文/李曉霖 西安航天城實業發展有限公司 陜西西安 710100
建筑結構設計的安全度會受到很多因素影響,而且建筑結構設計的安全度理論知識不斷成長,速度也在不斷提高,應用擴展能力也在不斷增大,所以我們在建設過程中,要依據具體的實際情況去設計,分析影響工程質量和安全度的具體因素,尋找行動的機制并找到問題、解決問題,以改善建筑結構設計的安全度,提高工程質量。
結構設計,決不能僅限于依靠計算。在當前的結構設計計算水平,對于嚴重不規整、整體性差、復雜度高的結構,單靠計算,無法保證結構的安全度。結構概念設計,是經過無數建筑事故分析,全球地震震害與模擬測試,以及結構設計、施工、使用中的經驗總結歸納來的。這些原理、方法、技術是更加全局化、整體化、基礎化的,往往是關鍵性的,是不可缺失的。
現有規范、圖集大多是全國性的。但沿海、西北、西南等不同地域,各地的自然、經濟環境都不一樣。因此,各地會出臺適用當地的規范、圖集。這時,應以當地的規范、圖集為主。從而使具體項目的結構安全度更切合實際。
現有規范、圖集是之前多年建筑行業科研、設計、施工、使用全過程中相關理論和經驗的總結,它既是結構設計應遵從的設計依據,同時,于當前生產生活而言,它又是相對滯后的知識。如何在結構設計中,推陳出新,增加安全度,對每一位結構設計師都是一個挑戰。
抗震、高規、混凝土等規范都有相應條文規定:“對結構分析軟件的計算結果,應進行分析判斷,確認其合理、有效后方可作為工程設計的依據。”軟件是死的,人是活的。作為結構工程師,要實現人掌握軟件來工作;而不是軟件掌控了人,盲信計算結果。
建筑結構的抗震性能,是保證建筑結構安全度的重要指標,對建筑結構設計有很大影響。尤其在高層建筑結構設計中,水平地震作用產生的影響巨大。要在結構設計時,盡量設計抗震建筑成為多布防高延耗能結構。
對結構概念設計原理、方法、技術的掌握水平,是結構設計師在結構設計中解決問題的宏觀能力。諸如:結構方案選型;地震作用、豎向荷載、風荷載的傳遞路徑;結構極限狀態的機制、過程、關鍵和薄弱點;整體性、承載力、剛度的分布;高延耗能抗震結構等,都是結構設計師要綜合考量的內容。
如前所述,由于地域性原因,在現有全國性的規范、圖集與項目當地的規范、圖集并存時,應以當地的規范、圖集為主。
經濟在發展,人們的需求在提高,建筑藝術也必然更加變化和多元。既然,現有規范、圖集是結構設計的下限指標,不是上限要求。那么,在結構設計中,融入當前最新的新理論、新思想、新技術、新工藝,推陳出新,增加安全度,是每一位結構設計師都應努力的方向。
作為結構工程師,要結合項目實際情況,從結構概念設計、工程經驗、力學理論等多方位,全面分析計算結果,做到心中有數。
建筑設計單位需要保證結構設計師對建筑抗震指標有充分了解, 要有意識的培養相關設計人員的抗震意識和安全意識, 確保設計時不會忽視抗震性能。設計人員也要嚴格要求自己,經常了解、掌握相關知識充實自己,對結構抗震設計每一步做到知其所以然。要在設計之后善于總結,積累經驗。
現有結構規范、圖集的條目,是結構設計的下限指標。實際設計中,可以更高要求。比如結構中的轉換梁,當它托承上部的墻體或柱子時,其縱筋實際配筋應該比計算值適當放大,以增強該構件的抗剪能力。
總之,有很多建筑結構設計安全度因素,我們應該綜合分析這些因素對建筑結構質量和安全度的影響,找出存在的問題,尋找有效的方法來改進建筑結構設計的安全度,提高工程質量。