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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;重要性;影响因素
1建筑结构设计可靠度的基本理论
1.1具备一定规范性的结构设计
在现实社会的生产应用和建设中,建筑结构设计可靠度的理论将会被转化应用成一些能够表示随机变量的公式,将校准经验量化,从而更好地控制设计。作为辅助性理论工具,可以实现对于失效概率在结构设计可靠性中的影响的度量进行。随着我国建筑行业对于结构设计可靠度的重视提高,研究不断得到深入,相关的理论已经获得了较为喜人的成果,但是理论应用于实践仍然需要一些规范操作,在基本理论点的原则上加以完善。
1.2保持一定可靠性的结构体系
结构设计的规范性是要求在结构设计的过程中,相关的设计内容要符合法规制度,具备一定的强制性。对于设计工程者而言,所设计出的建筑产品必须负担得起相关的法律责任,结构设计和建造中,整个过程中都需要遵守我国法规政策的要求,在此基础上,到结构设计成果出现问题时,就相关的工作人员和施工单位承担失职后的法律后果。建筑结构设计者们,在法律规范的要求之下,可以根据不同的施工要求和标准,进行灵活的设计,通过科学而规范的操作从而提高建筑物的质量和施工水平。
2建筑结构设计可靠性影响因素分析与比较
2.1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。
2.2外部载荷
本文在分析现有建筑结构设计可靠性影响的基础上,主要依据《建筑结构设计统一标准》的目标可靠性指标进行了计算和衡量。目标可靠性指标的确定,主要从抗力和载荷的概率分布条件出发,分析计算了规范安全系数。但是,必须认识到,虽然结构指标和可靠性指标相同,但是结构比例却有很大差别。从负荷角度看,可变负荷是主负荷。一般来说,可变荷载还可以分为地面活荷载和自然荷载。底板活荷载是基底阶段荷载的均值,自然荷载与基底阶段的长度相关。
3.载荷水平变化的参数分布
由于受到自然条件的影响,在结构参数和承载力的共同作用下,结构设计可靠性的分配主要取决于不同的负载功率和负载能力。
根据建筑结构在自然条件下的水平结构、荷载水平、建筑的结构荷载及自然地面活荷载的冲击荷载,按照建筑在风荷载结构上参考期的最大概率分布数值,确定结构设计的标准值。当各个建筑结构的设计寿命不一致时,应按有关规定执行,相应的设计荷载和耐久性措施应根据设计寿命确定。超负荷使用、结构开启、使用功能改变、使用环境恶化等应用与环境的变化都会影响其安全与使用寿命。在设计使用期间,任何结构更改(正在建造中或已经存在)都必须获得设计批准或技术认证,以确保结构的安全和功能使用。
2.3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。
2.4抗力衰减
疲劳影响是由环境负荷、环境腐蚀、材料老化等不利因素引起的。电阻随时间逐渐减小,其时间函数为标准差和平均电阻。结构的阻抗分布参数随时间的变化规律是结构可靠度研究的重要内容。因此,在未来的工程结构设计中,必须考虑到阻抗衰减对可靠性的影响。
3建筑结构设计可靠度的比较研究
3.1建筑结构设计规范性的比较
为了保证结构设计的可靠度,需要以建筑结构自身功能保持正常运行的基础之上,使用建筑的内部人员他们的生命和财产都不会受到影响,即保持建筑强度和使用功能相协调的要求。同时,结构设计可靠度还要求,结构设计不仅能够完成建筑结构的展现,还要具有较强的可备维修和修复的空间。随着可靠度理论的研究深入以及我国建筑市场行业的国际化进程,我国的专家学者们开始对我国的建筑设计可靠度与国际市场和国际相关理论进行对比。通过对比研究,专家们发现,我国设计规范的可靠度要低于欧美发达国家,而且,许多建筑物的楼层自身的可靠度储备设施与欧美发达国家也有相当大的距离。但是,我国建筑受压钢筋的使用比例,最小的配筋量,剪力墙结构钢筋使用率基本与国际标准保持一致。所以相关的设计者们在工作设计中,可以根据不足来进行加强,而对于较好的方面需要保持一贯的设计标准。
3.2建筑结构设计合理性的比较
我国建筑结构设计规范中一系列相关的规章制度以及标准制定都是建立在可靠度原则之上的,所以,一般情况下建筑结构设计规范都能够满足我国当前的社会发展需求。并且,我国建筑结构设计的规范标准其合理性不仅会反映在建筑设计技术层面,对于我国经济发展方针政策上也有较强的适用价值。比如,对于建筑材料的使用总量的规范标准,就是根据我国经济发展的现有状况进行规定的,虽然现行的标准与欧美发达国家还存在着一定的距离,但是却最适合我国发展的方针政策,具有因地制宜的合理性特点
结语
综上所述,我国改革开放30年以来,建筑行业取得了卓越的发展进步,所取得的成绩有目共睹,这其中是离不开建筑结构可靠度设计的辅助的。为了使建筑结构能够更加符合我国未来的发展、社会的进步,保持良好的安全性、稳定性和较长的使用寿命,建筑结构设计者们仍然要坚定目标,对于可靠度指标、可变荷载、结构抗力和施工质量等营养因素要提高重视,通过采取更积极有效的办法,运用科技手段进行结构设计,从而使我国建筑结构获得更好的使用性能。
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