土木工程结构设计的安全性与经济性研究

聂文俊

摘 要 土木工程是建筑行业的重要组成，在建筑行业快速发展的背景下，土木工程技术水平也在不断提升。需要注意的是，受多方面因素的影响，当前土木工程结构设计过程中还存在一定的问题，对工程质量造成了制约。本文对土木工程结构设计的安全性和经济性进行了研究，期待结构设计工作水平的提升。

关键词 结构设计;安全性;经济性

1土木工程结构设计现状分析

1.1 设计缺乏整体性

设计缺乏整体性主要体现在两个方面：一是建筑内部各功能区域缺乏整体性，二是工程建筑与周边环境缺乏整体性。设计人员在对工程项目进行设计时，由于与建设单位、施工单位缺乏交流沟通或信息不对称，对工程的要求缺乏深入的理解和分析，导致内部各功能区域联系不强，甚至出现工程建筑整体性的问题。此外，在设计工作中，设计人员未能将工程周边环境进行综合考量，各类自然资源未充分利用，未能实现人员自然的和谐相处，甚至部分施工行为对周边环境造成了严重的负面影响[1]。

1.2 结构安全性不达标

在土木工程结构设计过程中，安全性是一项非常重要的内容，涉及内容非常广泛，包括工程的稳定性、耐久性以及承载能力等，这些对土木工程的性能都有一定的影响。若设计理念落后，则缺乏先进性和权威性，整体约束力较差，导致结构安全性不达标。部分设计人员在开展设计工作时只考虑空间布局的美观性，对承重墙占比进行削弱，造成结构的承重力受损，一旦发生事故，会危及使用者的生命和财产安全。此外，部分使用者对墙体作用缺乏深刻的認知，装修过程中随意更改墙体，同样影响到了结构安全性。

1.3 结构耐久性不佳

耐久性是结构设计过程中重点关注的一项内容。对土木工程质量造成影响的隐性因素比较多，部分设计人员未能对环境因素、腐蚀因素等进行充分的考虑，会导致结构的耐久性受损。从土木工程结构设计的实际情况来看，建筑耐久性领域尚无一个非常明确的设计标准，所实现的效果也比较有限。土木工程结构一旦处于较为特殊的环境情况下，结构的安全便容易受到影响;此外，部分工作人员对维护工作认识不到位，容易引发钢筋锈蚀、混凝土碳化等情况，对结构的耐久性都会有不良影响。

1.4 经济性设计存在缺陷

在土木工程结构设计工作中，经济性同样有着重要的地位。对工程造价预算及管控工作缺乏重视，那么在结构设计过程中极易出现经济性缺陷，影响后期施工资金的顺利到位，进而对工程进度、工程质量造成影响，严重的导致工程结构建设难以顺利推进，甚至引发重大安全事故。

2土木工程结构设计中安全性与经济性优化策略

2.1 重视结构的整体协调

为提升土木工程结构的协调性、整体性，防止使用过程中出现各种矛盾，设计人员需要从以下几个方面入手：第一，立足全面，对工程后期投入使用后的各系统进行优化协调，以此来保证结构设计能够满足使用者的使用需求;第二，加强沟通。在设计工作开始之前，需要与建设单位、施工单位进行全面、高效的沟通，以此来确保设计人员能够深入、全面掌握土木工程结构的各类要求，保障设计方案的科学性、可操作性;第三，设计人员还需要重视工程结构与周边生态环境的协调，设计中需要对再生资源及自然资源进行充分的利用，严禁工程建设对生态环境造成污染，实现工程结构与生态环境的整体协调[2]。

2.2 重视设计细节

土木工程结构设计是一项极为复杂的工作，为保障设计工作质量，提升结构的应用效果，在对设计工作进行整体、全面把握的基础上，设计人员还必须重视细节内容，并对这些细节进行妥善处理，确保结构的每个细节都具备良好的协调性，杜绝出现明显的结构缺陷。在具体的细节处理过程中，设计人员还需要对关键性节点内容进行重点关注，在保证结构设计的协调性的前提下还需符合设计的规范性。设计人员需要认真理解、领会国家相关规范要求及条款，并进行全面分析，在日常的设计工作中严格的遵守要求，并以此作为出现相关矛盾、冲突的依据和凭证，进而全面提升结构的整体应用效果。结构设计工作，尤其是核心细节的设计工作，难度较大，对于设计人员的要求也比较高，因此，设计人员必须要不断提升自身的能力水平，及时学习最新的设计理念和方法，以此完成对结构细节的高效处理，确保结构设计的安全性和经济性得到真正实现。

2.3 对钢结构进行合理的利用

对钢结构进行合理的利用，能够有效提升结构的抗弯性能，这样不仅提升了结构的安全性，同时有助于结构工程经济效益的实现。首先，钢结构施工过程中通常会对不同型材组成的钢结构进行合理的利用，充分发挥不同钢材料的力学性能，以此保障土木工程结构的抗弯性能。工程投入使用后，钢结构抗压性能的优势有效提升了工程对抗地震等地质灾害的能力，保障工程的安全性。其次，合理利用钢结构技术有助于处理混凝土结构的坍缩、开裂问题。从这一方面来看，合理运用钢结构技术实际上是规避单一混凝土结构的缺陷，全面保障工程的安全性。此外，合理利用钢结构技术减少了混凝土结构可能出现的问题，提升了结构质量，降低了后期的养护费用。

2.4 加强成本控制

在开展土木工程建设时，需要对生产成本及产出效益进行全面的评估。因此，土木工程建设过程中除了需要制定安全性要求外，同样需要对其成本进行合理有效的控制。设计人员需要做好成本核算工作，确保安全性原则和经济性原则贯穿设计全过程，对超标违规的投入坚决不予批准。采用标准设计图能够有效的降低工作量，提高工作效率，保障工程的安全性和经济性。但标准图并不能够适应于所有的结构设计，需要设计人员对工程进行全面分析后进行判断选择。而控制成本投入需要以不影响工程安全性为前提，否则不仅影响工程质量，严重的甚至会威胁到使用者的生命和健康安全[3]。

3结束语

土木工程结构设计是一项复杂的工作，开展设计的经济性和安全性研究工作对于提升工程质量，保障经济效益有着重要的作用。设计人员应结合工程特点，从多角度对土木工程结构设计进行分析优化，从而全面推动建筑行业的健康发展。

参考文献

[1] 计策，瞿敏.土木工程结构设计中安全性与经济性研究[J].中国标准化，2019（22）：111-112.

[2] 周晓丰，郭峰，姬留洋.土木工程结构设计中的安全性与经济性研究[J].中国室内装饰装修天地，2019（10）：122.

[3] 具强.土木工程结构设计中的安全性与经济性[J].建材发展导向，2019（2）：110.