建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可靠度的影響因素與對(duì)策研究

楊達(dá)

河北天昊建筑設(shè)計(jì)有限公司 河北 唐山 063000

引言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，現(xiàn)階段的大規(guī)?；A(chǔ)建筑建設(shè)在進(jìn)行研究的過程當(dāng)中沒有相對(duì)較高的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，并且對(duì)于建筑物的整體鑒定和評(píng)估，也一直在用較為落后的檢測(cè)技術(shù)，這種情況是當(dāng)前影響建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可靠度的關(guān)鍵因素，也無法改善當(dāng)前整體建筑結(jié)構(gòu)的問題。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)本身是建筑在進(jìn)行建設(shè)過程當(dāng)中的關(guān)鍵部分，當(dāng)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可靠性和安全性都能夠得到一定的保障時(shí)，才能夠在實(shí)際施工的過程中減少結(jié)構(gòu)失效當(dāng)中的不確定性，盡可能地改善一些隨機(jī)變量的影響，從而提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的整體穩(wěn)定性。而建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可靠性，就是對(duì)建筑物結(jié)構(gòu)在規(guī)定時(shí)間，以及特定條件下完成預(yù)定功能的能力研究[1]。

1 研究背景

提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可靠度是現(xiàn)階段確保建筑工程質(zhì)量的必要手段，因?yàn)槿藗儗?duì)建筑質(zhì)量的要求不斷提升，為減少相關(guān)的麻煩和風(fēng)險(xiǎn)，必須要在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段提高整體的可靠性，并做好設(shè)計(jì)方案的審核工作。因?yàn)楝F(xiàn)階段的建筑設(shè)計(jì)不僅針對(duì)一些基礎(chǔ)性建筑，而且不斷向著高層住宅方面，不斷推進(jìn)，在高層住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中也具有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)和要求，因此明確當(dāng)前建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可靠度的影響因素，然后制定一系列的對(duì)策，才能夠提高當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，盡可能地降低整體的工程造價(jià)。做好建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可靠度的影響，因素探究也能夠在實(shí)際施工的過程當(dāng)中減少一系列因素的影響并做好相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)防范，使其在面對(duì)相關(guān)問題時(shí)能夠進(jìn)行更好的處理，切實(shí)的減少安全事故的發(fā)生，為人們提供了一個(gè)相對(duì)安全和可靠的施工環(huán)境。

2 研究現(xiàn)狀

我國對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面一直處于一個(gè)研究階段，在實(shí)際進(jìn)行探索的過程當(dāng)中，會(huì)受到許多因素的制約，其具體的設(shè)計(jì)水平和使用效果也無法得到相應(yīng)的評(píng)估，仍舊會(huì)存在一定的問題，但是明確建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可靠度的影響因素，計(jì)算與分析建筑結(jié)構(gòu)的可靠度仍舊作為當(dāng)前建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程當(dāng)中的一項(xiàng)重要工作。而了解建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可靠度的相關(guān)問題時(shí)，要明確建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可靠度的依據(jù)。我國在高層建筑抗震性方面的研究還存在一定的局限性，但是隨著城市建設(shè)的規(guī)模不斷擴(kuò)大，安全事故發(fā)生的概率也在不斷提升，因此切實(shí)的明確影響建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可靠圖的各類影響因素，是當(dāng)前進(jìn)行突破和發(fā)展的重要工作[2]。

3 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可靠度基本理論

3.1 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可靠度

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在進(jìn)行應(yīng)用的過程當(dāng)中，會(huì)受到許多因素的影響而無法發(fā)揮實(shí)際的功能效果，而結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可靠度是設(shè)計(jì)時(shí)必須要重視的一項(xiàng)工作，整體建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可靠度對(duì)工程質(zhì)量的影響是十分深遠(yuǎn)的，必須要在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中做好相應(yīng)的應(yīng)對(duì)策略，才能夠滿足當(dāng)前建筑結(jié)構(gòu)的各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)。因此設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行方案設(shè)計(jì)和施工方法，選擇的過程當(dāng)中，要切實(shí)地根據(jù)當(dāng)前的建設(shè)需求來進(jìn)行調(diào)整，可以通過分析結(jié)構(gòu)可靠性來明確當(dāng)前結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可靠度的函數(shù)關(guān)系，可以根據(jù)周邊環(huán)境和地質(zhì)條件來進(jìn)行明確，從而了解各類影響因素對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的影響程度，然后嚴(yán)格按照相關(guān)的規(guī)范和要求來制定當(dāng)前的標(biāo)準(zhǔn)體系，利用現(xiàn)有的資源來制定更加合理的設(shè)計(jì)方案。

3.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可靠度的計(jì)算方法

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段分析整體的可靠度問題時(shí)，必須要明確當(dāng)前工程的各項(xiàng)參數(shù)數(shù)據(jù)，結(jié)合具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的情況來進(jìn)行研究。為確?？煽慷鹊挠?jì)算是相對(duì)科學(xué)和準(zhǔn)確的，一定要選擇更加合理的設(shè)計(jì)方案和組合方式，并在評(píng)估的過程當(dāng)中，綜合利用各項(xiàng)評(píng)估方式來進(jìn)行選擇。一般情況下最常用的計(jì)算方法就是極限狀態(tài)法，這個(gè)方法就是通過評(píng)判建筑物的抗震設(shè)防等級(jí)來進(jìn)行可靠度的明確，當(dāng)抗震設(shè)防等級(jí)較低時(shí)，不僅沒有滿足抗震設(shè)防的標(biāo)準(zhǔn)要求，而且在進(jìn)行應(yīng)用的過程當(dāng)中，會(huì)存在一系列的問題，就代表建筑設(shè)計(jì)的可靠度較低，無法進(jìn)行具體應(yīng)用。如果抗震設(shè)防等級(jí)較高，超過設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)要求以后，其可靠度還需要參考周圍的各項(xiàng)因素，若存在其他方面的問題，也無法得到預(yù)期的抗震效果。除極限狀態(tài)方法以外，設(shè)計(jì)人員常用的還有概率論法，以及綜合評(píng)價(jià)法等，這些方法都是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可靠度的常用計(jì)算方式，工作人員可以根據(jù)實(shí)際的研究需求來進(jìn)行選擇[3]。

3.3 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可靠度的依據(jù)

明確建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可靠度的影響因素，需要從多個(gè)方面進(jìn)行分析和了解，一般情況下，現(xiàn)有的關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)的可靠性并沒有非常準(zhǔn)確的界定，但是在進(jìn)行分析的過程中，可以通過不同的探索性的相關(guān)研究多種不同變量進(jìn)行研究，從而來提升建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可靠度，滿足當(dāng)前的相關(guān)需求。比如可以對(duì)相關(guān)的參數(shù)值與計(jì)量因素等，因?yàn)樵诓煌慕ㄖY(jié)構(gòu)中，所對(duì)應(yīng)的荷載變化以及相關(guān)的荷載參數(shù)的設(shè)定等都有相關(guān)的要求，這也是直接影響建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可靠度的較為直接的依據(jù)，因此可以針對(duì)實(shí)際的荷載變化來進(jìn)行整體的能力水平提升，并在相關(guān)作用力的影響下，進(jìn)行更為精準(zhǔn)和可靠的計(jì)量，這時(shí)就需要考慮到生態(tài)環(huán)境下的結(jié)構(gòu)荷載水平，還需要根據(jù)建樓面的荷載水平進(jìn)行統(tǒng)一的度量。另外，對(duì)于不同類型的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作來說，還需要考慮到建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作中，相關(guān)使用周期的差異性變化，并進(jìn)一步的按照相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)以及許可性要求進(jìn)行分析和推進(jìn)，從而真正提升整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全與可靠性。

4 提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可靠度的策略

4.1 確定影響因素

建筑工程結(jié)構(gòu)在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程當(dāng)中，必須要結(jié)合實(shí)際的功能需求來進(jìn)行應(yīng)用和布局，要切實(shí)地了解當(dāng)前工作所處區(qū)域的具體環(huán)境條件，并結(jié)合全面發(fā)展戰(zhàn)略思想來進(jìn)行全面考量，從而才能夠在進(jìn)行研究的過程當(dāng)中，改善實(shí)際條件當(dāng)中的不足和漏洞，做好相應(yīng)的防范。因此，明確建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可靠度的影響因素就是十分有必要的。一般情況下可以從建筑物的使用功能以及平面布置，還有抗震性能以及體型系數(shù)等來進(jìn)行研究。關(guān)于建筑物的平面布置就是在實(shí)際進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，需要使得整體的布局更加合理，并考慮設(shè)計(jì)過程中的人文需求等相關(guān)的問題，并做好相應(yīng)的維護(hù)工作，減少出現(xiàn)裂縫的可能性。另外，在研究建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能時(shí)，可以從建筑材料的耐久性和耐火等級(jí)入手，并充分結(jié)合當(dāng)?shù)氐卣鸬陌l(fā)生概率來進(jìn)行整體性的分析，從而選擇更加合適的建筑材料。最后，一定要明確不同建筑物的各項(xiàng)體型系數(shù)，在確定相關(guān)的尺寸時(shí)，要考慮到可能涉及的一系列指標(biāo)，可以將各項(xiàng)系數(shù)控制在相應(yīng)的范圍內(nèi)，利用指標(biāo)來進(jìn)行參考，從而更好地做好建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的各項(xiàng)工作[4]。

4.2 合理選擇信息優(yōu)化技術(shù)

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作中，通過合理選擇合適的信息技術(shù)優(yōu)化當(dāng)前的技術(shù)水平，才能夠在未來進(jìn)行探索和研究的過程當(dāng)中提供更多的可能性。應(yīng)用信息化技術(shù)，利用更加準(zhǔn)確和科學(xué)性的方式，對(duì)當(dāng)前的各項(xiàng)變量和條件進(jìn)行綜合性的分析，然后明確對(duì)比后的結(jié)論區(qū)別，然后再進(jìn)行方案設(shè)計(jì)的優(yōu)化，可以在這一過程當(dāng)中利用一些綜合性的設(shè)計(jì)軟件，不僅可以優(yōu)化參數(shù)，而且還能夠明確影響可控度的各項(xiàng)因素通過排除不利性因素的影響，來使當(dāng)前的方案設(shè)計(jì)更加符合具體的建筑需求。選擇先進(jìn)的信息技術(shù)也能夠通過設(shè)計(jì)模型來提高建筑設(shè)計(jì)的合理性，并使相應(yīng)的工作人員更加直觀性地了解建筑模型的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，可以利用模型數(shù)據(jù)和實(shí)際的建筑要求進(jìn)行對(duì)比，這樣能夠更好地明確模型數(shù)據(jù)和實(shí)際建筑框架之間的差異，然后再進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，從而提高整體的穩(wěn)定性。

4.3 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可靠度試驗(yàn)

對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行可靠度實(shí)驗(yàn)，就是根據(jù)當(dāng)前建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)來進(jìn)行檢測(cè)，并根據(jù)檢測(cè)結(jié)果來評(píng)價(jià)整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可靠程度，在進(jìn)行具體應(yīng)用的過程中，根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可靠度實(shí)驗(yàn)評(píng)估結(jié)果，就能夠充分的反映當(dāng)前建筑的實(shí)際質(zhì)量，同時(shí)也能夠?yàn)楹罄m(xù)工作的推進(jìn)提供一定的參考。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可靠度試驗(yàn)是做好建筑設(shè)計(jì)工作的重要保障，主要就是使設(shè)計(jì)人員能夠在實(shí)際進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程當(dāng)中，充分考慮影響建筑物使用壽命的各項(xiàng)因素，能夠重視地震，水文地質(zhì)條件等對(duì)可靠度的影響。也可以針對(duì)不同的設(shè)計(jì)方案需要采用不同的保護(hù)措施。如果在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程當(dāng)中產(chǎn)生了突發(fā)性的事件，必須按照突發(fā)性事件的處理方式來進(jìn)行解決。施工人員也必須持證上崗，按照相應(yīng)的操作規(guī)范來完成設(shè)計(jì)工作，盡量避免由于人為因素的影響而產(chǎn)生相應(yīng)的安全事故[5]。

4.4 建筑結(jié)構(gòu)防腐設(shè)計(jì)

做好建筑結(jié)構(gòu)防腐設(shè)計(jì)是提高建筑結(jié)構(gòu)整體設(shè)計(jì)質(zhì)量的重要途徑，也是提高建筑使用壽命的關(guān)鍵一步。進(jìn)行防腐設(shè)計(jì)，就是需要選擇合適的建筑材料，并對(duì)材料的使用做好相應(yīng)的防護(hù)，使材料在進(jìn)行運(yùn)輸和存儲(chǔ)的過程當(dāng)中，都能夠得到合理的養(yǎng)護(hù)，避免出現(xiàn)相應(yīng)的損壞而投入過多的成本。對(duì)整體建筑的防潮防水工作也需要進(jìn)行重視，這也是建筑結(jié)構(gòu)防腐設(shè)計(jì)的一部分，減少由于滲漏而出現(xiàn)的一系列問題，也能夠提高整體建筑的耐久性。若是建筑在防護(hù)設(shè)計(jì)方面有特殊性的要求，相關(guān)的工作人員可以采用相應(yīng)的措施來提高當(dāng)前的防腐設(shè)計(jì)水平，比如，可以利用抗裂砂漿來提高當(dāng)前保溫層的整體強(qiáng)度和抗裂能力，也可以在非承重墻體方面進(jìn)行加固，從而提高整體墻體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

4.5 加強(qiáng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)關(guān)鍵要素控制

做好建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作，不僅需要保障整體的穩(wěn)定性，而且需要從空間布局以及經(jīng)濟(jì)方面也進(jìn)行全面的調(diào)整，從而更好地完成整體的設(shè)計(jì)，在這一過程當(dāng)中要嚴(yán)格加強(qiáng)關(guān)鍵要素控制，比如加強(qiáng)關(guān)于地基、中框結(jié)構(gòu)和承重柱等關(guān)鍵結(jié)構(gòu)形式，這些都是整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程當(dāng)中十分重要的部分，設(shè)計(jì)人員可以根據(jù)當(dāng)前的建設(shè)需求和自身過往的經(jīng)驗(yàn)來解決關(guān)鍵要素中的問題，并明確各項(xiàng)受力情況是否正常，還需要對(duì)承重柱截面積設(shè)計(jì)進(jìn)行反復(fù)測(cè)量，確保整體的承重抗震和抗檢效果能夠得到一定提升。因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程當(dāng)中的關(guān)鍵性因素都是有相關(guān)聯(lián)系的，并不是單獨(dú)存在的，當(dāng)其中一項(xiàng)關(guān)鍵性結(jié)構(gòu)因素出現(xiàn)問題時(shí)，就會(huì)牽一發(fā)而動(dòng)全身，因此必須要加強(qiáng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中對(duì)于關(guān)鍵要素的控制，這是提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可靠度減少各項(xiàng)因素影響的重要優(yōu)化措施，一定要引起人們的重視。除此之外，設(shè)計(jì)人員一定要嚴(yán)格按照規(guī)范來進(jìn)行設(shè)計(jì)，并反復(fù)審核和考量，確保項(xiàng)目能夠具備一定的可行性和操作性，作為后續(xù)的施工提供相應(yīng)的保障[6]。

5 結(jié)束語

綜上所述，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作在實(shí)際進(jìn)行推進(jìn)的過程中具有一定的復(fù)雜性，并且其可靠度會(huì)受到多種因素的影響，為了更好地排除各項(xiàng)不利因素，優(yōu)化當(dāng)前的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可以從當(dāng)前的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)現(xiàn)狀入手，并結(jié)合相關(guān)的理論來制定有關(guān)性的規(guī)劃策略，使相關(guān)的工作人員在進(jìn)行探索和研究的過程當(dāng)中，有一定的理論可以進(jìn)行參考，從而能夠充分考量各項(xiàng)因素，有效的處理細(xì)節(jié)中的各項(xiàng)問題，為整體的設(shè)計(jì)做好基礎(chǔ)。