混凝土结构安全性问题的探讨

混凝土结构安全性问题的探讨内容提要混凝土结构平安性问题取决与设计、施工及日常的修理等人为因素，以及自然灾难等自然因素。提高结构设计平安设置水准，完善结构耐久性设计标准，加强使用阶段的平安检测等手段是提高混凝土结构平安性的有效途径与方法。关键词：混凝土结构平安性耐久性1绪论混凝土结构的首要功能是承受结构自重和外部荷载(静载和动载)，通常由混凝土和置于其中的钢筋组成。钢筋在混凝土结构中主要承受拉力并给予结构以延性，补偿混凝土抗拉力量低、易开裂和脆断的缺陷；而混凝土主要承受压力并爱护其内部钢筋不至于锈蚀。两者共同作用发挥其结构功能。混凝土结构的平安性就是结构及其构件在外力作用下防止破坏、倒塌，爱护人员和设备不受损伤的力量。一个时期以来，混凝土结构的平安性问题，由于混凝土结构平安质量事故频繁发生倍受社会和政府广泛关注。分析混凝土结构的平安性现状，寻求存在的问题、差距和根源，探究解决的途径、方法和对策，并为修订或制定有关技术政策供应建议，以期混凝土结构的平安。2混凝土结构平安事故及其缘由混凝土结构平安性取决于设计、施工和使用过程中的正常修理和保养，也与工程技术人员和管理人员的技术水平和业务素养相关联。设计、施工取决于工程的法律、法规、规范所规定的平安设置水准，设计平安系数偏低、施工质量差，混凝土结构的承载力量和结构整体坚固性先天不足，为混凝土结构发生平安事故埋下隐患；养护修理不准时结构平安性也得不到保证。在我国，由于设计、施工以及修理保养等缘由造成的平安事故时有发生。此外由于自然灾难造成的平安事故频繁发生，给国家、人民生命财产造成巨大损失。究其缘由主要表现以下几个方面：2.1现行技术标准存在差异，平安系数设置水平偏低根据我国现行结构设计规范所采纳的牢靠度设计方法，结构平安性的牢靠度定义为“规定”荷载作用下的强度保证率，既不反映不同设计规范在荷载标准值上存在很大差异，也不体现结构整体上的差别。而设计规范中的结构牢靠度只是对结构的构件而言，构件的平安性很大程度取决与荷载的取值，设计时平安系数设置水平与荷载系数取值有关。据有关资料，我国规范中的动荷载平安系数比美、英等国家规范低14%～21%，比欧洲规范低7%；静载平安系数比美、英等国低17%，比欧洲低13%；在强度平安系数方面，我国规范的混凝土强度平安系数比欧美低15%，钢材强度平安系数低6%。这样一来按我国规范设计的柱子假设动载和静载比为1：2，由于荷载和材料方面的影响其承载力量较美、英规范设计的柱子的承载力量低35%，较欧洲低28%；梁板的平安系数比美英低24%，比欧洲低18%。2.2设计、施工等人为错误或差错由于设计差错或错误造成的结构平安事故主要由于结构或构件没有足够的承载力量，导致结构开裂和结构坍塌。但绝大多数人为错误或差错并非主观有意和恶意，消失设计差错或错误往往都设计人员素养不高、设计力量差、调查讨论不细致、基础资料不全、设计参数的选取不合理、计算力量差、缺乏设计阅历；其次由于行政干预、掌管意志、缺乏合理的设计周期；再次勘测设计的全过程监理尚未全面绽开，即使有设计监理也是流于形式，把关不严。混凝土结构平安事故相当一部分是由于施工质量差造成的。在我国现行工程项目建设招投标管理体制下，或多或少存在高资质中标，低力量施工的现象，工程层层转包，施工材料以次充好，偷工减料，为工程质量埋下重大隐患。同时由于施工管理水平低下，从业人员素养较低，也是当今我国建筑行业中的一个突出问题，难以准时发觉和有效消退因人为的差错，而最终酿成的平安事故。2.3火灾、爆炸事故火灾和爆炸可能导致灾难性的后果。2001年发生的震动全国的石家庄爆炸，造成整栋房屋全部单元连续倒塌；衡阳113特大火灾事故造成衡阳大厦倒塌和重大人员伤亡。这些都是由于混凝土结构遭火灾后，混凝土的抗压强度和钢筋抗拉强度降低，导致结构的承载力量降低。特殊是爆炸，瞬间巨大冲击力远远超过结构的极限承载力量，造成结构瞬间破坏。2.4自然灾难自然灾难所指的地震、滑坡、泥石流、飓风、洪水等不行抗力的自然现象，一旦发生会造成灾难性的破坏。据调查统计全球自然灾难导致结构倒塌的数量相当惊人，造成的损失不行估量。1976年的唐山7.8级的大地震，80%的建筑物倒塌或遭到毁灭性的破坏；今年夏天的云娜号台风攻击浙江温岭，造成数亿元的经济损失，以及重庆、四川省东部地区特大暴雨，洪水患难造成大量的房屋和交通设施的破坏等等。但是要完全避开自然灾难对结构的破坏是不现实，也是不行能的，也没有必要。但随着经济进展、国力增加、社会财宝的增加和科学技术的进步，增加防患意识，提高对灾难的猜测水平和结构抗灾力量完全必要的，并以此作为改进结构平安质量的重点。2.5缺乏较为完整的法规和标准体系及管理机制在我国工程建设和使用在管理上缺乏立法约束，重视项目建设，轻视使用过程中的日常修理、保养；重视建设资金的投入，忽视保养修理基金设置。在结构的保养修理缺乏强制性措施，一些结构由于保养不准时或长年失修造成结构损伤，最终导致结构破坏。其次，设计、施工、保养及修理技术不配套，过于依靠技术规范的作用，缺乏指南、工法等较为详细详尽的技术标准。再次，规范的错位熟悉与管理，局限于现有的标准、规范，缺乏创新性。随着技术进步，对规范、标准的修订不准时，缺乏与时俱进。3改善混凝土结构平安性的主要方法与途径3.1提高混凝土结构平安系数的设置标准提高结构平安系数的设置标准无疑有利于提高结构平安性，但建设成本增加。合理设置平安系数既有利于提高结构整体坚固性，又能适应目前政府或企业经济承受力量，从客观实际动身，端详平安系数设置标准，着力提高结构抗击突发大事的力量，提高抗震、设防等级，增加结构整体坚固性。对重要部位、重点场所，重点设置平安系数。设计荷载等级和结构、构件的承载力量有必要储备，并结合长远考虑荷载等级和使用功能的可能变化。3.2完善结构耐久性设计标准结构耐久性是指结构、构件所处的各种作用维持使用功能的力量。长期以来，耐久性问题被各国结构工程师非常关注的问题。在我国由于长期处于短缺经济和方案经济历史条件的影响，现行的设计规范和施工规范主要局限于荷载作用下结构、构件的平安性问题，对于结构、构件在长期使用过程中由于环境作用导致材料性能劣化的影响，被置于比较次要或从属地位，主要是对耐久性熟悉不足，环境作用下结构耐久性问题比较简单，存在许多不确定性，不象结构平安性通过加载试验可以确定。而耐久性只有通过猜测、估量。但随着工程实践和工程技术人员的理论讨论，已有可能对耐久性的猜测、估量接近实际。3.3加强施工过程中工程质量的监管工程质量的优劣直接关系到结构的平安性能和耐久性能，加强施工过程中工程质量的监管是有效遏制结构平安事故的重要手段。政府和企业（业主）本着对国家、对社会、对人民负责的态度，仔细履行监管的职能；施工单位要严格根据《中华人民共和国产品质量法》，经得起历史的检验、社会的检验和用户的检验；社会监理要仔细履行监理职责，把好过程关，禁止存在质量隐患的产品投入使用。3.4制定科学合理的项目建设工期科学合理的项目建设工期是保证工程质量的前提和基础，然而在一些详细的项目建设中人为的行政干、预长官意志、盲目追求工期、进度，特殊是一些政绩工程，有大干快上的“大跃进”之风，缺乏合理工期，为结构平安性和耐久性埋下了隐患。而今在科学进展观的指导下，以科学的态度、科学的思维方式、科学的组织行为制定科学合理的建设工期，为结构构件平安性和耐久性制造前提条件。3.5强化使用过程中的平安检测由于结构、构件的平安性与设计、施工和使用过程中的保养、修理相关，也与工程技术人员和管理人员的水平和素养相关联。在我国结构工程施工中技术水平和人员素养相对较差，平安系数的设置较低，质量保证体系和质量保证制度尚不完善，政府的监督职能没有真正发挥，有些项目交付使用时存在质量缺陷，因此有必要加强结构、构件在使用过程中的平安检测。通过有效的平安检测，即时发觉问题，实行整改措施，避开事故的发生，把平安事故的发生率降低到最小限度，从而达到预防为主的目的。要结合结构、构件的使用状况编制平安检测方案，配备检测仪器，支配检测经费，对一些重点的结构、构件要进行强制性检测。3.6提高结构材料的耐久性提高结构材料的耐久性是提高结构、构件使用年限的有效途径。近年来，随着结构耐久性问题的实践和理论讨论，掌握水泥和粗骨料的使用，推广引气混凝土，开发耐锈蚀的钢筋以及海砂混凝土的掌握和利用，乐观推广应用耐久性能高的人工合成的高分子材料，结构耐久性问题得到很大程度的提高。4几点建议4.1结构设计中结构的