建筑工程鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)安全設(shè)計分析

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的安全性就是結(jié)構(gòu)及其構(gòu)件在外力作用下防止破壞、倒塌，保護人員和設(shè)備不受損傷的能力。一個時期以來，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的安全性問題，由于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)安全質(zhì)量事故頻繁發(fā)生倍受社會和政府廣泛關(guān)注。本文旨在分析鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的安全性現(xiàn)狀，尋求存在的問題、差距和根源，探索解決的途徑、方法和對策，并為修訂或制定有關(guān)技術(shù)政策提供建議，以期鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的安全。

一、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)安全事故及其原因

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)安全性取決于設(shè)計、施工和使用過程中的正常維修和保養(yǎng)，也與工程技術(shù)人員和管理人員的技術(shù)水平和業(yè)務素質(zhì)相關(guān)聯(lián)。設(shè)計、施工取決于工程的法律、法規(guī)、規(guī)范所規(guī)定的安全設(shè)置水準，設(shè)計安全系數(shù)偏低、施工質(zhì)量差，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的承載能力和結(jié)構(gòu)整體牢固性先天不足，為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)生安全事故埋下隱患；養(yǎng)護維修不及時結(jié)構(gòu)安全性也得不到保證。

在我國，由于設(shè)計、施工以及維修保養(yǎng)等原因造成的安全事故時有發(fā)生。此外由于自然災害造成的安全事故頻繁發(fā)生，給國家、人民生命財產(chǎn)造成巨大損失。究其原因主要表現(xiàn)以下幾個方面：

1．現(xiàn)行技術(shù)標準存在差異，安全系數(shù)設(shè)置水平偏低

按照我國現(xiàn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范所采用的可靠度設(shè)計方法，結(jié)構(gòu)安全性的可靠度定義為“規(guī)定”荷載作用下的強度保證率，既不反映不同設(shè)計規(guī)范在荷載標準值上存在很大差異，也不體現(xiàn)結(jié)構(gòu)整體上的差別。而設(shè)計規(guī)范中的結(jié)構(gòu)可靠度只是對結(jié)構(gòu)的構(gòu)件而言，構(gòu)件的安全性很大程度取決與荷載的取值，設(shè)計時安全系數(shù)設(shè)置水平與荷載系數(shù)取值有關(guān)。據(jù)有關(guān)資料，我國規(guī)范中的動荷載安全系數(shù)比美、英等國家規(guī)范低14%～21%，比歐洲規(guī)范低7%；靜載安全系數(shù)比美、英等國低17%，比歐洲低13%；在強度安全系數(shù)方面，我國規(guī)范的鋼筋混凝土強度安全系數(shù)比歐美低15%，鋼材強度安全系數(shù)低6%。這樣一來按我國規(guī)范設(shè)計的柱子假設(shè)動載和靜載比為1：2，由于荷載和材料方面的影響其承載能力較美、英規(guī)范設(shè)計的柱子的承載能力低35%，較歐洲低28%；梁板的安全系數(shù)比美英低24%，比歐洲低18%。

2．設(shè)計、施工等人為錯誤或差錯

由于設(shè)計差錯或錯誤造成的結(jié)構(gòu)安全事故主要因為結(jié)構(gòu)或構(gòu)件沒有足夠的承載能力，導致結(jié)構(gòu)開裂和結(jié)構(gòu)坍塌。但絕大多數(shù)人為錯誤或差錯并非主觀故意和惡意，出現(xiàn)設(shè)計差錯或錯誤往往都設(shè)計人員素質(zhì)不高、設(shè)計能力差、調(diào)查研究不細致、基礎(chǔ)資料不全、設(shè)計參數(shù)的選取不合理、計算能力差、缺乏設(shè)計經(jīng)驗；其次由于行政干預、掌管意志、缺乏合理的設(shè)計周期；再次勘測設(shè)計的全過程監(jiān)理尚未全面展開，即使有設(shè)計監(jiān)理也是流于形式，把關(guān)不嚴。

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)安全事故相當一部分是由于施工質(zhì)量差造成的。在我國現(xiàn)行工程項目建設(shè)招投標管理體制下，或多或少存在高資質(zhì)中標，低能力施工的現(xiàn)象，工程層層轉(zhuǎn)包，施工材料以次充好，偷工減料，為工程質(zhì)量埋下重大隱患。同時由于施工管理水平低下，從業(yè)人員素質(zhì)較低，也是當今我國建筑行業(yè)中的一個突出問題，難以及時發(fā)現(xiàn)和有效消除因人為的差錯，而最終釀成的安全事故。

3．火災、爆炸事故

火災和爆炸可能導致災難性的后果。2001年發(fā)生的震驚全國的石家莊爆炸，造成整棟房屋所有單元連續(xù)倒塌；衡陽113特大火災事故造成衡陽大廈倒塌和重大人員傷亡。這些都是由于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)遭火災后，鋼筋混凝土的抗壓強度和鋼筋抗拉強度降低，導致結(jié)構(gòu)的承載能力降低。特別是爆炸，瞬間巨大沖擊力遠遠超過結(jié)構(gòu)的極限承載能力，造成結(jié)構(gòu)瞬間破壞。

4．自然災害

自然災害所指的地震、滑坡、泥石流、颶風、洪水等不可抗力的自然現(xiàn)象，一旦發(fā)生會造成災難性的破壞。據(jù)調(diào)查統(tǒng)計全球自然災害導致結(jié)構(gòu)倒塌的數(shù)量相當驚人，造成的損失不可估量。1976年的唐山7.8級的大地震，80%的建筑物倒塌或遭到毀滅性的破壞；今年四川汶川大地震，當?shù)亟ㄖ锏顾遣挥嬈鋽?shù)，為我們敲響了警鐘。

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