建筑结构设计可靠度的影响因素研究

邱智祥

广州大学建筑设计研究院，广东广州 510308

随着城市的发展，建筑行业不断进步，建筑的大规模建设使如何快速高效解决建筑结构问题成为时代课题。因此，建筑结构可靠度的相关研究极为迫切，本文正是在这样的社会背景下，以建筑结构设计为研究对象，以抵抗自然外力为目的。通过探究特殊环境下的建筑结构可靠性，为结构从业人员提供设计参考，为建筑结构行业的发展提供理论支持。

1 建筑结构设计可靠度概述

建筑结构的可靠度是通过规定的随机变量的效能方程式，借助经验校准的方式和失效概率来确定的。随着我国建筑业的不断发展和规模的扩大，建筑结构设计可靠度已经取得了不小的成果，但是在结构设施中还存在一些问题。建筑结构设计过程中的重要参数值缺少灵活性，大多是一些固定的数值，对会产生的各种应力影响考虑的不够周全，利用公式计算出的结果和实际的情况会出现不符，采用可靠性理论进行结构设计时会产生阻碍。在建筑结构设计的过程中存在强制性，结构设计受到相关的法律、法规的限定，具有规范性。参与建筑设计的设计人员对设计出的作品需要承担一定的法律责任，所以在进行建筑结构设计的过程中必须要严格的遵守国家颁布的有关法律、法规，避免设计出现问题而受到相应的法律制裁。保证建筑结构设计的可靠性关键就是要执行规范性设计，不断提高建设结构设计的质量。

2 建筑结构可靠性设计原则

建筑结构对于建筑意义重大，在进行结构设计前，应注意以下设计原则。

2.1 弹性结构设计原则

建筑结构应一方面应注意结构刚性，同时也应注意保持结构柔性。在设计中，如果结构设计过柔，刚性不足，易造成建筑发生较大变形，发生危险。另外一方面，如果结构设计过刚，在外力作用下，结构过脆，易发生破坏。

2.2 区分结构主体及附属部件

在结构设计中，应确定建筑结构主体及其附属部分，使建筑在受力过程中，结构主体优先承重，而其它部分作为结构承重辅助部分，充分发挥结构各部分性能，从而使结构受力合理。

2.3 因地制宜原则

建筑结构影响因素很多，在实际设计中，应注意具体设计对象差异、区域地理差异、施工技术水平差异等，依据具体施工条件，结合当地特色，选择合适结构设计标准，反映因地制宜原则，具体情况具体分析，深入探讨结构方案合理性。从而使结构方案更加贴合实际情况，

3 建筑结构设计中可靠度的影响要素

建筑结构影响因素众多，目前关于建筑结构可靠度仍缺乏统一认可的方法，因此尚缺乏统一规定，本次研究以建筑结构可靠度为主要研究对象，对结构可靠度提出三个方面的探索性研究，通过多变量综合评估，为结构设计中提高可靠度提供理论支持。

3.1 参数值与计量要素

如今对于不同建筑结构，在设计过程中规范标准的重要性系数只有比较单一的稳固价值，在不同建筑结构中应该有对应的荷载变化水平的参数设定要求，它直接影响建筑结构的可靠度，想要有效提高荷载变化能力水平，就要在建筑结构荷载能力作用下，精准到位，可靠计量。荷载水平对建筑结构可靠度的影响具体表面为以下两点：一是生态环境下结构荷载水平，自然风力、外界引力、雨雪等天气环境；二是建筑楼面的荷载水平，而建筑楼面结构荷载是依据设计过程中荷载概率分布上的某分位值对应的标准值来进行建筑结构设计。另外，类型不一样的建筑结构设计的使用周期有所差异，通过改变使用范围或者使用环境等会影响建筑物的安全性和使用周期，所以，一定要按相关设计许可要求来进行结构改变，确保结构设计的安全与可靠性。

3.2 荷载效应组合

荷载效应组合指各类构件设计时不同极限状态所应取用的各种荷载及其相应的代表值的组合。从设计情况的时间上来说，基本组合是最合适的，偶然的设计情况自然更适合采用偶然组合；从建筑结构的承载能力的极限状态上来考虑的话，已经规定了设计值表达式，针对于不同的负载效应组合，采用不同的设计值表达式，这样就保证了出现多种负载组合时，通过结构设计来保持结构的可靠性。但是一定要注意的关键问题是，采用规定中的表达式负载及负载效应必须满足线性关系才可以，不具备线性关系的，要结合实际的性质和有关的设计规范选择其它合适的方法。当设计使用年限和设计基准期不相符时，最好的措施就是对荷载系数进行调整，调整可变荷载的标准值来保证结构设计的可靠度。

3.3 建筑结构的抗力减退

通过专业人士对建筑结构可靠度的大量研究得出，建筑结构设计的可靠性产生影响的元素还有建筑结构抗力的降低，因为建筑结构受到外界环境的长期负载，建筑施工中使用的建筑材料会发生一定的变化，如建筑材料老化或者受到腐蚀等，会降低建筑结构设计的可靠度，建筑结构抗力性能下降，结构功能降低。因此，为了降低产生这种状况带来的后果，在对建筑结构进行设计时要借助于抗力衰减分布函数找到变化规律，根据实际的情况采取最为有效的措施来提高建筑结构的可靠性。简而言之，建筑结构在设计的过程中，抗力衰减是有变化规律的，根据变化规律采用公式计算，找到最佳的方法来保持建筑结构的稳定性和可靠性。

4 提高建筑结构设计可靠度方法研究

建筑结构可靠度对于建筑质量起至关重要的作用，为提高建筑结构可靠度，本文提出几个方面具体措施，以提高建筑设计可靠度。

4.1 严格遵守国家建筑规范要求

各行业中都有其相应的国家法律法规对其作出规范要求，建筑行业更应当严格遵守我国制定的各项建筑规范标准要求，以此保障我国社会经济的持续发展。建筑规范标准具有法律效应，对于违规行为造成的不良后果需要承担相应的法律责任，所以具有强制性。建筑设计从业者在进行设计工作的过程中要严格按照既定规章制度和法律法规规范执行。对于已有的规范不能满足和使用设计需求时，相关的企业单位应当及时向上级有关部门或国家主管部门进行反应，以便国家研究探讨和出台更加科学、合理的规范制度。对于设计过程中的违规和违法的行为，一定要及时制止，按照法律规定，严格依法处理。

4.2 精准建筑物参数数值

建筑工程项目施工过程中采用的原材料离不开钢筋、水泥、混凝土，建筑结构多为钢筋混凝土结构。因此，进行建筑结构设计时，对于所需要使用到的这些原材料的性能、特性以及钢筋混凝土结构的安全性能与持久性、承载能力都要做到全面的考虑，不同的原料达到的效果不同，性能上存在很大的差别，建筑施工过程中依据的相关数据参数必须可靠，要根据实际的施工状况来进行不同的设置，简单的固定值不能够保障建筑结构的可靠性。建筑施工中的影响因素很多，根据实际情况来确定每一项数值参数的取值范围和准确的数值，确保建筑结构的质量情况和安全、耐久性能。

4.3 提高钢筋混凝土结构的可靠度

建筑结构设计可靠度不能脱离钢筋混凝土结构的可靠性，钢筋、混凝土原料具有各自的特性，质量上的使用期限和自身的独特性能能否达到建筑要求，在进行设计之前都要多好详细的了解和分析，尤其是钢筋混凝土结构在使用上的耐久性，也就是建筑使用质量的最长有效期限。钢筋混凝土的质量直接影响着建筑结构的可靠度，所以，建筑结构设计中必须对可能出现的影响结构可靠性的各种因素做到综合性的考虑，从设计工作从根本上保证建筑结构的可靠度。

5 结语

综上所述得出，建筑结构的可靠性受到很多因素的影响，结构设计的过程中需要考虑到各个方面的元素问题，在对待设计工作上，设计者一定要严格规范制度，加强建筑结构设计可靠度的思想意识。同时，设计者对建筑结构的设计也要促进建筑结构设计可靠度的不断加强和提高，对于建筑过程中产生的对建筑结构可靠性产生影响和破坏的因素进行分析研究，不断的突破建设结构设计的可靠性和耐用性，使施工质量得到保证，强化建筑物结构设计水平的提高。

[1] Ellingwood,B.,Galambos,TV.Probability-BasedCriteriaforStruct uralDesign,StructuralSafety,Vol.4,NO.1,1982.

[2] KogutG.,Chou.,K.C.Probability-BasedDesignfor Steel-ConcreteBeam—Columns,StructuralSafety&Reliability, Balkema,Rotterdam,1994,

[3] 刘玲.建筑结构设计可靠度影响因素与比较分析[J].低碳世界, 2016（10）：163-164.

[4] 周世忠,张爱霞.建筑结构设计可靠度的影响因素研究[J].低碳世界,2016（6）：133-134.

[5] 吕宏.建筑结构设计可靠度的影响因素与比较研究[J].建材与装饰,2016（6）：114-115.

[6] 李春锋.高层连体结构动力可靠度与减震控制理论研究[D].兰州：兰州理工大学, 2016.