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(guó)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(cái)產(chǎn)損失 ,已經(jīng)引起人們對(duì)于重大工程安全性的關(guān)心和重視。另外 ,我國(guó)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(guò)這么多年的使用 ,他們的安全性能如何 ? 是否對(duì)人民的生命財(cái)產(chǎn)構(gòu)成威脅 ? 這些都是亟待回答的問(wèn)題。因此 ,對(duì)結(jié)構(gòu)性能進(jìn)行監(jiān)測(cè)和診斷

2、 ,及時(shí)地發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的損傷 ,對(duì)可能出現(xiàn)的災(zāi)害進(jìn)行預(yù)測(cè) ,評(píng)估其安全性已經(jīng)成為未來(lái)工程的必然要求 ,也是土木工程學(xué)科發(fā)展的一個(gè)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(lèi)號(hào)： S969.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A </p><p>　　前言：我國(guó)的建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)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(wèn)題?；诮ㄖY(jié)構(gòu)的安全性進(jìn)行評(píng)估和分析，建立了符合建筑安全標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算模型，以期對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)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(jì)才是最佳的設(shè)計(jì)方案，在國(guó)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(diǎn)，只有優(yōu)化的土木工程結(jié)構(gòu)的安全設(shè)計(jì)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(wèn)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(jì)是關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在整個(gè)建筑過(guò)程中，不但關(guān)系到建筑的水平，還與國(guó)家基礎(chǔ)事業(yè)的發(fā)展和人民生命財(cái)產(chǎn)安全密不可分。結(jié)合我國(guó)目前土木工程的耐久性與安全性，本文主要對(duì)這兩方面在設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題進(jìn)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(píng)估 </p><p>　　土木工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)應(yīng)使所設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)不僅僅是符合美觀(guān)性的設(shè)計(jì)要求， 與此同時(shí)也要滿(mǎn)足下列的安全性評(píng)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(lèi)使用時(shí)結(jié)構(gòu)必須具有強(qiáng)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(shí)，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(cái)產(chǎn)的安全。由此可見(jiàn)， 土木結(jié)構(gòu)的安全性評(píng)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(gè)需要工作人員進(jìn)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(jìn)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(jìn)行土木工程結(jié)構(gòu)的安全性分析時(shí)，最好建立結(jié)構(gòu)性的安全指數(shù)分析方程， 以此來(lái)確定大型土木工程結(jié)構(gòu)的安全性 </p><p>　　2.當(dāng)前我國(guó)土木工程結(jié)構(gòu)存在的問(wèn)題 </p><p>　　2.1混凝土的分析設(shè)施不完善 </p><p>　　對(duì)于破壞程度較大或使用年限較長(zhǎng)的建筑混凝

7、土，要求在可評(píng)估的范圍內(nèi)獲取可靠的性能分析數(shù)據(jù)，并且以此來(lái)構(gòu)建模型分析的數(shù)學(xué)表達(dá)式，這顯得異常困難。因?yàn)椴粌H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(píng)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(jìn)，結(jié)構(gòu)性能就會(huì)逐步趨向于劣化，后期只能通過(guò)技術(shù)維修來(lái)延長(zhǎng)

8、混凝土的老化結(jié)構(gòu)的使用壽命，由此可見(jiàn)，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(cuò)誤時(shí)，才可以逐步地提高其穩(wěn)定性， 再進(jìn)一步避免結(jié)構(gòu)的性能劣化。 </p><p>　　2.2設(shè)計(jì)方案缺乏可操作性 </p><p>　　由于建筑施工過(guò)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(jī)性，所以在施工方案的設(shè)計(jì)上面，必須先準(zhǔn)確分析建筑設(shè)計(jì)方案的合理性才能加以實(shí)施除

9、隨機(jī)性外，影響安全性的因素還存在變動(dòng)性， 如混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)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(jì)方法，提出結(jié)構(gòu)安全性的統(tǒng)一模型，同時(shí)考慮好影響因素的隨機(jī)性和變動(dòng)性，這是目前需要解決的問(wèn)題根源 然而在設(shè)備的診斷系統(tǒng)中，一些技術(shù)性的問(wèn)題經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致檢測(cè)失去可操作性，從而進(jìn)一步使得結(jié)果很不準(zhǔn)確。設(shè)計(jì)出一個(gè)易操作的技術(shù)方案將成為未來(lái)發(fā)展的重點(diǎn)。 </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(lái)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(wèn)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(lái)的自然災(zāi)害，也應(yīng)該確保在災(zāi)害過(guò)后的一段時(shí)間內(nèi)土木結(jié)構(gòu)設(shè)施的完整性，對(duì)此我們也應(yīng)該認(rèn)識(shí)到開(kāi)展土木工程結(jié)構(gòu)對(duì)于預(yù)防災(zāi)害作用的研究的必要性。與此同時(shí)，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(wèn)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(guó)土木工程結(jié)構(gòu)存在的問(wèn)題的解決措施 </p><p>　　3.1安全性設(shè)計(jì)&#160;&#160;&#160;&#160;第一，管理方面。在設(shè)計(jì)單位的選擇上，要優(yōu)先選擇實(shí)力強(qiáng)、資質(zhì)等級(jí)高、管理先進(jìn)的單位，要有先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法、

12、設(shè)計(jì)理論、設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)等，設(shè)計(jì)人員的素質(zhì)要高，要具備豐富的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，這樣設(shè)計(jì)的質(zhì)量才能從根本上提高。第二，對(duì)設(shè)計(jì)計(jì)算理論及方法要熟練掌握，加強(qiáng)理論學(xué)習(xí)，提高設(shè)計(jì)素質(zhì)。這一方面也是對(duì)設(shè)計(jì)人員提出的，因?yàn)樵O(shè)計(jì)人員的素質(zhì)高度對(duì)設(shè)計(jì)的質(zhì)量有直接的影響。第三，設(shè)計(jì)計(jì)算。一般而言，設(shè)計(jì)者所考慮到的設(shè)計(jì)計(jì)算項(xiàng)目基本都能滿(mǎn)足安全的需要。但往往也會(huì)因?yàn)閷?duì)某一方面的遺漏造成某個(gè)項(xiàng)目出現(xiàn)事故，因此設(shè)計(jì)人員要認(rèn)真對(duì)待每一個(gè)設(shè)計(jì)要點(diǎn)，對(duì)每一個(gè)數(shù)據(jù)都要認(rèn)真的去分析和核

13、對(duì)。第四，詳細(xì)的設(shè)計(jì)圖紙。受施工人員素質(zhì)差異的影響，設(shè)計(jì)者經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的設(shè)計(jì)程序后，呈現(xiàn)在施工人員面前的是設(shè)計(jì)圖紙，而施工人員對(duì)圖紙的領(lǐng)會(huì)能力存在差異，對(duì)一些細(xì)節(jié)的把握有可能出現(xiàn)偏差，因此，設(shè)計(jì)人員要對(duì)圖紙不斷的進(jìn)行細(xì)化，避免因?yàn)槭┕と藛T看不懂圖紙而出現(xiàn)不必要的工程質(zhì)量問(wèn)題。第五，對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程及施工過(guò)程加強(qiáng)監(jiān)管，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)修改。對(duì)設(shè)計(jì)文件的審核完成后，進(jìn)入施工階段，設(shè)計(jì)單位要與施工單位密切的配合</p><p>　　

14、3.2經(jīng)濟(jì)性設(shè)計(jì)&#160;&#160;&#160;&#160;第一，管理方面。通過(guò)對(duì)招投標(biāo)中的方案進(jìn)行比對(duì)、評(píng)比，不但要選擇一個(gè)安全性高的招標(biāo)單位，還要考慮其在經(jīng)濟(jì)性方面的優(yōu)勢(shì)，擇優(yōu)選擇。這樣不但可以找出最安全的設(shè)計(jì)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(jì)的工作量，降低設(shè)計(jì)錯(cuò)誤，加快設(shè)計(jì)速度。但由于未經(jīng)過(guò)計(jì)算，往往會(huì)導(dǎo)致成本過(guò)高，因此設(shè)計(jì)人員要對(duì)各個(gè)數(shù)據(jù)自己的進(jìn)行

15、核算，在安全的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出最經(jīng)濟(jì)的方案。第三，多參數(shù)設(shè)計(jì)的安全積累。由于土木工程中設(shè)計(jì)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(mǎn)足結(jié)構(gòu)強(qiáng)度需求的基礎(chǔ)上，做到各構(gòu)件的經(jīng)濟(jì)性。第四，協(xié)調(diào)各部門(mén)關(guān)系，以大局為重。一個(gè)工程中往往是多部門(mén)共同配合來(lái)完成的，因此各部門(mén)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(yǔ) </b></p&

16、gt;<p>　　土木工程結(jié)構(gòu)的安全性評(píng)估是以與國(guó)民經(jīng)濟(jì)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(jì)者非常關(guān)注的問(wèn)題， 關(guān)系到建筑的安全與經(jīng)濟(jì)效益的協(xié)調(diào)， 并與國(guó)家未來(lái)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(wèn)題，未來(lái)主要以建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。使用和評(píng)估等等幾個(gè)階段為主要路線(xiàn)，系統(tǒng)將試驗(yàn)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(shí)施，逐步提高我國(guó)土木工程結(jié)構(gòu)的實(shí)用性以及安全性?xún)r(jià)值。 </p><

17、p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　[1] 趙國(guó)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(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)[S ] . 北京: 中國(guó)計(jì)劃出版社, 1992 . </p><p>　　[3] GBJ 68―84