建筑结构设计可靠度的影响因素与比较研究

2018-02-14陈媛余秀丽冯琼芳

建材与装饰 2018年38期

关键词：楼面抗力标准值

陈媛余秀丽冯琼芳

引言

在建筑施工过程中，需要满足建筑结构设计的应用程序，保证设计的质量和耐用性、安全性和可靠性的要求，这也是设计的基本要求和标准。该建筑还可以依据建筑结构的设计，提高它的可靠性，也不影响整体结构的施工质量。

1 建筑结构设计可靠度的影响因素

1.1 建筑结构设计荷载变化水平的参数分布

通常情况下，不同建筑结构将有对应的荷载设定要求，因此，针对不同建筑结构，可认为其荷载变化能力及水平将影响建筑结构的可靠度。在建筑结构荷载能力的作用下，荷载水平对建筑结构可靠度的影响主要体现在两个方面，分别是自然环境下结构荷载水平以及建筑楼面的荷载水平。其中自然条件下的结构荷载水平将受到风、雪等影响，而建筑楼面结构荷载是根据设计周期内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。同时，不同类型建筑结构设计的使用年限有所差异，通过改变用途或者使用环境等会影响建筑物的安全性和使用年限，因此，必须按照相关设计许可来进行结构改变，从而保证结构设计具有较高的安全性。

1.2 建筑结构的抗力衰减

在对建筑结构可靠度进行研究时，可发现建筑结构抗力衰减将对结构设计可靠度产生一定影响，主要是由于受到环境荷载的作用。例如，在环境作用下，部分建筑材料将发生一定程度的老化或腐蚀，导致建筑结构设计的可靠度受到及其不利影响，造成建筑结构抵抗能力下降，并且部分建筑结构构件在应用过程中，将受到时间和环境的变化，使得结构构件功能有所下降，因此，在进行建筑结构设计时，需要充分考虑抗力衰减的分布函数，并在这个基础上找出客观变化规律，进而采取提高建筑结构可靠性的相关措施。在进行建筑结构设计时，可利用抗力衰减的变化规律来提前进行计算，以便找出有效措施来保证建筑结构稳定性和可靠性。

1.3 不利的荷载效应组合

建筑结构可靠指标通常是在按照相关规定并结合设计情况的基础上，选择适当的荷载效应组合。对于持久以及短暂的设计情况来讲，应该采用基本组合，而对于偶然设计情况，应选用偶然组合，从承载能力极限状态的组合角度出发，有关规定明确了不同荷载效应组合的设计值表达式，能有效保证在多种可能存在的荷载组合状况下，可通过结构设计来使得各结构维持在一定的可靠性水平上。需要注意的是，相关规定给出的表达式是以荷载及荷载效应满足线性关系作为前提，对于非线性问题，应结合问题性质以及相关设计规范来应用其他方法。如在设计使用年限和设计基准期不一致时，可通过调整荷载系数来对可变荷载标准值进行调整，使得结构设计具有一定可靠度。

2 建筑结构设计可靠度的对比分析

2.1 建筑结构设计规范的对比分析

可靠度通常指的是在保证建筑物各项性能良好运行的同时，保障人们生命财产的安全，另外，结构可靠度的设计还需要保证建筑结构具有能被修复的功能。随着建筑行业的快速发展，我国对建筑结构的设计可靠性研究逐渐深入，对建筑行业的良好发展有一定的积极作用，但是通过与发达国家可靠度的相关理论相比较，可发现我国现阶段的可靠度理论还落后于发达国家，需要通过加强对可靠度理论的研究实现我国建筑行业的良好发展。

2.2 可变荷载

通过对比我国与美国的楼面可变荷载标准值，可发现楼面荷载为随机变量，并且荷载水平的关键为均值大小。通过分析可发现，美国楼面荷载标准值将大于我国数值，其中两国自然环境的荷载水平大致相同，受到风、雪等因素的影响结果相当，主要是由于基准期相同。另外，从风荷载标准值的角度出发，荷载水平主要通过均值大小体现出来，可变荷载标准值只作为名义值，即是需要将均值作为建筑结构可靠性比较指标。

3 提高建筑结构设计可靠度的措施

在对提高建筑结构设计可靠性措施进行研究时，发现可通过以下措施来实现建筑物质量的提高：①提高建筑钢筋混凝土结构可靠度。为了提高建筑结构设计的可靠性，应尽可能提高混凝土的结构可靠度，由于建筑施工工程将广泛使用钢筋混凝土这一结构设计，因此，应该根据建筑结构功能要求和重要性需求等，充分利用钢筋混凝土结构，使得建筑结构的可靠度和耐久性有所提高。另外，不同环境情况可能造成建筑结构存在耐久性缺陷，进一步导致建筑结构使用过程受到荷载变化的影响，所以在进行建筑结构设计时，应充分考虑这些因素，尽可能提高建筑结构可靠性；②不同环境下的建筑结构可靠度设计原则。不同使用环境下的建筑结构可靠性不同，可根据实际情况来制定有效的设计标准，进而提高建筑物可靠性制定指标。在进行建筑结构设计时，需要提前对建筑结构使用过程的老化和抗力衰减进行预测，之后进行指标的定量分析，可实现提高建筑结构可靠性的目的。