土建結(jié)構(gòu)工程的安全性與耐久性

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?? 由中國工程院土木水利建筑學(xué)部發(fā)起，并會(huì)同國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局、國家工業(yè)建筑診斷與改造工程技術(shù)中心、國家自然科學(xué)基金委員會(huì)工程與材料學(xué)部共同主辦，清華大學(xué)結(jié)構(gòu)工程與振動(dòng)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室承辦的“土建結(jié)構(gòu)工程的安全性與耐久性”科技論壇，于2001年11月17~18日在清華大學(xué)舉行。論壇的宗旨是：分析我國土建結(jié)構(gòu)工程的安全性與耐久性現(xiàn)狀，交流近年來這一領(lǐng)域的研究成果，探討亟待解決的重大問題與應(yīng)對(duì)途徑，并積極提出建議為政府有關(guān)部門制定或修訂相關(guān)的技術(shù)政策或技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)提供參考依據(jù)，以期土建工程結(jié)構(gòu)的安全性與耐久性能夠更好地適應(yīng)我國現(xiàn)代化建設(shè)的需求，適應(yīng)我國經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型后面向市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的需求。
??會(huì)議收到論文報(bào)告58篇并印發(fā)了文集，有140人參加會(huì)議，在第一天的大會(huì)和第二天的分組會(huì)上分別有17位和26位專家作了報(bào)告，另外還安排了半天時(shí)間進(jìn)行自由發(fā)言和討論。會(huì)議氣氛熱烈，取得了預(yù)期的效果，不同觀點(diǎn)之間也進(jìn)行了較為充分的交流。
?? 鑒于這一會(huì)議的論壇性質(zhì)，以下僅就會(huì)上提出的一些問題及建議作一歸納，提交與會(huì)專家考慮并審議。
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??一、土建結(jié)構(gòu)工程的安全性
?? 結(jié)構(gòu)安全性是結(jié)構(gòu)防止破壞倒塌的能力，是結(jié)構(gòu)工程最重要的質(zhì)量指標(biāo)。結(jié)構(gòu)工程的安全性主要決定于結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與施工水準(zhǔn)，也與結(jié)構(gòu)的正確使用（維護(hù)、檢測(cè)）有關(guān)，而這些又與土建工程法規(guī)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（規(guī)范、規(guī)程、條例等）的合理設(shè)置及運(yùn)用相關(guān)聯(lián)。
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??1．我國結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的安全設(shè)置水準(zhǔn)
?? 對(duì)結(jié)構(gòu)工程的設(shè)計(jì)來說，結(jié)構(gòu)的安全性主要體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載能力的安全性、結(jié)構(gòu)的整體牢固性與結(jié)構(gòu)的耐久性等幾個(gè)方面。我國建筑物和橋梁等土建結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)規(guī)范在這些方面的安全設(shè)置水準(zhǔn)，總體上要比國外同類規(guī)范低得多。
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??1.1構(gòu)件承載能力的安全設(shè)置水準(zhǔn)
??與結(jié)構(gòu)構(gòu)件安全水準(zhǔn)關(guān)系最大的二個(gè)因素是：1）規(guī)范規(guī)定結(jié)構(gòu)需要承受多大的荷載（荷載標(biāo)準(zhǔn)值），比如同樣是辦公樓，我國規(guī)范自1959年以來均規(guī)定樓板承受的活荷載是每平方米150公斤(現(xiàn)已確定在新的規(guī)范里將改回到200公斤)，而美、英則為240和250公斤；2) 規(guī)范規(guī)定的荷載分項(xiàng)系數(shù)與材料強(qiáng)度分項(xiàng)系數(shù)的大小，前者是計(jì)算確定荷載對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的作用時(shí)，將荷載標(biāo)準(zhǔn)值加以放大的一個(gè)系數(shù)，后者是計(jì)算確定結(jié)構(gòu)構(gòu)件固有的承載能力時(shí)，將構(gòu)件材料的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值加以縮小的一個(gè)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)荷載作用下的安全度，在安全系數(shù)設(shè)計(jì)方法(如我國的公路橋涵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范)中稱為安全系數(shù)，體現(xiàn)了安全儲(chǔ)備的需要；而在可靠度設(shè)計(jì)方法(如我國的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范)中稱為分項(xiàng)系數(shù)，體現(xiàn)了一定的名義失效概率或可靠指標(biāo)。安全系數(shù)或分項(xiàng)系數(shù)越大，表明安全度越高。我國建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定活荷載與恒載（如結(jié)構(gòu)自重）的分項(xiàng)系數(shù)分別為1.4和1.2，而美國則分別為1.7和1.4，英國1.6和 1.4 ；這樣根據(jù)我國規(guī)范設(shè)計(jì)辦公樓時(shí)，所依據(jù)的樓層設(shè)計(jì)荷載（荷載標(biāo)準(zhǔn)值與荷載分項(xiàng)系數(shù)的乘積）值大約只有英美的52%（考慮人員和設(shè)施等活載）和85%（對(duì)結(jié)構(gòu)自重等恒載），而設(shè)計(jì)時(shí)據(jù)以確定構(gòu)件能夠承受荷載的能力（與材料強(qiáng)度分項(xiàng)系數(shù)有關(guān)）卻要比英美規(guī)范高出的10~15%，二者都使構(gòu)件承載力的安全水準(zhǔn)下降。日本與德國的設(shè)計(jì)規(guī)范在某些方面比英美還要保守些。一些發(fā)展中國家的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)多根據(jù)發(fā)達(dá)國家的規(guī)范，就如我國解放前和建國初期的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法參照美國規(guī)范一樣。至于中國的香港和臺(tái)灣，至今仍分別以英國和參考美國規(guī)范為依據(jù)。這里需要說明的是，在其他建筑物的活荷載標(biāo)準(zhǔn)值上，與國外的差別并沒有象辦公樓、公寓、宿舍中這樣大。不同材料、不同類型的結(jié)構(gòu)在安全設(shè)置水準(zhǔn)上與國際間的差距并不相同，比如鋼結(jié)構(gòu)的差距可能相對(duì)小些。