试论建筑结构设计如何提高建筑的安全性

【摘要】建筑结构与建筑稳定性、安全性有着密切关系，因为建筑结构在很大程度上决定了建筑的应力结构，良好的建筑结构可以保障建筑在外力作用、自身应力作用下尽可能的保障问题，所以在建筑设计当中，需要重视建筑结构设计。本文为了了解如何通过建筑结构设计来提高建筑安全性，将结合相关理论与普遍案例表现展开分析工作。

【关键词】建筑结构;设计;建筑安全性

建筑安全性是指建筑在不同条件下的稳定性，一旦建筑稳定性被破坏，则建筑的安全性就会下降，相应威胁到建筑内人员。那么为了提高建筑安全性，在很多理论研究当中都开展了建筑结构设计研究，相应出现了很多建筑结构形式，但这些结构形式虽然具有建筑安全性保障作用，但或多或少都存在缺陷，在某些特殊条件下，并不能保障建筑安全性达标，所以有必要对此进行研究，了解其中缺陷并加以改善。

1、常见建筑结构设计缺陷

1.1抗震性缺陷

地震灾害是威胁建筑安全性的重要因素，此类灾害的破坏力极强，会导致建筑处于一个极其不稳定的力学条件当中，在此条件下建筑会受到不可预测的冲击力，在一段时间之后就可能倒塌，而是否倒塌以及倒塌时长取决于建筑抗震性能与地震外力之间的差距，因此为了能够尽可能避免建筑倒塌，或者延长倒塌的时间，在理论视角下建筑结构必须具有良好的抗震性能。根据现代建筑结构设计形式来看，很多建筑结构并没有真正重视抗震性要求，只考虑到常规条件下，建筑是否能够保持自稳定状态，所以在此类建筑结构设计条件下，一旦遭遇地震灾害，建筑倒塌的概率会增大，相应倒塌时间也会变得很短，此时会限制周边人群以及建筑内人群的安全撤离时间，易引发严重的安全事故，说明此类建筑结构设计的安全性较低[1]。

1.2建筑材料问题

建筑材料是实现建筑结构的重要因素，所以在建筑结构设计当中，需要结合功能设计要求以及结构质量要求对建筑材料进行管控。那么在现代建筑结构设计当中，很多设计人员侧重于建筑结构的功能性，即结构是否有利于管线安装、结构的容纳空间大小等，相应在材料控制上会更加重视材料的功能，相互不重视材料的质量指标，例如在一些水利建筑工程当中，设计人员更重视结构材料的防水性能，但忽略了材料是否能够保障建筑在任何条件下的稳定性表现，相应在相关案例当中，就经常出现建筑稳定性不强，导致建筑安全性下降的问题。

1.3结构形式与实际环境脱节

所有的建筑结构设计形式在功能上都具有独到之处，但同时也具有适用限制，即在一些特殊的地势条件下，建筑结构的形式应当与地势条件相匹配，否则容易引起不均匀沉降、结构开裂等质量问题。而根据相关案例的普遍表现来看，不少设计人员在选择结构形式时，会依照设计要求来进行选择，导致设计与实际条件脱节，相应出现问题。举例来说，某建筑结构设计当中，其地势环境上高下低，所以在理论上其结构要与地势坡度相互匹配，然而实际设计当中，设计人员虽然明确了解结构要具有坡度，但没有进行实地测量，无法得知坡度数据，相应在施工当中出现了结构断裂现象，此时该建筑结构的安全性无法得到保障。

2、建筑结构设计安全性提高策略

围绕上述分析内容，针对其中常见缺陷，下文将以结构安全性为基础，提出相应提高安全性的策略。

2.1抗震性设计要求

介于抗震性对于结构安全性的重大影响，在建筑结构设计当中必须依照相应规定来进行设计。根据国家建筑抗震设计规定得知，所有建筑结构设计的抗震等级需要高于当地地震等级一级，否则将视为质量不合格，因此為了安全性保障建筑结构设计人员要遵守这一规定，同时在建筑结构形式上要重视抗震性结构，应当在保障抗震性达标的前提下，在进行功能设计，例如某建筑案例当中为了提高抗震性，其先选择了钟摆式结构，该结构可以在地震条件下，使建筑长时间保持稳定状态，有利于建筑整体的安全性，同时钟摆结构并不影响建筑功能实现，只要掌握好两侧平衡即可，因此该建筑在多次地震条件下都没有倒塌，说明其安全性表现良好。图1两种典型的钟摆抗震结构。

2.2建筑材料问题

理论上建筑材料的质量要求在优先级上高于功能性要求，所以当前重视材料功能性的设计表现是错误的。那么为了提高建筑安全性，在建筑结构设计当中，针对建筑材料要有限满足质量要求，具体方法上应当围绕建筑结构的上下部位，分析上部结构的最大压力，相应得到下部结构的承载力需求，针对分析结果设计人员需要对混凝土、钢筋等材料的强度等级、规格等进行计算，以满足质量要求，相应在质量要求得到满足的前提下，建筑结构的安全性也就得到了保障。

2.3重视实际环境条件

实际环境对于建筑结构安全性的影响是毋庸置疑的，因此在建筑结构安全性设计当中，必须以实际环境条件为基础来进行设计。为了能够准确了解实际环境条件，在实际工作开展之前，应当进行地质勘察、测绘工作，由此了解地形地貌、水文等地理信息，之后依照这些信息，在设计工作当中要尽可能保障建筑结构与实际条件下相匹配，同时对于一些不利于建筑质量的条件表现，要尽可能的处理改善，如果无法处理要尽量避让，由此即可保障建筑结构的安全性。

3、其他建筑结构设计安全性保障建议

实际上要提高建筑结构设计安全性，除了上述几项针对以往缺陷进行改善的方法以外，还有很多优化方法，例如建模软件应用等。早期的建筑结构设计工作多依靠人工绘制平面图纸来进行设计，这种设计方式被称为二维设计方法，在这种方法条件下，设计人员必须把建筑结构的每个截面会指出来，并且标识出结构的参数，例如厚度、应力值等，由此才能判断建筑结构的安全性，而这种方法在现代建筑结构愈发复杂的前提下，会导致设计工作过于繁琐、设计人员要处理的信息、计算的内容数量十分庞大，所以很容易出现工作失误，对此间接影响了建筑结构的安全性。那么为了对此现象进行改善，在现代技术背景下，有学者在计算机软件基础上，提出了一种三维建模软件，该软件只需要将所有相关数据输入到系统内，就可以得到可以依照比例缩放、精度极高的仿真立体模型，该模型可以将直观将所有结构信息展示，通过简单的对比方法即可判断当前设计的安全性如何，同时此项技术还具有自动计算功能，当设计人员对结构参数进行调整时，技术系统会依照相应计算逻辑来得出调整部位对其他部位的影响，所以此项技术具有极高的便捷性，可以改善二维设计方法的缺陷。此外，为了保障建模软件应用有效，要保障输入的数据必须准确，否则得到模型会与实际环境存在较大误差，导致设计工作受到误导[2]。

结语：

本文主要对建筑结构设计如何提高建筑安全性的问题进行了分析，通过分析得到结论：当前建筑结构设计工作当中，因为部分因素的影响，其中存在很多缺陷问题，不利于结构安全性，因此有必要进行改善;围绕分析得到的问题，本文提出了相应的改进方法，实现了提高建筑结构设计安全性的目的;从侧面角度，提出了其他建筑结构设计安全性保障建议，即采用计算机软件来保障设计工作稳定性。

参考文献：

[1]杨再军.试论如何在建筑结构设计中提高建筑的安全性[J].建材与装饰，2015（45）：134-135.

[2]孙文杰.论如何在建筑结构设计中提高建筑的安全性[J].科技风，2014（1）：136-137.

作者简介：

赵伟，性别：男，出生年月：1963年2月，民族：汉，籍贯：宿州，目前职称：高工，学历：本科，主要研究方向： 钢筋混凝土结构基本理论及应用。