蔡茱萸

浙江省天正设计工程有限公司 浙江 杭州 310012

1 引言

随着土木工程的迅猛发展，其在我国整个建筑行业当中占有着越来越重要的地位。而面临着人们对于建筑要求不断提高的情况下，土木工程建设中结构设计的安全性以及经济性问题也逐渐受到相关建筑结构设计人员以及整个建筑行业的关注与重视。对土木工程结构设计的安全性与经济性问题进行一个有效的解决，不但可以提高建筑的安全度，为人们提供一个安全、舒适的居住和活动环境，减少建筑倒塌事故的发生，提高建筑企业的声誉以及形象，还可以为企业节约建筑资金的投入，获得一定的经济效益。但是，如何能够在保证建筑物结构设计安全性的前提下，最大限度地降低建筑造价成本，实现经济效益与社会效益的统一，是土木工程结构设计人员以及整个建筑行业面临着的严峻的考验和棘手的问题。

2 土木工程结构设计中注重安全性与经济性协调的必要性

在土木工程结构设计的进行过程中，要确保建筑具备一定的安全性，即建筑不但要满足人们的各种使用要求，如：美观、实用等，并且还要注重建筑的安全性，要以相关的安全标准作为建筑施工以及保证建筑质量的原则。但是，随着我国经济水平的不断提高，建筑市场逐渐扩大，对于建筑材料的需求也在不断增加，高昂的建筑造价成本使得土木工程结构设计的经济性问题也逐渐在土木工程项目建设当中发挥着主导的作用。根据以往的建筑工程施工经验，假如没有将建筑结构设计的经济性当做一个比较重要的考量标准考虑到土木工程结构设计的过程中，这毋庸置疑会加大设计结果与项目投资限制之间的差距。比如：为了保证建筑结构的可靠性以及安全性，通常会在设计过程中充分发挥到混凝土结构的作用，这就需要有关单位以及建筑设计人员根据实际情况以及相关的设计规范对建筑工程展开相应的设计以及计算工作[1]。然而在实际的建筑结构设计以及建筑施工的过程中，想要使建筑结构的安全性得到提高，就必须得加大对建筑结构设计资金的投入，如选取高价、高质量以及高标准的建筑材料，但是这样一来，建筑结构设计的成本就会有所上升，由此可知土木工程结构设计中安全性与经济性存在着客观上的矛盾。因此，在思考如何通过建筑材料的质量来提高建筑结构设计的安全性时，也需要充分考虑其对于经济性的要求，建筑结构设计人员就需要综合考量建筑材料的选取以及价格，所以就有必要对建筑结构设计的安全性与经济性进行一个有效的协调。

在对土木工程结构设计中经济性进行衡量的时候，要对建筑之间的强度成本两者的比值进行计算，并且要以此作为衡量的主要指标和依据。也就是说，当土木工程结构设计达到了某个建筑强度层次时，需要对在整个设计工作过程中所产生建筑成本数量的消耗进行一个详细、全面的了解与掌握。在相反的另一个方面，当建筑结构设计项目工程被极其有限的经济条件所制约，有关建筑单位或者建筑结构设计人员就需要思考如何在经济条件有限的情况下，使建筑结构设计的安全性得到保证，符合相关的安全规范。在这个时候，就要求对土木工程结构设计中的安全性与经济性进行一个综合的考量，尽量在实际的工程建设工作当中保持两者关系的协调以及统一。比如：在对混凝土结构进行设计的时候，由于会使用到钢筋这种常见的建筑材料，通常会衡量钢筋的经济性，具体采取的方法就是对钢筋的价格和强度之间的比值进行细致的计算，以两者之间的比值作为其具备安全性和经济性的体现。可以通过选择强度较高、密度较低或者是强度较低、密度较高的配筋形式，实现强度和密度之间的互补，来对建筑结构设计的安全性与经济性进行一定的调整，根据具体情况综合考虑可行的设计方案，获得最优的性价比，推动建筑结构设计朝着科学、合理的方向发展[2]。

3 我国土木工程结构设计的现状

土木工程结构的设计是否科学合理，不但会对建筑施工后期的进度产生不良的影响，而且还会直接关系到建筑工程结构的安全性以及经济性问题。因此，在进行土木工程结构设计的过程中，结构设计人员需要充分考虑到可能会对工程结构产生影响的各种因素，并且采取针对性的措施来对建筑结构设计的安全性和经济性进行进一步的加强。但是，目前。我国的土木工程结构设计工作中仍然存在着许多的不足，急需要寻找切实可行的方案来对存在的问题进行解决。

3.1 土木工程结构设计规范性低

与其他国家相比，我国现有的土木工程结构设计标准普遍不高，也存在着设计不规范的问题。比如：在建筑工程的使用年限、土木工程结构的牢固性以及实际的承载力等方面，其针对这些建筑内容制定的标准都低于其他国家，这就会导致我国的整体土木工程建设的质量和水平的不到提高，从而使得房屋建筑倒塌的的现象屡见不鲜，造成安全事故的频发，远远达不到可供人们安全使用的标准。

3.2 土木工程结构设计稳定性差

建筑物的可靠性能与稳定性能往往会受到土木工程质量的影响，换而言之，就是土木工程质量的高低会直接与建筑的安全性相挂钩。尽管这是一个很普遍的意识，但是在后期投入使用的建筑物中仍然会存在局部性的质量问题，影响着人们的使用体验，存在一定的安全隐患。虽然这些局部性的质量问题并不会造成十分严重或者大面积的建筑倒塌事故的发生，对于经济以及人们的生命财产安全产生的影响也几乎是微乎其微的，但是，不可否认的是建筑是一个系统性的整体，只要建筑结构中存在质量问题，就必然会对建筑整体的稳定性造成影响[3]。因此，对于建筑结构设计中存在的稳定性问题以及质量问题，必须要进行严格的把控。

3.3 土木工程结构设计耐久性弱

所谓土木工程结构设计的耐久性，就是指在荷载的作用下，土木工程建筑所表现出来对于荷载作用的接受程度，即耐久性。比如自然环境以及其他各种因素等会对土木工程结构设计的耐久性产生一定的作用和影响，但是现阶段，我国的土木工程建设在进行结构设计的过程中，却缺乏了对这些因素进行充分的考虑，导致建筑结构设计的耐久性较弱，无法满足长期的建筑使用要求。比如：在大多数的建筑工程施工当中，钢筋和混凝土等都被作为建筑所需的主要材料，但是由于我国各地区的自然环境状况大不相同，不同土壤的温度、环境的湿度以及空气中的酸碱程度都会直接影响到钢筋混凝土的使用效果，从而使钢筋混凝土的使用期限大大缩短，这样一来，便会导致整个土木工程结构的耐久性随之减弱。

3.4 土木工程结构设计的抗震性小

面对地质灾害的发生，我国对于建筑结构的性能有了更高的要求，不仅要提高建筑结构的稳定性与牢固性，也要加强土木工程结构设计的抗震能力。但是在实际的土木工程结构设计工作当中，却很难落实提高建筑结构抗震能力的工作。究其原因，有两个方面，第一个是部分结构设计人员仅仅只是一味的追求建筑结构的经济性，为了节约资金的投入，忽视了对建筑结构中承重墙荷载力的实际测试，一旦地震灾害发生，整个建筑物的结构根本就无法抵御地震带来的剧烈震动，出现建筑倒塌以及墙体开裂等现象，严重的甚至会危害到人们的生命财产安全，造成无法挽回的严重后果[4]。

4 提高土木工程结构设计安全性的有效措施

4.1 对相关的规范标准进行完善

随着科学技术的不断进步与发展，越来越多先进的技术被应用到土木工程结构设计工作当中，推动了建筑结构向着安全、规范的方向发展。想要在土木工程结构设计工作中使建筑结构的安全性充分地体现出来，就必须以相关的规范以及标准为设计的依据，让相关的规范、标准始终贯彻到建筑结构设计的整个过程中。因此，目前提高建筑结构设计安全性的当务之急就是要制定相关的规范和标准，并让其在实践当中得到不断地完善与发展，这既是保证建筑工程以较高质量完成的前提，同时也是提高建筑结构设计安全性的有效保障。一方面，需要国家相关部门加快制定关于土木工程结构设计方面的规范以及标准内容，为建筑结构设计安全性的提高提供可靠保证；另一方面，土木工程结构设计人员应该自觉学习相关的设计规范和标准，并将国家或者建筑行业所要求的标准与规范落实到实际设计工作中，确保设计出来的建筑结构具备良好的安全性，满足持久耐用的要求。

4.2 对设计方案进行科学的评估

众所周知，在土木工程结构设计工作中，设计方案是整个建筑设计工程项目的前提和基础，设计方案是否科学合理会对后期建筑结构的安全性、牢固性、稳定性以及耐久性产生直接的影响。因此，在设计方案的开始，要充分考虑到有可能会影响建筑结构的因素，不断对设计方案进行优化提升，最后对于设计方案的定稿，要综合建筑结构的安全性、牢固性、稳定性以及耐久性等方面进行一个科学的评估工作，以此来使建筑结构设计的质量得到一定的保障[5]。在进行评估的具体工作过程中，应该允许有资质的相关机构共同参与设计方案评估，并且要以相关的规范要求以及标准为依据来展开评估工作，再根据评估的结果针对设计方案中仍然存在的问题和不足进行合理的优化与改进，得到一个更加合理、科学的建筑结构设计结果。

4.3 对设计人员的安全意识进行加强

在土木工程结构设计工作当中，设计人员安全意识的高低会对结构设计的安全性产生较大的影响。由于土木工程得到快速的发展，逐渐在我国经济发展中占据重要的地位，其涉及的应用范围也在不断扩大，比如涉及到桥梁、高层建筑、道路等。可见其中较大部分的建筑工程都离不开人们的日常生产和生活，那么一旦建筑结构中存在一定的质量问题，产生安全隐患，便会很大可能地对人们的生命财产安全以及日常生活和生产产生极其严重的威胁。只有提高建筑设计人员的安全意识，遵循安全第一的设计原则，使其充分认识到自身工作的重要性，才能够将足够的安全性意识融合到建筑结构设计工作当中，提高建筑结构的安全性和稳定性。此外，相关企业还应该对建筑结构设计人员进行大量的培训，使他们的专业素养、专业知识水平以及实操作技能得以提高，从而能够在实际的结构设计当中游刃有余地对出现的各种问题进行有效、快速的解决，避免安全隐患的累积。

5 提高土木工程结构设计经济性的有效措施

5.1 合理控制工程设计成本

在充分保证建筑结构设计具备良好安全性的前提下，为了使土木工程结构设计的经济性得到更好的提高，那就需要建筑结构设计人员在进行设计的过程中，做好设计成本的预测工作，建筑工程的设计成本进行严格的把控。开始一项土木工程，就需要进行前其的设计方案招标，对相应的设计部门进行选择，在整个过程中，需要以严格的具体规则作为展开实施招标的依据，确保建筑工程招标工作能够公正、公平、公开进行[6]。对于竞标者的建筑结构设计方案，要兼顾建筑工程结构设计的安全性以及经济性来综合考虑和选择，在选择的过程当中，要秉持择优选取的原则，不能出现假公济私的现象。在建筑结构设计方案兼具安全性以及美观性的同时，对经济成本投入较低的方案进行优先选取，通过这种方法，既能保证建筑结构设计的安全性、稳定性以及耐久性，也能够最大限度地降低了建筑工程的造价，工程设计成本得到合理的控制，使建筑企业获得一定的经济效益。

5.2 加强各部门的沟通合作

土木工程结构设计不单单只是设计部门所要涉及的工作范围，想要产生高质量、高标准的结构设计方案，必须要多个部门进行有效沟通与交流，紧密协调各个部门之间的合作关系，相互配合。在进行土木工程结构设计工作之前，需要对设计的经济性成本加以预测，这就需要与成本预算部门进行充分的配合，根据成本预算计划对建筑结构设计理念加以严格的执行，以此来实现控制建筑结构设计成本的目的，使建筑结构设计的经济性得到体现。

5.3 周全考虑各种影响参数

一些比较复杂的建筑工程项目会给结构设计方面带来一定的困难，因为在进行建筑结构设计的时候，需要对工程项目的各种繁琐的参数进行充分的考虑。由于这部分参数的安全性往往会对土木工程结构的整体质量产生直接的影响，因此在土木工程结构设计工作当中不能忽略这些参数，要对其进行及时的处理，避免出现多个参数数量累积的现象。比如：在进行钢筋混凝土的结构部件设计时，必须要对相关的参数进行综合的考量，比如钢筋混凝土的截面形状、尺寸、用量等，只有对这些参数进行全面、充分、综合、周全的考虑，才能减小设计方案与实际操作之间的差距，从而使土木工程结构设计中的经济性问题得到一定程度上的解决。

6 结束语

总而言之，随着我国土木工程事业的不断发展，注重安全性和经济性两者的协调问题，日益成为人们以及整个建筑行业关注的焦点。此外，人们对于建筑安全性要求的不断升高以及建筑行业对于降低建筑造价的渴望，都一定程度上迫使着有关部门对土木工程结构设计中的安全性和经济性问题进行解决和优化，推动了土木工程技术的产生与发展。