摘要：從事高層民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本目的，是在一定的經(jīng)濟(jì)條件下，賦予結(jié)構(gòu)以適當(dāng)?shù)陌踩�度，使結(jié)構(gòu)在預(yù)定的使用期限內(nèi)，能滿足所預(yù)期的各種功能要求，本文首先闡述了高層民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全度的概念，其次，分析了選擇結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全度的有關(guān)因素。同時(shí)，就高層民用建筑物安全性設(shè)計(jì)要從多個(gè)方面來保證結(jié)構(gòu)的安全性進(jìn)行了深入的探討。最后，就高層民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全度提出了自己的思考和建議，具有一定的參考價(jià)值。
　　關(guān)鍵詞：高層民用建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；安全度；思考
　　
　　1. 前言
　　高層民用建筑物由于設(shè)計(jì)、施工、使用方法、使用年限、遭受不同自然災(zāi)害等因素的影響，許多建筑物的安全性有待評(píng)定;特別是一些已完工或正在建設(shè)中的建筑由于各種因素的影響，高層民用建筑物已產(chǎn)生了不同程度的損傷，為此必須進(jìn)行建筑物安全性鑒定。由于建筑產(chǎn)品的商品化、市場(chǎng)化，建筑物鑒定工作直接與各相關(guān)方面存在經(jīng)濟(jì)利益關(guān)系，從而也導(dǎo)致了一些法律問題。
　　
　　2.高層民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全度的概念
　　從事高層民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本目的，是在一定的經(jīng)濟(jì)條件下，賦予結(jié)構(gòu)以適當(dāng)?shù)陌踩�度，使結(jié)構(gòu)在預(yù)定的使用期限內(nèi)，能滿足所預(yù)期的各種功能要求，一般來說，建筑結(jié)構(gòu)必須滿足的功能要求是：
　　（1）能承受在正常施工和使用時(shí)可能出現(xiàn)的各種作用，且在偶發(fā)事件中，仍能保持整體穩(wěn)定性，即建筑結(jié)構(gòu)需具有的安全性；
　　（2）在正常使用時(shí)具有良好的工作性能，即建筑結(jié)構(gòu)需具有的適用性；
　　（3）在正常維護(hù)下具有足夠的耐久性。
　　上述安全性、適用性和耐久性，是建筑結(jié)構(gòu)安全與否的標(biāo)志，總稱為結(jié)構(gòu)的可靠性，對(duì)這些性能的度量，即結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，在規(guī)定的條件下，完成預(yù)定功能的概率，稱為結(jié)構(gòu)的安全度。
　　
　　3.選擇結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全度的有關(guān)因素
　　結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全度的高低，是國(guó)家經(jīng)濟(jì)和資源狀況、社會(huì)財(cái)富積累程度以及設(shè)計(jì)施工技術(shù)水平與材料質(zhì)量水準(zhǔn)的綜合反映。具體來說，選擇結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全度要處理好與工程直接造價(jià)、維修費(fèi)用及投資風(fēng)險(xiǎn)(包括生命及財(cái)產(chǎn)損失)之間的關(guān)系。顯然，提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全度時(shí)，結(jié)構(gòu)的直接造價(jià)將有所提高，而維修費(fèi)用將減少，投資風(fēng)險(xiǎn)亦將減少；如果降低工程造價(jià)，則維修費(fèi)用和投資風(fēng)險(xiǎn)都將提高。所以，確定建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全度，實(shí)際上是在結(jié)構(gòu)造價(jià)(包括維修費(fèi)用在內(nèi))與結(jié)構(gòu)風(fēng)險(xiǎn)之間權(quán)衡得失，尋求較優(yōu)的選擇。那種單純以建造時(shí)的材料消費(fèi)用量和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)來評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)安全度的觀點(diǎn)，將導(dǎo)致片面的結(jié)論，實(shí)際上，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全度的選擇，不僅涉及生命財(cái)產(chǎn)的損失，有時(shí)還會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的社會(huì)影響，對(duì)某些結(jié)構(gòu)，還將可能產(chǎn)生嚴(yán)重的政治后果；而且還涉及到國(guó)家的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)和技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策。
　　
　　4.高層民用建筑物安全性設(shè)計(jì)要從多個(gè)方面來保證結(jié)構(gòu)的安全性
　　結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的首要任務(wù)是選用經(jīng)濟(jì)合理的結(jié)構(gòu)方案.其次是結(jié)構(gòu)分析與構(gòu)件和連接的設(shè)計(jì)，并取用規(guī)范規(guī)定的安全系數(shù)或可靠指標(biāo)以保證結(jié)構(gòu)的安全性。結(jié)構(gòu)的安全度通常指安全系數(shù)或可靠指標(biāo),實(shí)際上只是對(duì)結(jié)構(gòu)截面強(qiáng)度安全的一種度量，與此相關(guān)的還有荷載和材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的取值。影響結(jié)構(gòu)安全性的因素大多，安全度是保證結(jié)構(gòu)安全性的重要方面但不是全部。有些設(shè)計(jì)人員往往只滿足于規(guī)范對(duì)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計(jì)算上的安全度需要，而忽視從結(jié)構(gòu)體系，結(jié)構(gòu)構(gòu)造，結(jié)構(gòu)材料，結(jié)構(gòu)維護(hù)，結(jié)構(gòu)耐久性、以及從設(shè)計(jì)，施工到使用全過程中經(jīng)常出現(xiàn)的人為錯(cuò)誤等方面去加強(qiáng)和保證結(jié)構(gòu)的安全性。有的結(jié)構(gòu)整體性和延性不足，抗偶然作用和防倒塌能力差;或者計(jì)算圖形和受力路線不明確，造成局部受力過大:或者混凝土強(qiáng)度等級(jí)過低、保護(hù)層厚度過小、鋼筋直徑過細(xì)、構(gòu)件截面過薄，削弱了結(jié)構(gòu)耐久性;這些都會(huì)嚴(yán)重影響結(jié)構(gòu)的安全性;有的城市橋梁雖然滿足設(shè)計(jì)規(guī)范的強(qiáng)度要求僅用了5～10年就因耐久性出了毛病影響結(jié)構(gòu)安全。結(jié)構(gòu)耐久性不足已成為最現(xiàn)實(shí)的一個(gè)安全問題，設(shè)計(jì)時(shí)要從構(gòu)造、材料等角度采取措施加強(qiáng)結(jié)構(gòu)耐久性，并要對(duì)施工單位提出具休要求。
　　國(guó)際上高層民用建筑物安全性的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范有二種體制，一種是推薦性的，另一種是強(qiáng)制性的。發(fā)達(dá)國(guó)家的規(guī)范多是推薦性的，對(duì)設(shè)計(jì)人員只起幫助指導(dǎo)作用，結(jié)構(gòu)工程千變?nèi)f化，規(guī)范不可能取代設(shè)計(jì)人員所必需的理論知識(shí)。經(jīng)驗(yàn)和判斷，設(shè)計(jì)人員必須自己承擔(dān)設(shè)計(jì)的全部責(zé)任，可以不受推薦性規(guī)范的約束。我國(guó)的設(shè)計(jì)規(guī)范則是強(qiáng)制性的，是設(shè)計(jì)人員必須遵守的法律，如有違反，一切責(zé)任由設(shè)計(jì)人自負(fù)，而出了事故，設(shè)計(jì)人員也可憑規(guī)范推卸責(zé)任。幾十年來，這種做法已在工程設(shè)計(jì)界深入人心，因而對(duì)規(guī)范的制定工作也就提出了很高的要求。強(qiáng)制性規(guī)范的不足之處是，不能靈活適應(yīng)設(shè)計(jì)中遇到的各種情況，難以照顧到設(shè)計(jì)者可能遇到的各種特殊問題，而且客觀上不利于發(fā)揮調(diào)動(dòng)甚至限制設(shè)計(jì)人員的創(chuàng)造性。強(qiáng)制性規(guī)范的利弊值得仔細(xì)探討。長(zhǎng)期以來，我國(guó)規(guī)范由政府部門管理，隨著政府機(jī)構(gòu)精簡(jiǎn)和政府功能轉(zhuǎn)變，有人擔(dān)心在規(guī)范管理的力度上會(huì)否削弱今后可否借助各種學(xué)會(huì)、協(xié)會(huì)的積極性，委托學(xué)會(huì)、協(xié)會(huì)來編制和管理，而政府部門則起批準(zhǔn)監(jiān)督作用。如果將規(guī)范的課題研究，規(guī)范的編制和規(guī)范的批準(zhǔn)分成獨(dú)立的不同層次，是否會(huì)更好一些。在規(guī)范的編訂和管理上如何能更好地適應(yīng)既是社會(huì)主義、又是市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的體制，有必要作細(xì)致的研究。
　　
　　5.高層民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全度的思考
　　（1）規(guī)范要根據(jù)國(guó)家政策而定
　　一個(gè)國(guó)家的規(guī)范,不僅僅是技術(shù)性的,還有根強(qiáng)的政策性,許多方面,是一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)條件的直接反映。因此,我國(guó)規(guī)范的材料用量,當(dāng)然應(yīng)該比發(fā)達(dá)國(guó)家低,也即安全度應(yīng)該低一些。這方面我們完全可以理直氣壯地說,我們過去的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),是符合我國(guó)國(guó)情的,是安全的。當(dāng)然某些局部有不足,要不斷修改。國(guó)外的規(guī)范也不是十全十美,也在不斷的修改。我們過去的結(jié)構(gòu)成功地經(jīng)受了幾十年的考驗(yàn),那就是說,我們的規(guī)范,基本是正確的,安全度基本是能滿足要求的。
　　我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展地區(qū)不平衡,分布不均,不能單看我國(guó)這些年沿海地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展,我國(guó)廣大中西部地區(qū),還是相當(dāng)窮的。我國(guó)鋼產(chǎn)量雖大幅度提高,但人均產(chǎn)量仍就很低,而且品種不全,質(zhì)量較低。所以,我不贊成說現(xiàn)在就可以大量用鋼。中小城市現(xiàn)在還在發(fā)展冷軋變形鋼筋,這種鋼筋性能并不太好,就因?yàn)槟苁′?所以還在發(fā)展,這就是我國(guó)的國(guó)情。
　　（2）不容忽視設(shè)計(jì)中的浪費(fèi)現(xiàn)象
　　當(dāng)前建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在的問題中,有一個(gè)方面不容忽視,就是設(shè)計(jì)中的浪費(fèi)現(xiàn)象。我們有不少鋼筋混凝土高層建筑的用鋼量,已超過國(guó)外同等高度鋼結(jié)構(gòu)的用鋼量,其不合理可見一斑!
　　現(xiàn)在這種關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全度的討論是正常的,但我擔(dān)心會(huì)不會(huì)引起誤導(dǎo),使一些設(shè)計(jì)人員誤以為按我國(guó)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)會(huì)造成不安全,以致盲目加大構(gòu)件截面,增加用鋼量,造成不必要的浪費(fèi)。這種可能性是不能不防的。
　　
　　
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