建筑工程土建结构工程的安全性是什么？ 安定,结构,规范

结构安定性是结构防备破坏坍毁的能力，是结构工程最重要的质量指标。结构工程的安定性主要决定于结构的设计与施工水准，也与结构的正确使用（维护、检测）有关，而这些又与土建工程准则和技术准则（规范、规程、条例等）的合理设置及运用相关联。 
　　1.我国结构设计规范的安定设置水准 
　　对结构工程的设计来说，结构的安定性主要体现在结构构件承载能力的安定性、结构的整体牢固性与结构的耐久性等几个方面。我国建筑物和桥梁等土建结构的设计规范在这些方面的安定设置水准，总体上要比国外同类规范低得多。 
　　1.1构件承载能力的安定设置水准 
　　与结构构件安定水准关系最大的二个因素是： 
　　1）规范规定结构需要蒙受多大的荷载（荷载准则值），好比同样是办公楼，我国规范自1959年以来均规定楼板蒙受的活荷载是每平方米150公斤（现已确定在新的规范里将改回到200公斤），而美、英则为240和250公斤； 
　　2）规范规定的荷载分项系数与质料强度分项系数的巨细，前者是计算确定荷载对结构构件的作用时，将荷载准则值加以放大的一个系数，后者是计算确定结构构件固有的承载能力时，将构件质料的强度准则值加以缩小的一个系数。这些用量值体现的系数体现了结构构件在给定准则荷载作用下的安定度，在安定系数设计要领（如我国的公路桥涵结构设计规范）中称为安定系数，体现了安定储备的需要；而在可靠度设计要领（如我国的建筑结构设计规范）中称为分项系数，体现了一定的名义失效概率或可靠指标。安定系数或分项系数越大，证明安定度越高。我国建筑结构设计规范规定活荷载与恒载（如结构自重）的分项系数分别为1.4和1.2，而美国则分别为1.7和1.4，英国1.6和1.4；这样凭据我国规范设计办公楼时，所依据的楼层设计荷载（荷载准则值与荷载分项系数的乘积）值大抵只有英美的52%（考虑人员和设施等活载）和85%（对结构自重等恒载），而设计时据以确定构件能够蒙受荷载的能力（与质料强度分项系数有关）却要比英美规范超过的10~15%，二者都使构件承载力的安定水准下降。日本与德国的设计规范在某些方面比英美还要守旧些。一些成长中国家的结构设计多凭据发达国家的规范，就如我国解放前和建国初期的结构设计要领参照美国规范一样。至于中国的香港和台湾，至今仍分别以英国和参考美国规范为依据。这里需要说明的是，在其他建筑物的活荷载准则值上，与国外的差别并没有象办公楼、公寓、宿舍中这样大。差别质料、差别类型的结构在安定设置水准上与国际间的差距并不相同，好比钢结构的差距可能相对小些。 
　　公路桥梁结构的情况也与衡宇建筑结构类似，除车载准则外，荷载分项安定系数（我国规范对车载取1.4，比国际著名的美国AASHTO规范的1.75约低25%）与质料强度分项安定系数均规定较低。 
　　尽管我国设计规范所设定的安定贮备较低，但是某些工程的质料用量反而有高于国外同类工程的，这里的问题主要在于设计墨守陈规，在结构方案、质料选用、剖析计算、结构结构上缺乏创新。 
　　1.2结构的整体牢固性 
　　除了结构构件要有足够承载能力外，结构物还要有整体牢固性。结构的整体牢固性是结构出现某处的局部破坏不至于导致大范畴连续破坏坍毁的能力，或者说是结构不该出现与其原因不相称的破坏后果。结构的整体牢固性主要依靠结构能有良好的延性和须要的冗余度，用来搪塞地动、爆炸等灾害荷载或因人为过失导致的灾难后果，可以减轻灾害损失。唐山地动造成的巨大伤亡与本地衡宇结构缺乏整体牢固性有很大关系。2001年石家庄产生存心破坏的恶性爆炸事件，一栋住宅楼因土炸药爆炸造成的墙体局部破坏，竟导致整栋楼的连续坍毁，也是衡宇设计牢固性不敷的体现。 
　　1.3结构的耐久安定性 
　　我国土建结构的设计与施工规范，重点放在种种荷载作用下的结构强度要求，而对环境因素作用（如干湿、冻融等大气侵蚀以及工程周围水、土中有害化学介质侵蚀）下的耐久性要求则相对考虑较少。混凝土结构因钢筋锈蚀或混凝土腐化导致的结构安定事故，其严重水平已远过于因结构构件承载力安定水准设置偏低所带来的危害，所以这个问题务必引起特别重视。我国规范规定的与耐久性有关的一些要求，如守卫钢筋免遭锈蚀的混凝土守卫层最小厚度和混凝土的最低强度品级，都显著低于国外规范。损害结构承载力的安定性只是耐久性不敷的后果之一；提高结构构件承载能力的安定设置水准，在一些情况下也有利于结构的耐久性与结构使用寿命。 
　　2.调解结构安定设置水准的差别见解 
　　我国结构设计规范的安定设置水准较低，与我国建国后恒久处于短缺经济和计划体制的历史条件有关。但是，能够对土建结构取用较低的安定水准并基本满足了其时的生产与生活需求，并且业已历经了较永劫间的考验，这是国内土建科技人员经过巨大努力所取得的重大成绩；但是，由于安定储备较低，抵抗意外作用的能力相对不敷。如果适当提高安定设置水准将有利于减少事故的产生频率和提高工程抗御灾害的能力。国内产生的大量工程安定事故，主要是由于管理上的腐败和不善以及严重的人为错误所致。现在提出要重新审视结构的安定设置水准，主要是基于客观形势的转变，是由于我们现在从事的基础设施建设要为今后的现代化奠定基础，要满足今后几十年、上百年内人们生孕育产生活水平成长的需要，有些土建结构如商品衡宇则更要满足市场经济条件下具备商品属性的需要。国内近几年来已对建筑结构安定度的设置水准组织过几次讨论，在如何调解的问题上存在较大的意见一致，这次科技论坛上同样反应了这些差别的见解： 
　　1）认为我国现行规范的安定设置水准是足够的，并已为恒久实践所证明，而国外就没有这种经验。我国取得的这一乐成经验决不克轻易丢掉，在安定度上不克随着英美的高准则走；安定度高了是浪费，除个别需调解外，总体上不消变动。 
　　2）认为我国规范的安定度设置水准尽管不高，但在全面遵守准则规范有关规定，即在正常设计、正常施工和正常使用的“三正常”条件下，据此建成的上百亿平米的建筑物绝大多数至今仍在安定使用，证明这些规范规定的水准仍然适用；但是理想的“三正常”很难做到，同时为了缩小与先进国际准则的差距以及鉴于可连续成长和提高耐久性的需要，在物质提供条件业已改进的市场经济条件下，结构的安定设置水准应适当提高。这种提高只能适度，因为我国目前尚属成长中国家。 
　　3）认为我国规范的安定设置水准应该大要与国际水准接近，需要大幅度提高。这是由于随着我国经济成长和生活水平连续提高，土建工程特别是重大基础设施工程出现事故所造成的危害损失后果将愈益严重，而为了提高工程安定水平所需要的经费投入在整个工程（特别是建筑工程）造价中所占的比重现在已愈来愈低，质料提供也十分充实。过去的低安定水准只是适应了以往短缺型计划经济年代的需要，但决不是没有危害，如果规范的安定水准较高，曾经产生过的有些安定事故原来是可以制止的，而规范的这一缺陷在一定水平上为“三正常”的提法所掩盖。在建的工程要为将来的现代化社会办事，安定性上一定要有高准则。低的安定质量准则在加入将来的国际竞争中也难以被认可，即使结构设计的安定设置水准能够提高到与发达国家一样，由于我们的施工质量总体较差，结构的安定性依然会有差距。 
　　3、结构设计规范的概率可靠度设计要领 
　　自1984年国家建委和国家建设部通告了建筑结构设计统一准则以来，我国的建筑结构设计规范已从80年代末期起抛弃了传统的多安定系数设计要领，从而统一接纳以概率理论为基础的可靠度设计要领；其它的工程部分如公路、铁路、口岸、水利的结构设计规范也正在或计划作这样的转变。我国规范的可靠度设计要领是参考国际上的相应准则ISO2394并经过国内科技人员努力后得以实施的。将可靠度设计要领用于结构设计规范，在国际学术界内通常被看成是一种成长趋势，但在工程内界则存在差别看法。尽管有了ISO2394，国外却鲜有重要或著名的结构设计规范已直接接纳了可靠度设计要领，至今仍接纳多安定系数设计要领或称荷载抗力系数法。在我国，对付建筑结构设计规范中的可靠度设计要领以及企图将我国各个行业的种种结构设计规范都用可靠度要领统一起来的做法，虽然工程设计界颇有微词，但学术界持赞成和肯定者是主流，不过仍时时有人对可靠度要领用于设计规范的适用性提出质疑。这次科技论坛上则较为集中地反应了对规范可靠度要领的意见一致。 
　　对我国规范的可靠度设计要领持肯定意见的专家认为这是重大的科技进取，可靠度要领对安定度的概率界说要比定值的安定系数更清晰、更科学、更合理，虽然概率可靠度设计要领自己尚有不少缺陷，有待进一步修改完善。持相反意见的人则认为，结构设计规范所面向的是类型多样的纷乱群体，在安定度上需要考虑的不确定性与不确知性非常纷乱，并不是“从统计数学观点出发的概率界说”所能科学描述或处理；规范可靠度要领在我国十多年的实践证明，它并没有给结构设计的安定性带来明显实效，反而造成了安定观点上的某些混乱；对工程技术人员来说，结构的安定度用可靠指标和虚假的失效概率表达后变得越发不可推测和模糊不清，不如安定系数那样从安定储备出发的器量要领更为直观和便于处理具体工程的安定问题；现行设计规范中的可靠度要领很不可熟，存在不少基础缺陷；他们认为半概率的多安定系数要领更适用于规范，也不排斥可靠度剖析的结果可以作为一种参考，在综合判断安定系数的合理取值时予以考虑。