摘要：結構是整個建筑主體的重要基礎，對建筑物的使用安全性和使用期限至關重要。在結構設計中應始終堅持安全優(yōu)先原則，結合建筑功能性質和要求，設計出完善合理的結構方案，滿足基本的安全要求。文章通過分析當前結構設計中存在的安全問題，對其相應的安全設計措施進行闡述。
關鍵詞：建筑結構設計；建筑安全性；安全措施
建筑行業(yè)規(guī)模不斷擴大之下，建筑結構設計日漸復雜，再加上城市土地資源有限，使得建筑整體都向著高層與超高層發(fā)展，所以就給建筑的承受力提出了更加嚴格的要求。如果其結構設計不合理，內(nèi)部應力計算不精準，就極易導致建筑內(nèi)部產(chǎn)生裂縫，甚至還會引起塌陷等問題，造成嚴重的安全事故。
1結構設計原則
（1）剛柔并濟。對于建筑結構而言，如果強度過高，則會給其正常的變形能力帶來影響，這樣在產(chǎn)生巨大破壞力的過程中就會導致建筑被損壞。但如果強度過低，則無法有效保證整體的穩(wěn)定性，變形過大，使建筑傾覆倒塌。所以在設計時一定要遵循基本的剛柔并濟原則。（2）多道防線。要設計出安全系數(shù)高的結構體系就必須通過多道防線實現(xiàn)，以確保在出現(xiàn)不可避免的災害時，如地震、火災等，也可以通過其進行層層防護。但絕不能將安全性完全放在某一單個構建性能上，比如在建筑當中多支墻要比單片墻的抗壓能力強很多。（3）主次分明。在實際設計過程中，整個結構體系完全是由各種不同的構件組合在一起協(xié)同工作的，這些構件性能組合成整個建筑物的性能。但每個構件在結構體系中的作用都是不同的，因此這就需要遵循主次分明的原則，比如常見的強剪弱彎、強柱弱梁、強節(jié)點弱構件等。強剪弱彎是指梁、柱和剪力墻底部的斜截面所承受的力要大于實際的承受力。由于彎曲破壞屬于延性破壞，所以會提前有所征兆，如裂縫等；剪切破壞則是脆性破壞，沒有征兆。因此這就需要確保構件在產(chǎn)生彎曲之前不受到剪切破壞。強柱弱梁是指柱端的承載力超過了梁端的實際承載力。如果受到外力影響，梁先屈服會使整體結構產(chǎn)生一定內(nèi)力重分布，由此強化結構耗能能力和極限層間位移，整體抗震性強[1]。如果柱先屈服，則會使結構成為幾何可變體系，進而發(fā)生倒塌的問題。
2存在的安全問題
2.1抗震性能較弱�，F(xiàn)階段我國部分建筑其抗震性能達不到相關要求，建筑抗震設計的相關規(guī)范中明確表示，要確保小震（概率超過63%）不壞，中震（概率超過10%）可修，大震（概率超過2%）不倒。然而在當前的情況中，有些企業(yè)只單純把對抗震性的調研和分析作為一種任務去落實，當其抗震級別滿足相應的行業(yè)指標之后就不會再繼續(xù)對其進行研究，并未將抗震性能的完善和設計當作設計安全性的主要保證[2-3]。此外，我國不同地區(qū)和不同性質的建筑對于抗震級別的要求也存在一定差異，但部分設計者有時會忽略這一點，導致設計出來的抗震級別和實際要求之間存在一定出入。2.2材料把控不科學。在實際設計中，鋼材品質對于結構安全性有著直接影響，但實際上這方面還存在一些問題，例如鋼材品質、偷工減料等問題。（1）有些企業(yè)為了達到節(jié)省建設成本的目的，減少鋼材的應用，進而使其結構的各項功能都無法滿足規(guī)定的具體要求，從而使結構安全性受到影響。（2）各類建筑的配筋問題。我國相關規(guī)范中對各種建筑的配筋問題進行了規(guī)定，但有些設計者在工作過程中并未根據(jù)相應的抗震等級以及建筑用途等情況設計配筋率，導致結構產(chǎn)生了一些潛在隱患[5-6]，進而影響整個結構的安全性。2.3人為因素影響。影響結構安全性的重要主觀因素就是人為因素，在設計中易受到結構設計者思想理念和工作經(jīng)驗等方面的限制。實際開展工作時，某些經(jīng)驗較為豐富的設計者通常都會將自己的主觀想法加入設計中，沒有深入考查現(xiàn)場，進而導致最終的設計方案和實際情況之間相互脫節(jié)，導致實際落實中必須不斷更改，這不但威脅到了結構本身的安全性，還延長了施工期限，增加了成本投入。此外，有些設計者由于缺乏經(jīng)驗，在設計中過于偏重理論內(nèi)容，導致最終設計方案和實際施工存在偏差，結構安全性受到了一定影響。還有些人員盲目追求外表的美觀性，未能重視安全性，埋下了一定安全隱患。2.4過于強調功能性。當前很多設計人員在工作過程中往往會參照整個城市規(guī)劃對建筑的功能進行初步定位。雖然這種設計方式和城市的規(guī)劃綱要求相符，也能夠滿足其區(qū)域內(nèi)的功能需求，但建筑自身的功能越強則會使公共消防和逃生通道被擠壓，由此造成隱患。同時，我國當前對于住房需求量較大，因此各大城市都開始修建高層與超高層建筑，雖然在一定程度上可以幫助居民解決住房難的問題，但這類建筑一旦產(chǎn)生安全問題，居民逃生基本無法實現(xiàn)。雖然在設計當中也給出了相關的安全措施，但由于部分居住者自身的管理能力較弱，所以這些安全措施是否可以順利實現(xiàn)也是一項重大難題。
3提升安全性的具體措施
3.1落實概念準備工作。概念準備就是將設計者的經(jīng)驗以及建筑的安全隱患作為基本依據(jù)，明確本次設計的基本理念和原則，同時深入了解和感知設計的安全性。在相應的條件和設計要求下，應通過結構整合系統(tǒng)和系統(tǒng)力學特征的分析對其設計總系統(tǒng)和分系統(tǒng)進行研究和構思，始終站在保證安全性的角度上對設計方案和細節(jié)進行優(yōu)化[4]。對于已經(jīng)總結好的設計方案，還可以通過建筑的基本性能要求選擇出最適合的設計方案，如豎向結構方案、水平分系統(tǒng)方案、核算模型等，同時把設計方案當成一個系統(tǒng)整體，以此給方案的優(yōu)化和安全性的強化夯實概念基礎，確保工程能夠順利開展。3.2優(yōu)化設計模型。在對結構模型進行完善和修改的時候通常應從這幾個方面著手：首先，變量選取。在開展工作的過程中應重點考慮相關參數(shù)，以此為后續(xù)設計和編程等工作的推進奠定基礎，并確保及時找到與實際需求相符合的資源及數(shù)據(jù)。其次，函數(shù)確定。設計過程中選擇的函數(shù)必須要將建筑結構本身的尺寸和配筋率等全部結合，由此實現(xiàn)成本投入最小化。最后，立足于當前建筑的基本施工條件，根據(jù)相應的作業(yè)方案，深入分析其中存在的各項問題，有效衡量作業(yè)條件。如果要最大程度提升結構穩(wěn)定性，還要重點考慮其基本的受力程度、穩(wěn)定程度、裂縫限度等。不同建筑對于使用年限有一定要求，為了使其應用年限有所延長，在設計時還要全方位優(yōu)化各階段的設計方案，嚴格把控各個環(huán)節(jié)，同時根據(jù)具體情況修改和完善其設計方案，最終有效延長工程的使用期限。3.3優(yōu)化抗震設計。良好的抗震設計在保證建筑安全方面有著關鍵作用，因此相關人員就必須完全掌握相應的抗震設計原理，同時依照具體的設計原則開展工作。例如，在對施工場地選擇過程中，設計者要勘察建設場地的環(huán)境和地質情況，避免把建筑設計在對抗震性不利的地方。為了保證良好的抗震效果，建筑的布局還必須保持基本的合理性，同時做出相應的計算簡圖，明確地震作用的傳遞線路，標明抗震設防能力和抗震承載力等[6-7]。一般比較簡單的或者對稱性的建筑其抗震效果往往較為優(yōu)異。3.4遵循國家的標準規(guī)范。我國相關工程管理規(guī)范中明確表示了結構需要承受的荷載標準值，同時規(guī)定了材料強度系數(shù)和荷載分項系數(shù)是保證建筑構件安全的關鍵因素。在這之中材料的強度系數(shù)就是縮小構件材料強度的標準值，設計人員必須要通過材料的強度系數(shù)對構件要承受的荷載力進行計算。荷載分項系數(shù)就是放大荷載的標準值，它能夠計算出荷載在構件之中產(chǎn)生的作用。在規(guī)定的標準荷載之下，這兩個都展現(xiàn)出了對構件安全度的作用，因此在設計的過程中必須要嚴格根據(jù)該標準進行，由此降低安全隱患的產(chǎn)生的概率[8]。3.5提升設計方案合理性。設計方案的合理性會直接影響到建筑安全，因此設計者在選擇材料、構件銜接方式和橫截面積等內(nèi)容時必須重點考慮其具體的安全性。由于該項設計工作本身是一種極具創(chuàng)造性的過程，同時是一個從零到完整的過程，因此還要著重考慮整個結構的基礎系統(tǒng)、豎向系統(tǒng)及分系統(tǒng)是否存在安全隱患，比如設計當中是否有多余的內(nèi)容、整體傳力的形式是否完全清楚、整個過程是否遵循相關標準，以及某些工程問題是否會使整個工程被破壞甚至坍塌等[9]。為了從根本上提升結構安全性，必須要先提升合理性，并全方位把握設計方案和結構，通過行業(yè)規(guī)定及計算模型，將其結構設計中的參數(shù)確定出來，同時在確定方案前還要實現(xiàn)全方位的分析與思考。
4結語
建筑結構設計是一項極具系統(tǒng)性的重要工作，為了保證基本的安全性，設計者必須具備扎實的理論基礎，根據(jù)建設場地的實際情況和國家的相關規(guī)定進行設計。具體實踐時先做好前期規(guī)劃，之后再進行建筑模型優(yōu)化，有效落實安全工作，從而最大程度提升建筑的安全性，給廣大住戶提供優(yōu)質的環(huán)境，實現(xiàn)整個領域的健康發(fā)展。
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