1目前建筑结构设计的安全性现状

1.1构造规定

结构设计的构造要求是为了弥补强度计算的不足，其中很多是用来保证结构有必需的延性，因而往往与配筋量相联系。低用钢量是我国结构设计标准的特色，这从表1可看出。我国GB50010-2010规范规定柱子压筋最小配筋率为中柱0.5%，角柱0.6%，如果以中柱0.5%，角柱0.6%的配筋率用于C60级混凝土设计成钢筋混凝土柱，则钢筋对柱承载力的贡献为中柱5%，角柱6%，这种柱子的性能更象是素混凝土柱。以总体来看，我国的规范中对梁拉筋以及柱压筋的最小配筋率都要比国外的差。国外对于梁的压筋一般都是有最小配筋率的要求，但是我国却没有此规定。荷载的设计值与荷载标准值及荷载分项系数有关。各国设计规范中的荷载标准值在统计时考虑的宽严程度大不一样。恒载的标准值相差不大，而活载就有很大差异。表2是我国设计混凝土楼盖时采用的活载标准值与美国规范的对比。从总体上来看，美国楼层的活载标准值要比我国的大很多。而我国因受到历史条件的限制，在确定荷载标准值时总是力求节约，以符合最低要求为出发点。荷载的差异不仅反映在标准值上，更重要的还体现在恒载和活载组合后的荷载分项系数上。以恒载标准值G和活载标准值Q组合后的荷载设计值为例：恒载G的分项系数我国约低20%，活载约低巧15%—20%，从而设计钢筋混凝土楼层时，荷载设计值平均比英、美等国低80%左右。活载约低巧15%～20%，从而设计钢筋混凝土楼层时，荷载设计值平均比英、美等国低80%左右。

1.2材料强度的设计值与标准值

材料强度的设计值等于材料强度标准值除以材料分项系数。材料强度标准值是统计确定的，各国多取95%保证率的强度作为标准值。看起来没有差别，但各国对混凝土现场强度检验的标准不一样，国外的比我国严格，所以材料强度标准值的实际保证率，我国依然偏低。此外，我国设计规范规定的材料分项系数又比国外低(表4)，因而同样的材料，我国规定的材料强度设计值要比英美的高。综上所述，我国的混凝土结构设计规范所取荷载值要比国外的低，材料的强度值比国外高，估计结构承载与所用计算公式的安全裕度也比国外的低，甚至有时会偏于不安全，并且对于结构的构造规定也要比国外的要求低很多。这也就表明了，在所涉及到结构安全度环节中，几乎是没有可比别人更偏安全的。

2关于建筑结构的抗震设计标准

我国的现行抗震的设防标准比较低，中震相当规定设计基准期内，超越10%概率的地震烈度。据所颁布的地震烈度表，可知烈度为7时，地震水平的加速度的参考值为125cm/s2，而8时为250cm/s2，并且在建筑抗震的设计标准中又会分别的将其降低到100与200cm/s2。此外，建筑结构的抗震设计除设防烈度比较低以外，具体的抗震计算方法以及构造规定的安全裕度也比不上国外，在配筋率、轴压比和梁柱承载力的匹配等一系列的保证抗震延性的要求，也是远不如国外的严格。我国有很多从事设计与研究的工程技术人员常常习惯于去挖掘建筑结构的潜力，却不习惯去提高建筑结构的质量。在本来已经较低的设防烈度下，还要从不同角度千方百计深挖潜力，结果安全储备是愈挖愈低。日本在二战后几次提高结构抗震设计标准。图1是1995年阪神地震后某一小区不同年代房屋的损害情况。从中可见，1982年后修建的房屋即使在最严重的震区也没有倒塌和严重破坏的，确实在保障生命安全上取得了重大成就；可是造成的经济损失巨大，从保护投资的角度衡量，设防标准依然不足。图1阪神地震中房屋损害比较现在的震设防标准应与投资相适应，设防标准应由业主来确定。随着社会财富的增长，结构失效带来的损失愈来愈大，加之结构造价在整个投资中的比例下降，因而有人主张结构在设防烈度下应该采用弹性设计。在目前情况下，将“小震不坏”的抗震原则改为“中震不坏”，可能对国家、对震区人民都更有利。

3提高建筑结构设计的安全性的措施

3.1提高建筑结构设计人员对抗震性能的重视

建筑结构设计是一个系统性、综合性较强的全面性的工作，需要拥有扎实的理论知识、灵活创新的思维、严肃认真的态度和高度的责任心的设计人员完成。设计人员做到精益求精，重视建筑结构设计中每一个基本构件的设计，并且做到对整个建筑都了如指掌。对设计规范和章程，特别是《建筑抗震设计规范》的含义要做到深刻理解，密切配合建筑工程，在设计工作中做到事无巨细，善于反思和总结工作经验，为以后的工作积累经验。

3.2提高带转换层建筑结构的安全性

提高带转换层建筑结构的安全性一般主要注意一下几点：I.尽量避免高位转换，转换层位于3层以上时，层间位移角和剪力的分配及其传力途径发生突变，容易形成薄弱层，对抗震很不利。而对于部分的框支剪力墙高层的建筑结构而言，它的转换层的位置，7度区不应大于第5层；8度区不允许超过3层。如果转换层的位置有超过上述规定的，要进行专门的研究并且采取相应的有效措施，6度时其层数可以进行适当增加；底部带的转换层框架—核心筒结构以及其外筒是密柱框架的筒中筒结构，它的转换层位置则可以进行适当的增加。II.转换层配筋的构造要合理，梁上下部的纵向钢筋最小配筋率，在非抗震设计时应不小于0.3%；而在抗震设计时，特一、一以及二级不应小于0.6%、0.50%和0.40%；受拉框支梁支座上部的纵向钢筋至少要有50%是沿梁全长贯通的，其下部纵向钢筋必须全部直通到柱内；沿梁高配置的间距不可以大于200mm，其直径不可以小于16mm的腰筋。若框支梁上部墙体，开有门洞或者梁上托柱的时候，该部位框支梁箍筋必须要加密配置，箍筋直径和间距以及配箍率要按规范进行采用，当其洞口靠近框支梁端部并且梁的受剪承载力不能达到要求时，要采取框支梁加腋和增大框支墙洞口连度等措施等进行处理。

3.3严格按照国家的标准规范进行设计

随着我国建筑行业的飞速发展，建筑结构设计越来越受到人们的重视，与此同时国家出台了大量的有关于建筑结构设计标准规范的法律法规，促进建筑业的统一协调发展。相关的工程管理规范中明确规定，结构需要承受的荷载标准值及规定的材料强度系数与荷载分项系数是建筑构件安全水准的重要因素。这些都是与建筑构件的安全性紧密相连的，其中，材料的强度系数指的是缩小建筑构件材料强度的标准值，设计师一定要用材料的强度系数去计算并确定建筑构件所要承受的荷载力。荷载的分项系数指的是放大荷载的标准值，用它来计算和确定荷载在构件中所产生的作用。一般在规定的标准荷载作用下，两者都体现出了对于结构构件的安全度，在设计过程中也体现出了一定的可靠指标和名义失效率。这两种系数越大也就意味着建筑构件的安全性越高。所以，建筑师在设计的过程中一定要严格按照。

4结束语

建筑结构设计的安全性是非常重要，设计者在设计过程中，必须严格遵守相关的国家规定，针对具体的工程以施工的特点，去综合考虑建筑结构的承载力和耐久性等方面的因素，以此来保证建筑物结构的安全可靠以及经济美观。

作者：刘胜单位：广西南宁