建筑結構設計可靠度的影響因素研究

邱智祥

廣州大學建筑設計研究院，廣東廣州 510308

隨著城市的發展，建筑行業不斷進步，建筑的大規模建設使如何快速高效解決建筑結構問題成為時代課題。因此，建筑結構可靠度的相關研究極為迫切，本文正是在這樣的社會背景下，以建筑結構設計為研究對象，以抵抗自然外力為目的。通過探究特殊環境下的建筑結構可靠性，為結構從業人員提供設計參考，為建筑結構行業的發展提供理論支持。

1 建筑結構設計可靠度概述

建筑結構的可靠度是通過規定的隨機變量的效能方程式，借助經驗校準的方式和失效概率來確定的。隨著我國建筑業的不斷發展和規模的擴大，建筑結構設計可靠度已經取得了不小的成果，但是在結構設施中還存在一些問題。建筑結構設計過程中的重要參數值缺少靈活性，大多是一些固定的數值，對會產生的各種應力影響考慮的不夠周全，利用公式計算出的結果和實際的情況會出現不符，采用可靠性理論進行結構設計時會產生阻礙。在建筑結構設計的過程中存在強制性，結構設計受到相關的法律、法規的限定，具有規范性。參與建筑設計的設計人員對設計出的作品需要承擔一定的法律責任，所以在進行建筑結構設計的過程中必須要嚴格的遵守國家頒布的有關法律、法規，避免設計出現問題而受到相應的法律制裁。保證建筑結構設計的可靠性關鍵就是要執行規范性設計，不斷提高建設結構設計的質量。

2 建筑結構可靠性設計原則

建筑結構對于建筑意義重大，在進行結構設計前，應注意以下設計原則。

2.1 彈性結構設計原則

建筑結構應一方面應注意結構剛性，同時也應注意保持結構柔性。在設計中，如果結構設計過柔，剛性不足，易造成建筑發生較大變形，發生危險。另外一方面，如果結構設計過剛，在外力作用下，結構過脆，易發生破壞。

2.2 區分結構主體及附屬部件

在結構設計中，應確定建筑結構主體及其附屬部分，使建筑在受力過程中，結構主體優先承重，而其它部分作為結構承重輔助部分，充分發揮結構各部分性能，從而使結構受力合理。

2.3 因地制宜原則

建筑結構影響因素很多，在實際設計中，應注意具體設計對象差異、區域地理差異、施工技術水平差異等，依據具體施工條件，結合當地特色，選擇合適結構設計標準，反映因地制宜原則，具體情況具體分析，深入探討結構方案合理性。從而使結構方案更加貼合實際情況，

3 建筑結構設計中可靠度的影響要素

建筑結構影響因素眾多，目前關于建筑結構可靠度仍缺乏統一認可的方法，因此尚缺乏統一規定，本次研究以建筑結構可靠度為主要研究對象，對結構可靠度提出三個方面的探索性研究，通過多變量綜合評估，為結構設計中提高可靠度提供理論支持。

3.1 參數值與計量要素

如今對于不同建筑結構，在設計過程中規范標準的重要性系數只有比較單一的穩固價值，在不同建筑結構中應該有對應的荷載變化水平的參數設定要求，它直接影響建筑結構的可靠度，想要有效提高荷載變化能力水平，就要在建筑結構荷載能力作用下，精準到位，可靠計量。荷載水平對建筑結構可靠度的影響具體表面為以下兩點：一是生態環境下結構荷載水平，自然風力、外界引力、雨雪等天氣環境；二是建筑樓面的荷載水平，而建筑樓面結構荷載是依據設計過程中荷載概率分布上的某分位值對應的標準值來進行建筑結構設計。另外，類型不一樣的建筑結構設計的使用周期有所差異，通過改變使用范圍或者使用環境等會影響建筑物的安全性和使用周期，所以，一定要按相關設計許可要求來進行結構改變，確保結構設計的安全與可靠性。

3.2 荷載效應組合

荷載效應組合指各類構件設計時不同極限狀態所應取用的各種荷載及其相應的代表值的組合。從設計情況的時間上來說，基本組合是最合適的，偶然的設計情況自然更適合采用偶然組合；從建筑結構的承載能力的極限狀態上來考慮的話，已經規定了設計值表達式，針對于不同的負載效應組合，采用不同的設計值表達式，這樣就保證了出現多種負載組合時，通過結構設計來保持結構的可靠性。但是一定要注意的關鍵問題是，采用規定中的表達式負載及負載效應必須滿足線性關系才可以，不具備線性關系的，要結合實際的性質和有關的設計規范選擇其它合適的方法。當設計使用年限和設計基準期不相符時，最好的措施就是對荷載系數進行調整，調整可變荷載的標準值來保證結構設計的可靠度。

3.3 建筑結構的抗力減退

通過專業人士對建筑結構可靠度的大量研究得出，建筑結構設計的可靠性產生影響的元素還有建筑結構抗力的降低，因為建筑結構受到外界環境的長期負載，建筑施工中使用的建筑材料會發生一定的變化，如建筑材料老化或者受到腐蝕等，會降低建筑結構設計的可靠度，建筑結構抗力性能下降，結構功能降低。因此，為了降低產生這種狀況帶來的后果，在對建筑結構進行設計時要借助于抗力衰減分布函數找到變化規律，根據實際的情況采取最為有效的措施來提高建筑結構的可靠性。簡而言之，建筑結構在設計的過程中，抗力衰減是有變化規律的，根據變化規律采用公式計算，找到最佳的方法來保持建筑結構的穩定性和可靠性。

4 提高建筑結構設計可靠度方法研究

建筑結構可靠度對于建筑質量起至關重要的作用，為提高建筑結構可靠度，本文提出幾個方面具體措施，以提高建筑設計可靠度。

4.1 嚴格遵守國家建筑規范要求

各行業中都有其相應的國家法律法規對其作出規范要求，建筑行業更應當嚴格遵守我國制定的各項建筑規范標準要求，以此保障我國社會經濟的持續發展。建筑規范標準具有法律效應，對于違規行為造成的不良后果需要承擔相應的法律責任，所以具有強制性。建筑設計從業者在進行設計工作的過程中要嚴格按照既定規章制度和法律法規規范執行。對于已有的規范不能滿足和使用設計需求時，相關的企業單位應當及時向上級有關部門或國家主管部門進行反應，以便國家研究探討和出臺更加科學、合理的規范制度。對于設計過程中的違規和違法的行為，一定要及時制止，按照法律規定，嚴格依法處理。

4.2 精準建筑物參數數值

建筑工程項目施工過程中采用的原材料離不開鋼筋、水泥、混凝土，建筑結構多為鋼筋混凝土結構。因此，進行建筑結構設計時，對于所需要使用到的這些原材料的性能、特性以及鋼筋混凝土結構的安全性能與持久性、承載能力都要做到全面的考慮，不同的原料達到的效果不同，性能上存在很大的差別，建筑施工過程中依據的相關數據參數必須可靠，要根據實際的施工狀況來進行不同的設置，簡單的固定值不能夠保障建筑結構的可靠性。建筑施工中的影響因素很多，根據實際情況來確定每一項數值參數的取值范圍和準確的數值，確保建筑結構的質量情況和安全、耐久性能。

4.3 提高鋼筋混凝土結構的可靠度

建筑結構設計可靠度不能脫離鋼筋混凝土結構的可靠性，鋼筋、混凝土原料具有各自的特性，質量上的使用期限和自身的獨特性能能否達到建筑要求，在進行設計之前都要多好詳細的了解和分析，尤其是鋼筋混凝土結構在使用上的耐久性，也就是建筑使用質量的最長有效期限。鋼筋混凝土的質量直接影響著建筑結構的可靠度，所以，建筑結構設計中必須對可能出現的影響結構可靠性的各種因素做到綜合性的考慮，從設計工作從根本上保證建筑結構的可靠度。

5 結語

綜上所述得出，建筑結構的可靠性受到很多因素的影響，結構設計的過程中需要考慮到各個方面的元素問題，在對待設計工作上，設計者一定要嚴格規范制度，加強建筑結構設計可靠度的思想意識。同時，設計者對建筑結構的設計也要促進建筑結構設計可靠度的不斷加強和提高，對于建筑過程中產生的對建筑結構可靠性產生影響和破壞的因素進行分析研究，不斷的突破建設結構設計的可靠性和耐用性，使施工質量得到保證，強化建筑物結構設計水平的提高。

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