摘要:建筑可靠度影响建筑正常使用同时还会对人们的人身财产安全構成威胁。为预防不良事件的发生,需采取有效措施加强建筑结构可靠性与安全性。面对当前我国建筑工地时常出现的坍塌事故,关于建筑结构设计的可靠度已经引起人们的高度重视。要想建筑安全,必须加强建筑结构设计设计的可靠度。所以,本文对建筑结构设计可靠度的影响因素进行研究。
关键词:建筑结构设计;可靠度;影响因素
一、建筑结构设计可靠度的分析方法
结构可靠度分析主要是从概率的角度,把随机过程逐渐转变为运用随机变量进行表示的效用方程,然后再充分发挥经验校准的辅助作用,并且应用失效概率做为度量手段,对于建筑寿命周期内是否能达到预期使用效果进行计算。当前结构可靠度分析方法有以下四种:①近似计算方法,这一方法主要是以笛卡尔随机空间理论作为依据的一次二阶矩阵算法,通过对于样本的的方差与平均值进行采集,进而实现了对概率分布的特征进行描述。唯有采集了足够的样本,这一计算方法的精度才可以符合工程的实际需求;②应用广义随机空间之中的一次二阶矩阵法。通常而言,在建筑工程实际施工中,可靠度计算的众多随机变量间往往有较大的相关性,广义空间之中的一次二阶矩阵法通过迭代计算的方法,完成结构可靠度的计算;③二次二阶矩阵法,这一方法主要是应用数学逼近模型之中的拉普拉斯渐进法来对建筑结构的可靠度进行研究,并取得和实际相符的结构;④响应面法,因为实际生活中一些建筑结构无法给出实际功能函数的表达式,因此响应面法的主要原理为用具有明确表达式的函数来代替无法明确表达的结构功能函数,实现计算。就建筑结构可靠度分析上而言,通过这一方法可以有效的降低理论计算与实际试验的次数,从而使得建筑结构可靠度分析的精度得以有效的提高。
二、影响建筑结构设计可靠度的因素分析
1、建筑结构设计的荷载变化水平的参数分布
通常情况下,当目标可靠性指标相同且负荷不同时,建筑结构设计的可靠性将会有很大的不同,因此我们可以知道变量荷载作用在荷载水平上是非常关键的。变负荷结构主要可分为楼面活荷载水平和自然环境荷载水平,其主要原因是产生自然环境,其中荷载水平是主要的自然灾害或地震发生,但楼面活荷载的水平主要用于控制平均荷载,逐渐增加建筑结构的安全稳定性。值得注意的是,在自然条件下,在荷载水平和参考时间之前有直接关系,但由于自然环境是基于计算的大部分荷载水平统计的寿命,所以荷载水平会随着参考时间的增加而逐渐增加现象。
2、建筑结构的抗力衰减
建筑结构的可靠性设计将受到环境负荷变化的影响,例如环境的作用,一些建筑材料将会大大老化或腐蚀,会导致结构的可靠性受到很大的影响,在结构上的阻力会下降,在使用过程中会出现一些结构构件,在环境的变化和时间上,结构的功能和阻力会降低,所以在建筑结构的设计中,我们需要找到抗力衰减和衰减的平均分布函数,从而找到变化规律,研究如何提高建筑结构设计的可靠性。在建筑结构设计中,考虑到整体结构和材料的抗力衰减,我们可以根据变化规律提前预测,从而找到提高建筑结构稳定性和可靠性的有效途径。
三、现今建筑结构设计上存在的问题分析
1、在建筑结构设计时没有充分考虑到设计的使用年限
不同的建筑结构,不同的设计和施工在功能和质量上不同,所以建筑的使用寿命不同,根据不同的建筑结构设计,我们应该考虑使用寿命的设计,但在实际的建筑结构设计中,但没有充分考虑到设计工作生活的重要性,建筑结构的使用寿命是建筑结构的重要因素,这降低了建筑结构设计的可靠性。随着使用寿命的增加,建筑结构的重要性系数不仅会增加,结构横向荷载效应也会增加,由于建筑结构的设计没有充分考虑这些因素,所以没有建立实际情况分析的依据,从而导致结构设计的可靠性问题。
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2、对建筑结构重要性的参数取值计算比较简单
建筑结构设计规范中结构的重要性系数只有相对简单的固定值,没有充分考虑到各种应力条件的结构,以及重要性系数和荷载水平的变化,简单比较的重要性的建筑结构参数,会导致计算结果和实际情况严重偏差,本案例中建筑结构设计存在严重的安全威胁,建筑结构的可靠性设计不能保证。
四、提高建筑结构设计可靠度的具体方法研究
1、遵守国家建筑规范
目前我国的建筑法规主要是根据我国的国情制定的,也符合社会经济的可持续发展。建筑设计人员应严格按照相关的设计标准实施,不能满足规范要求,必须及时向上级部门反映,然后根据实际情况进行相应的科学合理规划。
2、不同环境内的设计原则分析
不同的结构环境和不同的设计原则,建筑设计的可靠性是不同的。我们还可以培养工作人员和技术人员的意识,在这种情况下找到有效的标准,从而提高结构的可靠性,提高参考指标。在建筑设计中,必须合理利用建筑材料的老化和衰减,然后对量化指标进行分析,以提高建筑设计结构的可靠性。
3、根据不同情况加大建筑结构可靠度与耐久性的参数设计
主要结构是钢筋混凝土结构,在特定时期内这些结构的耐久性参数,不仅是施工期间的可靠性参数,而且在使用时耐久性参数,这些参数的设计方法是根据不同的条件给出的,从而提高建筑结构设计的可靠性。建筑结构在使用过程中或通过腐蚀环境的作用,将导致建筑的耐久性下降,我们在建筑结构设计中,应充分考虑环境的影响和时间,优化设计,提高建筑结构的可靠性设计,提高使用寿命和建筑周期的年限。
4、抓重点,分清主次原则
设计人员需要抓住建筑结构设计的主次要点,分清楚建筑结构构件受力传递路径,确保建筑结构的设计更加的科学、合理。即使建筑受到较大外力破坏,建筑结构中的各个部件也能够充分发挥自身的作用,合力抵抗外力。重力荷载的传递路径是:板到次梁到主梁,再到竖向构件墙、柱,最后传到基础。而风荷载和地震力这两种水平力剪力是由剪力墙或柱子承担,其分配规则由结构体系和抗侧刚度决定。故而提高构件可靠度的结构设计原则有强柱弱梁、强剪弱弯。强柱弱梁是为保证不出现梁刚度相对柱子刚度过大而导致柱子破坏先于梁,体现了先竖向构件后水平构件的主次关系。强剪弱弯则是为保证结构构件受剪破坏不先于受弯破坏。这是因为受弯破坏是延性破坏,受剪破坏是脆性破坏,延性破坏是缓慢有预兆的,而脆性破坏是瞬时没预兆的。
5、刚柔度适合的原则
建筑结构的设计,需要保证刚柔度适合的原则。如果建筑结构设计过柔,在地震、风速等外力的作用下容易出现较大的变形,会出现明显的开裂从而影响正常使用,也会导致结构耐久性下降。如果建筑结构设计过刚,那么建筑的变形能力就会大幅度降低,遭受瞬间较大的作用力时(例如地震作用下),建筑会因为柔韧度不够而毁坏。再者结构过刚会影响经济性,浪费建筑材料。
结束语
综上所述,建筑结构的可靠性设计将可能受到诸多因素的影响,建筑设计理论知识的可靠性继续增长,速度得到提高,扩展能力也随着增加,所以我们在施工过程中,根据实际情况进行设计,分析影响施工质量以及可靠性的具体因素。能够有效地提高工程设计的可靠性和耐久性,提高施工质量,提高设计的可靠性和耐久性。
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论文作者:毛晓梦,严佳
论文发表刊物:《基层建设》2018年第26期
论文发表时间:2018/9/18
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