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摘要：建筑设计涵盖的内容比较多，其中结构设计是与建筑安全性可靠性密切相关的因素，如果结构设计不合理、不符合相关规范要求，必然会影响建筑工程的性能与使用寿命，甚至还会造成重大的安全事故。因此，企业应立足于建筑工程的特点，制定科学、合理的结构设计方案，制定有效措施消除风险因素，以保障建筑工程的安全性和可靠性。
关键词：土建工程结构设计；安全性；耐久性
1建筑结构设计的内涵分析
结构设计指的是在无法通过计算得到精确数值的情况下，通过结构破坏机理、力学理论、工程经验、试验结果来设计建筑项目的整体和局部。结构设计是立足于宏观视角下对建筑工程的整体布局、细节安排进行控制，尽管不采用数值计算，但需要运用结构构件和结构体系、分体系之间的关系进行近似估算，从而得出合理的设计方案，避免施工过程中或者施工后期频繁改动方案，造成人力、物力和财力资源的浪费。设计师如果深入理解了结构设计的内涵，就不会过于依赖专业软件和理论数值，而是利用自己的创新力，将理论知识和实际情况相互结合，以提高建筑结构设计的新颖性，让结构设计变得更加灵活。
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 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。
3 土建工程结构安全性与耐久性设计
3.1 前期工作
对房屋建筑结构进行设计，需有效做好以下几项前期工作：
①设计人员需对具体的工程建设目标、工程实际情况等方面进行综合分析，从而进行初步方案设计及后期方案调整；②设计人员还需明确建筑工程设计的关键内容，然后分析建筑材料、结构模型和结构荷载值的基本参数等，在此过程中，设计人员可以结合计算机信息技术进行参数获取和分析，以确保结果的直观性和准确性；③设计人员自身需具备较为充足的设计经验，并掌握当前较为先进的计算机知识及相关软件程序编写方法，从宏观的角度对房屋建筑结构进行规划和分析，从而可在正式开始结构设计优化之前，预防一些常见的设计质量问题和通病的出现。关于结构设计优化前期工作的几项内容，关键在于设计人员对工程项目特点的关注程度、投入程度及自身设计实践储备，以动态的思维参与结构设计优化工作，及时、主动介入，厘清思路，切实做好结构设计优化前期工作，为后续进一步的结构设计优化做好铺垫性工作。
3.2 建立健全管理体制和保障机制
为保证建筑结构设计工作的顺利进行，提高结构设计的可靠性，各建筑设计企业应加强管理系统和保障机制的建设，根据企业的具体情况和设计的实际情况，制定相应的管理系统和保障机制，明确结构设计过程、任务分工和问题处理流程等，以保证结构设计的顺利进行。
3.3 做好建筑的安全性计算
安全计算是建筑安全性的重要保障，根据设计方案严格计算，从中找出设计方案和建筑工程实际情况之间的差距，及时调整设计方案。根据安全计算结果来规划建筑结构的抗震设计，综合分析建筑工程所处的环境，结合当地情况选择建筑材料，优先选择抗震性能强的材料。设计师从细节做起，合理规划混凝土结构、钢筋和剪力墙等各环节，充分考虑当地烈度，了解当地以往的地震资料。安全计算过程中，选择科学、针对性的计算方法，保证计算方法和建筑项目相吻合，以尽可能地控制计算误差。安全计算中，设计师还要跟踪分析进入施工现场的材料质量，禁止劣质材料入场。
3.4 提高建筑结构稳定性
为了提升房屋结构稳定性，设计单位需对房屋建筑的抗震性能这一关键问题进行结构设计优化。以异型柱框架为例，设计单位在进行结构设计优化时，可做到以下几点：①对整个异型柱的横向柱肢、竖向柱肢的两端，需要设置一定数量的钢筋；②采用对称配筋，如果一排不能实现，可通过仿真软件进行优化设计；③对于L型异型柱，柱底部钢筋应双向共用。④进行有效的抗震设计，对于建筑体型、结构体系与刚度三者之间的平衡关系这一关键问题，需认真分析不同房屋建筑结构特点，强化概念设计，借助现代计算机软件或编制相关程序进行系统、合理地分析。
3.5 平面设计和竖向设计
建筑结构的平面设计适合选择规则的结构布局，以避免结构扭转和薄弱连接，增强建筑的抗震性能，通过设置抗震缝的方式把结构划分为几个抗震单元。特别是高层建筑的平面设计，考虑到建筑承受的风压较大，因此建筑外形要采用流线型，比如与矩形平面相比，圆形建筑平面的风荷载更小。平面上两个正交方向的刚度尽可能保持一致，柱和剪力墙等抗侧力结构适合设置在周围，可以增强建筑整体的抗扭刚度以及抗侧刚度，与此同时，还要增加楼层或者大梁的刚度，让抗侧力结构可以承受更大的弯矩。竖向设计方面，高层建筑的康侧力结构刚度应该遵循从下至上的原则逐渐过渡，可以避免削弱建筑对水平荷载力的抵抗能力，可参考美洲银行大厦，束筒的刚度较大，连梁的刚度较小，从而起到良好的消能减震作用。我国深圳万科中心采用了斜拉索结构形式，在建筑的首层形成了连续性的大空间。
4结束语
综上所述，房屋建筑结构安全性与耐久性设计将会是我国今后房屋建筑工程结构设计领域的重点发展方向，在房屋建筑工程结构设计的应用实践中，设计单位应根据不同房屋建筑工程的实际情况，即其建设目标、结构特点、施工条件、经济条件等方面，强化结构设计优化思想，以提升房屋建筑工程结构的安全性、耐久性。
参考文献：
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