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摘要：
土木工程结构的有效性包含安全性、耐久性和适用性，提高土木工程结构的有效性，需要从安全性、耐久性和适用性等方面进行努力。要想提高土木工程结构的有效性需要全面掌握土木工程的结构组成以及安全设计要求，并且采用科学的设计和检测方法，加上合理控制人为因素才能够确保其有效性的提高。本文对如何提高土木工程结构的有效性进行分析，旨在提高土木工程结构的安全性、有效性和耐久性。
关键词：
土木工程；土木工程结构；有效性
我国是使用混凝土结构最多的国家，混凝土结构也随之得到广泛应用和迅速发展。在工业建筑方面，单层和多层厂房已广泛采用了钢筋混凝土结构，并且，单层厂房广泛采用了各种配套定型的全国或地区通用的标准化构件和配件；在居住及公共建筑中，钢筋混凝土结构的住宅、旅馆、影剧院、体育馆等大量涌现；在交通工程中，新型钢筋混凝土结构的铁路桥、公路桥以及现代繁华城市的钢筋混凝土立体交叉结构在不断出现；在水利及港口工程中，钢筋混凝土被广泛应用于建造水库、水坝和码头。此外，国防工程及各种特殊结构如储油罐、仓储结构、水池、水塔和烟囱等也广泛应用钢筋混凝土。近年来钢筋混凝土高层建筑也得到迅速发展，在我国各地相继出现了许多高层住宅、办公楼和宾馆酒店等。
1土木工程结构组成
土木工程结构的构成指结构的组成。土木工程结构按主要使用功能来划分，一般分为地基基础、地下结构、人防地下室、上部结构。
1．1地基基础
地基和基础是两个不同的概念。地基是指建筑物下方承受建筑物荷载，并保持建筑物稳定的岩土体。地基承载力是指岩土体承受上部荷载的能力，也就是地基的特征值，按每平方米能承受多大的压力来计算。基础是建筑构件，它是把上部结构的竖向力传递给地基的结构构件。基础的形式由结构的形式不同而设计不同。一般有柱下独立基础、端承桩基础（单桩）、群桩基础、条形基础、片筏基础和箱形基础。柱下独立基础和条形基础多用于层数不多的多层建筑；端承桩基础（单桩）和群桩基础多用于高层或小高层的山地建筑；片筏基础和箱形基础多用于地基较软的土质地区建筑。
1．2地下结构
地下结构一般指地面以下的结构。一般有地下商场、地下车库、地下仓库、地铁、地下火箭或导弹发射场等。一般我们把隧道也划为地下结构。地下结构的主要构件有顶板、侧墙和底板。地下结构的侧墙除了承受竖向荷载外，还要承受侧面的土压力，因此，在设计中要考虑土压力的计算和承受侧面土压力的构件截面。由于在地下，除了结构设计安全外，还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，高层建筑设计时要求结构的1／15必须堪入地下。因此，高层建筑都应有地下室。在沿海地区，建筑地下室都要求设计成人防地下室，要求在战时起到防空防核的作用，在平时用于车库或仓库，因此，人防地下室起到平战结合的作用。人防地下室具有特殊的要求和功能，因此它是一种特殊的结构，在设计时有特殊的要求。比如说人防地下室的防空和防核爆炸能力要求为6级，其结构构件设计应该满足高强度和高防穿透能力要求。在设计过程汇中应该严格按照设计规范来进行。设计完善的人防地下室具有防空、防核爆炸冲击波、防核辐射、防毒和防污染的能力。
1．4上部结构
上部结构一般指人们通常在地面上可以看见的建筑结构，也就是我们能直接看见的建筑物，包括住宅、商业建筑、写字楼、机关、学校和市政建筑。一般来说，地上建筑都是上部结构。对于一个单体建筑来说，基础、地下室称为地下结构，地下室以上的称为上部结构。土木工程结构的构成是指结构的组合，一般来说，目前多数建筑结构都有基础、地下室和上部结构。
2对土木工程结构的要求
土木工程结构设计方面主要满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内结构的最大承受能力，在一些偶然事件发生后仍能够确保整体结构的完整性，也就是说遇到一些突发事件，遭受的突然破坏，不至于发生巨大倒塌现象。（2）适用性。适用性指的是结构在正常使用过程中虽然承受一定的载荷但是仍然能够保持良好的工作性能。比如说结构不会出现严重的变形以及影响使用者正常使用的宽大裂缝等。（3）耐久性。一般来说土木工程结构如果能够得到正常使用和维护就能够确保自身具有足够的耐久性。比如钢筋不出现过度腐蚀、混凝土不出现过分化学腐蚀现象等。
3提高土木工程结构有效性的措施
3．1提高结构设计的安全设置水准
要想提高土木工程结构安全设置水准，需要从两个方面进行努力：第一要提高土木工程结构的抗灾能力；第二提高结构设计载荷标准值以及增加结构构件承载力的安全储备。对于提高土木工程结构的抗灾能力而言，必要要提高土木工程结构的抗震等级，现阶段世界范围内都不能够对地震灾害进行可靠预测，对于人员比较密集的场所土木工程一般采用砌体结构。
3．2完善结构的耐久性设计标准
首先是要明确结构及其构件的设计使用年限，其次要根据不同的劣化机理对环境条件进行细化分类，然后针对不同的设计使用年限和不同劣化机理下的局部环境类别，规定有关材料、结构构造和施工质量控制和质量保证等具体要求。对于混凝土结构来说，为了混凝土结构的耐久性并满足可持续发展的要求，设计人员需对混凝土材料的性能和施工有更加深人的了解。如碳化引起的钢筋锈蚀、氯盐引起的钢筋锈蚀、混凝土的冻蚀，混凝土的化学腐蚀等问题。除此之外，如果土木工程结构是在严酷的环境中使用，其的使用寿命就很难进行准确预测，这就需要在土木工程结构竣工之后测定结构材料的实际性能，并且在土木在严酷环境中使用一段时间之后对其受到的恶劣度影响进行测试，之后才能够大体预测出土木工程结构的耐久性。
3．3摆脱技术规范的认识误区
规范是为经济基础服务的上层建筑。如何使技术规范能够更好地为社会主义市场经济条件下的现代化工程建设服务，保证工程结构的安全性和耐久性。对于过去很长一段时间内对技术规范产生的错误认识要予以消除，确实属于技术问题，则不能够执意执行，要以最新规范作为指导，采用创新方法解决实际问题。同时，规范要求只是最低要求，比如国家规范适合于全国，在安全设置水准等方面提出的最低要求应是全国都能做得到的，而地方法规标准所提出的要求则可高于国家标准。
3．4使用阶段的定期检测
我国目前对于各种建筑物尚无进行定期检查的规定。参照国外经验，对建筑物的检测可分为强制检测和自愿检测两类，公共建筑、公寓式住宅、工业厂房等与公共利益密切相关的建筑，应属于强制检测范围，其他建筑则可由所有人自行决定是否进行检查。
4总结
总而言之，要想提高土木工程结构的有效性，需要从土木工程结构的安全性、耐久性以及适用性方面进行努力，不断提高土木工程结构设计安全水准、要对过去的设计技术进行创新，并且要采用科学的方法对土木工程结构的耐久性进行测试，确保土木工程结构能够满足安全设计要求。土木工程结构的有效性是建筑行业普遍关注的话题，我国也积极借鉴国外的一些先进技术不断提高土木工程建设质量，不断提高土木工程结构的安全性、耐久性和适用性，促进我国建筑行业快速健康发展。
作者：董旭 单位：徐州工业职业技术学院
参考文献
［1］刘雯，张贤斌．土木工程施工中钢结构的应用解析［J］．中国建材科技，2015（02）：10－12．
［2］张丽兰．浅议土木工程结构可靠性的研究进展［J］．商，2015（05）：20－2
