关于混凝土结构安全性的综述

摘　要：混凝土结构的安全性涉及到结构的设计、施工过程等很多方面，主要对近期混凝土安全性设计、评价方法、影响因素和改进措施等方面做了综述。

关键词：混凝土结构　安全性　综述

中图分类号：TU528

文献标识码：A

文章编号：1007-3973（2012）005-007-02

1 结构安全性的定义

结构安全性是指在正常施工和正常使用下混凝土结构及其构件承受可能出现的各种外界作用、并能防止破环、倒塌、保护人员和设备安全的能力，包括在偶然突发事件发生时和发生后，仍能保持必要的整体稳定性的能力。结构安全性是结构工程最重要的质量指标，也是做好建筑结构的安全控制，确保施工和使用时安全度和可靠性要求，确保人民群众生命财产安全，构建社会主义和谐社会时土木工程界科研人员、设计及施工人员需要考虑的最重要的因素之一。

2 结构安全性设计的设计方法

2.1结构构件承载能力安全程度的设计

在进行结构设计时，我们习惯上用结构构件的安全系数来衡量构件的安全性。但是安全系数并不是一成不变的，他随着时间也在不断演变，对应的结构设计方法也在不断变化。从解放初期的容许应力设计方法到1989年开始实施也是现行规范GBJ 10-89颁布的多安全系数极限设计方法。虽然对安全性有了很大程度的提高，但是实际上安全系数只能代表安全性的一个方面或者一个部分，即使仅以构件承载力的安全程度而言，还必须与材料强度标准值的取值大小和荷载标准值及构件承载力与内力分析计算的保守程度合在一起考虑。

2.2 结构的整体牢固性和构造要求

结构的整体牢固性要求局部破坏的情况下，不致于引起大范围的连续倒塌，应能在各种不测事件发生时，能将破坏尽可能局限在最小程度。结构的这种能力主要依靠必要的构造措施以及合理的结构方案来体现，使结构整体具有足够的延性和冗余度。不同结构类型在整体性上有重大差别。同样满足承载力安全度要求的现浇钢筋混凝土结构和钢结构要比砖混结构的安全性好很多。因此，在结构整体设计考虑时，应该设有必要的现浇带，支于墙体的预制板端部有拉结筋与邻跨相互连接以防坠落，虽然这些措施对于安全系数无关，但是它们可以防止整栋楼的彻底倒塌，对结构的整体安全性非常重要。

2.3 结构的耐久性

结构的耐久性设计，也是结构安全性的重要因素之一。耐久性设计主要以非荷载的环境侵蚀作用为对象，考虑的是材料劣化过程的影响。解决混凝土耐久性问题的主要方法是，采用较低水胶比且有矿物掺合料的高性能混凝土。但是施工养护、环境变化等都会影响到结构的耐久性，由于这方面很难量化，因此，需要通过经验的积累来不断解决这一问题。

3 结构安全性的评价方法

结构安全性的检测方法随着新材料、新工艺、新设备、新技术的不断出现，也在不断发展。目前使用中较为突出的有测试混凝土强度的破损法、钻芯法、拔出法、回弹法贯入阻力法和测钉压入法以及超声法，监测混凝土缺陷和钢筋位置的电磁法和放射线法，测试混凝土含水率的电阻法、中子散射法和电容率法，测试混凝土抗渗性的透气法，测试混凝土水泥含量的中子活化法，测试钢筋位置、直径、锈蚀状况的电位法和线性极化法等等。每种 检测方法都有自己对应的方面和自己的特点，我们在对结构安全评估时，应尽可能多的通过不同的方法对其进行评定，并且对于不同的工程具体情况采用不同的方法，最终能达到准确、快捷、安全的要求。

4 影响结构安全性的因素

影响混凝土结构安全性的因素有很多，主要有结构设计技术标准、施工期结构安全的控制、人为因素以及自然灾害等四个方面。

4.1 结构技术标准的影响

我国建国前以及建国初期参照的是苏联的安全系数标准，直到1955年国家建筑工程部才正式颁布了《钢筋混凝土结构设计暂行规范》，此规范提供啊了刚才的设计强度，同时也提高了结构的安全系数。并在1966年和1989年不断提高了这一标准，但是与外国大多数国家相比我国现行的技术标准的安全系数仍然偏低。根据相关资料，我过规范中的动荷载安全系数，比美、英等国家规定低14%～21%；静载安全系数比欧洲低13%，比美、英低17%；在强度安全系数方面，我国规范中规定的钢材强度安全系数比欧洲和美英两国低6%，混凝土强度低15%。因此，按我国规范涉资的柱子的承载力比欧洲低28%，比美英两国低35%，梁板的安全系数比欧洲低18%，比美英两国低24%。为了防止安全隐患的存在，我们应该尽量在经济范围内提高结构安全系数的标准。

4.2 施工期结构安全控制的影响

由于施工过程中建筑结构的材料性能、结构的空间位置以及尺寸的不断变化，其承担的荷载类型、荷载效应和抗力都在不断改变，因此我们必须考虑这一过程对结构安全性的影响。目前的研究主要对荷载、抗力以及结构可靠度的研究。研究发现，由于混凝土中水分的蒸发、施工环境以及企业资质对于不同施工段荷载种类都有较大影响，结构施工期结构荷载的类型随施工过程的递进在不断变化。另外，由于混凝土与钢筋粘结。混凝土时变强度、构件尺寸等等也会对结构构件的抗力有影响。还有，由于施工期结构可靠性分析方法的研究仅仅处于起步阶段，对于其时间相关性不能很好的来预测与利用，因此，对于结构安全也存在着比较大的影响。

4.3 人为因素的影响

虽然荷载作用标准值、材料强度等方面的设计缺陷是结构安全事故的重要原因，但是人为因素在其中也扮演了相当重要的角色。他的发生概率与人员的技术水平、素质、工作环境等许多因素有关。设计人员设计能力差、调查研究不细致、设计参数取值不合理、计算能力差、经验的缺乏都会造成安全事故；还有行政干预，过于追求经济效益、缺乏合理的设计周期也是原因之一；勘测设计的全过程监理不严，流于形式，也是人为差错发生的原因；施工过程中出现的高资质中标、低能力施工、偷工减料等等都为工程质量埋下了重大隐患。因此，为了减少人为因素的影响，在施工过程中一定要对施工方进行调研，并对施工过程要确保监管力度，尽可能防止人为差错。

4.4 突发事故和自然灾害的影响

火灾和爆炸等突发事故可能导致灾难性的后果，为了尽可能降低此类事故造成的人力财力的损失，应在材料选择方面尽可能的多考虑阻燃等方面的因素，把危害降低到最小。同时，自然灾害如地震、泥石流、洪水等等，虽然他们的发生不可抗拒，但是随着科技的进步，结构抗灾能力的提高以及人们对灾害的预测能力和预防能力的提高，这些自然灾害的危害会不断变小。

5 改善混凝土结构安全性的主要方式

5.1 完善结构耐久性设计标准

我国目前实行的设计规范和施工规范对于结构、构件耐久性的考虑不够。对于结构和构件在长期使用时环境作用对材料性能劣化认识不足，因此会出现一些建筑结构在经过一段时间后，结构的安全性大大的降低了，造成了一些事故的发生。因此，对构件耐久性的研究应该不断深入，搞清楚环境对构件的作用具体是怎么样的，这样才能从根本上提高构件的耐久性。

5.2 制定合理的建设工期

科学合理的建设工期也是保证构件安全性的前提和基础。由于一些工程建设中，盲目的追求进度，缺乏合理工期，导致结构安全性和耐久性存在着巨大的隐患。因此，在追求工期时，一定要以科学的态度和思维方法确立合理的建设工期。

5.3 加强结构施工过程和使用过程中的安全检测

为了防止施工方在施工过程中为了节约成本，偷工减料。施工单位资质的审核和过程中的监管是保证结构安全的重要手段。政府和企业要本着对社会和人民负责的态度，认真的履行其职能，施工单位合法施工，监管单位严格监理，把好过程关，才能让人民用的放心。同时，在使用过程中，要注意结构。构件的保养和维修，不能交付用户单位了，施工单位就没有了责任，要形成一个施工单位长期负责的机制。通过有效的安全检测，及时发现问题并解决问题，把事故扼杀在萌芽期，从而达到预防为主的目的。

6 总结

混凝土结构的安全性关系到人民的安居乐业，社会的和谐。因此，从施工的设计、施工的过程以及施工的维修各个方面做好工作，把安全性放在第一位，只有这样我们才能住的安全、住的放心。

参考文献：

[1]　梁兴文,王社良,李晓文,等.混凝土结构设计原理[M].北京:科学出版社,2003.

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[3]　李小朝.施工期钢筋混凝土结构的安全性[J].山西建筑,2010,(27).