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1、探究土木工程结构安全措施 摘要：土木工程结构设计的安全性和经济性是设计的核心要求市场环境下一味追求结构的性能而无限制的扩大成本消耗不利于企业和市场的健康发展本文就如何提高土木工程结构设计的安全性与经济性进行深入探讨。关键词：土木工程;结构设计;安全性;经济性中图分类号：S965.1文献标识码：A前言：土木工程结构的振动主动优化控制总是企图以最小的控制代价(控制力)获得最大的控制效果,因此一般以极小化位移(包括速度、加速度)与控制力的加权线性二次型为优化目标,不少学者给出了Ｈ∞和Ｈ2控制方案,Ｈ2控制作为随机分析,考
2、虑了地震信号的总体情况,对个别小概率情况未予以考虑,因此系统安全得不到保证;Ｈ∞作为确定性分析,考虑发生信号的最坏情况,系统安全有保证,但多数情况显得保守和浪费。因此能否找到一种在保证系统安全前提下的总体优化方案,成为新的研究课题。结构的系统分析考虑多层土木工程结构,每一层结构的质量按集中质量考虑,并假定结构的基础与地基没有相互作用,结构的基础受到水平的ＳＨ谐波作用。由于结构的高度远大于其长度或宽度,无控时,则问题可考虑为具有不连续质量一端固定6(基础)一端自由的梁的受迫振动问题,震动载荷加在基础上。1、土木工程结构
3、设计安全性与经济性的关系土木工程结构的设计目标是要保证建筑主体可满足使用要求并符合安全性需求随着经济的发展建筑的经济性也在土木工程中占据了主要地位因此平衡二者进行设计是在市场经济发展中对建筑结构设计的必然要求实践可知,没有经济性约束的设计会造成设计结果与投资限制的差距增加。如混凝土结构在设计中为了确保结构安全可靠按照规范进行设计和计算,从设计和施工中发现,提高结构安全性会增加投入成本,即安全性与经济性是相互矛盾的两个主体。现行的混凝土结构设计规范中,主要是通过提高材料质量增加安全性能,而非依靠材料数量的增加来提高安全
4、性能。在此种要求下,综合经济性要求,设计者应对材料的性价比进行考量。衡量经济性的重要指标是建筑的强度与成本的比较。在此种要求下,经济性与安全性成为了平衡结构的重要依据,在实际的操作中应当进行协调。如在混凝土结构设计中,衡量钢筋的经济性指标,利用具体的价格与强度比来体现混凝土结构经济性和安全性。在设计中可采用高强度、低密度的配筋或采用低强度、高密度的配筋形式,以此调整经济性与安全性之间的关系,综合考虑结构本身的形式从而选择较为协调的混凝土结构设计模式,以此获得较好的性价比。62、土木工程结构设计安全性与经济性的协调2.
5、1结构设计的安全性提高在设计的过程中,应当优选行业内优秀的设计单位进行设计。选择资质高且经验丰富的设计单位作为设计主体。这样的设计企业往往具备丰富的经验和先进的设计设备,同时专业人员的素质也相对较高。因此,在设计中可以很好的提高设计质量,可为了结构设计的安全性保驾护航。2.2在设计中应当对相应的设计理论进行完善和提高,即对一些概念性设计做比较深入的了解,并保持设计思路清晰。当前概念结构设计己经成为了保证结构安全性的主要设计思想。例如在对材料进行选择时,进行全面的安全性评价,同时利用精确的计算对概念设计进行验算,以获得
6、较为稳妥的结构模式,提高建筑整体的安全性。2.3注重对设计文件的说明。设计文件的细节说明是指导施工人员进行施工操作的重要提示内容,因为施工人员的素质差异较大,设计者应当注重对这些说明的表述质量,既简单又准确。尤其是在较为复杂的设计中更应当对每一个环节具体设计思路和操作方法加以说明,以此保证在施工中结构的安全性与设计的安全预期方向一致。2.4在设计中做到全面准确。在设计6中应当利用科学化、系统化的管理对整个结构设计项目进行细化,将设计的项目和内容进行细致划分,逐一对设计的子项目进行完善和审核,这是为了保证在设计中不遗漏
7、任何项目和计算内容。设计事故多由设计中对某个项目或参数漏算而导致整结构的安全性下降,所以在设计中应当对整个过程进行细致而严格的管理、监控、审核,确保设计项目完整准确。2.5严格控制设计变更。工程结构设计是一项系统工程,其设计之间相互衔接,每个结构之间都有必然的相互关联,牵一发而动全身。某个结构因为施工条件限制而需要改变,其影响的不只是此结构的施工工艺和安全性能,更会影响到与之相互关联的结构性能。所以保证结构设计的安全性时,应对施工中可能出现的问题认真分析,采用多方案思路,尽量提供柔性设计,适应现场的施工条件,既变更也
8、应适应某些变更将影响范围控制在最小。2.6结构设计的经济性提高:在保证经济性方面可以利用投招标进行设计方案、造价等综合性的评估和选择,即在项目设计前就对经济性进行一定限度的控制,利用专业的设计单位所提出的设计报价形成一个清晰的经济性指标,以此降低成本的浪费。在结构设计中应当鼓励设计人员采用灵活的设计思路和方法,不要一味6的利用标准图进行设计。采
