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建筑结构设计安全性的有效策略优化分析

发表时间：2021/9/3 来源：《建筑科技》2021年9月中作者：王磊杨頔頔

[导读] 建筑结构设计是现代建筑工程的核心内容，是强化提升建筑结构构造性与安全性的关键基础环节。当前形势下，有必要精准把握建筑结构设计的整体性与目标性，综合运用建筑结构安全设计的各项基本原则，创新建筑结构设计模式，为提升建筑结构安全性奠定基础，文章就此展开了探讨。

机械工业第六设计研究院有限公司天津分公司王磊杨頔頔 300392

摘要：建筑结构设计是现代建筑工程的核心内容，是强化提升建筑结构构造性与安全性的关键基础环节。当前形势下，有必要精准把握建筑结构设计的整体性与目标性，综合运用建筑结构安全设计的各项基本原则，创新建筑结构设计模式，为提升建筑结构安全性奠定基础，文章就此展开了探讨。
关键词：建筑工程；结构设计；安全性
中图分类号：TU318
文献标识码：A
        引言
        近年来关于建筑事故的案例和报道屡见不鲜，许多企业和相关从业者盲目减少建设成本，或者设计方案华而不实，没有满足正常的安全性指标要求，导致了相应的事故发生，造成了严重的经济损失，也给居民和日常使用者造成了生命和财产威胁。目前我国经济形势良好，建筑数量也逐步增加，应当适当提高相应的安全性标准，减少乃至杜绝类似事件的发生。此外，建筑结构设计中，还要将偶然冲击力作为必要的考虑，使得建筑在极端天气或者地质灾害情况下（诸如洪水、山体滑坡、泥石流、地震等）还能保证结构的稳定性，使建筑不出现明显的裂缝和结构性垮塌，保障人民群众的生命和财产安全。
        1建筑结构设计安全性控制现状及存在的问题
        1.1建筑结构设计缺乏合理性
        在当前建筑结构设计安全标准模式下，如何更好地分配与布局各项构件资源要素，实现集中统一化的建筑结构设计模型，全面提高建筑安全性标准，一直以来都是建筑结构设计的难点问题所在。纵观当前建筑结构设计安全控制实际，普遍存在设计过程标准化程度不足，设计过程严谨程度缺失等问题，既有建筑结构设计标准与约束条件的导向性不明确，无法为形成具有针对性的建筑结构设计方案提供可靠依据与保障。在建筑结构设计节奏与安全要求不断提高的背景下，高度注重建筑结构的外在视觉效果，漠视建筑结构在后续使用过程中的安全隐患，断不可行。
        1.2缩减建筑材料
        在建筑结构设计中，可以从两方面来看待缩减建筑材料问题。一方面，企业与设计人员没有正确处理先进技术与经济效益二者的关系，在建筑使用安全与结构性能质量缺乏保障的前提下，选择缩减施工材料用量，采购低价格建筑材料，增强了材料因素对工程施工质量造成的影响，削弱了建筑结构抗震性能与稳定性能。另一方面，设计人员对建筑结构设计缺乏正确认知，也对各类建材性能特质缺乏深入了解，所选择材料的种类、型号并不符合建筑设计标准，如使用冷轧变形钢筋材料，这类钢筋的韧性较差，将会削弱建筑结构抗震性能。
        1.3安全性相关法律法规不健全
        现在我国关于建筑施工等方面的法律法规都已经相对齐全，但是针对建筑设计和工程的安全性以及耐久性的法律法规等还是比较匮乏的，导致在建筑施工过程中相应的监管人员缺乏相应的管理手段和条款指导。目前建筑设计和施工的前期投入比较多，而对于验收和检查的预算和拨款相对较少，导致很多相关的安全问题在施工过程中和项目竣工后无法被查出，埋下了相关的安全隐患，导致后期需要花费更多的资金来进行定期的检查以发现问题，也需要更多的人力以及物力来弥补相应的缺陷。这种后期检查和维修操作方式比较复杂，也需要消费更多的财力，而且后期建筑的使用方通常安全意识不足，忽略相应的安全问题，导致问题不断地扩大化，最终对人民群众的生命和财产安全造成重大威胁。此外目前建筑行业也存在比较激烈的竞争行为，很多企业为了追求更大的利润，开始缩减材料的用量，导致建筑材料含钢量不足，最终导致材料的结构刚度和强度不足，仅仅达到最低的标准，安全系数较低，因此面对相应的偶然情况很容易发生危险。

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        2建筑结构设计中提高建筑安全性的有效对策
        2.1科学选择建筑材料，对自然因素做出全面考量
        当前建筑结构设计中可应用到的建筑材料类型诸多，有必要通过科学控制建筑材料的实际质量与技术参数，实现对建筑结构设计整体安全性的控制与把握。根据建筑工程结构设计需求，选择最具技术性的各项参数指标，对其做出精准优化校核，确保其性能参数符合建筑结构设计安全控制需求，防止因建筑材料选择不当而导致的结构性隐患问题。对建筑工程所处地域环境特点做出深入研究，结合自然气候、季风降水、水文地质等客观环境选择最为适宜的结构设计手法，使建筑结构设计成果与当期自然环境能够有机结合，充分融为一体，确保建筑结构的整体承载能力。
        2.2加强建筑结构设计信息化建设
        在现代建筑工程中，传统结构设计模式的适用性较差，难以切实满足建筑结构设计需求，在设计阶段中时常出现各类问题。例如，以人工方式开展参数计算、数值统计等的工作，对设计人员专业素养提出较高要求，但受到人为因素的影响，会存在参数计算错误问题。因此，为推动建筑结构设计体系革新，持续提高设计水平及效率，企业应加强建筑结构设计信息化建设，运用以BIM技术为首的信息化技术弥补传统结构设计模式的缺陷不足。以BIM技术为例，在建筑建筑结构设计与安全性层面中，其主要应用方向与所起作用如下。（1）深化设计。运用BIM技术，对所编制建筑结构初步设计方案进行集成、修订与校核处理，生成综合平面图与综合管线图等图纸。随后，检查图纸是否存在专业碰撞问题，以及核查天花板净空等设计参数是否符合相关规范，标记并整改方案中存在的设计问题。（2）三维建模。将建筑结构设计方案与已知工程信息导入BIM数据库中，使用软件三维建模功能构建三维可视化信息模型，向设计人员直观呈现虚拟状态的建筑结构，便于发现设计问题与安全隐患，并与后续技术交底等施工活动保持紧密联系。（3）模拟试验。模拟不同工况条件下的建筑结构使用与使用情况。例如，模拟分析遭受不同等级地震灾害时的建筑物受损程度，以此评估建筑物抗震性能，根据破损部位对抗震结构设计方案进行优化调整。
        2.3提高房屋建筑结构设计质量
        房屋建筑工程的结构优化设计中，最需要关注的就是建筑结构的质量问题，结构设计方案确定时，要严格遵守国家规定的建筑规范，提高建筑结构设计人员对质量工作的重视，严格把控结构设计中的每个细节，以质量标准作为前提，继而实现最终的结构性能。随着计算机软件在建筑结构设计中的广泛应用，结构设计人员要能熟练掌握相关设计软件的操作要求和应用条件，熟悉各设计参数的分析和提取，促进建筑结构设计质量的提升。设计人员要对影响优化设计的各种因素进行综合考虑，提高设计方案的经济性和合理性，结合以往结构设计经验，对受力构件的荷载情况进行评估，对于可能出现的安全与质量问题做到预想预防，并针对性地提出解决方案。根据建筑结构实际情况确定结构的计算机模型，加强对结构分析方法的优化，进而提升建筑结构设计的合理性和准确性。此外，设计人员在建筑结构设计优化过程中，要遵守各项规章制度和法规，结合工程实际提高概念设计的重视程度，做好房屋建筑结构设计质量工作。
        结束语
        综上所述，受建筑结构模式、构造特点以及受力体系等方面要素的影响，当前建筑结构设计中的安全控制实践以及存在的诸多薄弱环节，阻碍着建筑结构设计整体质量的优化提高。因此，有关人员应该从建筑结构设计的客观实际需求出发，充分遵循建筑结构安全性的核心方法，灵活运用现代信息化的结构设计手段，为提高建筑结构安全性赋予新的活力与动力，为全面促进建筑结构设计的整体效果发挥现实作用。
参考文献
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[2]周伟.建筑结构设计中如何提高建筑的安全性[J].中国住宅设施,2019(11):64-65.
[3]文钟亮.建筑结构设计中的安全性问题研究[J].科学技术创新,2019(33):113-114.
[4]李海.建筑结构设计提高建筑安全性的研究[J].工程技术研究,2019,4(11):166-167.