土木工程結(jié)構(gòu)可靠性研究

1、<p>　　土木工程結(jié)構(gòu)可靠性研究</p><p>　　摘要：目前我國土木工程事故頻繁發(fā)生,如橋梁的突然折斷、 房屋驟然倒塌等 ,造成了重大的人員傷亡和財產(chǎn)損失 ,已經(jīng)引起人們對于重大工程安全性的關(guān)心和重視。另外 ,我國有一大部分橋梁和基礎(chǔ)設(shè)施都是在五六十年代建造的 ,經(jīng)過這么多年的使用 ,他們的安全性能如何 ? 是否對人民的生命財產(chǎn)構(gòu)成威脅 ? 這些都是亟待回答的問題。因此 ,對結(jié)構(gòu)性能進行監(jiān)測和診斷

2、 ,及時地發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的損傷 ,對可能出現(xiàn)的災(zāi)害進行預(yù)測 ,評估其安全性已經(jīng)成為未來工程的必然要求 ,也是土木工程學(xué)科發(fā)展的一個重要領(lǐng)域。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：土木工程;結(jié)構(gòu);可靠性 </p><p>　　中圖分類號： S969.1文獻標(biāo)識碼： A </p><p>　　前言：我國的建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計規(guī)范必須考慮好土木工程結(jié)構(gòu)的安全性 合理性和結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性等方面的

3、問題?；诮ㄖY(jié)構(gòu)的安全性進行評估和分析，建立了符合建筑安全標(biāo)準(zhǔn)的計算模型，以期對建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計和施工提供指導(dǎo)。以建筑安全性為基礎(chǔ)條件的工程設(shè)計才是最佳的設(shè)計方案，在國內(nèi)外提出的很多技術(shù)工程規(guī)范中也很明顯地體現(xiàn)了這一點，只有優(yōu)化的土木工程結(jié)構(gòu)的安全設(shè)計思想，才可以有效提高建筑的安全系數(shù)，便于工程應(yīng)用。土木工程結(jié)構(gòu)的安全性是當(dāng)前很多建筑施工工程都需要考慮的問題。 </p><p>　　施工質(zhì)量要想得到保證，土木建筑

4、工程結(jié)構(gòu)設(shè)計是關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在整個建筑過程中，不但關(guān)系到建筑的水平，還與國家基礎(chǔ)事業(yè)的發(fā)展和人民生命財產(chǎn)安全密不可分。結(jié)合我國目前土木工程的耐久性與安全性，本文主要對這兩方面在設(shè)計中存在的問題進行分析，并提出一些技術(shù)措施 </p><p>　　1.土木工程結(jié)構(gòu)安全性評估 </p><p>　　土木工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計應(yīng)使所設(shè)計的結(jié)構(gòu)不僅僅是符合美觀性的設(shè)計要求， 與此同時也要滿足下列的安全性評估的要

5、求:首先該結(jié)構(gòu)要能承載日常施工和使用的壓力，避免建筑結(jié)構(gòu)變形現(xiàn)象的發(fā)生;其次在供人類使用時結(jié)構(gòu)必須具有強大的工作性能，當(dāng)突發(fā)性的安全事故如地震、冰雹等發(fā)生時，結(jié)構(gòu)必須保持原樣或者其整體的外形不嚴(yán)重變樣，只有這樣才可以保證人身財產(chǎn)的安全。由此可見， 土木結(jié)構(gòu)的安全性評估工作是非常重要的一件事 </p><p>　　不同的土木工程結(jié)構(gòu)，其安全性的程度也不同，這個需要工作人員進一步的鑒別，如果是大型復(fù)雜的土木工程結(jié)構(gòu)，

6、一般要用多元方法進行分析，例如土木結(jié)構(gòu)的承載力一般都是被多種結(jié)構(gòu)構(gòu)件所影響的，所以當(dāng)工作人員進行土木工程結(jié)構(gòu)的安全性分析時，最好建立結(jié)構(gòu)性的安全指數(shù)分析方程， 以此來確定大型土木工程結(jié)構(gòu)的安全性 </p><p>　　2.當(dāng)前我國土木工程結(jié)構(gòu)存在的問題 </p><p>　　2.1混凝土的分析設(shè)施不完善 </p><p>　　對于破壞程度較大或使用年限較長的建筑混凝

7、土，要求在可評估的范圍內(nèi)獲取可靠的性能分析數(shù)據(jù)，并且以此來構(gòu)建模型分析的數(shù)學(xué)表達式，這顯得異常困難。因為不僅僅是分析設(shè)施的結(jié)構(gòu)條件不完善，還有就是數(shù)據(jù)分析方法的選擇不當(dāng)，導(dǎo)致以此所建立的混凝土構(gòu)件安全性的評估模型不正確，得出的結(jié)論自然是不可以使用的。 </p><p>　　在混凝土的使用環(huán)境及結(jié)構(gòu)材料等等的內(nèi)部因素的綜合作用下，如果混凝土的分析設(shè)施不加以改進，結(jié)構(gòu)性能就會逐步趨向于劣化，后期只能通過技術(shù)維修來延長

8、混凝土的老化結(jié)構(gòu)的使用壽命，由此可見，完善混凝土的分析設(shè)施是必不可少的。只有當(dāng)混凝土的結(jié)構(gòu)不存在技術(shù)錯誤時，才可以逐步地提高其穩(wěn)定性， 再進一步避免結(jié)構(gòu)的性能劣化。 </p><p>　　2.2設(shè)計方案缺乏可操作性 </p><p>　　由于建筑施工過程中建筑結(jié)構(gòu)的形狀、混凝土材料的選擇以及施工條件等等均具有隨機性，所以在施工方案的設(shè)計上面，必須先準(zhǔn)確分析建筑設(shè)計方案的合理性才能加以實施除

9、隨機性外，影響安全性的因素還存在變動性， 如混凝土結(jié)構(gòu)的強度變化在各種條件下就是模糊的，不代表是完全可信的數(shù)據(jù)，應(yīng)用合理的方案設(shè)計方法，提出結(jié)構(gòu)安全性的統(tǒng)一模型，同時考慮好影響因素的隨機性和變動性，這是目前需要解決的問題根源 然而在設(shè)備的診斷系統(tǒng)中，一些技術(shù)性的問題經(jīng)常會導(dǎo)致檢測失去可操作性，從而進一步使得結(jié)果很不準(zhǔn)確。設(shè)計出一個易操作的技術(shù)方案將成為未來發(fā)展的重點。 </p><p>　　2.3災(zāi)害預(yù)防作用少

10、</p><p>　　一旦災(zāi)害發(fā)生了，建筑的不良影響作用顯得非常麻煩。災(zāi)害診斷作為土木基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)管理的一部分，越來越受到人們的重視。但是，有關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)用于災(zāi)害的預(yù)防上面，這些都是亟待解決的問題。災(zāi)難預(yù)防工作除了要準(zhǔn)備好應(yīng)付各種突如其來的自然災(zāi)害，也應(yīng)該確保在災(zāi)害過后的一段時間內(nèi)土木結(jié)構(gòu)設(shè)施的完整性，對此我們也應(yīng)該認識到開展土木工程結(jié)構(gòu)對于預(yù)防災(zāi)害作用的研究的必要性。與此同時，相關(guān)的技術(shù)人員也應(yīng)該提出土木工程

11、結(jié)構(gòu)加固后的安全性的技術(shù)指標(biāo)，分析現(xiàn)行建筑的技術(shù)規(guī)范所存在的問題，為今后災(zāi)害預(yù)防方向發(fā)展提供科學(xué)性的參考。 </p><p>　　3.我國土木工程結(jié)構(gòu)存在的問題的解決措施 </p><p>　　3.1安全性設(shè)計&#160;&#160;&#160;&#160;第一，管理方面。在設(shè)計單位的選擇上，要優(yōu)先選擇實力強、資質(zhì)等級高、管理先進的單位，要有先進的設(shè)計方法、

12、設(shè)計理論、設(shè)計設(shè)計等，設(shè)計人員的素質(zhì)要高，要具備豐富的設(shè)計經(jīng)驗，這樣設(shè)計的質(zhì)量才能從根本上提高。第二，對設(shè)計計算理論及方法要熟練掌握，加強理論學(xué)習(xí)，提高設(shè)計素質(zhì)。這一方面也是對設(shè)計人員提出的，因為設(shè)計人員的素質(zhì)高度對設(shè)計的質(zhì)量有直接的影響。第三，設(shè)計計算。一般而言，設(shè)計者所考慮到的設(shè)計計算項目基本都能滿足安全的需要。但往往也會因為對某一方面的遺漏造成某個項目出現(xiàn)事故，因此設(shè)計人員要認真對待每一個設(shè)計要點，對每一個數(shù)據(jù)都要認真的去分析和核

13、對。第四，詳細的設(shè)計圖紙。受施工人員素質(zhì)差異的影響，設(shè)計者經(jīng)過嚴(yán)格的設(shè)計程序后，呈現(xiàn)在施工人員面前的是設(shè)計圖紙，而施工人員對圖紙的領(lǐng)會能力存在差異，對一些細節(jié)的把握有可能出現(xiàn)偏差，因此，設(shè)計人員要對圖紙不斷的進行細化，避免因為施工人員看不懂圖紙而出現(xiàn)不必要的工程質(zhì)量問題。第五，對設(shè)計過程及施工過程加強監(jiān)管，發(fā)現(xiàn)問題及時修改。對設(shè)計文件的審核完成后，進入施工階段，設(shè)計單位要與施工單位密切的配合</p><p>　　

14、3.2經(jīng)濟性設(shè)計&#160;&#160;&#160;&#160;第一，管理方面。通過對招投標(biāo)中的方案進行比對、評比，不但要選擇一個安全性高的招標(biāo)單位，還要考慮其在經(jīng)濟性方面的優(yōu)勢，擇優(yōu)選擇。這樣不但可以找出最安全的設(shè)計方案，還能最大限度的節(jié)約成本。第二，合理利用標(biāo)準(zhǔn)圖。標(biāo)準(zhǔn)圖的作用在于可以降低設(shè)計的工作量，降低設(shè)計錯誤，加快設(shè)計速度。但由于未經(jīng)過計算，往往會導(dǎo)致成本過高，因此設(shè)計人員要對各個數(shù)據(jù)自己的進行

15、核算，在安全的基礎(chǔ)上，設(shè)計出最經(jīng)濟的方案。第三，多參數(shù)設(shè)計的安全積累。由于土木工程中設(shè)計的材料較多，材料尺寸、用量及布置等較為復(fù)雜，因此，必須要在滿足結(jié)構(gòu)強度需求的基礎(chǔ)上，做到各構(gòu)件的經(jīng)濟性。第四，協(xié)調(diào)各部門關(guān)系，以大局為重。一個工程中往往是多部門共同配合來完成的，因此各部門之間要協(xié)調(diào)好關(guān)系，積極配合，才能將工程成本大大的降低。 </p><p><b>　　4.結(jié)語 </b></p&

16、gt;<p>　　土木工程結(jié)構(gòu)的安全性評估是以與國民經(jīng)濟息息相關(guān)的土木結(jié)構(gòu)建設(shè)為基礎(chǔ)的，它一直是設(shè)計者非常關(guān)注的問題， 關(guān)系到建筑的安全與經(jīng)濟效益的協(xié)調(diào)， 并與國家未來的經(jīng)濟發(fā)展息息相關(guān)，是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程問題，未來主要以建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計。使用和評估等等幾個階段為主要路線，系統(tǒng)將試驗所得到的土木工程的結(jié)構(gòu)安全性與耐久性的研究成果繼續(xù)投入實施，逐步提高我國土木工程結(jié)構(gòu)的實用性以及安全性價值。 </p><

17、p><b>　　參考文獻： </b></p><p>　　[1] 趙國藩. 工程結(jié)構(gòu)可靠性理論與應(yīng)用[M ] . 大連: 大連理工大學(xué)出版社, 1996 . </p><p>　　[2] GB50153―92, 工程結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)[S ] . 北京: 中國計劃出版社, 1992 . </p><p>　　[3] GBJ 68―84