探讨建筑结构设计可靠度影响因素与比较

2021-04-03李伟强

建筑与装饰 2021年23期

李伟强

山东桦辰工程咨询有限公司山东东营 257000

引言

建筑结构设计的可靠性主要是指在固定的时间内、范围里，要求建筑结构具备不同环境背景下能够完成相应的预期设计功能及价值，要在有效保障建筑结构使用功能的同时，尽可能延长建筑结构的使用寿命，提升建筑工程建设的经济效益。绝大多数情况下，建筑结构设计的可靠性与建筑结构的使用寿命成正比关系，建筑结构可靠性越高，则建筑结构的使用寿命越长，而且建筑结构具备一定的安全可靠性，能够有效保障建筑结构在具体使用过程中更加安全舒适、持久耐用，建筑结构设计人员在结构的设计过程中要综合考虑到建筑结构设计各方面的影响因素，要严格遵循我国建筑结构设计可靠度的规范要求，有效保障建筑结构设计的安全可靠性及设计质量。

1 建筑结构设计可靠性的影响因素分析

1.1 目标可靠指标的影响研究

建筑结构设计目标可靠性主要是指，在建筑结构的设计中要对建筑结构设计的可靠性进行规范及要求，要让建筑结构设计符合规范的有关指标。建筑结构设计人员，在建筑结构设计过程中，必须综合考虑到建筑结构施工使用的各项材料性能、建筑结构管理过程、施工建设过程以及建筑结构施工影响因素等内容，进而计算出影响因素的标准数值，在计算出标准数值的基础和前提下进行建筑结构的设计工作，这一定程度上有利于提升建筑结构设计的质量及设计水平。建筑结构设计目标可靠指标一定程度上是建筑结构设计可靠度的衡量因素，建筑结构的设计人员要在建筑结构设计过程中充分参考建筑结构目标可靠指标的标准数值，比如在设计过程中必须综合考虑到建筑结构对社会经济发展的作用，要考虑到建筑结构的设计成本及使用价值，要有效保障建筑结构设计中的相关因素的及时、有效转换，要在尽可能完善建筑结构设计的同时，不断提升建筑结构设计的可靠性。

通常建筑结构的目标可靠指标要求比较高的情况下，虽然能够有效保障建筑结构的施工建设质量，但势必会增加建筑结构施工建设成本，会压缩建筑商的盈利空间，甚至很有可能建筑企业自身的经济效益都不能得到有效保障。而建筑结构的目标可靠指标过低，则无法有效保障建筑结构设计的施工建设质量，不能有效保障建筑结构施工水平，严重甚至有可能会影响到建筑结构使用者的生命财产安全。

1.2 可变荷载的影响研究分析

荷载因素是影响建筑结构设计可靠性设计的重要因素之一，绝大多数情况下，建筑结构自身所承担的自身荷载越高，则表明建筑结构的使用周期越短，而将建筑结构的荷载因素控制在标准适用范围之内，则可变荷载自身荷载会发生一定程度的变化。大量科学实践研究证明，可变荷载是影响建筑结构设计可靠性的主要因素之一，在建筑结构设计可靠性的研究分析过程中，研究人员将可变荷载划分为基本可变荷载类型以及其他可变荷载类型，基本可变变荷载类型主要是指建筑结构内部人群以及物体对荷载的影响及变化，其他可变荷载类型则是指建筑工程所在区域内风雨变化、地震、积雪等不可控的自然环境因素对建筑结构产生的不确定荷载。就建筑结构的设计而言，建筑结构设计过程中，要确定结构的基本可变荷载数值，按照建筑结构在具体使用中的各种功能计算获取建筑结构基本可变荷载的平均数值。建筑结构设计人员要综合全面地了解建筑结构施工现场的自然环境，要研究分析建筑结构所承受的自然荷载的最大限值，并将最大值记录下来进行研究分析，要尽可能地降低可变荷载对建筑结构主体稳定性带来的不良影响[1]。

1.3 施工质量因素的影响研究

建筑结构的具体施工会影响到建筑结构设计的可靠性，通常情况下，建筑结构的施工过程中会涉及各个方面及多个影响因素，施工现场自然环境、施工技术水平、施工管理水平以及施工材料性能等都会对建筑结构的施工质量有一定的影响，也会对建筑结构设计的可靠性产生一定的影响，即便是使用同种施工材料性能的建筑材料进行施工，在不同施工技术水平作用下，以及受不同施工自然环境因素的影响，其最终呈现的同等建筑结构所发挥的性能也存在很大的差异。

在建筑结构的设计过程中，其设计的质量目标和实际施工质量达到的目标会有一定的差距，所以，建筑结构设计人员在建筑结构设计过程中必须综合考虑到建筑结构施工过程中有关因素的影响，并且要对有关因素进行研究分析并总结在具体施工过程中可能会产生的施工质量偏差，要有效保障建筑结构施工质量，要让建筑结构施工质量水平符合建筑结构设计的标准。另外，在建筑结构的施工过程中，也要重视对建筑结构施工质量进行有效的管理和控制，要遵循相应的建筑结构设计图纸进行施工，要有效保障建筑结构施工材料、施工技术以及施工工艺在能够控制的范围之内，尽可能地减少建筑结构施工质量对建筑结构可靠性的影响，要不断延长接触结构的使用寿命。

1.4 结构作用力的衰退影响

建筑项目结构可靠性的计算分析要综合考虑到建筑项目投入使用后的很长的时间，在这过程中建筑项目内部结构的材料性能以及建筑项目构建之间的作用力等级很有可能会出现衰退的问题，这一定程度上会造成建筑结构的各项变量都发生翻天覆地的变化，进而造成建筑结构并不能像建筑设计预期所能抵御各种各样不利因素的影响。如果不能很好地研究分析出建筑结构随时间变化而出现的推移问题，不能非常准确的计算出建筑结构函数曲线出现的问题，只会直接影响到建筑项目结构的可靠性，会影响到其功能与作用的发挥情况，严重甚至可能会造成不可挽回的后果。所以要重视研究建筑结构作用力衰退的特征，并且要准确的设计出函数分布曲线，要有效保障建筑结构的安全性及稳定性。另外，设计人员必须要综合自身有关工程的实践经验以及理论知识，对建筑工程结构发生的变化情况进行计算及预计，以有效保障建筑结构的寿命能够达到预期。

2 建筑结构设计可靠性的比较结果分析

在建筑结构目标和后指标的比较过程中，如果目标可靠指标相对比较低，则建筑结构设计的可靠性会比较低，建筑结构项目会存在一定的安全隐患。如果目标可靠指标相对比较高，则建筑结构施工质量会比较高，但一定程度上会增加建筑结构的施工成本。我国钢筋混凝土目标可靠度较之美国钢筋混凝土可靠度高，我国钢筋混凝土结构承载能力目标数值在抗弯以及抗剪方面明显优于美国。我国建筑结构可变荷载较之美国建筑的可变荷载，我国自然荷载的影响程度会受到基准期的影响，一般基准期时间越长，则建筑结构自身的荷载能力会越强[2]。

2.1 建筑结构设计可靠性的理论规范对比分析

建筑结构的可靠性会随着建筑行业的不断发展成熟而更加规范，建筑结构可靠性计算最重要的目的是能够比较准确地判断出建筑项目结构在现阶段以及后续很长一段时间内其所能够维持的运行状态，这更有利于维护人们的生命财产安全。但由于我国建筑行业的有关理论及规范设计起步都非常晚，虽然其可靠性理论规范已取得一定的成效，但其与西方先进国家相比仍然存在一定的差距。我国建筑结构设计可靠性，比如建筑梁柱内的配筋率设计，不仅已经具备了较为标准规范的计算公式，而且对建筑结构受力空间的最小配筋率计算已经是世界领先水平。但是建筑结构设计可靠性指标范围、可靠性的取值以及可靠性的具体应用等方面，较之西方先进国家仍然存在一定的差距，还需要进一步学习提升，并且要综合我国特色的建筑发展实际情况总结出符合我国建筑发展的可靠度分析计算公式，进而让建筑结构各个部分都能够在可靠度的计算下发挥其最大的利用价值。

2.2 建筑结构可靠度发展方针的对比分析

就我国国家建设以及建筑发展的具体经验而言，现阶段绝大多数建筑单位都把可靠度分析作为建筑结构中心的设计标准，而且在我国政府专业机构的引导下，建筑结构设计越来越重视可靠度的规范发展以及发展方针的合理化，这一定程度上有利于我国建筑行业的发展以及社会经济的持续稳定发展，有利于维护社会的和谐稳定。另外，就我国不同区域建筑发展实际情况来看，建筑结构的可靠度规范制度符合现阶段经济发展的需求，为了更进一步发挥建筑材料的作用，以便更好地实现建筑结构经济科学的目标，我国建筑结构的可靠度计算越来越规范，但与西方先进国家的政策方针相比，我国建筑结构的和厚度计算还存在一定的问题，有诸多不够完善的地方，需要建筑结构设计人员严格遵循发展政策方针，对建筑结构可靠度进行优化管理，并且不断细化工作，以有效保障建筑结构可靠度的发展[3]。

3 建筑结构设计可靠度的优化发展策略

3.1 要重视不断提升设计人员的专业素养

建筑结构设计的可靠度和设计人员的专业素养有非常密切的联系，建筑结构设计人员必须要具备非常强的可靠性意识，所以在建筑结构的优化设计过程中，必须要重视不断提升建筑结构设计人员的专业素养，要重视培养提升设计人员的可靠性意识，进而有效保障建筑结构设计的准确性及安全性。要求建筑结构设计人员在设计过程中其专业素养及设计工作态度都能够符合规范，并且要求不断提升自身的可靠意识，重视学习建筑结构设计的专业知识，要规避或减少建筑结构设计过程中存在的安全隐患。

3.2 要严格遵循国家建筑结构设计规范

建筑结构设计人员在建筑结构的可靠度设计过程中，必须严格遵循建筑结构设计的规范，要按照我国建筑行业发展的具体情况进行建筑结构的设计分析，要有效保障建筑结构能够满足建筑工程设计的需求。由于我国建筑结构的有关法律规范是按照我国建筑行业发展实际需求而制定的，有关的法律法规具备法律效应，并且有强制性，在建筑结构设计过程中如果不符合国家的法律法规，则应立即反馈给有关部门，要严格遵循建筑结构施工的具体规范进行设计。此外，在建筑结构设计过程中，存在违法乱纪的情况，则应该根据有关规定进行严肃处理。

3.3 要重视创新发展

建筑结构设计过程中要重视按照社会经济发展实际需求进行建筑结构的创新，由于现代化技术被广泛地应用于建筑工程领域，建筑结构设计人员可以通过现代化技术进行建筑模型的仿真制造，设计出新颖且外形非常独特的建筑结构，在保障建筑结构安全可靠的基础和前提下，有效满足现代人们对建筑的个性化需求。建筑结构设计人员要重视不断提升建筑结构设计的可靠度，并重视在此基础上进行创新研究，要不断推陈出新，设计出更好的建筑结构[4]。