提高建筑結構設計的安全度分析

武文斐

摘 要：在建筑產業的發展中占據重要地位的部分就是建筑結構的安全性，而且建筑結構安全度的設計問題也得到行業專家的高度重視。本文介紹了建筑結構設計安全度的概念及重要性，并對此過程中存在的問題進行了闡釋，相應得給出了可行的建議，以期能提高建筑結構設計的安全度。

關鍵詞：建筑結構；安全度；可行性建議

安全的結構設計是建筑產業發展必不可少的部分，而基于結構安全度的設計又是重中之重，因其直接關系著質量控制等其他關鍵環節，可以說建筑結構安全度設計對現代建筑的發展起著基礎性的作用。從目前我國的建筑產業發展現狀來看，一些問題亟待解決，提高建筑結構安全度設計就成為促進建筑產業發展的重要舉措。

一、建筑結構安全度概述

對于建筑結構安全度的認識可以從它的概念入手，然后闡述建筑結構安全度設計的必要性。

（一）建筑結構安全度設計的概念

在一定的經濟條件下，賦予結構以適當的安全度，使結構在預定的使用期限內滿足預期的各種功能要求是從事建筑結構設計的基本目的。同時，建筑結構設計也有三個基本的功能要求。第一，安全性。即無論在正常情況還是突發狀況下都能確保整體結構的完整性和人身財產的安全；第二，適用性。即在正常使用情況下具有良好的工作性能，保證物盡其用；第三，耐久性。即結構性能保證其完成預定的功能，具有足夠長的安全使用壽命。上述三個要求既是建筑結構設計的最終目的也是評價建筑結構安全與否的標志，安全度就是對這些性能的度量。

（二）建筑結構安全度理論

建筑結構安全度理論是用失效概率來度量結構可靠性的，這一理論是通過將結構自身的抗力和外荷載的作用效應相互獨立，將隨機過程化成隨機變量，并以經驗數據為校準點，從而成功得應用到建筑結構設計規范中的。結構的構造規定、材料強度標準值、載荷標準和結構內力分析的精確度等因素都與建筑結構安全度有關。這一理論需要結合具體情況靈活運用。

（三）建筑結構安全度設計的意義

因為建筑結構設計的安全度要求在我國現代建筑產業中擁有舉足輕重的地位，因此必須足夠重視建筑結構設計安全度的問題。建筑結構設計安全度不僅僅局限于正常的施工建設和日常使用中，更重要的是在各種自然災害下，建筑結構可以發揮保障人民生命財產安全的作用。這就要求除了基于施工技術角度、綜合受力情況、整體設計理念的設計的考慮外，技術層面的要求應該更高。

合理的建筑結構安全度設計，對于工程建設的各個環節都有實質的價值，比如建筑風險控制、施工安全的控制等。安全度控制在建筑材料、工藝要求的嚴格程度方面也有影響，因為工程的造價直接限制著建筑結構安全度，過高的安全度會造成工程的額外成本輸出。

二、影響建筑結構安全度設計的主要因素

（一）與工程造價的關系

國家經濟和資源狀況，社會財富積累程度以及設計施工技術水平與材料質量水準都反映在結構設計安全度的高低上。準確得說，選擇結構設計安全度要處理好與工程造價、維修費用及投資風險三者之間的關系，權衡工程造價和結構風險的得失從而尋找最優選擇。這其中不僅涉及生命財產的損失，還可能對社會、政治、經濟各方面產生影響，因此，不能片面的以建造時的材料消費用量和經濟指標來評價結構安全度。

（二）建筑結構設計安全度的確定

除了需要以概率和統計為基礎外，依靠經驗、工程判斷及綜合考慮才能很好得確定工程的安全度。因為我國的混凝土結構規范設定的安全度水平偏低，這就使我國估計結構承載力所用計算公式的安全度低于國外，在個別情況下存在不安全因素。在我國飛速發展的今天，現行設計可靠度水平應該有所提升，這樣有助于建筑行業的長期發展。

（三）面臨的挑戰

由于我國現代建筑產業起步晚，因此與國外相比還存在較大差距。我國建筑結構安全度設計在市場競爭面臨的挑戰是多方面的。首先我國的建筑行業必須有一個良好的平臺，那就是提高建筑結構設計安全度；其次，提高建筑結構安全度設計規范刻不容緩；最后是相關法律法規應該更加完善，以規范建筑業發展。現代建筑結構更加注重在自然災害的抗災性能設計方面，相信以后會更加完善。

三、提高建筑結構安全度設計的建議

因為建筑結構安全度設計在工程設計中的主導作用，所以在可以提高建筑結構安全度的重要方面要加強控制。

（一）控制結構體系中各構件承載能力

各構件的植入在現代建筑結構設計中是必不可少的，，因此，對這些構件承載力的安全控制是非常重要的。在設計中尤其要注意連接處承載力的構建，這樣才能形成建筑結構的預應力。若有一處構件的承載力不合格，不僅使結構體系的安全度降低，甚至會影響整體結構的穩定性，造成嚴重的后果。

（二）控制結構材料質量

因為現代建筑多以高層為主，結構復雜，因此對其鋼筋混凝土結構的強度、延性有著更高的要求。而且，還要注意節約鋼材，爭取在有限的工程造價制約下，發揮鋼材的最大作用。

（三）結構的負載調整

建筑結構的設計，在風荷載、風壓系數上有著嚴格的規定，尤其是風荷載的有效調整，是規避自然災害的有效措施。因為主結構的預應力保護是建筑穩定的核心，因此，對其負載控制可以有效得提高結構安全度。基于建筑結構的設計需求，合理調整負載，就能提高結構安全度。

（四）嚴格依據我國的相關構造規定

我國規范規定的是最低用鋼量，在設計時，設計者可以根據結構重要性適當提高。而我國的構造規定與國外有很多不同之處，比如，剪力墻的最小配筋率與美國相同，在墻的暗柱配筋量等方面已是世界領先水平。而我國規范規定的柱子最小含鋼量為0.4%，是不考慮抗地震時的數量，我們大多數城市設計時都考慮地震，這時柱子的最小含鋼量就是0.5%-1.0%。因此，不能以我們規定標準的最低值與國外比。

四、總結

隨著現代建筑業的發展，一些現階段的建筑結構安全度設計標準不能適應我國當前形勢，這就需要我們總結經驗，不斷變革發展。只要我們對建筑結構安全度設計有效控制，相信對整個現代建筑產業大有裨益。

參考文獻：

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