周強(qiáng)茂 劉飛飛

摘? ? 要：建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是個(gè)系統(tǒng)的，全面的工作。需要扎實(shí)的理論知識(shí)功底，靈活創(chuàng)新的思維和嚴(yán)肅認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度。分析了我國建筑結(jié)構(gòu)可靠性業(yè)內(nèi)現(xiàn)狀以及學(xué)科前沿學(xué)術(shù)中的不同觀點(diǎn)，進(jìn)而在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可靠性問題的實(shí)際應(yīng)用的研究中，力求探討建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可靠性問題的更深層次，為我國建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可靠性行業(yè)起到一定的建議作用。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);學(xué)術(shù)前沿;可靠性

1? 引言

人們生活水平的不斷提高，建筑功能的多樣化發(fā)展，這些都使得人們對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求進(jìn)一步提高。對(duì)于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的階段大體可以分為三個(gè)階段，結(jié)構(gòu)方案階段，結(jié)構(gòu)計(jì)算階段和施工圖設(shè)計(jì)階段。針對(duì)這些步驟，如何做好建筑設(shè)計(jì)就成為工程師在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中首要考慮的問題。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一般是指建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員對(duì)所要施工的建筑的表達(dá)，通過對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)從而使建筑物擁有經(jīng)濟(jì)、安全、耐久等功能。

2? 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可靠性綜述

通過我國頒布的關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)額統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)文書，我們可以知道，在一般情況下，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的最基礎(chǔ)的出發(fā)點(diǎn)便是，設(shè)計(jì)需要在已有的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)下，盡可能最大限度地提神建筑結(jié)構(gòu)的可靠度，以求達(dá)到是建筑在一定的設(shè)計(jì)應(yīng)用的時(shí)間里，更能達(dá)到建筑預(yù)期的各種客戶需要，客戶這種關(guān)于建筑的各種需要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

安全的建筑結(jié)構(gòu)：這要求建筑能夠在工人標(biāo)準(zhǔn)施工和居民日常使用時(shí)，能夠應(yīng)對(duì)現(xiàn)實(shí)可能出現(xiàn)的不同情況。如若是這種情況也在設(shè)計(jì)最初預(yù)期的問題中以納入考慮，那就要求建筑在碰到這種情況時(shí)建筑的整體能夠仍然維持自身必要的穩(wěn)定程度。

試用的建筑結(jié)構(gòu)：這方面要求建筑結(jié)構(gòu)在被居民日常使用時(shí)保持良好的工作運(yùn)轉(zhuǎn)。

耐久的建筑結(jié)構(gòu)：此方面要求建筑結(jié)構(gòu)在被正常維護(hù)時(shí)能夠有足夠久的工作性能。

上述三個(gè)方面是否安全和可靠，也決定著建筑結(jié)構(gòu)能否安全和可靠，因此建筑結(jié)構(gòu)可靠性即為這三個(gè)方面的總稱。對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行這三方面性能的考量，及建筑結(jié)構(gòu)在一定的時(shí)間內(nèi)和一定的條件下，達(dá)到這三個(gè)方面要求的概率，即為建筑結(jié)構(gòu)的可靠度（也可稱為安全度）。

3? 我國建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可靠性領(lǐng)域現(xiàn)狀分析

如同其他的不同行業(yè)一樣，我國的建筑結(jié)構(gòu)可靠性領(lǐng)域的發(fā)展，自然也是經(jīng)過了不同的階段，這些階段中，主要的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)安全的方法的應(yīng)用也是各不相同。自從20世紀(jì)40、50年代之后，安全結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法主要的一共有容許應(yīng)力設(shè)計(jì)法等四種。但是關(guān)于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可靠性程度，這么長一段時(shí)間以來，相關(guān)研究在國際上仍然處于低水準(zhǔn)，并且沒有太大進(jìn)步。

另一方面，在我國現(xiàn)代的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可靠性領(lǐng)域，處于研究前沿的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可靠性領(lǐng)域的學(xué)術(shù)界仍然有很多激烈的爭辯，主要有以下一些不同方面的論述：

我國關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可靠性水準(zhǔn)的規(guī)范設(shè)置是科學(xué)的。這種論述認(rèn)為我國的先行可靠性設(shè)置規(guī)范是一種采用了先進(jìn)理論的規(guī)范，反映了我國在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可靠性方面的先進(jìn)性。而可靠性理論的重視經(jīng)驗(yàn)的方面和用校準(zhǔn)法確定可靠度數(shù)值的方法，都是我國在實(shí)際應(yīng)用中得到的成功經(jīng)驗(yàn)，因此這種觀點(diǎn)認(rèn)為我國在可靠度方面上不必學(xué)習(xí)其他國家，總體上不需要有任何變動(dòng)。

我國關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可靠性設(shè)置規(guī)范應(yīng)當(dāng)適度提高。這種觀點(diǎn)認(rèn)為我國的建筑很難做到建筑應(yīng)用中理想的“三標(biāo)準(zhǔn)”問題，因此需要適度學(xué)習(xí)其他國家的可靠度設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，從而縮小我國與先進(jìn)的國際標(biāo)準(zhǔn)的差距，進(jìn)而提高我國建筑結(jié)構(gòu)的安全水準(zhǔn)。

我國關(guān)于可靠度的設(shè)計(jì)水準(zhǔn)應(yīng)該大幅度提高。這種觀點(diǎn)認(rèn)為既然我國現(xiàn)在的經(jīng)濟(jì)實(shí)力和人民的生活需求都持續(xù)提高，所以對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可靠性需求也大大增強(qiáng)，所以我國應(yīng)大幅度提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全標(biāo)準(zhǔn)，以求現(xiàn)代建筑更好地為現(xiàn)代社會(huì)服務(wù)，從未彌補(bǔ)“按標(biāo)準(zhǔn)”概念的不足之處，實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)安全性要求的高標(biāo)準(zhǔn)。

4? 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常見問題及處理措施

4.1? 結(jié)構(gòu)布置不合理，形狀不規(guī)則

在設(shè)計(jì)過程中，很多建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過分地追求建筑本身的特點(diǎn)，忽視了結(jié)構(gòu)本身的豎向布置，使得結(jié)構(gòu)布置不盡合理，形狀也很不規(guī)則，這些設(shè)計(jì)都具有」定的片面性，甚至有的不符合相關(guān)抗震設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。由于結(jié)構(gòu)布置問題，后期的模型也無法按滿足既定參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行調(diào)整，樓拆的固定程度也不夠。對(duì)于這個(gè)問題，主要要完菩設(shè)計(jì)方案，寂要符合建筑本身的相關(guān)特點(diǎn)，還要注重建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，合理布置柱網(wǎng)，并根據(jù)不同需求進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程要嚴(yán)格按照相關(guān)的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理和抗震設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，保證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的水平和質(zhì)量。

4.2? ?計(jì)算構(gòu)件實(shí)際受力所采用的模型和程序不合理

目前，最常用的計(jì)算構(gòu)件實(shí)際受力模型有三種，它們分別是薄壁柱模型，板梁墻元模型和殼元、板梁墻元模型;它們擁有各自不同的特點(diǎn)，因此適用范圍也不盡相同。在某些設(shè)計(jì)過程中，即使設(shè)計(jì)人員選用了適合的結(jié)構(gòu)計(jì)算軟件對(duì)工程模型進(jìn)行電算，但是由于計(jì)算軟件在建模過程中所做的各種假設(shè)條件很可能會(huì)與結(jié)構(gòu)中某些構(gòu)件的實(shí)際情況不相符（例如邊界條件、受力狀態(tài)等），這樣就直接導(dǎo)致了構(gòu)件的實(shí)際受力狀況與模型計(jì)算結(jié)果不一致，此時(shí)就需要設(shè)計(jì)人員根據(jù)偏差原因進(jìn)行分析、對(duì)實(shí)際情況進(jìn)行合理調(diào)整。因此在用軟件進(jìn)行模型電算時(shí)，既要采取與實(shí)際情況相吻合的模型和程序，還要根據(jù)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行必要的甄別和判斷，并進(jìn)行適當(dāng)?shù)卣{(diào)整。

5? 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可靠性實(shí)際應(yīng)用問題

5.1? 具體例子分析――混凝土結(jié)構(gòu)

考察我國在混凝土標(biāo)準(zhǔn)上的規(guī)范與國外關(guān)于混凝土結(jié)構(gòu)可靠性規(guī)范的差別，我們便可以發(fā)現(xiàn)我國在混凝土結(jié)構(gòu)的可靠度規(guī)范上標(biāo)準(zhǔn)偏低，但是在對(duì)混凝土的材料強(qiáng)度要求上，我們規(guī)定的數(shù)值卻要比國外的高，所以這就導(dǎo)致了我國的結(jié)構(gòu)承載力可靠程度比國外低，從而導(dǎo)致了我國在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的各個(gè)環(huán)節(jié)，沒有一個(gè)環(huán)節(jié)能比國外更可靠。

5.2? ?對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可靠度應(yīng)用的個(gè)人建議

綜合考量我國現(xiàn)階段社會(huì)需求對(duì)建筑結(jié)構(gòu)這一特殊商品的要求變化，根據(jù)我國新時(shí)期新情況探討研究可靠性的實(shí)際應(yīng)用。在可靠度把握與應(yīng)用問題上，科學(xué)地總結(jié)我國長時(shí)間以來的發(fā)展階段和與外國的比較，在規(guī)范比較的基礎(chǔ)上，廣泛而全面地聽取各階層的不同意見，遵循實(shí)事求是原則，力求完善可靠性設(shè)計(jì)方法的應(yīng)用性和可操作性?？茖W(xué)地完善我國相關(guān)可靠度規(guī)范的法律法規(guī)，并且加強(qiáng)對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)可靠度檢查的安全監(jiān)測力度，做到定期的規(guī)范檢查。另外，可以鼓勵(lì)不同的地方制定和實(shí)施適合自己的監(jiān)管方法及體制。

6? 小結(jié)

總之，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可靠度水平高低，不僅是一個(gè)建筑物的安全性的反映，更綜合反映了整個(gè)國家的整體經(jīng)濟(jì)狀況、社會(huì)富裕程度、施工技術(shù)水平和資源質(zhì)量水準(zhǔn)。所以，提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可靠度十分必須，而若要提高建筑結(jié)構(gòu)可靠性，就必須合理選擇結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可靠度。這個(gè)方面的選擇跟處理建筑造價(jià)、維修需要和投資風(fēng)險(xiǎn)等方面都有十分密切的關(guān)系。顯而易見的是，如果提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可靠度，建筑的造價(jià)會(huì)增多，而相反的，維修和風(fēng)險(xiǎn)費(fèi)用將會(huì)減少;而如果降低工程造價(jià)，維修和風(fēng)險(xiǎn)費(fèi)用都會(huì)隨之提高。因此，提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可靠度，就要求我們?cè)诮ㄖ靸r(jià)和建筑風(fēng)險(xiǎn)兩者中權(quán)衡利弊，以達(dá)到最優(yōu)的計(jì)劃

參考文獻(xiàn)：

[1] 肖飛.對(duì)影響建筑結(jié)構(gòu)可靠性的有關(guān)因素分析[J].黑龍江科技信息，2013（20）：265.

[2] 吳瑩.簡述影響建筑結(jié)構(gòu)選型的因素[J].陜西建筑與建材，2004（11）：4～5.

[3] 陳曉懷.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問題及措施[J].門窗，2013（12）：67.