我國土木工程結(jié)構(gòu)可靠性研究

白宇祥

（江西銀誠建設(shè)有限公司， 江西 南昌 330025）

0 前言

在我國，土木工程的所包含的范圍十分廣泛，它不僅包括房屋、道路還包括鐵路、橋梁、園林等許多方面。需要保證在有限的資源和時間的前提下，使得整體結(jié)構(gòu)的更加的安全適用與耐久。為了確保土木工程的整體性能，需要格外關(guān)注工程結(jié)構(gòu)的可靠性。伴隨著現(xiàn)在一些新型建筑比如被動式住宅建筑的出現(xiàn)，使得關(guān)于結(jié)構(gòu)可靠性的研究迫在眉睫。

1 制約土木工程結(jié)構(gòu)可靠性的因素

1.1 土木工程結(jié)構(gòu)自身的隨機性特點

每一個建筑都是在特定的時間、特定的地點、特點的條件建造的，因此，每一個建筑可以說是獨一無二的。土木工程的結(jié)構(gòu)也是如此，每一個工程所采用的機械、材料、技術(shù)等有所不同，尤其是建筑所處的環(huán)境的不確定使得每個建筑工程在面對相同的情況時可能產(chǎn)生不同的結(jié)果。用概率學的知識來解釋的話，這種不確定性就稱為隨機性，它是偶然性的一種形式，指的是某一種情況的發(fā)生與否是無法準確預(yù)知的。比如說，在澆筑混凝土時，由于在每次預(yù)制混凝土時，不能完全保證混凝土中水泥與石子的比例嚴格相同，也不能像在實驗室做實驗一樣，將混凝土的攪拌時間、運輸時間控制的精確嚴格在一定范圍當中，所以說，最后的混凝土成品是存在差異性的，因此導致的是，最后建筑而成的不同的建筑成品在遇到相同外界環(huán)境的破壞時，產(chǎn)生的破壞后果是具有隨機性的。相對應(yīng)的，并不是所有的事故產(chǎn)生的原因都能找到其對應(yīng)的原因。因為對于每次外界環(huán)境的劇烈變動對土木結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的影響都不盡相同，每次安全的事故都不能明確查明出其背后的因素，所以說，土木工程結(jié)構(gòu)的隨機性制約著整體結(jié)構(gòu)的可靠性。

1.2 土木工程結(jié)構(gòu)分類的模糊性特點

模糊性指的主要是指一個事物的屬性劃分不明顯而帶來一些歸類判斷的不確定的特點。在土木工程的結(jié)構(gòu)當中，這種模糊性的體現(xiàn)尤為明顯。比如說，雖然建筑施工企業(yè)大多會制定一份安全危險等級評估辨識清單，采用分級控制安全技術(shù)的措施，對基坑支護工程、模板工程、腳手架工程等進行嚴格的安全控制，以達到保證結(jié)構(gòu)安全的目的。然而，對于分項工程的安全與否，并未存在一個十分嚴格的定義，在面對一些臨界問題時，絕大多數(shù)依賴主觀上的判斷。因此可能會由于這種模糊性的存在，而產(chǎn)生相應(yīng)的安全隱患。除了在安全與危險的定義上面存在模糊性的特點，在界定項目是否需要相應(yīng)的安全防火措施也存在這方面的問題。比如說，目前對于超高層建筑的定義就是40層以上、高度大于100米的建筑。而超高層的建筑的防火規(guī)范與防火措施是與普通的高層建筑也是不同的。但是，有些建筑施工單位或者開發(fā)商為了節(jié)省成本，將本來高度為 100米以上的建筑建立為臨界100米且不足100米的建筑，這就巧妙避免了對建筑的防火措施建設(shè)的巨額投入。由于建筑工程結(jié)構(gòu)的模糊性這一特點，很可能導致一些建設(shè)單位或者施工單位鉆空子、偷工減料情況的出現(xiàn)，這大大的降低的土木工程的可靠性。

1.3 土木工程結(jié)構(gòu)相關(guān)理論的不完整性特點

在土木工程領(lǐng)域，知識與理論是不斷的迭代和更新的，這也從一定程度上影響著土木工程結(jié)構(gòu)的可靠性。比如說建筑工程施工技術(shù)水平是隨著當今的認識與研究情況不斷創(chuàng)新的。工程結(jié)構(gòu)的相關(guān)理論，也是需要隨著人們對于建筑環(huán)境與技術(shù)的認知而不斷改善不斷完整的。尤其是隨著現(xiàn)在裝配式建筑、被動式建筑等新型綠色建筑的興起，相關(guān)的研究理論必然會根據(jù)科技的發(fā)展與技術(shù)的進步經(jīng)歷一個從匱乏到完整的過程，相應(yīng)的技術(shù)管理知識也需要進行相關(guān)的補充。土木工程結(jié)構(gòu)相關(guān)理論的不完整是現(xiàn)在整個行業(yè)面臨的一個普遍狀況，它制約著整個行業(yè)的整體發(fā)展，因此要提高結(jié)構(gòu)的可靠性，需要對相關(guān)的理論進行補充和完善。

2 提升土木工程結(jié)構(gòu)可靠性的相應(yīng)措施

2.1 更新理論知識，提高技術(shù)水平

目前，現(xiàn)有的土木工程理論知識已經(jīng)不足以支持整個行業(yè)的飛速發(fā)展，所以，我們需要及時更新現(xiàn)有的知識體系，豐富知識儲備量，向一些發(fā)達國家，尤其是在土木工程領(lǐng)域具有卓越建樹的國家吸取經(jīng)驗，以提高我們國家的技術(shù)水平。比如說，德國在裝配式建筑方面具有十分豐富的經(jīng)驗，他們在裝配式預(yù)制構(gòu)件乃至施工過程當中，都具有獨到的見解，因此，我國在進行相應(yīng)的技術(shù)引進過程中，需要聘請相關(guān)的領(lǐng)域的技術(shù)專家來對我國的建筑從業(yè)人員進行教育與培養(yǎng)工作，以提高我國目前的技術(shù)水平。此外，我國應(yīng)該建立相應(yīng)的研究中心，設(shè)立相關(guān)的基金以鼓勵國內(nèi)現(xiàn)有的技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用。與此同時，也應(yīng)該對相關(guān)的從業(yè)人員進行物質(zhì)或者精神上的鼓勵，設(shè)立相關(guān)的獎項，以減輕他們生活上的后顧之憂，專心從事于建筑科技與土木工程結(jié)構(gòu)相關(guān)的研發(fā)。在高校或者研究所，應(yīng)該更新實驗室設(shè)備以及數(shù)據(jù)庫資源，并設(shè)立專項資金支持對外交流工作。只有采取了相關(guān)的措施方法，才能在催生出源源不斷的專利技術(shù)，使我國目前的理論知識儲備量大幅度提升。

2.2 規(guī)范設(shè)計標準，建立完善體制

目前土木工程結(jié)構(gòu)的模糊性與隨機性是制約整個結(jié)構(gòu)可靠性的一大難點。為了更好的實現(xiàn)結(jié)構(gòu)的可靠性，確保建筑工程的安全、適用與耐久，需要針對這兩點提出針對性的解決措施。為此，需要規(guī)范設(shè)計標準并建立完善的體系。比如說在建筑施工過程當中，雖然由于不確定性的存在，使得土木結(jié)構(gòu)在應(yīng)對不同的環(huán)境過程中會產(chǎn)生各式各樣的差異，但是我們可以制定相應(yīng)的規(guī)范去盡可能的縮小這種差異。比如說在混凝土的配比以及攪拌方面，可以制定相關(guān)的標準與準則，使?jié)仓幕炷脸善焚|(zhì)量保持較高的水平，進而提升風險防范能力。此外，在建筑的設(shè)計階段、建設(shè)階段、竣工驗收階段，應(yīng)該借鑒國外的經(jīng)驗，建立嚴格的標準體系。并且在項目監(jiān)管過程中，應(yīng)該本著嚴格保證工程可靠度的原則，重點檢查那些處于模糊臨界狀態(tài)的項目，盡量避免不確定狀態(tài)的發(fā)生，確保萬無一失。

2.3 加強監(jiān)管與教育，增強主觀能動性

目前越來越多的工程事故的原因不是出在技術(shù)上面，而是出在了人身上。由于建設(shè)單位對于成本的過度控制或者施工單位的疏忽大意導致對工程的質(zhì)量安全意識落實不到位，而引起越來越多的事故。因此，增強安全意識，加強監(jiān)管與教育已經(jīng)成為確保結(jié)構(gòu)可靠性必不可少的一大方面。在整個行業(yè)當中應(yīng)該建立相關(guān)的體制，加強對質(zhì)量的監(jiān)管，并明確各個崗位的職責與任務(wù)，建立合理的獎懲機制，形成良好的風氣。只有將相關(guān)的宣傳與教育嚴格落實，才能盡可能的避免此類問題的出現(xiàn)，保證工程結(jié)構(gòu)的可靠性的進一步提升。

3 結(jié)語

提升土木工程結(jié)構(gòu)的可靠性，需要明白結(jié)構(gòu)的隨機性、不確定性乃至相關(guān)理論的不完整性的含義。在此基礎(chǔ)上，應(yīng)該提升相關(guān)技術(shù)水平、豐富知識儲備、建立完善的標準體系、加強監(jiān)管與教育。由于我國目前在相應(yīng)的領(lǐng)域的投入與研究相較于其他發(fā)達國家而言較為不足，所以，從根本上來說，我國還需要加強對相關(guān)領(lǐng)域的重視程度。只有對建筑與土木的重視程度提升了，土木工程的可靠性才能實現(xiàn)相應(yīng)的增強，我國的土木工程領(lǐng)域才能盡快實現(xiàn)跨越式的發(fā)展。