探討建筑結(jié)構(gòu)的現(xiàn)狀及如何提高建筑結(jié)構(gòu)的安全性

侯文春 溫樹奎

摘要：建筑結(jié)構(gòu)安全性是指建筑物的結(jié)構(gòu)在各種荷載作用下仍保持完整、堅(jiān)固的能力。安全性是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的根本，建筑物的安全性能為處在建筑物里的人提供了安全保障。建筑結(jié)構(gòu)安全性主要包括建筑結(jié)構(gòu)的承載能力，變形性能和耐久性。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu);安全性;影響因素

凡是建筑物都是由基礎(chǔ)，墻柱，梁，樓板，屋蓋等構(gòu)件組成。這些構(gòu)件在房屋中互相支撐，直接或間接、單獨(dú)或協(xié)同的承受各種荷載作用，構(gòu)成了一個(gè)結(jié)構(gòu)整體——建筑結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)是房屋的骨架，是建筑物得以存在的基礎(chǔ)，它的質(zhì)量好壞對建筑物的堅(jiān)固和壽命具有決定作用，對生活生產(chǎn)等使用影響重大。一個(gè)優(yōu)秀的建筑在方案設(shè)計(jì)階段就應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)的安全性，保證建筑物能夠?qū)崿F(xiàn)，而不是空中樓閣。

1.我國建筑結(jié)構(gòu)安全性存在的主要問題

1.1我國規(guī)范對安全性設(shè)計(jì)水準(zhǔn)低于先進(jìn)國家水平。隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，特別是自汶川地震以來對建筑物安全性的要求更加嚴(yán)格，但我國建筑規(guī)范對結(jié)構(gòu)安全設(shè)置水平仍低于國外發(fā)達(dá)國家水平，具體表現(xiàn)在關(guān)于構(gòu)件承載能力的安全設(shè)置水準(zhǔn)，我國大多采用安全系數(shù)或分項(xiàng)系數(shù)作為衡量指標(biāo)，安全系數(shù)或分項(xiàng)系數(shù)越大結(jié)構(gòu)的安全性越好。

1.2建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員與施工等人員對結(jié)構(gòu)安全性認(rèn)識(shí)不足

我國建筑結(jié)構(gòu)的安全性一直沒有被重視起來，建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量一直比較低，不僅與西方發(fā)達(dá)國家相距甚遠(yuǎn)，也和國際平均水平差距很大。我國建設(shè)的資金和材料有限，而進(jìn)行大規(guī)模的建設(shè)勢必使建筑的安全度降低，質(zhì)量下降。我國建筑工程的事故相對于國外比較多，事故的原因都是由于不遵守有關(guān)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。建筑結(jié)構(gòu)方面的缺陷和不足都有可能造成結(jié)構(gòu)安全事故，這是一種人為原因造成的差錯(cuò)，其中，設(shè)計(jì)、建設(shè)過程中的差錯(cuò)是主要的。特別是在現(xiàn)階段工程建設(shè)速度較快，設(shè)計(jì)質(zhì)量和施工質(zhì)量成為決定結(jié)構(gòu)安全的主要原因，人為因素造成的差錯(cuò)是在所難免的，因此建筑人員的技術(shù)能力、工作條件與環(huán)境、心理素質(zhì)都需要被重視起來。

2.對我國建筑結(jié)構(gòu)的安全性評估

在一般情況下，我國傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案仍舊可以給建筑結(jié)構(gòu)以安全保障，而且還能以較少的原材料和資金，建設(shè)了很多大規(guī)模的建筑，這是值得肯定的。但是我們不得不承認(rèn)，我國建筑結(jié)構(gòu)的安全度設(shè)置水平比較低，抵御外力作用和意外事故的能力較弱，存在一定得失效概率。所以，我們不僅要規(guī)范建筑設(shè)計(jì)的安全度防止意外事故，還要在一定條件下提高設(shè)計(jì)的安全度，這就要要求設(shè)計(jì)人員提高自身能力。近年來，我國建筑業(yè)許多人士提出了很多提高我國建筑結(jié)構(gòu)安全性的意見，引起了國內(nèi)工程界的關(guān)注和議論，許多意見具有重要的指導(dǎo)意義。從另一個(gè)方面來看，建筑結(jié)構(gòu)安全度的加強(qiáng)有利于提高安全儲(chǔ)備和建筑的堅(jiān)固耐久性，從而有利于我國可持續(xù)性發(fā)展和人民生活水平的提高?？傊诓粩嘧兓膰?，提高建筑結(jié)構(gòu)的安全性已成為國家發(fā)展的一項(xiàng)重要任務(wù)。

3.如何提高建筑結(jié)構(gòu)的安全性

設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的過程中，我們常用結(jié)構(gòu)的安全系數(shù)作為評定建筑結(jié)構(gòu)安全性的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。安全系數(shù)是結(jié)構(gòu)安全度的重要標(biāo)志，但事實(shí)上它屬于結(jié)構(gòu)安全性的一部分。下面有三種方法可以提高建筑結(jié)構(gòu)的安全性。

3.1提高建筑結(jié)構(gòu)承載能力

建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)的目的是保證所建造的結(jié)構(gòu)安全適用，能夠在規(guī)定的期限內(nèi)滿足各種預(yù)期的功能，并且經(jīng)濟(jì)合理，那么為了使設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)既滿足安全適用的特性，又在合理的經(jīng)濟(jì)范圍之內(nèi)，必須進(jìn)行兩方面研究：一方面要研究各種荷載，如構(gòu)件本身的重量，各種活荷載，風(fēng)壓和雪壓，地震作用等在結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生的各種效應(yīng)，另一方面要研究結(jié)構(gòu)或者構(gòu)件抵抗這些效應(yīng)的能力。構(gòu)件的受力狀態(tài)是結(jié)構(gòu)或構(gòu)件進(jìn)行受力計(jì)算的依據(jù)，只有設(shè)計(jì)出滿足承載能力的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件，并結(jié)合嚴(yán)格的施工質(zhì)量，才能使結(jié)構(gòu)滿足安全性能的要求。

3.2提高建筑結(jié)構(gòu)的整體牢固性

整體牢固性是指建筑結(jié)構(gòu)不會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的損壞，即使局部被破壞了，也不會(huì)引起整體被破壞。一個(gè)安全的建筑結(jié)構(gòu)能在自然災(zāi)害或人為損壞面前，仍保持較小的破壞程度，這主要?dú)w功于合理的建筑方案和牢固的結(jié)構(gòu)。為提高結(jié)構(gòu)的整體牢固性應(yīng)首選整體牢固性好的結(jié)構(gòu)，如剪力墻結(jié)構(gòu)，筒中筒結(jié)構(gòu)，剪力墻較多的框架剪力墻結(jié)構(gòu)，型鋼混凝土結(jié)構(gòu)，鋼管混凝土結(jié)構(gòu)，一旦個(gè)別構(gòu)件破壞，其附近的結(jié)構(gòu)仍可以彌補(bǔ)結(jié)構(gòu)因局部破壞而引起的傳力構(gòu)架的變化，保持承受豎向荷載的能力，防止結(jié)構(gòu)發(fā)生連續(xù)破壞或倒塌。

3.3提高建筑結(jié)構(gòu)的耐久性

建筑結(jié)構(gòu)的耐久性是與安全性并列的，耐久性的設(shè)計(jì)是以環(huán)境侵蝕作用為對象，考慮建筑材料的老化過程。當(dāng)今多數(shù)土建結(jié)構(gòu)由混凝土建造，長期以來人們一直以為混凝土應(yīng)是非常耐久的材料，直到上世紀(jì)70年代末，發(fā)達(dá)國家逐漸發(fā)現(xiàn)原先建成的基礎(chǔ)設(shè)施在一些環(huán)境影響下出現(xiàn)了過早破壞，特別是許多港口工程建成后不到二三十年甚至在更短的時(shí)期內(nèi)就出現(xiàn)破壞，以至于不適于繼續(xù)承載，特別是現(xiàn)在世界環(huán)境不斷惡化，我國遭受酸雨影響的地區(qū)不斷擴(kuò)大，這就要求結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員對結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)所遇到的環(huán)境有更準(zhǔn)確的把握，這樣才能提高建筑的耐久性。

總結(jié)

過去我國建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，對安全性設(shè)置的水準(zhǔn)是比較低的，因?yàn)樗桥f時(shí)代計(jì)劃經(jīng)濟(jì)的產(chǎn)物，只適應(yīng)舊時(shí)代的需要?，F(xiàn)如今，隨著我國的經(jīng)濟(jì)總量的不斷增長，科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，建筑結(jié)構(gòu)的安全性越來越重要。我國開始進(jìn)入大規(guī)模建設(shè)的嶄新時(shí)期，建筑結(jié)構(gòu)的重要性不能和過去同日而語，這些建筑是我國現(xiàn)代化建設(shè)的成果，同時(shí)它們的安全性也體現(xiàn)著我國建筑技術(shù)的成熟?？傊?，現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)需要很好的安全性來支撐整個(gè)結(jié)構(gòu)，為此，我國應(yīng)采取有效措施，不斷提高建筑結(jié)構(gòu)的安全性。

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