高层民用建筑结构设计安全度的思考

尹政雯

（重庆市建筑科学研究院，重庆 400015）

1 高层民用建筑可靠度设计理论

1.1 在我国的建筑结构的设计规范中，我们采用了先进的可靠度理论，采用失效概率来描述建筑结构的可靠性，将作用效应与抗力相互的独立开来，同时用随机标量来描述整个随机过程，以实际经验为校准点，在建筑结构设计规范中广泛的应用了这一理论。在国际标准组织中大力推广和应用工程设计中的可靠度理论，在所召开过的多次国际安全度会议上，也建议在设计规范中采用可靠度理论原则。

1.2 可靠度理论作为衡量高层民用建筑结构设计安全性的重要手段，其也是存在着一些缺陷的，作为效应与抗力的分离、用随机变量替代随机过程以及将截面承载力的安全指标B作为结构的可靠指标是影响结构可靠度的三个约束条件，而在科学技术快速发展的背景下，它们的确定性也受到了一些质疑。可靠度理论强调正常设计、施工、使用。

1.3 与传统可靠度设计方法相比，分项多安全系数这种设计方法更加灵活，且适应性更强，借助于可靠度理论共同分析安全系数，并且选择合理的系数值。因此，应不断改进和完善可靠度理论应用在建筑结构设计规范中的问题，同时在现有的可靠度设计规范中应考虑到更多的风险因素。采取可靠度理论时应坚持实事求是的原则，不应过分的追求和强调统一。

2 高层民用建筑结构设计安全度现状

我国建筑市场中虽然也会出现安全事故，但我们应知道出现的安全事故与结构设计可靠度并没有太大关联。例如在上个世纪五十年代建筑行业所采用的结构设计方法，其与现阶段我们所采用的方法并无太大差异，但是从材料性能上来看，当时所采用的混凝土显然强度更低，且施工中所采用的技术方法也较为落后，没有振捣器等设备，只能人工的去搅拌混凝土，但是也没有经常出现安全事故，可见，其与建筑结构设计的安全度是没有过多的关系的。另外，在我国建筑市场的各类设计规范中，与构造相关的各类规定是较为合理的，制定安全规范时应充分的考虑到国家的实际政策，其无国际市场是没有直接的联系的。在我国的规范中，最低标准就是使用钢量，并且在实际的设计工作几乎都会予以提高，因此，用我们国家的最低值与别的国家相比是不合理的，并且以此也无法判断出工程中材料的实际使用量。在不考虑地震的情况下，规范中规定柱子的最小含钢量为0.4%，而对于高层建筑来说是必须要考虑抗震的，那么柱子的最小含钢量应在1%左右。设计单位进行高层民用建筑的结构设计工作时，其往往会采用更大的用钢量，可见，我们国家的实际用钢量也是不小的。

3 保证高层民用建筑结构设计安全度的对策

3.1 制定建筑物的安全规范时应充分的考虑到国家的各项政策

一个国家的安全性规范是这个国家经济条件的直接反映，其既是技术性的，同时更有很强的政策性，与发达的国家相比，我国安全度可以低一些。对于抗震规范，其与国家实际政策更是密切相连，所谓的抗震政策实际上就是指这个国家愿意为他的人们在抗震方面投入多少保险，因此，国家有钱，那么其投入就会更多，相反投入就会少些。处于不同地理位置的国家，其地震的情况也是存在较大差异的，有的国家几年就会发生一次地震，而有的国家几十年都没有发生一次地震，从这一角度来说我国所采用的抗震设计规范还是有着较高的安全度的，如果设计人员盲目的提高建筑物的安全度，那么势必就会增加用钢量，从而加大建筑结构的构件截面，这样就会产生大量的浪费。

3.2 多角度提升建筑结构设计的安全度。首先，我们应采用较为经济合理的结构方案，同时做好结构分析与构建和连接的设计工作，为充分保证结构的安全性，那么就应按照规范选择合理的可靠指标或是安全系数。而安全度实际上就是指我们所选择的可靠指标或是安全系数，其主要是用来衡量结构截面的强度的，有很多因素都会影响到结构的安全性，而安全度则是其中的最重要的一个方面，在实际的设计工作中，设计人员应满足相应规范对结构强度计算上的安全度需要，同时更要考虑到结构材料、结构耐久性、结构体系、结构维护以及设计、施工到最后竣工使用每一个环节中可能出现的问题和错误，从而最大限度的保证结构的安全性。高层民用建筑结构的安全性会受到很多因素的影响，如防倒塌能力差、结构整体承载能力差、保护层厚度过小、混凝土强度等级偏低、受力路线不准确、结构的延性不足、构件截面过薄以及钢筋直径过小等等。在实际的生活中，我们经常会见到有些建筑项目在远未达到使用寿命时，其耐久性和安全性就出现了问题，因此，要想充分的保证高层民用建筑结构设计的安全度，我们就必须从材料、构造等多方面采取科学并且具有针对性的设计措施，同时对施工单位应提出较高的要求。

3.3 高层民用建筑安全性设计规范的管理。通常情况下，在对高层民用建筑进行安全性的结构设计工作时，主要有推荐性和强制性的两种体制，而发达国家几乎都是采用推荐性的体制的，结构工程的形式是复杂多变的，所以设计人员必须具备丰富的理论知识和实践经验，从而能够形成敏锐的判断力。而队伍我国这样一个仍处于发展中的国家来说，还是在采用强制性的体制，设计人员必须遵循相应的法律法规，否则出现了事故则应由设计人员负责。采用强制性规范对于激发设计人员的创造性是十分不利的，同时也无法适应实际设计活动中可能要出现的一些突发性问题，因此，所制定的规范必须具备较强的适应性和准确性，同时政府机构应做好对规范的管理工作。在日后的管理工作中，政府机构应主要期起到批准和监督的作用，同时应联合各种学会和协会共同来管理安全性规范，同时所编制和管理的规范应能够更好的适应我国的社会主义市场经济体制。

结语

通过以上的论述，高层民用建筑结构设计的安全度问题是一个复杂的系统工程，并且其要受到众多因素的影响，而这就对高层民用建筑的安全性评定工作提出了更大的难度。我们应积极的分析高层民用建筑在安全方面所存在的问题，采取有效的改善措施，从而充分的保证高层民用建筑的安全性。

[1]赵剑.浅析高层民用建筑结构设计的要点常见问题[J].中国新技术新产品，2013.