谈建筑结构设计可靠度的影响因素

 【摘要】建筑结构可靠度指的是结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的概率。我们可以用P1进行表示，反之建筑结构若不能完成预定功能，将这一概率称之为失效概率，用P2进行表示，因此可以得出P1+P2=1。因为现在很难得出实际随机变量的参数和推断结构可靠度概率分布模型，因此在实际应用中直接应用积分法对P2开展计算也未必可以得出需要的计算精度。因此就那些大规模的建筑工程结构设计而言，积分方法较不适用。基于此，本文将着重分析探讨建筑结构设计可靠度的影响因素与比较，以期能为以后的实际工作起到一定的借鉴作用。

【关键词】建筑结构；设计；可靠度

1.建筑结构设计可靠度的影响因素

1.1建筑结构设计的荷载变化水平的参数分布

一般情况下不同的建筑结构有着不同的荷载设定的基本要求，所以针对不同的建筑结构，荷载变化的能力与水平也会影响着建筑结构设计的可靠度。在建筑结构的分布参数与荷载能力共同作用的影响下，影响建筑结构设计可靠度的主要因素就是可变荷载能力的作用影响，荷载水平的可变表现在两个方面，分别为在自然环境作用下的结构荷载水平，以及建筑楼面的结构活荷载水平，自然环境下的建筑结构荷载有着风、雪等在自然影响下的荷载，而建筑楼面的结构活荷载主要是根据设计基准期内最大荷载概率分布的某个分位值来确定的标准值进行结构设计。与此同时，各类建筑结构的设计使用年限也不一致，应按《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-2001的规定取用，相应的荷载设计值及耐久性措施均应依据设计使用年限确定。改变用途和使用环境（如超载使用、结构开洞、改变使用功能、使用环境恶化等）的情况均会影响其安全及使用年限。任何对结构的改变（无论是在建结构或既有结构）均须经设计许可或技术鉴定，以保证结构在设计使用年限内的安全和使用功能。

1.2建筑结构的抗力衰减

建筑结构设计的可靠度会在环境荷载变化的情况下受到一定的影响，例如在环境的作用下，一些建筑材料会发生很大的老化或者是腐蚀，就会导致建筑结构的可靠度受到很大的影响，使得建筑结构的抵抗能力下降，一些建筑结构的构件在使用的过程中，受到环境与时间的变化，结构构件的功能与抵抗能力就会下降，所以在进行建筑结构设计的时候，我们要找到抗力衰退与衰减的平均分布函数，从而找到客观的变化规律，研究如何提高建筑结构设计的可靠性。在建筑结构设计的时候，考虑到整体结构与材料的抗力衰减就能够根据变化的规律提前进行预测计算，这样就可以找到有效的方法提高建筑结构的稳定性与可靠性。

1.3最不利的荷载效应组合

我国建筑结构的可靠指标通常是按《工程结构可靠性统一标准》GB50153-2008的规定，根据所考虑的设计状况，选用不用的组合；对持久和短暂设计状况，应采用基本组合，对偶然设计状况，应采用偶然组合。在承载能力极限状态的基本组合中，《建筑结构荷载规范》GB50009-2012给出了和两种荷载效应组合设计值的表达式，是保证在各种可能出现的荷载组合情况下，通过设计都能使结构维持在相同的可靠度水平上。必须注意，规范给出的表达式都是以荷载与荷载效应有线性关系为前提，当涉及非线性问题时，应根据问题性质或按有关设计规范的规定采用其他不同的方法。当设计使用年限与设计基准期不同时，采用调整系数γL对可变荷载的标准值进行调整；可变荷载是一个随机过程，其标准值是指在结构设计基准期内可能出现的最大值，由设计基准期最大荷载概率分布的某个分位值来确定。

2.建筑结构设计可靠度对比分析

2.1建筑结构设计规范的对比分析

在通常状况下，我们所说的可靠度即为在充分确保建筑结构各项功能可以正常运行的前提下，要充分保障人们的生命财产安全不受侵犯。不仅如此，结构可靠度设计还必须要充分确保项目获得的建筑结构要有能够被修复的巨大功能。随着我国建筑行业的飞速发展，而且也开始逐渐进入到国际市场当中。与此同时，我国对可靠度理论的研究也逐渐深入，通过对我国与国外可靠度相关理论的对比研究可知，我国目前建筑结构设计规范可靠度低于欧美等发达国家。

2.2政策方针合理性比较分析

当前，随着生产和科学实验的发展，结构设计方法也在不断地被更新和完善。我国颁布的《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068规定采用以近似概率理论为基础的极限状态设计法，是制定各类建筑结构设计规范的准则。不仅如此，我国在结构设计规范标准设计方面也充分符合技术上的合理性，而且也在方针政策方面具有较强的合理性与科学性。这样就可以更好地符合我国的经济发展状况。总而言之，我国对建筑结构设计可靠度的相关理论研究越来越深入，对其的应用也日益广泛，然而很多因素都会影响到建筑结构设计的可靠度。因此，为了能够有效地确保建筑结构的安全性与可靠性，那么就必须要对影响因素展开深入的分析，并且进行对比研究，以此来有效地确保建筑结构设计的安全、可行性，保证建筑结构的质量，进而有效地推动我国建筑行业未来的良好发展。

3.提高建筑结构设计可靠度的方法

3.1提高建筑钢筋混凝土结构可靠度

在进行建筑结构设计时，要考虑到建筑使用的寿命与期限，还要考虑到建筑结构的具体使用功能与重要性需求等，而采用钢筋混凝土结构体系时，是将建筑结构的可靠度提升到耐久度方面，将影响建筑结构使用年限的因素进行预先分析，不同的环境状况下会导致建筑结构有不同情况的使用耐久性缺陷，而这些问题会导致整体的建筑结构在使用过程中受到荷载变化影响，在进行建筑结构设计时，要将全部的因素综合分析，从而完善建筑结构设计的可靠度标准。

3.2建筑结构设计可靠度在不同环境下的设计原则

不同使用环境的结构可靠度不同，我们也可以根据这些情况制定有效的标准，从而提高建筑结构可靠度制定的指标，在设计建筑结构时，要提前对建筑使用期间的老化与衰减进行预计，然后进行定量的指标分析，以提高建筑结构设计的可靠度。

3.3根据不同情况加大建筑结构可靠度与耐久性的参数设计方法

建筑结构主要是采用钢筋混凝土结构构件，这些结构构件在具体使用期间的耐久性参数不同，不仅仅有在建筑施工期间的可靠性参数，还有在使用期间的耐久性参数，这些参数设计方法就是根据不同的给定条件，从而提高建筑结构设计可靠度。建筑结构在使用过程中还是受到环境的作用而受到腐蚀与锈蚀，这样就会导致建筑的耐久性缩减，我们在进行建筑结构设计时，要充分考虑到环境的影响作用以及时间带来的指标变化，从而优化设计，提高建筑结构设计的可靠度，提高建筑使用的寿命与年限。总而言之，作为我国国民经济支柱性产业之一，建筑行业发展水平和结构设计水平的高低对我国市场经济的发展以及制度的建设具有十分巨大的影响。建筑结构的可靠与否，不仅会对建筑物自身质量的高低产生直接的影响，还关系到人们的生命财产安全，因此，要想促进我国建筑行业进一步发展，对影响建筑结构设计可靠度的因素进行细致分析是十分必要的。这就要求我们在以后的实际工作中必须对其实现进一步研究探讨。

参考文献

[1]GB50153-2008,工程结构可靠性统一标准[S].

[2]GB50068-2001,建筑结构可靠度设计统一标准[S].

[3]GB50068-2001,建筑结构荷载规范[S].

[4]周瑜.建筑结构设计可靠度的影响因素与比较研究[J].江西建材，2015，08:62+67.

[5]赵爽奇.建筑结构设计可靠度的影响因素与比较研究[J].知识经济，2014，03:90.