对现代建筑结构设计安全度问题的反思

蠹 关键 词 ： 建筑结构； 设计； 度； 安全 理论；
意 见
使用 ，但正常 和不正常有时不 易界定。匆忙地 解 。 可靠 度理论 是 否 己完善 到可 以 用于规 范 将可靠度理论推 广于各种规范 ，会带来一些不 的程麻烦 ，比如地 基基础规范 中，地 基承载力 工程的安全度征一定程 度上需以概率和统计为 所谓 “ 安全” ，包括保证 人员财产不受损 强度的设计值竞 比标 准值还高 ，抗震 设计规范 基 础 ，但更 多的须依 靠经验 、工程判断及综合 失和保证结构功能 的正常运行 ，即所 谓的 “ 强 中不得不引入调 整系数。又如地下结构 的荷载 考虑 。所以任可靠度 用于规 范这一点上 ，我们
个 阶段 ，结 构 方 案 阶段 ，结 构 计算 阶段 和 施 工
图设计阶段。方案阶段 的内容为：根据建筑的
重要 性 ，建 筑 所 在地 的抗 震 设 防 烈度 ，工 程地
度理论需要进 行大量数据统计 ，但不论荷载统 们的观点 ，搞 工程 实践的人 多持反对或怀 疑态 计或抗 力统 计都还存在一些 问题 ， 范安全度 度。所请国际标准 结构可靠性总原则 ，主 规 度理论会有意 或无意地简化 、忽 略本应考虑但 并 无约束力 。前 久 ，曾 长期担任过美 国混凝 ３ ８ 又无法用这… 理论处理的 凶素 ，如 一 定程度的 上设计规 范ＡＣＩ １ 委 员会主席的国际著名学
目 程术 技
对现代建筑结构设计安全度问题的反思
赵琳 杨林 大庆建筑安装集团有限责任公司
ｊ 摘 耍｛ 结构设计的阶段 大体可以分为三
将截 面承载 力的安全指标 ｐ作为结构的可靠指 重要规范都还 没有用可靠度方法 。在西 方，主
标 ，随着 从识 的发展都值得 质疑 。用概率可靠 张可靠度理论 用于规 范的主要是可靠度理论家
家都 用安全 系数ｋ 坝住 不同工作 条件下的 温 大 关于可靠度设计理论可靠度理 论是分 度 。渗 透压力很难用统 计确定 ，影响坝 基稳 定 析结构安全性 的一种有效手段 。 的地 基软弱夹 层及其分布也很难凭少数 钻孔取 我国 已颁 布统 标 准 ，要 求结 构设 计规 样确定 其统 计特性 ，所 以用可靠度理论 估计不 范按 可靠 度 理 论 设 计 。 ７ 年 代 的 我 国混 凝 士 结 Ｏ 了坝体 的安全度。将 可靠度理论用于铁路 工程 构、术结构和钢结构设 计规 范分 别采用 不同的 结构规 范要确定火车 的荷载谱 ，现在花 了很 火 设计 方法体 系，在安全 度的表达形式 ｔ巨不相 － 力气已取 得 Ｊ万条茼载谱 ，统计出 了５ 年最 火 － ０ 同，给设计或教学都造成 便 ，８ 年代 用可靠 ０ 可能荷载 ， 町是今后铁路 上的火车荷载 及其 变 度理论 率先加以统 。但是 ，对规范采 用可靠 化 ，更 多地 由铁路部 门指 令所确定 ，与那些统 度理 论，以及这 ・ 理论能 否将 各种结构的安 全 计多不棚关。 度郜统 一 一 往『 体系中，专家们持 不同意见 ： ３ 、认为分项 多 安全系数设 计方法 要比 可 １ 、认为我 国规 范采 用 了先 进的可 靠度理 靠度方法 更为灵活实用 。在确定安全系数时 ， 论 ，用失效 概 率 度量结 构 的可 靠性 ，通 过将 同样可以利 用可靠度理论 一起 作分析 ，最后选 抗 力和 作用效应相互独 。将随 机过稃化为随 定合适的 系数 值。鉴干现 行建筑结构设计规 范 机 变量 并以经验 为校准点 ，成功地将这 ‘ 理论 已经 采 用 了可靠 度理 沦 ，不 足之 处 可继 续改 朋于建筑结 构设计规范 中，这 是我国规范先进 进 ，而其设计 公式的表达形式 又 与分项 多安 全 性的 一种表 现。工程设计 采用可靠度理论 为国 系 数 基 本 相 似 ，所 以 也 不 必 再 回 到 老 路 上 去 。 际标准组 织 （Ｓ Ｉ ０）所提 倡 ，足 国际上大势所 现行可靠度设 讣规 范 中的 分项 系数 ，其含义可 趋 ；多次国际安全 度会议也倾 向 ｛ ＝ ： 采纳Ｉ ０ Ｓ 提 以模糊些 ，考 虑更多的经验 因素 ，这在 可靠度 出的在 －计 规范中采用可靠 度 论的原则 。可 Ｌ 殳 理论 中也是说 得过去的 。规范 采用可靠度珊论 靠 度理论一 样重视经验 ， 靠 吱取俺用校准法 应采取实事求 是的态度 ，能 用的尽量用 ，尚不 确定。 成熟的将 米再 用 ，不宜用行政手 段一 刀切去追 ２ 、认 为可 靠度理 论是分忻 和度量 结构安 求 “ 一 ”。 统 全性 的 ・ 先进 手段 ，ｆ 彳 应用 还 有其 局 种 ＨＥ ４ 、认为 可靠 度理 论是美 围专 家 丁４ 年代 ０ 限性 ，坪论 本身也有一些 方面未 能突破 ，比如 最早提 出的 ，这方面的研究 ［作 和成果也远远 结 ｆ 呵靠 忮 分 析 的 三个 约 束 条 件 ：将 抗 力 与作 勺 超过 我 们 ，可是 到现 为止 ，他们久 部 分的
ｉｓ教授 ，就在 《 ｏ ｃ ｅｅｎ ｅｎ ｔ ｎ ｌ Ｃ ｎ ｒｔｌｔ ｒ ａｉ ａ》 ｏ 人为失误以 及社会。经济 因素等 。可靠度理论 者Ｓｅｓ 强调三个正常 ，即正常设计 。正 常施上和正常 杂志 上谈 ｒ为什 么不 用可 靠度 设计 理论 的 见
质勘 查报 告 ，建 筑 场地 的 类 别 及建 筑 的 高度 和 还需考虑将 来可能出现的荷载 变化。概率可靠 要也是 些理论 １ 作者提 出的 、是参考性 的， 二 层 数 来 确 定 建 筑 的 结 构 形 式 （ 如 ，砖 混 结 例
较多 。南丁 同标 准对安全度的表乐 方法不 一 形式而 无实效 。有 的专家指出 ，水 工结 构的大 概率 ，可是这个所谓的失效 概率 其实也不是真 样 ，所采用的抗 力计算 公式也 一致 ，要准确 坝 设计 目前 只有 苏联 用 可靠度 理论 ，其它 吲 实的 ，但在一定程度上可用于相对比较。
度”和 “ 功能 ”二 原则 ，结构安 全度还应保证 与其 作用效应高 度耦合 ，其不确 定性远 大干荷 大 可不必去争灭 下先 。建筑 结构设计规范还是 结构有修复的 ｎ能 ，加上 “ ｒ 可修 复”则为三原 载 本 身的 不 确定性 、结构 构件 尺 寸的 不确 定 用安全 系数方法好 ，对于 工程设 计人 员来说用 则 。 与国际 上一 些通 用标 准相 比 ，我 国混 凝 性 。以及材料 强度不确定性的总和 ，而前者又 分项安 全系数表达安 全度要 比可靠指标 ｐ 更直 ｆ结构规范设定的安 全度水平偏低 ，宵的偏低 难以 估计 ，这时勉 强采用可靠度设计往 往徒有 观 。更 明白。 ａ靠指标虽然 有一个相应的失效
构 ， 框架 结 构 ， 框 剪结 构 ，剪 力墙 结 构 ，简体
结 构 ，混 合 结 构 等 等 以及 由这 些结 构 来 组 合 而 成 的结 构 形 式 ） 。确 定 了结构 的形 式 之 后 就要 根据 不 同结 构 形 式 的特 点和 要 求 来布 置 结 构 的 承 重体 系和 受 力构 件 。