試論如何在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中提高建筑的安全性

【摘 ?要】建筑結(jié)構(gòu)是對(duì)建筑構(gòu)件的宏觀組裝能力和細(xì)部構(gòu)造的概念設(shè)計(jì)底蘊(yùn)及與建筑使用空間的完美匹配的審美體現(xiàn)。在滿足設(shè)計(jì)要求安全度的前提下，消除贅余構(gòu)件對(duì)結(jié)構(gòu)的不利影響無(wú)論是對(duì)結(jié)構(gòu)本身的受力性能還是結(jié)構(gòu)的建造成本都是有很大裨益的;并且對(duì)結(jié)構(gòu)型式和各構(gòu)件形狀的精細(xì)推敲是對(duì)房屋建筑空間審美層面上的真實(shí)感悟。本文將對(duì)建筑結(jié)構(gòu)安全設(shè)計(jì)進(jìn)行分析，以供參考。

【關(guān)鍵詞】建筑結(jié)構(gòu);安全設(shè)計(jì);必要性;原則;問(wèn)題;對(duì)策

引言

目前，我國(guó)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的成效已經(jīng)有了較大提升，無(wú)論是技術(shù)手段的運(yùn)用，還是設(shè)計(jì)流程的改良，都有了極大進(jìn)步，但是，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在一些問(wèn)題，需要我們?nèi)ソ鉀Q。

1.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中提高建筑安全性的必要性

建筑設(shè)計(jì)的安全性問(wèn)題十分重要，因此在建筑設(shè)計(jì)中，工程師在建筑設(shè)計(jì)安全性問(wèn)題的必要性上有幾點(diǎn)需要考慮：

（1）建筑坍塌事故出現(xiàn)。出現(xiàn)建筑坍塌事故的原因，主要是在施工中材料的使用與建筑設(shè)計(jì)的不科學(xué)、不合理而造成的，建筑坍塌事故會(huì)使建筑企業(yè)的形象受損，財(cái)產(chǎn)和周邊居民也會(huì)受到傷害。因此，必須要注意建筑的安全性問(wèn)題。

（2）造成人員的傷害。建筑坍塌有波及的現(xiàn)象，周邊居民也會(huì)被牽連，而不僅是建筑外層的損害。因此，建筑坍塌會(huì)造成人員生命安全的問(wèn)題，而不僅僅是工程的問(wèn)題。

（3）提高建筑安全性問(wèn)題，同時(shí)也可以提高施工人員的工作素質(zhì)。建筑設(shè)計(jì)安全性問(wèn)題的出現(xiàn)也關(guān)乎建筑工作人員的職業(yè)能力與素養(yǎng)問(wèn)題。因此，提高建筑設(shè)計(jì)的安全性也能對(duì)施工人員的職業(yè)素養(yǎng)提出更高的要求，使建筑事業(yè)未來(lái)的發(fā)展能更好。

2.加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)安全設(shè)計(jì)的主要原則

建筑結(jié)構(gòu)安全性是指建筑結(jié)構(gòu)能夠承載不同的重力，當(dāng)遇上惡劣天氣等不利條件時(shí)能夠保證其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，在突發(fā)事件面前，諸如地震等自然災(zāi)害發(fā)生時(shí)，建筑結(jié)構(gòu)能保障自結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。建筑結(jié)構(gòu)安全性與建筑技術(shù)、建筑設(shè)計(jì)以及建筑材料質(zhì)量密切相關(guān)，并且與工程施工有一定的關(guān)聯(lián)，其中，建筑設(shè)計(jì)的安全性具有至關(guān)重要的作用。在一般情況下，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性需要滿足幾個(gè)方面的條件標(biāo)準(zhǔn)。

（1）結(jié)構(gòu)完整性原則。建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)具備完整性，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)創(chuàng)新的同時(shí)也要重視建筑結(jié)構(gòu)的整體性能。若建筑結(jié)構(gòu)受到外因作用時(shí)，要確保建筑結(jié)構(gòu)的整體性并有適量結(jié)構(gòu)安全冗余度，同時(shí)相應(yīng)關(guān)鍵的構(gòu)件提高其可靠性，進(jìn)行合理的結(jié)構(gòu)性能化設(shè)計(jì)，進(jìn)而降低建筑結(jié)構(gòu)風(fēng)險(xiǎn)。

（2）合理設(shè)計(jì)防護(hù)結(jié)構(gòu)。為了加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)的安全設(shè)計(jì)，各部門應(yīng)相互配合。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，應(yīng)科學(xué)預(yù)留消防、逃生通道，合理劃分建筑內(nèi)公共區(qū)域。同時(shí)，要充分保障建筑結(jié)構(gòu)與功能的結(jié)合，不僅要重視結(jié)構(gòu)的安全性，還要確保結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，進(jìn)而提升建筑結(jié)構(gòu)整體安全系數(shù)。

（3）剛度剛?cè)岵?jì)原則。疾風(fēng)過(guò)，勁草留。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，應(yīng)把控建筑剛度與柔度最優(yōu)點(diǎn)，當(dāng)建筑結(jié)構(gòu)的柔度過(guò)大時(shí)，很容易影響建筑物穩(wěn)定性，在外力作用下容易產(chǎn)生較大變形甚至造成建筑物破壞;當(dāng)結(jié)構(gòu)剛度過(guò)大時(shí)，結(jié)構(gòu)的變形耗能能力較差，在受到較大外力作用下，會(huì)產(chǎn)生脆性破壞甚至倒塌，并無(wú)預(yù)警。因此，科學(xué)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，應(yīng)合理控制結(jié)構(gòu)的剛度，采用合理的結(jié)構(gòu)材料、選取合理截面，提高結(jié)構(gòu)的耗能能力。

（4）經(jīng)濟(jì)實(shí)用性原則。建筑工程的經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性是開發(fā)企業(yè)十分重視的原則，目的是在保證施工質(zhì)量的前提下取得更多的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。因此，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員在開展設(shè)計(jì)工作前，要對(duì)工程的可行性進(jìn)行全面的調(diào)研和評(píng)估，在安全性原則的前提下，要在建筑設(shè)計(jì)中貫徹經(jīng)濟(jì)適用性原則，充分考慮建筑的經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性。

3.建筑結(jié)構(gòu)安全設(shè)計(jì)的常見(jiàn)問(wèn)題分析

目前，我國(guó)建筑技術(shù)水平參差不齊，導(dǎo)致建筑安全問(wèn)題的出現(xiàn)。其主要原因是建筑結(jié)構(gòu)安全設(shè)計(jì)不能滿足相關(guān)要求，導(dǎo)致建筑安全隱患。下面對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題進(jìn)行分析。

（1）缺乏結(jié)構(gòu)概念性設(shè)計(jì)。目前，設(shè)計(jì)人員過(guò)度依賴結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件，追求結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中軟件設(shè)計(jì)的精度，而忽略結(jié)構(gòu)的規(guī)則性。沒(méi)有對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行整體安全性評(píng)估，做不到對(duì)結(jié)構(gòu)關(guān)鍵部位、薄弱部位的把控，經(jīng)常把需要耗能的次要構(gòu)件做強(qiáng)了形成了資源浪費(fèi)，反而把關(guān)鍵部位做不到足夠安全反而降低了整體結(jié)構(gòu)的安全性。

（2）抗震構(gòu)造設(shè)計(jì)不夠重視。目前抗震設(shè)計(jì)是保障建筑結(jié)構(gòu)安全的一份設(shè)計(jì)保險(xiǎn)，是與建筑物所在位置、國(guó)家人民整體經(jīng)濟(jì)發(fā)展而確定的。我國(guó)抗震設(shè)防采用三個(gè)水準(zhǔn)設(shè)防，采用兩階段設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)方法;普通結(jié)構(gòu)采用小震作用計(jì)算和相應(yīng)的抗震構(gòu)造保證第二階段。雖然現(xiàn)代建筑抗震設(shè)計(jì)計(jì)算越來(lái)越受到重視，但抗震構(gòu)造的忽視而大大影響了重要部位結(jié)構(gòu)構(gòu)造而影響了整體結(jié)構(gòu)的安全度。

（3）缺乏有效安全設(shè)計(jì)監(jiān)管。為保證建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全，要加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的監(jiān)督管理，進(jìn)而為設(shè)計(jì)科學(xué)建筑結(jié)構(gòu)安全方案保駕護(hù)航?，F(xiàn)階段，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)總體環(huán)境方面，依然存在缺乏良好的安全設(shè)計(jì)監(jiān)理環(huán)境和專業(yè)安全設(shè)計(jì)監(jiān)理人員，導(dǎo)致監(jiān)理方案執(zhí)行不到位，進(jìn)而無(wú)法嚴(yán)格監(jiān)控設(shè)計(jì)圖紙。

（4）設(shè)計(jì)人員安全意識(shí)不強(qiáng)。目前大多數(shù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員和管理人員對(duì)施工項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)安全不太重視。由于安全意識(shí)薄弱，缺乏合理的安全管理，施工結(jié)構(gòu)的安全問(wèn)題時(shí)有發(fā)生，影響施工企業(yè)形象和人們生命財(cái)產(chǎn)安全。部分設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)不足，可能導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，存在安全隱患等問(wèn)題。

4.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中安全性的應(yīng)對(duì)策略

經(jīng)上述分析可知，若想對(duì)影響建筑設(shè)計(jì)安全性因素加以解決，需要結(jié)合實(shí)際情況，制定相應(yīng)的應(yīng)對(duì)策略。

（1）提升安全意識(shí)。安全生產(chǎn)意識(shí)是建筑企業(yè)和內(nèi)部相關(guān)人員必須具備的基本素質(zhì)。設(shè)計(jì)單位要深刻理解安全生產(chǎn)的意義和作用，對(duì)安全事故發(fā)生所造成的不良后果加以分析。在實(shí)施建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作時(shí)，由專業(yè)水平較高的人員來(lái)實(shí)施，從根本上確保設(shè)計(jì)結(jié)果的質(zhì)量，并且可以滿足實(shí)際工程建設(shè)的需要，有效確保結(jié)構(gòu)的安全性。設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過(guò)程中必須謹(jǐn)慎操作、安全行事、反復(fù)核對(duì)計(jì)算數(shù)據(jù)，切實(shí)保障建筑結(jié)構(gòu)的安全性。

（2）建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理性。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就是將復(fù)雜的結(jié)構(gòu)受力簡(jiǎn)單化，受力傳遞路線盡量簡(jiǎn)單明了。設(shè)計(jì)人員要遵照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，掌握先進(jìn)結(jié)構(gòu)概念，把最頂尖的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)理念引入具體的設(shè)計(jì)中，除了常用的PKPM、YJK軟件外，還可運(yùn)用Midas、Sap2000等軟件對(duì)整體和關(guān)鍵部位進(jìn)行分析。同時(shí)，還可借助此類軟件新增功能展開設(shè)計(jì)，極大程度縮減繁瑣的步驟，提高工作效率，增強(qiáng)設(shè)計(jì)的科學(xué)性和精準(zhǔn)性，提升建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性。另外，要注重建筑設(shè)計(jì)中充分運(yùn)用新材料、新技術(shù)、新工藝。

（3）增強(qiáng)抗震設(shè)計(jì)能力。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理的基礎(chǔ)上，需要更加注重抗震性能設(shè)計(jì)。一是加強(qiáng)引進(jìn)和培養(yǎng)先進(jìn)設(shè)計(jì)人才。設(shè)計(jì)單位要積極引進(jìn)優(yōu)秀的建筑設(shè)計(jì)人才，不斷提高建筑設(shè)計(jì)隊(duì)伍的整體素質(zhì)。同時(shí)，要采取措施不斷提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)水平，通過(guò)培訓(xùn)等方式，不斷強(qiáng)化建筑設(shè)計(jì)人員學(xué)習(xí)和把握結(jié)構(gòu)的破壞機(jī)理，特別是地震破壞的形態(tài)和原理等基礎(chǔ)理論，夯實(shí)抗震設(shè)計(jì)的相關(guān)理論基礎(chǔ)，不斷提高建筑設(shè)計(jì)的抗震性能。二是提高抗震概念設(shè)計(jì)能力。要運(yùn)用相關(guān)結(jié)構(gòu)分析軟件，對(duì)所建模型進(jìn)行比較剖析，并且與相關(guān)工程進(jìn)行相互印證，選擇更合理的建筑結(jié)構(gòu)布置，提高建筑本身的抗震能力，進(jìn)而保證建筑質(zhì)量及安全性。

5.結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，要不斷提升建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員的安全性意識(shí)，嚴(yán)格執(zhí)行建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，充分運(yùn)用先進(jìn)技術(shù)提高建筑設(shè)計(jì)的科學(xué)性，確保建筑工程質(zhì)量，保障人民生命財(cái)產(chǎn)安全。

參考文獻(xiàn)

[1]何麗敏，王歡.淺談建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中如何提高建筑的安全性[J].居業(yè)，2019（7）：67-68.

[2]張業(yè)彬.提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量的策略分析[J].建筑·建材·裝飾，2018，000（018）：222，161.

作者簡(jiǎn)介：?jiǎn)田L(fēng)俊（1982年3月-），男，漢，甘肅定西人，工程師，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)總工，學(xué)士，研究方向：建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，建筑抗震性能化設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)力學(xué)。