關(guān)于建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性分析

李 華（湖北中江建筑設(shè)計(jì)院有限公司湖北省武漢市 430070）

關(guān)于建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性分析

李 華
（湖北中江建筑設(shè)計(jì)院有限公司湖北省武漢市 430070）

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展時(shí)期，人們的生活水平得到不斷提高，其對(duì)于自身的生活環(huán)境的要求也越來越高，推動(dòng)我國(guó)建筑行業(yè)的不斷進(jìn)步和發(fā)展，也對(duì)建筑設(shè)計(jì)人員提出了更高的要求。

建筑工程；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；安全性

引言

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是建筑水平和施工質(zhì)量的直接保證,是整個(gè)建筑過程中最重要的環(huán)節(jié),如何提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中建筑的安全性是現(xiàn)今我國(guó)建筑必須考慮的一個(gè)問題。以下本文就對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中對(duì)于安全性的設(shè)計(jì)展開探討。

1.建筑物結(jié)構(gòu)的安全性的概念

決定建筑物結(jié)構(gòu)工程的安全性的主要條件是設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)水平以及工程施工時(shí)的水平。并且，還與正確使用（檢測(cè)和維護(hù)）結(jié)構(gòu)有關(guān)，以上這些又關(guān)系到土建工程法規(guī)的遵守以及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（規(guī)程、規(guī)范及條例等）能否合理運(yùn)用和設(shè)置。在建筑工程設(shè)計(jì)中，必須同時(shí)考慮到結(jié)構(gòu)的安全性以及經(jīng)濟(jì)的可行性。通常建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)必須滿足幾個(gè)功能的要求。

1.1 安全性能。安全性能主要是指在正常施工及使用的情況下，建筑結(jié)構(gòu)能夠承受住各種破壞力出現(xiàn)的作用，并且在突發(fā)的事件中，依然能保持其整體的穩(wěn)定性。安全性能作為建筑工程中的靈魂，是建設(shè)一切建筑的首要條件。

1.2 經(jīng)濟(jì)適用性。經(jīng)濟(jì)適用性主要是指在滿足安全的條件后，還需要對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的工程可行性進(jìn)行考慮。主要包含經(jīng)濟(jì)效益與適用性兩方面。在通常的情況下，建筑物需要具備優(yōu)越的工作性能，可以滿足社會(huì)及人民一定的使用效益。

1.3 耐久性。耐久性主要是指建筑物可以使用的時(shí)間年限。適用、性安全性以及耐久性統(tǒng)稱作建筑結(jié)構(gòu)的可靠性，是評(píng)價(jià)建筑結(jié)構(gòu)是否可靠的標(biāo)準(zhǔn)。在規(guī)定條件下以及在規(guī)定時(shí)間內(nèi)，建筑結(jié)構(gòu)能夠完成預(yù)定的功能概率，稱其為結(jié)構(gòu)的可靠度，或是安全度。

2 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的安全問題

2.1 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)自身的不合理

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員在知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)方面的不足，造成建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與實(shí)際建設(shè)情況出現(xiàn)一定的差異，從而導(dǎo)致安全隱患或其他方面問題的出現(xiàn)。安全意識(shí)的淡薄，使得建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員對(duì)于建筑安全性的重視程度不足，而一味關(guān)注設(shè)計(jì)的美觀性、適用性以及經(jīng)濟(jì)性；也有一部分建筑設(shè)計(jì)人員，雖然認(rèn)識(shí)到設(shè)計(jì)中可能存在的安全隱患，但是為了迎合企業(yè)的要求，保住自己的工作，對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)只考慮經(jīng)濟(jì)效益，，這也從客觀角度增加了事故發(fā)生的可能性。對(duì)于這些情況，對(duì)設(shè)計(jì)人員進(jìn)行培訓(xùn)時(shí)，要在提升設(shè)計(jì)人員能力和技能的同時(shí)，加強(qiáng)對(duì)于其安全意識(shí)的教育和職業(yè)素質(zhì)的培養(yǎng)，使設(shè)計(jì)人員從根本上重視起建筑的安全性能。同時(shí)，在對(duì)建筑進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)前，設(shè)計(jì)人員必須對(duì)建筑周邊的環(huán)境進(jìn)行全面的考察，經(jīng)過細(xì)致地分析和思考之后，才能進(jìn)行設(shè)計(jì)，杜絕設(shè)計(jì)方案中的不合理現(xiàn)象，保證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性。

2.2 建筑位置的選擇

地質(zhì)原因是震害的根本原因，而且是進(jìn)行建筑時(shí)沒辦法彌補(bǔ)的。所以，在決定建筑地址的時(shí)候應(yīng)該對(duì)地質(zhì)進(jìn)行詳細(xì)勘探，不能在易震地質(zhì)進(jìn)行建筑，如果無法避免在易震地質(zhì)上建筑，也要挑選利于防震的地質(zhì)，盡量增高安全性。對(duì)于防震不利的地區(qū)，建筑的結(jié)構(gòu)工程師在設(shè)計(jì)時(shí)就要避開為主。一旦因?yàn)槟承┰虮仨氁谶@樣的地區(qū)上建筑時(shí)，就應(yīng)該綜合考慮在地震時(shí)地質(zhì)原因?qū)τ诮Y(jié)構(gòu)性的破壞。例如地質(zhì)不均勻，土質(zhì)松軟、液化，滑坡以及地質(zhì)地表的形貌易發(fā)生變化。所以面對(duì)這樣的地質(zhì)條件時(shí)，應(yīng)該采取適當(dāng)?shù)拇胧?。在不同性質(zhì)的地質(zhì)地基上，需根據(jù)其差別性分別建立性質(zhì)不同的結(jié)構(gòu)單元，也不應(yīng)該采用部分人工地基，部分自然地基的方法，同時(shí)注意建筑物的整體性與建筑物的剛性。

2.3 抗震強(qiáng)度不夠

最近幾年我國(guó)地震頻發(fā)，造成了嚴(yán)重的破壞和損失，建筑的抗震性能也逐漸引起了人們的重視。但是，當(dāng)前許多建筑企業(yè)對(duì)于建筑的抗震性能重視程度不夠，在對(duì)建筑進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，忽略抗震性原則，使得建筑并不具備真正的抗震能力，一旦遭遇強(qiáng)度較高的地震，建筑的安全性就難以得到保證。因此，如何保證建筑物的抗震性能、減少地震造成的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失，是當(dāng)前建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員亟需解決的問題。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員要根據(jù)地區(qū)的實(shí)際情況，選擇不同的抗震規(guī)范，以免造成不必要的浪費(fèi)。

3 提升建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全性的措施

3 1建筑設(shè)計(jì)必須與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相結(jié)合

建筑設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是整個(gè)建筑設(shè)計(jì)過程中的兩個(gè)最重要的環(huán)節(jié),對(duì)整個(gè)建筑物的外觀效果、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定方面起著至關(guān)重要的作用。但也有一種不好的傾向,少數(shù)建筑設(shè)計(jì)師把結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)擺在從屬地位,并要求結(jié)構(gòu)必須服從建筑,應(yīng)以建筑為主。許多建筑設(shè)計(jì)師強(qiáng)調(diào)創(chuàng)作的美觀、新穎、標(biāo)新立異,強(qiáng)調(diào)創(chuàng)作的最大自由度,然而有些創(chuàng)新的建筑方案卻在結(jié)構(gòu)上很不合理甚至無法實(shí)現(xiàn),這無疑給建筑結(jié)構(gòu)的安全帶來隱患。

3.2 對(duì)設(shè)計(jì)技巧進(jìn)行改善和創(chuàng)新

對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)，可以從設(shè)計(jì)技巧和設(shè)計(jì)軟件的改善和創(chuàng)新出發(fā)，工欲善其事，必先利其器的道理是淺顯易懂的。隨著當(dāng)前建筑行業(yè)的飛速發(fā)展，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的內(nèi)容越來越復(fù)雜，其難度也越來越大。從另一個(gè)角度來說，我國(guó)現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，對(duì)于設(shè)計(jì)人員的要求也越來越高，設(shè)計(jì)人員必須不斷提升自身知識(shí)的深度和廣度。而在這樣的背景下，現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件和系統(tǒng)已經(jīng)無法滿足設(shè)計(jì)人員的需求。因此，提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的建筑安全性，首先要開發(fā)出精準(zhǔn)度較高的設(shè)計(jì)軟件，這就需要設(shè)計(jì)者和計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)人員的共同合作，完成設(shè)計(jì)軟件的開發(fā)、完善和創(chuàng)新。

3.3 嚴(yán)格按照國(guó)家規(guī)定的建筑規(guī)范設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)

社會(huì)的發(fā)展對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的安全性要求不斷提高，國(guó)家相繼出臺(tái)符合社會(huì)需求的建筑結(jié)構(gòu)的安全規(guī)定，不但是作為技術(shù)性的指導(dǎo)文件，由于建筑攸關(guān)國(guó)民發(fā)展水平，所以也具有一定的強(qiáng)制性。對(duì)忽視結(jié)構(gòu)安全、犧牲人民利益的企業(yè)、設(shè)計(jì)人員會(huì)做出強(qiáng)制性懲罰，杜絕行業(yè)內(nèi)濫竽充數(shù)現(xiàn)象的發(fā)生。同時(shí)，也提倡社會(huì)各界對(duì)此類現(xiàn)象的監(jiān)管、舉報(bào)，切實(shí)維護(hù)消費(fèi)者的權(quán)益。當(dāng)然，政府制定科學(xué)、合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全規(guī)范，并且能夠很好的引導(dǎo)、推行下去也是值得我們深思熟慮的方面。

3.4 考慮建筑結(jié)構(gòu)的耐久性

結(jié)構(gòu)耐久性不足已成為最現(xiàn)實(shí)的一個(gè)安全問題。現(xiàn)在有這樣的傾向:設(shè)計(jì)中考慮強(qiáng)度多而考慮耐久性少,重視強(qiáng)度極限狀態(tài)而不重視使用極限狀態(tài)。重視新建筑的建造而不重視舊建筑的維護(hù)。所謂“安全’包括保證人員財(cái)產(chǎn)不受損失和保證結(jié)構(gòu)功能的正常運(yùn)行,以及保證結(jié)構(gòu)有修復(fù)的可能,即所謂的“強(qiáng)度”、“功能”和“可修復(fù)”三原則。

我國(guó)土建結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與施工規(guī)范,重點(diǎn)放在各種荷載作用下的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要求,而對(duì)環(huán)境因素作用(如干渴、凍融等大氣侵蝕以及工程周圍水、土中有害化學(xué)介質(zhì)侵蝕)下的耐久性要求則相對(duì)考慮較少?；炷两Y(jié)構(gòu)因鋼筋銹蝕或混凝土腐蝕導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)安全事故,其嚴(yán)重程度已遠(yuǎn)大于因結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力安全水準(zhǔn)設(shè)置偏低所帶來的危害。所以這個(gè)問題必須引起格外重視。

3.5 提升設(shè)計(jì)硬件、軟件水平

設(shè)計(jì)軟件作為建筑設(shè)計(jì)行業(yè)的載體，其操作性能的優(yōu)劣反映在設(shè)計(jì)方案的好壞，間接決定建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)良性上面。隨著建筑設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求的不斷深化復(fù)雜，對(duì)設(shè)計(jì)硬件、軟件的要求也在不斷提高。在當(dāng)前的設(shè)計(jì)軟、硬件不能滿足設(shè)計(jì)需求的時(shí)候，就需要設(shè)計(jì)人員與計(jì)算機(jī)專業(yè)人員積極溝通，開發(fā)精度更高、操作性更強(qiáng)、運(yùn)算能力更豐富的軟、硬件系統(tǒng)。

4.結(jié)語

我國(guó)的建筑行業(yè)發(fā)展迅猛，建筑質(zhì)量，特別是結(jié)構(gòu)安全性能攸關(guān)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，當(dāng)前已有許多建筑問題引起了社會(huì)的高度關(guān)注。提升建筑結(jié)構(gòu)安全性，是維護(hù)社會(huì)穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必要前提，結(jié)構(gòu)安全成為社會(huì)的焦點(diǎn)，也成為了從業(yè)人員深思的課題。

[1]張明朗.淺論建筑結(jié)構(gòu)安全性的實(shí)現(xiàn)[j].山西建筑.2010（36）

[2]劉歡.芻議提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全性的措施[J].中華民居，2011，（10）：162.

TU714

B

1007-6344（2016）06-0258-01