摘要:在现代建筑活动中,建筑结构的安全与人们的生产生活密切相关,本文立足于现状,首先介绍了建筑结构安全的定义与内涵,其次对建筑结构安全的常见问题进行了探讨,最后则就提升建筑结构设计的安全性优化策略进行了解析,希望可以有效提升建筑结构安全设计水平,为推动行业的健康快速发展创造良好的条件。
关键词:设计;结构体系;建筑
1建筑结构体系安全设计的基本要求
建筑结构安全主要包括建筑使用过程中的稳定性能。一般来说,在外部环境的影响与外力作用下,建筑物会出现一定程度的外部破坏与倾倒,这种抵抗破坏与倾倒的能力就是结构安全性。大多数建筑物经过设计者的科学设计后,都具有相当程度的安全性能,可以满足绝大多数条件下的外部环境考验,以此来满足居住者、使用者的生命财产安全。在整个建筑结构安全设计过程中,设计者作为决定安全结构的主题,其设计的整体水平也决定了后期施工的实际效果。当然,施工团队的施工能力、施工材料的选择科学性往往也与建筑结构安全息息相关。针对建筑物采取科学的安全结构设计与综合分析本地的水文地质结构、气候条件等因素,才可以最大限度的提升建筑结构安全整体水平,才能够为实现经济效益、安全效益与社会效益综合发展创造条件。
2建筑结构设计中的常见安全问题
2.1抗震度不足
抗震度不足的问题是建筑结构安全问题中最为突出的问题。尽管从客观上来看我国并不是地震多发的国家,但是依然出现过许多人类历史上较为严重的大地震,给人们带来的灾害与损失。当地震灾害发生时,一些建设质量不高、建筑结构安全不足的建筑物会轻易倒塌。近些年来,各种地质灾害接踵而来,也让我们认识到建筑结构安全的重要性。抗震度不足,会导致建筑物使用过程中稳定性下降,一旦发生地震等类型的地质灾害,就会出现大面积的人员伤亡事故。在设计过程中,一些设计者缺乏与本地案例的参考,没有做到恪尽职守的对地质条件进行统筹分析,没有做到因地制宜的建设管理,从而出现抗震规范度不足的情况,浪费大量材料的同时也无法满足结构设计的实际需求。
2.2建筑结构设计不合理
建筑结构设计过程中,设计人员的技术水平、设计能力往往决定建筑结构安全的实施效果。然而,由于我国的建筑行业发展速度过快,实际上能够满足整体建筑结构安全设计要求的人员屈指可数,所以出现相当数量的设计人员过分依赖经验进行设计而缺乏科学实践探究精神的情况。另外,一些设计人员也出现随意设计凑数的问题,没有充分考虑到建筑结构安全的相关问题,导致结构设计的整体效果不好,甚至过分追求效益与美观而忽视了设计的稳定性,相当于浪费大量的建设资源与设计资源,却没有达到预期的安全效果。
3加强建筑结构设计安全性的有效措施
3.1选择有利的抗震场地
选择对建筑物抗震属性更加有力的地段进行施工,需要有效的避免在不利建筑防震的地段开展建设工作。在无法避开的情况下,需要采用更加合适的抗震加强手段来完善建筑抗震功能,根据现场的情况来判定地基液化等级和建筑抗震设防类别,将二者分别采取上部结构刚性以及整体性同时加强建筑地基的措施来开展全部消除或者部分消除当前地基液化沉陷现象的对应措施;处于施工场地内部的实际地基受力范围内时,往往存有比较严重的不均匀土层、场地新近填土以及软弱黏性土层时,需要使用加强上部结构、加强基础、加强地基巩固和地桩的方式;针对部分地震时可能造成地裂或者滑移现象的建筑场地,需要使用对应的稳定地基的举措。
3.2优化平面和立面布置
(1)建筑结构相对简单性。由于建筑结构比较简单,在一般情况下均指地震作用下将会具有更加清晰或直接的作用传力途径。
用来保证传力途径方面的简单情况,只有这样才会对结构自身的计算模型、建筑位移分析与作用内力。进一步对建筑结构中的薄弱部位做出有效把握,所以最终的结构性抗震性能估算也会比较可靠。
(2)建筑结构的抗震水平和刚度。在一般情况下,水平地震产生的作用力是双向的,在建筑结构的正式布置阶段需要保证结构能够有效的抵抗任一方向上产生的地震作用。基于上述现象,通常使用的是建筑结构沿着平面向上两个主轴的方向最初足够有力的抗震能力和刚度。
(3)建筑结构整体性。处于建筑的整体结构中塔顶楼盖会对结构自身的整体性起到一定的作用,对于楼盖而言,在建筑中的作用大致和水平隔板等同,在传递并且聚集建筑惯性力传递向各个竖向结构,在此基础上对建筑体系内的子结构做出对应的要求,最后还能够承受地震作用,尤其是在竖向抗侧力方面的结构布置不够均匀时,或者是需要使用形式更加复杂的水平抗侧力子结构需要保证楼盖和抗侧力子结构可以协同作业。
3.3确保结构的延性抗震能力
在科学合理的选择建筑结构之后,还需要通过一定程度的抗震措施为建筑结构具有的实际延性抗震能力做出保障,进而为建筑结构中的大震、中震下实现抗震目标,系统防震抗震能力保证下述几方面内容:①建筑强柱弱梁。人为造成的增大柱会对量体产生较大的抗弯压力,使得钢筋混凝土构成的建筑框架处于大地震之下,梁端塑性出现较早。到达最高非线性位移时面对的塑性转动较低,完全不会发生该有的塑性铰。通过这样的方式来保证建筑框架能够具有更加平稳的塑性能耗能力和塑性耗能机构;②强剪弱弯。在处于剪切破坏的情况下基本不会产生延性,对所以能够通过人为的方式保护结构性能不会发生剪切破坏的情况。
3.4做好特殊部位的设计分析
特殊部位的设计是提升建筑结构安全的关键。其中,地基基础设计属于尤其需要关注的部分,在进行地基基础设计时,不仅仅需要考虑到场地外的地质、结构类型,还需要考虑到施工条件、功能等要求。在确保工程不出现沉降的情况下,可以满足正常的生产要求。为了确保地基安全,要做好施工质量的控制,并做好临近构造物的标高设置,位置以尽可能满足实际需求为主。除此之外,作为一个幅员辽阔的国家,我国不同区域地质水文条件差异较大,所以地基施工设计更要做到因地制宜。结构刚度设计是另外一个需要特别关注的部分,该部分的安全系数与建筑物的层数密切相关,建筑物的侧面结构刚度往往与安全相关联,需要考虑到设计的刚柔情况,做好刚度设计,在计算过程中更要满足施工现场土质要求,尽可能的减少一些不必要的设计,提升整体设计水平。
3.5提升结构构件的整体承载能力
在建筑结构安全设计过程中,结构构件的承载能力主要以结构承受的载荷标准和材料强度系数为核心,材料强度系数是安全结构构件的主要影响因素。材料强度系数作为缩小结构构件的主要技术标准,可以以此来确定构件的紧固程度和承载能力。通过载荷分项系数的调试,能够在给定标准条件下进行构件安全度的设置,并且在满足可靠度设计方案要求的同时,做好一系列的可靠性指标内容检验与失效概率的分析,随着系数的增加,安全度也会相应的提升。
4结论
综上所述,在通常情况下,面对建筑结构设计时,建筑企业的设计人员需要对各项控制指标和建筑原则做出综合性质的考量,用以保证建筑物的可靠性。这样才能够更加有效的保证后续的建筑建设能够更加经济合理、使用舒适和安全性。
参考文献
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