现代建筑结构设计中安全度问题的相关要点探究.doc

1、1现代建筑结构设计中安全度问题的相关要点探究摘要：要保证建筑物的安全，首先要保证建筑结构的安全性。结构设计的首要任务就是选用经济合理的结构方案，其次是结构分析与构件和连接的设计，并取用规范规定的安全系数或可靠指标以保证结构的安全性。本文探讨了建筑结构设计中的安全度。 关键词：现代；建筑；结构设计；安全度 中图分类号：TU318 文献标识码： A 文章编号： 安全度是建筑结构设计中最重要的基本问题。从结构设计角度而言，平面形状是三角形的结构迎风面较大，在水平风力作用下，它抗弯曲变形和抗侧移的能力比圆形、椭圆形、正方形、正多边形、十字形、工字形、口字形等平面形式的高层建筑要弱很多，而使得建筑物安全

2、性较差。因此，要保证建筑物的安全，首先要保证建筑结构的安全性。结构设计的首要任务就是选用经济合理的结构方案，其次是结构分析与构件和连接的设计，并取用规范规定的安全系数或可靠指标以保证结构的安全性。一、结构设计安全度的含义 1、结构设计应提倡节约 关于节约钢材的问题。作为一个结构设计工程师重要职责之一就是以较少的材料去完成建筑物各种功能的要求。如果将构件截面任意加大, 材料用量任意增多, 这个工作,建筑师也能做。当前建筑结构设计存在的2问题中, 有一个方面不容忽视, 就是设计中的浪费现象。我们有不少钢筋混凝土高层建筑的用钢量, 已超过国外同等高度钢结构的用钢量, 其不合理可见一斑。关于建筑结构设

3、计安全度的讨论是正常的, 但会不会引起误导, 使一些设计人员误以为按我国规范进行设计会造成不安全, 以致盲目加大构件截面, 增加用钢量, 造成不必要的浪费。这种可能性, 是不能不防的。 节约作为人类可持续发展的需要和一种美德, 应该是结构设计人员的重要守则。这里提出探讨的只是计划经济年代曾经盛行一时的片面的节约, 但即使是那种节约在过去短缺经济下仍是合理和必需的, 问题是将它搬到今天的社会经济状况和体制下, 有时就不再适宜。 2、建筑结构必须满足的功能要求 ( 1)能承受在正常施工和使用时可能出现的各种作用,且在偶发事件中, 仍能保持整体稳定性, 即建筑结构需具有安全性。 ( 2)在正常使用时

4、具有良好的工作性能建筑结构需具有的适用性。 ( 3) 在正常维护下具有足够的耐久性。 上述安全性、适用性和耐久性, 是建筑结构安全与否的标志, 总称为结构的可靠性, 对这些性能的度量, 即结构在规定的时间内, 在规定的条件下, 完成预定功能的概率, 称为结构的安全度。 二、选择结构设计安全度的有关因素 结构设计安全度的高低，是国家经济和资源状况，社会财富积累程度以及设计施工技术水平与材料质量水准的综合反映。具体来说，选择结构设计安全度要处理好与工程直接造价、维修费用及投资风险(包括生3命及财产损失)之间的关系。显然，提高结构设计安全度时，结构的直接造价将有所提高，而维修费用将减少，投资风险亦将

5、减少：如果降低工程造价，则维修费用和投资风险都将提高。所以，确定建筑的结构设计安全度，实际上是在结构造价(包括维修费用在内)与结构风险之间权衡得失，寻求较优的选择。那种单纯以建造时的材料消费用量和经济指标来评价结构安全度的观点，将导致片面的结论，实际上，结构设计安全度的选择，不仅涉及生命财产的损失，有时还会产生严重的社会影响，对某些结构，还将可能产生严重的政治后果；而且还涉及到国家的经济基础和技术经济政策。 三、 提高建筑结构设计安全度的策略 1、提高建筑结构设计人员对抗震性能的重视意识 结构设计是个复杂的、精确的工作，需要深厚的理论知识和严肃认真负责的工作态度。设计人员要严格要求自己，对每一

6、步设计都要了然于心，并做到知其所以然，正确理解规范条文，对行业动态和最新发展有一定的了解，工作之余要善于反思和总结，为以后的工作积累经验。 2、严格遵守相关规范 随着社会经济的发展，建筑结构越来越受到重视。国家也适时地出台了一些相应规范。所谓规范，是具有强制性的。为了提高建筑结构的安全性，设计人员应谨守本责，对设计时不满足相关规范的行为应及时提出，并针对问题，提出解决方案。同时，建筑结构设计人员对存在违规行为且屡教不改的人员要及时举报，以免造成更严重的损失。 3、合理确定设计安全度 4结构设计安全度的高低，是国家经济和资源状况、社会财富积累程度以及设计施工技术水平与材料质量水准的综合反映。确定

7、工程的安全度在一定程度上需以概率和统计为基础，但更多的须依靠经验、工程判断及综合考虑。 与国际上一些通用标准相比，我国混凝土结构规范设定的安全度水平偏低，有的偏低较多。这体现在涉及结构安全度的各个环节中，如我国混凝土结构设计规范取用的荷载值比国外低，材料强度值比国外高，估计结构承载力所用计算公式的安全裕度低于国外甚至在个别情况下偏于不安全，对结构的构造规定又远比国外要求低。 现行规范安全度与国际相比虽然偏低，但是可以接受，这是数十年来成功建成数百亿平方米建筑物的长期实践加以证实的。但考虑到客观形势变化，国家经济实力增强和住宅制度改革现状，可以将现行设计可靠度水平适当提高一点，这样投入不大，却对

8、长远利益有利。 4、重视研发 计算机的发展为设计软件高仿真提供了广阔前景。造型越是新颖，外观越是独特，计算起来也就越复杂，结构设计难度越来越大。从另一方面讲，对设计人员知识的广度和深度有了更多的要求，对计算软件也提出了新的要求。所以，要提高结构设计中建筑的安全性，就必须对结构计算软件进行开发，这个过程需要结构设计人员和编程人员全面合作，深度交流，齐心协力共同合作完成软件开发，推新创新。 四、需注意的关键要点 1、提高建筑结构的安全度, 并不是简单地增加水泥或钢筋用量等, 5而是在正确、认真分析结构受力的情况下, 辅以进步科技和强化管理, 合理地提高建筑结构的安全储备和耐久性能。 2、提高建筑物

9、安全度和耐久性, 对社会影响重大, 需认真对待。因为建筑结构安全水准的制约因素较多, 既要考虑社会经济的长远, 又要考虑设计、施工技术水平(尤其是施工水平)等要素, 因此, 必须经过国家有关部门组织有关学术界、工程界和经济界的共同参与探讨, 以寻求科学的并能与国际接轨的符合我国情况的建筑结构可靠度设定水准和耐久性指标。 3、浪费问题。在设计业内, 存在一种普遍现象: 为了保证尽量安全, 在设计时, 尽量采取保守设计。这本身并没有什么错, 但是很多设计人员, 尤其是年轻设计人员, 由于并不是十分有信心, 在取值方面, 尽量的保守, 造成没有必要的浪费。浪费问题的根源是对相关知识的不清楚, 分析能

10、力不足, 信心缺乏。因此为了避免因设计造成的浪费, 需经常对自己“充电”,合理科学的进行设计。 总之，建筑结构安全直接影响建筑物的安全，由于设计或施工等原因可能造成建筑物发生各种质量事故，如墙体开裂、构件破坏、建筑物倾斜等，结构不安全严重时甚至发生倒塌事故。结构设计人员应针对具体工程和施工的特点，需要时选用高于规范规定的最低要求，并能够考虑结构的耐久性要求。此外，还要从结构的体系、构造、材料选择设计以及施工和使用中的各个环节保证结构的安全性。 参考文献： 1 陶学棋,林竹华. 论建筑结构设计安全度分析J. 中国建设信6息, 2010,(11) . 2 赵芳,袁月山. 关于提高建筑结构设计安全度的意见J. 科技致富向导, 2011,(03) . 3 黄晓燕. 现代建筑结构设计中的安全度问题研究J. 黑龙江科技信息, 2011,(03) . 4 胡松. 建筑结构设计安全度的探讨 J. 中小企业管理与科技(上旬刊), 2010,(09) .