中科院建筑设计研究院有限公司安徽分公司 安徽合肥 230041
摘要：目前，建筑行业依然是我国当代经济发展的主题，建筑规模越来越大，建筑形式千变万化，绿色可持续发展要求越来越高，对建筑结构的安全性提出了更高的要求。建筑结构设计是建筑水平和施工质量的直接保证，因此文章就建筑结构设计中如何提高建筑的安全性展开论述。
关键词：建筑结构；结构设计；建筑安全
引言
在我国，建筑因结构破坏而意外倒塌的案例从未间断过，不仅浪费了国家大量的人力、物力和财力，更给人们的生命财产安全带来了严重的威胁。所以，设计人员在建筑结构设计的过程中，在满足建筑功能和国家相关规定的前提下，要确保建筑结构的安全性、经济性以及绿色可持续发展。
1建筑结构设计安全性
建筑结构设计安全性主要是为了提高建筑的抵抗能力，确保在外力作用下仍能保证建筑的稳固性。而要想提高建筑结构安全性，首要工作就是保证建筑结构设计的合理性、可行性，严格按照国家制定的一系列法律条文和规范制度进行操作，减少问题的产生;另外，还要加大对设计人员的监管力度，优化设计人员的专业技能水平，以减少结构设计中误差的发生。从某种意义上说，建筑结构设计安全性也是保证建筑质量的重要条件，企业及其工作人员有必要认识到建筑结构设计的重要性，在满足相关规定的基础上，结合工程建设实际情况，制定合理的施工方案，以提高整体建筑的建设质量。
2建筑结构安全隐患
2.1建筑结构布置不合理
随着城市建设用地日趋紧张，尤其是城市中心地带，寸土寸金，使得每一栋建筑物的用地面积都很小，建筑创新在所难免，许多大型、复杂、超高建筑综合体不断出现。在建筑结构设计中，既要满足建筑功能需求，又要在经济条件下保障建筑的安全，建筑结构布置是关键。结构体系的选择、结构平面布置和竖向布置，确定建筑物具有良好的造型和合理的传力路线，在结构上满足强度、刚度和稳定性要求。在建筑结构布置中，概念设计非常重要，结构设计要达到先进合理，首先取决于清晰合理的概念，而不是仅依靠力学分析来解决。确定结构布置方案的过程就是一个结构概念设计的过程。
2.2结构设计安全储备不足
2.2.1荷载分项系数偏小
建筑结构设计是以概率理论为基础、以分项系数表达的极限状态设计。任何一个结构的可靠与否都是一个概率事件，可靠度越高，投资的经济代价也越高，相应的是建筑结构的安全性越高。由于受经济水平的制约，目前我国荷载分项系数比之国外来说偏小，建筑结构的安全储备也是最低的，在保证“基本安全”的前提下，人们不得不承受较高的风险。随着中国经济的快速增长，我们有需要，也有能力提高结构荷载分项系数来增强建筑的可靠性，从而提高建筑结构的安全度，这是符合人们对于美好生活的向往的。
2.2.2结构计算抗震烈度不够
地震灾害具有突发性和不可预测性，一旦发生将给社会造成很大的生命安全和经济损失，一栋建筑的地震作用抵抗度决定了其本身的安全性。我国的抗震设防标准是“小震不坏、中震可修、大震不倒”，大部分建筑的结构计算都是考虑多遇地震作用下弹性，通过抗震构造措施予以加强，不能保证建筑安全性，如果地震灾害超过了建筑的设防标准，给社会带来的灾害将是毁灭性的，我国的唐山大地震和汶川大地震引发的地震灾害，值得我们反思。
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3建筑结构设计提高建筑的安全性的措施
3.1注重竖向布置
3.1.1避免高位转换
为了进一步提高建筑结构设计的安全性，在转换层结构中需考虑到转换层所在的层数是否超过3层。一旦超过3层，就意味着该建筑的抗震性能会进一步削减。对于剪力墙框架结构而言，转换层的位置最好不要超过规。若是特殊情况，则需要在6度时适当增加层数。面对不同的结构，转换层位置也可进行调整。
3.1.2布置形式
对于高层建筑而言，在设置转换结构的时候，可按照大包小框架的原理对转换部分进行逐段设置，使得整体结构更加庞大。如果内部空间比较敞亮，没有其他阻碍，建筑的楼盖就要保持一个较大的跨度，以不同级别的梁作为结构的主要支持部分。在这种情况下，可采取间隔进行设置的方式，不同级别的梁彼此互为支持，以转换大梁为支持中心，将作用力按照梁的级别进行分散，以起到支持的作用。
3.2合理进行结构加强层设计
在建筑结构中设置加强层的目的提高建筑的刚度，使建筑的竖直结构具备一定刚性。设置转换层时，还要考虑到刚度的变化是否过快，因为，当建筑始终处于比较柔性的状态时，一旦刚度遭遇突然变化，就可能会导致受力不均匀，使得原有的力结构彻底改变，从稳固变得不稳固。为了防止刚度变化造成的不良影响，需对侧向刚度的比例进行合理控制。
3.3精确对转换层结构开展计算
3.3.1选择合适方法对转换层建筑进行计算
对于具备转换层结构的建筑，在计算时需考虑到相应的方法，常见的分析方法有三维空间分析法、空间协同工作分析法。第一，在转换结构中，构件也需要纳入到计算体系之中。第二，巨型框架结构的分析方式一般要有主有次，结合空间协作工作分析法对该结构的空间进行分析。如果单独分析主框架，就需要考虑到次框架的刚度是否符合要求，这样就可以将其作为一种荷载的手段，而不必对其进行分析。针对竖直方向的荷载，通常要进行计算。第三，平面有限单元法主要是对底层柱的上端和转换梁进行分析和计算，根据所得出的数据对其进行配置。此外，平面有限单元法还可以对底部框支剪力墙周围的墙体进行分析，便于根据精确的数据对局部应力进行准确分析。
3.3.2转换层的高层建筑结构计算
采用转换层结构设计的高层建筑，通常会因受力不均匀等因素而产生不可避免的薄弱层。这些薄弱层的地震剪力需要与固定的增大系数相乘，该系数是1.15。根据不同的转换构件来看，进行计算的时候需与其相对应的增大系数相乘。转换构件在8度抗震设计中则需要考虑到竖直方向的力作用。在计算中，还要根据地震剪力标准值设置相应数量的框支柱。从现有的状况来看，逐层设置的数量如果不大于10根，按照层数高低，对剪力的承受量进行严格控制。如果框支柱的数量大于10根，按照层数高低，对剪力的承受量可按照百分比进行科学提升。将框支柱剪力调整完毕后，再继续调整其他部分的剪力与弯矩。
3.4按照建筑结构规范进行设计
为了进一步提高建筑的安全性，就需要按照规范和要求进行操作。通过制定完善的法律法规和相应的政策，使建筑结构设计能够严格遵循要求开展。在设计的过程中，要减少存在的安全隐患，根据《火灾自动报警系统设计规范》、《民用建筑电气设计规范》等设计规范加强对建筑安全设计。
结语
建筑结构设计综合水平对于建筑结构整体质量的影响是巨大的，所以一定要完善建筑设计人员的专业素养，提高团队的工作能力，并保证各项设计内容与国家规定的要求相符合。在设计过程中，设计人员要对可能存在的影响因素进行细致的分析，然后再结合实际情况制定合理的解决方案，以此提高整体建筑的安全性，最终确保建筑物的使用价值和审美价值。
参考文献
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[4]曾凡林.浅谈在建筑结构设计中如何提高建筑的安全性[J].建材与装饰,2016(08):71-72.
论文作者:刘怀岗
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年17期
论文发表时间:2019/11/22
标签：建筑论文; 结构设计论文; 建筑结构论文; 安全性论文; 结构论文; 刚度论文; 剪力论文; 《建筑学研究前沿》2019年17期论文;