哈尔滨工业大学建筑设计研究院 黑龙江哈尔滨 150090
摘要:对于我国而言,现代化城市建设步伐逐步加快,建筑行业的发展机遇也随之提升,这种情况下,国家及公众对于建筑行业的要求越来越高。因此,建筑行业应当提高对建筑结构设计可靠度的重视程度,同时在过程中找出并有效规避影响建筑结构设计可靠性的因素,这对于建筑项目工程施工整体质量的提升来说,有着非常重要的作用。基于此,本文就以此为切入点,深入探究与比较建筑结构设计可靠度的影响因素,并提出以下观点和建议,希望能够为相关方面的研究,提供一点可参考价值。
关键词:建筑结构设计;可靠度;影响因素;比较研究
前言:
结合既往大量工程实践经验来看,建筑使用功能在很大程度上会受到建筑结构可靠度的影响,并且与建筑项目居住者的人身、财产安全密切相关。在结构设计中必须采取一系列措施以保障建筑物的安全性和可靠性。结合我国建筑项目的建设情况来看,受到结构设计方案不佳等因素的影响,工程结构常常出现变形过大等情况,导致建筑质量大打折扣。因此,在建筑结构设计中重视可靠度方面的问题是十分关键。只有确保建筑结构设计的可靠度,才能够确保建筑结构的安全可靠,维护建筑工程项目的正常使用。
1建筑结构设计可靠度的影响因素
1.1目标可靠指标的影响
目标可靠指标是建筑结构设计可靠度影响的重要指标之一,其中目标可靠指标对于设计可靠度具有一定的规范和规定作用,能够对施工材料基本性能、施工的整体过程等方面,进行精细考量,并根据实际监测情况得出准确数值,来为建筑结构设计可靠度提供数据参考。因此,这就需要目标可靠指标相对合理、合适,在能够符合建筑结构设计标准值的同时,确保每一项工作都能够顺利进行。
1.2可变荷载的影响
可变荷载是影响建筑结构设计可靠性的一个重要元素,其中可变荷载主要有两大类型,一是基本类型,二是其他类型。基本类型所指的是建筑结构的物体,以及内部人群等元素,对荷载的影响及变化;其他类型指的是一些自然不可控因素,如天气、地震、泥石流等,对建筑结构设计可靠性所造成的荷载影响。
2建筑结构设计可靠度分析方法
(1)近似计算法。它以笛卡尔所提出的随机空间理论的为基础,构建面向建筑结构可靠性的一次二阶矩阵算法,通过近似算法的方式计算并描述采集样本方差、平均值对所有概率分布的特征状态。在应用本方法对建筑结构可靠性进行分析计算时,必须要求所采集样本量的充足性,以确保近似计算法的精度能够符合建筑工程结构可靠性设计的实际需求。
(2)对广义随机空间基础上的一次二阶矩阵法进行计算。在施工的过程中,大量随机变量均可能在一定程度上影响建筑结构可靠度的计算结果,因此可以尝试从随机变量与可靠度计算结果之间的相关性关系周守,直接在广义空间中构建面向建筑结构可靠度计算的迭代公式,并应用于对建筑结构可靠性设计分析中。
(3)对二次二阶矩阵法的计算。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在数学逼近模型的基础之上,通过拉普拉斯渐进分析的方式,实现对建筑结构可靠度水平的研究分析,与取得与实际情况相契合的建筑结构。
(4)通过响应面法的方式,计算建筑结构可靠度水平。在工程实践经验中,一些建筑工程项目结构实体无法给出实际功能函数的表达关系。对这种无法明确表达的结构功能函数,响应面法可以尝试通过引入具备具体表达式函数的方式来进行替代,以降低建筑结构理论计算以及实际实验的次数,从而在降低可靠度分析难度的基础之上,提高建筑结构可靠度的分析精度水平。
3建筑结构设计可靠度影响因素
3.1目标可靠指标
对建筑工程项目实体结构而言,在抗力以及结构荷载效应水平维持既定状态的前提下,建筑结构设计中目标可靠指标实质上是结构上部荷载效应与规定抗力概率密度以及搭接面积之间的关联性。在建筑结构安全性评价中,目标可靠指标同样作为一项非常重要的综合性因素而存在,直接影响了结构设计的可靠性水平。我国现行建筑结构设计标准明确指出,建筑结构设计目标可靠指标是在荷载水平以及抗力概率分布既定条件下,通过对原建筑设计规范安全系数进行校准的方式而确定的。
3.2可变荷载水平及其分布
在目标可靠指标相等的条件下,建筑结构设计的可靠度会随着荷载大小的不同而发生变化,可以看出,变荷载在荷载水平中的重要性不言而喻。在建筑工程中,主要将可变荷载划分为楼面活荷载水平和自然环境荷载水平。(1)楼面活荷载水平,指的是通过实现对荷载均值的有效控制,以确保建筑结构的稳定性。(2)自然环境荷载水平,指的是受各种自然灾害引发的。不难发现,在自然条件下,荷载水平是与基准时间相挂钩的,同时考虑到主要是通过年限最大统计值来计算自然环境荷载水平,因此可以得知荷载水平和基准时间是正比关系的,即基准时间延长,其水平变高。
3.3最不利荷载效应组合
建筑结构可靠度指标通常与建筑结构设计标准存在非常密切的关联性,即充分考虑三种基本荷载效应组合以及14种基本构建校准对建筑结构可靠性水平的影响。建筑结构的其他荷载效应组合下目标可靠度指标与该水平处于同等状态。在校准和分析建筑结构构建目标可靠度指标时,必须遵循恒载、风载以及活载作用力组合工况,以及恒载、风载、雪载、以及活载作用力组合工况两种条件下建筑结构目标可靠度质保的一致性,但在荷载可靠度水平上是允许存在一定的差异性。
4提高建筑结构设计可靠度的措施
4.1提高建筑结构设计人员的可靠意识
建筑结构设计从根本上来讲具有一定的复杂性和精准性,这就要求设计人员具备专业的技能与知识,同时还要树立可靠意识。因为建筑结构设计涵盖了工程项目的各个实施环节,所以设计人员必须了解每一个程序,还要针对具体层面进行数据的精准分析与计算,最终完成结构设计。因此设计人员需要具备较高可靠意识,来从根本上提高建筑结构设计的可靠度。
4.2遵守相关政策规范要求
首先设计人员需要在了解相关规定的基础上,针对工程项目基本情况,来对建筑结构进行数据统计与设计。其次还需要遵循法律的强制性,以及规范标准,来对建筑结构指标进行严格审查和统计,在不同环境下,还要遵守建筑结构可靠度设计原则,来有效提高设计的可靠性,从而强化建筑项目的安全性和耐久性。其中钢筋混凝土是建筑结构的主要元素,根据国家规定指标,对钢筋混凝土含量进行计划,也是提高设计可靠度的方法之一。因此,想要提高建筑结构设计的可靠度,需要从多方面着手,但是基本前提就是需要遵守国家的相关政策及规范要求。
5结束语
现阶段,随着有关建筑结构设计可靠性问题的研究也在不断深入与完善,可靠性指标在建筑结构设计领域中的应用也更为频繁。结合相关经验不难发现,在工程项目建设实施的过程中,存在大量因素会对建筑结构设计可靠性水平产生影响。因此,为了能够最大限度保障建筑结构安全可靠,就必须在认识建筑结构设计可靠性概念的基础之上,掌握相关影响因素,从而尽可能确保建筑结构设计安全可行,为建筑行业的良性发展提供重要推动作用力。
参考文献:
[1]夏明进,霍达.基于系统可靠度指标的建筑框架结构设计[J].北京工业大学学报,2006(3):213-216+262.
[2]谢海波.结构设计中可靠度的影响因素分析[J].住宅与房地产,2017(26):98.
[3]王小洁.建筑结构设计可靠度的影响因素与比较研究[J].中国科技纵横,2018(3):98+100.
论文作者:刘斯博
论文发表刊物:《建筑细部》2019年第14期
论文发表时间:2019/12/16
标签:可靠论文; 荷载论文; 结构设计论文; 建筑论文; 建筑结构论文; 水平论文; 可靠性论文; 《建筑细部》2019年第14期论文;