劉紹鵬

（沈陽新大陸建筑設(shè)計有限公司，遼寧 沈陽 110000）

在進(jìn)行建筑設(shè)計時，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計是非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，設(shè)計人員在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時，要充分考慮建筑結(jié)構(gòu)承受的外界抗力和載荷，保證建筑結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)成本和建筑結(jié)構(gòu)安全始終呈現(xiàn)平衡狀態(tài)。

一、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計可靠度簡述

建筑工程的結(jié)構(gòu)可靠度是對地基牢固性、框架穩(wěn)定性、組件強(qiáng)度等質(zhì)量影響因素的細(xì)致計算和綜合評定，計算結(jié)果通常反映出標(biāo)準(zhǔn)時間內(nèi)，建筑結(jié)構(gòu)的耐用性、抗腐蝕性、使用安全性等性能有效達(dá)成的概率。設(shè)計人員可以參考國家頒發(fā)的《工程結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》對結(jié)構(gòu)進(jìn)行整體把控，及時糾正存在問題。與目標(biāo)實現(xiàn)概率相對，未能達(dá)成工程要求稱之為失效概率，二者存在互補(bǔ)關(guān)系，可選擇更為簡單的途徑進(jìn)行結(jié)構(gòu)抗力、極限荷載和作用效應(yīng)等要素的研究。

二、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計可靠度的主要影響因素

設(shè)計人員總是要通過各種途徑提升計算概率的精準(zhǔn)性，但這是一項極為復(fù)雜的任務(wù)，材料的選擇、框架的搭建、抗力的作用等都需要科學(xué)專業(yè)的計算，并且有許多實際建筑工程缺少必要的理論標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，對于多要素變量難以有效地把控。為此，以下介紹了幾點與可靠度直接相關(guān)的主要因素，希望能為建筑設(shè)計起到積極作用：

（一）荷載分析

可靠度結(jié)合了工學(xué)、數(shù)學(xué)、力學(xué)等專業(yè)領(lǐng)域，有許多不同的參數(shù)、系數(shù)和計算公式，通過常年的實踐經(jīng)驗和科學(xué)的計算總結(jié)，在分析內(nèi)部應(yīng)力、極限狀態(tài)等問題時常?？梢蕴子眉扔械南禂?shù)和公式，然后再針對不同的變量進(jìn)行研究和分析。其中較為常見的變量是附加在建筑結(jié)構(gòu)上的荷載，在按照專業(yè)流程完成統(tǒng)計分析的基礎(chǔ)上，設(shè)計人員還需注意到荷載的來源、作用位置、力的大小變化等問題?，F(xiàn)階段可將荷載大致分為自然外力荷載以及結(jié)構(gòu)自身荷載，外力荷載主要與自然物理因素有關(guān)，包括雨雪等惡劣天氣、風(fēng)的強(qiáng)大作用等，而自身荷載除受整體自重影響外，還包括樓板之間的相互作用，荷載的計算和設(shè)計必須依照標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)以減少發(fā)生問題的概率。此外，可靠度還與建筑使用過程中發(fā)生的變化有關(guān)，包括外界環(huán)境的周期性變化和活動人員的直接作用等。

（二）荷載組合的影響

建筑結(jié)構(gòu)承受的荷載往往較為復(fù)雜，在一處固定點位上，除承受恒定荷載外，還可能存在許多的活荷載，可靠度計算即是將這些荷載進(jìn)行有效的組合，以明確結(jié)構(gòu)各部分在處于極限狀態(tài)時發(fā)生的變化情況。由于此類荷載組合的數(shù)值并不確定，分析計算時需要采用不同的數(shù)值表現(xiàn)形式，包括標(biāo)準(zhǔn)值、頻遇值和準(zhǔn)永久值，選取的依據(jù)與荷載效應(yīng)作用時間和作用力大小等因素有關(guān)。在進(jìn)行可靠度的極限狀態(tài)計算時，通常需要依據(jù)實際情況選用相應(yīng)的荷載計算表達(dá)式以及荷載代表值，并盡量使計算過程能夠滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，以提升荷載效應(yīng)組合計算的準(zhǔn)確程度。

（三）結(jié)構(gòu)作用力衰退

可靠度的計算分析需要涉及到建筑投入使用后的很長一段時間，此時建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)的材料性能和構(gòu)件相互之間的作用力等極有可能發(fā)生衰退現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)的各項變量發(fā)生巨大的變化，不能如同初期設(shè)計時一樣完全有效地抵御外界不利因素的影響。如果可靠度分析沒能正確地研究出未來建筑結(jié)構(gòu)隨時間推移發(fā)生的變化情況，計算出的函數(shù)曲線存在問題，就會大大降低可靠度的實際作用，進(jìn)而導(dǎo)致不利的嚴(yán)重后果。為此，有效研究建筑結(jié)構(gòu)作用力衰退的規(guī)律，正確繪制出函數(shù)分布曲線是保證建筑結(jié)構(gòu)長久有效的重要手段之一。為此，設(shè)計人員可以結(jié)合工程經(jīng)驗和理論公式，對未來建筑結(jié)構(gòu)發(fā)生的變化情況進(jìn)行統(tǒng)計分析，以使建筑壽命能夠達(dá)到預(yù)期要求。

三、結(jié)構(gòu)設(shè)計可靠度的比較分析

（一）可靠度理論規(guī)范的比較分析

可靠度分析隨著建筑領(lǐng)域的成熟而更加完善，其主要目的是正確判斷出建筑結(jié)構(gòu)在當(dāng)前以及未來一段時間內(nèi)所處的運(yùn)行狀態(tài)，以減少不利現(xiàn)象的突發(fā)，保護(hù)人民生命財產(chǎn)安全。雖然我國關(guān)于建筑領(lǐng)域的理論規(guī)范設(shè)計起步較晚，但就可靠度理論規(guī)范而言，如今已經(jīng)取得了長足的進(jìn)步。如關(guān)于建筑梁柱內(nèi)的配筋率設(shè)計，我國不僅形成了標(biāo)準(zhǔn)完整的計算公式，對于受力鋼筋的最小配筋率也能達(dá)到國際領(lǐng)先的標(biāo)準(zhǔn)水平。然而在可靠度指標(biāo)范圍、可靠度取值、荷載系數(shù)應(yīng)用等方面，我國與西方世界還存在著許多不同，需要相互學(xué)習(xí)，并總結(jié)出屬于我國特色的可靠度分析計算方式，進(jìn)而使建筑結(jié)構(gòu)各部分能在可靠度的幫助之下實現(xiàn)更大的價值。

（二）可靠度發(fā)展方針的比較分析

根據(jù)國家政策以及實際經(jīng)驗，當(dāng)前許多建筑單位都采用以可靠度分析為中心的結(jié)構(gòu)設(shè)計。且在政府專業(yè)機(jī)構(gòu)的指導(dǎo)下，也提高了可靠度規(guī)范以及發(fā)展方針的合理性，這對于促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會進(jìn)步具有特殊的意義。此外，依據(jù)我國不同區(qū)域的實際情況，可靠度規(guī)范制度也十分符合經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)要求，實現(xiàn)了建筑材料物盡其用，建筑結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)科學(xué)的目標(biāo)，但相比國外較為發(fā)達(dá)的政策方針，當(dāng)前我國可靠度計算還存在許多管理漏洞和不完善的計算方式，還需要設(shè)計人員正確執(zhí)行發(fā)展方針，對可靠度進(jìn)行細(xì)化和優(yōu)化，以此促進(jìn)我國建筑工程的進(jìn)步。

四、結(jié)構(gòu)設(shè)計可靠度的優(yōu)化研究

（一）認(rèn)真執(zhí)行法規(guī)政策

可靠度的分析計算具有一定的專業(yè)性和復(fù)雜性，往往要投入大量的人力和財力，且在具體執(zhí)行過程中還可能與國家規(guī)定的法規(guī)政策出現(xiàn)偏差，所以設(shè)計人員要提高自身法律意識，從主觀意愿上嚴(yán)格遵守建筑行業(yè)規(guī)定，認(rèn)真執(zhí)行可靠度的相關(guān)工作要求，并明確各自的責(zé)任和任務(wù)，保證建筑可靠度工作的有序性。而對于實際過程中由于各種原因無法順利執(zhí)行的部分，則需要及時上報給政府主管部門，相互溝通探討，整理出合理的解決方案。并且政府部門也應(yīng)該收集和整理各建筑單位的意見和問題，對自身政策標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化，幫助工程單位更好更穩(wěn)定地完成建筑建設(shè)，堅決抵制違法違規(guī)行為，提升法律政策的執(zhí)行力。

（二）提高參數(shù)變量的精確性

數(shù)值是完成可靠度分析計算的基本要素，對于工程可靠度而言，需要將參數(shù)和變量進(jìn)一步的調(diào)整優(yōu)化，以達(dá)到精而又精的程度，如此才能讓建筑材料在建筑結(jié)構(gòu)中充分發(fā)揮作用，進(jìn)而提升建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和可靠性。常見的建筑結(jié)構(gòu)參數(shù)變量與原材料質(zhì)量、重量、特性，構(gòu)件形狀、擺放位置、形成角度等因素息息相關(guān)，如果參數(shù)變量精確程度不足，則可能會對最終結(jié)果造成極大的影響，特別是一些可浮動的活動參數(shù)，其作用時間和變化規(guī)律都需要進(jìn)行仔細(xì)系統(tǒng)分析，以便確認(rèn)參數(shù)的大致范圍，進(jìn)而選取可用的數(shù)值，最終保證可靠度計算結(jié)果能正確反映出建筑的實際情況。

（三）細(xì)致分析鋼筋混凝土材料

鋼筋混凝土是大多數(shù)建筑工程的主力材料，同時也是建筑可靠度分析的關(guān)鍵目標(biāo)，依據(jù)不同的建筑要求和內(nèi)部構(gòu)造需求，所投入使用的鋼筋混凝土原有性能和配比用量都有所不同。為此，在進(jìn)行可靠度分析時，需要認(rèn)真分析，并以科學(xué)的計算方式獲取鋼筋混凝土的牢固性和耐久性等參數(shù)，以此便于對建筑未來的變化做出分析，對實際使用年限做出規(guī)定。

五、結(jié)束語

總的來說，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計可靠性一直是結(jié)構(gòu)設(shè)計工作中不可缺少的一部分。伴隨著我國建筑技術(shù)的不斷發(fā)展，結(jié)構(gòu)設(shè)計的可靠性研究水平不斷提高，其應(yīng)用領(lǐng)域也越來越廣泛。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計者在新的環(huán)境和形勢下，應(yīng)不斷提高自身的專業(yè)素質(zhì)和能力，確保結(jié)構(gòu)設(shè)計的可靠性，為建筑工程的順利、安全、可靠施工提供重要保障和支持。