我國建筑可靠性問題的評價與淺析

張弦波

摘 要：在正常設計、施工以及使用的條件下，這些建筑結構的可靠度足夠，而且這個觀點已被幾十年來大規模建設的實踐所證明。我國與發達國家同類設計規范進行比較，可以看出我國設計規范的可靠度水平還有著差別。將從以上兩方面來對我國建筑結構的可靠性問題進行簡要的分析和評價。

關鍵詞：可靠性;建筑結構;抗震

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.21.083

1 引言

目前在我國建筑工程界對于建筑結構可靠性相關問題有進行大量的討論。一是大家都認為在正常設計、施工以及使用的條件下，這些建筑結構的可靠度足夠，而且這個觀點已被幾十年來大規模建設的實踐所證明;但是隨著近期各地發生了不同程度的樓房災害事故，使人們引起新的疑慮就是在遭遇到某些不定性因素及非正常自然條件時，按正常設計施工的建筑是否會由于抗風險能力不足而造成較大損失，甚至產生更嚴重的后果。二是若將我國與發達國家同類設計規范進行對比，那么可以發現，與發達國家設計規范的可靠度要求有著差別。因此，本文將從以上兩方面來對我國建筑結構的可靠性問題進行簡要的分析和評價。

2 建筑結構可靠度影響因素

因為在各類建筑在施工圖設計、現場施工、使用管理等過程中具有許多影響其安全性、適用性、耐久性的各種因素，土木工程界將這些因素統籌考慮在設計中則統稱為結構可靠度。當可靠度設置水平低，結構抵御意外情況的能力就差，因而結構失效概率就大，。所以單純的從降低結構的失效概率方面來看，應當盡可能的提高結構的可靠度，降低失效風險，減少事故發生;但是工程結構的成本與可靠度之間并不是呈線性比例上升，因此在滿足結構可靠度的情況下還要考慮造價等因素。建筑結構的影響因素都有以下特點：

（1）隨機性。所謂事物的隨機性，是由于事件發生的條件并不完全充分，使得在條件與結果之間未必會出現相應的因果關系，從而結果事件是否出現則具有不確定性，這種不確定性為隨機性。建筑在設計、施工、使用過程中會有很多隨機事件產生，這會對建筑的可靠度產生影響。

（2）模糊性。模糊性就是指某個對象是否完全符合一個固定概念的這種情況，也就是說這個概念的集合到底包含哪事物是模糊的、非明確的，主要表現在客觀事物差異的中間過渡中的“不分明性”。通過我們的實踐經驗可以了解，工程結構的可靠性并非可以用一個非常直觀及簡單的公式來表達，這是要用到模糊數學的方法進行研究。

（3）不完善性。如今許多事物都是由各種聯系、作用等要素所構成的具有特定功能的有機整體。但是許多科技研究方法對這些錯綜復雜的綜合內容的處理還沒有完全成熟，而在建筑工程則非常多的實例具有該特性，因此在工程實踐中只能由有經驗的專對這種不確定性進行評估，引入經驗參數，建立相關的經驗公式進行計算和分析。

3 我國建筑結構抗風險能力的評估

目前我國建筑類型很多，體型相差較大，而且參照不同的設計規范所提供的計算公式導致結構有所不同，因此導致不同建筑結構抗風險能力的估計結論相差較大。

（1）不同結構類型建筑，其抗風險能力（以抗震為例）有很大的差別。以抵抗罕遇地震的為抗震目標來考慮其抗風險能力的標志，通過計算研究分析可以得出：鋼結構抗震為10～11度;多層及高層現澆鋼筋混凝土結構為8度左右;單層鋼筋混凝土柱廠房和不超過五層的多層磚混結構房屋僅僅只有7度上下。那么，如果參照我國相關抗震規范來設計的各種結構就會有以下差別：鋼結構、多高層現澆鋼筋混凝土結構以及單層鋼筋混凝土柱廠房和多層磚混結構分別可以有1.5～3.5度、1.0～1.5度以及0.5度左右的能力超過規范規定抵抗罕遇地震的能力。

（2）平立面復雜，則導致建筑的適應應力變化能力差，建筑構造措施未做好或者計算建立模型與實際工程相差較多的建筑結構，則會對建筑可靠性和抗風險能力有較大的影響。

（3）總體而言，我國常用建筑結構類型在正常情況下，能確保安全可靠，而且具有較好的抗風險能力，同時也符合我國的經濟現狀。

（4）目前許多設計規范都有與相關可靠度的計算規范和公式，或許不同設計規范采用的有關參數及措施會有所差別，則可以在綜合分析的基礎上作合理調整。

4 與國外建筑結構設計規范可靠性比較

我國與發達國家的結構設計規范在可靠度方面還是有所差別，有些設計人員覺得我國的規范要求比國外低，在此本文以美國的設計規范作為參考進行分析對比。主要試以我國現行《建筑抗震設計規范》與《美國統一建筑規范》（UBC）及《美國鋼筋混凝土房屋建筑規范》（ACI）中鋼筋混凝土框架結構的幾個主要方面進行比較：

（1）設防起點。我國是6度，而UBC是6.5度;ACI對鋼筋混凝土框架結構設防起點是7.5度。

（2）限制高度。我國規范限制高度為45m（8度）及25m（9度）。UBC規定在地震8.5度和9度地區的鋼筋混凝土框架結構必須采用相當于我國一級抗震等級框架（SMRF），但是對其高度不做限制。

（3）地震作用。通過計算對比可以得出，在6.5度區，參照我國規范和美國規范所計算的基地剪力結果接近，在7.5度區及以上時，我國規范計算值比美國規范計算值要大1.1-2.5倍左右。

（4）有關梁柱的規定。在各級別框架梁的受壓區高度與有效高度比值限值以及一、二級框架柱，一、二級框架等構造規定等方面，我國規范均高于美國的相應規定。

從以上幾個方面可以看出，我國的設計規范要求并非像部分專業人員所說比國外的都要低;相反，部分要求還略高于國外。因此，應該說我國的設計規范要求與國外相比是有高有低才算準確。

5 結束語

建筑結構的可靠度應該以適度為準，過高或過低的設置都會造成許多問題。通過本文分析發現，我國的建筑結構可靠度不必大幅提高，也不宜單純提高某些參數，而應該結合新版規范修訂，對整體進行合理調整。總之，我國現行建筑結構的規范可靠性是適度的，但是具體到某些細部還是有應該改進的余地，最終以達到適度的可靠性為準。總之，在建筑結構的可靠度方面，作為設計人員應總結經驗，合理選用規范，適當借鑒對外國的經驗，避免盲目性，將自己和其他各方面的經驗有機結合，這樣形成建筑結構可靠性體系方面的道路，才會越走越好。

參考文獻：

[1]薛萍，張建軍，陸路.建筑結構可靠性的發展與鑒定概述[Z].2009（09）.

[2]范志毅.建筑結構可靠性理論應用與發展[Z].2010（11）.endprint