在建筑結構設計中提高建筑安全性的幾點思考

王 瑋

(山西中創建筑設計有限公司，山西 太原 030027)

安全性一直是建筑領域高度關注的重要內容。為實現這一目標，建筑結構設計發揮著十分重要的作用。現階段，我國建筑結構設計水平得到了極大的提升，不管是技術手段應用還是設計流程優化，均成果斐然。當然了，我們也不能忽視了建筑結構設計發展過程中存在的諸多問題，如若不然，勢必制約建筑工程整體質量水平和安全性目標的實現。因此不斷優化建筑結構設計，確保建筑結構設計的安全性乃是建筑設計人員亟待解決的重要課題。

1 建筑結構設計安全性概述

所謂建筑結構的安全性乃是指建筑結構受到外界作用力之下，對于開裂以及坍塌等的抵抗能力。建筑結構的安全性一直以來都是建筑領域的共識，也是相關工作人員不斷去突破和攻關的重要課題。總體而言，建筑結構能否確保安全取決于建筑結構的合理性。因此我國制定了一系列的規范標準來對建筑結構設計進行規范，在具體設計過程中，應嚴格遵循國家規定的相關規范，同時結合工程項目的實際情況來優化設計方案。此外，還應該認識到，建筑結構設計的專業性較強，設計過程也較為復雜，設計中更需要運用到龐大的數據資料，運算過程也十分復雜，這就要求設計人員必須有與之匹配的專業技能水準。

2 建筑結構設計中的安全問題

2.1 規范性不夠

建筑結構安全性的首要影響因素在于建筑過程中的規范性問題，縱然國家一再要求必須嚴格依據規范開展建筑結構設計工作。然就現實情況來看，規范性問題依然存在且較為突出。主要表現在設計階段與施工階段。設計工作人員往往由于對規范的不熟悉或者是方案本身有缺陷而導致標準化程度低，最終使得整個項目出現或多或少的安全問題或隱患；而施工階段中不可控因素就又相對的更多一些了，比如施工技術人員的專業水平低，工人的不規范施工，天氣氣候的不規律變化等等因素。

2.2 耐久性設計薄弱

外露構件比較多也是建筑物的特別性之一，這些外露構件長期受到外界自然氣候的侵擾，尤其是溫度和濕度的影響更甚。同時一些自然災害和意外事故等不可控因素也時常侵蝕著這些外露構件，也對其安全性提出了更高的考驗。此外，建筑物在后續的使用過程中，未能規范的開展日常養護工作，因此會出現建筑材料老化，受力構件材料強度降低，過早出現承載力不足的現象，這些因素都會導致建筑物受到過早損害，不利于其使用年限的延長。之所以出現上述現象，源自于建筑物耐久性設計方面存在問題，致使建筑物不能夠長期承受過多的荷載，最終導致建筑物的安全性不達標。

2.3 抗震性能不足

我國是一個地震多發國家，建筑物的抗震設計也是建筑結構設計中的重要內容，也是確保建筑物安全目標實現的重要因素。換言之，抗震性乃是建筑物安全性的具體表現形式之一。導致建筑物抗震性能不足的原因是多方面的，其中最直接的則是工程項目的施工材料選取，因施工材料的有效截面直接影響到建筑物的最終抗震效果。此外，建筑結構設計不到位，系統性不足等因素均會影響到建筑物的最終抗震效果，直接降低了建筑物的抗震效果。

3 建筑結構設計安全性對策分析

3.1 加強前期勘察工作

建筑結構設計之時應基于詳盡科學的前期勘察的基礎上，這既是對建筑安全性設計的重要保障，同時也是建筑結構相關設計的重要前提。只有這樣，才能夠全面保障建筑工程的各方面設計質量。在進行建筑安全性設計時，應綜合考慮地質條件、氣候條件和自然災害等多方面因素，并詳細了解測量點的具體布置、鉆探孔的具體深度和測量設備的精準度等等，待每一項工作都規范展開，且全面到位后才能確保整個建筑物的安全性。

3.2 嚴格按國家規定進行建筑設計

建筑結構設計在近年來備受關注，國家也出臺了大大小小一系列的規范標準來予以規范。規范應具備極強的執行性，同時還應該適應社會發展現狀，真正做到與時俱進。在具體設計工作中，要求建筑設計人員嚴格遵循規定開展設計工作，一旦出現違反規定情況應及時向政府報備反映，避免慘烈事件的發生。同時對于不遵循國家規定的設計人員，還應該向上級單位舉報，及時清除出設計團隊，避免設計質量不達標的建筑產品，進而引發安全事故。

3.3 加強抗震性設計

抗震性一直是建筑領域高度關注的問題，一旦建筑物的抗震效果不佳，勢必危及到人們的生命財產安全。因此抗震性設計也是建筑結構設計中的重要內容，直接關系到建筑物的使用壽命。

3.3.1因地制宜，選擇合適的建筑場地

1)場地應選在對抗震有利的地段，同時也要滿足建筑抗震設計規范中第3.3章規定，如果確實無法避開對抗震不利的地段，則要采用有效的措施來加強地基的抗震性能。

2)應結合設計區域的密度和硬實程度等相關監測數據，綜合建筑物所在區域的水文地質狀況，結合當地經驗來切實提升建筑結構的穩定性，防止地震發生時導致的建筑物地基開裂現象。

3)建筑結構抗震設計過程中，還應該收集整理當前建筑區域內的地震記錄數據，以防止在地震斷裂帶的范圍內從事建筑物施工。此外，還應該處理好軟土地基，可以運用置換或者硬化等措施來處置軟土地基，避免建筑物后續出現塌陷現象。

3.3.2慎重選擇建筑結構體系

抗震結構體系的合理選擇也是提升建筑物抗震性的重要因素。一個科學合理的建筑結構體系也是確保建筑物完整性和安全性的重要前提。具體設計時應關注以下要點：

1)科學測量建筑結構的承重范圍。在抗震設計中，應密切關注建筑材料，其材質是否會出現變形現象以及贅余度等都是需要考量的因素，也直接影響到建筑物的穩定性和安全性目標。

2)注重平面方案布置。平面、立面的布置對于建筑結構的抗震設計非常重要，有時候可能會因為方案設計不合理而導致重大安全隱患。比如在高烈度區要盡量避免單跨結構，對于底框結構以及框支結構體系也應按規范慎重采用。

3)倘若地基土有特殊情況時要采用有利的結構體系和基礎形式，比如在濕陷性場地或者液化場地除了要求采用合理的地基處理方式，還對上部結構的整體性和剛度、基礎的埋置深度、基礎重心的偏置等等做出有利的抗震措施。

3.3.3科學布局減少地震能量

地震帶來的破壞往往是難以預估的，采用降低地震能量的措施能夠最大限度的降低地震帶來的損壞。通常可以采用位移為基點的結構設計和定量分析辦法。同時為了滿足地震帶來的結構變形要求，可以采用減震或隔震技術，最大限度地降低建筑物的位移延性比。尤其是對高烈度區重點設防的建筑物來說，優先選用減隔震技術的應用會有效的減少地震作用帶來的弊端。地震作用下，建筑結構既會直接受到地震運動的影響，進而產生一定的鼓風，也會受到其他作用力的影響。因此在進行建筑結構設計時應注意克服各種不良因素，確保建筑結構的受力方面的強度和穩定性達標。

3.4 提高構件承載能力，確保構件安全

建筑結構設計的目的在于保障建筑物的構造安全適用，既能夠滿足規定時間內的各類預期作用，還能夠發揮經濟合理效用。因此需要做好如下兩點工作：

1)加強對各種荷載的研究力度，諸如構件自身的重量、人群形成的重量、風壓和積雪壓在結構之中而產生的各種作用力等；

2)要深入研究建筑結構和構件對抗上述作用力的內在能力。依據構件的自身承載能力來進行構件和結構的受力狀態，確保構件承載能力的極限能夠滿足各種作用力下的最大承載能力，同時輔以嚴格規范的施工過程，才能夠最終實現建筑結構的安全性目標。

總之，建筑安全性設計乃是建筑設計人員不懈追求的目標，然而現實情況中影響到建筑安全性設計的因素眾多，諸如規范性不足，耐久性薄弱，抗震性能不佳等，通過不斷優化建筑結構設計，提升抗震設計水平，提高構件的承載能力等措施，能夠切實提升建筑結構的安全性，助推建筑行業完美展現其應有的功能。