—— 土建結(jié)構(gòu)工程的安全性與耐久性概述 ——

【結(jié)構(gòu)的安全性與耐久性概念與相關(guān)因素】

結(jié)構(gòu)工程的安全性主要決定于結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與施工水準(zhǔn)，也與結(jié)構(gòu)的正確使用(維護(hù)、檢測(cè))有關(guān)，而這些又與土建法規(guī)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的合理設(shè)置及運(yùn)用相關(guān)聯(lián)。對(duì)結(jié)構(gòu)工程的設(shè)計(jì)而言，結(jié)構(gòu)的安全性主要體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載能力的安全性、結(jié)構(gòu)的整體牢固性和結(jié)構(gòu)的安全耐久性等幾個(gè)方面。土建結(jié)構(gòu)工程的耐久性與工程的使用壽命相聯(lián)系，是使用期內(nèi)結(jié)構(gòu)保持正常功能的能力。這一正常功能包括結(jié)構(gòu)的安全性和結(jié)構(gòu)的適用性，而且更多地體現(xiàn)在適用性上。

【工程結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安全設(shè)置水準(zhǔn)】

關(guān)系z(mì)ui大的兩個(gè)因素：

01 規(guī)范規(guī)定的結(jié)構(gòu)所需要承受的zui大荷載(荷載標(biāo)準(zhǔn)值)

比如同樣是辦公樓，我國(guó)規(guī)范自1959年以來均規(guī)定樓板承受的活荷載是150kg/m2(新的規(guī)范將改為200kg/m2)，而美國(guó)、英國(guó)則分別為240kg/m2和250kg/m2。

02 規(guī)范規(guī)定的荷載分項(xiàng)系數(shù)與材料強(qiáng)度分項(xiàng)系數(shù)的大小

前者是計(jì)算確定荷載對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的作用時(shí)，將荷載標(biāo)準(zhǔn)值加以放大的一個(gè)系數(shù)。后者是計(jì)算確定結(jié)構(gòu)構(gòu)件固有的承載能力時(shí)，將構(gòu)件材料的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值加以縮小的一個(gè)系數(shù)，這些用量值表示的系數(shù)體現(xiàn)了結(jié)構(gòu)構(gòu)件在給定標(biāo)準(zhǔn)荷載作用下的安全度,在安全系數(shù)設(shè)計(jì)方法中稱為安全系數(shù)，體現(xiàn)了安全儲(chǔ)備的需要。

—— 我國(guó)土建結(jié)構(gòu)工程的安全性與耐久性 ——

主要存在的問題：

01 我國(guó)工程設(shè)計(jì)人員和項(xiàng)目管理人員對(duì)土建結(jié)構(gòu)工程的安全性與耐久性尚未引起足夠重視，尤其是系統(tǒng)安全管理觀尚未形成，由于人為差錯(cuò)或人為錯(cuò)誤導(dǎo)致的違反強(qiáng)制性詳規(guī)的結(jié)構(gòu)安全問題時(shí)有發(fā)生，直接影響結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性，甚至危及人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。

02 我國(guó)土建結(jié)構(gòu)工程抵御地震、火災(zāi)作用的設(shè)計(jì)要求相對(duì)而言偏低,而且抵抗其他災(zāi)害的設(shè)計(jì)要求偏少甚至沒有。存在著較大的結(jié)構(gòu)安全隱患。

03 我國(guó)現(xiàn)行的設(shè)計(jì)規(guī)范基本上只考慮到結(jié)構(gòu)在使用期間的承載力極限狀態(tài)，而國(guó)外則著重考慮結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)合理的使用壽命;

04 設(shè)計(jì)單位出的施工圖一般并不考慮施工方法，而施工單位一般又不掌握設(shè)計(jì)計(jì)算書，因此施工過程中遇到的一些具體問題只能由施工現(xiàn)場(chǎng)的技術(shù)人員根據(jù)經(jīng)驗(yàn)決定，缺乏科學(xué)的理論依據(jù)。

—— 加強(qiáng)我國(guó)土建結(jié)構(gòu)工程的安全性與耐久性的主要措施與方法 ——

【加強(qiáng)新技術(shù)的推廣應(yīng)用】

土建結(jié)構(gòu)建筑物的病害主要有裂縫、滲漏、剝蝕三種，其中影響安全和使用的zui大病害是裂縫，在安全檢測(cè)中，確定裂縫病害的關(guān)鍵是撩測(cè)，傳統(tǒng)的探測(cè)方法有超聲波法、聲波跨孔法等。土建結(jié)構(gòu)強(qiáng)度檢測(cè)的主要方法有回彈法、超聲回彈綜合法和射線法等，這些方法主要反映了土建結(jié)構(gòu)的表層強(qiáng)度。在安全檢測(cè)中，往往采用取芯法來校正其他強(qiáng)度測(cè)試方法，土建結(jié)構(gòu)內(nèi)部缺陷檢測(cè)主要采用超聲波法和射線法,超聲波法需要兩個(gè)被測(cè)物有兩個(gè)相對(duì)臨空面，且穿透深度有限，同時(shí)受到結(jié)構(gòu)物材料中的鋼筋和含水量的影響;射線法現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試難度大，且對(duì)測(cè)試者有一定傷害。

【應(yīng)用合理的技術(shù)規(guī)范】

在規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)上，要擺脫計(jì)劃經(jīng)濟(jì)年代遺留下來的過分強(qiáng)求統(tǒng)一、較少考慮個(gè)性和缺乏實(shí)事求是靈活性的傾向。要提倡和鼓勵(lì)各省市編制地方性規(guī)范，在工程的安全性和耐久性標(biāo)準(zhǔn)上，可有不同的設(shè)置水準(zhǔn)。性的規(guī)范訂得愈詳細(xì)，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(guī)范更是如此。技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中的強(qiáng)制性越多，也意味著證府有關(guān)部門在具體技術(shù)問題上需要承擔(dān)的責(zé)任越重，而這些本來不該是證府部門的職責(zé)。規(guī)范中的要求是zui低要求，在安全設(shè)置水準(zhǔn)上，證府需要干預(yù)的也應(yīng)是公眾安全的zui低要求。同時(shí)要發(fā)揮學(xué)會(huì)、協(xié)會(huì)在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)編制、修訂和管理中的作用;逐步淡化技術(shù)規(guī)范條文的強(qiáng)制性質(zhì)，鼓勵(lì)編制地方性規(guī)范(標(biāo)準(zhǔn))和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，以適應(yīng)不同地區(qū)在環(huán)境地質(zhì)和經(jīng)濟(jì)、技術(shù)水平上的差異，并鼓勵(lì)科技創(chuàng)新和技術(shù)進(jìn)步。

【開展安全監(jiān)測(cè)設(shè)施的更新和改造】

安全監(jiān)測(cè)資料是分析建筑物工作性態(tài)，保障工程安全運(yùn)行的重要依據(jù)。在建筑物出現(xiàn)位移、變形、滲漏、裂縫擴(kuò)展時(shí)，主要依靠原型觀測(cè)資料來評(píng)價(jià)建筑物的安全與否，目前多以效應(yīng)量的變化趨勢(shì)作為評(píng)估依據(jù)。然而,由于種種原因，中小型水工混凝土建筑物的觀測(cè)設(shè)施普遍比較匱乏，有些甚至沒有監(jiān)測(cè)設(shè)施，導(dǎo)致目前安全檢測(cè)和評(píng)估分析更多依靠有經(jīng)驗(yàn)的專注人員和專家相結(jié)合進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)觀察檢查，對(duì)照規(guī)范開展復(fù)核計(jì)算，根據(jù)類似工程開展安全評(píng)價(jià)。然而從安全評(píng)價(jià)的復(fù)雜性看，應(yīng)采用內(nèi)、外部觀測(cè)資料和現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)相結(jié)合的綜合分析方法，力爭(zhēng)、正確的評(píng)價(jià)建筑物的安全狀況。因此，有必要開展安全監(jiān)測(cè)設(shè)施的更新和改造，實(shí)現(xiàn)觀測(cè)資料的實(shí)時(shí)分析。

【重視環(huán)境影響下的耐久性要求】

現(xiàn)在一般土建結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與施工，重點(diǎn)放在各種荷載作用下的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要求，而對(duì)環(huán)境因素作用下的耐久性要求則相對(duì)考慮較少。混凝土結(jié)構(gòu)因鋼筋銹蝕或混凝土腐蝕導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)安全事故，其嚴(yán)重程度已遠(yuǎn)過于因結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力安全水準(zhǔn)設(shè)置偏低所帶來的危害，所以這個(gè)問題必須引起格外重視。提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載能力的安全設(shè)置水準(zhǔn)，在一些情況下也有利于結(jié)構(gòu)的耐久性與結(jié)構(gòu)使用壽命。現(xiàn)在的設(shè)計(jì)施工水平由于安全儲(chǔ)備較低，抵御意外作用的能力相對(duì)不足。如果適當(dāng)提高安全設(shè)置水準(zhǔn)將有利于減少事故的發(fā)生頻率和提高工程抗御災(zāi)害的能力。

【其他措施與方法】

在土建工程使用過程中，應(yīng)有定期的檢測(cè)正常的維護(hù)修理加以。在基礎(chǔ)設(shè)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。對(duì)于重要土建工程重要公共基礎(chǔ)設(shè)施和公共建筑物，在其使用期內(nèi)實(shí)施強(qiáng)制性的定期安全檢測(cè)。設(shè)計(jì)合理的混凝土結(jié)構(gòu)體系也是重要措施，配置完善的受力鋼筋骨架，不但進(jìn)行強(qiáng)度和剛度計(jì)算還應(yīng)進(jìn)行抗裂或裂縫寬度驗(yàn)算，避免因結(jié)構(gòu)開裂或裂縫寬度超出限值而使鋼筋受侵蝕。土建結(jié)構(gòu)的安全性與耐久性一直是設(shè)計(jì)者與使用者非常關(guān)注的問題，關(guān)系到安全與經(jīng)濟(jì)的協(xié)調(diào)、基礎(chǔ)設(shè)施的投資，并與國(guó)家現(xiàn)行政策、法規(guī)以及未來的經(jīng)濟(jì)發(fā)展息息相關(guān)，是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程問題。要真正做好土建結(jié)構(gòu)中的土建安全性與耐久性工作，使其形成規(guī)范化、制度化的管理，尚待我們?cè)诠ぷ髦胁粩嗵剿鳎粩嗫偨Y(jié)和提高。

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