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摘要:近年来我国经济发展很快,建筑行业也取得了突飞猛进的发展,其中建筑结构设计的可靠性会直接影响到工程项目的质量与安全,但是,现阶段仍然存在一些因素影响建筑结构的设计。本文通过对影响建筑结构设计可靠性的因素进行探析,提出了一些与之相关的解决措施,希望能够为提高建筑结构的可靠度提供一些参考。
关键词:建筑结构设计;可靠性;影响因素
1引言
随着城市化进程不断加快,建筑工程项目逐渐增多,其规模也越来越大,而建筑物坍塌事件时有发生,建筑结构设计时的可靠性问题成为人们愈发关注的话题。在进行建筑结构的设计工作时,需要依据建筑结构中的基本原理,充分考虑到可能会影响建筑结构设计的因素,保证建筑结构的安全性、实用性和耐久性,提高建筑结构的可靠性,为建筑物的后期施工提供可靠保证。
2影响建筑结构设计可靠性因素探析
2.1建筑结构设计荷载变化水平的参数分布
一般情况下,对不同的建筑物进行结构设计时,荷载变化水平的设定要求也会有所不同,因此,对于不同的建筑物,其结构设计的可靠性将会受到荷载变化水平的影响。在建筑结构荷载能力的作用下,对建筑结构设计可靠性产生影响的不仅仅是自然条件下的结构荷载水平,建筑楼面的荷载水平也是影响可靠性的关键因素,自然环境下的结构荷载水平的主要影响因素是风荷载和雪荷载,而在结构设计时选用的楼面荷载值取的是设计基准期内荷载概率分布上的某分位值对应的标准值。用途不同的建筑物在结构设计时运用的设计使用年限也有所不同,改变建筑物的用途或者外部环境条件发生变化,都会影响到建筑物的使用年限以及其安全性。所以,如果需要对已设计的结构做出改变,一定要遵循设计规范要求,保证建筑结构设计的可靠性。
2.2建筑结构的抗力衰退
结合大量实验研究结果来探析建筑结构设计的可靠性时,建筑结构抵抗外力的能力降低会对建筑结构设计的可靠性产生很大影响,在外界环境影响下,很多建筑材料会发生化学反应,容易锈蚀或者老化,材料的强度和力学性能有所降低,这会直接影响到建筑结构的抵抗外力的能力,同时部分结构构件的使用功能也会逐渐降低。因此,为了避免建筑结构抗力衰退带来的危害,进行结构设计的设计人员必须深刻剖析抗力衰减的分布函数,探寻客观规律,制定出科学合理的提高建筑结构可靠性的方案,保证建筑物的结构安全。
2.3不利荷载效应组合
依据《建筑结构设计统一标准》中的相关规定,结合实际的结构设计要求,选取合适的荷载组合效应作为建筑结构的可靠指标。根据荷载作用时间的长短,选用不同的荷载效应组合,荷载长期作用时,选用基本组合是最恰当的,而像爆炸、地震等偶然出现的荷载,采用的是偶然组合,考虑结构的承载能力极限状态时,不同的荷载效应组合会采用不同的设计表达式,无论建筑物承受的是何种荷载组合,总能有与之对应的设计公式来保证结构的可靠性达到规范要求。一般情况下,只有荷载和荷载效应能够满足线性关系,才能使用规范给定的设计表达式,荷载与荷载效应无法满足线性关系的,则采用其它方案。如果设计基准期不等于设计使用年限,可以借助荷载调整系数来放大或者缩小可变荷载的标准值,确保建筑结构设计满足可靠性的要求。
3 建筑结构设计可靠度的对比分析
3.1建筑结构设计规范的对比分析
一般情况下,当建筑物投入运行使用时,不仅其各项功能能够充分发挥,而且人们的生命财产安全得到保障,这就说明建筑结构的可靠度满足要求。此外,一个好的建筑结构设计还必须具备修复后重新投入使用的功能。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆近年来我国在建筑领域的发展突飞猛进,但是,现阶段我国的建筑设计规范中采用的可靠度明显低于欧美一些发达国家,大约只有20%到40%,在钢筋混凝土梁中的配筋率方面,我国规定的最小配筋率与国际上采用的建筑规范基本保持一致。为了能够能够在建筑行业站稳脚跟,我国加大了对建筑结构可靠性研究的投资力度,促进我国建筑行业的继续发展。
3.2可变荷载的对比分析
比较我国和西方国家的楼面可变荷载标准值,可以得出楼面荷载的值不是定值,而是一个随机变量,能够反映楼面荷载变化水平的是均值的大小。经过比较可知,我国与美国设计基准期基本相同,所以在自然条件下受到的雪荷载和风荷载大致相同,而美国楼面活荷载的标准是大于我国楼面荷载标准值的。
3.3政策方针合理性的对比分析
目前,我国建筑结构设计规范的内容制定时的理论依据是可靠度的基本原则,在设计方面的规定也满足技术方面的要求,符合我国的基本国情和经济发展水平,然而我国现阶段的规范明显落后于发达国家,而且在政治上有一些不足之处。所以必须制定科学合理的方案,使得建筑结构设计的方方面面都能达到要求。随着对结构设计的可靠度有了更深层次的研究,其应用范围也愈加广泛,很多因素都会影响到其可靠性。所以,为了保证建筑物的安全,需要深入探析影响因素,依次来保证建筑物的质量安全,推进建筑行业的发展。
4提高建筑结构设计可靠度的措施
4.1 提升钢筋混凝土结构的可靠度
在进行建筑结构设计工作时,要增强对使用因素的思考,此外,还要考虑到实际工程的特殊功能和需求,注意在设计时应用与钢筋混凝土结构有关的方法。对于钢筋混凝土的结构来说,是以结构的可靠性和耐久性为前提条件开展工作的,会直接影响到建筑物的结构安全。不一样的影响因素不仅会影响到建筑物的可靠性,而且会应用耐久性缺失的材料,这会影响到建筑物的后期施工和运行使用。因此,整个建筑物的结构设计要与钢筋混凝土的结构设计紧密联系起来,相关工作人员要进行综合探讨与研究,提升建筑结构设计的规范标准。
4.2 改进建筑结构在可靠度和耐久性方面的设计方法
整个建筑结构的设计是以钢筋混凝土的结构设计为前提进行的,建筑结构在不用的时间阶段使用的耐久性规范标准应该有所差别,不仅仅运用在分析建筑可靠性的规范标准中,而且还在使用规范标准过程中应用耐久性标准。这个数据的运用要针对实际工程情况采取不同的设计,从而增强建筑结构设计的可靠性。建筑结构设计的可靠性在实际的工程应用中或者在自然条件下发生锈蚀需要保证防锈工作的开展,如果不能,则会大大降低建筑结构的耐久性。工程设计人员在进行结构设计时,要注意考虑环境会随着时间的变化而发生变化,对于发生变化的指标,需要做实时的检测工作,提高建筑结构设计的可靠性,增长建筑物的使用年限。
4.3 加强对不同环境中设计原则的分析
针对不同的建筑结构的应用环境,设计时依据的理论原则也会有所不同,那么建筑结构设计的可靠行也会存在差异,建筑企业需要增强相关工作人员的工作意识,寻求最有效的结构设计标准,提高建筑结构的可靠性。对于建筑设计而言,必须科学地应用腐蚀或者老化的建筑材料,用相关指标进行探索分析,提高建筑物在结构设计时的可靠性。
5结束语
随着建筑工程项目的数量和规模的扩展,建筑结构的安全受到越来越多的关注,因此,必须要保证建筑结构的可靠性。影响结构设计的因素众多,必须综合考虑这些影响因素,探析科学的解决方案,提高结构设计的安全性和耐久性,确保工程项目的施工质量。
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[2]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):89-90.
[3]刘桂芳.建筑结构设计可靠度的影响因素与比较研究[J].中国科技博览,2015,07(04):108.
论文作者:樊善财
论文发表刊物:《防护工程》2019年10期
论文发表时间:2019/8/9
标签:荷载论文; 结构设计论文; 建筑结构论文; 可靠性论文; 建筑论文; 建筑物论文; 可靠论文; 《防护工程》2019年10期论文;