土木工程结构薄弱处研究

赵泽宇

（山西太行建设开发有限公司 030000）

尽管现阶段我国建筑行业得到了较大的发展，各类新型土木工程结构也层出不穷，但是土木工程结构的质量安全却未得到较大的提升。土木工程结构薄弱处作为影响其质量的一项重要因素，因此在实际的土木工程建设的过程中，做好对其薄弱处的分析，不仅可以有效的防止土木工程结构安全事故的发生，还可以在较大程度上促进建筑行业的健康有序发展。

1 土木工程结构薄弱处概述

1.1 土木工程结构薄弱处可以影响土木工程结构稳定性

引发土木工程结构安全事故的因素有很多，其中较为重要的因素就是结构薄弱处的构建受到了荷载的变化，环境侵蚀以及材料老化等问题后，其相关构件功能失效，导致薄弱处的承载力急剧下降，造成整个土木工程结构出现坍塌或者其他安全事故，严重影响了土木工程结构的稳定性。

1.2 土木工程结构薄弱处损坏程度

在实际的土木工程结构中，土木工程结构的薄弱处并不是理论上依据设计方案推算出的结构受力最大的地方，这两者在其结构使用中存在着本质上的区别。随着土木工程结构使用时间的增加，其结构中的各个构件也会受到环境等多种因素的影响，正是由于这些因素的存在，导致了结构中相关构件会出现一定程度的损坏。其中，环境因素对于构件的损坏程度最大。除此之外，在土木工程结构薄弱处构件的使用过程中，其受到的影响程度不同，对于构件的损坏程度也有所不同[1]。

1.3 土木工程结构薄弱处受力特点

土木工程结构薄弱处最大的一个特点就是其受力特点，与其他结构处不同，其受力特点为抗力与实际内力最为接近。这也从另一个角度说明，在土木工程结构中，在外荷载力变化影响下的各个构件的内力变化也是多种多样。因此，在实际的土木工程受力过程中，薄弱处的抗力与实际内力是最为接近的，这与理论中薄弱处是整个结构中内力最大观点是不一致的，这也是土木工程结构薄弱处最大的一个特点。

2 土木工程结构薄弱处受损的原因分析

2.1 自然因素造成的结构薄弱处受损

造成土木工程结构薄弱处受损的自然因素有很多，例如火灾、洪水、飓风、地震等。正是由于这些不可抗拒的自然因素存在，往往会对整个土木工程结构造成非常大影响，轻者给结构外观造成一定的破坏，重者则会引起结构倒塌，影响人们正常的生产生活以及社会的稳定发展[2]。除此之外，随着土木工程结构使用时间的逐渐增长，自然环境因素中风沙侵蚀对于结构薄弱处的破坏也是不容小觑的，风沙侵蚀尽管短时间内不会对土木工程结构造成破坏，但是长期的侵蚀极易造成相关构件的功能失效，进而影响整个结构的稳定性。

2.2 人为因素造成的结构薄弱处受损

除了自然因素造成的结构薄弱处受损，人为因素对于土木结构薄弱处破坏也产生着非常大的影响，笔者从施工因素、设计因素两个方面入手，对造成结构薄弱处的破坏的人为因素进行了分析。

2.2.1 施工方面的因素

土木工程施工作为土木工程建设中较为重要的一个环节，在保证土木工程结构质量方面具有着非常深远的影响。但是由于现阶段施工过程中诸多问题的存在，施工因素也成为了土木工程薄弱处受损的一个重要人为因素：①现阶段我国土木工程结构施工技术较差，在整个施工过程中，很多施工人员在进行施工时并未满足相关研究，在焊接过程中存在着严重的缺陷，这样一来，使得薄弱处施工质量很难得到相应的保证；②使施工质量问题，施工质量不合格使现阶段最为常见的一个问题，很多施工单位为了一己私利，在进行施工的过程中，偷工减料或者使用不达标的建筑材料，严重影响了整个结构的质量，导致事故频发；③施工工艺不符合要求，很多施工单位再进行施工时，尽管已经设定好了设计方案以及施工方案，但是在实际的施工过程中，施工人员并未按照相应的要求进行施工工艺的选择，导致施工工艺选择不当，严重影响了整个建筑的合理性与科学性，这样极易引发安全事故。

2.2.2 其他因素

在设计方面，相关设计人员往往由于对结构特性认识不足或者对结构规律分析不深入，都会对设计方案的科学性以及合理性造成较大的影响，进而影响到整个结构设计的安全性及稳定行[3]；在管理运营方面，由于很多结构在其使用的过程中常年都是超负荷运行，因此，在实际的管理运营方面，相关人员对于结构剩余强度鉴定不准确，并根据鉴定数据制定相应的维护方案，这样一来，结构维护方案的科学性及真实性就很难得到保证，最终出现安全事故；在辅助支撑方面，现阶段影响我国土木结构薄弱处受损的一项重要因素就是辅助支撑因素，由于辅助支撑设备的稳定性不足、脚手架搭建不合理，加之人为因素破坏，导致我国土木工程结构的耐久性得不到较好的保证，严重影响了我国土木工程的发展；在材料方面，在土木工程使用过程中，由于其使用年限的增长，很多材料往往受自然因素的影响会受到一定的侵蚀，这样就很容易造成结构内部基本构件因为受损而造成承载力水平的降低，加之在施工材料选择方面，材料的实际质量也很难得到保证，时间一长，极易导致事故发生。

3 土木工程结构薄弱处优化方法分析

3.1 对结构的疲劳寿命和各部分构件的内力进行计算

在进行结构疲劳寿命以及各部分构件内力计算时，应根据外荷载变化以及建筑材料由于其性能下降而引起的刚度变化对其内力分布进行计算，此外，还应对结构中由于与动力荷载引起的疲劳效应进行分析和计算，并结合计算出的实际数据，制定有效的优化方案，在此基础上延长结构的疲劳寿命，优化薄弱处性能。

3.2 对结构中各个构件的实际承载力进行计算

在实际的土木工程结构薄弱处优化过程中，除了对结构的疲劳寿命和各部分构件内力计算外，还应对结构中各个构件的实际承载力进行计算。通过对土木工程结构中建筑材料实际的技术指标进行计算，结合由于钢筋锈蚀引起钢筋和混凝土粘结力下降以及结构裂缝引起的混凝土构件截面减小等因素，制定相应的设计方案，选择合适的施工工艺，从而提高薄弱处的承载力，从而在此基础上实现结构优化。

综上，尽管我国现阶段的土木工程建设发展迅速，但是由于近年来安全事故频发，导致人们对于土木工程结构安全性的关注程度越来越高。土木结构薄弱处作为影响整个土木工程结构安全性的重要因素，做好其优化工作，不仅有利于减少土木工程建筑事故的发生，还可以在较大程度上提高我国土木工程结构建设水平，对于实现我国土木工程技术的长期有效发展有着非常积极的意义。

[1]关金建.土木工程结构薄弱处分析[J].绿色环保建材：1～3.

[2]陈孝峰.土木工程结构设计中存在的问题及对策[J].城市建设理论研究（电子版），2017（13）：102～103.

[3]李宁，王海荣.土木工程结构设计安全问题及策略分析[J].江西建材，2017（06）：57+61.