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摘要：
土木工程結構的有效性包含安全性、耐久性和適用性，提高土木工程結構的有效性，需要從安全性、耐久性和適用性等方面進行努力。要想提高土木工程結構的有效性需要全面掌握土木工程的結構組成以及安全設計要求，并且采用科學的設計和檢測方法，加上合理控制人為因素才能夠確保其有效性的提高。本文對如何提高土木工程結構的有效性進行分析，旨在提高土木工程結構的安全性、有效性和耐久性。
關鍵詞：
土木工程；土木工程結構；有效性
我國是使用混凝土結構最多的國家，混凝土結構也隨之得到廣泛應用和迅速發展。在工業建筑方面，單層和多層廠房已廣泛采用了鋼筋混凝土結構，并且，單層廠房廣泛采用了各種配套定型的全國或地區通用的標準化構件和配件；在居住及公共建筑中，鋼筋混凝土結構的住宅、旅館、影劇院、體育館等大量涌現；在交通工程中，新型鋼筋混凝土結構的鐵路橋、公路橋以及現代繁華城市的鋼筋混凝土立體交叉結構在不斷出現；在水利及港口工程中，鋼筋混凝土被廣泛應用于建造水庫、水壩和碼頭。此外，國防工程及各種特殊結構如儲油罐、倉儲結構、水池、水塔和煙囪等也廣泛應用鋼筋混凝土。近年來鋼筋混凝土高層建筑也得到迅速發展，在我國各地相繼出現了許多高層住宅、辦公樓和賓館酒店等。
1土木工程結構組成
土木工程結構的構成指結構的組成。土木工程結構按主要使用功能來劃分，一般分為地基基礎、地下結構、人防地下室、上部結構。
1．1地基基礎
地基和基礎是兩個不同的概念。地基是指建筑物下方承受建筑物荷載，并保持建筑物穩定的巖土體。地基承載力是指巖土體承受上部荷載的能力，也就是地基的特征值，按每平方米能承受多大的壓力來計算。基礎是建筑構件，它是把上部結構的豎向力傳遞給地基的結構構件?；A的形式由結構的形式不同而設計不同。一般有柱下獨立基礎、端承樁基礎（單樁）、群樁基礎、條形基礎、片筏基礎和箱形基礎。柱下獨立基礎和條形基礎多用于層數不多的多層建筑；端承樁基礎（單樁）和群樁基礎多用于高層或小高層的山地建筑；片筏基礎和箱形基礎多用于地基較軟的土質地區建筑。
1．2地下結構
地下結構一般指地面以下的結構。一般有地下商場、地下車庫、地下倉庫、地鐵、地下火箭或導彈發射場等。一般我們把隧道也劃為地下結構。地下結構的主要構件有頂板、側墻和底板。地下結構的側墻除了承受豎向荷載外，還要承受側面的土壓力，因此，在設計中要考慮土壓力的計算和承受側面土壓力的構件截面。由于在地下，除了結構設計安全外，還要做好排水和防水的措施。
1．3人防地下室
地下室是普遍的建筑形式，高層建筑設計時要求結構的1／15必須堪入地下。因此，高層建筑都應有地下室。在沿海地區，建筑地下室都要求設計成人防地下室，要求在戰時起到防空防核的作用，在平時用于車庫或倉庫，因此，人防地下室起到平戰結合的作用。人防地下室具有特殊的要求和功能，因此它是一種特殊的結構，在設計時有特殊的要求。比如說人防地下室的防空和防核爆炸能力要求為6級，其結構構件設計應該滿足高強度和高防穿透能力要求。在設計過程匯中應該嚴格按照設計規范來進行。設計完善的人防地下室具有防空、防核爆炸沖擊波、防核輻射、防毒和防污染的能力。
1．4上部結構
上部結構一般指人們通常在地面上可以看見的建筑結構，也就是我們能直接看見的建筑物，包括住宅、商業建筑、寫字樓、機關、學校和市政建筑。一般來說，地上建筑都是上部結構。對于一個單體建筑來說，基礎、地下室稱為地下結構，地下室以上的稱為上部結構。土木工程結構的構成是指結構的組合，一般來說，目前多數建筑結構都有基礎、地下室和上部結構。
2對土木工程結構的要求
土木工程結構設計方面主要滿足下列三方面功能要求：（1）安全性。土木工程建筑在正常使用期限內結構的最大承受能力，在一些偶然事件發生后仍能夠確保整體結構的完整性，也就是說遇到一些突發事件，遭受的突然破壞，不至于發生巨大倒塌現象。（2）適用性。適用性指的是結構在正常使用過程中雖然承受一定的載荷但是仍然能夠保持良好的工作性能。比如說結構不會出現嚴重的變形以及影響使用者正常使用的寬大裂縫等。（3）耐久性。一般來說土木工程結構如果能夠得到正常使用和維護就能夠確保自身具有足夠的耐久性。比如鋼筋不出現過度腐蝕、混凝土不出現過分化學腐蝕現象等。
3提高土木工程結構有效性的措施
3．1提高結構設計的安全設置水準
要想提高土木工程結構安全設置水準，需要從兩個方面進行努力：第一要提高土木工程結構的抗災能力；第二提高結構設計載荷標準值以及增加結構構件承載力的安全儲備。對于提高土木工程結構的抗災能力而言，必要要提高土木工程結構的抗震等級，現階段世界范圍內都不能夠對地震災害進行可靠預測，對于人員比較密集的場所土木工程一般采用砌體結構。
3．2完善結構的耐久性設計標準
首先是要明確結構及其構件的設計使用年限，其次要根據不同的劣化機理對環境條件進行細化分類，然后針對不同的設計使用年限和不同劣化機理下的局部環境類別，規定有關材料、結構構造和施工質量控制和質量保證等具體要求。對于混凝土結構來說，為了混凝土結構的耐久性并滿足可持續發展的要求，設計人員需對混凝土材料的性能和施工有更加深人的了解。如碳化引起的鋼筋銹蝕、氯鹽引起的鋼筋銹蝕、混凝土的凍蝕，混凝土的化學腐蝕等問題。除此之外，如果土木工程結構是在嚴酷的環境中使用，其的使用壽命就很難進行準確預測，這就需要在土木工程結構竣工之后測定結構材料的實際性能，并且在土木在嚴酷環境中使用一段時間之后對其受到的惡劣度影響進行測試，之后才能夠大體預測出土木工程結構的耐久性。
3．3擺脫技術規范的認識誤區
規范是為經濟基礎服務的上層建筑。如何使技術規范能夠更好地為社會主義市場經濟條件下的現代化工程建設服務，保證工程結構的安全性和耐久性。對于過去很長一段時間內對技術規范產生的錯誤認識要予以消除，確實屬于技術問題，則不能夠執意執行，要以最新規范作為指導，采用創新方法解決實際問題。同時，規范要求只是最低要求，比如國家規范適合于全國，在安全設置水準等方面提出的最低要求應是全國都能做得到的，而地方法規標準所提出的要求則可高于國家標準。
3．4使用階段的定期檢測
我國目前對于各種建筑物尚無進行定期檢查的規定。參照國外經驗，對建筑物的檢測可分為強制檢測和自愿檢測兩類，公共建筑、公寓式住宅、工業廠房等與公共利益密切相關的建筑，應屬于強制檢測范圍，其他建筑則可由所有人自行決定是否進行檢查。
4總結
總而言之，要想提高土木工程結構的有效性，需要從土木工程結構的安全性、耐久性以及適用性方面進行努力，不斷提高土木工程結構設計安全水準、要對過去的設計技術進行創新，并且要采用科學的方法對土木工程結構的耐久性進行測試，確保土木工程結構能夠滿足安全設計要求。土木工程結構的有效性是建筑行業普遍關注的話題，我國也積極借鑒國外的一些先進技術不斷提高土木工程建設質量，不斷提高土木工程結構的安全性、耐久性和適用性，促進我國建筑行業快速健康發展。
作者：董旭 單位：徐州工業職業技術學院
參考文獻
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