建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計可靠度的影響因素與比較研究

王小潔

摘 要：經(jīng)濟增長速度逐漸加快，有效推動建筑行業(yè)的發(fā)展。在建筑行業(yè)快速發(fā)展的過程中，其質(zhì)量安全性問題引發(fā)社會廣泛關(guān)注。在建筑項目數(shù)量持續(xù)增多，項目規(guī)模不斷擴大的過程中，建筑安全事故時有出現(xiàn)。在保障建筑建設(shè)質(zhì)量安全性的基礎(chǔ)上，提高建筑結(jié)構(gòu)可靠性已經(jīng)成為整個行業(yè)研究的重點課題。確保建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計可靠，才能夠保證建筑安全。本文就建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計可靠度的影響因素與比較進行分析。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計；可靠度；影響因素

中圖分類號：TU318 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）03-0098-01

建筑可靠度影響建筑正常使用同時還會對人們的人身財產(chǎn)安全構(gòu)成威脅。為預(yù)防不良事件的發(fā)生，需采取有效措施加強建筑結(jié)構(gòu)可靠性與安全性。面對當(dāng)前我國建筑工地時常出現(xiàn)的坍塌事故，關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的可靠度已經(jīng)引起人們的高度重視。要想建筑安全，必須加強建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計設(shè)計的可靠度。唯有在確保建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計可靠度的基礎(chǔ)上，才能夠保證建筑結(jié)構(gòu)安全性與可靠性，促使建筑正常使用，保障人們的生命財產(chǎn)安全。

1 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計可靠度理論

結(jié)構(gòu)的可靠度，其實就是建筑使用期間，將隨機過程逐漸轉(zhuǎn)變成為運用隨機變量來表示效用方程，隨后充分發(fā)揮經(jīng)驗校準(zhǔn)的輔助性作用，且采用失效率做度量的手段。事實上，我國關(guān)于建筑可靠性設(shè)計的理論已經(jīng)展開了深入研究，且取得較好的效果。但是將這些相關(guān)理論運用于實際的結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范中，總會出現(xiàn)各方面的問題。為預(yù)防在實際中出現(xiàn)各類問題，結(jié)構(gòu)設(shè)計人員應(yīng)采用優(yōu)化可靠度理論中的相關(guān)基本點。同時還應(yīng)分清正常與非正常結(jié)構(gòu)設(shè)計體系彼此之間界限。唯有如此，才能夠?qū)⒖煽坷碚撛趯嶋H中應(yīng)用的更為廣泛和熟練。

就建筑行業(yè)來說，結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范的強制性非常顯著[1]。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的規(guī)范性依據(jù)的是相關(guān)法律法規(guī)。因此，結(jié)構(gòu)設(shè)計人員應(yīng)在相關(guān)法律規(guī)定的基礎(chǔ)上，完成各類結(jié)構(gòu)設(shè)計。也只有設(shè)計人員遵守法律規(guī)定的前提下，才不會承擔(dān)法律責(zé)任。就行業(yè)實施規(guī)范中，含鋼量的最小數(shù)值就是可靠度的關(guān)鍵性指標(biāo)。而實際中，設(shè)計人員會依據(jù)實際情況，適當(dāng)?shù)恼{(diào)整這一指標(biāo)?；诖?，設(shè)計編制工作難度加大。因此，設(shè)計人員需要依據(jù)所建工程的具體狀況，靈活應(yīng)用設(shè)計規(guī)范，在確保工程質(zhì)量的前提下，提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的可靠度。

2 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計可靠度影響因素

通過建筑結(jié)構(gòu)可靠度，可了解國家經(jīng)濟與資源發(fā)展情況、社會財富累積狀況以及設(shè)計施工水平與材料水準(zhǔn)等。確保建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計可靠度，可保證建筑結(jié)構(gòu)的安全性。

2.1 抗力因素

從調(diào)查中了解到對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計可靠度造成影響的抗力因素包括這么幾種。首先，載荷作用。實際調(diào)查中了解到，建筑結(jié)構(gòu)荷載體現(xiàn)于兩種，一種為對建筑結(jié)構(gòu)安全性與可靠性產(chǎn)生的直接性影響，建筑結(jié)構(gòu)服役時期內(nèi)，某一階段負(fù)荷超出設(shè)計安全安全范圍，就可能引發(fā)結(jié)構(gòu)失效的情況，產(chǎn)生累積損傷，包含靜態(tài)與動態(tài)兩種損傷。另外一種是建筑材料老化產(chǎn)生影響。在建筑材料使用時間不斷延長的過程中，材料結(jié)構(gòu)就會出現(xiàn)老化的現(xiàn)象，由此也就會降低材料力學(xué)星都與強度，對建筑結(jié)構(gòu)可靠度產(chǎn)生影響[2]。其次，環(huán)境影響。建筑結(jié)構(gòu)受到環(huán)境因素的影響，主要表現(xiàn)于腐蝕介質(zhì)對建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的腐蝕性作用，包括混凝土炭化等。也就是大氣層中的二氧化碳逐漸進入混凝土內(nèi)部后與氫氧化鈣結(jié)合，產(chǎn)生較多絮狀的沉淀物，喲次導(dǎo)致鋼筋表面鈍化膜出現(xiàn)破裂，在還會降低混凝土的堿性，降低建筑結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)抗力，影響建筑結(jié)構(gòu)可靠度。

2.2 外加載荷因素

關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)可靠度，我國通常依據(jù)的是《建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》的目標(biāo)可靠度。此種目標(biāo)可靠性指標(biāo)是通過給定抗力與荷載概率分布條件下校準(zhǔn)運來規(guī)范安全系數(shù)。在相同結(jié)構(gòu)目標(biāo)可靠度指標(biāo)下，外界荷載的不同，結(jié)構(gòu)的可靠度也就不想用。關(guān)于載荷對建筑結(jié)構(gòu)的影響，可以說在可變荷載中占據(jù)著重要的地位。可變載荷有樓面活載荷與自然環(huán)境載荷。樓面活載荷是設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)荷載平均值的大小。我國與美國樓面荷載標(biāo)準(zhǔn)值對比見表1。

3 結(jié)構(gòu)設(shè)計可靠度對比

在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計過程中，設(shè)計人員通常會根據(jù)不同的構(gòu)件對建筑荷載的抗力值及標(biāo)準(zhǔn)值進行設(shè)定，以對各個分項指標(biāo)進行最為合理的確定，以此來確保建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計可靠指標(biāo)達(dá)到實際要求。因此，在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計中，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計可靠度的水平比較與對結(jié)構(gòu)設(shè)計可靠度水平的調(diào)整是非常需要注意的兩個方面。這也是說，對于借助結(jié)構(gòu)設(shè)計的可靠度的比較，主要從可變荷載及可靠指標(biāo)量各方面進行。

3.1 目標(biāo)可靠指標(biāo)的比較

對于不同的建筑重要性結(jié)構(gòu)，按照國際有關(guān)的結(jié)構(gòu)可靠性原則及規(guī)定，建筑結(jié)構(gòu)的承載力的極限狀態(tài)的構(gòu)件可靠度的指標(biāo)分別是：3.1，3.8，4.3，而根據(jù)我國建筑結(jié)構(gòu)可靠度的有關(guān)原則及規(guī)定，對于破壞構(gòu)建的指標(biāo)值，建筑的延性為2.7，3.2，3.7，而脆性為3.2，3.7，4.2。從國際及我國的數(shù)值上對比上看，兩者數(shù)據(jù)雖然較為接近，但是我國的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值低于國際標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值。在鋼筋混凝土的構(gòu)建目標(biāo)的可靠度方面，我國的的有關(guān)指標(biāo)值接近于美國的，但是卻低于墨西哥的。此外，在恒載+活載的組合下，我國鋼構(gòu)件的目標(biāo)可靠指標(biāo)和美國的相關(guān)的指標(biāo)接近。但節(jié)點指標(biāo)卻明顯低于美國。同樣，在含有地震的組合下，我國的眾值烈度與美國的地震水平相近。但是我國的可靠度遠(yuǎn)遠(yuǎn)的低于美國。

3.2 設(shè)計規(guī)范性對比

一般情況下，所說的可靠度其實就是在保證建筑結(jié)構(gòu)各項功能正常運行的基礎(chǔ)上，確保人們的生命財產(chǎn)安全不受侵犯。與此同時，建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計還需確保建筑結(jié)構(gòu)具有被修復(fù)的功能。在建筑行業(yè)快速發(fā)展的過程中，建筑業(yè)已經(jīng)進入國際市場。在此期間，可靠度理論的研究不斷深入。通過對比國外可靠度的相關(guān)理論，我國建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范要明顯低于歐美國家，數(shù)值在20%至40%。在建筑梁受壓鋼筋配比概率方面，我國與美國之間的結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范基本可保持相同水準(zhǔn)，且我國的設(shè)定的配筋量最小量與國際相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范保持一致。因此，為確保我國建筑結(jié)構(gòu)功能安全性與可靠性，設(shè)計人員就應(yīng)根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)的功能與作用，合理調(diào)整最低鋼量。

3.3 政策方針合理性對比分析

就當(dāng)前的設(shè)計規(guī)范，我國依據(jù)可靠性基本原則制定建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容，而這與我國國情基本相一致。不僅如此，我國在結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)方面也符合技術(shù)的合理性，方針政策方面具有極強的合理性與科學(xué)性[3]。在此相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的前提下，可更好的適應(yīng)我國經(jīng)濟發(fā)展。但即便如此，與發(fā)達(dá)國家相對比，我國實施的各項規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)存在著一定差距。我國使用的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)與經(jīng)濟發(fā)展需要保持同步。并且，我國現(xiàn)有的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計與在政治方面存在著缺陷。因而，在后期發(fā)展中需及時改正與優(yōu)化，從大方向進行分析，符合科學(xué)性與可靠性。

4 結(jié)語

總而言之，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計可靠性理論研究不斷深入的過程中，其應(yīng)用也將越來越廣泛。為確保建筑結(jié)構(gòu)安全性與可靠性，深入分析各類影響因素，并進行對比研究，來保障建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全與可行性，缺苞箭竹結(jié)構(gòu)質(zhì)量。

參考文獻

[1]黃鐘霈.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計可靠度的影響因素與對比分析[J].江西建材，2016，13（18）：25-25.

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[3]王紅波.淺談建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計可靠度的影響因素研究[J].工程技術(shù)：引文版，2016，14（10）：00293-00293.