探讨建筑结构的现状及如何提高建筑结构的安全性

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  摘要:建筑结构安全性是指建筑物的结构在各种荷载作用下仍保持完整、坚固的能力。安全性是结构设计的根本,建筑物的安全性能为处在建筑物里的人提供了安全保障。建筑结构安全性主要包括建筑结构的承载能力,变形性能和耐久性。
  关键词:建筑结构;安全性;影响因素
  凡是建筑物都是由基础,墙柱,梁,楼板,屋盖等构件组成。这些构件在房屋中互相支撑,直接或间接、单独或协同的承受各种荷载作用,構成了一个结构整体——建筑结构。结构是房屋的骨架,是建筑物得以存在的基础,它的质量好坏对建筑物的坚固和寿命具有决定作用,对生活生产等使用影响重大。一个优秀的建筑在方案设计阶段就应考虑结构的安全性,保证建筑物能够实现,而不是空中楼阁。
  1.我国建筑结构安全性存在的主要问题
  1.1我国规范对安全性设计水准低于先进国家水平。随着我国国民经济的快速发展,特别是自汶川地震以来对建筑物安全性的要求更加严格,但我国建筑规范对结构安全设置水平仍低于国外发达国家水平,具体表现在关于构件承载能力的安全设置水准,我国大多采用安全系数或分项系数作为衡量指标,安全系数或分项系数越大结构的安全性越好。
  1.2建筑结构设计人员与施工等人员对结构安全性认识不足
  我国建筑结构的安全性一直没有被重视起来,建筑结构的质量一直比较低,不仅与西方发达国家相距甚远,也和国际平均水平差距很大。我国建设的资金和材料有限,而进行大规模的建设势必使建筑的安全度降低,质量下降。我国建筑工程的事故相对于国外比较多,事故的原因都是由于不遵守有关的规范和标准。建筑结构方面的缺陷和不足都有可能造成结构安全事故,这是一种人为原因造成的差错,其中,设计、建设过程中的差错是主要的。特别是在现阶段工程建设速度较快,设计质量和施工质量成为决定结构安全的主要原因,人为因素造成的差错是在所难免的,因此建筑人员的技术能力、工作条件与环境、心理素质都需要被重视起来。
  2.对我国建筑结构的安全性评估
  在一般情况下,我国传统的设计方案仍旧可以给建筑结构以安全保障,而且还能以较少的原材料和资金,建设了很多大规模的建筑,这是值得肯定的。但是我们不得不承认,我国建筑结构的安全度设置水平比较低,抵御外力作用和意外事故的能力较弱,存在一定得失效概率。所以,我们不仅要规范建筑设计的安全度防止意外事故,还要在一定条件下提高设计的安全度,这就要要求设计人员提高自身能力。近年来,我国建筑业许多人士提出了很多提高我国建筑结构安全性的意见,引起了国内工程界的关注和议论,许多意见具有重要的指导意义。从另一个方面来看,建筑结构安全度的加强有利于提高安全储备和建筑的坚固耐久性,从而有利于我国可持续性发展和人民生活水平的提高。总之,基于不断变化的国情,提高建筑结构的安全性已成为国家发展的一项重要任务。
  3.如何提高建筑结构的安全性
  设计结构的过程中,我们常用结构的安全系数作为评定建筑结构安全性的一个标准。安全系数是结构安全度的重要标志,但事实上它属于结构安全性的一部分。下面有三种方法可以提高建筑结构的安全性。
  3.1提高建筑结构承载能力
  建筑结构进行设计的目的是保证所建造的结构安全适用,能够在规定的期限内满足各种预期的功能,并且经济合理,那么为了使设计的结构既满足安全适用的特性,又在合理的经济范围之内,必须进行两方面研究:一方面要研究各种荷载,如构件本身的重量,各种活荷载,风压和雪压,地震作用等在结构中产生的各种效应,另一方面要研究结构或者构件抵抗这些效应的能力。构件的受力状态是结构或构件进行受力计算的依据,只有设计出满足承载能力的结构或构件,并结合严格的施工质量,才能使结构满足安全性能的要求。
  3.2提高建筑结构的整体牢固性
  整体牢固性是指建筑结构不会发生严重的损坏,即使局部被破坏了,也不会引起整体被破坏。一个安全的建筑结构能在自然灾害或人为损坏面前,仍保持较小的破坏程度,这主要归功于合理的建筑方案和牢固的结构。为提高结构的整体牢固性应首选整体牢固性好的结构,如剪力墙结构,筒中筒结构,剪力墙较多的框架剪力墙结构,型钢混凝土结构,钢管混凝土结构,一旦个别构件破坏,其附近的结构仍可以弥补结构因局部破坏而引起的传力构架的变化,保持承受竖向荷载的能力,防止结构发生连续破坏或倒塌。
  3.3提高建筑結构的耐久性
  建筑结构的耐久性是与安全性并列的,耐久性的设计是以环境侵蚀作用为对象,考虑建筑材料的老化过程。当今多数土建结构由混凝土建造,长期以来人们一直以为混凝土应是非常耐久的材料,直到上世纪70年代末,发达国家逐渐发现原先建成的基础设施在一些环境影响下出现了过早破坏,特别是许多港口工程建成后不到二三十年甚至在更短的时期内就出现破坏,以至于不适于继续承载,特别是现在世界环境不断恶化,我国遭受酸雨影响的地区不断扩大,这就要求结构设计人员对结构在设计使用年限内所遇到的环境有更准确的把握,这样才能提高建筑的耐久性。
  总结
  过去我国建筑结构设计中,对安全性设置的水准是比较低的,因为它是旧时代计划经济的产物,只适应旧时代的需要。现如今,随着我国的经济总量的不断增长,科学技术水平的不断提高,建筑结构的安全性越来越重要。我国开始进入大规模建设的崭新时期,建筑结构的重要性不能和过去同日而语,这些建筑是我国现代化建设的成果,同时它们的安全性也体现着我国建筑技术的成熟。总之,现代建筑结构需要很好的安全性来支撑整个结构,为此,我国应采取有效措施,不断提高建筑结构的安全性。
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