探讨建筑结构设计中如何提高安全度

探讨建筑结构设计中如何提高安全度

摘要：本文结合多年的实践工作经验，简要阐述了提高建筑结构设计安全度的关键点，以供参考。

关键词：建筑结构设计；安全度；提高

安全度是建筑结构设计中用来度量结构安全性、适用性和耐久性的的指标，也被称作可靠度。其中，安全性是指建筑物在正常使用情况下能承受如设备机械、家具、人流、自重、气温变化、风雪等外荷载作用，且在地震、台风、火灾等特殊情况发生时，建筑物仍能保持整体稳定、不倒塌；适用性是指建筑物在正常使用情况下能正常发挥其各个部分的使用功能，保持良好的工作性能；耐久性是指建筑物在正常使用情况下能满足设计使用年限，安全使用寿命足够长。因此，要提高建筑结构设计的安全度，不仅要考虑当前我国工程实际和设计人员的业务水平，还要考虑建筑结构设计安全度的功能要求：

一、建筑结构设计安全度概述

建筑结构设计安全度的确定，应在统计学理论及概率论的基础上，对成功的数据进行分析总结，并根据当前设汁及施工技术水平、国家或地区资源状况和经济水平、建筑材料质量等综合考量。但是，在建筑结构设计的实际操作中，很少考虑工程项目所在地的经济条件和资源状况，更多的依靠结构工程师的经验、结构选型、建筑材料质量、目前的施工技术水平等进行综合考虑，这是导致安全系数和工程造价偏高的现象发生的原因之一。

我国目前各地区经济发展程度还存在较大差异、施工平均水平不高、建筑材料质量整体水平交欠缺。在跟国际通行的建筑结构设计规范相比中：混凝土结构设计规范中采用的荷载标准值比国外低，该规范中对安全度的设定相对较低，还是偏于不安全的范畴。

二、提高建筑结构设计人员对安全度的重视意识

建筑结构设计作为一项系统、全面的工作，要求结构设计人员有扎实的理论功底、认真严谨的工作态度以及创新灵活的设计思维。在设计过程中，要结合建筑工程实际，深刻理解规范含义，做到知其所以然，精益求精的设计每一个基本

构件，善于总结工作经验和反思工作教训，为将来的建筑结构设计积累经验。

在对建筑物进行结构设计时，结构设计人员要发挥自身主导作用，转换陈旧设计观念，正确对待建筑结构设计安全度的重要性，积极运用个人才智，对人民生命财产负责，设计出安全性能优良，能体现自己设计水平的作品。

三、改善和发展安全度的设计方法

建筑结构设计可靠度方法应进～步发展和完善，住房和城乡建设部及其他相关部门加大对结构安全度的研究力度，增加科研投入，采用高性能的建筑材料，促进建筑技术进步。还可以建立长期研究安全度的科研机构，与国际、国内建筑业规范建立联系，密切关注国内外安全度研究和应用的发展情况。存高等院校、科研单位、设计、施工、监理等单位培养一批对安全度研究和应用长期调查、分析的中青年人才，稳定、壮大、提高建筑结构设计人员队伍。制定规范之前，进行长期不断的调查、分许及研究工作，在此基础上制定出有利于工程应用的、可靠性能高的、技术先进的规范，缩短与国际在建筑结构设计安全度方面的差距。

四、提高建筑结构设计的安全性

建筑结构设计的安全性主要体现在结构的整体牢同性、结构构件承载能力的安全性等方面。

(一)提高结构的整体牢固性

提高结构的整体牢固性有助于建筑物在出现局部破坏时，不至于引发大范围连续破坏倒塌，或不出现与其原因不相称的过于严重的破坏后果。结构整体牢固性的提高，可以通过增强该结构的延性和冗余度，以此来对抗爆炸、火灾、台风、地震等灾害荷载，起到减少人员伤亡和经济损失。2008年，汶川地震造成大规模的人员伤亡和经济损失与当地房屋建筑结构整体牢固性过低有极大关系。2010

年7月28 13南京发生的化工厂爆炸事故，导致附近房屋的屋顶坍塌，也是房屋的建筑结构设计安全牢固性不足的表现。

(二)提高结构构件承栽能力的安全性

相关工程规范规定结构需要承受的荷载标准值和规定的材料强度系数与荷

载分项系数是关系到结构构件安全水准管的两大因素。其中，材料强度系数是缩小结构构件材料的强度标准值，以此计算确定构件固有的承载力。荷载分项系数是将荷载标准值加以放大，以此确定荷载对构件的作用。在给定标准荷载作用下，

这两项系数体现了结构构件的安全度，在可靠度设计方法中体现了一定的可靠指标或名义失效概率，其系数越大，则安全度越高。

目前，我国在住宅、办公楼等建筑物上的荷载标准值的设定与国外的差别较大，不同类型、不同材料的建筑在安全设置水平上也与国外存在着或多或少的差距。因此，随着我国设计水平、建筑材料质量、施工技术水平等的提高，建筑结构设计的安全性能也将得到大幅度提高。

五、提高建筑结构设计的耐久性

随着我国对建筑结构耐久性的研究逐渐加强，建筑物周围水、土中的化学物质对其侵蚀以及冻融、干湿等大气侵蚀等环境因素作用下耐久性的考虑增多。混凝土结构的主要安全事故不再仅仅只是结构构件承载力安全水平设置偏低造成的，混凝土腐蚀和钢筋锈蚀也是引发结构安全的重要原因，因此，对这个问题要加以重视。我国规范对有关耐久性的规定与国外规范相比在混凝土最低强度等级和混凝土保护层最小厚度等方面还明显偏低。应加强对结构耐久性的重视，结构设计师对悬臂构件、雨棚、檩条、梁柱连接节点处、预留钢筋(如外飘窗、门窗洞口上的过梁、楼梯路步板与其两侧的混凝土墙搭接的情况)、混凝土结构等易受侵害的部位进行设计时，要注意其久陛方面的性能。

六、建筑结构安全度应是全方位的安全

建筑设计的安全度不应仅仅局限在设计阶段，建筑结构设计安全度还需要建筑工程的后续阶段的信息及时反馈，有助于设计人员修改其设计图纸及更新设计理念。首先，设计人员的设计方法、材料及荷载书记是安全可靠的。目前我过采用的分项系数法存在一定的缺陷，只考虑了变异系数和变量均值，在变量的分布类型没有考虑到，因此，把安全度的应用范围从结构构件推广到整个建筑结构体系，同时，还应研究和应用全概率设计方法。建筑施工阶段的施工工艺、方法和质量要保证安全可靠，随着建筑市场混乱的局面以及施工队伍素质参差不齐的情况的改善，建筑结构设计安全度的应用情况也会随之提高。在施工阶段，还要注意新材料、新型结构的质量是否安全可靠，对建筑结构设计安全度做出及时反馈。

七、结语

总之，建筑结构安全度直接影响建筑物的安全性，经济性和耐久性，结构设计人员应针对具体工程和施工的特点，及规范规定的最低要求，选取合理的结构