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1、土建结构构工程的的安全性性与耐久久性由中国工工程院土土木水利利建筑学学部发起起，并会会同国家家安全生生产监督督管理局局、国家家工业建建筑诊断断与改造造工程技技术中心心、国家家自然科科学基金金委员会会工程与与材料学学部共同同主办，清清华大学学结构工工程与振振动教育育部重点点实验室室承办的的“土建结结构工程程的安全全性与耐耐久性”科技论论坛，于于20001年11月1718日日在清华华大学举举行。论论坛的宗宗旨是：分析我我国土建建结构工工程的安安全性与与耐久性性现状，交交流近年年来这一一领域的的研究成成果，探探讨亟待待解决的的重大问问题与应应对途径径，并积积极提出出建议为为政府有有关部门门制定或或修
2、订相相关的技技术政策策或技术术标准提提供参考考依据，以以期土建建工程结结构的安安全性与与耐久性性能够更更好地适适应我国国现代化化建设的的需求，适适应我国国经济转转型后面面向市场场经济的的需求。会议收收到论文文报告558篇并并印发了了文集，有有1400人参加加会议，在在第一天天的大会会和第二二天的分分组会上上分别有有17位和和26位专专家作了了报告，另另外还安安排了半半天时间间进行自自由发言言和讨论论。会议议气氛热热烈，取取得了预预期的效效果，不不同观点点之间也也进行了了较为充充分的交交流。鉴于于这一会会议的论论坛性质质，以下下仅就会会上提出出的一些些问题及及建议作作一归纳纳，提交交与会专专家考
3、虑虑并审议议。一、土土建结构构工程的的安全性性结构构安全性性是结构构防止破破坏倒塌塌的能力力，是结结构工程程最重要要的质量量指标。结结构工程程的安全全性主要要决定于于结构的的设计与与施工水水准，也也与结构构的正确确使用（维维护、检检测）有有关，而而这些又又与土建建工程法法规和技技术标准准（规范范、规程程、条例例等）的的合理设设置及运运用相关关联。1我国结结构设计计规范的的安全设设置水准准对结结构工程程的设计计来说，结结构的安安全性主主要体现现在结构构构件承承载能力力的安全全性、结结构的整整体牢固固性与结结构的耐耐久性等等几个方方面。我我国建筑筑物和桥桥梁等土土建结构构的设计计规范在在这些方方面
4、的安安全设置置水准，总总体上要要比国外外同类规规范低得得多。1.1构件件承载能能力的安安全设置置水准与结构构构件安安全水准准关系最最大的二二个因素素是：11）规范范规定结结构需要要承受多多大的荷荷载（荷荷载标准准值），比比如同样样是办公公楼，我我国规范范自19959年年以来均均规定楼楼板承受受的活荷荷载是每每平方米米1500公斤(现已确确定在新新的规范范里将改改回到2200公公斤)，而美美、英则则为2440和2500公斤；2) 规范规规定的荷荷载分项项系数与与材料强强度分项项系数的的大小，前前者是计计算确定定荷载对对结构构构件的作作用时，将将荷载标标准值加加以放大大的一个个系数，后后者是计计算
5、确定定结构构构件固有有的承载载能力时时，将构构件材料料的强度度标准值值加以缩缩小的一一个系数数。这些些用量值值表示的的系数体体现了结结构构件件在给定定标准荷荷载作用用下的安安全度，在在安全系系数设计计方法(如我国国的公路路桥涵结结构设计计规范)中称为为安全系系数，体体现了安安全储备备的需要要；而在在可靠度度设计方方法(如我国国的建筑筑结构设设计规范范)中称为为分项系系数，体体现了一一定的名名义失效效概率或或可靠指指标。安安全系数数或分项项系数越越大，表表明安全全度越高高。我国国建筑结结构设计计规范规规定活荷荷载与恒恒载（如如结构自自重）的的分项系系数分别别为1.4和1.22，而美美国则分分别为
6、11.7和和1.44，英国国1.66和 1.4 ；这样根根据我国国规范设设计办公公楼时，所所依据的的楼层设设计荷载载（荷载载标准值值与荷载载分项系系数的乘乘积）值值大约只只有英美美的522%（考考虑人员员和设施施等活载载）和885%（对对结构自自重等恒恒载），而而设计时时? 菀匀匀范辜芄怀惺惺芎稍氐氐哪芰氩牧牧锨慷确确窒钕凳凳泄兀匆扔拦娣陡陡叱龅?0115%，二二者都使使构件承承载力的的安全水水准下降降。日本本与德国国的设计计规范在在某些方方面比英英美还要要保守些些。一些些发展中中国家的的结构设设计多根根据发达达国家的的规范，就就如我国国解放前前和建国国初期的的结构设设计方法法参照美美国规范范
7、一样。至至于中国国的香港港和台湾湾，至今今仍分别别以英国国和参考考美国规规范为依依据。这这里需要要说明的的是，在在其他建建筑物的的活荷载载标准值值上，与与国外的的差别并并没有象象办公楼楼、公寓寓、宿舍舍中这样样大。不不同材料料、不同同类型的的结构在在安全设设置水准准上与国国际间的的差距并并不相同同，比如如钢结构构的差距距可能相相对小些些。公路桥桥梁结构构的情况况也与房房屋建筑筑结构类类似，除除车载标标准外，荷荷载分项项安全系系数（我我国规范范对车载载取1.4，比比国际著著名的美美国AAASHTTO规范范的1.75约约低255%）与与材料强强度分项项安全系系数均规规定较低低。尽管我我国设计计规范
8、所所设定的的安全贮贮备较低低，但是是某些工工程的材材料用量量反而有有高于国国外同类类工程的的，这里里的问题题主要在在于设计计墨守陈陈规，在在结构方方案、材材料选用用、分析析计算、结结构构造造上缺乏乏创新。1.2 结结构的整整体牢固固性除了结结构构件件要有足足够承载载能力外外，结构构物还要要有整体体牢固性性。结构构的整体体牢固性性是结构构出现某某处的局局部破坏坏不至于于导致大大范围连连续破坏坏倒塌的的能力，或或者说是是结构不不应出现现与其原原因不相相称的破破坏后果果。结构构的整体体牢固性性主要依依靠结构构能有良良好的延延性和必必要的冗冗余度，用用来对付付地震、爆爆炸等灾灾害荷载载或因人人为差错错
9、导致的的灾难后后果，可可以减轻轻灾害损损失。唐唐山地震震造成的的巨大伤伤亡与当当地房屋屋结构缺缺乏整体体牢固性性有很大大关系。2001年石家庄发生故意破坏的恶性爆炸事件，一栋住宅楼因土炸药爆炸造成的墙体局部破坏，竟导致整栋楼的连续倒塌，也是房屋设计牢固性不足的表现。1.3 结结构的耐耐久安全全性我国土土建结构构的设计计与施工工规范，重重点放在在各种荷荷载作用用下的结结构强度度要求，而而对环境境因素作作用（如如干湿、冻冻融等大大气侵蚀蚀以及工工程周围围水、土土中有害害化学介介质侵蚀蚀）下的的耐久性性要求则则相对考考虑较少少。混凝凝土结构构因钢筋筋锈蚀或或混凝土土腐蚀导导致的结结构安全全事故，其其
10、严重程程度已远远过于因因结构构构件承载载力安全全水准设设置偏低低所带来来的危害害，所以以这个问问题必须须引起格格外重视视。我国国规范规规定的与与耐久性性有关的的一些要要求，如如保护钢钢筋免遭遭锈蚀的的混凝土土保护层层最小厚厚度和混混凝土的的最低强强度等级级，都显显著低于于国外规规范。损损害结构构承载力力的安全全性只是是耐久性性不足的的后果之之一；提提高结构构构件承承载能力力的安全全设置水水准，在在一些情情况下也也有利于于结构的的耐久性性与结构构使用寿寿命。2调整结结构安全全设置水水准的不不同见解解我国结结构设计计规范的的安全设设置水准准较低，与与我国建建国后长长期处于于短缺经经济和计计划体制制
11、的历史史条件有有关。但但是，能能够对土土建结构构取用较较低的安安全水准准并基本本满足了了当时的的生产与与生活需需求，而而且业已已历经了了较长时时间的考考验，这这是国内内土建科科技人员员经过巨巨大努力力所取得得的重大大成就；但是，由由于安全全储备较较低，抵抵御意外外作用的的能力相相对不足足。如果果适当提提高安全全设置水水准将有有利于减减少事故故的发生生频率和和提高工工程抗御御灾害的的能力。国国内发生生的大量量工程安安全事故故，主要要是由于于管理上上的腐败败和不善善以及严严重的人人为错误误所致。现现在提出出要重新新审视结结构的安安全设置置水准，主主要是基基于客观观形势的的变化，是是由于我我们现在在
12、从事的的基础设设施建设设要为今今后的现现代化奠奠定基础础，要满满足今后后几十年年、上百百年内人人们生产产生活水水平发展展的需要要，有些些土建结结构如商商品房屋屋则更要要满足市市场经济济条件下下具备商商品属性性的需要要。国内内近几年年来已对对建筑结结构安全全度的设设置水准准组织过过几次讨讨论，在在如何调调整的问问题上存存在较大大的意见见分歧，这这次科技技论坛上上同样反反映了这这些不同同的见解解：1）认为为我国现现行规范范的安全全设置水水准是足足够的，并并已为长长期实践践所证明明，而国国外就没没有这种种经验。我我国取得得的这一一成功经经验决不不能轻易易丢掉，在在安全度度上不能能跟着英英美的高高标准
13、走走；安全全度高了了是浪费费，除个个别需调调整外，总总体上不不必变动动。2）认为为我国规规范的安安全度设设置水准准尽管不不高，但但在全面面遵守标标准规范范有关规规定，即即在正常常设计、正正常施工工和正常常使用的的“三正常常”条件下下，据此此建成的的上百亿亿平米的的建筑物物绝大多多数至今今仍在安安全使用用，表明明这些规规范规定定的水准准仍然适适用；但但是理想想的“三正常常”很难做做到，同同时为了了缩小与与先进国国际标准准的差距距以及鉴鉴于可持持续发展展和提高高耐久性性的需要要，在物物质供应应条件业业已改善善的市场场经济条条件下，结结构的安安全设置置水准应应适当提提高。这这种提高高只能适适度，因因
14、为我国国目前尚尚属发展展中国家家。3）认为为我国规规范的安安全设置置水准应应该大体体与国际际水准接接近，需需要大幅幅度提高高。这是是由于随随着我国国经济发发展和生生活水平平不断提提高，土土建工程程特别是是重大基基础设施施工程出出现事故故所造成成的风险险损失后后果将愈愈益严重重，而为为了提高高工程安安全程度度所需要要的经费费投入在在整个工工程（特特别是建建筑工程程）造价价中所占占的比重重现在已已愈来愈愈低，材材料供应应也十分分充裕。过过去的低低安全水水准只是是适应了了以往短短缺型计计划经济济年代的的需要，但但决不是是没有风风险，如如果规范范的安全全水准较较高，曾曾经发生生过的有有些安全全事故本本
15、来是可可以避免免的，而而规范的的这一缺缺陷在一一定程度度上为“三正常常”的提法法所掩盖盖。在建建的工程程要为将将来的现现代化社社会服务务，安全全性上一一定要有有高标准准。低的的安全质质量标准准在参与与将来的的国际竞竞争中也也难以被被承认，即即使结构构设计的的安全设设置水准准能够提提高到与与发达国国家一样样，由于于我们的的施工质质量总体体较差，结结构的安安全性依依然会有有差距。3、结结构设计计规范的的概率可可靠度设设计方法法自19884年国国家建委委和国家家建设部部颁布了了建筑结结构设计计统一标标准以来来，我国国的建筑筑结构设设计规范范已从880年代代末期起起抛弃了了传统的的多安全全系数设设计方
16、法法，从而而统一采采用以概概率理论论为基础础的可靠靠度设计计方法；其它的的工程部部门如公公路、铁铁路、港港口、水水利的结结构设计计规范也也正在或或计划作作这样的的转变。我我国规范范的可靠靠度设计计方法是是参考国国际上的的相应标标准ISSO23394并并经过国国内科技技人员努努力后得得以实施施的。将将可靠度度设计方方法用于于结构设设计规范范，在国国际学术术界内通通常被看看成是一一种发展展趋势，但但在工程程内界则则存在不不同看法法。尽管管有了IISO223944，国外外却鲜有有重要或或著名的的结构设设计规范范已直接接采用了了可靠度度设计方方法，至至今仍采采用多安安全系数数设计方方法或称称荷载抗抗力系数数法。在在我国，对对于建筑
