建筑結構設計可靠度的影響因素與比較研究

陳媛 余秀麗 馮瓊芳

引言

在建筑施工過程中，需要滿足建筑結構設計的應用程序，保證設計的質量和耐用性、安全性和可靠性的要求，這也是設計的基本要求和標準。該建筑還可以依據建筑結構的設計，提高它的可靠性，也不影響整體結構的施工質量。

1 建筑結構設計可靠度的影響因素

1.1 建筑結構設計荷載變化水平的參數分布

通常情況下，不同建筑結構將有對應的荷載設定要求，因此，針對不同建筑結構，可認為其荷載變化能力及水平將影響建筑結構的可靠度。在建筑結構荷載能力的作用下，荷載水平對建筑結構可靠度的影響主要體現在兩個方面，分別是自然環境下結構荷載水平以及建筑樓面的荷載水平。其中自然條件下的結構荷載水平將受到風、雪等影響，而建筑樓面結構荷載是根據設計周期內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。同時，不同類型建筑結構設計的使用年限有所差異，通過改變用途或者使用環境等會影響建筑物的安全性和使用年限，因此，必須按照相關設計許可來進行結構改變，從而保證結構設計具有較高的安全性。

1.2 建筑結構的抗力衰減

在對建筑結構可靠度進行研究時，可發現建筑結構抗力衰減將對結構設計可靠度產生一定影響，主要是由于受到環境荷載的作用。例如，在環境作用下，部分建筑材料將發生一定程度的老化或腐蝕，導致建筑結構設計的可靠度受到及其不利影響，造成建筑結構抵抗能力下降，并且部分建筑結構構件在應用過程中，將受到時間和環境的變化，使得結構構件功能有所下降，因此，在進行建筑結構設計時，需要充分考慮抗力衰減的分布函數，并在這個基礎上找出客觀變化規律，進而采取提高建筑結構可靠性的相關措施。在進行建筑結構設計時，可利用抗力衰減的變化規律來提前進行計算，以便找出有效措施來保證建筑結構穩定性和可靠性。

1.3 不利的荷載效應組合

建筑結構可靠指標通常是在按照相關規定并結合設計情況的基礎上，選擇適當的荷載效應組合。對于持久以及短暫的設計情況來講，應該采用基本組合，而對于偶然設計情況，應選用偶然組合，從承載能力極限狀態的組合角度出發，有關規定明確了不同荷載效應組合的設計值表達式，能有效保證在多種可能存在的荷載組合狀況下，可通過結構設計來使得各結構維持在一定的可靠性水平上。需要注意的是，相關規定給出的表達式是以荷載及荷載效應滿足線性關系作為前提，對于非線性問題，應結合問題性質以及相關設計規范來應用其他方法。如在設計使用年限和設計基準期不一致時，可通過調整荷載系數來對可變荷載標準值進行調整，使得結構設計具有一定可靠度。

2 建筑結構設計可靠度的對比分析

2.1 建筑結構設計規范的對比分析

可靠度通常指的是在保證建筑物各項性能良好運行的同時，保障人們生命財產的安全，另外，結構可靠度的設計還需要保證建筑結構具有能被修復的功能。隨著建筑行業的快速發展，我國對建筑結構的設計可靠性研究逐漸深入，對建筑行業的良好發展有一定的積極作用，但是通過與發達國家可靠度的相關理論相比較，可發現我國現階段的可靠度理論還落后于發達國家，需要通過加強對可靠度理論的研究實現我國建筑行業的良好發展。

2.2 可變荷載

通過對比我國與美國的樓面可變荷載標準值，可發現樓面荷載為隨機變量，并且荷載水平的關鍵為均值大小。通過分析可發現，美國樓面荷載標準值將大于我國數值，其中兩國自然環境的荷載水平大致相同，受到風、雪等因素的影響結果相當，主要是由于基準期相同。另外，從風荷載標準值的角度出發，荷載水平主要通過均值大小體現出來，可變荷載標準值只作為名義值，即是需要將均值作為建筑結構可靠性比較指標。

3 提高建筑結構設計可靠度的措施

在對提高建筑結構設計可靠性措施進行研究時，發現可通過以下措施來實現建筑物質量的提高：①提高建筑鋼筋混凝土結構可靠度。為了提高建筑結構設計的可靠性，應盡可能提高混凝土的結構可靠度，由于建筑施工工程將廣泛使用鋼筋混凝土這一結構設計，因此，應該根據建筑結構功能要求和重要性需求等，充分利用鋼筋混凝土結構，使得建筑結構的可靠度和耐久性有所提高。另外，不同環境情況可能造成建筑結構存在耐久性缺陷，進一步導致建筑結構使用過程受到荷載變化的影響，所以在進行建筑結構設計時，應充分考慮這些因素，盡可能提高建筑結構可靠性；②不同環境下的建筑結構可靠度設計原則。不同使用環境下的建筑結構可靠性不同，可根據實際情況來制定有效的設計標準，進而提高建筑物可靠性制定指標。在進行建筑結構設計時，需要提前對建筑結構使用過程的老化和抗力衰減進行預測，之后進行指標的定量分析，可實現提高建筑結構可靠性的目的。

4 結束語

總之，如今，我們國家建筑行業的飛速發展，建筑行業也取得了比較好的成績，但是在建筑結構方面出現了部分問題，比如建筑設計的可靠度，其直接性的關系到建筑的安全質量。影響建筑結構設計因素有很多，就得要全方位的考慮到這類因素，從根本之上來加大整個建筑工程的質量。