，为今后灾害预防方向发展提供科学性的参考。 3.我国土木工程结构存在的问题的解决措施 3.1 安全性设计第一，管理方面。在设计单位的选择上，要优先选择实力强、资质等级高、管理先进的单位，要有先进的设计方法、设计理论、设计设计等，设计人员的素质要高，要具备丰富的设计经验，这样设计的质量才能从根本上提高。第二，对设计计算理论及方法要熟练掌握，加强理论学习，提高设计素质。这一方面也是对设计人员提出的，因为设计人员的素质高度对设计的质量有直接的影响。第三，设计计算。一般而言，设计者所考虑到

8、的设计计算项目基本都能满足安全的需要。但往往也会因为对某一方面的遗漏造成某个项目出现事故，因此设计人员要认真对待每一个设计要点，对每一个数据都要认真的去分析和核对。第四，详细的设计图纸。受施工人员素质差异的影响，设计者经过严格的设计程序后，呈现在施工人员面前的是设计图纸，而施工人员对图纸的领会能力存在差异，对一些细节的把握有可能出现偏差，因此，设计人员要对图纸不断的进行细化，避免因为施工人员看不懂图纸而出现不必要的工程质量问题。第五，对设计过程及施工过程加强监管，发现问题及时修改。对设计文件的审核完成后，进入施工阶段，设计单位要与施工单位密切的配合，保持联系，及时纠正施工人员对图纸的理解错误，

9、对施工中出现的设计以外的质量问题，设计单位要及时进行纠正，对施工人员的建议要有足够的重视。 3.2 经济性设计第一，管理方面。通过对招投标中的方案进行比对、评比，不但要选择一个安全性高的招标单位，还要考虑其在经济性方面的优势，择优选择。这样不但可以找出最安全的设计方案，还能最大限度的节约成本。第二，合理利用标准图。标准图的作用在于可以降低设计的工作量，降低设计错误，加快设计速度。但由于未经过计算，往往会导致成本过高，因此设计人员要对各个数据自己的进行核算，在安全的基础上，设计出最经济的方案。第三，多参数设计的安全积累。由于土木工程中设计的材料较多，材料尺寸、用量及布置等较为复杂，因此，必须要在

10、满足结构强度需求的基础上，做到各构件的经济性。第四，协调各部门关系，以大局为重。一个工程中往往是多部门共同配合来完成的，因此各部门之间要协调好关系，积极配合，才能将工程成本大大的降低。 4.结语 土木工程结构的安全性评估是以与国民经济息息相关的土木结构建设为基础的，它一直是设计者非常关注的问题， 关系到建筑的安全与经济效益的协调， 并与国家未来的经济发展息息相关，是一个复杂的系统工程问题，未来主要以建筑结构的设计。使用和评估等等几个阶段为主要路线，系统将试验所得到的土木工程的结构安全性与耐久性的研究成果继续投入实施，逐步提高我国土木工程结构的实用性以及安全性价值。参考文献： 1 赵国藩. 工程结构可靠性理论与应用M . 大连: 大连理工大学出版社, 1996 . 2 GB5015392, 工程结构可靠度设计统一标准S . 北京: 中国计划出版社, 1992 . 3 GBJ 6884, 建筑结构设计统一标准S . 北京: 中国建筑工业出版社, 1984 .