1王佩 2薛廷熙
1山东三箭建设工程股份有限公司
2山东致道东晨建筑设计事务所有限公司
摘要:就结构可靠性而言,主要是指在具体设计过程中,在特定的环境和时间条件下所能实现的自身功能的计算。这种方法主要是从概率的角度来计算建筑物在其使用寿命期间能否达到预期的使用效果。本文对建筑结构设计可靠性的影响因素作了一定的分析。
关键词:建筑结构设计;可靠度;影响因素
引言
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建筑结构设计可靠性影响因素分析与比较
1.1抗力变化
抗力变化对结构可靠度的影响对于建筑物是非常明显的。总的来说,对于建筑来说,影响结构整体抗力状况的因素主要有荷载效应、环境效应和材料效应。将负荷影响作为优先。经过大量的现场调查与分析,我们发现,荷载对建筑物的影响,不仅影响建筑物的整体安全,而且在长期的荷载作用下,还会对建筑物产生累积破坏。安全性效应主要是指结构在其设计荷载极限不能承受现有荷载压力时,对结构的安全性会产生影响,导致结构严重失效。累积损伤按其实际情况又可分为动态计算损伤和静态损伤。第二,影响环境因素。建筑在长期的使用过程中,必然会受到周围自然环境的影响。随着各种腐蚀介质的侵蚀,建筑物的可靠度自然也会受到影响。例如,当地下水、土壤和空气中的二氧化碳进入混凝土内部,与混凝土内部的氢氧化钙发生反应,产生沉淀,降低混凝土的碱度,破坏钢筋所显示的钝化膜,混凝土就会产生一定程度的碳化作用,从而降低建筑结构的抗压强度。第三,对材料的影响。建筑材料在长期的使用过程中,还存在着一些老化问题,导致建筑材料本身的强度和力学性能逐渐降低,或者受到化学反应的影响,结构发生变化。这个材料问题,也是影响建筑结构抗力,进而影响整个设计可靠性的重要因素。
1.2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。由此可见,可变荷载概率分布参数的准确度将会影响到建筑结构设计的可靠度。
1.3工程的质量
建筑内部结构的设计,无论设计方案还是施工质量,都会直接导致建筑的实际阻力和设计阻力发生偏差。因此,在进行阻力统计分析时,应尽可能对影响工程质量的因素进行分析和研究,以便提前予以考虑。加强工程建设各环节的质量管理确保整个工程的质量,保证结构设计的可靠性,提高结构设计的可靠性。
2对提高结构设计可靠性的几点思考
2.1强化设计图纸规范性
在建筑结构设计中,结构设计图纸的作用不容小觑,可为后期建筑工程项目的施工建设提供必要参考。
为此,在建筑结构设计期间,应强调设计图纸的设计规范化与合理化,保证结构设计图纸质量达标,以免引发设计质量问题。另外,对于建筑结构图纸的设计应遵循具体规定要求,参考项目建设具体状况,将图纸中不同类型的符号和数据等相关参数详细标识出来,特别是复杂结构的参数。作为设计工作人员应强调设计图纸设计的作用,在设计前了解项目具体情况,系统勘察项目场地环境与水文条件等相关资料,以保证建筑结构设计图纸资料更全面更可靠,不应仅依靠个人设计经验确定材料与结构构件尺寸,以免影响图纸质量。在此基础上,完成设计图纸设计工作后,设计工作人员应严格校核图纸准确性,对设计图纸不合理问题及时发现并纠正,以免出现不必要设计问题。
2.2科学设计结构缝
房屋的结构缝设计是房屋的关键点,只有全面提高结构缝设计水平,才能保证房屋的稳定性,提高房屋使用寿命。要根据当地的自然条件,把握好地理因素,才能设计出合理的结构缝,提高房屋安全性。结构缝设计好坏是影响房屋安全的关键,要充分重视结构缝设计,对结构缝设计开展重点研究,提高设计水平与能力。所以说,相关的建筑企业要提高综合实力,以质量为基础,保证设计效果。那么,在实际设计作业期间,企业就需要全力投入,不能把眼光放在眼前,要保证房屋质量,提高对结构缝设计的能力,这样,才能有效保证房屋稳定性,避免房屋建筑工程坍塌的情况。相关设计人员要以现场为指导,深入施工现场对各种数据进行复核,做好相应勘察与分析,在掌握大量科学数据的前提下,把握好工程量,做好结构缝设计。比如说,当前,房屋现浇板应用较多,进行设计时,要充分考虑到应力的问题,先分析现浇板受力面情况,这样,才能对现浇板设计条件进行全面把握,根据工程具体进度,合理使用材料,把控好施工有利条件,进一步提升建筑结构荷载力,要不断优化现浇板设计思路,明确设计目标,做好缝隙预留,通过结构缝的合理布局,有效提高房建结构稳定性与安全性。
2.3做好建筑结构基础设计
在具体开展荷载计算工作过程中,不应机械化地对基础设计公式进行直接套用,还需要充分考虑实际情况,结合建筑基础宽度与深度要求,在计算荷载时做好科学合理的修正,从而有效提高建筑地基承载力,保障建筑基础设计的稳定性。另一方面,受不同地质土壤性质的影响,地基容许承载力也各不相同,这对实际设计取值必然造成一定的影响。为有效解决这一问题,在实际进行基础设计时,还应参考规范验证公式,选择合理的验算方法。如果选择电算方法,则需要先结合实际需求,做好模型的制定与校核,比如针对筏板下满布桩,在实际设计时,可以应用比较广泛的变刚度调平方法,在此基础上,针对获得的最终结果,还应确保与有限元分析结果一一对应,从而有效降低计算误差,更好地保障建筑基础设计安全。
2.4优化抗震设计
设计建筑抗震结构的时候,要保证数据计算的准确,使得承重柱的横截面积满足标准要求。为此,在施工建设前应测验预应力,使其能够承受特定范围的外界作用力。在设计阶段,要求支柱、横梁和剪力墙处于平衡状态,以免设计出现刚度过强的情况,同时要具备变性能力,能够根据外力对承受能力加以调节,并保护剪力墙,使得建筑抗震能力不断增强。同时,要根据国家规定要求设计抗震等级,因工程环境与外力影响,设计的抗震等级应高于规定标准,确保建筑在作用力下同样具有延展性与承载能力。为此,设计人员在设计期间应强调钢筋结构配比与混凝土间作用力,使得抗震安全更加有效。
结束语
总的来说,建筑结构设计可靠性一直是结构设计工作中不可缺少的一部分。伴随着我国建筑技术的不断发展,结构设计的可靠性研究水平不断提高,其应用领域也越来越广泛。建筑结构设计者在新的环境和形势下,应不断提高自身的专业素质和能力,确保结构设计的可靠性,为建筑工程的顺利、安全、可靠施工提供重要保障和支持。
参考文献
[1]姜韦.建筑结构设计可靠度的影响因素与比较研究[J].建材与装饰,2019(31):85-86.
[2]何郎平.建筑结构设计可靠度的影响因素分析[J].住宅与房地产,2019(24):80.
[3]魏孟秋.建筑结构设计可靠度的影响因素与比较研究[J].居舍,2019(24):109.