建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可靠度的影響因素與對策探究

靳衛(wèi)

（山西省建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司，山西太原030013）

0 前言

現(xiàn)代化城市建設(shè)是我國社會發(fā)展不可缺少的重要措施，是人類文明能夠長久發(fā)展的必要措施，而建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可靠度的分析能夠有效提升整個建筑工程的施工質(zhì)量，確保國民的生命健康安全不會因建筑本身質(zhì)量問題而受到威脅。當(dāng)施工單位發(fā)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面所存在的問題后便會對其進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化與調(diào)整，這樣不僅能夠有效降低企業(yè)所面臨的工程施工風(fēng)險，同時還能夠縮短施工周期，從而來促進(jìn)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益長久發(fā)展。

1 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可靠度概念

通常情況下，人們將設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行工程施工設(shè)計(jì)的過程中有關(guān)建筑結(jié)構(gòu)方面的功能要求稱為建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可靠度，也就是說，建筑設(shè)計(jì)能夠在特定的環(huán)境下表現(xiàn)出設(shè)計(jì)人員想要融入的設(shè)計(jì)要求，以此來確保建筑的功能性能夠得到有效保障。因此，人們在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中也會將其叫作設(shè)計(jì)功能的概率。反之，實(shí)效概率指的是無法實(shí)現(xiàn)功能的建筑結(jié)構(gòu)的概率，而失效概率與可靠概率之間的概率和是1。就目前來看，我國施工單位在進(jìn)行施工作業(yè)的工程中往往會出現(xiàn)缺乏準(zhǔn)確變量參數(shù)現(xiàn)象的情況，因而在進(jìn)行可靠性概率分布的推斷過程中也會受到一定程度的阻礙，因而在進(jìn)行大規(guī)模建筑施工作業(yè)的過程中，設(shè)計(jì)人員最好不要采用積分法來對整個建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可靠性進(jìn)行分析與計(jì)算[1]。

2 可靠度的不同觀點(diǎn)

就目前來看，人們在對于可靠度方面的認(rèn)知仍然存在著一定程度的偏差，在工程領(lǐng)域中有關(guān)可靠性的理解共有兩種：①設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可靠度的設(shè)計(jì)過程中能夠確保整個建筑的安全性得到提升，但是作為一種新型方法，可靠度無論是在應(yīng)用方面還是數(shù)據(jù)基礎(chǔ)方面仍然需要一定程度的研發(fā)，當(dāng)前仍然存在著局限性[2]。而概率可靠度技術(shù)理論并非普遍研究得到的，往往需要大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來對其進(jìn)行驗(yàn)證，如何將人為因素融入到建筑設(shè)計(jì)可靠度的應(yīng)用是當(dāng)前我國建筑行業(yè)需要考慮的重要原因；②當(dāng)前所流行的可靠度本身具備實(shí)用性，在進(jìn)行應(yīng)用的過程中可靠度則需要相應(yīng)的經(jīng)驗(yàn)來對其加以輔助處理，而在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)的過程中施工單位不能一味地遵循國際標(biāo)準(zhǔn)，而是要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行可靠度的分析，以此來避免資源浪費(fèi)現(xiàn)象的發(fā)生[3]。

3 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可靠度的影響因素

3.1 荷載力

一般來說，不同建筑本身對于荷載力的要求也會產(chǎn)生一定的差異性，而荷載力的變化也會對整個建筑設(shè)計(jì)的可靠度產(chǎn)生影響，一般情況下，施工單位在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可靠度的分析過程中需要明確其本身所承受的荷載力以及分布參數(shù)[4]。通常情況下，荷載力的表現(xiàn)形式一般有兩種：①在建筑表面所承受的荷載水平；②在自然環(huán)境下建筑所具備的荷載水平，施工單位在進(jìn)行后者荷載力的研究過程中需要將自然環(huán)境所造成的使用年限影響考慮其中，而在進(jìn)行建筑樓面部分的荷載水平計(jì)算過程中則需要施工人員根據(jù)整個建筑的荷載變化規(guī)律取平均值來進(jìn)行計(jì)算。

3.2 抗力

老化是建筑施工材料不可避免會發(fā)生的重要問題，優(yōu)質(zhì)材料與劣質(zhì)材料最大的區(qū)別便是使用周期的長短，也就是老化速度的快慢。受到周邊環(huán)境的影響，建筑施工材料發(fā)生了無法逆轉(zhuǎn)的老化現(xiàn)象，那么建筑的整體結(jié)構(gòu)也會因此受到較為嚴(yán)重的影響，相應(yīng)的可靠度也會隨之出現(xiàn)大幅下降[5]。而在這一過程中，建筑本身的結(jié)構(gòu)質(zhì)量也隨之出現(xiàn)波動，因而施工單位在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)前需要先對整個建筑的抗力進(jìn)行相應(yīng)的研究，通過選擇使用分布函數(shù)來對整個抗力的衰減現(xiàn)象進(jìn)行平均分布，并以此為基礎(chǔ)進(jìn)行相應(yīng)的變化規(guī)律分析，從而來確保建筑施工質(zhì)量能夠得到較為有效的保障與提升，在降低施工單位成本支出的同時也避免了施工風(fēng)險所帶來的不利影響[6]。

4 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可靠度的可靠性水平分析

4.1 可變荷載

從性質(zhì)上來講，建筑樓面中所具備的荷載應(yīng)當(dāng)屬于隨機(jī)變量的一種，其本身的數(shù)值應(yīng)當(dāng)是整體均值來進(jìn)行決定的。但各國樓面荷載力的數(shù)值比較并不統(tǒng)一，以我國和美國為例，美國樓面荷載力遠(yuǎn)高于我國高于值，大概是2A和A之間的差別，即2A和A之間的差異，即2A和A之間的差異，而在自然荷載力方面，兩國的標(biāo)準(zhǔn)值相差不大，但美國是五十年計(jì)算一次荷載，而我國是三十年，可以說，在自然荷載力的數(shù)值上，我國的精度要好一些。而工程施工單位在進(jìn)行日常作業(yè)的過程中需要明確的是可變荷載本身只是作為一個參數(shù)數(shù)值而存在的，并不能對整個工程建筑結(jié)構(gòu)水平起到?jīng)Q定性的評判，施評價位在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中仍然要以選用總均值為主。

4.2 設(shè)計(jì)規(guī)范對比

設(shè)計(jì)規(guī)范是整個工程建筑施工的重要保障，也是建筑施工單位在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中所要遵循的重要數(shù)值，規(guī)范化的施工設(shè)計(jì)與施工操作不僅能夠有效提升整個建筑工程的整體效率，同時還能夠確保國民用戶的生命健康安全不會因此受到不利影響。因而施工單位在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可靠性方面還要確保結(jié)構(gòu)本身具備較為完善的修復(fù)功能，以此來滿足當(dāng)前我國社會的發(fā)展需求。就目前來看，隨著我國科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升，人們對于設(shè)計(jì)規(guī)范的要求也越發(fā)重視起來，而我國在對有關(guān)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可靠性基礎(chǔ)理論的分析過程中也有了較為深入的進(jìn)展，與西方先進(jìn)國家相比，我國的建筑設(shè)計(jì)規(guī)范可靠性大約下降了四成，而在鋼筋配比方面，我國與西方國家的水平大體相同，在最小量方面也能夠與國家標(biāo)準(zhǔn)一致，這表明我國的建筑施工標(biāo)準(zhǔn)正逐漸趨近于國際水平。正因如此，施工單位在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行用鋼量的調(diào)整，既要確保能夠滿足建筑功能需求，同時還要確保整個建筑結(jié)構(gòu)的合理性不會因此受到不利影響，從而來實(shí)現(xiàn)促進(jìn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益長久發(fā)展的重要目的。

5 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可靠度的對策研究

5.1 提高員工意識

提升員工意識是建筑施工單位想要提升建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可靠性的重要措施，在這一過程中，企業(yè)需要聯(lián)合當(dāng)?shù)卣M(jìn)行相應(yīng)的教學(xué)與培育，將原本存在于建筑內(nèi)部設(shè)計(jì)的內(nèi)容放到年度考核之中，以此來提升員工對于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可靠度的認(rèn)知能力，并以此為基礎(chǔ)進(jìn)行相應(yīng)的學(xué)習(xí)與應(yīng)用，這樣不僅能夠有效提升整個建筑施工的規(guī)范性，同時還能夠確保施工質(zhì)量能夠得到較為有效的保障。而通過開設(shè)考核工作還能夠提升員工的責(zé)任意識與安全意識，避免在進(jìn)行施工作業(yè)的過程中因?yàn)閱T工自身能力或者意識的原因?qū)е抡麄€建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可靠度無法滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而來實(shí)現(xiàn)促進(jìn)施工單位經(jīng)濟(jì)效益長久發(fā)展的重要目的，并為員工營造一個安全、舒適、積極向上的工作環(huán)境。

5.2 培養(yǎng)優(yōu)秀團(tuán)隊(duì)

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中涉及的相關(guān)人員實(shí)行進(jìn)人準(zhǔn)入制，對相關(guān)人員的考核應(yīng)從職業(yè)道德、工作經(jīng)驗(yàn)、工作技能等方面綜合考慮。通過對建筑結(jié)構(gòu)安全性設(shè)計(jì)人員的培訓(xùn)，在提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)者安全意識的同時，還要保證建筑結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)過程中的安全操作能力，從而從根本上滿足建筑結(jié)構(gòu)安全性設(shè)計(jì)的需要。無論在哪一行業(yè)中人才都是尤為重要的，培養(yǎng)一個較為優(yōu)秀的團(tuán)隊(duì)不僅能夠有效提升整個建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的科學(xué)性與可行性，同時還能夠有效避免因能力不足所帶來的工程風(fēng)險問題。

5.3 采用先進(jìn)科學(xué)技術(shù)

伴隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，它在各個行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。因此，隨著科技的發(fā)展，建筑結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性越來越大，而且建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的難度也越來越大，這就要求建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員不緊不慢地提高自己的技術(shù)水平，同時運(yùn)用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，綜合運(yùn)用各種手段來提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平。由于人們對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的全面性要求不能得到滿足，傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法在某些細(xì)節(jié)處理上也有不完善的地方，使得建筑安全在這一點(diǎn)上無法有效地得到滿足。

5.4 擴(kuò)大參數(shù)取值范圍

施工過程中，在安全參數(shù)中，這些參數(shù)的設(shè)置方案基于不同的具體情況。對一些定值參數(shù)不能簡單地取值，需要增加取值范圍。施工過程中和使用過程中都會受到環(huán)境的影響，加上一些人為的因素，建筑物的耐久性、可靠性都無法得到保證。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時，要考慮環(huán)境和時間的變化，進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。而通過這一措施不僅能夠有效降低企業(yè)所面臨的工程施工風(fēng)險，還能夠降低企業(yè)的成本支出，從而確保自身的經(jīng)濟(jì)效益得到有效提升。

6 結(jié)論

綜上所述，建筑行業(yè)是我國社會發(fā)展過程中不可缺少的重要組成部分，對于我國國民的生活質(zhì)量有著極為密切的聯(lián)系，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可靠度不僅關(guān)系到整個建筑的施工質(zhì)量，同時也會對施工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益發(fā)展產(chǎn)生一定的影響，因而施工單位要想降低在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中所存在的風(fēng)險問題，就要提高員工意識、培養(yǎng)優(yōu)秀團(tuán)隊(duì)、采用先進(jìn)科學(xué)技術(shù)以及擴(kuò)大參數(shù)取值范圍，以此來確保建筑施工質(zhì)量能夠得到較為有效的保障。