淺析建筑結構設計中的安全問題

【摘要】建筑結構設計的安全性在建筑設計中顯得尤為重要。建筑結構設計的安全性不僅關系著建筑工程的質量，更是衡量建筑結構好壞的標準。建筑設計不合理將直接影響著人們的生命財產(chǎn)安全，而如今建筑結構設計中由于各種因素的存在，導致建筑安全性得不到有效的保障。本文通過對建筑結構設計中影響建筑安全性的因素進行分析，探討提高建筑安全性的建筑結構設計措施，以保障建筑使用的安全性。

【關鍵詞】建筑工程；安全性；結構設計

1 引言

隨著高層建筑房屋不斷的增多，建筑物的整體安全性也得到了更為廣泛的重視，這就為建筑結構設計人員提出了更高的要求。目前，我國各地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展程度還存在較大差異、存在施工平均水平不平衡、建筑材料質量整體水平不均衡等情況。因此，提高建筑結構設計的安全性顯得尤為重要。建筑結構設計不僅要滿足建筑結構功能的要求，還需要滿足結構的安全性。如何使建筑結構設計不僅滿足規(guī)范要求，提高結構的安全性能顯得尤為重要。

2 影響建筑結構中的安全問題

2.1 建筑結構設計的合理性

建筑結構設計的合理性包括：（1）建筑結構設計的布局合理性，有沒有考慮到發(fā)生危險時的應急措施，比如，樓梯、電梯的防火設計與防火裝置的安置是否符合規(guī)范要求；（2）在建筑結構設計中，設計者因為場地的限制或追求美觀設計而忽略了結構安全性能的要求；（3）由于設計人員在設計中沒有明確所需材料的規(guī)格、標號，對施工所用設備沒有明確規(guī)定，而造成的結構安全問題也屢見不鮮。

2.2 建筑結構設計中的抗震性要求

建筑物的抗震設計是結構設計中重點考慮的方面。在結構設計中，設計人員對抗震設計不夠重視，導致建筑物的抗震設計不能夠嚴格按國家的相關設計規(guī)范執(zhí)行，影響建筑抗震的效果，或者由于建筑結構抗震設計沒有考慮地域性，在地震發(fā)生不同的地區(qū)沒有進行合理的分析，導致抗震設計與建筑所在地區(qū)的建筑抗震要求不符，進而影響建筑抗震的效果。

2.3 建筑設計人員的能力和安全意識對結構安全性的影響

建筑設計人員需要有靈活創(chuàng)新的思維，扎實的理論知識基礎，嚴肅認真的工作態(tài)度。每年高校培養(yǎng)的工程設計人員不計其數(shù)，但能真正用于工程實踐的人員是需要經(jīng)過多方實踐才能獨立上崗承擔設計任務。但現(xiàn)階段各類建筑設計公司的廣泛成立，使得設計人員的能力良莠不齊。

2.4 缺乏對建筑結構設計的監(jiān)督與管理

對建筑結構設計的監(jiān)管包括對所使用施工材料的監(jiān)督和檢驗，對使用設備儀器的出廠檢驗和產(chǎn)品質量的監(jiān)督與管理，達不到安全質量的標準。對建筑結構設計過程缺乏監(jiān)管導致設計不合理，且不能及時發(fā)現(xiàn)設計中的問題，而影響建筑結構的安全性。

3 如何提高建筑結構設計的安全性問題

3.1 做好建筑結構的概念設計

建筑結構概念設計一般指不經(jīng)數(shù)值計算，尤其在一些難以作出精確理性分析或在規(guī)范中難以規(guī)定的問題中，依據(jù)整體結構體系與分體系之間的力學關系、結構破壞機理、震害、試驗現(xiàn)象和工程經(jīng)驗所獲得的基本設計原則和設計思想，從整體的角度來確定建筑結構的總體布置和抗震細部措施的宏觀控制，主要考慮結構的穩(wěn)定性和構建的承載力。在初步設計前為所設計的工程項目設想一個概念性的總體方案，使其后的設計、施工都能夠比較順利，避免發(fā)生難以補救的原則性錯誤。使得建筑結構在設計之初便能嚴格的按照各項規(guī)范要求設計，避免盲目的設計。

3.2 重視建筑結構設計的抗震性能

加強建筑抗震設計是建筑結構設計的重要環(huán)節(jié)，也是提高建筑安全性的重要措施。，尤其對于高層建筑結構設計來說，考慮的因素更多樣，除了結構物受外力作用情況復雜外，還需要考慮常規(guī)設計中的豎向荷載、風荷載，強烈地震等的作用影響。為了防止結構在地震中倒塌，特別需要在構造設計上保證結構具有良好的延性，因而要采取行之有效的措施。

3.3 做好建筑結構的計算設計

在一個做好的結構設計方案上，重點選取重要位置對結構進行分析計算。建筑結構計算設計分為結構分析和截面設計。在結構設計過程中對建筑結構進行分析，求解結構在各種受力情況下的構件截面承載力、變形等。設計過程中的結構分析需注意幾點：一是預測的結構控制點是否準確，尤其對一些敏感性因素，對結構分析的影響如何。二是對于結構分析的構造圖是模型，是構造簡圖，它不是完全意義上的建筑構造物，所以所受力的效果并不完全真實等同于實際建造物。對于這些不同之處在設計計算上也要充分重視。

3.4 引進先進的設計技術及設備

引進先進的建筑結構設計技術及設備是提高建筑設計水平，保障建筑安全性的重要手段。針對目前建筑物設計形式的多樣性，開發(fā)符合建筑安全性的設計技術及設計軟件，使其能為建筑結構設計服務。其次，加大對建筑結構設計的資金投入，采用先進的施工技術和設備，實現(xiàn)科學化管理，以保障建筑工程結構設計有先進的技術及設備支撐。第三，需要對工程結構設計人員進行培訓，讓他們及時了解先進的技術方法，能使用先進的技術設備，如：設計人員能掌握先進的工程設計軟件，施工技術人員能及時掌握先進的設備進行施工。保證建筑結構前沿的技術知識能及時應用到工程實際，保障建筑物的整體安全性和穩(wěn)定性。

3.5 遵守結構設計的原則，規(guī)范設計

在建筑工程中建筑結構安全性需要科學、合理化設計，建筑結構的形式多樣性更需要嚴格的設計原則，規(guī)范設計。尤其是高層建筑結構設計形式更呈現(xiàn)復雜化、多樣化的特點，在結構設計上應遵循以下幾個原則。

3.5.1 多重防護原則

當外力沖擊建筑結構時，建筑物的安全性能僅僅依靠單一的安全構件是不能完全起到防御作用的，而需要我們采取多重保護措施加以維護。尤其對于高層建筑物，層高越高對設計要求越嚴格。所以在結構設計時可運用多種計算軟件對同一建筑結構進行驗算比對，起到多重防護的作用。

3.5.2 適度的彈性原則

建筑結構需要有一定的彈性，以防止建筑物的剛度過大而使其變形能力下降。如果遇到地震，結構物自身能量無法釋放，產(chǎn)生的巨大能量很容易讓結構產(chǎn)生破壞。但如果結構體系硬度過軟，結構物的穩(wěn)定性又會變差，影響結構的整體性。因此，結構物需要有一定彈性，以防止外力對其作用而產(chǎn)生的反作用力影響。

3.5.3 建筑結構整體性原則

建筑結構的整體性體現(xiàn)在建筑物的每個系統(tǒng)和構件都是緊密相連的，各個結構和桿件不是獨立存在，它的整體性也不是組成整體的各個梁、板、柱的簡單算術和，它的實質是把各個結構物從全局角度考慮，并研究各個結構物的相關性進行科學的受力分析，合理設計結構物，合理配置受力構件，增加建筑的受力能力，使建筑構件能夠保持整體性。

4 結束語

建筑結構設計的安全性是整個建筑工程的核心，它是工程結構的安全設計是保障建筑物質量安全的首要條件。建筑結構設計的安全性能直接決定建筑質量的高低，如何提高建筑結構安全性能，保證建筑工程結構設計的安全性和合理性，是現(xiàn)階段及以后重點關注的內(nèi)容。同時，提高建筑設計人員的專業(yè)綜合素質，在提升其設計理念的同時，還要增強建筑結構設計人員對建筑物的安全意識，以促進建筑結構設計過程中安全設計理念的運用，保障建筑使用的安全性。

參考文獻：

[1] 張懷國.芻議建筑結構設計安全性問題[J].建筑設計，2014（10）.

[2] 李釗.牛珂.在建筑結構設計中如何提高建筑的安全性[J].建材發(fā)展導向，2014（4）.

[3] 曾昭杰.高偉良. 建筑結構設計的安全性分析[J].城市建設理論研究，2014（15）.

作者簡介：劉偉敏， 研究方向：建筑結構設計、建筑結構安全問題、高層或多層建筑物抗震設計.