建筑結構設計的影響因素分析

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1.建筑結構設計可靠度的理論研究

1.1認為可靠度應大幅度提高的看法

當前我國的大的經濟環境一直處于飛速的發展階段，人民生活質量的提高使得人們對建筑結構功能和安全程度愈加的重視。并且，經濟建設發展的另一個影響就是一旦發生建筑工程事故，造成的損失也越來越大。我國的關于安全可靠性的標準一直停留在計劃經濟的時代，低安全的水準只能適應當時物資緊缺的實際情況。但是，我國現在的經濟已經從計劃經濟的時代走向了市場經濟發展的道路。規范也應該適應市場經濟的新情況，不能僅僅滿足于“三正常”的標準。在建的工程應該向國際化的標準靠攏，提高結構的安全性。

1.2認為我國現行的規范的標準是合適的

持這種觀點的學者認為，我國現行的規范的制定是采用了先進的可靠度的理論，運用實效概率來度量結構的可靠性。這一理論的先進性在于將隨機過程化轉為隨機變量并且以經驗為校準點。這樣的一種設計使得建筑結構設計更加規范化。該理論的特點就是重視經驗的作用。長期的實踐也證明了，這種重視經驗的設計方法確實有用，不能盲目的為了靠近英美的高可靠度標準而放棄我國在建筑結構設計上已經取得的成果。他們認為，過高的安全標準是一種浪費，我國的現下的規范除了需要做局部的調整外，總體上是不用進行變動的。

1.3認為我國的標準規范水準需要進行小幅度的提高

雖然我國建筑領域正在遵守的標準規范與發達國家比不高，但是，如果在施工過程中嚴格遵守“正常設計、正常施工、正常使用”的標準。建成的建筑是能夠進行使用的。這就表明，這個標準放在社會發展的今天，仍然適用。但是，“三正常”的標準是一種理想化的標準。實際中不容易做到。另外，考慮到我國與先進的國際化標準的差距、可持續發展的要求和提高耐久性的需要，結構安全的設置標準也應該有一定的提高。但是這種提高不是大幅度，因為我國的經濟水平仍與發達國家存在著很大的差距，我國仍處于發展中國家的行列。

2.現行結構設計方法的不足

我國最早制定的結構設計規范的安全性方面存在著很多的缺陷，雖然在后來出臺了新的標準來修改前標準中的不足和缺陷，但是，現行的結構設計的方法仍然存在著很多的問題。主要表現在以下的幾個方面：

2.1設計年限的考慮情況的不充分

標準所提到的建筑的使用年限僅僅提到了50年、100年等有限的幾種情況。但是不同建筑物的設計對使用年限的要求是不一樣的。新的標準不能反映這種復雜的情況。另外在使用年限的變化上，是通過結構的重要性系數來考慮的。但是，這是不全面的，使用年限增大不僅僅是結構重要性系數有所增加，恒載也應該發生相應的變化，因為重要性系數的增加增大了恒載效應。標準的制定沒有考慮到這種情況就會使理論上的使用年限與實際情況存在較大的差異。

2.2結構重要性系數的取值簡單

在規范的制定中，結構重要性的系數只取0.9、1.0、1.1這幾個簡單固定的值，完全不考慮不同情況下的受力結構構件、荷載作用、重要性系數的不同情況。這樣簡單的計算會使計算結果背離實際情況。這樣的數據的結果顯示必然是保守的。所以結構性數據的顯得建筑的安全性不足，結構重要性系數的取值還應該有待商榷。

2.3設計的表達式存在缺陷，可能會造成不合理的結果

當前標準對設計結構的表達式仍然停留在較落后的技術上，不能適應新型建筑的構造標準，這樣的表達式的缺陷對建筑負面影響是重大的。

3.建筑結構可靠度設計的實用方法

針對現行制度的不合理，并結合我國現行結構可靠度設計規范的設計原理，本文提出了幾種建筑結構可靠度設計的實用的方法來彌補制度上規定的缺陷：

3.1鋼筋混凝土結構預期可靠度的設計

我們在明確建筑設計的使用期限的基礎之上，又結合了結構的功能、重要性和業主的需求提出了這一概念。鋼筋混凝土結構預期可靠度的設計是把耐久性退化對結構可靠度的影響考慮在內的，因為不同環境可能會引起不同狀況的耐久性退化，不同的耐久退化的程度對不同的預期使用期的荷載水平的不同的。所以在考慮建筑的可靠度的時候要將這些因素統統考慮在內，制定定量的科學的指標。

3.2給定環境下不同預期使用結構可靠度的使用原則

根據不同的環境下的預期的使用結構的可靠度，來制定不同的鋼筋混凝土的預期使用期也是一種方法。這種方法要求預期使用期內的結構可靠度的指標不能低于現行的標準。在具體的執行上，主要是通過將預計使用期內的抗力衰減的指標做定量分析，然后再提高初始的可靠度的指標。在根據現行的規范設計方法，將分析好的指標轉化為含耐久性的折減系數的荷載的表達式。這種設計方法的優點在于形式簡單，易于人工的實際操作。

3.3確定不同預期使用耐久性設計參數的方法

當前的鋼筋混凝土的構建主要有五種代表性的構建，這種五種構建應該給定不同的預期耐久性的使用的參數，這些參數既包括構建的可靠性指標隨試用期的辯護和耐久性的可靠性指標，還包括使用設計的表達式和那就這件性系數。

3.4建筑環境潮濕下的鋼筋水泥的銹蝕度的研究

有很多建筑的初期的建設可能會受潮濕環境的影響。潮濕的環境對鋼筋銹蝕的受剪的構建的可靠度的影響十分明顯。耐久化的退化程度必須將這一因素考慮在內。在我國50年的使用期限的建筑中，因為期限較短，可靠度的變化指標較小，可以不考慮這一因素的影響。但是，預期使用壽命的提高，使得這一因素對建筑結構的耐久性的性能越來越重要。在設計時，應該盡量考慮這一因素。提高結構的耐久性的措施除了上述提到的方法之外，還有提高混凝土保護層的厚度、提高混凝土強度等級的措施。此外，減小水灰比也可以提高建筑結構的耐久性。不管采用哪種方式，可靠度的實際都應該減值經濟優化的原則。如果要對鋼筋混凝土的耐久進行進一步的研究還應該加入對鋼筋銹蝕的隨機性的研究以及粘結強度退化的影響。

4.小結

結構設計的可靠度的高低，在一定程度上反映了一個國家建筑水平的高低、國家的經濟資源的配置以及社會的發展情況。提高建筑的可靠性雖然會提高建筑的直接造價，但是會減少后期使用過程中的維修的費用，減少對社會財富的二次浪費。與此同時，也會減少社會的投資風險，創建良好的投資環境。所以充分考慮結構設計的可靠度的影響因素，探尋科學有效的、經濟實惠的提高建筑可靠性的方法，在當前建筑的發展有著重要的意義。我們應該向國際化的標準看起，結合自己的實際情況，尋找結構造價和結構風險之間最優的組合。

作者:覃啟團單位:廣西來賓