【摘要】建筑結(jié)構(gòu)與建筑穩(wěn)定性、安全性有著密切關(guān)系，因?yàn)榻ㄖY(jié)構(gòu)在很大程度上決定了建筑的應(yīng)力結(jié)構(gòu)，良好的建筑結(jié)構(gòu)可以保障建筑在外力作用、自身應(yīng)力作用下盡可能的保障問題，所以在建筑設(shè)計(jì)當(dāng)中，需要重視建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。本文為了了解如何通過建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來提高建筑安全性，將結(jié)合相關(guān)理論與普遍案例表現(xiàn)展開分析工作。

【關(guān)鍵詞】建筑結(jié)構(gòu);設(shè)計(jì);建筑安全性

建筑安全性是指建筑在不同條件下的穩(wěn)定性，一旦建筑穩(wěn)定性被破壞，則建筑的安全性就會(huì)下降，相應(yīng)威脅到建筑內(nèi)人員。那么為了提高建筑安全性，在很多理論研究當(dāng)中都開展了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究，相應(yīng)出現(xiàn)了很多建筑結(jié)構(gòu)形式，但這些結(jié)構(gòu)形式雖然具有建筑安全性保障作用，但或多或少都存在缺陷，在某些特殊條件下，并不能保障建筑安全性達(dá)標(biāo)，所以有必要對(duì)此進(jìn)行研究，了解其中缺陷并加以改善。

1、常見建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)缺陷

1.1抗震性缺陷

地震災(zāi)害是威脅建筑安全性的重要因素，此類災(zāi)害的破壞力極強(qiáng)，會(huì)導(dǎo)致建筑處于一個(gè)極其不穩(wěn)定的力學(xué)條件當(dāng)中，在此條件下建筑會(huì)受到不可預(yù)測的沖擊力，在一段時(shí)間之后就可能倒塌，而是否倒塌以及倒塌時(shí)長取決于建筑抗震性能與地震外力之間的差距，因此為了能夠盡可能避免建筑倒塌，或者延長倒塌的時(shí)間，在理論視角下建筑結(jié)構(gòu)必須具有良好的抗震性能。根據(jù)現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)形式來看，很多建筑結(jié)構(gòu)并沒有真正重視抗震性要求，只考慮到常規(guī)條件下，建筑是否能夠保持自穩(wěn)定狀態(tài)，所以在此類建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)條件下，一旦遭遇地震災(zāi)害，建筑倒塌的概率會(huì)增大，相應(yīng)倒塌時(shí)間也會(huì)變得很短，此時(shí)會(huì)限制周邊人群以及建筑內(nèi)人群的安全撤離時(shí)間，易引發(fā)嚴(yán)重的安全事故，說明此類建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性較低[1]。

1.2建筑材料問題

建筑材料是實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)的重要因素，所以在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中，需要結(jié)合功能設(shè)計(jì)要求以及結(jié)構(gòu)質(zhì)量要求對(duì)建筑材料進(jìn)行管控。那么在現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中，很多設(shè)計(jì)人員側(cè)重于建筑結(jié)構(gòu)的功能性，即結(jié)構(gòu)是否有利于管線安裝、結(jié)構(gòu)的容納空間大小等，相應(yīng)在材料控制上會(huì)更加重視材料的功能，相互不重視材料的質(zhì)量指標(biāo)，例如在一些水利建筑工程當(dāng)中，設(shè)計(jì)人員更重視結(jié)構(gòu)材料的防水性能，但忽略了材料是否能夠保障建筑在任何條件下的穩(wěn)定性表現(xiàn)，相應(yīng)在相關(guān)案例當(dāng)中，就經(jīng)常出現(xiàn)建筑穩(wěn)定性不強(qiáng)，導(dǎo)致建筑安全性下降的問題。

1.3結(jié)構(gòu)形式與實(shí)際環(huán)境脫節(jié)

所有的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)形式在功能上都具有獨(dú)到之處，但同時(shí)也具有適用限制，即在一些特殊的地勢條件下，建筑結(jié)構(gòu)的形式應(yīng)當(dāng)與地勢條件相匹配，否則容易引起不均勻沉降、結(jié)構(gòu)開裂等質(zhì)量問題。而根據(jù)相關(guān)案例的普遍表現(xiàn)來看，不少設(shè)計(jì)人員在選擇結(jié)構(gòu)形式時(shí)，會(huì)依照設(shè)計(jì)要求來進(jìn)行選擇，導(dǎo)致設(shè)計(jì)與實(shí)際條件脫節(jié)，相應(yīng)出現(xiàn)問題。舉例來說，某建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中，其地勢環(huán)境上高下低，所以在理論上其結(jié)構(gòu)要與地勢坡度相互匹配，然而實(shí)際設(shè)計(jì)當(dāng)中，設(shè)計(jì)人員雖然明確了解結(jié)構(gòu)要具有坡度，但沒有進(jìn)行實(shí)地測量，無法得知坡度數(shù)據(jù)，相應(yīng)在施工當(dāng)中出現(xiàn)了結(jié)構(gòu)斷裂現(xiàn)象，此時(shí)該建筑結(jié)構(gòu)的安全性無法得到保障。

2、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全性提高策略

圍繞上述分析內(nèi)容，針對(duì)其中常見缺陷，下文將以結(jié)構(gòu)安全性為基礎(chǔ)，提出相應(yīng)提高安全性的策略。

2.1抗震性設(shè)計(jì)要求

介于抗震性對(duì)于結(jié)構(gòu)安全性的重大影響，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中必須依照相應(yīng)規(guī)定來進(jìn)行設(shè)計(jì)。根據(jù)國家建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)定得知，所有建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的抗震等級(jí)需要高于當(dāng)?shù)氐卣鸬燃?jí)一級(jí)，否則將視為質(zhì)量不合格，因此為了安全性保障建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員要遵守這一規(guī)定，同時(shí)在建筑結(jié)構(gòu)形式上要重視抗震性結(jié)構(gòu)，應(yīng)當(dāng)在保障抗震性達(dá)標(biāo)的前提下，在進(jìn)行功能設(shè)計(jì)，例如某建筑案例當(dāng)中為了提高抗震性，其先選擇了鐘擺式結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)可以在地震條件下，使建筑長時(shí)間保持穩(wěn)定狀態(tài)，有利于建筑整體的安全性，同時(shí)鐘擺結(jié)構(gòu)并不影響建筑功能實(shí)現(xiàn)，只要掌握好兩側(cè)平衡即可，因此該建筑在多次地震條件下都沒有倒塌，說明其安全性表現(xiàn)良好。圖1兩種典型的鐘擺抗震結(jié)構(gòu)。

2.2建筑材料問題

理論上建筑材料的質(zhì)量要求在優(yōu)先級(jí)上高于功能性要求，所以當(dāng)前重視材料功能性的設(shè)計(jì)表現(xiàn)是錯(cuò)誤的。那么為了提高建筑安全性，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中，針對(duì)建筑材料要有限滿足質(zhì)量要求，具體方法上應(yīng)當(dāng)圍繞建筑結(jié)構(gòu)的上下部位，分析上部結(jié)構(gòu)的最大壓力，相應(yīng)得到下部結(jié)構(gòu)的承載力需求，針對(duì)分析結(jié)果設(shè)計(jì)人員需要對(duì)混凝土、鋼筋等材料的強(qiáng)度等級(jí)、規(guī)格等進(jìn)行計(jì)算，以滿足質(zhì)量要求，相應(yīng)在質(zhì)量要求得到滿足的前提下，建筑結(jié)構(gòu)的安全性也就得到了保障。

2.3重視實(shí)際環(huán)境條件

實(shí)際環(huán)境對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)安全性的影響是毋庸置疑的，因此在建筑結(jié)構(gòu)安全性設(shè)計(jì)當(dāng)中，必須以實(shí)際環(huán)境條件為基礎(chǔ)來進(jìn)行設(shè)計(jì)。為了能夠準(zhǔn)確了解實(shí)際環(huán)境條件，在實(shí)際工作開展之前，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行地質(zhì)勘察、測繪工作，由此了解地形地貌、水文等地理信息，之后依照這些信息，在設(shè)計(jì)工作當(dāng)中要盡可能保障建筑結(jié)構(gòu)與實(shí)際條件下相匹配，同時(shí)對(duì)于一些不利于建筑質(zhì)量的條件表現(xiàn)，要盡可能的處理改善，如果無法處理要盡量避讓，由此即可保障建筑結(jié)構(gòu)的安全性。

3、其他建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全性保障建議

實(shí)際上要提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全性，除了上述幾項(xiàng)針對(duì)以往缺陷進(jìn)行改善的方法以外，還有很多優(yōu)化方法，例如建模軟件應(yīng)用等。早期的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作多依靠人工繪制平面圖紙來進(jìn)行設(shè)計(jì)，這種設(shè)計(jì)方式被稱為二維設(shè)計(jì)方法，在這種方法條件下，設(shè)計(jì)人員必須把建筑結(jié)構(gòu)的每個(gè)截面會(huì)指出來，并且標(biāo)識(shí)出結(jié)構(gòu)的參數(shù)，例如厚度、應(yīng)力值等，由此才能判斷建筑結(jié)構(gòu)的安全性，而這種方法在現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)愈發(fā)復(fù)雜的前提下，會(huì)導(dǎo)致設(shè)計(jì)工作過于繁瑣、設(shè)計(jì)人員要處理的信息、計(jì)算的內(nèi)容數(shù)量十分龐大，所以很容易出現(xiàn)工作失誤，對(duì)此間接影響了建筑結(jié)構(gòu)的安全性。那么為了對(duì)此現(xiàn)象進(jìn)行改善，在現(xiàn)代技術(shù)背景下，有學(xué)者在計(jì)算機(jī)軟件基礎(chǔ)上，提出了一種三維建模軟件，該軟件只需要將所有相關(guān)數(shù)據(jù)輸入到系統(tǒng)內(nèi)，就可以得到可以依照比例縮放、精度極高的仿真立體模型，該模型可以將直觀將所有結(jié)構(gòu)信息展示，通過簡單的對(duì)比方法即可判斷當(dāng)前設(shè)計(jì)的安全性如何，同時(shí)此項(xiàng)技術(shù)還具有自動(dòng)計(jì)算功能，當(dāng)設(shè)計(jì)人員對(duì)結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整時(shí)，技術(shù)系統(tǒng)會(huì)依照相應(yīng)計(jì)算邏輯來得出調(diào)整部位對(duì)其他部位的影響，所以此項(xiàng)技術(shù)具有極高的便捷性，可以改善二維設(shè)計(jì)方法的缺陷。此外，為了保障建模軟件應(yīng)用有效，要保障輸入的數(shù)據(jù)必須準(zhǔn)確，否則得到模型會(huì)與實(shí)際環(huán)境存在較大誤差，導(dǎo)致設(shè)計(jì)工作受到誤導(dǎo)[2]。

結(jié)語：

本文主要對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如何提高建筑安全性的問題進(jìn)行了分析，通過分析得到結(jié)論：當(dāng)前建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作當(dāng)中，因?yàn)椴糠忠蛩氐挠绊?，其中存在很多缺陷問題，不利于結(jié)構(gòu)安全性，因此有必要進(jìn)行改善;圍繞分析得到的問題，本文提出了相應(yīng)的改進(jìn)方法，實(shí)現(xiàn)了提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全性的目的;從側(cè)面角度，提出了其他建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全性保障建議，即采用計(jì)算機(jī)軟件來保障設(shè)計(jì)工作穩(wěn)定性。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊再軍.試論如何在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中提高建筑的安全性[J].建材與裝飾，2015（45）：134-135.

[2]孫文杰.論如何在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中提高建筑的安全性[J].科技風(fēng)，2014（1）：136-137.

作者簡介：

趙偉，性別：男，出生年月：1963年2月，民族：漢，籍貫：宿州，目前職稱：高工，學(xué)歷：本科，主要研究方向： 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)基本理論及應(yīng)用。