摘要:住是人们安身立命的根本,中国几千年来的传统思家观念深入人心,任何人从内心里都渴望有一个家。也正是由于这种观念的存在,使得建筑行业越来越火热,建筑结构是建筑至关重要的一部分,本文主要探讨建筑结构设计可靠度的影响因素分析,更好地优化建筑结构设计,推动建筑行业向着高质量、高标准方向发展。
关键词:建筑结构设计;可靠度;影响因素
在进行建筑整体设计时,建筑结构设计是非常关键的环节,设计人员在进行建筑结构设计时,要充分考虑建筑结构承受的外界抗力和荷载,保证建筑结构的经济成本和建筑结构安全始终呈现平衡状态。另外,在进行建筑结构设计时,设计人员还要对建筑结构稳定性影响的因素进行科学分析,以保障建筑结构的质量能达到相关规定的标准。
1 结构可靠度分析
1.1 结构可靠度的基本概念
在进行建筑结构设计时,设计人员要在规定的环境和时间内完成设计,并且还要保障建筑结构的可靠度能达到规定的要求。在进行建筑结构设计之前,设计人员要明确建筑的结构可靠度,一般主要指建筑结构是否符合设计功能,在建筑使用寿命期限内,功能性得到发挥的概率。结构可靠度的概率符号一般为P1,如果建筑没有达到预期的概率,那么就称这个概率为失败概率,符号为P2,并且结构可靠概率和失败概率相加为1,即P1+P2=1。但是在进行参数统计时,经常会出现随机变量获取困难的情况,导致建筑结构可靠度概率模型无法得到精确的计算。在进行概率计算时,即使是采用积分法对失效概率进行计算,也会出现失效概率精准度不达标的情况,如果建筑结构设计量非常大的话,设计人员就不能采用这种方法进行建筑结构可靠度计算。
1.2 分析结构可靠度的方法
在对建筑结构的可靠度进行分析时,采用的方法一般主要分为四种:以笛卡尔随机空间理论为基础的一次二阶矩阵算法、广义随身空间的一次二阶矩阵法、二次二阶矩阵法、响应面方法。以笛卡尔随机空间理论为基础的一次二阶矩阵算法,是一种简单的近似计算方法,在进行建筑结构可靠度计算时,需要采集建筑结构样本,并对其的方差和平均值进行计算,对计算数值的概率分布特征进行描述,这种计算方法需要采集大量的样本,才能保障结构可靠性计算的精准度。设计人员在进行建筑结构可靠度计算时,如果采用二次二阶矩阵法,那么在进行结构性可靠度研究时,就要采用拉普拉斯渐进法,作为数学逼近模型中的重要组成部分,其的结构可靠度计算结构更符合建筑的实际可靠度。
如果建筑设计人员采用广义随机空间一次二阶矩阵法计算建筑可靠度,这种计算方法能够直接在随机空间内部建立建筑结构可靠度的计算公式,一般公式为迭代公式,计算过程中的变量存在着一定的随机性,并且变量之间存在这一定的联系。响应面法主要应用于无法给出实际功能函的表达式,在进行应用过程中,响应面法会用明确的函数表达建筑结构中不明确的功能函数,这种方法减少了建筑结构度分析的实际实验次数和理论计算次数,提升了建筑机构可靠度计算的精准度。
2 结构可靠度的影响因素分析
2.1 抗力随时间变化对结构可靠度的影响
随着建筑使用时间的延长,建筑结构抗力也会出现变化,其中对建筑结构抗力造成影响的因素主要分为三种:建筑结构设计环境、建筑载荷、建筑材料老化的作用。建筑结构设计环境因素对建筑结构可靠度造成的影响非常大,自然环境中存在很多腐蚀介质,这些介质会侵蚀到建筑结构内部,导致建筑结构出现碳化等情况,在这个过程中地下水、空气登封物质会进入到混凝土的内部,使得混凝土内部出现沉淀物,这些沉淀物主要是由氢氧化钙组成,进入混凝土内部之后,钢筋就会出现钝化膜破裂的情况,混凝土的碱性也会大幅度的降低。
作为建筑结构抗力下降的主要因素,载荷作用对建筑结构安全造成的影响非常大,设计人员在进行建筑结构设计时,如果载荷大于建筑结构的安全载荷,那么建筑结构就会出现失效的情况。建筑运行过程中始终处于载荷过低状态的话,建筑结构就会出现累计损伤。一般这种累 计损伤主要分为两种,一种为动态累计损伤,一种为静态累计损伤。建筑结构材料出现老化问题,也是建筑抗力下降的主要原因,随着建筑结构材料使用时间的逐渐延长,材料的力学性能会逐渐下降,材料的强度也会降低。
2.2 外加荷载的变化对结构可靠度的影响
在进行建筑结构设计过程中,建筑外加荷载会对建筑结构稳定性造成的影响非常大。设计人员在进行结构设计时,要保障荷载和给定抗力的概率分布符合安全系数的要求,可靠度能达到建筑结构设计标准。设计人员要明确即使建筑结构可靠性标准相同,建筑结构的外加荷载也不尽相同。在建筑结构的外加荷载中,可变荷载占据着非常大比例,可变荷载主要分为自然环境荷载、楼面活荷载两种,基准期的长短与自然载荷的大小有着非常直接的关系,基准期越长,自然载荷的水平就越高。建筑结构设计基准期内在和平均值的大小就是楼面活载荷。
2.3 工程质量
在建筑结构设计中,其工程设计和施工质量的好坏会导致建筑结构的实际的抗力和设计的抗力之间的偏差。因此,在抗力统计的分析中,应该尽量的对于可以预先考虑的有关影响工程质量的各种因素进行相关的分析和研究。另外,我们还应该加强工程施工的各个环节的质量控制。
3 提高可靠度的策略
3.1 提高设计人员的可靠性设计意识
建筑结构设计的可靠性与设计人员的可靠性意识有着非常直接的关系。因此,在进行建筑结构设计时,设计人员要提升自身的可靠性意识,提高建筑结构设计的精确性和复杂性,严格要求设计人员,保障设计人员的专业素质和工作态度都能达到规定的标准。设计人员在进行建筑结构设计时,要有意识的增强字自己的可靠意识,认真学习建筑结构设计的各种规范和知识,以减少建筑结构设计中出现的问题。
3.2 严格遵守结构设计规范
设计人员在进行建筑结构设计时,要严格按照结构设计规范结合我国建筑行业发展的实际情进行设计,保障建筑结构安全。我国建筑的相关法律法规是根据我国经济发展的实际情况制定的,相关的法律条文有着一定的法律效力,并且具有强制性,如果建筑工程结构设计不符合国家规定的标准,就要及时将具体情况反映给国家,并根据建筑结构施工的具体情况,制定符合国家规定的解决措施。另外,在进行建筑结构设计时,如果存在钻规则空子的设计人员,相关部门要依据相关规定对设计人员进行处理。
3.3 注重设计创新
设计人员在进行建筑结构设计时,要根据社会发展的实际情况,创新建筑结构。计算机在建筑设计中被广泛应用,设计人员利用计算机制造出高仿真的建筑模型,为设计出造型新颖、外形独特的建筑物提供了技术支持。要提高建筑结构设计可靠度需要结构设计人员进行开发创新,推陈出新,开发出更好的软件用于建筑设计。
4 结语
综上所述,在进行建筑结构设计时,设计人员要加大对建筑结构设计可靠度的重视,减少建筑结构设计中的安全隐患。另外,在进行建筑结构设计时,设计人员还要对其的可行性和可比性进行分析,保障建筑结构设计能符合规定的机构规划设计标准,并根据建筑施工区域的实际情况,对建筑结构进行调整,以提升建筑结构设计的合理性和规范性。
参考文献:
[1]符敏.建筑结构设计可靠度的影响因素研究[J].建材与装饰,2017(39):96-97.
[2]张亦清.建筑结构设计可靠度的影响因素研究[J].城市建设理论研究(电子版),2019(14):131.