提高建筑结构设计的安全度分析

　　摘要：在建筑产业的发展中占据重要地位的部分就是建筑结构的安全性，而且建筑结构安全度的设计问题也得到行业专家的高度重视。本文介绍了建筑结构设计安全度的概念及重要性，并对此过程中存在的问题进行了阐释，相应得给出了可行的建议，以期能提高建筑结构设计的安全度。
　　关键词：建筑结构；安全度；可行性建议
　　安全的结构设计是建筑产业发展必不可少的部分，而基于结构安全度的设计又是重中之重，因其直接关系着质量控制等其他关键环节，可以说建筑结构安全度设计对现代建筑的发展起着基础性的作用。从目前我国的建筑产业发展现状来看，一些问题亟待解决，提高建筑结构安全度设计就成为促进建筑产业发展的重要举措。
　　一、建筑结构安全度概述
　　对于建筑结构安全度的认识可以从它的概念入手，然后阐述建筑结构安全度设计的必要性。
　　（一）建筑结构安全度设计的概念
　　在一定的经济条件下，赋予结构以适当的安全度，使结构在预定的使用期限内满足预期的各种功能要求是从事建筑结构设计的基本目的。同时，建筑结构设计也有三个基本的功能要求。第一，安全性。即无论在正常情况还是突发状况下都能确保整体结构的完整性和人身财产的安全；第二，适用性。即在正常使用情况下具有良好的工作性能，保证物尽其用；第三，耐久性。即结构性能保证其完成预定的功能，具有足够长的安全使用寿命。上述三个要求既是建筑结构设计的最终目的也是评价建筑结构安全与否的标志，安全度就是对这些性能的度量。
　　（二）建筑结构安全度理论
　　建筑结构安全度理论是用失效概率来度量结构可靠性的，这一理论是通过将结构自身的抗力和外荷载的作用效应相互独立，将随机过程化成随机变量，并以经验数据为校准点，从而成功得应用到建筑结构设计规范中的。结构的构造规定、材料强度标准值、载荷标准和结构内力分析的精确度等因素都与建筑结构安全度有关。这一理论需要结合具体情况灵活运用。
　　（三）建筑结构安全度设计的意义
　　因为建筑结构设计的安全度要求在我国现代建筑产业中拥有举足轻重的地位，因此必须足够重视建筑结构设计安全度的问题。建筑结构设计安全度不仅仅局限于正常的施工建设和日常使用中，更重要的是在各种自然灾害下，建筑结构可以发挥保障人民生命财产安全的作用。这就要求除了基于施工技术角度、综合受力情况、整体设计理念的设计的考虑外，技术层面的要求应该更高。
　　合理的建筑结构安全度设计，对于工程建设的各个环节都有实质的价值，比如建筑风险控制、施工安全的控制等。安全度控制在建筑材料、工艺要求的严格程度方面也有影响，因为工程的造价直接限制着建筑结构安全度，过高的安全度会造成工程的额外成本输出。
　　二、影响建筑结构安全度设计的主要因素
　　（一）与工程造价的关系
　　国家经济和资源状况，社会财富积累程度以及设计施工技术水平与材料质量水准都反映在结构设计安全度的高低上。准确得说，选择结构设计安全度要处理好与工程造价、维修费用及投资风险三者之间的关系，权衡工程造价和结构风险的得失从而寻找最优选择。这其中不仅涉及生命财产的损失，还可能对社会、政治、经济各方面产生影响，因此，不能片面的以建造时的材料消费用量和经济指标来评价结构安全度。
　　（二）建筑结构设计安全度的确定
　　除了需要以概率和统计为基础外，依靠经验、工程判断及综合考虑才能很好得确定工程的安全度。因为我国的混凝土结构规范设定的安全度水平偏低，这就使我国估计结构承载力所用计算公式的安全度低于国外，在个别情况下存在不安全因素。在我国飞速发展的今天，现行设计可靠度水平应该有所提升，这样有助于建筑行业的长期发展。
　　（三）面临的挑战
　　由于我国现代建筑产业起步晚，因此与国外相比还存在较大差距。我国建筑结构安全度设计在市场竞争面临的挑战是多方面的。首先我国的建筑行业必须有一个良好的平台，那就是提高建筑结构设计安全度；其次，提高建筑结构安全度设计规范刻不容缓；最后是相关法律法规应该更加完善，以规范建筑业发展。现代建筑结构更加注重在自然灾害的抗灾性能设计方面，相信以后会更加完善。
　　三、提高建筑结构安全度设计的建议
　　因为建筑结构安全度设计在工程设计中的主导作用，所以在可以提高建筑结构安全度的重要方面要加强控制。
　　（一）控制结构体系中各构件承载能力
　　各构件的植入在现代建筑结构设计中是必不可少的，，因此，对这些构件承载力的安全控制是非常重要的。在设计中尤其要注意连接处承载力的构建，这样才能形成建筑结构的预应力。若有一处构件的承载力不合格，不仅使结构体系的安全度降低，甚至会影响整体结构的稳定性，造成严重的后果。
　　（二）控制结构材料质量
　　因为现代建筑多以高层为主，结构复杂，因此对其钢筋混凝土结构的强度、延性有着更高的要求。而且，还要注意节约钢材，争取在有限的工程造价制约下，发挥钢材的最大作用。
　　（三）结构的负载调整
　　建筑结构的设计，在风荷载、风压系数上有着严格的规定，尤其是风荷载的有效调整，是规避自然灾害的有效措施。因为主结构的预应力保护是建筑稳定的核心，因此，对其负载控制可以有效得提高结构安全度。基于建筑结构的设计需求，合理调整负载，就能提高结构安全度。
　　（四）严格依据我国的相关构造规定
　　我国规范规定的是最低用钢量，在设计时，设计者可以根据结构重要性适当提高。而我国的构造规定与国外有很多不同之处，比如，剪力墙的最小配筋率与美国相同，在墙的暗柱配筋量等方面已是世界领先水平。而我国规范规定的柱子最小含钢量为0。4，是不考虑抗地震时的数量，我们大多数城市设计时都考虑地震，这时柱子的最小含钢量就是0。51。0。因此，不能以我们规定标准的最低值与国外比。
　　四、总结
　　随着现代建筑业的发展，一些现阶段的建筑结构安全度设计标准不能适应我国当前形势，这就需要我们总结经验，不断变革发展。只要我们对建筑结构安全度设计有效控制，相信对整个现代建筑产业大有裨益。
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