建筑結構安全水平的合理設置初探

　　建筑結構是指在建筑物(包括構筑物)中，由建筑材料做成用來(lái)承受各種荷載或者作用，以起骨架作用的空間受力體系。建筑結構因所用的建筑材料不同，可分為混凝土結構、砌體結構、鋼結構、輕型鋼結構、木結構和組合結構等。

　　摘要：隨著(zhù)我國建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，建筑技術(shù)也得到了空前的發(fā)展和進(jìn)步，因此提高建筑結構安全水平已經(jīng)成為建設現代建筑的一種必然趨勢，對建筑結構安全水平進(jìn)行合理設置不僅是在關(guān)心人民居住環(huán)境的安全，更是體現了現代化建筑的進(jìn)程。本文先是從建筑結構的風(fēng)險決策理論和準則方面入手，后又從目標可靠度方面對建筑結構安全水平進(jìn)行了詳談。

　　關(guān)鍵詞：建筑結構;合理設置;安全水平

　　一、前言

　　建筑結構的安全水平是衡量一個(gè)結構的重要質(zhì)量指標，是國際結構可靠性討論的熱門(mén)話(huà)題，更是一個(gè)至今沒(méi)有取得一致見(jiàn)解的問(wèn)題。實(shí)際上，一個(gè)國家的建筑結構安全水平的設置于本國的工程實(shí)踐和現有的規范水平息息相關(guān)。眾所周知，由于一些歷史性的原因，我國的建筑結構安全水平仍處于較低水平，新中國建立以來(lái)功能是出現了下滑的趨勢，與我國飛速上升的國民經(jīng)濟水平形成了巨大的反差。面對建筑結構安全水平上存在的問(wèn)題和風(fēng)險時(shí)，我國往往把研究的重點(diǎn)放在正常使用階段，而忽略了出現較高風(fēng)險率的老化階段和建造階段。如果想要降低建造的成本，就需要降低用鋼量，這樣做的結果不僅會(huì )給施工帶來(lái)很大的難度，還會(huì )使結構的耐久性變差，無(wú)形之中增加了維修加固的費用。

　　二、建筑結構的風(fēng)險決策理論及準則

　　目前，建筑工程結構的風(fēng)險決策原則主要表現在兩個(gè)方面：第一，建筑的經(jīng)濟消耗降到最低;第二，建筑的經(jīng)濟效益達到最大化。為了使建筑工程的經(jīng)濟消耗情況降到最低，應該做到從正常使用、平均風(fēng)險率建造、老化這三個(gè)階段來(lái)減少結構消耗。近年來(lái)，大多把消耗最低的經(jīng)濟成本作為確定建筑結構安全水平的原則。最高級的建筑結構安全水平的決策模型是按照建設時(shí)間軸的設定來(lái)展開(kāi)的，必須要考慮到一下幾個(gè)方面的問(wèn)題：首先，要考慮的是建筑結構的性能會(huì )不會(huì )隨著(zhù)時(shí)間的推移，使得在建筑維修方面帶來(lái)不可避免的問(wèn)題。在此階段如果不進(jìn)行維修或者維修工作沒(méi)有做到全面，很有可能是建筑結構在有效使用年限內因維修不當而造成巨大損失，進(jìn)而增大建筑設計的總費用;此外，如果進(jìn)行過(guò)度維修就有可能造成建筑結構維修費用過(guò)大，也會(huì )增加建筑結構的總費用，從而導致建筑維修過(guò)程中出現不科學(xué)、不經(jīng)濟的情況。所以，建筑結構安全水平的風(fēng)險決策理論必須要合理，以最優(yōu)的維修策略作為基礎，確定建筑結構最合理的安全水平。

　　自從改革開(kāi)放以來(lái)，我國的經(jīng)濟水平得到了飛速的發(fā)展，然而我國建筑安全水平卻出現了明顯的下降趨勢，與我國高速發(fā)展的經(jīng)濟形成了鮮明的反差。歸根結底在于，我國建筑結構安全水平的設置存在不合理的地方，以往那種只考慮建筑結構正常使用時(shí)的安全水平已經(jīng)滿(mǎn)足不了現在的需要，更不能對建筑結構的整體安全水平作出全面的評估。

　　三、建議的目標可靠度

　　3.1目標可靠度的確定原則

　　近年來(lái)，我國建筑結構安全水平要不要提高已經(jīng)不再是爭論的焦點(diǎn)，而建筑結構安全設置提高的幅度已經(jīng)變成了現在所爭論的焦點(diǎn)。幾乎是所有的國家在保證其正常發(fā)展的基礎上，在建筑結構安全水平設置上都是根據本國的建筑工程實(shí)施情況來(lái)進(jìn)行逐漸提高的。自從新中國成立以來(lái)，已經(jīng)有了半個(gè)多世紀的建筑工程實(shí)踐經(jīng)驗，雖然整體安全水平還是讓處于較低的水平，但是從整體看來(lái)，建筑結構安全水平的發(fā)展情況還是比較令人滿(mǎn)意的。由于在一定范圍內，建筑結構在最佳狀態(tài)下的安全水平?jīng)]有經(jīng)濟總消耗反應敏感，因此就需要相關(guān)工作人員對如何合理提高安全水平這一問(wèn)題進(jìn)行研究和探索。

　　從風(fēng)險這一角度看來(lái)，相對經(jīng)濟消耗來(lái)講結構的安全水平反應不敏感，并且不同的安全設置水平對應的風(fēng)險大小也不是一樣的。如果出現同樣的經(jīng)濟損失的情況下，結構失效的概率越大，所帶來(lái)風(fēng)險的概率就越高。同理，如果建筑結構失效的概率保持不變，那么經(jīng)濟損失的概率增加，相應額風(fēng)險的概率也會(huì )增加。隨著(zhù)人民的需要和國家的發(fā)展，必須降低人民所要承受的風(fēng)險，至少要保證現在國家和人民所承受的風(fēng)險一定不要比建國初期人們所承擔的風(fēng)險要高。這是最低的底線(xiàn)，也是確定目標可靠度的最低取值和最低原則。

　　3.2目標可靠度的經(jīng)濟原理

　　如果要使不一樣的技術(shù)方案在相同的基礎之上進(jìn)行評價(jià)和比較，就需要存在相同的可比原理。在評價(jià)某一具體方案時(shí)，可按照相同的可比原理對各種技術(shù)方案進(jìn)行調整，使各方案之間出現可比性，然后再進(jìn)行技術(shù)方案的選擇和評價(jià)。本文為了使不同時(shí)期的建筑結構風(fēng)險水平可以進(jìn)行相互比較，因此考慮使用可比原理，建筑結構損失取為其保護的財產(chǎn)價(jià)值和建筑結構本身的價(jià)值，即對不同時(shí)期的國民生產(chǎn)總值分別進(jìn)行宏觀(guān)分析，從而反映出服務(wù)生產(chǎn)和貨物生產(chǎn)的規模和變化。

　　3.3目標的可靠度

　　現在，國家規定相關(guān)人員的思路應該是將安全水平在原有的基礎之上做了進(jìn)一步提高，這樣做不僅可行度較高，還是一個(gè)尊重工程實(shí)踐、符合國際慣例的合理思路。但是我們應該看到要想大幅度提高建筑結構的安全水平就應該在現有基礎之上進(jìn)行科學(xué)、合理的設置。雖然現在我國建筑結構的安全水平已經(jīng)有所提高，但是提高的幅度還是不夠，也就是說(shuō)，按照現有的建筑結構安全水平設置的標準，鋼筋混凝土的抗彎結構比建國初期抗彎破壞所存在的風(fēng)險還要高，因此需要把建筑結構抗彎失效的概率在現有的基礎之上再降低一個(gè)層次。對于現有的國民經(jīng)濟發(fā)展水平來(lái)說(shuō)，套用校準方法得來(lái)的指標數據還沒(méi)有能很好的適應現行的規范，仍然處于取值偏低的狀態(tài)，還有待于提高。二級決策模型、風(fēng)險決策準則、目標可靠度的最低準則以及計算原則，可以進(jìn)行擴大，比如：擴大到鋼筋混凝土構件以外的其他構件，按照這種辦法對現有的建筑結構安全水平的合理設置提出成套的完整的修改意見(jiàn)。

　　四、總結

　　隨著(zhù)我國社會(huì )經(jīng)濟的發(fā)展速度不斷提高，人類(lèi)對建筑結構安全水平的要求也變得越來(lái)越高。眾所周知，建筑結構的安全水平應該盡快追上經(jīng)濟的發(fā)展水平，任何一個(gè)國家的建筑結構安全水平設置都要充分考慮到工程實(shí)踐的影響，不斷的根據現實(shí)生活中建筑結構的實(shí)踐經(jīng)驗進(jìn)行改善和提高。雖然在長(cháng)期的探索實(shí)踐中，我國的建筑結構安全水平在合理設置方面取得了顯著(zhù)的成效，但是與國外那些發(fā)達的國家相比較，我國建筑結構安全水平設置在質(zhì)量、技術(shù)、監管等方面仍然存在著(zhù)許許多多的不足之處。因此，我國仍需要加大對建筑結構安全水平合理設置的力度，提高建筑結構和建筑工程的建設質(zhì)量不僅是城市化發(fā)展所面臨的重要問(wèn)題，還是發(fā)展城市化建設的方向。

　　參考文獻：

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　　[2]高永生.基于4D技術(shù)的施工期建筑結構安全分析研究.《城市建設理論研究(電子版)》.2012年13期

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