摘要：土木工程结构是建筑工程的核心,也是建筑工程设计中的重点和难点,想要确保建筑具有良好的安全性,土木工程结构的安全设计至关重要。工程建设的主要目的是实现经济效益,在土木工程结构设计中,要同时考虑安全性和经济性,从而实现工程安全性和经济性建设的效果。文章针对土木工程结构设计中的安全性与经济性进行分析,为土木工程的结构设计提供参考。
关键词：土木工程,结构设计,安全性,经济性
在新时期环境下，我国建筑工程的建设朝着现代化方向发展，对工程技术的要求也在不断增加，而在建筑工程中，土木工程的结构性直接关系到整体工程的安全性，这就需要做好对土木工程的安全性设计。同时，现阶段节能策略逐渐受到建筑行业的关注，其与建筑工程的经济效益也存在密切关系，如何在保证结构安全基础上实现成本控制，也是现阶段土木工程结构设计中需要重点研究的内容。
1 土木工程结构安全性和经济性设计的必要性
在土木工程的结构设计中，安全性和经济性是设计中的重要环节，它们是确保土木工程结构发挥特性以及具体功能的必要保障。土木工程的结构设计首先需要遵循的就是安全性，这也是所有建筑工程进行结构设计需要执行的最重要的原则，这样才能够确保建筑工程的后期使用具有良好的安全性，确保土木工程的结构安全性设计，为后期建筑工程的各项功能建设和发挥奠定了基础，对后期工程施工提供安全标准的规范与指导，促进工程安全性保障。同时，安全性也是党和国家对工程建设关注的重点，由于近年来我国建筑施工频繁出现安全事故，且建筑结构安全问题也时常发生，这些安全事故的发生对人们的生命和财产造成了很大威胁，对企业经济也产生了巨大的损失，所以就需要以安全为基础，做好对土木工程的结构安全性设计，为企业经济利益以及社会效益的获取提供保障。
2 土木工程结构设计现状
2.1 安全性的设计现状
安全性是土木工程结构设计的首要内容，所有的设计活动都要从安全性出发，但在实际的结构设计中，多方面还存在安全性不足的问题。首先，在结构设计中可能会存在设计方案的不科学或者不合理等情况，进而导致后期结构出现质量和性能问题，这势必对工程结构的安全性造成威胁；其次，土木工程的结构设计涉及大量复杂的内容，往往需要对建筑的各种影响因素进行分析，还要对结构间的受力情况等进行计算，而这期间可能会导致工作出现失误或者漏洞等情况，导致工程结构出现安全隐患；再次，我国现阶段对土木工程并没有进行明确法律和标准的要求，而诸多因素对土木工程的结构产生影响，如气候和地理条件等，这就要求土木工程在结构设计中也存在差异性，而缺乏相应规范标准的依据，就可能导致其出现设计安全性不足的情况。
2.2 经济性的设计现状
在土木工程的结构设计中，还普遍存在经济性方面的不足，由于受到传统设计观念的影响，在设计中往往更加注重安全性和质量性，对节能性并不是很重视，由于节能观念的不足，传统设计势必会导致工程在经济效益方面的不足，而节能设计也是工程结构设计未来需要重点研究的内容。同时，在工程结构的设计中，还存在对工程预算和工程造价缺乏管控的情况，并没有按照工程预算要求开展设计工作，设计中对各个环节的工程造价没有实施动态和明确的控制，这都可能导致最后的工程成本超出预算的情况。
3 土木工程结构设计中的安全性措施
3.1 规范和明确行业标准
随着建设行业的快速发展，土木工程结构的安全性也受到了广泛关注，为了提高土木工程在结构设计中的安全性，逐渐制定了诸多条文和条例，而想要实现对其结构安全性设计，还需要规范和明确行业的标准，为设计人员工作的开展提供依据和约束。在设计中，相关设计人员需要严格按照安全性原则进行设计，依据相应的行业标准实施设计分析，保证结构设计的安全性满足行业标准要求。在施工时，相关单位还要对设计的图纸实施分析，对其中不符合规范和标准要求的设计方案不能开展施工，需要对设计图纸提出疑问和建议，并进行复审和核对。若设计图纸多次违反相关规定且没有有效改正，则可以对相关设计人员提出行业法规制裁，确保行业内具有良好的标准实施约束。
3.2 确保设计良好水平
想要实现对土木工程的结构安全性进行设计，需要设计人员具有良好的设计知识与技能，还要有严谨和清晰的设计思路，通过理论与经验相结合才能够达到安全性设计目的，因此在结构设计中，相关设计人员一定要保证高水平，在每一步环节都做到准确无误。同时，在设计中还要做好对设计文件细节的说明，它是对施工人员工作指导的提示性内容，设计人员要通过简单和准确的表述，特别是对比较复杂的设计，要对其每一环节的设计思路以及操作说明进行表述，保证施工结构满足设计安全性标准。另外，设计中还需要通过科学化和系统化管理对结构设计实施细化，对项目设计的内容进行仔细具体的划分，并分别对设计子项目实施审核，确保设计中没有存在遗漏项目以及计算的内容。
3.3 强化结构安全设计
工程结构的设计是一项综合性和系统性的工程，各个设计环节是相互衔接的，且每个结构间都存在相互的关联。如果某个结构由于施工条件的限制或者外部因素的影响需要进行变更，其不仅会对结构施工的工艺产生影响，还会对结构间的性能产生影响，因此在进行结构设计时，要对结构各个方面因素实施综合分析，通过多方案的思路进行设计，实现柔性设计，尽可能地避免出现工程变更或者尽量降低变更的影响范围。
3.4 做好结构的选型
在土木工程的结构设计中，结构的选型是关键。选型直接对土木工程耐久性以及安全性造成影响，因此一定要做好结构的选型。在对结构的选型中，要按照建筑的模数制实施，在我国所用建筑的基本模数数值是100mm，而建筑物与建筑的部件模化尺寸要和基本的模数呈现倍数关系。同时，土木工程建筑的设计与结构的设计要实现密切结合，设计中要对结构要求进行充分的考虑，平面设计要对变形缝以及抗震概念等进行综合考虑，并在开间与进深的确定中，要对柱网尺寸和主次梁跨度等实施考虑。
4 土木工程结构设计中的经济性措施
4.1 做好对工程管理成本的制约
在结构设计的经济性控制中，工程管理是必要的手段。可以依据公开招标方式选择设计部门，严格按照招标规则实现公平、公正和公开的招标工作，并从安全性以及经济性方面对竞标者设计的方案实施综合考虑，并择优进行选取，这样就能够尽可能选用设计部门最经济性设计的方案，实现对资金的节省和成本的控制。在经济性方面，还可以在招投标中进行设计方案和造价的综合性评估，在项目设计前明确经济性实施限度，并借助专业设计单位进行设计报价，对经济性的指标进行明确，从而对成本实施控制。
4.2 做好标准图的合理选择
在现阶段工程结构的设计中，一般都选择使用标准图的方式实现对工程设计的规范或者降低设计人员的责任。而通过标准图的使用，能够实现对工程量的减少，避免错误的发生，比较适用于中小型的工程结构设计中，对其安全性以及经济性的监控效果也很好，但若把标准图运用在中大型工程中，就会导致费用的增加，这就需要在对中大型工程设计中进行优化处理。因此，在工程结构的设计中要根据实际的情况灵活选用设计思路，对标准图合理进行使用，确保结构设计的经济性。
4.3 积极运用BIM技术
在传统的工程结构设计中，一般采用的是二维绘图软件或者工具进行设计图纸的绘制。随着BIM技术的不断发展，此技术在建筑工程中得到了广泛的运用，对传统中土木工程的设计弊端进行了弥补。借助BIM技术能够进行综合性的系统平台搭建，把工程信息都汇集到平台内，建立三维化、数字化的信息模型。将Sketchup、Fromz、Rhino相关信息向BIM的核心建模内输入，建立工程项目完整性信息模型，使土木工程的各项信息实现统一性和完整性管控，为土木工程的结构智能化设计提供保证，从而实现对设计经济性的控制。同时，由于土木工程的信息量很大，各个项目团队存在很大的信息交流难度，为了确保设计和施工的良好对接以及各个部门间的技术沟通，可以借助BIM技术实现对工程各个信息的宏观调控和动态管理，实现对工程经济性的控制。
结语
综上所述，在土木工程的结构设计中，要重点考虑安全性和经济性，其与工程整体性能和经济效益有着密切的关系，因此需要相关单位充分认识到安全性和经济性设计的重要性，正视其结构设计的现状，并积极采取有效的措施强化设计的安全性和经济性，为土木工程的现代化建设提供保障。
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