試論建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可靠度影響因素與比較

周小燕

摘要：建筑行業(yè)快速發(fā)展的同時(shí)各行各業(yè)都取得了很大的進(jìn)步，但是就建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可靠度來分析，其仍然具有很大的改善空間，同時(shí)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可靠度也會對建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量以及安全性產(chǎn)生一定的影響，因此現(xiàn)如今如何提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可靠度影響因素與也就成為建筑行業(yè)重點(diǎn)研究的課題。就當(dāng)前的建筑結(jié)構(gòu)情況來看，主要存在建筑結(jié)構(gòu)不可靠的問題，導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)質(zhì)量問題。為此，接下來本文就建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可靠度影響因素與比較等相關(guān)問題進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu);設(shè)計(jì)可靠度;影響因素;比較分析

建筑可靠度會對建筑的正常使用產(chǎn)生直接的影響，甚至?xí){人們的人身財(cái)產(chǎn)安全。為了預(yù)防不良事件，采取有效的方法強(qiáng)化建筑結(jié)構(gòu)的安全性與可靠性是十分必要的[1]。當(dāng)前人們已經(jīng)高度重視建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可靠度問題，因此在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)以保證建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可靠度為基礎(chǔ)，保證建筑結(jié)構(gòu)的可靠性與安全性才能確保建筑能經(jīng)濟(jì)合理、安全舒適使用，這也是人們生命財(cái)產(chǎn)安全的保障。

一、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可靠度影響因素

（一）建筑結(jié)構(gòu)抗力衰減

在研究建筑結(jié)構(gòu)的可靠度時(shí)我們也可以指導(dǎo)建筑結(jié)構(gòu)抗力衰減也會對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可靠度產(chǎn)生一定的影響，這主要是因?yàn)榄h(huán)境荷載的作用。比如說受到環(huán)境的影響，部分建筑材料也會被腐蝕或者老化，從而影響建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可靠度，最終也會導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)抵抗能力逐漸減弱，同時(shí)部分建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)用的過程中也會因?yàn)榄h(huán)境以及時(shí)間問題使得結(jié)構(gòu)構(gòu)建功能降低，因此也就要求相關(guān)工作人員在設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)時(shí)應(yīng)考慮抗力衰減的分布函數(shù)，同時(shí)在此基礎(chǔ)上找到其中的變化規(guī)律，并采取提高建筑結(jié)構(gòu)可靠性的有效策略[2]。在設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)時(shí)因以抗力衰弱的變化規(guī)律來計(jì)算，以此提出相應(yīng)的措施確保建筑結(jié)構(gòu)的可靠與穩(wěn)定。

（二）負(fù)荷效應(yīng)組合不利

建筑結(jié)構(gòu)的可靠性主要指的是嚴(yán)格按照一定的規(guī)定，并按照實(shí)際情況科學(xué)選擇與建筑工程相符合的荷載效應(yīng)組合。從短暫與持久的設(shè)計(jì)情況來看，其主要是以基本組合為主，與之不同的偶然設(shè)計(jì)原則就應(yīng)運(yùn)用偶然組合，并考慮其荷載能力極限狀態(tài)的組合角度，盡可能明確不同荷載效應(yīng)組合的設(shè)計(jì)值表達(dá)式，保證其于多種可能的荷載組合下也能以結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)維持各結(jié)構(gòu)。但是仍然需要注意，相關(guān)的規(guī)定給出的表達(dá)式主要是以荷載及荷載效應(yīng)滿足線性關(guān)系作為前提，而對于非線性問題也應(yīng)結(jié)合相關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)范以及問題性質(zhì)規(guī)范其他的應(yīng)用方法。比如說在設(shè)計(jì)不一致的使用年限與基準(zhǔn)期時(shí)，可以通過調(diào)整荷載系數(shù)調(diào)整可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值，確保結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可靠度更強(qiáng)更富余。

（三）建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)荷載變化水平參數(shù)分布

由于建筑結(jié)構(gòu)的不同，荷載設(shè)定的要求也具有一定的區(qū)別。為此，不同的建筑結(jié)構(gòu)荷載變化水平與能力都會對建筑結(jié)構(gòu)的可靠度產(chǎn)生一定的影響。由于建筑結(jié)構(gòu)的荷載能力的作用，其主要是表現(xiàn)在幾個(gè)方面，一個(gè)是處于自然環(huán)境下的結(jié)構(gòu)荷載水平，另一個(gè)是建筑樓面荷載[3]。就自然環(huán)境下的結(jié)構(gòu)荷載水平來分析，其主要是受到自然條件如地震、臺風(fēng)、暴雨等影響，建筑樓面荷載駐澳式結(jié)合周期內(nèi)荷載概率分布的某分位值的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)。與此同時(shí)，改變使用環(huán)境以及用途等也會對建筑物的使用年限以及安全性能產(chǎn)生直接的影響，因此也就要求我們能按照相關(guān)的設(shè)計(jì)許可改變結(jié)構(gòu)，確保建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全性更高。

（四）工程質(zhì)量

建筑結(jié)構(gòu)可靠度也會受到工程質(zhì)量的影響，且這個(gè)影響也是十分巨大的。若施工質(zhì)量達(dá)不到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，那么也無法發(fā)揮設(shè)計(jì)的作用，甚至出現(xiàn)豆腐渣工程。因此，為了能保證建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)能更高的完成，還需要在施工過程中運(yùn)用質(zhì)量管理模式。每個(gè)部分都應(yīng)有效的管理，一旦有不達(dá)標(biāo)的地方應(yīng)及時(shí)返工，甚至反復(fù)地核查，確保其能滿足設(shè)計(jì)以及使用的要求。工程的質(zhì)量高建筑的可變荷載也更高，同時(shí)在發(fā)生問題時(shí)建筑也能依靠自身的可靠度進(jìn)行抵御，確保人們的生命安全，這也就說明影響建筑結(jié)構(gòu)可靠度比較關(guān)鍵的數(shù)據(jù)之一就是工程質(zhì)量。

二、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可靠度比較

（一）對比設(shè)計(jì)規(guī)范性

通常來說，可靠度指的是保證建筑結(jié)構(gòu)各項(xiàng)功能的正常運(yùn)行基礎(chǔ)上保證人們的生命財(cái)產(chǎn)安全不受到侵犯。與此同時(shí)，在設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)的可靠度時(shí)應(yīng)考慮建筑結(jié)構(gòu)被修復(fù)的功能，從目前我國建筑行業(yè)發(fā)展的過程來看，當(dāng)前建筑業(yè)也已經(jīng)進(jìn)入到國際市場中。與此同時(shí)，隨著可靠度的相關(guān)理論研究不斷深入，與國外的可靠度相比我國建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范與歐美國家相比明顯低于歐美國家20～40%左右[4]。我國與美國的建筑受壓鋼筋配比概率設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)規(guī)范的水平相當(dāng)，同時(shí)我國設(shè)定的配筋鋼筋量的最小量與設(shè)計(jì)規(guī)范的水準(zhǔn)基本相同。由此可見，為了保證我國建筑結(jié)構(gòu)的可靠性與安全性，相關(guān)設(shè)計(jì)人員應(yīng)以建筑結(jié)構(gòu)的作用與功能為主適當(dāng)調(diào)整最低的鋼量。

（二）對比政策方針合理性

就目前的設(shè)計(jì)規(guī)范來分析，我國主要是以可靠性的基本原則制定相應(yīng)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的內(nèi)容，這也與我國的基本國情是一致的。與此同時(shí)，我國結(jié)構(gòu)方面的設(shè)計(jì)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)也與技術(shù)的合理性相符合，且方針政策的科學(xué)性與合理性更強(qiáng)。有了這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，其與我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展也更適應(yīng)。但是就算如此，我國與發(fā)達(dá)國家相比各項(xiàng)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施差距性也更強(qiáng)，且我國使用的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的水平也是同步的。再加上當(dāng)前我國建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與政治方面的缺陷比較大，因此后期的發(fā)展過程中仍然需要優(yōu)化與改正，但是就大的方向來分析，其可靠性與科學(xué)性都與相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)相符合。

（三）對比目標(biāo)可靠指標(biāo)

建筑結(jié)構(gòu)的重要性不同因此也可以按照國際上相關(guān)的規(guī)定與可靠性原則進(jìn)行分析，且按照建筑結(jié)構(gòu)承載力的極限狀態(tài)來分析，其構(gòu)建可靠度指標(biāo)分別為3.1、3.8以及4.3。就我國建筑結(jié)構(gòu)的相關(guān)規(guī)定與有關(guān)原則來看，對破壞構(gòu)建結(jié)構(gòu)的指標(biāo)值來分析，建筑結(jié)構(gòu)的延展性分別為2.7、3.2、3.7，脆性為3.2、3.7以及4.2.對比國家上的數(shù)據(jù)，我國數(shù)據(jù)雖然比較接近，但是我國的數(shù)值仍然低于國際的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值[5]。同時(shí)，從鋼筋混凝土構(gòu)建目標(biāo)的可靠度來分析，我國指標(biāo)值與美國的基本接近，但是與墨西哥的相比要低得多。在活載與恒載的組合下我國鋼結(jié)構(gòu)的目標(biāo)可靠性與美國相關(guān)的指標(biāo)基本接近，但是節(jié)點(diǎn)指標(biāo)與美國相比明顯低得多。與此同時(shí)，就含有地震組合來看，我國與美國的眾值烈度相比基本接近，但是可靠度卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于美國。

三、結(jié)語：

我國建筑行業(yè)快速發(fā)展，且建筑行業(yè)也取得較好的成績，但是建筑結(jié)構(gòu)也出現(xiàn)一定的問題，如建筑設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的可靠度也會對建筑安全質(zhì)量產(chǎn)生一定的影響。就建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的影響因素來分析，影響因素很多，因此也就需要全方位考慮并進(jìn)行對比，確保整個(gè)建筑工程質(zhì)量的提高。與此同時(shí)，基于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要考慮的元素較多，因此也需要在設(shè)計(jì)工作上按照相應(yīng)的制度規(guī)范，強(qiáng)化工作人員在設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)時(shí)的可靠度思想意識。

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