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土建结构安全性设置水准及设计方法

我国结构的系统安全问题十分严重，问题的严重性既体现在认识

上又存在于实际，而对结构的系统安全管理认识不足可能是更深层次

的问题。因此，应认真总结和汲取国内外结构安全管理方面的经验和

教训，逐步改善和提高我国土建结构工程的系统安全管理水平，多方

共建具有中国特色的结构安全管理体系。

1我国结构设计规范的安全设置水准

对结构工程的设计来说，结构的安全性主要体现在结构构件承载

能力的安全性、结构的整体牢固性与结构的耐久性等几个方面。我国

建筑物和桥梁等土建结构的设计规范在这些方面的安全设置水准，总

体上要比国外同类规范低得多。

1.1构件承载能力的安全设置水准与结构构件安全水准关系最大

的二个因素是：①规范规定结构需要承受多大的荷载（荷载标准值）。

②规范规定的荷载分项系数与材料强度分项系数的大小，前者是计算

确定荷载对结构构件的作用时，将荷载标准值加以放大的一个系数，

后者是计算确定结构构件固有的承载能力时，将构件材料的强度标准

值加以缩小的一个系数。这些用量值表示的系数体现了结构构件在给

定标准荷载作用下的安全度，在安全系数设计方法(如我国的公路桥

涵结构设计规范)中称为安全系数，体现了安全储备的需要；而在可靠

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度设计方法(如我国的建筑结构设计规范)中称为分项系数，体现了一

定的名义失效概率或可靠指标。

安全系数或分项系数越大，表明安全度越高。公路桥梁结构的情

况也与房屋建筑结构类似，除车载标准外，荷载分项安全系数（我国

规范对车载取1.4，比国际著名的美国AASHTO规范的1.75约低25%）

与材料强度分项安全系数均规定较低。尽管我国设计规范所设定的安

全贮备较低，但是某些工程的材料用量反而有高于国外同类工程的，

这里的问题主要在于设计墨守陈规，在结构方案、材料选用、分析计

算、结构构造上缺乏创新。

1.2结构的整体牢固性除了结构构件要有足够承载能力外，结构

物还要有整体牢固性。结构的整体牢固性是结构出现某处的局部破坏

不至于导致大范围连续破坏倒塌的能力，或者说是结构不应出现与其

原因不相称的破坏后果。结构的整体牢固性主要依靠结构能有良好的

延性和必要的冗余度，用来对付地震、爆炸等灾害荷载或因人为差错

导致的灾难后果，可以减轻灾害损失。唐山地震造成的巨大伤亡与当

地房屋结构缺乏整体牢固性有很大关系。

1.3结构的耐久安全性我国土建结构的设计与施工规范，重点放

在各种荷载作用下的结构强度要求，而对环境因素作用（如干湿、冻

融等大气侵蚀以及工程周围水、土中有害化学介质侵蚀）下的耐久性

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要求则相对考虑较少。混凝土结构因钢筋锈蚀或混凝土腐蚀导致的结

构安全事故，其严重程度已远过于因结构构件承载力安全水准设置偏

低所带来的危害，所以这个问题必须引起格外重视。我国规范规定的

与耐久性有关的一些要求，如保护钢筋免遭锈蚀的混凝土保护层最小

厚度和混凝土的最低强度等级，都显著低于国外规范。损害结构承载

力的安全性只是耐久性不足的后果之一；提高结构构件承载能力的安

全设置水准，在一些情况下也有利于结构的耐久性与结构使用寿命。

2调整结构安全设置水准的不同见解

国内近几年来已对建筑结构安全度的设置水准组织过几次讨论，

在如何调整的问题上存在较大的意见分歧，这次科技论坛上同样反映

了这些不同的见解：

2.1认为我国现行规范的安全设置水准是足够的，并已为长期实

践所证明，而国外就没有这种经验。我国取得的这一成功经验决不能

轻易丢掉，在安全度上不能跟着英美的高标准走；安全度高了是浪费，

除个别需调整外，总体上不必变动。

2.2认为我国规范的安全度设置水准尽管不高，但在全面遵守标

准规范有关规定，即在正常设计、正常施工和正常使用的“三正常”

条件下，据此建成的上百亿平米的建筑物绝大多数至今仍在安全使用，

表明这些规范规定的水准仍然适用；但是理想的“三正常”很难做到，

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同时为了缩小与先进国际标准的差距以及鉴于可持续发展和提高耐

久性的需要，在物质供应条件业已改善的市场经济条件下，结构的安

全设置水准应适当提高。这种提高只能适度，因为我国目前尚属发展

中国家。

2.3认为我国规范的安全设置水准应该大体与国际水准接