浅议高层民用建筑结构设计安全度

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【摘要】影响高层民用建筑物的因素有：设计、施工、使用方法、使用年限、遭受不同自然灾害等。所以许多建筑物的安全性有待评定，特别是一些已完工或正在建设中的高层民用建筑物由于各种因素的影响已产生了不同程度的损伤，为此必须进行建筑物安全性鉴定。本文分析了高层民用建筑结构设计安全度的现状，并提出了相关理论。

【关键词】高层民用；建筑结构设计；安全度；现状 ；理论

中图分类号： TU2 文献标识码： A 文章编号：

高层民用建筑结构设计安全度的现状

当前的建筑物安全事故，与结构设计可靠度无关。如20世纪50年代的结构设计方法，与现在近似，当时所用的混凝土强度很低，施工手段也很落后，混凝土用人工搅拌，没有振捣器，而当时施工发生安全事故的较少。现在的安全事故与结构设计安全度没有连带关系。

我国建筑设计规范中的构造规定尚属恰当。安全规范与国际市场无直接联系，要根据国家政策而定。从实践表现看，我国规范中的构造规定，并非都比别国低。我国规范对于梁受压钢筋的配筋率有明确规定且数值与美国基本相等，并非”无此规定”，至于受拉钢筋的最小配筋率，有设计经验的人都知道，在一般梁板构件中，此值并不起作用，有影响的是在类似基础厚板一类构件中。这种构件中，我国规范与国外规范相比，在某些情况下配筋更多，因此也不能一概而论，说我国的构造配筋比国外如何的少。

不容忽视设计中的浪费现象。当前建筑结构设计存在的问题中，有一个方面不容忽视，是设计中的浪费现象。我们有不少钢筋混凝土高层建筑的用钢量，已超过国外同等高度钢结构的用钢量，其不合理可见一斑!现在这种关于建筑结构设计安全度的讨论，是正常的，我担心会不会引起误导，使一些设计人员误以为按我国规范进行设计会造成不安全，以致盲目加大构件截面，增加用钢量。造成不必要的浪费。这种可能性。是不能不防的。

二、关于高层民用建筑可靠度设计理论

高层民用建筑可靠度理论是分析结构安全性的一种有效手段。我国已颁布统一标准，要求结构设计规范按可靠度理论设计。70年代的我国混凝土结构、木结构和钢结构设计规范分别采用不同的设计方法体系，在安全度的表达形式上互不相同，给设计或教学都造成不便，50年代用可靠度理论率先加以统一。但是，对规范采用可靠度理论，以及这一理论能否将各种结构的安全度都统一在同一体系中，观点如下：

1、我国规范采用了先进的可靠度理论，用失效概率度量结构的可靠性，通过将抗力和作用效应相互独立，将随机过程化为随机变量并以经验为校准点，成功地将这一理论用于建筑结构设计规范中，这是我国规范先进性的一种表现。工程设计采用可靠度理论为国际标准组织(ISO)所提倡，在国际上是大势所趋；多次国际安全度会议也倾向于采纳ISO提出的在设计规范中采用可靠度理论的原则。可靠度理论一样重视经验，可靠度取值用校准法确定。

可靠度理论是分析和度量结构安全性的一种先进手段，但在应用上还有其局限性，理论本身也有一些方面未能突破，比如结构可靠度分析的三个约束条件：将抗力与作用效应分离，将随机过程变为随机变量，以及将截面承载力的安全指标B作为结构的可靠指标，随着认识的发展都值得质疑。用概率可靠度理论需要进行大量数据统计，但不论荷载统计或抗力统计都还存在一些问题，规范安全度还需考虑将来可能出现的荷载变化。概率可靠度理论会有意或无意地简化、忽略本应考虑但又无法用这一理论处理的因素，如一定程度的人为失误以及社会。经济因素等。可靠度理论强调三个正常，即正常设计。正常施工和正常使用，但正常和不正常有时不易界定：匆忙地将可靠度理论推广于各种规范，会带来一些不必要麻烦，比如地基基础规范中，地基承载力强度的设计值竞比标准值还高，抗震设计规范中不得不引入调整系数。又如地下结构的荷载与其作用效应高度辆合，其不确定性远大于荷载本身的不确定性、结构构件尺寸的不确定性。以及材料强度不确定性的总和，而前者又难以估计，这时勉强采用可靠度设计往往徒有形式而无实效。

关于高层民用建筑物安全性鉴定工作的几点思考

1、高层民用建筑物安全性规范要根据国家政策而定。有人以为，低安全度有损于我国建筑业的国际形象。有损于国际形象的事情有，但不是结构设计安全度问题。低安全度一是施工质量低劣，二是结构设计浪费大。一个国家的规范，不仅仅是技术性的，还有很强的政策性，许多方面，是一个国家经济条件的直接反映。因此．我国规范的材料用量，当然应该比发达国家低，也即安全度应该低一些。至于抗震规范，更与政策密切相关。我国虽是多地震国家，但同一个地区发生大震的几率一般不很频繁。近年四川省发生过几次较强地震，凡是按规范正常设计、正常施工的工程，都经受住了考验。现在这种关于建筑结构设计安全度的讨论是正常的，但笔者担心这会不会引起误导，使一些设计人员误以为按我国规范进行设计会造成不安全，以致盲目加大构件截面，增加用钢量，造成不必要的浪费。这种可能性，是不能不防的。

2、加强质量引导观念，树立“百年大厦，质量为本”的安全思想，加强与施工单位的沟通，杜绝因设计缺陷造成安全事故的同时，减少施工承担单位的失误和失职。质量观念淡薄的典型反应就是施工方的偷工减料。这绝偷工减料的施工方要么是实力较差，要么是目光短浅，要么是因为第一次涉足地产开发因没有长期打算而产堂 捞一把就走”的心态，为了降低成本，就在施工中偷工减料。这些问题的存在极易导致建筑物日后大规模的不均匀沉降。这种沉降在交付使用初期无法看出裂纹，外表与一般合格建筑并无异样，实际上在一、二年后，建筑物开始产生裂缝，容易产生安全问题。

3、增强防震抗震观念，把抗震要求列人结构设计安全的首位。建筑设计中对于防震、抗震的要求是极其明确的，其意义不仅仅在于应对地震所造成的灾害，也在于对其他振动如外力冲击(如爆炸、撞击等)、共振等极易形成的伤害。四川菜桥因一队整齐列队行进的队伍发生共振而引发大桥垮塌就是由于具中一个极具典型性的案例。这虽然是个案，但也说明了设计安全度问题的考虑在设计之中就应该更好地体现。

4、建筑结构设计与施工过程均要始终贯穿建筑物安全意识和施工安全意识，认真执行国家标准与规范，防微杜渐。提高企业领导对建筑安全生产的认识。坚决落实行安全生产“一票否决制”，将企业职员的政绩和安全生产与企业资质、安全资质、项目经理资质相挂钩。提高企业相关负责人对安全工作的重视，使领导者将安全工作真正摆到重要的议事日程上加大对安全事故有关责任者的处罚力度，同时，对优秀企业及相关职员做出精神及物质奖励。切实树立起“安全第一”的观念，做到行动上时时处处重视安全生产。

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