建筑结构设计中可靠性影响因素及策略分析

建筑结构设计中可靠性影响因素及策略分析

程立平

惠州市隆生房地产有限公司  广东  惠州  516000

摘要：近年来，随着建筑工程的快速发展，人们对于建筑安全性和建筑可靠性的要求也越来越高。建筑结构设计是建筑设计阶段的关键环节，在设计过程中要充分考虑建筑结构稳定性的影响因素，以保障建筑工程满足使用寿命和使用功能需求。本文结合建筑结构设计可靠性的基本原则分析建筑结构设计的影响因素，探讨相应的对策。

关键词：建筑结构设计；可靠性分析；影响因素；

建筑结构设计的目的是通过设计结构满足规范及使用功能的要求。包括建筑结构的适用性、耐久性、安全性在内，统称为建筑结构设计可靠性。通常建筑结构设计可靠性的数值与建筑结构整体使用安全性和寿命呈正比，即可靠性数值越高使用寿命越长，安全性越高。建筑结构设计过程中，设计人员对于建筑结构设计可靠性要有充分的认识，必须严格按照国家相关设计规范进行设计，保证建筑结构的整体可靠性符合标准要求。

一、建筑结构设计可靠性的定义和基本原则

1.1建筑结构设计可靠性的定义

在一定的时间内建筑结构在保持稳定性和安全性的前提下建筑功能可以正常实现，称之为建筑结构设计的可靠性。建筑结构设计的可靠性通常是一种量化指标，可靠性指标越高代表建筑施工安全性越高，使用寿命越长久。

1.2 建筑结构设计可靠性的基本原则

建筑结构设计可靠性的分析主要是为了保障建筑结构设计的整体质量，确保建筑结构设计能够满足结构整体的安全和使用需求。通常建筑结构设计过程中应遵循以下原则；

1.2.1结构设计的主次原则

结构设计过程中要根据结构特点分清主次关系，明确建筑结构的承载支点及受力传递的主要方式。从而确保设计过程中更加科学合理。并且结构设计要充分考虑建筑整体的外部环境，在建筑外部受到损伤或破坏时结构中各个构件也需要发挥相应作用，有效降低损失。通常结构中重力载荷的传递主要路径是由建筑主体中的层板至建筑结构次梁传递至建筑主梁，在通过竖向的构件柱和构件墙传递到建筑基础。外部环境载荷如地震或大风所产生的水平剪力主要有剪刀墙和剪刀柱承受[1]。在建筑结构设计规范中设计原则分为强剪弱弯和强柱弱梁两种。强剪弱弯是为确保建筑结构构件在受到剪切力之前不会产生破坏，强柱弱弯是切了确保在结构的梁损坏前柱子不会出现破坏。建筑结构设计过程中要充分考虑结构特点，确保构件设计的主次关系。

1.2.1建筑结构刚柔度的设计基本原则

建筑结构设计过程中要充分考虑建筑架构的刚柔度，确保结构刚柔度满足建筑需求。若建筑结构设计的过于柔和，那么在外部作用力侵袭过程中会出现较大的变形情况，以至于建筑相关构件开裂影响安全和使用性。若设计的建筑构件刚性过大那么，在外部作用力侵袭时会因为没有相应的变形余量和柔和度导致建筑物瞬间损毁。同时建筑物刚性过高也会增加相应的建设成本，不利于成本控制。

二、影响建筑结构设计可靠性的主要因素

2.1建筑结构目标可靠指标产生的影响

建筑结构设计人员在进行结构设计过程中要对建筑结构所使用的的各类材料以及施工环境特点进行充分的分析考量，结合项目环境地理特点综合确定目标可靠性影响指标，根据指标结果进行科学合理的设计。目标可靠性指标是建筑结构设计可靠性的主要影响因素。设计人员在建筑结构的设计过程中需要对目标可靠性指标充分参考，在保证建筑工程整体质量和安全性的前提下，提高降低工程成本，提升项目价值。建筑结构目标可靠性指标不得过低也不易过高，过高时候说明项工程质量指标较高但是成本支出较大，存在一定的资源浪费。目标可靠性指标过低时，项目工程的质量不能得以保障，也严重威胁着工程安全性和可靠性。

2.2建筑结构变化载荷的影响

建筑的结构载荷因素也是影响建筑结构设计可靠性的主要影响因素之一。通常情况下，建筑物结构承载的载荷越高其使用年限和周期就会越短。变化载荷是指建筑物在符合使用承载范围的情况下，承载部分变化性的载荷[2]。相关研究表明，变化载荷在建筑结构设计可靠性分析中属于重要的影响因素之一。因此在建筑结构设计人员要充分分析建筑施工过程中存在的可变载荷的数值，并且要根据建筑使用特点进行分析预判，得出变化载荷的基本数值，同时要结合建筑施工地点的地理和自然环境条件，分析建筑结构承受载荷的最大值。尽量避免可变载荷对建筑结构安全性的影响。

2.3结构施工质量产生的影响

建设过程中的施工质量是结构设计可靠性影响的主要因素。由于施工过程中施工现场不确定性因素较多，也会涉及到各个方面，包括施工工艺、施工材料、施工人员技术水平等都会对质量产生影响，也会影响到建筑结构设计的可靠性。设计过程中要充分考虑现场施工的实际情况，明确结构施工工艺和标准，制定相应的控制指标保证满足设计需求，提高设计可靠性。

三、加强建筑结构设计的可靠性的对策分析

    建筑工程中结构设计属于最为重要的基础部分。建筑整体的安全性和质量程度的好坏首先来自于结构设计的可靠程度。设计人员在设计过程中必须严格审核勘察资料和项目施工特点，科学合理的选取设计方案，保证设计质量确保工程整体的安全性和可靠性。

3.1确保建筑结构相关参数数值的精准性

建筑工程材料是工程整体质量的基础，建筑结构通常采用钢筋混凝土结构或钢结构材料。所以在设计阶段要明确建筑材料的性能和特性，施工过程中严格按照设计要求进行采供和施工，同时设计人员也要充分考虑施工地点材料应用方面的问题包括材料运输和采购等[3]。同时项目建设过程中各项数据参数对于工程质量有着重要意义，测绘或资料收集过程中要确保数据的真实性和可靠性。同时由于施工过程中涉及范围较为广泛相关的影响因素也较多，因此在设计时要明确施工参数的选定标准和范围，保证建筑结构的施工质量，提高安全性和稳定性。

3.2遵循国家标准，符合设计规范

建筑设计过程中要严格按照设计规范要求进行合理设计，结构设计要满足国家强制性规定要求。同时要根据建筑的实际特点分析，应用规范的可行性，若规范中并不明确或无相关要求，必须满足结构使用时限要求。对于不符合设计规范的项目设计或施工应及时进行制止和反馈，避免不合格建筑应用于社会。

3.3 建筑结构设计的可靠性检测

建筑结构设计可靠性主要是针对设计的一种评价，结构设计可靠性可以反映出建筑建成后的质量和安全性能。对于建筑结构可靠性的检验主要有两个方面，一个是分析建筑结构整体的可靠性，另外是测量建筑结构整体可靠性[4]。在可靠性分析检测时要结合相关的可靠性影响因素，综合对建筑可靠性进行分析并制定相应的方案和措施，进一步提升建筑整体稳定性提升项目价值。

3.4提高创新意识加强新技术应用

   要加强结构设计人员的创新意识，结合社会发展应用新型的科学技术提高设计可靠性，通过建模分析和仿真模拟的方式提高设计创新能力。

四、结束语

随着建筑行业的不断发展，对于建筑工程整体的可靠性和安全性有了更高要求，建筑结构的可靠性分析也成了业内人士关注和研究的重点。设计人员要充分考虑结构设计的影响因素明确设计目标，规避一些对结构可靠性具有影响的因素，减少建筑的隐患。同时设计人员要加强结构设计可行性分析，确保结构设计科学合理并且保证结构设计符合规范标准，同时提高建筑整体的安全性和可靠性，为建筑长久稳定奠定基础。

参考文献：

[1]曾宪伟.建筑工程中钢结构设计的稳定性原则及设计探讨[J].中国建筑金属结构.2022(01):102-103. 

[2]靳曰森,杨蕾.建筑结构设计可靠度的影响因素与比较分析[J].智能城市,2021,7( 16):19 － 20.

[3]陈媛,余秀丽,冯琼芳.建筑结构设计可靠度的影响因素与比较研究［J］.建材与装饰，2018(38):106.

[4]孙楷程.建筑结构设计可靠度影响因素与比较分析[J].科学技术创新，2019( 18):115-116.

[5]肖彦杰，张洵安，薛荣刚 . 一种大型复杂建筑结构抗震可靠性分析方法[J].西北工业大学学报，2021，39( 01) : 55 － 61.