提高建筑结构安全性的设计要点分析

提高建筑结构安全性的设计要点分析

李婷

武汉正海工程管理有限公司 湖北 武汉 430040

摘要：在我国社会经济不断发展的基础上，城市化进程加剧，为建筑业创造了发展的机遇，随着建筑工程数量的不断增加，建筑结构安全受到社会各界的关注，由于建筑结构直接影响整体建筑的稳定性，作为建筑企业来说，必须重视建筑结构安全性设计工作，以保障整体建筑的稳定性，因此，文章重点对建筑结构安全性设计要点进行了分析，以供参考。

关键词：建筑；结构；设计；安全

1. 建筑结构安全性设计的重要性

近年来，我国建筑行业取得了较好的发展，但随之而来的问题日益凸显，如在建筑结构设计中存在各种安全隐患，制约着建筑行业的进一步发展。建筑结构设计即科学选择建筑结构安全系数，保障建筑结构的安全稳定性，通过对建筑结构进行安全设计，可以确保建筑结构在一定期限内具备较高的安全性。具体来说，（1）要求建筑结构必须具备一定的安全系数，可以承担正常的施工荷载；（2）要求建筑结构具备承担突发事件向建筑结构施加的荷载；（3）建筑结构需具备承担居住者日常工作、生活产生的荷载。设计人员在对建筑结构进行安全设计时，需将以上因素考虑在内，科学对建筑结构进行设计，确保建筑结构具备较强的安全性、耐久性、实用性，为人们创造一个良好的居住环境，进而为建筑业的进一步发展奠定基础。

2. 建筑结构安全设计原则

在建筑结构安全设计中，需遵循以下原则：（1）设计中计算简图的适当性原则，在完成计算工作后，应做好相应的验算和审核工作，尽量最小化计算误差比例；（2）设计基础方案的适合性原则，在设计建筑结构工程图时，设计人员需悉知以下内容，施工现场的水文条件、环境、土体性质、影响地基承载力的因素等，通过深入分析这些因素，科学设计基础方案；（3）建筑结构方案的合理性原则，设计人员需研究分析建筑结构方案的实用性和可行性，确保设计的建筑结构方案具备较强科学合理性，进而提高整体建筑的安全系数，为建筑业的进一步发展奠定基础。

3.地基加固设计要点

现阶段，在建筑工程地基施工方面，多数施工企业采用的是地基加固技术，即在设计地基结构时，引入复合地基设计理论，通过将碎石、灰土、水泥土、旋喷等作为地基桩体，提高建筑结构地基的安全稳定性。随着科学技术的进一步发展，研究人员研究出不同类型的地基处理技术，像复合地基设计理念即通过对桩复合土与桩之间的相互作用力进行利用，达到加固地基的目的，此种设计理念不仅可以提高建筑工程地基的安全稳定性，而且可以显著降低企业的施工成本。在建筑工程地基桩结构类型中，复合地基强度桩-CFG桩是一种典型的复合地基类型，由于其具备众多应用优势，被广泛应用在高层建筑地基加固中。但由于在建筑工程地基加固中，不同的地基处理技术其施工效果具备明显差异性，如水泥粉煤灰碎石桩，简称CFG桩，由水泥、粉煤灰、砂、石屑、碎石、水构成，其桩具备较强的粘结性，将其与桩间土垫层相结合，可以形成一种高强度复合性地基。

4.建筑结构抗震设计要点

建筑结构抗震设计理念，即根据以往施工和地震经验总结出的一种抗震设计理念，在建筑结构安全设计过程中，抗震设计理念非常重要，其主要是根据建筑结构的形式、要求，对建筑结构进行设计，以提高建筑结构的安全稳定性。由于地震是一种自然灾害，具备较强的不确定性，在发生地震后，无法采取相应的措施控制地震地面运动幅度，因此，为使建筑结构具备较强的安全性，设计人员在设计建筑结构过程中，应科学对建筑结构的抗震系数进行计算，但由于建筑结构抗震系数无法完全反映整个建筑结构损伤情况，因此，在对建筑工程施工现场进行选择时，应分析工程地质信息、地震活动状况，科学选择施工地点，若在分析工程所在地的地质信息时，发现存在危险点，应在设计图中做好标注，并在设计时避开危险区域；若无法避免，则应科学选择相应的处理措施，规避风险；对于存在潜在危险的区域，应禁止在此位置建造各类建筑，进而保证建筑结构的安全性。在对建筑工程规模进行确定时，首先应科学对抗侧力结构进行设计，一般，可以将抗侧力结构设计为对称结构，并确保其具备较强的完整性；其次，在对建筑立面进行设计时，尽量将其设计为均匀的几何图形，如三角形、梯形、矩形等，以保障建筑结构受力均匀，进而使建筑结构具备较强的安全性；最后，科学对建筑高度进行设计，以保障整个建筑结构的稳定性。在对建筑结构抗震系数进行设计时，应根据工程图计算抗震系数；在建筑结构中设置多道抗震线，最小化地震对建筑结构的损坏；设计的建筑结构应具备一定的抗变形和抗震能力，在实际设计过程中，若建筑结构为纯框架结构，可以设置强柱弱梁类型的延性框架，提高建筑结构的安全性。另外，在建筑结构抗震设计中，还需注意以下事项，在设计抗震系统时，应确保建筑结构设计参数达到国家规定的抗震标准要求，若发现参数存在问题，应及时联系有关部门进行处理；(2)在建筑结构安全设计前，应做好现场调研工作，根据现场调研数据，科学对建筑抗震设防类别和抗地震参数进行设置；（3）深入分析计算建筑弹性和弹塑性，并对计算结果进行审核，以保障其计算结果达到相应的安全要求；(4)在建筑结构设计中，还应分析建筑结构中的薄弱部位和关键部位，采取相应的措施，加固薄弱部位和关键部位，降低地震作用力对其的破坏；（5）为确保建筑结构达到抗震要求，设计人员在完成抗震设计工作后，可以应用现代化信息技术对建筑结构进行抗震试验，以验证建筑结构的抗震性能，在建筑结构抗震性能达到要求后，方可进行后续环节的操作。

5.科学对建筑结构梁高度进行计算选择

在高层建筑结构中，悬挑梁是重要的组成部分，其直接影响建筑结构的安全性，要求设计人员科学对悬挑梁高度进行计算与设计。在建筑结构安全设计工作中，需注意以下事项：（1)在对梁高度进行计算时，需将梁饶度考虑在内，科学设计，以免梁饶度影响挂梁质量，进而致使其出现裂缝，影响建筑结构的安全稳定性；（2）在对建筑结构梁高度进行计算时，应在完成计算工作后，应做好验算工作，最小化计算误差，从而提高挑梁安全性；（3）由于非水平地震作用力会严重影响悬挑梁的安全，因此，设计人员在对建筑结构梁高度进行计算时，还应将非水平地震作用力对悬挑梁的影响、当地地质情况考虑在内，科学计算梁高度，最大限度保障建筑结构的安全稳定性，为建筑业的可持续发展奠定基础。

6.科学设计剪力墙开洞方式

在我国建筑工程中，多数工程为高层建筑，为提高其结构的安全性，政府部门对剪力墙洞口设计提出了明确的要求，要求建筑企业根据实际情况选择剪力墙开洞方式。设计人员在设计建筑剪力墙洞口时，应遵循从竖向排列布设的原则，在实际设计中，结合洞口的分布情况和大小，可以将剪力墙分为多种形式，如实体剪力墙、框支剪力墙、多联单独剪力墙、整体小开口剪力墙等。在剪力墙开洞设计中，为提高剪力墙的安全性和承载能力，应最小化剪力墙开洞数量、开孔面积；在开洞时尽量在墙体中间位置开洞，并选择单排开洞方式，从而提高建筑结构的安全稳定性。

结束语

随着我国社会经济的持续发展，建筑业迎来了发展的机遇，但机遇与挑战是并存的，为使建筑业走上可持续发展道路，建筑企业必须重视建筑结构的安全设计问题，只有不断根据实际情况，优化建筑结构安全设计工作，才能确保建筑结构具备较强的安全稳定性，进而为建筑业的进一步发展奠定基础。

参考文献：

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[2]奎福德，提高建筑结构安全性的设计策略研究[J]，江西建材，2020（6）：445-447.

[3]林宏波，浅谈建筑结构设计安全性问题及对策[J]，居舍(下旬刊，2021（4）:77.