建筑结构设计可靠度的影响因素与比较研究

发表时间:2021/7/12   来源:《工程建设标准化》2021年6期   作者:柳龙
[导读] 建筑结构设计应以建筑结构的基本原则和要求为基础。
        柳龙
        中工武大设计研究有限公司,湖北 武汉 430070
        摘要:建筑结构设计应以建筑结构的基本原则和要求为基础。在施工过程中,结构必须满足安全性、可靠性、可用性和耐久性的要求,这是判断建筑结构设计可靠度的基本准则。实际设计的过程中,设计的整体可靠性会直接影响到建筑结构的耐用性和寿命,意义重大。
        关键词:建筑结构;设计可靠度;影响因素;比较;研究
        1建筑结构可靠度的基本概念
        在进行建筑结构设计时,设计人员要在规定的环境和时间内完成建筑设计,并且在进行建筑设计时,还要保障建筑结构的可靠度能达到规定的要求。在进行间建筑结构设计之前,设计人员要明确建筑的结构可靠度,一般主要指建筑结构是否符合设计功能,在建筑使用寿命期限内,功能性得到发挥的概率。但是在进行参数统计时,经常会出现随机变量获取困难的情况,导致建筑结构可靠度概率模型无法得到精确的计算。在进行是小概率计算时,即使是采用积分法对失效概率进行计算,也会出现失效概率精准度不达标的情况,如果建筑结构设计量非常大的话,设计人员就不能采用这种方法进行建筑结构可靠度计算。
        2建筑结构设计可靠度的比较分析
        2.1目标可靠指标比较
        在建筑结构设计过程中,如果目标可靠指标低,那么建筑结构设计的可靠度也会较低,此建筑存在安全隐患;如果目标可靠指标高,那么建筑结构设计的可靠度也较高,并且此建筑较为安全,但是这会增加这个工程的成本,不利于它的经济效益。若将我国钢筋混凝土目标可靠度和美国的进行对比,我们可以发现,我国钢筋混凝土就结构承载能力的目标可靠度在抗弯曲和抗剪方面均比美国优秀,但在抗压方面却不如美国,这是因为自然载荷受基准期的影响,基准期长,则建筑结构自身的载荷能力也强。
        2.2可变载荷比较
        在建筑结构设计过程中,相关设计人员必须根据基本类型和其他类型可变载荷数值、工程的实际情况来进行设计,这样可以在最大程度上确保设计的可靠性,以此降低由于可变载荷对设计可靠性的影响。将我国与美国相比,可以发现,美国风载客以及雪载荷标准值为50年一遇,而我国为30年一遇,概率分布风载荷同为极值1型,雪载荷美国为极值2型,我国为1型。综上所述,自然载荷对建筑结构自身有着很强的影响,所以我国必须进一步完善和改革这方面的问题。
        3建筑结构设计可靠度的主要影响因素
        3.1负荷分析
        可靠性结合工程、数学、力学等专业领域,有许多不同的参数、系数和计算公式,通过多年的实践经验和科学的计算总结,在分析内应力、极限状态等问题时,我们可以经常应用现有的系数和公式,然后研究和分析不同的变量。其中,较为常见的变量是附着在建筑结构上的荷载。在按专业流程完成统计分析的基础上,设计人员还应注意荷载来源、作用位置、受力变化大小等问题。目前,荷载大致可分为自然外力荷载和结构荷载。外力荷载主要与自然物理因素有关,包括雨雪等恶劣天气、风的强烈影响等,自身荷载不仅受整体重量的影响,还包括楼层间的相互作用。荷载的计算和设计必须按照标准参数进行,以减少出现问题的概率。此外,可靠性还与建筑使用过程中的变化有关,包括外部环境的周期性变化和活动人员的直接作用。
        3.2荷载组合效应
        建筑结构的荷载往往比较复杂。在一个固定点上,除了恒载外,还可能有许多活载。可靠度计算就是将这些荷载有效地结合起来,使结构各部分在极限状态下的变化情况一目了然。由于这种荷载组合的数值具有不确定性,在分析计算中应采用不同的数值表达形式,包括标准值、频率值和准永久值。选择依据与荷载作用时间和力的大小有关。在可靠度极限状态计算中,通常需要根据实际情况选择相应的荷载计算表达式和荷载代表值,并尽量使计算过程符合规范要求,以提高荷载效应组合计算的精度。


        3.3结构作用力衰退
        建筑物投入使用后的可靠度计算和分析需要较长的时间。此时,建筑内部结构的材料性能和构件之间的相互作用都有可能下降,这将导致建筑结构的变量发生很大的变化。它不能像初始设计那样完全有效地抵抗外界不利因素的影响。如果可靠性分析不能正确研究未来建筑结构随时间的变化,计算出的功能曲线就会出现问题,这将大大降低可靠性的实际效果,进而导致不良后果。因此,有效研究建筑结构的受力衰减规律,正确绘制功能分布曲线是重要手段之一。因此,设计人员可以结合工程经验和理论公式,对未来建筑结构的变化进行统计分析,使建筑寿命达到预期要求。
        4结构设计可靠度的优化研究
        4.1认真执行法规政策
        可靠度的分析计算具有一定的专业性和复杂性,往往要投入大量的人力和财力,且在具体执行过程中还可能与国家规定的法规政策出现偏差,所以设计人员要提高自身法律意识,从主观意愿上严格遵守建筑行业规定,认真执行可靠度的相关工作要求,并明确各自的责任和任务,保证建筑可靠度工作的有序性。而对于实际过程中由于各种原因无法顺利执行的部分,则需要及时上报给政府主管部门,相互沟通探讨,整理出合理的解决方案。并且政府部门也应该收集和整理各建筑单位的意见和问题,对自身政策标准进行调整和优化,帮助工程单位更好更稳定地完成建筑建设,坚决抵制违法违规行为,提升法律政策的执行力。
        4.2提高建筑结构设计人员的可靠意识
        建筑结构设计从根本上来讲具有一定的复杂性和精准性,这就要求设计人员具备专业的技能与知识,同时还要树立可靠意识。因为建筑结构设计涵盖了工程项目的各个实施环节,所以设计人员必须了解每一个程序,还要针对具体层面进行数据的精准分析与计算,最终完成结构设计。因此设计人员需要具备较高可靠意识,来从根本上提高建筑结构设计的可靠度。
        4.3提高到钢筋混凝土结构可靠度的意识
        在结构设计的过程里面,我们要考虑到建筑物的使用寿命和性能的要求,对钢筋混凝土的耐久性进行了分析。建筑物的可靠性是一个非常必要的因素。钢筋混凝土可与建筑物的“血肉”相比较的话。各种不一样的环境会直接的影响到了整个建筑的耐久性。钢筋混凝土结构的设计在建筑结构设计里面是重要的一个组成部分。为可以提高到建筑结构设计的可靠性,我们非常的有必要对各的种因素进行综合和全面的分析。
        4.4注重创新
        设计人员在进行建筑结构设计时,要根据社会发展的实际情况,创新建筑结构。计算机在建筑设计中被广泛应用,设计人员利用计算机制造出高仿真的建筑模型,为设计出造型新颖、外形独特的建筑物提供了技术支持。要提高建筑结构设计可靠度需要结构设计人员进行开发创新,推陈出新,开发出更好的软件用于建筑设计。
        5结束语
        总的来说,建筑结构设计可靠度一直是整个结构设计工作中的重要一部分内容。本文对于建筑结构可靠度的影响因素进行了分析。在我国建筑行业技术水平不断发展的形势下,结构设计可靠度的研究水平也在不断提升过程中,应用范围也更加广泛。建筑结构设计工作者要在新的环境和形势下,不断提升自身的专业素质和能力,保障结构设计的可靠性,为建筑工程建设工作的顺利、安全、可靠开展提供重要的保障和支持。
        参考文献:
        [1]周瑜.建筑结构设计可靠度的影响因素与比较研究[J].江西建材.2015(08)
        [2]覃启团.建筑结构设计可靠度的影响因素探讨[J].科技致富向导.2014(20)
        [3]赵爽奇.建筑结构设计可靠度的影响因素与比较研究[J].知识经济.2014(03)
        [4]孙楷程.建筑结构设计可靠度影响因素与比较分析[J].科学技术创新,2019(18):115-116.
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