浅析结构设计的可靠性与注意事项

摘 要：随着我国城镇化建设的脚步加快，建筑工程的数量也正在逐渐增加，本文对结构设计的可靠性和注意事项进行有效研究，简单分析可靠性中的安全性、舒适性和耐久性，并总结出前期准备工作、地基基础设计问题、上部结构设计问题及概念设计和抗震性能化设计问题四项注意事项，以确保建筑工程质量不断提高。

关键词：结构设计;可靠性;注意事项

结构设计在整个建筑工程中具有重要地位，但是当前的结构设计工作仍存在诸多问题，会对建筑工程的整体质量造成影响。因此，结构工程设计工作者应当严格遵照设计原则，保证结构的可靠性，并总结注意事项，从根源上将结构设计工作所存在的问题给予解决，确保建筑工程整体质量有所提升的同时，为我国城镇化建设做出贡献。

一、结构设计的可靠性

结构设计人员要正确认识建筑工程的工作目的，“建造建筑物的根本目的，就是为人提供一定的便利”。随着社会的进步，建筑工程的工作要求也随之发生改变，在为人提供便利基础之上，还要保证审美观和建筑美感，实现物质、精神双满足。这些条件的满足就要依靠结构设计者，使结构具有可靠性，即安全性、适用性和耐久性。

（一）安全性

结构设计的安全性，即建筑工程在正常施工和正常使用时，可以承受随机出现的荷载作用、变形作用、偶然作用，工程没有发生倒塌和破坏，仍然具有整体稳定性。它对结构的承载力有要求。

（二）适用性

结构的适用性，是建筑物在进行正常使用时达到人们对建筑物的预定功能的性能。如虽然发生了形变，产生了裂缝，但不足以影响人们的正常使用。对结构的刚度有所要求。

（三）耐久性

建筑物所使用材料的性能随着建筑物的不断使用而降低，在正常维护下并未影响结构工程寿命的性能称之为耐久性，如虽然混凝土结构被碳化，裂缝开展，但未产生钢筋锈蚀、混凝土严重风化等问题。结构设计者在对结构进行设计时，应选择适用的建筑材料，并在使用过程中对建筑进行必要维护。

二、建筑结构设计工作开展需要注意的问题

（一）前期准备工作

在建筑物施工之前，相关准备工作非常重要，其不仅能够直接影响后期各项工作环节，而且还关系到整体工程的相关成本[1]。接到项目后，设计者首先要了解建筑的功能、性质、与相邻建筑的位置关系等条件，从而通过地质勘察报告、建筑工程抗震设防分类标准确定本建筑结构的抗震设防类别、抗震等级和环境类别，注意特殊场地的处理。其次要确定本建筑的结构类型和体系，根据本工程的建筑功能及施工场地和条件等因素选取适合本建筑的结构形式，结构设计人员要在设计过程中纳入诸多综合因素，发挥地基最大潜力，结合实际情况对最初设计方案不断进行完善，使结构具有多道防线。除此之外，结构设计人员还要在设计方案中纳入合理的经济方案，在工程设计时根据建筑工地的地理环境、施工条件等多种因素进行综合分析，设计出多种结构方案，并在该些方案中进行对比，选择出综合性最佳的结构设计方案。以确保建筑物能够在预定日期内顺利完成。

（二）地基基础设计问题

地基是支承基础和上部结构的岩体或土体，基础是上部结构与地基的连接物，对建筑的抗震及抗灾能力有一定的影响，所以在建筑结构设计工作开展时，需要设计人员格外注意。1.注意特殊土质的处理。当勘察报告中出现软土、盐渍土、液化土、湿陷性黄土等特殊地质条件时，对地基进行处理时不光要遵照国家各规范的要求，还要注意达到地方规范对特殊土质的处理要求。2.注意基础沉降缝的设置。当建筑物不同部分之间的荷载、层数、建筑结构形式差异较大时，为防止建筑结构各个部分因地基出现严重不均匀沉降而造成损害，应在合适的部位设置垂直缝，以确保整个建筑结构的安全性。3.确定基础的埋置深度。由《建筑地基基础设计规范》可知，当基础的埋置深度大于0.50米时，将对地基的承载力特征值进行深度修正，所以基础的埋置深度进而影响了基础的设计方案。影响埋置深度的因素一般有是否是整平地区、填土的施工順序、有无地下室、结构的基础形式、建筑物的防冻害要求等。4.注意地基处理和基础设计方案是否可行。结构设计人员在进行地基基础设计时，应注意地基处理和基础设计方案的适用性和可操作性，设计人员应对施工工艺、施工技术有一定了解，选择适合本建筑的地基处理方式和基础形式，以避免地基变形过大，避免引起上部结构开裂等问题，确保施工质量和效率。

（三）上部结构设计问题

建筑的上部结构由板、梁、柱和墙体组成，其中梁、柱、墙体为竖向构件，楼板为水平构件。1.楼板设计对整个建筑工程的承载力发挥着重大作用，它能够将楼层荷载传至梁、柱和墙体。在对楼板进行设计时，设计人员需要确保其设计的准确性、合理性和科学性，在楼板设计环节中，主要常见问题有：确定楼板为双向板还是单向板，由建筑功能确定荷载类型、荷载大小和导荷方式。使楼板的承载力达到使用需要，所以在建筑结构设计工作中楼板设计问题也是值得注意的一项问题[2]。2.梁、柱、墙体的设计问题。在梁、柱、墙体设计中，设计人员不仅要根据承载力、刚度要求确定梁、柱、墙体的跨度、布置方式和截面大小，同时要使截面的大小和形状符合建筑功能，方便建筑的使用者，也要便于施工操作。需要加强相关计算环节的精准性，进而提升工程质量[3]。3.分析软件给出的计算结果。在进行结构设计的过程中，结构设计人员可以充分利用计算机和软件的优势减轻工作负担，输入正确的参数，选用适合的模型还能确保计算结果的准确性。软件给出的计算结果对确定结构方案有及其重要的作用，因此必须尽可能的精准，以保障工程的质量。但计算机所得出的结果，依旧需要依靠人力对其进行研究和分析，进而优化模型使结构更合理、更经济。

（四）概念设计和抗震性能化设计问题

概念设计是结构设计工作者在较高的专业综合素质和丰富的实践经验条件下，根据设计要求，未经过精准的建模计算，提出比较科学和合理的宏观结构体系框架，从整体上进行结构构件布置，从而提高设计效率，在建模初期运用概念设计对计算结果进行分析，能够加快结构优化过程。

建筑的抗震性能设计是对结构的承载力和延性进行综合分析，可对整个结构、结构的局部部位或关键构件进行抗震性能化设计，在结构的承载力有显著提高时，可适当降低结构的延性。由结构的具体情况出发，确定合理的抗震性能目标，选用适合的抗震措施和计算参数，使一些复杂的结构工程满足抗震设计要求。

三、结语

在建筑工程进行施工之前，建筑结构设计人员对其可靠性和注意事项进行详细研究和分析，不仅能够保证后期各工程环节的顺利开展，同时还能有效节省工程成本，将结构设计工作做到合理化、细致化、科学化和质量化，为建筑工程提供重要基础保障的同时，也能为我国城镇化建设事业发展提供助力。

参考文献：

[1]杨晓钰.土建结构设计的原则以及问题研究[J].居业，2017（09）：60-61.

[2]杨平.土建结构设计的原则以及问题研究[J].住宅与房地产，2018（25）：67.

[3]田俊琴.土建结构设计的原则以及问题研究[J].城市建设理论研究（电子版），2017（28）：86.

作者简介：骆明慧（1987、12—），女，山西运城人，工学硕士，运城市建筑设计研究院，结构设计。