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建筑結(jié)構(gòu)安全水平的合理設(shè)置初探

時間:2024-08-25 18:33:21 建筑學(xué)畢業(yè)論文 我要投稿
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建筑結(jié)構(gòu)安全水平的合理設(shè)置初探

  建筑結(jié)構(gòu)是指在建筑物(包括構(gòu)筑物)中,由建筑材料做成用來承受各種荷載或者作用,以起骨架作用的空間受力體系。建筑結(jié)構(gòu)因所用的建筑材料不同,可分為混凝土結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、輕型鋼結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)和組合結(jié)構(gòu)等。

  摘要:隨著我國建筑行業(yè)的不斷發(fā)展,建筑技術(shù)也得到了空前的發(fā)展和進(jìn)步,因此提高建筑結(jié)構(gòu)安全水平已經(jīng)成為建設(shè)現(xiàn)代建筑的一種必然趨勢,對建筑結(jié)構(gòu)安全水平進(jìn)行合理設(shè)置不僅是在關(guān)心人民居住環(huán)境的安全,更是體現(xiàn)了現(xiàn)代化建筑的進(jìn)程。本文先是從建筑結(jié)構(gòu)的風(fēng)險決策理論和準(zhǔn)則方面入手,后又從目標(biāo)可靠度方面對建筑結(jié)構(gòu)安全水平進(jìn)行了詳談。

  關(guān)鍵詞:建筑結(jié)構(gòu);合理設(shè)置;安全水平

  一、前言

  建筑結(jié)構(gòu)的安全水平是衡量一個結(jié)構(gòu)的重要質(zhì)量指標(biāo),是國際結(jié)構(gòu)可靠性討論的熱門話題,更是一個至今沒有取得一致見解的問題。實(shí)際上,一個國家的建筑結(jié)構(gòu)安全水平的設(shè)置于本國的工程實(shí)踐和現(xiàn)有的規(guī)范水平息息相關(guān)。眾所周知,由于一些歷史性的原因,我國的建筑結(jié)構(gòu)安全水平仍處于較低水平,新中國建立以來功能是出現(xiàn)了下滑的趨勢,與我國飛速上升的國民經(jīng)濟(jì)水平形成了巨大的反差。面對建筑結(jié)構(gòu)安全水平上存在的問題和風(fēng)險時,我國往往把研究的重點(diǎn)放在正常使用階段,而忽略了出現(xiàn)較高風(fēng)險率的老化階段和建造階段。如果想要降低建造的成本,就需要降低用鋼量,這樣做的結(jié)果不僅會給施工帶來很大的難度,還會使結(jié)構(gòu)的耐久性變差,無形之中增加了維修加固的費(fèi)用。

  二、建筑結(jié)構(gòu)的風(fēng)險決策理論及準(zhǔn)則

  目前,建筑工程結(jié)構(gòu)的風(fēng)險決策原則主要表現(xiàn)在兩個方面:第一,建筑的經(jīng)濟(jì)消耗降到最低;第二,建筑的經(jīng)濟(jì)效益達(dá)到最大化。為了使建筑工程的經(jīng)濟(jì)消耗情況降到最低,應(yīng)該做到從正常使用、平均風(fēng)險率建造、老化這三個階段來減少結(jié)構(gòu)消耗。近年來,大多把消耗最低的經(jīng)濟(jì)成本作為確定建筑結(jié)構(gòu)安全水平的原則。最高級的建筑結(jié)構(gòu)安全水平的決策模型是按照建設(shè)時間軸的設(shè)定來展開的,必須要考慮到一下幾個方面的問題:首先,要考慮的是建筑結(jié)構(gòu)的性能會不會隨著時間的推移,使得在建筑維修方面帶來不可避免的問題。在此階段如果不進(jìn)行維修或者維修工作沒有做到全面,很有可能是建筑結(jié)構(gòu)在有效使用年限內(nèi)因維修不當(dāng)而造成巨大損失,進(jìn)而增大建筑設(shè)計(jì)的總費(fèi)用;此外,如果進(jìn)行過度維修就有可能造成建筑結(jié)構(gòu)維修費(fèi)用過大,也會增加建筑結(jié)構(gòu)的總費(fèi)用,從而導(dǎo)致建筑維修過程中出現(xiàn)不科學(xué)、不經(jīng)濟(jì)的情況。所以,建筑結(jié)構(gòu)安全水平的風(fēng)險決策理論必須要合理,以最優(yōu)的維修策略作為基礎(chǔ),確定建筑結(jié)構(gòu)最合理的安全水平。

  自從改革開放以來,我國的經(jīng)濟(jì)水平得到了飛速的發(fā)展,然而我國建筑安全水平卻出現(xiàn)了明顯的下降趨勢,與我國高速發(fā)展的經(jīng)濟(jì)形成了鮮明的反差。歸根結(jié)底在于,我國建筑結(jié)構(gòu)安全水平的設(shè)置存在不合理的地方,以往那種只考慮建筑結(jié)構(gòu)正常使用時的安全水平已經(jīng)滿足不了現(xiàn)在的需要,更不能對建筑結(jié)構(gòu)的整體安全水平作出全面的評估。

  三、建議的目標(biāo)可靠度

  3.1目標(biāo)可靠度的確定原則

  近年來,我國建筑結(jié)構(gòu)安全水平要不要提高已經(jīng)不再是爭論的焦點(diǎn),而建筑結(jié)構(gòu)安全設(shè)置提高的幅度已經(jīng)變成了現(xiàn)在所爭論的焦點(diǎn)。幾乎是所有的國家在保證其正常發(fā)展的基礎(chǔ)上,在建筑結(jié)構(gòu)安全水平設(shè)置上都是根據(jù)本國的建筑工程實(shí)施情況來進(jìn)行逐漸提高的。自從新中國成立以來,已經(jīng)有了半個多世紀(jì)的建筑工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),雖然整體安全水平還是讓處于較低的水平,但是從整體看來,建筑結(jié)構(gòu)安全水平的發(fā)展情況還是比較令人滿意的。由于在一定范圍內(nèi),建筑結(jié)構(gòu)在最佳狀態(tài)下的安全水平?jīng)]有經(jīng)濟(jì)總消耗反應(yīng)敏感,因此就需要相關(guān)工作人員對如何合理提高安全水平這一問題進(jìn)行研究和探索。

  從風(fēng)險這一角度看來,相對經(jīng)濟(jì)消耗來講結(jié)構(gòu)的安全水平反應(yīng)不敏感,并且不同的安全設(shè)置水平對應(yīng)的風(fēng)險大小也不是一樣的。如果出現(xiàn)同樣的經(jīng)濟(jì)損失的情況下,結(jié)構(gòu)失效的概率越大,所帶來風(fēng)險的概率就越高。同理,如果建筑結(jié)構(gòu)失效的概率保持不變,那么經(jīng)濟(jì)損失的概率增加,相應(yīng)額風(fēng)險的概率也會增加。隨著人民的需要和國家的發(fā)展,必須降低人民所要承受的風(fēng)險,至少要保證現(xiàn)在國家和人民所承受的風(fēng)險一定不要比建國初期人們所承擔(dān)的風(fēng)險要高。這是最低的底線,也是確定目標(biāo)可靠度的最低取值和最低原則。

  3.2目標(biāo)可靠度的經(jīng)濟(jì)原理

  如果要使不一樣的技術(shù)方案在相同的基礎(chǔ)之上進(jìn)行評價和比較,就需要存在相同的可比原理。在評價某一具體方案時,可按照相同的可比原理對各種技術(shù)方案進(jìn)行調(diào)整,使各方案之間出現(xiàn)可比性,然后再進(jìn)行技術(shù)方案的選擇和評價。本文為了使不同時期的建筑結(jié)構(gòu)風(fēng)險水平可以進(jìn)行相互比較,因此考慮使用可比原理,建筑結(jié)構(gòu)損失取為其保護(hù)的財產(chǎn)價值和建筑結(jié)構(gòu)本身的價值,即對不同時期的國民生產(chǎn)總值分別進(jìn)行宏觀分析,從而反映出服務(wù)生產(chǎn)和貨物生產(chǎn)的規(guī)模和變化。

  3.3目標(biāo)的可靠度

  現(xiàn)在,國家規(guī)定相關(guān)人員的思路應(yīng)該是將安全水平在原有的基礎(chǔ)之上做了進(jìn)一步提高,這樣做不僅可行度較高,還是一個尊重工程實(shí)踐、符合國際慣例的合理思路。但是我們應(yīng)該看到要想大幅度提高建筑結(jié)構(gòu)的安全水平就應(yīng)該在現(xiàn)有基礎(chǔ)之上進(jìn)行科學(xué)、合理的設(shè)置。雖然現(xiàn)在我國建筑結(jié)構(gòu)的安全水平已經(jīng)有所提高,但是提高的幅度還是不夠,也就是說,按照現(xiàn)有的建筑結(jié)構(gòu)安全水平設(shè)置的標(biāo)準(zhǔn),鋼筋混凝土的抗彎結(jié)構(gòu)比建國初期抗彎破壞所存在的風(fēng)險還要高,因此需要把建筑結(jié)構(gòu)抗彎失效的概率在現(xiàn)有的基礎(chǔ)之上再降低一個層次。對于現(xiàn)有的國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平來說,套用校準(zhǔn)方法得來的指標(biāo)數(shù)據(jù)還沒有能很好的適應(yīng)現(xiàn)行的規(guī)范,仍然處于取值偏低的狀態(tài),還有待于提高。二級決策模型、風(fēng)險決策準(zhǔn)則、目標(biāo)可靠度的最低準(zhǔn)則以及計(jì)算原則,可以進(jìn)行擴(kuò)大,比如:擴(kuò)大到鋼筋混凝土構(gòu)件以外的其他構(gòu)件,按照這種辦法對現(xiàn)有的建筑結(jié)構(gòu)安全水平的合理設(shè)置提出成套的完整的修改意見。

  四、總結(jié)

  隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展速度不斷提高,人類對建筑結(jié)構(gòu)安全水平的要求也變得越來越高。眾所周知,建筑結(jié)構(gòu)的安全水平應(yīng)該盡快追上經(jīng)濟(jì)的發(fā)展水平,任何一個國家的建筑結(jié)構(gòu)安全水平設(shè)置都要充分考慮到工程實(shí)踐的影響,不斷的根據(jù)現(xiàn)實(shí)生活中建筑結(jié)構(gòu)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行改善和提高。雖然在長期的探索實(shí)踐中,我國的建筑結(jié)構(gòu)安全水平在合理設(shè)置方面取得了顯著的成效,但是與國外那些發(fā)達(dá)的國家相比較,我國建筑結(jié)構(gòu)安全水平設(shè)置在質(zhì)量、技術(shù)、監(jiān)管等方面仍然存在著許許多多的不足之處。因此,我國仍需要加大對建筑結(jié)構(gòu)安全水平合理設(shè)置的力度,提高建筑結(jié)構(gòu)和建筑工程的建設(shè)質(zhì)量不僅是城市化發(fā)展所面臨的重要問題,還是發(fā)展城市化建設(shè)的方向。

  參考文獻(xiàn):

  [1]周朝.建筑結(jié)構(gòu)安全水平的合理設(shè)置.《中華民居》.2012年7期

  [2]高永生.基于4D技術(shù)的施工期建筑結(jié)構(gòu)安全分析研究.《城市建設(shè)理論研究(電子版)》.2012年13期

  [3]卿凱泉.家庭裝修對建筑結(jié)構(gòu)安全的影響.《西江月》.2013年20期

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