世界建筑结构设计论文

2022-04-21

【摘要】随着人们生活水平不断地提高,人们的居住环境变得越来越好,对建筑结构设计的质量性和安全性的关注度也越来越大。本文分析了结构设计安全隐患,并针对性的提出相应的解决措施。【关键词】建筑结构;安全隐患;措施随着建筑行业的不断发展,建筑的结构变得越来越复杂。下面是小编整理的《世界建筑结构设计论文(精选3篇)》,欢迎大家借鉴与参考,希望对大家有所帮助!

世界建筑结构设计论文 篇1:

提高建筑结构设计安全度的必要性研究

摘要:建筑结构设计安全度直接影响着建筑的质量,并且随着经济社会的发展,对于建筑结构设计安全度提出越来越高的要求。本文主要对目前我国的建筑结构设计安全度现状进行分析和研究分析提高建筑结构设计安全度的必要性,以期为建筑结构设计提供更好的建议。

关键字:建筑结构设计;安全度;必要性

1.引言

建筑结构设计安全度受到国家的综合经济实力、国家资源储量、建筑施工水平、建筑材料质量等因素的影响,也就是说,建筑结构安全度实质上是对于国家综合建筑实力和水平的反映。从建筑结构设计安全度的本质来说,提高建筑结构设计安全度就需要增加建筑结构设计的成本支出,增加建筑施工预算,同时包括建筑耗材等各个方面的费用也会有所增加。同时,建筑安全度的升高会使得建筑的安全系数增加,提高建筑的整体质量水平。因此,也可以说,提高建筑结构设计安全度的实质就是在建筑施工成本和建筑质量之间进行权衡,并且根据实际的具体施工技术水平和社会经济条件等因素进行选取。由于我国的经济发展起步较晚,经济基础薄弱,并且在经济发展的初期缺乏有效的财富积累,因此,在改革开放的初期我国的建筑结构设计的安全度收到经济社会条件的制约,一般设置的安全度处于较低的水平。随着我国改革开放步伐的加快,国民经济获得了飞速发展,建筑技术和人才等方面也都取得了巨大的进步。但是,与发达国家相比,我国的建筑结构设计安全度仍然处于相对降低的水平,目前的建筑设计安全度水平已经与我国的综合国力水平不相符,因此,从我国的基本国强出发,分析提高我国目前的建筑结构设计安全度是很有必要的。

2.较低的建筑结构设计安全度存在很大的隐患

根据对目前我国的建筑安全事故的分析可以看出,很多的事故发生都是由于在建筑结构设计的初期,由于设计负责人对于建筑结构安全度的要求过低,具体的建筑物参数要求不能满足实际的需要等原因,造成了很多巨大的安全事故。这主要是由于在建筑物施工的时间段,我国的经济实力和建筑技术水平相对比较薄弱,因此,在实际的建筑结构设计过程中只是要求结构满足最低的参数要求,并没有严格的建筑安全度相关的技术规范,这些无疑都是造成以后安全事故的原因。在这些存在安全隐患的建筑交付使用时,就为以后的安全事故埋下了隐患,极易造成建筑施工项目不能按照工期完成,造成一些严重的经济损失。而且一旦发生安全事故就会造成重大的经济财产损失,甚至造成重大的人员伤亡,这些也将会给业主造成重大的损失,让业主在整个过程中都担负着重大的风险。在我国的社会主义经济发展过程中也出现过大量关于建筑结构设计安全度与建筑预算成本之间的争执,分析主要原因就是在安全度与经济利益之间的取舍。然而,随着我国经济的发展,对于建筑设施的安全度要求越来越高,很多建筑物都是在超过建筑设计时的安全系数运行的,因此,假如目前依旧采用传统的建筑结构设计安全规范,就会严重的阻碍我国经济的正常发展,造成一些不必要的财产和人员伤亡,因此,目前阶段,提高我国的建筑结构设计安全度是十分有必要的,是维护业主的经济利益、保证国家和谐稳定、保护人民生命财产安全的迫切需要。在经济社会高度发达、综合国力日盛、建筑技术水平高度发达的今天,采取有效的建筑设计安全规范,强化建筑设计安全标准势在必行。

3.低安全度建筑物不利于技术改造

在建筑物的使用过程中不可避免的会遇到一个问题,即建筑物的技术改造。这些主要对于建筑的富于安全度有着较高的要求。在一般情况下,为了节省改造的成本、加快改造的速度,建筑物的技术改造都会沿用原建筑物的部件,因此,这就对建筑物的富余安全度提出了要求。目前我国的建筑物普遍存在着这个方面的问题,即建筑物的富余安全度十分有限,有些甚至没有任何富余安全度,这些都会给建筑物的技术改造来了很大的困难,严重影响技术改造的选择以及技术改造的进程,而且即便成功的进行了技术改造,但是对于技术改造后期的安全度也难以有很好的保障,这也是我国目前的建筑物普遍存在的一个严重缺陷,这些因素严重的制约了我国建筑物的改造进程,增加了我国的建筑物的成本。而且目前我国的建筑物结构设计安全度,与西方相比存在的差距还很大。就以建筑物的技术改造为例,在西方的建筑物技术改造过程中,完全可以利用大型的机械设备对建筑物进行较大幅度的搬移、拆解等工作,这些技术上的便利性能够大幅度的提高建筑技术改造的效率,降低建筑物的造价成本,是目前大部分工厂进行建筑物改造的重要途径之一。基于此,提高建筑结构设计安全度,从长远看来,能够有效的降低建筑的整体成本造价,有利于在后期对建筑物进行快速有效的技术改造,总整体上可以起到节约建筑物造价成本、节约建筑材料资源的效果,这也是目前建设资源节约型社会的需要。

4.提高建筑结构设计安全度是适应我国的基本国情

在建国初期到改革改革开放以前,我国的经济发展缓慢,也正是由于较为薄弱的经济状况和当时的基本国情决定了我国当时较低的建筑结构设计安全度,这些建筑物在较为恶劣的条件下经历了几十年的使用后,其建筑状况都出现了很大的改变。建筑物基本都很难再继续进行使用或者对其进行技术改造,甚至有些已经出现了严重的安全隐患,这其中也不乏在使用过程中由于建筑物的质量问题导致的安全事故。然而在今天,我国的经济技术水平已经发生了天翻地覆的变化,基本国情也与改革开放前有着很大的不同,因此,提高建筑结构设计安全度也是适应我国经济社会发展和我国基本国情的需要。

4.1经济发展为提高建筑结构设计安全度奠定了基础。随着我国经济条件的改善和建筑技术水平的发展,目前已经具备了为提高建筑结构设计安全度奠定坚实物质基本的条件,因此,必须将提高建筑结构设计安全度作为一项重点任务来抓,做到尽快的落实。而且,经过以上的分析也可以发现,对于建筑结构设计安全度的提高,从长远的角度来看,能够提高业主的经济效益,降低安全事故发生的系数,同时也能够有效的降低建筑的整体工程预算成本,降低能源资源的消耗,有利于更好的建设资源节约型社会。

4.2社会安全意识的提高促进人们对于较高安全度的需求。近年来,随着人们生活水平的提高和社会财富的积累,人们对于建筑物结构设计安全度的要求越来越高,人们迫切希望能够有效的提高建筑物的安全系数,降低建筑物的事故发生的概率。因此,也可以说,人们生活水平的提高在一定程度上促进了对于建筑物结构设计安全度的提高。在另外一个方面,近年来,自然灾害在世界各个国家都造成了很严重的经济和人员伤亡,其中包括发生在美国的飓风、日本及中国的多起地震等。地震的频发也提高了人们对于建筑物安全的意识,在经济实力允许的范围内,人们希望能够对建筑物结构设计的安全度进行提高,以更好的降低自然灾害对于人员造成的伤亡以及财产损失。

4.结束语

提高建筑结构设计安全度不仅仅是建筑设计本身的需要,同时也是我国基本国情、建设资源节约型社会的迫切需求。在实际的建筑物设计和施工过程中,要牢牢的记住提高建筑结构设计安全度的重要性,不断的推进我国的建筑结构设计安全度水平。

参考文献

[1] 安颖.大幅度提高建筑结构设计安全度的必要性[J].安徽冶金科技职业学院学报,2010年10月

[2] 牛学有.提高建筑结构设计安全度的若干理念[J].民营科技,2008年第1期

作者:彭刚

世界建筑结构设计论文 篇2:

建筑结构设计中的建筑安全性问题探讨

【摘要】随着人们生活水平不断地提高,人们的居住环境变得越来越好,对建筑结构设计的质量性和安全性的关注度也越来越大。本文分析了结构设计安全隐患,并针对性的提出相应的解决措施。

【关键词】建筑结构;安全隐患;措施

随着建筑行业的不断发展,建筑的结构变得越来越复杂。人们在生活水平不断提高的基础上,对居住的建筑安全性有了更多的关注,从建筑的施工流程来看,建筑结构设计是建筑工程中重要的一个环节,它的设计是否科学良好直接关系着建筑物的质量。

1、建筑结构设计安全性的必要性

建筑的结构安全性是衡量建筑结构设计合理与否的一项重要指标。安全性能是指在外力作用下,抵抗建筑主体出现开裂和坍塌的能力。建筑结构设计安全性是建筑企业信誉的直观体现,企业负责人要借助资源优势和专业优势,增加其可控性。建筑工程的安全保障并不只是由优质的建筑材料和标准的工艺流程决定的,它也与设计人员的思维活动有关联。建筑结构设计的最终目标是实现“三性”:安全性,在正常使用条件下能承受可能出现的各种外荷载作用(如:自重、机械设备、人流以及风雪、气温变化等):在特殊情况下(如:地震、火灾、飓风等)仍能保持建筑物整体稳定、不倒塌;适用性,在正常使用情况下具有良好的工作性能,即能正常发挥建筑物各分部的使用功能:耐久性,在正常使用和维护条件下具有足够长的安全使用寿命(设计使用年限)。项目负责人和设计人员要注重以充足的资金将设计环节的纰漏降到最低。同时,结构安全性,也能将建筑工程设计层面各项因素的波动性降到最低,建筑结构设计过程中的各项要素都有其不同的辐射范围,它们对建筑行业发展的效用十分明显。因此在建筑结构设计中,必须综合考虑建筑结构的安全性要求、施工技术、投资成本等因素设计科学合理的结构施工方案,保证建筑能够满足安全要求。

2、建筑结构设计的安全隐患

2.1缺乏整体牢固性

要提高建筑的整体稳固性,就需要在进行施工建设的设计过程中,加强各个环节的设计质量,并结合自身的实际状况,考虑到自身的冗余度和延展性,这样可以从整体上保障建筑的牢固性,减少了不必要的影响因素干扰。设计师在结构设计过程中,往往缺乏全局意识和思维,导致整体牢固性不达标,影响建筑工程性价比。

2.2安全性不足

结构设计安全性水平的高度并不是受单方面作用的,而是一个综合的反映,涉及到诸多方面,考虑因素较多内容。当前,很多建筑结构设计中,设计人员过度追求建筑工程美观度和实用性,从而使得稳定性和耐久性存在严重缺失。

2.3结构缺乏耐久度

建筑结构中的耐久性主要指的是在荷载的作用下,建筑物所表现出的耐久性,也就是它可以承载接受的最大荷载。建筑结构设计过程中,设计人员只是局限于建筑结构本身,不注重对气候、地形等外部干扰因素进行考虑。使得建筑工程结构设计过于传统和单一,灵活度不足。

3、提高结构设计安全性的措施

3.1提升建筑结构设计工作的抗震意识

设计人员的专业知识和设计水平,与建筑结构安全性具有很大关联度。要建立抗震知识、抗震规范的学习组织,全面提升建筑结构设计人员的抗震意识,使他们在建筑结构设计过程中能够把握抗震这一环节与要点。要强化建筑结构设计的检查,建立抗震规范和准则的检查体系.重点对建筑结构抗震性能和安全性展开检查,从而确保建筑结构设计的安全性和抗震性。

3.2依据建筑结构的规范来进行设计工作

建筑结构设计应严格按照国家规定,要符合设计标准及规范,这样才能保证建筑结构设计,满足建筑结构安全需要,保证建筑工程的质量。对于建筑结构设计人员来说,就需要在设计的过程中以相关文件规定为准则,最大程度的规避安全隐患,使建筑结构的整体质量得到确保,使其具有很好的安全性,更好的发挥自身价值,把安全隐患可能带来的损失降低到最小,保证建筑结构设计体现出以人为本的理念。

3.3优化结构设计的性能

建筑工程优化结构设计中的安全性能,采用概念设计的方法,按照建筑结构的安全性能需求,完成特定的性能设计,考虑建筑工程结构设计中整体与部分的关系,通过概念设计,为建筑工程提供安全的结构设计,达到性能的规范标准。结构设计性能的优化过程中,还要注重合理性设计,完善结构设计中的细节项目。设计师掌握建筑结构的状态后,制定设计方案,强化结构设计的基础性,严格控制结构中的性能设计,保障建筑结构之间的力学关系,能够达到平衡的状态。

3.4提高建筑结构材料的质量

建筑的材料和設备是施工活动顺利开展的必要保障,因此,要加大这方面的重视力度,对相关材料和设备的使用严格规范,从而保障建筑的安全性。提高建筑结构安全性应该从材料方面入手,以高质量、高性能材料的设计实现建筑结构的安全性.在具体的建筑结构设计中应该建立材料质量的关口.避免施工单位为了追逐超额利润而在建筑材料上偷工减料的行为.制止不合格材料在建筑结构设计和施工中出现,斩断不合格建筑结构材料流入的通道。施工单位也应当对于建材的选用有严格的把关,对于供应商的资质等要核实清楚,要选取那些口碑好、信誉佳的建材企业进行合作。这些都是在建材检验上应当做到的.只有从这一点上严格把关才能够保障项目的结构设计很好的得到落实,进而保障整个建筑体的安全性与稳定性。

3.5注重建筑结构计算设计

随着信息化的不断发展与推进.越来越多科技含量更高、更为智能的设计软件得以推出,其中不乏一些非常精良的结构设计软件。建筑结构设计属于理工范畴的概念,其设计过程中包含很多计算方面的要素。例如,应力、承载力等。设计人员要将实际建筑工程情况作为参照指标,对建筑结构进行分析,借助专业的设计知识和工程类指标进行相关计算,对其结构承载力进行确定,确保每一个设计细节都能够与建筑工程的安全性要求相匹配。同时,设计人员也要通过自身的专业知识储备,对结构应力和施加值数据等结构层面的内容和数据进行规范,并以此为基础,对相关设计行为进行支配,保障建筑结构的安全性能。

3.6应用新技术

世界格局的开放,使得建筑工程不再局限于古代的木质结构、石质结构、竹质结构等。无论是材料方面,还是结构方面都有所突破。当前,我国科研势头渐猛,但是设计单位和科研机构却呈现零沟通局面。设计单位要结合当前建筑市场格局,加强与科研机构的交流和合作,为建筑结构设计争取契机,将新型设计理念和科研成果应用到建筑结构设计中,以最大程度保障其安全性。同时,建筑结构设计过程中,也要注重网络媒体的参与性,避免设计方法和技巧过于单一,最大程度提高建筑结构设计可行性,满足舒适、美观、实用等多项设计诉求,确保以有限的资源争取无限的建筑结构设计空间。

结语:

建筑结构设计并不只是结构层面的单一概念,它涉及到的邊缘性要素比较多。在实际设计中,设计师要根据实际情况进行设计;同时,还要不断加强新技术以及新材料的应用,才能保证建筑工程整体的质量。

作者:孙华锋 施新华

世界建筑结构设计论文 篇3:

谈建筑结构设计中荷载值的确定

【摘要】现代社会人们对于建筑结构设计的安全性要求越来越高,建筑荷载值是建筑安全的重要因素。本文将就建筑结构设计中荷载值的确定进行探讨,以期提出有益的方法提高建筑结构设计的水平。

【关键词】建筑结构设计;荷载值;确定方法

最近几年,建筑行业对于建筑物的结构设计的重视程度越来越高,尤其是对其中荷载值的确定是当前关注的重点。一份好的建筑结构设计方案,必然需要对建筑结构设计中的荷载值进行精确地确定,并要将建筑物的承载能力设计成最大的限度就要求在设计中准确的运用建筑物的荷载值并且根据建筑结构对各种荷载实行组合应用。

一、荷载的含义

建筑的荷载值指的是建筑工程施工中或者建筑工程竣工以后,建筑物所能承载的外部作用力的限度。在建筑结构设计中,需要对建筑物的荷载值进行精确地测量,尤其需要选择对建筑物影响最大的外部作用力的因素进行精确地测量,以使建筑物的荷载值能够承受最大的外力作用,从而确保建筑的安全。当建筑物荷载值确认为,根据荷载值来进行建筑的结构设计。建筑物施工过程中和竣工后,建筑物都要受到外部作用力的影响。建筑物整体以及建筑物的内部的各个部件之间都会受到外部作用力的影响或者破坏,如果进行结构设计时,未将建筑物荷载值考虑在内或者出现计算不精确的情况,则当外部作用力超出建筑的最大的荷载值时,将会对建筑物造成很大的破坏,轻则建筑物出现开裂,重则引起建筑的坍塌,导致建筑物安全事故。

二、荷载取值对于建筑物结构设计的作用

我国在建筑物设计施工中对于建筑物的结构荷载取值一般要高于实际的平均荷载值。其主要原因是我国的结构设计计算方法相对发达国家还是较为落后的,所以要想取得更好的结构设计就必须对设计中的荷载取值取得稍微高一点。我国计算荷载值的主要方法就是在设计建筑结构时就测定,在提前测定出建筑物结构荷载值的基础上才能对测定出来的数据实行合理的设计与施工,同时还要根据测定出来的数据来实行建筑物抗震水平的测试。在建筑结构设计中,要清楚的了解建筑物能承受的最大作用力,建筑物哪些部分承受的作用力最大以及建筑物哪些部分承受的作用力最小。只有这样,结构设计工程师在进行建筑结构设计时才能准确的计算出建筑物的最大荷载值。所有结构设计的荷载值都要低于这个值,否则在建筑物的使用过程中就会发生重大的事故,严重威胁居民的生命以及财产安全。所以,这就要求结构设计工程师在设计建筑物结构时要按照最大的设计荷载值来实行合理的设计,以确保建筑物的合理与安全。

三、荷载的分类

1.动态荷载和静态荷载

按照建筑工程结构设计中的动力的反应可以将荷载分为动态荷载和静态荷载。

(1)动态荷载

动态荷载指的是建筑工程的结构具有很强的加速度,从而对建筑结构形成的较大作用力,这种荷载是动态变化的,例如建筑物遇到的风荷载、地震引发的荷载以及其他情形引起的荷载。

(2)静态负载

静态负载指的是建筑工程的结构具有较小的加速度,从而对建筑结构形成较小的作用力,这种负载具有较强的稳定性,例如建筑物自身的重量形成的荷载。

2.偶然荷载、永久荷载与可变荷载

根据建筑物荷载的时间上存在的变化将建筑结构中的荷载分为偶然荷载、永久荷载与可变荷载。

(1)偶然荷载

偶然荷载指的是建筑工程结构设计中不一定会出现的,具有一定偶然性的荷载,例如无法预测的地震、火灾或者受到外部的突然撞擊。

(2)永久荷载

永久荷载指的是建筑工程结构设计中必须考虑的,永久存在的荷载值。这个荷载值基本上永久不会变化的。例如,建筑的自身的重量基本上不会随着时间的变化而变化。

(3)可变荷载

可变荷载指的是建筑工程结构设计中具有可变性的荷载。可变荷载与偶然荷载的区别在于可变荷载中荷载值的变化具有一定的规律可循,例如,冬季积雪的覆盖会引起荷载值的增加,但积雪融化后,积雪所引起的荷载值就会变化。

四、荷载值确定的方法

建筑结构设计中荷载值的确定会受到多种因素的干扰和影响,因此,在确定荷载值时需要尽可能全面地将各种因素考虑进来:

1.建立荷载分析处理模型

一般根据随机变量的概率以及随机过程的概率建立两种类型的荷载分析处理模型。当建筑结构设计中的外部荷载处于较为稳定的状况时,其荷载值也不会发生变化,因此,在对荷载进行分析处理中,可以根据随机变量的概率进行分析,以得出较为确定的荷载值。当建筑结构设计中的外部荷载处于不太稳定的状况时,其荷载值会发生一定的变化,在对荷载进行分析处理中,可以采用随机过程的概率进行分析,以得出较为确定的荷载值。

2.合理确定荷载值极限值

在建筑工程中,有的建筑物的构建较为容易产生裂缝,此时应当对裂缝的受力、宽度进行检验和计算;有的建筑物的构建不容易产生裂缝的,此时,应当将钢筋混凝土的拉应力进行检验和计算;有的建筑物的构建要控制其变形和开裂,要对对其变形和开裂的极限值进行检验和计算。在正常使用极限情况下,要根据相关的建筑结构设计规范、不同的设计来采取频遇组合、永久组合以及变准组合;依照荷载的准永久组合分析,必须要考虑到对其在长期作用下的影响相应的计算;对于基础抗裂度的验算时,荷载的取值要用标准组合;对于建筑的地基基础计算的时候,考虑到地基变形验算产生的荷载,要采取准永久性组合。

3.全面考虑建筑结构内部的因素

在确定建筑结构设计中的荷载值的时候,应当统计出建筑内每套房间的具体面积,并将具体的家具、家庭设备实施以及人员的数量及重量考虑在内,在根据建筑结构的持久性活荷载与临时性活荷载的进行不同的组合,最终计算出每套房间的持久性活荷载单位面积的重量和临时性活荷载单位面积的重量。根据所得出的结果,从而对不同的房间进行科学合理地分类,再根据科学合理地分类,绘制出房间的直方图,再根据直方图做出分布假设,然后,再对分布直方图进行检验,最终计算出不同的情形下荷载的数值。

4.根据荷载标准确定荷载值

确定建筑结构的荷载值时,应当充分考虑设计的目的和要求,从而择出符合要求的荷载标准组合。一是要从建筑结构的极限荷载上进行考虑,对于建筑构件的强度、抗裂度等进行科学合理地检验好计算;二是从建筑结构设计中荷载过重的危害角度进行考虑,在建筑结构设计时不降低设计的标准和要求,而且必须严格按照建筑结构设计的相关规范进行,对于确定建筑结构荷载值的分项系数及重要性系数均不用考虑,从而有效避免不必要的损失。

五、结论

综上所述,对于一个专业的建筑结构设计人员而言,如何提高建设结构的设计水平,更好地确定建筑结构设计中的荷载值,是确保建筑结构安全,提高建筑质量,关系到人民群众生命财产安全的重要举措。建筑结构的荷载根据动力的反应可分为动态负载和静态负载,根据时间上存在的变化可分为偶然负载、长久负载以及可变负载。确定建筑结构设计中荷载值,一是可以建立荷载分析处理模型,二是合理确定荷载值极限值,三是全面考虑建筑结构内部的因素,四是根据荷载标准确定荷载值,从而有效地提高建筑结构的安全性,全面提升提供建筑工程的质量。

参考文献:

[1]徐思,胡细玲.浅谈建筑结构设计中荷载取值与组合[J].电子世界,2012,16:89-90.

[2]马利平.浅谈民用建筑结构设计中荷载取值与组合[J].科技风,2011,11:165-166.

[3]建筑结构荷载规范中的荷载取值、荷载组合和荷载系数[J].建筑结构,1976,03:45-48.

[4]林维川.浅析建筑结构设计中荷载取值问题[J].黑龙江科技信息,2012,25.

[5]王红.建筑结构设计中荷载取值的研究[J].中国建筑金属结构,2013,16.

作者:符娇

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