建筑结构设计可靠度影响因素与比较分析 李猛

建筑结构设计可靠度影响因素与比较分析李猛

发表时间：2019-06-03T16:36:23.320Z 来源：《防护工程》2019年第4期作者：李猛

[导读] 建筑的可靠度不但会影响到建筑的正常使用，而且还会影响到人们的人身财产安全，因此必须要采取有效措施充分保证建筑的可靠性与安全性。

河北省

摘要：建筑的可靠度不但会影响到建筑的正常使用，而且还会影响到人们的人身财产安全，因此必须要采取有效措施充分保证建筑的可靠性与安全性。当前在我国建筑工程中常常会发生坍塌事故，这也使得建筑的质量可靠性引起了人们的充分重视广泛关注。所以，建筑结构设计的可靠度也显得非常重要，只有在充分确保建筑结构设计可靠度的基础上，才可以有效地保证建筑结构的安全性与可靠性，保证建筑的正常使用，从而有效地保障人们的生命财产安全。

关键词：建筑结构设计；可靠度；影响因素；比较分析

1. 建筑结构可靠度设计内涵

建筑结构的可靠性设计主要是指建筑结构在不同的环境下，根据特定的时间段完成预期设计的功能。换句话说，建筑物本身结构设计的可靠性越大，建筑物本身的寿命周期就越长。一般来说，建筑结构的可靠性主要包括建筑结构的安全性、适用性和耐久性。国际建筑界对建筑结构设计的可靠性有相似的认识，但在建筑工程的实际设计阶段，结构设计内容与设计方法有较大的差异。

我国首次引入建筑结构可靠度设计相关规范是在1980年左右，伴随着我国建筑行业不断发展，可靠度设计规范内容逐渐适应我国发展建设特点。但是，建筑结构可靠度设计存在诸多影响因素，一定程度上制约着我国建筑结构可靠度设计的实际应用。为不断完善建筑结构可靠度设计相关内容，需要政府部门强化对建筑结构设计各项要求。对于建筑结构设计工作人员而言，为确保建筑工程施工完成之后质量能够达到预期标准，需要其在结构设计阶段，不断深入分析建筑物可变载荷分布特点，同时注重建筑结构自身性能变化特征，最大程度降低建筑结构实际运用中出现问题的情况。另外，需要不断学习国外先进建筑结构设计规范内容，加强结构设计可靠度随机影响因素管理力度，进而确保我国建筑行业能够稳定、快速发展。

2建筑结构设计可靠度的影响因素

2.1 建筑结构设计荷载变化水平的参数分布

在一般情况下，不同建筑结构会有相应的负荷设定要求。因此，对于不同的建筑结构，可以假设荷载的变化能力和水平会影响建筑结构的可靠性。在建筑物结构负荷能力的影响下，荷载水平对建筑物结构可靠性的影响主要体现在两个方面，即结构负荷水平和自然环境下的建筑地板负荷水平。在自然条件下，结构荷载水平会受到风和雪的影响，建筑地板结构的结构荷载按设计周期内荷载概率分布的一定分数对应的标准值设计。同时，不同类型建筑结构设计的使用年限有所差异，通过改变用途或者使用环境等会影响建筑物的安全性和使用年限，因此，必须按照相关设计许可来进行结构改变，从而保证结构设计具有较高的安全性。

2.2 抗力因素

根据相关研究调查表明，目前对建筑结构设计的可靠度具有影响作用的抗力因素主要包括以下几种：第一种是载荷作用，根据相关研究调查发现，在通常状况下对建筑结构所产生的载荷作用主要体现在两种形式上：一是会对建筑结构的安全性与可靠性产生直接的影响，在建筑结构服役的安全时期范围内，一旦某个阶段的负荷会超出设计安全载荷范围，那么将会造成结构失效现象的发生。而且刺激为在低载荷长时间的作用影响下，会造成累积损伤的发生。其中也主要包括静态及动态两种累积损伤作用类型；二是各建筑材料老化作用产生的影响。随着建筑材料使用时间的不断增长，会导致结构材料出现老化现象。这也会在一定程度上降低材料的力学性能和强度，对结构的可靠性也有一定的影响。二是结构性服务环境的影响。在正常情况下，自然环境的作用往往是指腐蚀性介质对建筑结构的腐蚀作用，包括混凝土的碳化等。这种现象的主要原理是，地下水或空气中所含的二氧化碳逐渐进入混凝土，然后有机地与其中的氢氧化钙结合，最终产生许多絮凝性沉积物，这将导致钢筋的表面。钝化膜破裂后，混凝土的碱度会在一定程度上降低，从而降低建筑的结构阻力，影响建筑结构的可靠性。

3建筑结构设计可靠度比较分析

根据建筑结构设计的特点，选择有效的标准值和阻力值是促进整体结构设计具有相应的功能标准约束，对后续的结构系统参数获取和模型的有效构建具有积极的意义。在此基础上，给出了后续工作系统比较优化的前提。对结构设计可靠性的主要指标进行分析，在现有的建筑设计环境中，一般通过常用的局部标准设定进行近似估计，以确保基本功能的有效实施。但在目前的建筑功能需求不断多样化的情况下，相应的环境与电气需求协调已逐渐广泛，仍然采用传统的负荷计算方法，必然难以满足后续建筑结构的需要，这进一步影响了建筑功能的使用。其次，在水平荷载指标制定过程中，需要开展更加细化的制定条件与运算公式，以确保在环境突然变异的过程中避免大荷载对建筑整体功能稳定性的影响，这样才能够赋予建筑结构可靠积极性，为后续城市功能建设提供良性参考条件。

3.1活荷载可靠度

由于地板的活负荷是一个随机变量，所以负载的水平是平均大小。与我国和美国地板的生活负荷标准值相比，美国地板的生活负荷标准值要比我国的标准值大得多，平均值大约是美国地板标准值的两倍。与美国的自然负荷水平相比，中国和美国的自然负荷水平大致相同。然而，在中国，风电的标准值大约每30年才会遇到一次。在美国，风电的标准值是每50年左右一次。然而，与风力负荷平均值和标准值相比，中国要比美国高。中美两国的平均风负荷大致相同。可见，可变负载的标准值只是一个标称值，负载水平主要体现在平均大小上。

3.2 参数指标可靠度

根据有关结构的可靠性原则对荷载设计系统进行数值比较，保证了建筑物的可靠性，并为有效制定局部措施提供了条件；丰富了我国建筑系统可靠性的数据条件，为建筑综合评价标准的实施建立了良好的推广平台。其次，依据国际可靠度的评定标准，在结构方面可获取相应参数为3.1~4.3，而我国依据传统算法所给予的可靠度数值则是2.7~3.7，相比较二者的可靠度数值可以明显看出我国可靠度方面的数值