土建結構工程的安全性與耐久性

　　由中國工程院土木水利建筑學部發(fā)起，并會同國j-a全生產(chǎn)監(jiān)督管理局、國家工業(yè)建筑診斷與改造工程技術中心、國家自然科學基金委員會工程與材料學部共同主辦，清華大學結構工程與振動教育部重點實驗室承辦的“土建結構工程的安全性與耐久性”科技論壇，于年月日在清華大學舉行。論壇的宗旨是：分析我國土建結構工程的安全性與耐久性現(xiàn)狀，交流近年來這一領域的研究成果，探討亟待解決的重大問題與應對途徑，并積極提出建議為政府有關部門制定或修訂相關的技術政策或技術標準提供參考依據(jù)，以期土建工程結構的安全性與耐久性能夠更好地適應我國現(xiàn)代化建設的需求，適應我國經(jīng)濟轉型后面向市場經(jīng)濟的需求。
　　會議收到論文報告篇并印發(fā)了文集，有人參加會議，在第一天的大會和第二天的分組會上分別有位和位專家作了報告，另外還安排了半天時間進行_發(fā)言和討論。會議氣氛熱烈，取得了預期的效果，不同觀點之間也進行了較為充分的交流。
　　鑒于這一會議的論壇性質，以下僅就會上提出的一些問題及建議作一歸納，提交與會專家考慮并審議。
　　一、土建結構工程的安全性
　　結構安全性是結構防止破壞倒塌的能力，是結構工程最重要的質量指標。結構工程的安全性主要決定于結構的設計與施工水準，也與結構的正確使用（維護、檢測）有關，而這些又與土建工程法規(guī)和技術標準（規(guī)范、規(guī)程、條例等）的合理設置及運用相關聯(lián)。
　�。覈Y構設計規(guī)范的安全設置水準
　　對結構工程的設計來說，結構的安全性主要體現(xiàn)在結構構件承載能力的安全性
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除了結構構件要有足夠承載能力外，結構物還要有整體牢固性。結構的整體牢固性是結構出現(xiàn)某處的局部破壞不至于導致大范圍連續(xù)破壞倒塌的能力，或者說是結構不應出現(xiàn)與其原因不相稱的破壞后果。結構的整體牢固性主要依靠結構能有良好的延性和必要的冗余度，用來對付地震、爆炸等災害荷載或因人為差錯導致的災難后果，可以減輕災害損失。唐山地震造成的巨大傷亡與當?shù)胤课萁Y構缺乏整體牢固性有很大關系。年石家莊發(fā)生故意破壞的惡性爆炸事件，一棟住宅樓因土炸藥爆炸造成的墻體局部破壞，竟導致整棟樓的連續(xù)倒塌，也是房屋設計牢固性不足的表現(xiàn)。
　　結構的耐久安全性
　　我國土建結構的設計與施工規(guī)范，重點放在各種荷載作用下的結構強度要求，而對環(huán)境因素作用（如干濕、凍融等大氣侵蝕以及工程周圍水、土中_化學介質侵蝕）下的耐久性要求則相對考慮較少�；炷两Y構因鋼筋銹蝕或混凝土腐蝕導致的結構安全事故，其嚴重程度已遠過于因結構構件承載力安全水準設置偏低所帶來的危害，所以這個問題必須引起格外重視。我國規(guī)范規(guī)定的與耐久性有關的一些要求，如保護鋼筋免遭銹蝕的混凝土保護層最小厚度和混凝土的最低強度等級，都顯著低于國外規(guī)范。損害結構承載力的安全性只是耐久性不足的后果之一；提高結構構件承載能力的安全設置水準，在一些情況下也有利于結構的耐久性與結構使用壽命。
　�。{(diào)整結構安全設置水準的不同見解
　　我國結構設計規(guī)范的安全設置水準較低，與我國建國后長期處于短缺經(jīng)濟和計劃_的歷史條件有關。但是，能夠對土建結構取用較低的安全水準并基本滿足了當時的生產(chǎn)與生活需求，而且業(yè)已歷經(jīng)了較長時間的考驗，這是國內(nèi)土建科技人員經(jīng)過巨大努力所取得的重大成就；但是，由于安全儲備較低，抵御意外作用的能力相對不足。如果適當提高安全設置水準將有利于減少事故的發(fā)生頻率和提高工程抗御災害的能力。國內(nèi)發(fā)生的大量工程安全事故，主要是由于管理上的腐敗和不善以及嚴重的人為錯誤所致�，F(xiàn)在提出要重新審視結構的安全設置水準，主要是基于客觀形勢的變化，是由于我們現(xiàn)在從事的基礎設施建設要為今后的現(xiàn)代化奠定基礎，要滿足今后幾十年、上百年內(nèi)人們生產(chǎn)生活水平發(fā)展的需要，有些土建結構如商品房屋則更要滿足市場經(jīng)濟條件下具備商品屬性的需要。國內(nèi)近幾年來已對建筑結構安全度的設置水準組織過幾次討論，在如何調(diào)整的問題上存在較大的意見分歧，這次科技論壇上同樣反映了這些不同的見解：
　　）認為我國現(xiàn)行規(guī)范的安全設置水準是足夠的，并已為長期實踐所證明，而國外就沒有這種經(jīng)驗。我國取得的這一成功經(jīng)驗決不能輕易丟掉，在安全度上不能跟著英美的高標準走；安全度高了是浪費，除個別需調(diào)整外，總體上不必變動。
　�。┱J為我國規(guī)范的安全度設置水準盡管不高，但在全面遵守標準規(guī)范有關規(guī)定，即在正常設計、正常施工和正常使用的“三正�！睏l件下，據(jù)此建成的上百億平米的建筑物絕大多數(shù)至今仍在安全使用，表明這些規(guī)范規(guī)定的水準仍然適用；但是理想的“三正�！焙茈y做到，同時為了縮小與先進國際標準的差距以及鑒于可持續(xù)發(fā)展和提高耐久性的需要，在物質供應條件業(yè)已改善的市場經(jīng)濟條件下，結構的安全設置水準應適當提高。這種提高只能適度，因為我國目前尚屬發(fā)展中國家。
　�。┱J為我國規(guī)范的安全設置水準應該大體與國際水準接近，需要大幅度提高。這是由于隨著我國經(jīng)濟發(fā)展和生活水平不斷提高，土建工程特別是重大基礎設施工程出現(xiàn)事故所造成的風險損失后果將愈益嚴重，而為了提高工程安全程度所需要的經(jīng)費投入在整個工程（特別是建筑工程）造價中所占的比重現(xiàn)在已愈來愈低，材料供應也十分充裕。過去的低安全水準只是適應了以往短缺型計劃經(jīng)濟年代的需要，但決不是沒有風險，如果規(guī)范的安全水準較高，曾經(jīng)發(fā)生過的有些安全事故本來是可以避免的，而規(guī)范的這一缺陷在一定程度上為“三正�！钡奶岱ㄋ谏w。在建的工程要為將來的現(xiàn)代化社會服務，安全性上一定要有高標準。低的安全質量標準在參與將來的國際競爭中也難以被承認，即使結構設計的安全設置水準能夠提高到與發(fā)達國家一樣，由于我們的施工質量總體較差，結構的安全性依然會有差距。
　�、辰Y構設計規(guī)范的概率可靠度設計方法
　　自年國家建委和國家建設部頒布了建筑結構設計統(tǒng)一標準以來，我國的建筑結構設計規(guī)范已從年代末期起拋棄了傳統(tǒng)的多安全系數(shù)設計方法，從而統(tǒng)一采用以概率理論為基礎的可靠度設計方法；其它的工程部門如公路、鐵路、港口、水利的結構設計規(guī)范也正在或計劃作這樣的轉變。我國規(guī)范的可靠度設計方法是參考國際上的相應標準并經(jīng)過國內(nèi)科技人員努力后得以實施的。將可靠度設計方法用于結構設計規(guī)范，在國際學術界內(nèi)通常被看成是一種發(fā)展趨勢，但在工程內(nèi)界則存在不同看法。盡管有了，國外卻鮮有重要或著名的結構設計規(guī)范已直接采用了可靠度設計方法，至今仍采用多安全系數(shù)設計方法或稱荷載抗力系數(shù)法。在我國，對于建筑結構設計規(guī)范中的可靠度設計方法以及企圖將我國各個行業(yè)的各種結構設計規(guī)范都用可靠度方法統(tǒng)一起來的做法，雖然工程設計界頗有微詞，但學術界持贊成和肯定者是主流，不過仍不時有人對可靠度方法用于設計規(guī)范的適用性提出質疑。這次科技論壇上則較為集中地反映了對規(guī)范可靠度方法的意見分歧。
　　對我國規(guī)范的可靠度設計方法持肯定意見的專家認為這是重大的科技進步，可靠度方法對安全度的概率定義要比定值的安全系數(shù) ……（未完，全文共11841字，當前僅顯示2817字，請閱讀下面提示信息。收藏《土建結構工程的安全性與耐久性》）