结构设计中提高结构安全性的思路分析

朱杰斌

广东省重工建筑设计院有限公司 广东 广州 510630

结构的安全性是结构设计中最为重要的一部分，结构安全性的提升可以在一定程度上提高建筑的稳定性，同时增加项目的实际使用体验，同时也能够降低结构建设和使用过程中的风险，起到提升建筑项目核心竞争力的作用。所以，结构安全性是建筑行业非常重视的一个环节，希望在结构设计中逐步提高其结构安全性，以此提高建筑的品质，推动建筑企业更稳定的发展。

1 结构设计安全性的功能要求

1.1 承受施工和使用期间的功能要求

近年来，建筑行业飞速发展，随之带来的是建筑行业内的超高速结构建设的节奏。为了确保结构的安全性能，就需要从结构设计的角度出发，考虑结构建设时所需要承受的施工压力和节奏，将结构的安全性能与后期项目的使用相结合，有利于在结构设计中保障结构建筑后期使用的安全性。同时，在结构的安全性方面，要根据建筑的不同施工方式和使用性能进行细致化设计。不同的施工方式、不同的结构使用，都会直接影响到结构设计的诸多方面。比如，建筑结构采用混凝土浇筑的方式进行施工，在结构设计中，就要考虑混凝土材质的自重以及支撑梁、板面等不同的承载力，从而保障建筑结构的稳定性。从结构建筑的使用功能来说，建设高层住宅楼结构时，必须在结构设计中添加消防登高面。按照消防标准以及住宅楼的建设居住密度进行总面积的设计，从建筑结构后期的使用安全角度出发，对建筑结构进行安全性设计，提高其结构的安全性能。

1.2 保持良好的使用性能

建筑结构建设的最终目的是投入正常的生产使用，而确保建筑结构正常使用的前提就是保证建筑结构的安全性能和良好的使用性能。根据实际的调查显示，建筑结构在保持其正常使用时，对机构本身对压力会有一定的提升，比如，在对建筑内部进行装修时，局部的材料堆积、墙体的敲砸、打孔等，都是对原有的建筑结构的破坏。但此类行为是建筑结构功能的正常使用，所以，为了确保在建筑结构发挥其实际的使用性能时结构安全得以保障，就一定要综合考虑到建筑结构投入使用后到不可控因素。从建筑结构本身的使用性能来说，要确保在进行结构设计时，确保建筑结构在使用过程中，其结构表现出稳定的安全性能。举例来说，建筑结构投入使用后，因在装修时敲毁承重墙，导致建筑存在倾倒、墙体结构开裂、以及建筑结构沉陷的风险，会直接影响到建筑结构本身的使用性能。所以，在结构设计的时候，首要任务就是综合考虑建筑结构的使用环境以及性能，通过结构设计对存在隐患的问题进行提前的规避，从而提升结构的安全性。

1.3 具有一定的抗灾性

从结构的安全性角度考虑，在结构设计时需要将抗震抗灾因素融入设计当中。通过结构设计来优化结构的安全性能，使其具有一定的抗震抗灾性，确保建筑结构在遇到偶发灾害时，仍能保证其结构的安全性能。为了确保建筑结构的使用安全，需要根据结构类型以及地理位置进行相应安全设防设计。在结构设计中，考虑建筑结构所处区域易发的地质灾害等能够影响到结构安全的因素，对此进行安全设防水平的评定，从而根据这一水平进行结构设计的优化、建材的选择等。比如，在进行地震频发区域的结构设计时，需要考虑到建筑结构的抗震性。根据之一问题，通常会在建筑结构设计中采用抗震架构，在中高层建筑中，多使用剪力墙结构，有效提高墙板的承载力度，延长结构的坍塌速度，为人们争取更多的逃生时间。在结构设计中着重考虑结构的抗震抗灾的安全性能，在提高结构安全性上占据重要地位。加强结构的抗震性设计，切实保障建筑结构使用的安全，减少因自然灾害造成的结构坍塌等事故的发生，从而提高结构的安全性[1]。

2 结构设计中常见的安全隐患

2.1 安全把控无明确标准

通常的结构设计中，缺乏对安全性能的明确标注。结构设计不仅仅是对建筑构造的组成，也是对结构建设标准的要求。以往的结构设计中，存在有结构设计规范设计值较低的情况，在整体的建筑结构设计中存在安全规范不足以及其他缺陷。针对结构设计而言，没有明确的安全标准标注，会大大降低结构设计的权威性，对建筑结构施工对约束力较差，直接影响到建筑结构施工的质量。举例来说，我国的结构设计中，由于缺乏对结构设计安全标准的把控，导致我国建筑结构，使用年限大大降低。出现了建筑结构投入使用后，短年间出现开裂等结构质量问题。

2.2 建材使用不合理

在建筑飞速发展的大环境下，人们关注的往往是建筑结构的经济效益和实用效益。因此在这个过程中很容易出现偷工减料的问题。在结构设计中，对建设材料的选择是根据设计原理进行斟酌，而真正的建材使用，需要投入到建设本身中，才能发现其中的问题。在以往的结构设计中，缺乏设计人员与施工人员的协调沟通，导致结构搭建的材料设计并不符合实际的施工要求，这其中不仅仅会造成结构安全隐患，还会增加一定的经济成本，影响整体项目的经济效益。结构设计中，可能缺乏对实际施工环境因素的考虑，选材考虑的是零负载情况下的品质保障，容易忽视负载情况。在结构设计中不能只考虑设计数据，忽视性能数据，这样会直接影响建设材料的选择，从而影响到建筑结构的安全性能。不合理的建材选择，影响整体结构的稳定性、抗压性、抗风险性，致使结构的安全性能无法得到保障。所以在建材方面的选择上一定要慎重，需要由专人采购，并由正规的厂家提供材料并出具合格证书及材料的检验报告等。

2.3 安全监管不到位

在我国的结构设计上，存在有安全监管不到位的问题。结构设计只针对于结构本身的建设，对于建设过程中的安全监管问题涉及极少。关于结构设计中的安全监管，能够在施工过程中，对整体建筑结构的安全质量进行把控，从而减少安全事故的出现。在结构设计部门，缺乏对结构的安全监管意识，并且在真正的建筑结构施工过程中，缺乏对建筑结构设计的安全监管。加上在结构建设过程中，施工人员缺乏安全建设意识、管理人员缺乏监管意识，导致结构的安全性没有保障。再加上结构设计中，对设计方案的安全监管不到位，很容易导致设计图纸存在安全缺陷，容易导致在结构建设过程中，无法依据设计图纸进行安全质量监管。以11·23金华开发区发生的较大坍塌事故为例，事故分析表示，该工程在结构设计图纸上出现了重大错误，相关安全监管不到位，导致错误图纸进入施工阶段，再加上施工图纸的审查工作缺失，直接导致了这次安全事故，造成了6人死亡、6人受伤、经济损失高达1097.55万元。这类安全事故就是在结构设计阶段的安全监管审查不到位造成的，直接影响到项目的安全性。可见设计图纸的重要性，直接关系着建筑的质量，也关乎着施工人员的人身安全，必须引起相关人员的高度重视。

2.4 结构设计缺乏抗灾性

近年来，我国地震灾害发生频次较多，针对建筑结构的稳定性来说，部分建筑结构缺乏对灾害的承载能力，对建筑结构的安全性造成一定的影响。我国近年发生的大大小小的地震，对人民的生命安全和财产安全都造成了一定的损失，而损失的直接来源就是建筑结构坍塌，造成人员伤亡以及财产损失，归根结底是建筑结构设计的抗震性能的缺乏。在结构设计中，缺乏对自然灾害的防范意识，不够重视建筑结构的抗震性和抗灾性，导致结构设计方案中，关于灾害防治方面的设计缺失。再加上建筑后期的使用过程中，存在对建筑结构的破坏，就会直接影响到建筑结构在灾害环境下的安全保障性能。以2008年汶川地震为例，当时的坍塌建筑多为砖混结构，由于该地区处于地震活跃带，应该在建筑结构设计中合理地使用构造柱和圈梁，以增强建筑结构的抗震性，有效抵御地震侵害。在当地的灾后重建设计中，就采用了抗震结构设计，优化当地建筑结构的抗震性，从而提高建筑结构安全性能。所以建筑设计中不仅要考虑正常因素，也要考虑自然因素的影响，以免因自然灾害而造成对建筑物的破坏，给人们带来巨大的经济损失[2]。

2.5 设计人员的资质和能力缺乏重视

在现阶段的结构设计行业中，由于市场体量较大，对相关技术人员极度缺乏，且部分建筑结构设计公司规模较小，能力有限，导致从业人员中，出现资质缺乏，能力缺乏等不同情况。在高速发展的阶段，人们执着于追求高效工程，为了节省时间，某些设计机构不考虑工作人员的实际水平，未经培训上岗，直接导致结构设计的质量大幅下降，甚至出现安全纰漏。并且，现阶段的结构设计过度依赖于计算机算法，没有对现场结构进行细致的考察，简单的通过计算机运算得出的结构数据，并不能支撑实际的结构建设工作。设计者没有相应资质、简单应对工作、缺乏安全监管审查等问题的累加，直接导致结构的安全性大打折扣。所以一定要严格要求相关人员持证上岗，其次要有实地测量、核算的能力，同时也要加大对安全监管力度，最大化保证建筑结构的安全性。

3 提高结构设计安全性的措施

3.1 提高结构设计的安全建设思想

为了确保结构设计的安全性，需要从设计人员角度出发。提高结构设计人员的安全建设思想，加强对结构中的安全性能设计。从设计人员的安全理论知识的掌握情况，以及设计人员的相关设计资质等多角度进行提升，营造良好安全结构设计氛围。并且在此基础上，增加结构设计的安全性培训，为设计人员提供切实可行的设计思路。提高安全建设思想不仅仅是对理念的传播灌输，更多的是对专业技能的培训。近几年，我国出现过由于私搭乱建等问题导致的建筑结构坍塌的事故，对此，结构设计人员需要增强在设计中对此行为的预防工作。在建筑的设计中增强结构的耐性和强度，外立面设计上减少私搭乱建的可行空间，从而减少因此类问题导致的安全事故。

3.2 保障结构设计中材料质量

建筑结构的安全性与建筑结构的材料质量有很大的关系，结构设计中关于材料质量的把控极为重要。为了保障建筑结构的安全性能，必须杜绝不达标的建筑材料投入使用。在结构设计过程中，需要严格把控建筑材料的采买，根据结构实际情况，对建筑结构的安全性进行测量评估，依据实际数据进行结构设计，从而选择适合的建筑材料。通常情况下，结构建设的周期较长，所需要的建设材料可能会出现期间补买的情况，在结构设计中，需要将此类情况提前纳入思考，预留一定的量的备用建材，保证同批次材料的质量相同。如果避免不了此类情况，需在结构设计中，提前规划单采质量检测环节，以确保后期采买的建设材料质量有所保证。通过建设材料的质量把控，提高结构设计的安全性，从而保障建筑结构的质量与安全。

3.3 强化设计工作者的专业技能

近年来，随着科学技术的不断进步，关于建筑结构设计的方式也随之发展。为了提高建筑结构设计的水平，需要强化对建筑结构设计工作者的专业技能，使其紧跟时代潮流，进行科技化、现代化的发展。以往的结构设计中，缺乏科学性和技术性，都在对专业技术人员的技能提升中得到改善。使用建模技术，对整体的建筑结构进行计算和分析，同时为后续结构设计提供精确的数据支持。再通过计算机软件的使用，对结构进行分析、绘制，举例来说，将结构轴网和构件导入软件，通过软件功能实现构件替换，结构建模，从而达到科学标准的结构设计图纸。通过对设计工作者专业技能的提升，增强结构设计的科学性和安全性，从而进一步提升建筑结构的稳定性。

3.4 加强设计中各环节的沟通

结构设计需要考虑的是整个建筑结构的全局使用，不仅仅是一个部分的结构内容。所以，结构设计的全部流程需要涉及到许多项目环节和部门，这就说明结构设计不是依靠一人力量就能完成的项目。结构设计需要加强各个环节直接的沟通与调节，从多角度出发考虑结构的安全性，将每一环节串联起来，避免对某一环节的遗漏，造成结构上的安全隐患。在结构设计中，建立良好的沟通机制，有利于提高结构设计的效率和质量，将每一个环节存在的安全问题进行细化解决，从而能够提升结构设计的安全性。强调全流程的沟通管理机制，对整个结构设计方案逐环节进行动态管理，避免每个环节中的安全结构的失误，最终达到提升结构安全性的作用[3]。

3.5 优化结构体系选择安全设计形式

首先，在进行结构设计前，需要加强对建筑结构的地质勘查，进一步分析结构环境，规避不利因素，利用有利条件进行结构设计，从而降低建筑结构的安全隐患，保障结构设计的质量。其次，在对建筑结构进行设计时，考虑结构设计的布局，虽然结构设计的外观上要考虑到消费者的喜好和需求，但为了确保建筑结构的安全性，必须保障建筑结构内部布局稳定。从安全角度出发，对结构设计进行合理的规划和布局，既要满足消费者需求，又要确保建筑结构设计的安全性，从而使结构设计能够顺利地经过审查，投入生产，为结构设计的日后使用效果奠定基础。在优化建筑结构设计时，必须将安全设计放在首位，从而在确保安全结构的基础上，完成建筑结构的其他功能实现[4]。

4 结束语

综上所述，虽然人们对建筑结构的要求随时代发展而提升，但对于建筑结构的本质需求仍是安全性。现阶段，我国的结构设计中，关于安全性的重视程度仍不够强，但近年来安全事故频发，直接警醒了众人，对结构安全的重视。所以，为了保护人民生命安全及财产安全，一定要提高建筑结构的安全性设计，提高安全设计意识，引进先进设计技术，从而促进整体结构设计行业的安全性得以提升，优化整体建筑结构行业的设计氛围。