工程安全性与耐久性论文

2022-04-13 版权声明 我要投稿

摘要:对于土建结构工程而言,其施工质量主要是通过耐久性和安全性表现出来的。就我国目前的实际情况而言,土建结构工程的耐久性和安全性相对较差,因此需要应用相应的措施有效解决这些问题。文章从土建结构工程结构的安全耐久性入手,对土建结构工程的安全性和耐久性进行分析。以下是小编精心整理的《工程安全性与耐久性论文 (精选3篇)》,仅供参考,大家一起来看看吧。

工程安全性与耐久性论文 篇1:

浅谈土建结构工程安全性与耐久性

摘 要:土建结构向更高强、更美观发展的同时,人们往往忽略了土建结构的安全性和耐久性,大量未达到设计年限的建筑提前报废重建,这不仅大大浪费了建筑资源也阻碍了建筑科技的发展,下面我们具体分析影响土建工程结构安全性与耐久性的因素并做出相应的解决措施。

关键词:土建结构工程;安全性与耐久性;影响因素与措施

1 土建结构工程的安全性与耐久性

现代土建工程设计、建造和使用过程中首先保证的目标即为建筑结构工程的安全性与耐久性。安全性是指建筑物在正常使用情况下能承受如设备机械、家具、人流、自重、气温变化、风雪等外荷载作用,且在地震、台风、火灾等特殊情况发生时,建筑物仍能保持整体稳定、不倒塌的特性,他是建筑物存在的根本价值。

耐久性与工程的使用寿命相联系是指建筑物在正常使用情况下能满足设计使用年限,保持正常功能的能力,耐久性的这一正常功能更多地体现在适用性上。目前大多数土建结构由混凝土建造,而混凝土结构的安全性与耐久性是当前影响土建基础设施工程质量的普遍性问题。

2 我国土建结构工程安全性与耐久性的现状

近年来地震灾害频繁发生,2011年,日本东北部海域发生8.8级地震并引发大的海啸,震后大多建筑物屹立不倒。2012年新疆发生的6.6级地震,受灾地区房屋大面积倒塌,损失惨重。两组实例对比,鲜明的表明了我国土建结构安全性方面的不足。

我国建设部于1983年做了一项调查,调查发现,国内大多数工业建筑物不能满足设计耐久性,设计值50年使用寿命的建筑物往往在使用15-30年后即需大修,一些处于严酷环境下的建筑物使用寿命仅15-20年。民用建筑和公共建筑的使用环境相对较好,一般可维持40年以上,但室外的阳台、雨篷等露天构件的使用寿命通常仅有28~38年,大大低于建筑物的设计使用寿命。

大量的实例和调查报告表明我国土建结构工程在安全性与耐久的研究和保障方面有待引起关注。

3 影响土建结构安全与耐久性能的因素及解决措施。

提高土建结构工程的安全性与耐久性,应首先分析影响安全性与耐久性的因素,从影响因素入手找出问题的解决措施,真正解除我国土建结构安全性与耐久性能不足的隐痛。

3.1 影响土建结构安全性的因素及解决措施

3.1.1 设计因素。结构的安全性主要体现在结构构件承载能力的安全性、结构的整体牢固性等方面。土建结构的安全性直接受建筑本身的设计影响。

首先,我国结构设计规范中对于安全水准的规定比国外同类型的规范低很多。对于构件安全承载能力标准的规定远远低于西方发达国家,比如对于办公楼,我国设计规范中规定楼板可以承受的安全活荷载为200kg/ m2,远远小于英国、美国的240 kg/ m2和250 kg/m2。又如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,这样我国确定构件能承受荷载的能力比英美高出15%,但楼层设计荷载却只有其60%左右,大大降低了构建承载力的安全水准。其次,多次的房屋地震倒塌事件也说明,除了构件承受力设计不足外,整体结构的牢固性也相差较多,结构的整体牢固使结构具有良好的延性和冗余度,对抗爆炸、撞击、地震等灾害时,能保证整体结构不散,降低灾害损失。大量的安全事故不是因为结构构件承载力过低造成,而是由于结构耐久性不足引起的。

3.1.2 施工因素。土建结构施工工艺不先进,施工操作不规范,以及施工过程中施工单位偷工减料现象也对结构安全性产生较大威胁。

目前我国土建行业大多数施工企业只注重工程的数量和利润,运用落后的生产工艺以降低施工成本,很少针对建筑结构的安全性和耐久性研发、学习新的生产工艺。大多数施工企业以挂靠形式存在,延续小作坊式生产模式,依靠经验法施工,没有专业的技术和管理人员,土建质量得不到保障。同时为了降低成本获取利润,较多施工单位施工时偷工减料,减少钢筋数量、缩小钢筋直径、减少钢筋混凝土保护层厚度等,都会对工程安全性产生不利影响。

3.1.3 解决措施。首先在设计上,我国要积极研究西方发达国家建筑行业标准,对比自身的不足。从规范上提高结构安全水准。其次应该颁布相应的法规,规范建筑行业中设计、施工单位的资质评审获取渠道,做到每个设计单位都具备相应的设计资质、杜绝施工单位的挂靠现象。同时我国应大力完善原有的质量规范、研发新的施工工艺,保证施工单位施工有理可依,加强建筑行业的法治力度,严肃处理工程施工中的偷工减料现象。最后我国建筑行业内部应加快技术人员的“换洗”,老一辈建筑技术人才通过培训教育,合格者继续上岗,招录一批高素质高学历的新技术人才,为我国建筑行业充添新的血液。

3.2 影响土建结构耐久性的因素及解决措施

3.2.1 施工单位因素。施工单位施工时常常为了抢工期而不适当的加快施工,施工中足够的混凝土养护期是保证土建结构耐久性的因素之一,在施工过程中新浇筑混凝土常常未達到足够的养护期便拆模进行上一层施工,或是构件未达到拆模要求的强度时,在上面堆放过重的材料荷载,这些都给土建结构的耐久性带来了隐患。

3.2.2 人为使用因素。建筑物因自身的结构和力学特点有自身的用途,依民宅标准设计的建筑如若用作工业厂房,则会大大降低其耐久性。国民素质低下,存在很多故意损毁一些公共建筑和基础设施,肆无忌惮在限重的道路桥梁上行车等人为降低土建结构的耐久性的行为。

3.2.3 自然环境因素。建筑物的使用环境对结构耐久性有很大的影响,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,都会腐蚀裸露的混凝土,降低其耐久性自然环境不断恶化,如废气、酸雨,酸雨的降落会直接危害混凝土结构,同时一些不可避免的不可抗力因素,对建筑结构的耐久性也有巨大威胁。如近年来经常出现的地震、海啸等会产生超出建筑结构受力安全极限的破坏荷载,直接令建筑物产生裂缝、倾斜、甚至直接损毁。

3.2.4 解决措施。要想提高土建结构的耐久性,应首先控制影响土建结构耐久性的人为因素。建设部门加大对施工单位的监管力度,不仅仅监管技术和质量,也要对混凝土的浇筑和养护进行监管;同时加强社会文明宣传,宣扬文明保护建筑行为,加大人们对自己不良行为的认识,从根本上杜绝超重驾驶等不文明行为的发生;最后加强环境保护,支持环保事业,减小污染的空气和水对建筑物的损害。

4 结语

综上所述,土建结构安全性和耐久性得不到保障不但直接威胁人类的生命财产,还会对社会进步产生巨大的阻碍,我国在土建结构安全性和耐久性上与发达国家相比有很大的不足,我们要深刻意识到提高建筑物安全性和耐久性的深远意义,从研发先进的理论知识和设计技术入手,弥补科技上的不足,同时全面规范建筑物的建造过程,并学习正确的建筑物使用,养护方法,实现土建结构设计年限内的真正安全与耐久。

参考文献

[1] 贡金鑫,赵国藩.钢筋混凝土结构考虑耐久性的可靠度研究进展[J].工业建筑,2000(30).

[2] 罗明.如何加强建筑结构安全性的思考[J].科技传播,2010(15).

[3] 赵国藩,贡金鑫,赵尚传.我国土木工程结构可靠性研究的一些进展[J].大连理工大学学报,2000(03).

作者:李文超 张聪慧

工程安全性与耐久性论文 篇2:

关于土建结构工程安全性与耐久性的分析

摘 要:对于土建结构工程而言,其施工质量主要是通过耐久性和安全性表现出来的。就我国目前的实际情况而言,土建结构工程的耐久性和安全性相对较差,因此需要应用相应的措施有效解决这些问题。文章从土建结构工程结构的安全耐久性入手,对土建结构工程的安全性和耐久性进行分析。

关键词:土建结构工程;安全性;耐久性

土建结构工程建設对我国城市化建设进程的推进产生了积极的促进作用。耐久性和安全性是人们对土建结构工程的两项主要要求,为了保证该工程的质量,需要注重该工程中相应施工操作的规范性,使得土建结构工程质量更好地满足实际的使用需求。

1 我国土建结构工程的安全性分析

这里主要从以下几方面入手,对土建结构工程的安全性进行分析。

1.1 土建结构工程结构的安全耐久性分析

就我国目前土建结构工程的设计与施工情况而言,人们较少地考虑冻融等相关环境因素对工程安全耐久性的影响。在土建结构工程的实际应用过程中,混凝土腐蚀等因素为混凝土结构的安全耐久性带来了不良影响,甚至可能引发相应事故。与国外的土建结构工程相比,我国土建结构工程在混凝土保护层厚度等方面的要求相对较低,这些问题的存在直接影响了结构的安全耐久性。为了改善这种现象,应该加强对保护层厚度等相关因素施工的规范。

1.2 土建结构工程结构的整体牢固安全性分析

在土建结构工程中,其结构的整体牢固性是反映其整体安全性的主要因素之一。在工程实际施工或使用过程中,当局部结构出现倒塌等不良现象时,具有良好整体牢固性特点的土建结构能够保持稳定。除此之外,这种特点可以使得建筑物对地震等自然或人为灾害产生良好的防御作用,因此,具有较强整体牢固性的结构能够更好地保护使用者的人身安全。结构整体牢固性的安全水平主要是由不同构件之间连接的可靠性水平、结构本身的冗余度及延性水平等因素决定的。在土建结构工程施工过程中,施工人员可以通过上述影响因素的合理处理提升结构的整体牢固安全性水平。

1.3 土建结构工程构件的承载能力安全性分析

在土建结构工程应用过程中,由构建承载能力引发的问题在所有安全性问题中占据了较大的比例。构建承载能力值的计算与材料强度分项系数与荷载分项系数的影响。如果分项系数的数值较小,则表明该工程构建的承载能力安全性水平较低,发生安全事故的可能相对较大。与英国相比,我国相关规范中对建筑结构恒载与活荷载的分项系数分别降低14.29%和12.50%;与美国相比,这两种分项系数的规定值分别降低了14.29%和17.65%。这种规范标准较低的现象是引发土建结构工程安全性问题的基本原因之一。

2 我国土建结构工程的耐久性分析

这里主要从以下几方面入手,对我国土建结构工程的耐久性进行分析:

2.1 我国土建结构工程的耐久性现状分析

研究表明,正常情况下,我国大多数公共建筑、民用建筑的使用寿命约为50年,工业建筑物的使用寿命相对较短,通常约为24-30年。如果建筑物所处环境较为恶劣,则其使用寿命通常不足20年。就港工等基础设施而言,其耐久性问题更加显著。土建结构工程的耐久性问题引发了保养和维修成本的增加,并且这种问题的存在具有增加安全事故发生率的作用。

2.2 我国土建结构工程存在耐久性问题的主要原因

从整体角度来讲,我国土建结构工程耐久性问题的引发原因主要包含以下几种:

2.2.1 环境因素。影响土建结构工程耐久性的环境因素主要包含酸雨等。在汽车尾气排放量增加等因素的作用下,酸雨等恶劣天气的出现频率发生了显著增加。这种环境因素会通过对土建结构工程的腐蚀,影响其耐久性。就目前情况而言,土建结构工程耐久性问题已经产生了极大的经济损失。

2.2.2 混凝土质量检验因素。就我国目前的混凝土质量检验而言,检验人员通常将混凝土材料强度作为主要的检验标准。在这种情况下,施工单位应用材料中的矿物成分占比显著增加,且水泥细度也发生了相应的增加,这种变化直接影响了混凝土的耐久性水平,进而使得工程在应用过程中的使用寿命变短。

2.2.3 土建结构工程施工进度因素。混凝土是土建结构工程中主要的施工材料之一。与其他施工材料相比,应用混凝土材料进行施工之后需要进行必要的养护。但在实际的土建结构施工过程中,施工单位通常由于多种原因,忽视了混凝土结构的适当养护期,继续进行后续施工,进而使得土建结构工程产生耐久性问题。

3 土建结构工程安全性与耐久性问题的解决措施

由于土建结构工程安全性与耐久性问题已经造成了严重的资源浪费,因此,应该通过以下几种措施的应用,有效解决这些问题:

3.1 对土建结构工程的设计标准进行完善

设计标准不规范是使得土建结构工程产生安全性问题和耐久性问题的主要原因之一。对此,相关人员应该加强对土建结构工程的考察和检测,结合工程的实际施工情况等因素,通过材料强度分项系数等因素的调整提升土建结构工程的安全性能和耐久性能,进而实现土建结构工程使用寿命的延长。

3.2 提升土建结构工程的审查质量

从土建结构工程耐久性和安全性问题的引发原因分析,部分问题是由施工单位为了提升施工进度忽视混凝土结构的养护等方面引发的。为了改善这种现象,相关检验部门应该加强对土建结构工程施工过程的审查和检验,通过混凝土养护期是否合格等多种因素的有效检查,提升工程的实际审查质量,进而保证土建结构工程的使用寿命。

3.3 对土建结构工程进行合理维护

当工程竣工之后,定期对工程进行合理维护能够有效避免安全性问题和耐久性问题的发生。在对土建结构工程进行维护的过程中,维护人员应该将工程的相关参数记录下来,利用这些数据为后续的维护工作提供有效的参考依据。除此之外,还应该对土建结构工程进行定期检测,以保证工程使用功能的完整性,并实现土建结构工程使用寿命的延长。

4 结语

由于环境因素、质量检验不合理等因素的影响,我国土建结构工程应用过程中产生的安全性和耐久性问题相对较多。这种现象引发了资源浪费现象的出现,对此,应该通过完善工程设计标准、提升工程的审查质量以及合理维护竣工后的工程等措施的应用,避免或减少相关问题的产生,有效保证土建结构工程的使用寿命。

参考文献

[1] 陈肇元,徐有邻,钱稼茹.土建结构工程的安全性与耐久性[J].建筑技术,2002(04):248-253.

[2] 祁麟.浅谈土建结构工程的安全性及耐久性分析[J].科技展望,2014 (11):66.

[3] 陈应华.试论如何在土建结构工程中实现安全性与耐久性[J].江西建材,2015(16):93-94.

[4] 贾秀勇.土建结构工程的安全性与耐久性[A].中国水利学会城市水利专业委员会.2006年全国城市水利学术研讨会暨工作年会资料论文集[C].中国水利学会城市水利专业委员会,2006:8.

[5] 傅旭东,任保升.土建工程结构的安全性与耐久性的探讨[J].黑龙江科技信息,2009(18):287.

作者:蒋晶晶

工程安全性与耐久性论文 篇3:

关于土建结构工程安全性与耐久性论述

摘 要:文章主要对土建结构工程的安全性与耐久性进行了分析和探讨。

关键词:土建结构;安全性;耐久性

一、土建结构工程的安全性

结构的安全性指在各种情况下结构防止发生破坏倒塌与保护人员免受伤害的能力,对于结构工程来说是首要的质量指标。安全性主要由结构的施工和设计水平决定,同时也和结构的正确使用有关,土建工程建设法规和技术标准的合理运用与设计又与结构的正确使用相联系。

(一)构件承载能力的安全设置水准

对于结构构件的安全水准关系有两个因素关系最大:规范规定的结构所需要承受的最大荷载,就办公楼而言,我国规范自1959年以来均规定楼板允许承受的最大活荷载是150kg/m2(新的规范将改为200kg/m2),而英国、美国则分别为250kg/m2与240kg/m2。规范所规定的材料强度分项系数和荷载分项系数的大小,后者是需要计算荷载对于结构构件的影响时,在荷载标准值上加以一个放大的系数;前者是计算结构构件的固有承载力时,将一个缩小的系数加到构建材料的强度标准值上,这些值表示的系数,就是所谓的安全系数,在安全系数设计方法中,安全系数表现了安全储备所需的“量”;安全系数在可靠性设计方法中被称之为分项系数,体现着一定的可靠指标还有名义失效概率.安全度与安全系数及分项系数成正比。

(二)结构的整体牢固性

不但结构构件需要很好的承载能力,而且结构物还应有整体的牢固性。整体牢固性主要是指结构发生局部损坏,但未发生大范围倒塌的能力,换一种说法讲是结构能适应与其不相称的损坏。整体牢固性主要是依靠结构优良的延性与足够的冗余度,用以预防地震、火灾等自然灾害或人为因素导致的巨大灾难,尽量减轻灾害所造成的损失。

(三)结构的安全耐久性

我国的土建结构施工与设计规范,着重于各种荷载条件作用下的对于结构强度的要求,另一方面却对环境因素的作用(如土中不利化学物质侵蚀)之下的结构耐久性要求不那么看重。混凝土结构因混凝土腐蚀或钢筋锈蚀而引起的结构破坏进而产生的安全事故,其严重程度较之于因结构构件承载力安全水准设置偏低所带来的危害要远远超过,故此这个问题应当引起我们格外的重视。我国的规范规定的其他与耐久性有关的要求,例如保护结构免遭侵蚀的混凝土保护层的最小厚度与混凝土的最低限度强度等级,都明显比国外规范要低。损害结构承载力的安全性只是耐久性不足的后果之一;同时为了提高结构耐久性与延长使用寿命,增加结构其构件的安全设置水准也是一个行之有效的方法。

(四)调整结构安全设置水准的不同见解

因为一些历史原因,我国与结构设计相关的安全设置水平相对较低。但是,通过国内土建人的不懈努力,这些较低的安全水准基本满足了当时国内的生产生活水平,经受住了时间的考验,这是不可磨灭的成就;另一方面,我们需要清醒地认识到,因为安全储备不足而引起的相应抵抗突发事件、超过既定安全设置水平的荷载作用能力不足。毫无疑问提高现有的安全设置水平对于减少事故的发生和增强建筑物抵抗灾害的能力有重要的作用。现如今在中国发生的许多重大安全事故,主要原因都出在“人”的因素上。为此,基于客观条件的变化,有必要,有理由提出新的、更加严格的安全设置水平,为现在正在进行中和将来为进行的工程奠定坚实的安全保障,满足未来社会的生产生活需要。

(五)提高土建结构工程安全性的措施

1.加强新技术的推广

经过调查分析,我们可以把土建结构中的危害归结于一下几个方面:裂缝、渗漏、盐冻侵蚀,在这几个方面中对安全性与使用性影响最大的就是裂缝,我们在一些安全的检测中,可应用探测及类似的方式去判定裂缝的病害,例如在传统的超声波法探测方,在强度检测上,我们可以应用回弹法、以及射线法等,运用以上方法可以检测出土建结构表层的强度等级。

2.采用合理正确的技术规范

要摆脱过去旧时代遗留下的单调死板的思维方式,要解放思想,对于规范的制定要合理细化,不要“一锅端”,减少唯一的规范要求,同时要注意灵活协调,并且强调实事求是的作风。要鼓励和提成各省市编制适合自身的地方性规范,对于耐久性与安全性标准可以有不一样的水准。

二、土建结构工程的耐久性

土建结构工程的耐久性指的是在设计的使用期限内,结构自身保持正常使用功能的能力。它与使用寿命密切相关,包括结构的适用性和安全性,而二者之间更多体现的是适用性。

很长一段时间内,混凝土一直被当作一种耐久性很高的材料。直至70年代末,一些发达国家才慢慢发现了之前建成的基础设施在较为恶劣的环境中出现过早的损坏。我国在80年代也进行了一些调查,发现很多仅使用了25至30年的工业建筑急需进行大修,处于更恶劣的环境中的建筑寿命仅为15至20年。对于民用建筑和一些公共建筑使用环境相对要好,寿命可以达到50年以上,但是对于这些建筑物上的一些特殊构件,如雨罩、阳台等寿命仅为30至40年。与水接触密切的工程(港口、桥梁等)表现出的耐久性更为严峻。很多原因都会导致混凝土结构建筑物的耐久性问题加剧,例如混凝土在进行质量检测时常以单一的强度标准进行衡量,导致水泥工业过分追求水泥的强度,水泥细度增大,过分提高早强的矿物成分;施工单位过大加快施工进度,尤其政府对施工单位施加不适当的影响;我国大气污染急剧加快,酸雨面积超国土面积的30%。

土建结构工程的耐久性现状:

大多数土建结构由混凝土建造。混凝土结构的耐久性是当前困扰土建基础设施工程的世界性问题,并非我国所特有,但是至今尚未引起我国政府主管部门和广大设计与施工部门的足够重视。重视混凝土结构的耐久性是可持续发展的需要。生产混凝土所需的水泥、砂、石等原材料均需大量消耗国土资源并破坏植被与河床,水泥生产排放的二氧化碳已占人类活动排放总量的1/5-1/6,而我国排放的二氧化碳量已居世界第二。我国现在每年生产5亿多吨水泥,与之相伴的是年耗20多亿方的砂石,长此以往实难以为继。延长结构使用寿命意味着节约材料,而耐久的混凝土一般又应是水泥用量较低和矿物掺合料(工业废料)用量较高的混凝土,所以耐久的混凝土正适应环境保护的需要。

三、促进土建结构工程安全性与耐久性的对策

对于建筑工程投资与工程设计要求来看,需要从相关法规和标准的建设和完善,其主要包括以下几个方面:一是协同建设部与其他相关部门主管的建筑工程设计标准机构,从建筑结构工程耐久性上,进一步明确土建工程设计所遵循的基本标准,从工程设计的正常使用寿命及耐久性上来加大审查力度,并联同相关土木、水利建筑专家深入研究,尽快编制出台相关土建结构耐久性的指导性技术条例;二是从建筑工程使用过程中的安全性出发,结合定期检测和科学维护上出台相关规定,切实将土建工程安全性纳入到制度建设上来,并从安全检测法规上进一步细化和明确,特别是对于基础设施建设投资上,更应该转变过去重建设、轻管养的思想,注重整个工程寿命周期的延长;三是从技术指标体系和管理体制上,发挥各类协会及机构作用,从技术标准的编制与修订、管理上,建立相关可操作性行、适宜不同地区特色的差异化技术标准参考体系,鼓励科技创新和科技进步;四是对土建结构设计的合理性进行重新设定,特别是从基于风险管理的工程失效研究入手,结合土建工程设计中安全水准较低的现状,建议主管部门协同相关组织进行论证,并提出高于一般建筑物结构安全度的标准,提高土建工程结构的整体牢固性。

四、结语

从土建工程结构安全性与耐久性上存在的问题出发,结合工程设计、施工中的质量标准,强化从技术上、经济上,以及区域差异性上来完善和改进规范要求,切实从保障工程质量上,延长工程项目的使用寿命。

参考文献

[1] 张欣.土建结构工程的安全性与耐久性[J].科技创新与应用,2014(07).

[2] 陈慧.土建结构工程的安全性与耐久性分析[J].科技风,2011(09).

[3] 刘宏信.从安全性与耐久性上来探讨土建工程结构分析[J].科技传播,2014(08).

作者:潘健

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