在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中提高建筑安全性的幾點思考

王 瑋

(山西中創(chuàng)建筑設(shè)計有限公司，山西 太原 030027)

安全性一直是建筑領(lǐng)域高度關(guān)注的重要內(nèi)容。為實現(xiàn)這一目標(biāo)，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計發(fā)揮著十分重要的作用?，F(xiàn)階段，我國建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計水平得到了極大的提升，不管是技術(shù)手段應(yīng)用還是設(shè)計流程優(yōu)化，均成果斐然。當(dāng)然了，我們也不能忽視了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計發(fā)展過程中存在的諸多問題，如若不然，勢必制約建筑工程整體質(zhì)量水平和安全性目標(biāo)的實現(xiàn)。因此不斷優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計，確保建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全性乃是建筑設(shè)計人員亟待解決的重要課題。

1 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計安全性概述

所謂建筑結(jié)構(gòu)的安全性乃是指建筑結(jié)構(gòu)受到外界作用力之下，對于開裂以及坍塌等的抵抗能力。建筑結(jié)構(gòu)的安全性一直以來都是建筑領(lǐng)域的共識，也是相關(guān)工作人員不斷去突破和攻關(guān)的重要課題?？傮w而言，建筑結(jié)構(gòu)能否確保安全取決于建筑結(jié)構(gòu)的合理性。因此我國制定了一系列的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)來對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計進行規(guī)范，在具體設(shè)計過程中，應(yīng)嚴(yán)格遵循國家規(guī)定的相關(guān)規(guī)范，同時結(jié)合工程項目的實際情況來優(yōu)化設(shè)計方案。此外，還應(yīng)該認(rèn)識到，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的專業(yè)性較強，設(shè)計過程也較為復(fù)雜，設(shè)計中更需要運用到龐大的數(shù)據(jù)資料，運算過程也十分復(fù)雜，這就要求設(shè)計人員必須有與之匹配的專業(yè)技能水準(zhǔn)。

2 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的安全問題

2.1 規(guī)范性不夠

建筑結(jié)構(gòu)安全性的首要影響因素在于建筑過程中的規(guī)范性問題，縱然國家一再要求必須嚴(yán)格依據(jù)規(guī)范開展建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作。然就現(xiàn)實情況來看，規(guī)范性問題依然存在且較為突出。主要表現(xiàn)在設(shè)計階段與施工階段。設(shè)計工作人員往往由于對規(guī)范的不熟悉或者是方案本身有缺陷而導(dǎo)致標(biāo)準(zhǔn)化程度低，最終使得整個項目出現(xiàn)或多或少的安全問題或隱患；而施工階段中不可控因素就又相對的更多一些了，比如施工技術(shù)人員的專業(yè)水平低，工人的不規(guī)范施工，天氣氣候的不規(guī)律變化等等因素。

2.2 耐久性設(shè)計薄弱

外露構(gòu)件比較多也是建筑物的特別性之一，這些外露構(gòu)件長期受到外界自然氣候的侵?jǐn)_，尤其是溫度和濕度的影響更甚。同時一些自然災(zāi)害和意外事故等不可控因素也時常侵蝕著這些外露構(gòu)件，也對其安全性提出了更高的考驗。此外，建筑物在后續(xù)的使用過程中，未能規(guī)范的開展日常養(yǎng)護工作，因此會出現(xiàn)建筑材料老化，受力構(gòu)件材料強度降低，過早出現(xiàn)承載力不足的現(xiàn)象，這些因素都會導(dǎo)致建筑物受到過早損害，不利于其使用年限的延長。之所以出現(xiàn)上述現(xiàn)象，源自于建筑物耐久性設(shè)計方面存在問題，致使建筑物不能夠長期承受過多的荷載，最終導(dǎo)致建筑物的安全性不達標(biāo)。

2.3 抗震性能不足

我國是一個地震多發(fā)國家，建筑物的抗震設(shè)計也是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的重要內(nèi)容，也是確保建筑物安全目標(biāo)實現(xiàn)的重要因素。換言之，抗震性乃是建筑物安全性的具體表現(xiàn)形式之一。導(dǎo)致建筑物抗震性能不足的原因是多方面的，其中最直接的則是工程項目的施工材料選取，因施工材料的有效截面直接影響到建筑物的最終抗震效果。此外，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計不到位，系統(tǒng)性不足等因素均會影響到建筑物的最終抗震效果，直接降低了建筑物的抗震效果。

3 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計安全性對策分析

3.1 加強前期勘察工作

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計之時應(yīng)基于詳盡科學(xué)的前期勘察的基礎(chǔ)上，這既是對建筑安全性設(shè)計的重要保障，同時也是建筑結(jié)構(gòu)相關(guān)設(shè)計的重要前提。只有這樣，才能夠全面保障建筑工程的各方面設(shè)計質(zhì)量。在進行建筑安全性設(shè)計時，應(yīng)綜合考慮地質(zhì)條件、氣候條件和自然災(zāi)害等多方面因素，并詳細了解測量點的具體布置、鉆探孔的具體深度和測量設(shè)備的精準(zhǔn)度等等，待每一項工作都規(guī)范展開，且全面到位后才能確保整個建筑物的安全性。

3.2 嚴(yán)格按國家規(guī)定進行建筑設(shè)計

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計在近年來備受關(guān)注，國家也出臺了大大小小一系列的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)來予以規(guī)范。規(guī)范應(yīng)具備極強的執(zhí)行性，同時還應(yīng)該適應(yīng)社會發(fā)展現(xiàn)狀，真正做到與時俱進。在具體設(shè)計工作中，要求建筑設(shè)計人員嚴(yán)格遵循規(guī)定開展設(shè)計工作，一旦出現(xiàn)違反規(guī)定情況應(yīng)及時向政府報備反映，避免慘烈事件的發(fā)生。同時對于不遵循國家規(guī)定的設(shè)計人員，還應(yīng)該向上級單位舉報，及時清除出設(shè)計團隊，避免設(shè)計質(zhì)量不達標(biāo)的建筑產(chǎn)品，進而引發(fā)安全事故。

3.3 加強抗震性設(shè)計

抗震性一直是建筑領(lǐng)域高度關(guān)注的問題，一旦建筑物的抗震效果不佳，勢必危及到人們的生命財產(chǎn)安全。因此抗震性設(shè)計也是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的重要內(nèi)容，直接關(guān)系到建筑物的使用壽命。

3.3.1因地制宜，選擇合適的建筑場地

1)場地應(yīng)選在對抗震有利的地段，同時也要滿足建筑抗震設(shè)計規(guī)范中第3.3章規(guī)定，如果確實無法避開對抗震不利的地段，則要采用有效的措施來加強地基的抗震性能。

2)應(yīng)結(jié)合設(shè)計區(qū)域的密度和硬實程度等相關(guān)監(jiān)測數(shù)據(jù)，綜合建筑物所在區(qū)域的水文地質(zhì)狀況，結(jié)合當(dāng)?shù)亟?jīng)驗來切實提升建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，防止地震發(fā)生時導(dǎo)致的建筑物地基開裂現(xiàn)象。

3)建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計過程中，還應(yīng)該收集整理當(dāng)前建筑區(qū)域內(nèi)的地震記錄數(shù)據(jù)，以防止在地震斷裂帶的范圍內(nèi)從事建筑物施工。此外，還應(yīng)該處理好軟土地基，可以運用置換或者硬化等措施來處置軟土地基，避免建筑物后續(xù)出現(xiàn)塌陷現(xiàn)象。

3.3.2慎重選擇建筑結(jié)構(gòu)體系

抗震結(jié)構(gòu)體系的合理選擇也是提升建筑物抗震性的重要因素。一個科學(xué)合理的建筑結(jié)構(gòu)體系也是確保建筑物完整性和安全性的重要前提。具體設(shè)計時應(yīng)關(guān)注以下要點：

1)科學(xué)測量建筑結(jié)構(gòu)的承重范圍。在抗震設(shè)計中，應(yīng)密切關(guān)注建筑材料，其材質(zhì)是否會出現(xiàn)變形現(xiàn)象以及贅余度等都是需要考量的因素，也直接影響到建筑物的穩(wěn)定性和安全性目標(biāo)。

2)注重平面方案布置。平面、立面的布置對于建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計非常重要，有時候可能會因為方案設(shè)計不合理而導(dǎo)致重大安全隱患。比如在高烈度區(qū)要盡量避免單跨結(jié)構(gòu)，對于底框結(jié)構(gòu)以及框支結(jié)構(gòu)體系也應(yīng)按規(guī)范慎重采用。

3)倘若地基土有特殊情況時要采用有利的結(jié)構(gòu)體系和基礎(chǔ)形式，比如在濕陷性場地或者液化場地除了要求采用合理的地基處理方式，還對上部結(jié)構(gòu)的整體性和剛度、基礎(chǔ)的埋置深度、基礎(chǔ)重心的偏置等等做出有利的抗震措施。

3.3.3科學(xué)布局減少地震能量

地震帶來的破壞往往是難以預(yù)估的，采用降低地震能量的措施能夠最大限度的降低地震帶來的損壞。通?？梢圆捎梦灰茷榛c的結(jié)構(gòu)設(shè)計和定量分析辦法。同時為了滿足地震帶來的結(jié)構(gòu)變形要求，可以采用減震或隔震技術(shù)，最大限度地降低建筑物的位移延性比。尤其是對高烈度區(qū)重點設(shè)防的建筑物來說，優(yōu)先選用減隔震技術(shù)的應(yīng)用會有效的減少地震作用帶來的弊端。地震作用下，建筑結(jié)構(gòu)既會直接受到地震運動的影響，進而產(chǎn)生一定的鼓風(fēng)，也會受到其他作用力的影響。因此在進行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)注意克服各種不良因素，確保建筑結(jié)構(gòu)的受力方面的強度和穩(wěn)定性達標(biāo)。

3.4 提高構(gòu)件承載能力，確保構(gòu)件安全

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的目的在于保障建筑物的構(gòu)造安全適用，既能夠滿足規(guī)定時間內(nèi)的各類預(yù)期作用，還能夠發(fā)揮經(jīng)濟合理效用。因此需要做好如下兩點工作：

1)加強對各種荷載的研究力度，諸如構(gòu)件自身的重量、人群形成的重量、風(fēng)壓和積雪壓在結(jié)構(gòu)之中而產(chǎn)生的各種作用力等；

2)要深入研究建筑結(jié)構(gòu)和構(gòu)件對抗上述作用力的內(nèi)在能力。依據(jù)構(gòu)件的自身承載能力來進行構(gòu)件和結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)，確保構(gòu)件承載能力的極限能夠滿足各種作用力下的最大承載能力，同時輔以嚴(yán)格規(guī)范的施工過程，才能夠最終實現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)的安全性目標(biāo)。

總之，建筑安全性設(shè)計乃是建筑設(shè)計人員不懈追求的目標(biāo)，然而現(xiàn)實情況中影響到建筑安全性設(shè)計的因素眾多，諸如規(guī)范性不足，耐久性薄弱，抗震性能不佳等，通過不斷優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計，提升抗震設(shè)計水平，提高構(gòu)件的承載能力等措施，能夠切實提升建筑結(jié)構(gòu)的安全性，助推建筑行業(yè)完美展現(xiàn)其應(yīng)有的功能。