土建結(jié)構(gòu)安全性設(shè)置水準(zhǔn)及設(shè)計方法

Word版本，下載可自由編輯土建結(jié)構(gòu)安全性設(shè)置水準(zhǔn)及設(shè)計方法我國結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)平安問題非常嚴(yán)峻，問題的嚴(yán)峻性既體現(xiàn)在熟悉上又存在于實(shí)際，而對結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)平安管理熟悉不足可能是更深層次的問題。因此，應(yīng)仔細(xì)總結(jié)和吸收國內(nèi)外結(jié)構(gòu)平安管理方面的閱歷和教訓(xùn)，逐步改善和提升我國土建結(jié)構(gòu)工程的系統(tǒng)平安管理水平，多方共建具有中國特色的結(jié)構(gòu)平安管理體系。

1我國結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范的平安設(shè)置水準(zhǔn)

對結(jié)構(gòu)工程的設(shè)計來說，結(jié)構(gòu)的平安性主要體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載能力的平安性、結(jié)構(gòu)的整體牢固性與結(jié)構(gòu)的耐久性等幾個方面。我國建造物和橋梁等土建結(jié)構(gòu)的設(shè)計規(guī)范在這些方面的平安設(shè)置水準(zhǔn)，總體上要比國外同類規(guī)范低得多。

1.1構(gòu)件承載能力的平安設(shè)置水準(zhǔn)與結(jié)構(gòu)構(gòu)件平安水準(zhǔn)關(guān)系最大的二個因素是：①規(guī)范規(guī)定結(jié)構(gòu)需要承受多大的荷載。②規(guī)范規(guī)定的荷載分項系數(shù)與材料強(qiáng)度分項系數(shù)的大小，前者是計算確定荷載對結(jié)構(gòu)構(gòu)件的作用時，將荷載標(biāo)準(zhǔn)值加以放大的一個系數(shù)，后者是計算確定結(jié)構(gòu)構(gòu)件固有些承載能力時，將構(gòu)件材料的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值加以縮小的一個系數(shù)。這些用量值表示的系數(shù)體現(xiàn)了結(jié)構(gòu)構(gòu)件在給定標(biāo)準(zhǔn)荷載作用下的平安度，在平安系數(shù)設(shè)計辦法(如我國的馬路橋涵結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范)中稱為平安系數(shù)，體現(xiàn)了平安儲備的需要；而在牢靠度設(shè)計辦法(如我國的建造結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范)中稱為分項系數(shù)，體現(xiàn)了一定的名義失效概率或牢靠指標(biāo)。

平安系數(shù)或分項系數(shù)越大，表明平安度越高。馬路橋梁結(jié)構(gòu)的狀況也與房屋建造結(jié)構(gòu)類似，除車載標(biāo)準(zhǔn)外，荷載分項平安系數(shù)與材料強(qiáng)度分項平安系數(shù)均規(guī)定較低。盡管我國設(shè)計規(guī)范所設(shè)定的平安貯備較低，但是某些工程的材料用量反而有高于國外同類工程的，這里的問題主要在于設(shè)計墨守陳規(guī)，在結(jié)構(gòu)計劃、材料選用、分析計算、結(jié)構(gòu)構(gòu)造上缺乏創(chuàng)新。

1.2結(jié)構(gòu)的整體牢固性除了結(jié)構(gòu)構(gòu)件要有足夠承載能力外，結(jié)構(gòu)物還要有整體牢固性。結(jié)構(gòu)的整體牢固性是結(jié)構(gòu)浮現(xiàn)某處的局部破壞不至于導(dǎo)致大范圍延續(xù)破壞崩塌的能力，或者說是結(jié)構(gòu)不應(yīng)浮現(xiàn)與其緣由不相稱的破壞后果。結(jié)構(gòu)的整體牢固性主要依賴結(jié)構(gòu)能有良好的延性和須要的冗余度，用來應(yīng)付地震、爆炸等災(zāi)難荷載或因人為差錯導(dǎo)致的災(zāi)害后果，可以減輕災(zāi)難損失。唐山地震造成的巨大傷亡與當(dāng)?shù)胤课萁Y(jié)構(gòu)缺乏整體牢固性有很大關(guān)系。

1.3結(jié)構(gòu)的耐久平安性我國土建結(jié)構(gòu)的設(shè)計與施工規(guī)范，重點(diǎn)放在各種荷載作用下的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要求，而對環(huán)境因素作用下的耐久性要求則相對考慮較少?；炷两Y(jié)構(gòu)因鋼筋銹蝕或混凝土腐蝕導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)平安事故，其嚴(yán)峻程度已遠(yuǎn)過于因結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力平安水準(zhǔn)設(shè)置偏低所帶來的危害，所以這個問題必需引起分外重視。我國規(guī)范規(guī)定的與耐久性有關(guān)的一些要求，如庇護(hù)鋼筋免遭銹蝕的混凝土庇護(hù)層最小厚度和混凝土的最低強(qiáng)度等級，都顯著低于國外規(guī)范。傷害結(jié)構(gòu)承載力的平安性只是耐久性不足的后果之一；提升結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載能力的平安設(shè)置水準(zhǔn)，在一些狀況下也有利于結(jié)構(gòu)的耐久性與結(jié)構(gòu)使用壽命。

2調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)平安設(shè)置水準(zhǔn)的不同見解

國內(nèi)近幾年來已對建造結(jié)構(gòu)平安度的設(shè)置水準(zhǔn)組織過幾次研究，在如何調(diào)節(jié)的問題上存在較大的看法分歧，這次科技論壇上同樣反映了這些不同的見解：

2.1認(rèn)為我國現(xiàn)行規(guī)范的平安設(shè)置水準(zhǔn)是足夠的，并已為長久實(shí)踐所證實(shí)，而國外就沒有這種閱歷。我國取得的這一勝利閱歷決不能輕易丟掉，在平安度上不能跟著英美的高標(biāo)準(zhǔn)走；平安度高了是鋪張，除個別需調(diào)節(jié)外，總體上不必變動。

2.2認(rèn)為我國規(guī)范的平安度設(shè)置水準(zhǔn)盡管不高，但在全面遵守標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范有關(guān)規(guī)定，即在正常設(shè)計、正常施工和正常使用的“三正?！睏l件下，據(jù)此建成的上百億平米的建造物絕大多數(shù)至今仍在平安使用，表明這些規(guī)范規(guī)定的水準(zhǔn)仍然適用；但是抱負(fù)的“三正?！焙茈y做到，同時為了縮小與先進(jìn)國際標(biāo)準(zhǔn)的差距以及鑒于可持續(xù)進(jìn)展和提升耐久性的需要，在物質(zhì)供給條件業(yè)已改善的市場經(jīng)濟(jì)條件下，結(jié)構(gòu)的平安設(shè)置水準(zhǔn)應(yīng)適當(dāng)提升。這種提升只能適度，由于我國目前尚屬進(jìn)展中國家。

2.3認(rèn)為我國規(guī)范的平安設(shè)置水準(zhǔn)應(yīng)當(dāng)大體與國際水準(zhǔn)臨近，需要大幅度提升。這是因為隨著我國經(jīng)濟(jì)進(jìn)展和生活水平不斷提升，土建工程特殊是重大基礎(chǔ)設(shè)施工程浮現(xiàn)事故所造成的風(fēng)險損失后果將愈益嚴(yán)峻，而為了提升工程平安程度所需要的經(jīng)費(fèi)投入在囫圇工程造價中所占的比重臨在已愈來愈低，材料供給也非常充裕。過去的低平安水準(zhǔn)只是適應(yīng)了以往短缺型方案經(jīng)濟(jì)年月的需要，但決不是沒有風(fēng)險，假如規(guī)范的平安水準(zhǔn)較高，曾經(jīng)發(fā)生過的有的平安事故原來是可以避開的，而規(guī)范的這一缺陷在一定程度上為“三正常”的提法所掩蓋。在建的工程要為未來的現(xiàn)代化社會服務(wù)，平安性上一定要有高標(biāo)準(zhǔn)。

3結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范的概率牢靠度設(shè)計辦法

自1984年國家建委和國家建設(shè)部頒布了建造結(jié)構(gòu)設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)以來，我國的建造結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范已從80年月末期起拋棄了傳統(tǒng)的多平安系數(shù)設(shè)計辦法，從而統(tǒng)一采納以概率理論為基礎(chǔ)的牢靠度設(shè)計辦法。我國規(guī)范的牢靠度設(shè)計辦法是參考國際上的相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)ISO2394并經(jīng)過國內(nèi)科技人員努力后得以實(shí)施的。將牢靠度設(shè)計辦法用于結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范，在國際學(xué)術(shù)界內(nèi)通常被看成是一種進(jìn)展趨勢，但在工程內(nèi)界則存在不同意見。在我國，對于建造結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范中的牢靠度設(shè)計辦法以及企圖將我國各個行業(yè)的各種結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范都用牢靠度辦法統(tǒng)一起來的做法，雖然工程設(shè)計界頗有微詞，但學(xué)術(shù)界持贊成和絕對者是主流，不過仍不時有人對牢靠度辦法用于設(shè)計規(guī)范的適用性提出質(zhì)疑。這次科技論壇上則較為集中地反映了對規(guī)范牢靠度辦法的看法分歧。

對我國規(guī)范的牢靠度設(shè)計辦法持絕對看法的專家認(rèn)為這是重大的科技長進(jìn)，牢靠度辦法對平安度的概率定義要比定值的平安系數(shù)更清楚、更科學(xué)、更合理，固然概率牢靠度設(shè)計辦法本身尚有不少缺陷，有待進(jìn)一步修改完美。持相反看法的人則認(rèn)為，結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范所面對的是類型多樣的復(fù)雜群體，在平安度上需要考慮的不確定性與不確知性十分復(fù)雜，并不是“從統(tǒng)計數(shù)學(xué)觀點(diǎn)動身的概率定