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【摘 要】本文通过国内建筑结构设计安全性发展现状、建筑结构安全性的实现、建筑结构设计存在的安全性问题以及建筑结构设计安全性问题的改善对策进行简要分析。
【关键词】建筑结构;设计安全性;问题;改善对策
一、国内建筑结构设计安全性发展现状
自1984年以来,国家建委和国家建设部颁布了建筑结构设计统一标准以来,我国开始采用以概率理论和数理统计为基础的可靠度设计方法。利用概率理论计算建筑结构安全度,在国际学术界内被认为是一种发展趋势,可靠度方法对安全度的概率定义比定值的安全系数更科学合理,也更能清晰地反映影响安全度的各个随机因素。当然,任何一种理论在与实践相结合的开始,或多或少存在一些缺陷,同样,概率可靠度设计方法本身也存在一些问题,如结构设计规范与标准约束的类型多样的建筑结构的群体,在安全度上确定和不确定的因素多而复杂,并不是简单数理统计和概率理论所能科学处理,还需要结合经验数据;同时,对技术人员,结构安全度可靠度和失效概率不如安全系数更为直接,在他们看来模糊了度量方法。因此,尽管用概率可靠度计算结构安全度是重大的科技进步,但是应用概率可靠度计算实际建筑结构安全度还不成熟,在具体实践中还需要考虑经验数据。基于以上现状,在今后运用概率可靠度度量建筑结构的安全度的实践中,一方面要实事求是,用理论指导具体实践,另一方面,在具体实践中补充和丰富理论,促进理论本身的完善。
二、建筑结构安全性的实现
1、建筑结构设计中安全性的实现
好的建筑结构设计是建造高质量建筑结构的前提和基础,对建筑结构安全性有根本性的影响。结构方案设计是基于一定理论和实践基础上再创造的过程,是从无到有的过程,属于创造性工作。做好建筑结构设计,首先要了解结构设计的概念。结构设计是在特定的建筑空间和环境条件下,利用结构总体系和分体系间的力学特性及关系,选择科学、合理的结构计算模型,对建筑结构总体布局和各部分布置的宏观控制。结构设计的目的是在保证建筑结构的安全性、耐久性和适用性基础上,通过最经济的手段,实现建筑结构的各项功能要求,是将建筑结构变为真实的前提和基础。建筑结构设计要以安全性、耐久性和适用性为根本设计原则和设计思想,综合考虑社会资源和国家经济发展状况,在特定的建筑空间和地理、气候等环境条件下,对建筑结构进行宏观的总体把握和理解、构思和设计,具体为选出科学合理的竖向结构体系、水平分体系、确定结构总体方案的布置、结构计算模型的选择以及各分体系的构造及相互间的关系。同时,结构设计还必须考虑所选结构体系是否有良好的整体稳定性、结构传力途径、局部破坏对整体的影响等,这些是强化结构设计环节安全性实现所必须的,这不仅要求设计人员要以一定的理论计算为指导,还需要结合经验数据,准确把握结构整体,确定结构方案。结构设计安全性的实现,从结构整体安全性和耐久性出发,我国设计人员需要具体问题具体对待,不能墨守陈规,要敢于创新。提高结构整体安全性,即要提高结构局部破坏时结构整体不至于出现连续破坏倒塌的能力,这就要求结构设计时要求结构具备良好的延性和必要的冗余度,用来降低地震、爆炸等意外灾害导致的损失。在提高结构的耐久性方面,在关注各种荷载作用下结构强度外,还需要对环境作用如酸雨侵蚀、冻融、土中有害化学物质侵蚀等的影响予以关注。建筑结构设计安全性实现的重要方法和步骤,即选择合适的计算模型分析计算结构承载力、预测结构安全度。美国一些学者和专家曾指出:“误用计算机造成结构破坏而引起的灾难只是一个时间的问题。”由此可见,运用科学合理的设计思想越来越重要,同时也对评价结构安全度的计算模型提出了更高的要求。因此,评价结构安全度合理计算模型的选择,也是实现结构安全的一个主要方面。
2、建筑结构建造中安全性的实现
结构设计是建筑结构成为真实的前提与基础,真正实现建筑结构各项功能需要通过合格的建造,因此,建造是结构设计安全性实现的媒介、是建筑结构各项功能实现的关键。建造的技术方法和建造实践都会影响结构的安全性,结构建造过程中安全性的实现,必须做好建造过程质量控制工作。首先,在组织建造前,必须提前管理,从思想上抓起,提高认知,完善措施管理方案,采取科学合理的建筑技术。其次,为了保质保量,还要落实监管,明确责任,这是保障结构建造安全性实现的第二道防线。
3、结构使用中安全性的实现
建筑结构目的之一即适用性,要求建筑结构在预定使用期限内应具备相应的各项功能。不仅建筑结构设计和建造会影响结构的安全性,同时,结构的实际使用状态也会影响结构的安全性。不合理的使用可能降低甚至牺牲结构的安全性,比如未经考核和论证擅自改变建筑物的用途、装修过程中不按照建筑设计要求擅自改造结构构件,这些都可能改变结构传力途径、降低结构体系的承载能力和性能、破坏结构整体稳定性。因此,合理地使用和定期检修是保证结构安全性的重要措施。
三、建筑结构设计存在的安全性问题
1、建筑结构设计的抗震性偏低
抗震性是建筑结构的重要设计,对建筑结构使用的安全有着极大的影响,尤其是在一些地震多发地区的建筑结构设计中,更应该注重建筑结构设计的抗震性能。然而,就当今建筑结构设计来说,有很多建筑设计师都忽视了建筑结构抗震性能的问题,也有些建筑结构设计师存在侥幸的心理,将地震灾害的发生率降至为零,也就出现了现如今的建筑结构设计的表面工程,埋下了巨大的安全隐患。
2、建筑结构设计师安全意识偏低
一名合格的建筑结构设计师必须具有较强的安全意识,这样才能确保建筑结构设计的安全性。但是,如果建筑结构设计师的安全意识偏低的话,就会忽略建筑结构设计中存在的诸多安全问题,尤其是在安全操作、技术规范上,一旦出现偏差就会对建筑结构的安全性造成影響,严重威胁到人们的安全,而且,还有损于建筑企业的形象。
3、建筑结构设计缺乏合理性 建筑结构设计的合理性可以说是直接受到建筑设计师专业水平高低的影响,尤其设计经验是建筑结构设计合理性的关键性因素,而这也是当今建筑结构设计中经常出现的问题之一,很多建筑结构设计师由于缺乏丰富的设计经验,导致建筑结构设计缺乏合理性,在实际的操作中也缺乏一定的可行性,这不仅对建筑结构设计造成极大的安全影响,还延误了建筑工程的整体进度,而且,如果不能及时对设计方案进行修改的话,可能在后期工程中会酿成更大的安全事故。
四、建筑结构设计安全性问题的改善对策
1、重视建筑结构设计的抗震性能
建筑结构设计的抗震性能理应受到结构设计师重视,但是,却因为建筑受到地域性的影响,地震的发生也会根据地区的地质地貌存在差异,很多地区多年未见地震,但是,即使是对多年未见地震的地区进行建筑结构设计的过程中,设计师也不能忽视建筑结构的抗震性,建筑结构的抗震性能不仅是针对地震来设计的,也有可能发生共振的情况,因此,为了确保人民群众的生命财产安全,必须要将建筑结构设计的抗震性能重视起来。首先,建筑结构设计师应切实的对当地的自然环境因素进行调查分析,并采用科学的手段来安排施工材料,并对建筑结构进行合理的规划设计,这样才能有效的提高建筑结构设计的抗震性能,不仅如此,对提高建筑结构设计的耐久度、安全度也有着极大的作用。其次,要对建筑结构设计的每个工程细节进行充分的考虑,如,建筑的钢筋骨架结构、混凝土结构、剪力墙结构等,必须要对各个环节进行详细缜密的计算和分析,这样才能满足建筑物安全质量的需求,才能确保建筑结构有着可靠的抗震性能,避免或降低地震给人们带来的安全影响,进一步提高了建筑结构设计的水平。
2、提高建筑结构设计师的安全意识
安全意识是建筑结构设计师的灵魂所在,如果没有较强的安全意识,即使设计出的建筑结构作品再出色也会存在诸多的安全问题,这不仅是建筑公司不愿意看到的,更是人们群众无法接受的,因此,要解决建筑结构设计的安全性问题,必须要提高建筑结构设计师的安全意识。首先,要求建筑设计师必须正确对待建筑设计工作,这是一项专业的、严谨的、涉及到的知识面比较广的繁琐工程,设计人员必须细心、严谨、认真的对待建筑结构设计,提高建筑结构设计师的安全意识,才能进一步保证建筑结构设计的安全质量。其次,要加强对建筑结构设计师安全意识的培养,不是所有建筑结构设计师都有丰富的设计经验、较高的专业水平,为此,要加强对建筑结构设计师安全意识的培养力度,一方面通过以往的经验教训来提醒设计师,不可将经验当作设计的筹码,这只是一种参考,还需要根据实际的情况进行设计,另一方面可以提高设计水平偏低的设计师对建筑结构设计安全性的重视,严格规范操作,提高建筑结构设计的质量安全。另外,要提高建筑结构设计师的安全意识,还需要从日常工作的细节做起,确保建筑结构细节性的质量安全,才能为提高建筑结构设计整体安全性奠定坚实的基础。
3、全面提高建筑结构设计师的专业水平
建筑结构设计中经常出现设计缺乏合理性、缺乏可行性等问题,这都与建筑结构设计师自身的专业水平有着直接的联系,因此,要全面提高建筑结构设计师的专业水平,才能确保建筑结构设计的合理性、可行性。首先,建筑结构设计师要加强对自身能力的提升,通过多种渠道,如,网络、专业书籍等来提升自身的专业水平,同时也可以在日常的工作中多向经验丰富的前辈学习,在保证建筑结构设计工作质量的同时,不断的提升自身的专业技术。其次,建筑设计师应加强对建筑结构施工技术、结构材料、自然环境等方面的了解,这些都与建筑结构设计的安全性有着直接的联系,设计的过程中必须对其进行全面的考虑,这样才能进一步提高建筑结构的设计质量,而且,在这个过程中设计师的专业水平也会随之提升,对日后的建筑结构设计有着莫大的帮助,有效的避免或降低了建筑结构设计安全性问题的出现。
结束语
随着社会经济发展和人们生活水平的提高,对建筑结构安全提出了更高的要求。好的建筑結构设计是建造高质量建筑结构的前提和基础,对建筑结构安全性有根本性的影响。建筑结构安全涉及许多复杂的数理统计问题和工程实际问题,运用概率可靠度度量和评价结构安全度是科学合理的。因此,关注建筑结构设计、提高结构建造质量,加强结构使用和管理的科学性和合理性,是提高建筑结构安全性的必然途径。
参考文献:
[1]张洁.建筑结构设计中安全性问题的分析[J].黑龙江科技信息,2014,15:153.
[2]林泽波.浅谈建筑结构设计安全性问题及改善对策[J].中华民居(下旬刊),2014,05:77.
[3]吕艳秋,谢丽伟.建筑结构设计安全性问题及改善措施[J].黑龙江科技信息,2014,26:234.
[4]汪辉.关于建筑结构设计安全性的探究[J].江西建材,2014,20:18.
【关键词】建筑结构;设计安全性;问题;改善对策
一、国内建筑结构设计安全性发展现状
自1984年以来,国家建委和国家建设部颁布了建筑结构设计统一标准以来,我国开始采用以概率理论和数理统计为基础的可靠度设计方法。利用概率理论计算建筑结构安全度,在国际学术界内被认为是一种发展趋势,可靠度方法对安全度的概率定义比定值的安全系数更科学合理,也更能清晰地反映影响安全度的各个随机因素。当然,任何一种理论在与实践相结合的开始,或多或少存在一些缺陷,同样,概率可靠度设计方法本身也存在一些问题,如结构设计规范与标准约束的类型多样的建筑结构的群体,在安全度上确定和不确定的因素多而复杂,并不是简单数理统计和概率理论所能科学处理,还需要结合经验数据;同时,对技术人员,结构安全度可靠度和失效概率不如安全系数更为直接,在他们看来模糊了度量方法。因此,尽管用概率可靠度计算结构安全度是重大的科技进步,但是应用概率可靠度计算实际建筑结构安全度还不成熟,在具体实践中还需要考虑经验数据。基于以上现状,在今后运用概率可靠度度量建筑结构的安全度的实践中,一方面要实事求是,用理论指导具体实践,另一方面,在具体实践中补充和丰富理论,促进理论本身的完善。
二、建筑结构安全性的实现
1、建筑结构设计中安全性的实现
好的建筑结构设计是建造高质量建筑结构的前提和基础,对建筑结构安全性有根本性的影响。结构方案设计是基于一定理论和实践基础上再创造的过程,是从无到有的过程,属于创造性工作。做好建筑结构设计,首先要了解结构设计的概念。结构设计是在特定的建筑空间和环境条件下,利用结构总体系和分体系间的力学特性及关系,选择科学、合理的结构计算模型,对建筑结构总体布局和各部分布置的宏观控制。结构设计的目的是在保证建筑结构的安全性、耐久性和适用性基础上,通过最经济的手段,实现建筑结构的各项功能要求,是将建筑结构变为真实的前提和基础。建筑结构设计要以安全性、耐久性和适用性为根本设计原则和设计思想,综合考虑社会资源和国家经济发展状况,在特定的建筑空间和地理、气候等环境条件下,对建筑结构进行宏观的总体把握和理解、构思和设计,具体为选出科学合理的竖向结构体系、水平分体系、确定结构总体方案的布置、结构计算模型的选择以及各分体系的构造及相互间的关系。同时,结构设计还必须考虑所选结构体系是否有良好的整体稳定性、结构传力途径、局部破坏对整体的影响等,这些是强化结构设计环节安全性实现所必须的,这不仅要求设计人员要以一定的理论计算为指导,还需要结合经验数据,准确把握结构整体,确定结构方案。结构设计安全性的实现,从结构整体安全性和耐久性出发,我国设计人员需要具体问题具体对待,不能墨守陈规,要敢于创新。提高结构整体安全性,即要提高结构局部破坏时结构整体不至于出现连续破坏倒塌的能力,这就要求结构设计时要求结构具备良好的延性和必要的冗余度,用来降低地震、爆炸等意外灾害导致的损失。在提高结构的耐久性方面,在关注各种荷载作用下结构强度外,还需要对环境作用如酸雨侵蚀、冻融、土中有害化学物质侵蚀等的影响予以关注。建筑结构设计安全性实现的重要方法和步骤,即选择合适的计算模型分析计算结构承载力、预测结构安全度。美国一些学者和专家曾指出:“误用计算机造成结构破坏而引起的灾难只是一个时间的问题。”由此可见,运用科学合理的设计思想越来越重要,同时也对评价结构安全度的计算模型提出了更高的要求。因此,评价结构安全度合理计算模型的选择,也是实现结构安全的一个主要方面。
2、建筑结构建造中安全性的实现
结构设计是建筑结构成为真实的前提与基础,真正实现建筑结构各项功能需要通过合格的建造,因此,建造是结构设计安全性实现的媒介、是建筑结构各项功能实现的关键。建造的技术方法和建造实践都会影响结构的安全性,结构建造过程中安全性的实现,必须做好建造过程质量控制工作。首先,在组织建造前,必须提前管理,从思想上抓起,提高认知,完善措施管理方案,采取科学合理的建筑技术。其次,为了保质保量,还要落实监管,明确责任,这是保障结构建造安全性实现的第二道防线。
3、结构使用中安全性的实现
建筑结构目的之一即适用性,要求建筑结构在预定使用期限内应具备相应的各项功能。不仅建筑结构设计和建造会影响结构的安全性,同时,结构的实际使用状态也会影响结构的安全性。不合理的使用可能降低甚至牺牲结构的安全性,比如未经考核和论证擅自改变建筑物的用途、装修过程中不按照建筑设计要求擅自改造结构构件,这些都可能改变结构传力途径、降低结构体系的承载能力和性能、破坏结构整体稳定性。因此,合理地使用和定期检修是保证结构安全性的重要措施。
三、建筑结构设计存在的安全性问题
1、建筑结构设计的抗震性偏低
抗震性是建筑结构的重要设计,对建筑结构使用的安全有着极大的影响,尤其是在一些地震多发地区的建筑结构设计中,更应该注重建筑结构设计的抗震性能。然而,就当今建筑结构设计来说,有很多建筑设计师都忽视了建筑结构抗震性能的问题,也有些建筑结构设计师存在侥幸的心理,将地震灾害的发生率降至为零,也就出现了现如今的建筑结构设计的表面工程,埋下了巨大的安全隐患。
2、建筑结构设计师安全意识偏低
一名合格的建筑结构设计师必须具有较强的安全意识,这样才能确保建筑结构设计的安全性。但是,如果建筑结构设计师的安全意识偏低的话,就会忽略建筑结构设计中存在的诸多安全问题,尤其是在安全操作、技术规范上,一旦出现偏差就会对建筑结构的安全性造成影響,严重威胁到人们的安全,而且,还有损于建筑企业的形象。
3、建筑结构设计缺乏合理性 建筑结构设计的合理性可以说是直接受到建筑设计师专业水平高低的影响,尤其设计经验是建筑结构设计合理性的关键性因素,而这也是当今建筑结构设计中经常出现的问题之一,很多建筑结构设计师由于缺乏丰富的设计经验,导致建筑结构设计缺乏合理性,在实际的操作中也缺乏一定的可行性,这不仅对建筑结构设计造成极大的安全影响,还延误了建筑工程的整体进度,而且,如果不能及时对设计方案进行修改的话,可能在后期工程中会酿成更大的安全事故。
四、建筑结构设计安全性问题的改善对策
1、重视建筑结构设计的抗震性能
建筑结构设计的抗震性能理应受到结构设计师重视,但是,却因为建筑受到地域性的影响,地震的发生也会根据地区的地质地貌存在差异,很多地区多年未见地震,但是,即使是对多年未见地震的地区进行建筑结构设计的过程中,设计师也不能忽视建筑结构的抗震性,建筑结构的抗震性能不仅是针对地震来设计的,也有可能发生共振的情况,因此,为了确保人民群众的生命财产安全,必须要将建筑结构设计的抗震性能重视起来。首先,建筑结构设计师应切实的对当地的自然环境因素进行调查分析,并采用科学的手段来安排施工材料,并对建筑结构进行合理的规划设计,这样才能有效的提高建筑结构设计的抗震性能,不仅如此,对提高建筑结构设计的耐久度、安全度也有着极大的作用。其次,要对建筑结构设计的每个工程细节进行充分的考虑,如,建筑的钢筋骨架结构、混凝土结构、剪力墙结构等,必须要对各个环节进行详细缜密的计算和分析,这样才能满足建筑物安全质量的需求,才能确保建筑结构有着可靠的抗震性能,避免或降低地震给人们带来的安全影响,进一步提高了建筑结构设计的水平。
2、提高建筑结构设计师的安全意识
安全意识是建筑结构设计师的灵魂所在,如果没有较强的安全意识,即使设计出的建筑结构作品再出色也会存在诸多的安全问题,这不仅是建筑公司不愿意看到的,更是人们群众无法接受的,因此,要解决建筑结构设计的安全性问题,必须要提高建筑结构设计师的安全意识。首先,要求建筑设计师必须正确对待建筑设计工作,这是一项专业的、严谨的、涉及到的知识面比较广的繁琐工程,设计人员必须细心、严谨、认真的对待建筑结构设计,提高建筑结构设计师的安全意识,才能进一步保证建筑结构设计的安全质量。其次,要加强对建筑结构设计师安全意识的培养,不是所有建筑结构设计师都有丰富的设计经验、较高的专业水平,为此,要加强对建筑结构设计师安全意识的培养力度,一方面通过以往的经验教训来提醒设计师,不可将经验当作设计的筹码,这只是一种参考,还需要根据实际的情况进行设计,另一方面可以提高设计水平偏低的设计师对建筑结构设计安全性的重视,严格规范操作,提高建筑结构设计的质量安全。另外,要提高建筑结构设计师的安全意识,还需要从日常工作的细节做起,确保建筑结构细节性的质量安全,才能为提高建筑结构设计整体安全性奠定坚实的基础。
3、全面提高建筑结构设计师的专业水平
建筑结构设计中经常出现设计缺乏合理性、缺乏可行性等问题,这都与建筑结构设计师自身的专业水平有着直接的联系,因此,要全面提高建筑结构设计师的专业水平,才能确保建筑结构设计的合理性、可行性。首先,建筑结构设计师要加强对自身能力的提升,通过多种渠道,如,网络、专业书籍等来提升自身的专业水平,同时也可以在日常的工作中多向经验丰富的前辈学习,在保证建筑结构设计工作质量的同时,不断的提升自身的专业技术。其次,建筑设计师应加强对建筑结构施工技术、结构材料、自然环境等方面的了解,这些都与建筑结构设计的安全性有着直接的联系,设计的过程中必须对其进行全面的考虑,这样才能进一步提高建筑结构的设计质量,而且,在这个过程中设计师的专业水平也会随之提升,对日后的建筑结构设计有着莫大的帮助,有效的避免或降低了建筑结构设计安全性问题的出现。
结束语
随着社会经济发展和人们生活水平的提高,对建筑结构安全提出了更高的要求。好的建筑結构设计是建造高质量建筑结构的前提和基础,对建筑结构安全性有根本性的影响。建筑结构安全涉及许多复杂的数理统计问题和工程实际问题,运用概率可靠度度量和评价结构安全度是科学合理的。因此,关注建筑结构设计、提高结构建造质量,加强结构使用和管理的科学性和合理性,是提高建筑结构安全性的必然途径。
参考文献:
[1]张洁.建筑结构设计中安全性问题的分析[J].黑龙江科技信息,2014,15:153.
[2]林泽波.浅谈建筑结构设计安全性问题及改善对策[J].中华民居(下旬刊),2014,05:77.
[3]吕艳秋,谢丽伟.建筑结构设计安全性问题及改善措施[J].黑龙江科技信息,2014,26:234.
[4]汪辉.关于建筑结构设计安全性的探究[J].江西建材,2014,20:18.