陳　瓊

[摘要]首先闡述建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全度的概念和與其相關(guān)的因素，然后著重分析我國(guó)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全度的現(xiàn)狀，提出了從商品的角度進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)安全度的策略。

[關(guān)鍵詞]結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 安全度 荷載設(shè)計(jì)值 荷載標(biāo)準(zhǔn)值

中圖分類號(hào)：TU2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1671－7597（2009）0320068－01

從事建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本目的，是在一定的經(jīng)濟(jì)條件下，賦予結(jié)構(gòu)以適當(dāng)?shù)陌踩龋菇Y(jié)構(gòu)在預(yù)定的使用期限內(nèi)，能滿足所預(yù)期的各種功能要求，一般來說，建筑結(jié)構(gòu)必須滿足的功能要求是：能承受在正常施工和使用時(shí)可能出現(xiàn)的各種作用，且在偶發(fā)事件中，仍能保持整體穩(wěn)定性，即建筑結(jié)構(gòu)需具有的安全性；在正常使用時(shí)具有良好的工作性能，建筑結(jié)構(gòu)需具有的適用性；在正常維護(hù)下具有足夠的耐久性。上述安全性、適用性和耐久性，是建筑結(jié)構(gòu)安全與否的標(biāo)志，總稱為結(jié)構(gòu)的可靠性，對(duì)這些性能的度量，即結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，在規(guī)定的條件下，完成預(yù)定功能的概率，稱為結(jié)構(gòu)的安全度。

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全度的高低，是國(guó)家經(jīng)濟(jì)和資源狀況，社會(huì)財(cái)富積累程度以及設(shè)計(jì)施工技術(shù)水平與材料質(zhì)量水準(zhǔn)的綜合反映。具體來說，選擇結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全度要處理好與工程直接造價(jià)、維修費(fèi)用及投資風(fēng)險(xiǎn)（包括生命及財(cái)產(chǎn)損失）之間的關(guān)系。顯然，提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全度時(shí)，結(jié)構(gòu)的直接造價(jià)將有所提高，而維修費(fèi)用將減少，投資風(fēng)險(xiǎn)亦將減少：如果降低工程造價(jià)，則維修費(fèi)用和投資風(fēng)險(xiǎn)都將提高。所以，確定建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全度，實(shí)際上是在結(jié)構(gòu)造價(jià)（包括維修費(fèi)用在內(nèi)）與結(jié)構(gòu)風(fēng)險(xiǎn)之間權(quán)衡得失，尋求較優(yōu)的選擇。那種單純以建造時(shí)的材料消費(fèi)用量和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)來評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)安全度的觀點(diǎn)，將導(dǎo)致片面的結(jié)論。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全度的選擇，不僅涉及生命財(cái)產(chǎn)的損失，有時(shí)還會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的社會(huì)影響，對(duì)某些結(jié)構(gòu)，還將可能產(chǎn)生嚴(yán)重的政治后果，而且還涉及到國(guó)家的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)和技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策。

一、我國(guó)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全度的現(xiàn)狀

目前，我國(guó)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全度已不太能適應(yīng)當(dāng)前國(guó)情的需要。自20世紀(jì)50年代以來，我國(guó)建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法，經(jīng)歷了容許應(yīng)力設(shè)計(jì)法、破損階段設(shè)計(jì)法、極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法和概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法的重大變化。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中，安全度主要表現(xiàn)為安全系數(shù)（容許應(yīng)力法、破損階段法）、分項(xiàng)系數(shù)（極限狀態(tài)法）和可靠指標(biāo)（概率極限狀態(tài)法）同時(shí)還與其它許多因素有關(guān)，如結(jié)構(gòu)的構(gòu)造規(guī)定、荷載標(biāo)準(zhǔn)值與材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的取值、構(gòu)件承載力計(jì)算公式及結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析的精度等。從50年代到現(xiàn)在，我國(guó)建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)不論在方法或具體內(nèi)容上都有了很大的發(fā)展和提高，但在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全度要求上，卻一直沒有大的變動(dòng)，與國(guó)際通用設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)相比始終處于低水平的安全度。需要多大的安全度才算安全，這并不是一個(gè)單純的技術(shù)問題。從根本上說，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全度的高低，是國(guó)家經(jīng)濟(jì)和資源狀況，社會(huì)財(cái)富以及設(shè)計(jì)施工技術(shù)水平與材料質(zhì)量水準(zhǔn)的綜合反映。提高結(jié)構(gòu)的安全度，必然會(huì)增加結(jié)構(gòu)造價(jià)和耗費(fèi)更多的材料，但能相應(yīng)降低結(jié)構(gòu)失效的風(fēng)險(xiǎn)，所以確定建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全度，還應(yīng)體現(xiàn)投資者或業(yè)主的利益，在結(jié)構(gòu)造價(jià)與結(jié)構(gòu)風(fēng)險(xiǎn)之間權(quán)衡得失，尋求較優(yōu)的選擇。

我國(guó)建筑結(jié)構(gòu)安全度設(shè)計(jì)規(guī)范取用的荷載值比國(guó)外低，材料強(qiáng)度的取值比國(guó)外高，所用結(jié)構(gòu)承載力計(jì)算公式的安全度比國(guó)外低，在某些情況下偏于不安全，同時(shí)對(duì)結(jié)構(gòu)的構(gòu)造規(guī)定又遠(yuǎn)比國(guó)外要求低。也就是說，在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)安全度的各個(gè)環(huán)節(jié)中，幾乎沒有一個(gè)環(huán)節(jié)比國(guó)外更偏于安全的。以建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為例，我國(guó)絕大多數(shù)城鎮(zhèn)處于地震區(qū)，隨著社會(huì)財(cái)富的增長(zhǎng)，地震造成的經(jīng)濟(jì)損失愈來愈大，已非過去所能比擬，因而不斷提高建筑物的抗震能力是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然要求。1976年我國(guó)唐山地震造成幾十萬的人員傷亡，由于經(jīng)濟(jì)尚不發(fā)達(dá)，直接經(jīng)濟(jì)損失不過60億人民幣。2008年5.12汶川大地震震級(jí)達(dá)里氏8級(jí)，最大烈度達(dá)11度，余震3萬多次，災(zāi)區(qū)總面積約50萬平方公里、受災(zāi)群眾4625萬多人，造成69227名同胞遇難、17923名同胞失蹤，直接經(jīng)濟(jì)損失8451億多元，這說明隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，抗震設(shè)防能力應(yīng)該隨之提高，否則代價(jià)太大。我國(guó)建筑結(jié)構(gòu)抗震除了設(shè)防烈度較低以外，在具體抗震設(shè)計(jì)計(jì)算方法和構(gòu)造規(guī)定上的保守程度也都不如國(guó)外。我們不少從事設(shè)計(jì)和研究的工程技術(shù)人員，又往往習(xí)慣于如何為建筑結(jié)構(gòu)挖潛力以求降低成本，而不習(xí)慣于如何為建筑結(jié)構(gòu)提高質(zhì)量。在本來已經(jīng)較低的設(shè)防烈度下，還要從各自不同的角度千方百計(jì)深挖潛力，結(jié)果是安全儲(chǔ)備越挖越低。在人民生活水平已經(jīng)告別了生存型向小康型轉(zhuǎn)變，物資供應(yīng)和社會(huì)財(cái)富狀況已非昔比的今天，如果繼續(xù)執(zhí)行現(xiàn)行的抗震設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，則在地震發(fā)生時(shí)就有可能給國(guó)家和城市居民帶來更大的危害和損失。

二、從商品的角度看待建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)安全度

建筑結(jié)構(gòu)作為特殊的商品，其內(nèi)在的安全質(zhì)量非一般用戶所能了解。確定建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全度的高低在過去是一種政府行為，而在改革開放后的今天，這個(gè)問題至少應(yīng)有房產(chǎn)開發(fā)商、保險(xiǎn)業(yè)和有關(guān)學(xué)術(shù)團(tuán)體（學(xué)會(huì)）的參與。開發(fā)商應(yīng)該對(duì)其出售的建筑物的安全質(zhì)量負(fù)責(zé)，在不影響售價(jià)過多的情況下，盡可能提高房屋的安全度，特別是抵抗地震的能力，和汽車、飛機(jī)一樣，更高的安全性應(yīng)該作為房屋開發(fā)商促銷和競(jìng)爭(zhēng)的一個(gè)熱點(diǎn)。保險(xiǎn)業(yè)也應(yīng)該積極參與建筑結(jié)構(gòu)安全度的制訂。隨著我國(guó)房產(chǎn)私有化的進(jìn)展，房產(chǎn)遲早會(huì)與保險(xiǎn)業(yè)緊密掛鉤，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全度低的房產(chǎn)必然要與較高的保險(xiǎn)費(fèi)相匹配。就像國(guó)外一樣，保險(xiǎn)業(yè)應(yīng)聘請(qǐng)各類專業(yè)人員對(duì)其重大的保險(xiǎn)對(duì)象進(jìn)行評(píng)估。我國(guó)現(xiàn)行的低安全度的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則如果任其維持下去，將來要為其不斷付出代價(jià)的可能是需要交納高昂保險(xiǎn)費(fèi)的業(yè)主，這對(duì)保險(xiǎn)業(yè)本身也會(huì)產(chǎn)生極其不利的影響。在很多國(guó)家，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的具體制訂不是政府而是由學(xué)會(huì)負(fù)責(zé)。我國(guó)當(dāng)前正在進(jìn)行政府機(jī)構(gòu)職能轉(zhuǎn)變的改革，根據(jù)歷史的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于政府部門具體包攬建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)制訂的優(yōu)缺點(diǎn)似乎也值得進(jìn)行一次總結(jié)，應(yīng)該學(xué)會(huì)能夠參與標(biāo)準(zhǔn)的制訂和管理。

三、結(jié)論

過去所有房子政府出錢蓋，壞了公家修。而現(xiàn)在的建筑物是商品，大家出錢買，要是普通老百姓知道我們?cè)O(shè)計(jì)的房子居然與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)有如此差距，沒有意見才怪!從老百姓看，買房子寧可要結(jié)構(gòu)安全多些，里面多配幾根鋼筋，誰不愿意每平方米多花幾十元錢買個(gè)心里踏實(shí)。從國(guó)家整體看，如果我們的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范能和國(guó)外大體取齊，與國(guó)際接軌，使房子更耐久、更安全，這樣國(guó)家得利，老百姓得利，投資人也有利。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡(jiǎn)介：

陳瓊，女，嘉興海鹽人，本科，研究方向：建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。