安全结构

安全结构（精选12篇）

安全结构 篇1

0前言

随着经济发展与技术提升, 国内钢结构建筑得到越来越多的应用, 例如大跨度、大悬挑空间结构, 超高层, 工业厂房, 体育场馆等。目前钢结构已经是发达国家的主导建筑结构。在美国、欧洲、日本等地, 钢结构住宅更是代替传统住宅占据绝对优势。与发达国家相对比我国钢结构还处于发展初期, 尤其钢结构住宅需进一步发展。钢结构住宅自重轻, 降低基础造价;工业化程度高、施工快, 缩短工程周期;投资回收快, 施工过程环境污染少、可回收、住宅利用率相对较高, 经济环保等效益良好。联合国的人居环境标准规定, 安全性需首要考虑, 可见安全性在建筑设计、施工和使用过程中是关注的重点。钢结构因其自身的优点, 应用到住宅可以保障建筑结构的安全性。

1 国内外钢结构住宅的发展现状

1.1 国外钢结构住宅发展现状

美国、日本、欧洲等工业发达国家, 建筑用钢占钢材总量的50%以上。钢结构住宅经历长期发展, 在欧、美、日等地形成标准化、专业化、商品化程度高的住宅体系。

1.1.1 美国

美国是世界上最早采用钢框架结构建造住宅的国家, 钢结构住宅市场发展完善。在北美金属结构协会促进下, 结合新编轻钢结构设计规范, 形成集轻钢结构、新型建材、节能保温、防火隔声、设计施工于一体高度集成化的多层轻钢结构住宅体系[1]。

1.1.2 日本

日本是世界上钢结构建筑数量最多的国家, 钢结构建筑占建筑总量的50%以上。从可持续发展和保护资源的战略角度出发, 日本社会对发展钢结构建筑高度重视。在民用住宅领域, 钢结构同样占据相当大的比例。据2011年日本住宅结构形式统计, 全国新建房屋总量83.4万户, 木结构占55%, 钢筋混凝土占25%, 钢结构占17%, 钢管混凝土占6%[2]。

1.1.3 欧洲

欧洲各国钢结构住宅经历特定社会背景, 使其发展领先一步。法国是领先世界最早推行建筑工业化的国家之一。法国住宅体系经过30多年的发展完善, 为钢结构住宅产业化的全面发展奠定基础。瑞典作为世界上住宅工业最发达的国家, 其轻钢结构住宅预制构件达到95%。意大利为提高钢结构应用领域, 推出BASIS工业化建筑体系, 该体系适用于建筑8层及以下钢结构住宅, 在欧洲、非洲、中东等地广泛应用, 受到好评[3]。

1.2 国内钢结构住宅发展现状

钢结构住宅在我国推广的比较早, 但发展十分缓慢。根据前瞻产业研究院发布的《2014-2018年中国钢结构行业市场需求预测与投资战略规划分析报告》的数据指出:2012年我国钢结构年产量达到约35 000万t, 占钢产量比重仅为5%左右。2012年全国房屋建筑施工面积达到57亿m2, 而钢结构建筑仅占大约6%左右。与发达国家相比, 我国钢结构仍需进一步发展。根据我国建筑钢结构行业“十二五”规划, 深入贯彻科学发展观, 推行绿色节能建筑, 通过技术引领、设计优化, 逐步实现年建筑钢结构用量占全国钢产量的10%左右, 钢结构住宅建设占房屋总建设面积的15%左右[4]。目前, 我国钢结构主要用于国家重大工程、体育场馆、大跨度桥梁等, 钢结构住宅在我国属于发展初期, 我国居民传统观念更偏爱砌体结构和混凝土结构, 对钢结构建筑持怀疑态度, 尤其是认为钢结构建筑不够安全。但钢结构住宅以其自身的优点, 经过一定发展必将获得大众的青睐。

2 钢结构住宅安全性分析

我国传统住宅主要建造体系为:砖混结构及混凝土钢架结构。传统住宅在设计造型、生产管理、规范标准、技术设备等方面比较成熟, 在一定时期内是符合我国基本国情的建筑体系。但随着经济的发展, 社会的进步, 人们对可持续发展认识得更加全面, 对资源与环境地有效利用与保护更加重视。传统住宅浪费资源, 污染环境, 势必会被新型建筑结构所取代。下面分别从强度、抗震性和节点安全探讨钢结构住宅与传统住宅的结构安全性, 分析钢结构取代传统结构的可能性。

2.1 钢结构的强度

与传统结构形式相比, 承受相同的荷载, 钢结构所需截面最小;选用相同截面, 钢结构的承载能力最大。一般梁主要抵抗由弯矩产生的拉应力, 钢结构梁因其具有良好的抗拉性能, 截面选型方便, 可满足特殊构造需要。混凝土抗压强度高, 钢筋混凝土中的钢筋能增强构件的抗拉强度, 一般柱主要抵抗压应力, 传统观念认为钢结构抗压能力不足, 但是钢结构通过修改截面类型可满足压应力需要。钢筋混凝土柱截面验算结果输出如下:

1) 设计条件。

设计规范:GB50010-10

单位体系:k N, m

构件号:1 (PM) , 1 (剪力)

材料数据:fcu=30000, fyk=335000, fvk=300000 k Pa

柱高:1 m

截面:1 (号:1)

钢筋布置:4-2-d18

2) 截面内力

荷载组合:1 (位置:I)

3) 轴力和弯矩验算。

最大轴力承载能力Nr-max=789.660 k N

轴力比

验算比

4) M-N相关图。

5) 剪切验算。

设计抗剪能力

1) 设计条件

设计规范:GB50017-03

单位体系:k N, m

构件号:2

材料:Q345 (号:2)

(Fy=345000, Es=206000000)

截面名称:2 (号:2)

构件长度:1.00000

2) 截面内力

3) 设计参数

4) 强度验算结果

弯曲应力验算

整体稳定验算

上述表格是相同偏心压力下, 实腹钢筋混凝土构件与带翼缘的箱型钢构件对比分析结果。结果数据表明上述钢构件极限抗压强度是混凝土构件的2.5倍, 极限抗弯强度是混凝土构件的2倍。

2.2 钢结构住宅的抗震

钢结构自身延性好, 能够吸收一部分地震所产生的动能, 自重轻, 也可以减轻地震对结构的影响, 一般自重降低一半, 相当于降低一级抗震设防烈度。

朱晓伟[5]曾对济南某小区两栋楼进行对比。两楼采用同一平、立、剖面图, 一栋是钢结构, 一栋是钢筋混凝土结构。采用PKPM系列结构软件, 进行模拟分析。根据规范规定:钢结构住宅, 在地震作用下, 层间位移应≤1/250;钢筋混凝土框剪结构住宅, 在地震作用下, 层间位移应≤1/800。对比分析结果见表2。

(1/1446) / (1/250) ≈0.17, (1/2102) / (1/800) ≈0.38; (1/2741) / (1/250) ≈0.09, (1/2920) / (1/800) ≈0.27, 钢结构的抗震性能明显优于混凝土结构。

2.3 钢结构的节点安全

结构节点部位受力相对复杂, 在框架结构中, 节点能传递和分配内力, 连接梁柱保障结构整体性, 因此, 节点在设计上有更高要求。

钢结构的节点连接是通过焊缝、螺栓、铆钉等方法, 将单个构建组装成整体结构。按照连接节点的受力性能可分为:刚性连接、铰支连接和半刚性连接。根据节点设计及受力情况, 选择合适的连接方式。国内外许多钢结构设计软件都能提供钢结构节点设计优化, 以及复杂节点的深化设计, 指导生产管理, 提高节点的安全性和可靠度。通过合理的设计计算, 钢结构节点完全能够满足不同结构体系相应的强度, 刚度和延性要求。

3 结语

钢结构住宅的结构安全性满足建筑要求, 在强度和抗震方面优于传统结构。与国外相比我国钢结构住宅体系还很不成熟, 为加速钢结构住宅的发展, 政府应加大扶持力度, 完善钢结构设计、制作、施工规范, 加大科研投入, 培养专项人才。钢结构住宅符合我国可持续发展战略路线, 作为建筑现代化发展的重要标志之一, 钢结构住宅在我国有着广泛的前景。

参考文献

[1]詹瑜.钢结构住宅发展现状及效益分析[D].广州:华南理工大学, 2012.

[2]建筑钢结构委员会.日本钢结构住宅产业化的启示[J].中国建筑金属结构, 2013, 13 (3) :38-40.

[3]弓晓芸, 严虹.国外工业化钢结构住宅应用探讨[J].工业建筑, 2001, 38 (8) :17-19, 35.

[4]建筑钢结构委员会.我国建筑钢结构行业发展“十二五”规划[J].中国建筑金属结构, 2011, 11 (6) :17-20.

[5]朱晓伟.钢结构住宅与传统住宅的对比评价研究[D].杭州:浙江大学, 2011.

安全结构 篇2

摘要：核电厂的安全策略应该从电厂的建设开始，将职员的教育培训，电厂的运营管理，以及事故的处理机制各个环节连接在一起，形成一个链状结构。而不是各个分开单独进行。链状结构的好处在于，前一环节的负责人员可以参与到下一环节的安全防护中，有利于各个环节的协调与配合。

关键词：设计建设；安全素质教育；安全管理；安全监督；链状结构 电厂按照发电能源的不同可以分为火力发电厂、核电厂、风力发电厂、太阳能发电厂、水力发电厂等，其中核电厂以其减轻环境污染，改善能源结构，增长发电机组的寿命以及高效益等原因，在我国越来越受重视和接受。近年来，我国核电呈现快速发展的态势。至2010年底，国家已核准核电机组32台，装机容量 3486万千瓦。其中，已开工25台，装机容量 2773万千瓦。已运营和核准的核电机组达4393万千瓦，超过国务院批准的2020年核电4000万千瓦的装机规模。而全国已完成核电厂址初步可行性研究，准备新上的核电项目总规模为2.26亿千瓦。在今年的两会上，温家宝总理在政府工作报告中提出到2020年，我国的清洁能源在能源总量中的占比应达15%，比现在要增加近一倍。

核电因其与其他能源形式的不同，对安全的要求也一般高于其他能源的要求，在种种情形表明中国的核电发展处于一片大好的形势之中的时候，我们就更应该保持情形的头脑，不仅要看到有利的因素，还应该看到制约核电发展的各种因素，谨慎而行。就目前来说，影响核电发展的因素，我认为最主要的即使安全因素。所谓核安全，就是我们所采取一切必要的技术和组织措施,用来防止核事故，在万一发生事故时限制其后果,使核电站工作人员及其外部公众避免接受过量的照射,并将其对环境的影响减少到公众可以接受的水平。核电安全不仅决定着社会对核电的接受程度。也决定着行业投资者的投资热情。因此核电厂的安全策略问题依然是我们研究和发展核电技术的重中之重。

在当前的核电厂安全策略中，主要以防护为主，着重了防护的作用的同时，也分割了防护与教育，监督的关系。我认为核电厂的安全策略应该从电厂的建设

开始，将职员的教育培训，电厂的运营管理，以及事故的处理机制各个环节连接在一起，形成一个链状结构。而不是各个分开单独进行。链状结构的好处在于，前一环节的负责人员可以参与到下一环节的安全防护中，有利于各个环节的协调与配合。在以往，核电厂的设计和运营管理是处于于不同的机构负责，这使得电厂建设与电厂运营的脱节，可能使设计过程中的重点事项在运营过程中被忽视。我认为核电厂的设计建设与运行应该是一个扣在一起的环节。除此之外，我将核电厂的安全运营分为三个部分：

1、安全素质教育，2、电厂日常安全管理，3、电厂日常安全监督。这三个部分也应该是紧密相扣的环节。以下将分别论述核电厂的设计建设与运营的各个部分以及运营各部分的内部是如何结合在一起的。

作为核电厂安全策略的第一个环节。在核电厂设计中，设计人员应始终把安全放在第一位，在设计中考虑到当地可能出现的最严重的地震、海啸、热带风暴、洪水等自然灾害,即使发生了最严重的自然灾害,反应堆也能安全停闭，不会对当地居民和自然环境造成危害。除此之外。在核电厂设计中还应考虑了到厂区附近的飞机附毁、堤坝坍塌、交通事故和化学事故之类的事件，例如一辆出事故的汽车装上厂区中的设备，而且碰巧撞到反应堆建筑物上，设计要求这时反应堆还是安全的。再如今年2月6日下午13时，嘉兴市海盐县秦山镇太妃山发生山林火灾。着火地位于我国泰山核电站附近，着火的山林面积约300余亩。经武警、公安、当地群众及消防人员300余人7个多小时全力灭火，未对核电基地造成任何影响。在对泰山核电站的设计时就应该考虑到当地的山林以及当地的气候和季风的情况，加强厂区的防火功能。以核电站设计为源头，按预先计划和措施，逐项将安全保障措施落实到系统总体工程中去，一方面保证核电站系统安全性；另一方面，为核电站在寿命期的各个阶段的安全评估工作提供良好的基础和前提条件。这要求设计建设者做到一下几点：

1、吸收已有的核电站安全运行经验、教训、数据和信息，特别是相关的行业规范、技术标准，作为安全设计和分析的根据。这要求核电厂的设计建造者，不仅要了解设计和建造上的需要，也要了解核电厂安全运营的需要，要让核电站的实际运营者参与到核电站的设计建造中，听

取他们的意见。

2、设计建设者所了解的在运行过程中可能存在的危害，以及消除和控制相关危险的措施。应该有专门的文字记录，并且要让有关人员知道。这里的相关人员，必然是包括核电站未来实际的管理运营者。由此上的论述可知，核电站的设计建设与日后核电站的管理运行是有密切联系的，是应该紧密的扣在一起的。

核电场运营的第一部分：进行核电的安全文化教育，培养核电工作者的安全素质。这是一个核电站运行的第一个步骤，也是最基础的一个步骤。核电的安全文化教育所达到的目的可以分为三个层次，而核电站的设计建设者在这三个层次中都可以起到极为重要的作用。

第一：决策层的安全素质要求。决策者的决策可以决定一个场站的发展方向，也可以决定一个场站的安全策略，个人的工作一般也会收到决策的影响。因此决策层的安全素质最为的重要，是核电站安全文化的基础。对此有三个方面的要求：

1、公布全面有效的安全政策。凡从事与核电厂安全有关活动的单位都要发表安全政策声明，把其所承担的责任广而告之，让人人明白。该声明就是全体工作人员的行动指南，并宣告该单位的工作目标和管理人员在核电厂方面的公开承诺。一个全面有效的安全政策，要求决策者不仅要结合以往的工作经验，以及在过去所发生的事故中所吸取的教训和经验。还应该了解在核电厂设计和建设过程中所注意和考虑的问题。具体问题具体分析，因地制宜的做好安全策略。不能将安全策略书本化文字化。而应该明确化具体化，有针对性的作出全面的安全策略。

2、有不断自我完善自我反省的素质。孔子曾说：“吾日三省吾身。”意思是说每天都多次反省自己，多反思自己做过的事情，什么事对的，什么是错的，怎么才能更好，下次遇到相思的事情怎么办。作为一个决策者，也应该有不断反省自身的素质。对于每一个决策，各单位应对与核电厂安全有关部门的工作进行定期审查，这些审查也不应该是表面和形式上的，应该结合实际的工作进行深入的审查，在这样的审查过程中，核电站的设计建设者的意见也是可以用于参考的，例如对安全评估工作的审查，核电站的设计建设者可以指出该处在设计建设中所作出的评估，以用来比较和参考。

第二：对管理层的安全素质要求。工作环境是影响个人安全文化素质建立的基础。个人安全文化建设的关键是在实践中形成有益于安全的工作环境和养成重视安全的工作态度，核电站的管理人员的责任就是根据本单位的安全政策和目标开展有利于安全素质养成的安全实践活动。这有一下几个方面的要求：

1、有能够明确责任分工的能力。建立安全文化的途径在很大程度上与建立一个有效的管理组织机构的要求是相一致的。唯一的、清楚的权限使每一个人的职责分明。核电厂应对每一个人的职责清晰无误地予以书面规定，并保证没有重复、遗漏或含糊不清的情况。每个人的职责分工应经过上一级的审查批准。管理者应使每一个人不仅了解自己的职责，而且了解他周围同事及他们部门的职责和接口关系。核电厂的各项工作的作用是相同的，既是保障电厂的安全有效的运行，但是各项工作的重点是不用的，对于每一个工作，只有抓住重点，才可以更加有效的完成工作。这就要求管理者对每一项工作都要有着较为深刻的认识和了解。在核电站复杂多样的工作面前，管理者是不可能知道所

有机器的性能，所有风险的存在地点的。因此，管理者需要对电厂本身更为了解的人员的意见，而仅仅就电厂的设备和厂房本身而言。电厂的设计建造者是最为了解的，所以在管理人员在寻求重点工作以便更好的分配工作人力资源时，与电厂设计建设者的紧密结合是必要并且有效的。

2、有利用有限资源造就最大利益的能力。这要求管理者能够充分有效的利用已有的资源，并有能力开发出已有资源的最大潜力。就对人力的使用上来说，除了要求管理者要了解被使用人的特点与能力，而且需要管理者了解每一项工作所需要的人员素质。在此，电厂设计建造者的意见同样可以作为管理者充分了解电厂各设备应重点主意部分的参考依据。

3、负责尽职的安全意识。管理者应确保与核安全有关的工作能严格按要求完成。确保运营单位建立起完整的法规、制度及程序体系，并通过合适的控制和检查来保证其执行的有效性。

第三：职工个人的安全素质要求。建立安全文化是各层次每一个人的职责，在工作中具有良好的安全文化意识者应同时具备以下素养：

1、对工作的深入认识，要求个人在开始任何一项安全有关工作尤其是新工作前，能慎重地思考工作中安全相关的所有问题，以便对工作中的意外有充分的认识。对工作的深入认识是建立在之前对该工作可能出现的以外有着至少理性上的认识。我们知道，在员工正事上岗就业之前，都会对其进行技能培训，那么这些培训的内容，就不应该仅仅是核电站的运行者来决定，也应该有核电站的设计建设者来参与，因为他们对自己亲自参与设计建设的电站有着别人不可比拟的了解。对于设计中所已经考虑到的风险有着深刻的认识，可以直接对员工进行教育。

2、要有相互合作相互交流的工作方法，这个不仅需要上下级和个人相互之间能正确地充分地交流传递信息，同时也需要核电站的设计建设者与核电站的运行者之间的交流与合作。以便正确地理解工作、掌握情况、寻求帮助和互相学习。

3、要有科学谨慎的工作态度，要求每个人都能严谨地按程序办事，谨慎地对待工作中的所有意外，从而防患于未然。

4、要有主人翁精彩，能真正理解到电厂安全也是和个人利益直接相关的问题，并能以主人翁的态度积极响应电站内的所有安全有关事宜。

以上几个方面是进行核电的安全文化教育，培养核电工作者的安全素质的全部内容，它的作用在于使每一个人不仅能清晰地明白自己工作的任务、程序、必备技能，而且能够充分地分析、预测、防范工作中的任何意外和异常。安全素质的培养，是一个电厂安全运营的思想基础，所以是至关重要的，是不应该有任何的松懈和漏洞的。所以在以上的论述中，我着重论述了在核电安全文化教育中核电厂设计建设者的参与，以求核电安全素质教育达到更加完备的效果。

核电场运营的第二部分：日常安全管理，确保核电厂的安全运行。核电厂的安全运营是决策层、管理层和个人共同作用结果。本文在核电站的设计建设中已经论述了核电站的设计建设与核电站的安全管理的密切关系，在此不在赘述。我们应该注意的是核电厂的管理与核电安全素质教育相互依存相互作用的关系。

1、核电安全管理决定了核电安全素质教育的方向。安全素质教育是为了管理而服务的，因此为了更加便利有效的管理，决策层必然会制定有利于管理的教育目标与方式。

2、核电安全素质教育反作用于核电的安全管理。核电安全素质教育有利于提高安全管理的水平。

核电厂运营的第三部分：日常监督。国外核电大国的经验表明，平均每台核电机组需要的监管人力约在30～40人。在经过机构调整之后，我国核安全监管的总人数仍然不到1000人。我国核安全监督工作在机构设置、人才、经费、技术基础等方面仍面临不少困难，直接影响了队伍稳定和优秀人才的汇集。

我认为核电的安全安全监管责任不仅要在中央，更主要在地方和企业本身。要自我监督自我管理才能更好的保障核电的安全运行。核电安全监督是个全方位的监督，与电厂运行的各个环节紧密相关。包括电厂的设计建设的监督，职员选拔和培养的监督，电厂日常运行的监督。我们知道核电站有着严密的质量保证体系，对选址、设计、建造、调试等各个阶段的每项具体活动都有单项的质量保证大纲。在对电厂的设计建设监督中，应监督检查质量保证大纲和初稿情况和是否被严格的执行，是否起到应有的作用。核电站工作的人员的选择、培训、考核和任命都有着严格的规定。以操纵员为例，要求选择基本素质好，有一定学历和工作经验的人员，经过课堂、核电站模拟机和核电站实际运行培训，再通过国家级的考试领取操纵员执照，然后才能上岗。上岗工作以后，还要进行再培训和定期考核，不合格都将被吊消执照。对人员的选择培养上的监督体就是要保障这些规定都要切实的被履行，以确保职员的安全素质和技能素质。核电厂的日常监督和

日常管理是相辅相成的两个部分，日常监督要源于日常管理，日常监督又推动管理的发展。说日常监督要源于日常管理的原因在于，只有从日常的管理中才可以更加准确的了解到在电厂的运营中，哪些是最为重点的项目，哪些是最容易疏忽大意的项目，对于重点的项目，自然应该加强监管的力度。通过以上的论述可知，不仅在电厂运营的各个阶段需要监督程序的参与，在电厂的设计建造阶段，监督同样起着极为重要的作用。

汽车偏置碰撞安全性结构改进 篇3

（东风汽车公司技术中心，武汉430056）

汽车正面碰撞性能研究是车辆安全设计的重要内容之一。国内法规和C－NCAP主要通过正面100%刚性壁碰撞和40%偏置可变形壁障碰撞对车辆进行试验评价。两种试验的碰撞形态和对乘员的伤害机理不同[1]。正碰时，车身前端全部参与碰撞，在巨大的冲击惯性力作用下，车体刚度大，冲击加速度峰值大，对头部、胸部的冲击伤害往往造成乘员死亡。与生物伤害指标息息相关的因素主要是约束系统，因此，正碰试验主要侧重于对约束系统的评价。而40%偏置碰撞主要评价安全车身结构，考核车身侵入方式对乘员造成的伤害。偏置碰撞时，车辆前端只有一侧主要参与能量吸收，该碰撞形态下车身变形大，乘员室的严重侵入会造成乘员的致命伤害。交通事故统计结果也表明，该事故形态下乘员严重伤害的比例最高。

目前我国对正面100%碰撞的研究比较多，而对40%偏置碰撞的研究相对偏少。全面提高汽车正面碰撞的安全性能，需兼顾这两种碰撞形态，因此开展40%偏置碰撞的研究工作十分必要。

已实施的C－NCAP2012规程中，40%偏置碰撞试验车辆速度由56 km/h提升至64 km/h，这给自主研发的汽车企业带来了严峻的挑战。如何进一步提升汽车结构安全，减小乘员伤亡，是设计人员不断追求的共同目标。

本文研究的某车型在56 km/h偏置碰撞试验中安全性能表现比较理想，但64 km/h偏置碰撞仿真中，性能表现不佳，车身变形过大，结构暴露出不足，安全性能不能达到预期的星级评定要求。在试验验证之前，通过CAE仿真技术对车身结构进行安全改进，是一种省时省力且可靠有效的方法。本文基于碰撞仿真技术对该车型64 km/h偏置碰撞性能进行分析与评估，提出改进方法，切实可行地提升了车身结构的偏置碰撞性能。

1 有限元模型的建立

采用Hypermesh作为前处理建模软件，直接导入CAD模型进行整车建模。整车模型的输入内容包括白车身、四门两盖、悬架系统、转向机构、动力总成、散热系统等主要结构件，其中发动机和变速箱作刚体考虑。建模主要采用壳单元，部分采用实体单元和梁单元模拟。严格保证单元的质量要求，完成后的整车模型单元数共计约80万。

完成整车模型装配后，导入Pam-Crash前处理软件，进一步完成材料定义、配重设置、接触条件、约束条件和结果输出定义等，建立完整的偏置碰撞仿真模型。

2 整车仿真模型的校验

仿真模型完成后，经过多次计算、模型调试与校正，确定模型的正确性和可靠性。

仿真结果的真实性和准确性，通常采用定性和定量的方法进行评价[2]。定性评价方法主要是比较实车试验结果与仿真模拟结果中关键撞击区域的变形模式和各主要部件的变形特征；定量评价主要集中在车身加速度曲线和能量变化曲线的比较分析上。

基于已建立的整车模型，利用Pam-Crash软件，按照C-NCAP2009的要求，分别完成整车50 km/h速度正面碰撞和56 km/h速度40%偏置碰撞的仿真计算。

图1为通过仿真获取的整车碰撞能量曲线。整个模型的沙漏能占总能量的5%以下，质量增加百分比小于1.2%。一般情况下，整个模型的沙漏能占总能量的10%以内，质量增加不超过总质量的5%[3]，模型计算精度可得到保证。

通过整车正面碰撞和偏置碰撞仿真计算，输出B柱下端测评点的加速度曲线，与试验曲线进行比较分析，见图2和图3。从仿真与试验的B柱加速度曲线波形对比中可以看出，曲线各时间段的峰值虽然有差异，但两波形的走势具有一致性，因此基本可以认为整车仿真模型是可靠的。

3 整车模型的64 km/h偏置碰撞仿真与结构改进

参照C－NCAP2012规程的要求，以64km/h速度与可变形壁障发生40%偏置碰撞，建立整车仿真模型。通过仿真计算，发现车身结构存在以下不足：一是纵梁系统承载能力不足，前纵梁前端吸能不充分，末端变形较大，抵抗变形能力偏弱，如图4所示。二是A柱上部多处发生折弯，如图5所示。三是地板及地板纵梁变形严重。以上三点导致乘员舱防火墙侵入量和门框变形量较大，车门变形严重。车身结构性能指标达不到预期的目标。

针对上述问题，需对车身结构进行改进设计。分别在图6所示的8个位置进行结构或材料优化。经过多方案的对比分析，采用以下措施能够取得较好的改善效果：

1）前纵梁前端增添诱导槽，改善变形模式。前纵梁末端结构增添加强筋和内加强板，以抵抗变形，减少对防火墙的侵入。前纵梁外板材料由B260LYD改为H340LAD，厚度由1.5 mm改为2 mm。

2）A柱骨架加强板材料由H260YD改为D340DPFC；A柱内增添加强件，里板材料由H260YD 改为 D590TRFC， 厚度由 1.5 mm 改为 1.0 mm。

3)A柱中部和下部、门槛梁前部和后部分别进行结构加强。

4)增加地板纵梁结构，多路径分散碰撞力，合理优化力的传递路径。

进行改进方案整车偏置碰撞仿真计算，改进后车身结构各项性能指标得到明显提高。

选取车门铰链位置对前门框变形进行评价。改进前上、下铰链位置处门框变形量分别为38.6 mm和40.2 mm，改进后的变形量分别是 19.2 mm和16.5 mm。改进方案门框变形有一定程度降低。

选取图7所示24个前围测评点，评估防火墙侵入量的变化情况。表1和图8分别显示：改进后防火墙侵入量明显减小，尤其是驾驶员脚部关键位置，降低幅度明显。

表1 防火墙侵入量的变化量

通过图9仪表板横梁的测评点的位移曲线亦可以看出，改进后最大后移量由改进前60 mm降至45 mm，满足设计目标要求。

4 结论

通过以上分析与研究，得出以下结论：

（1）50 km/h刚性壁障正面100%重叠碰撞和56 km/h可变形壁障40%偏置碰撞仿真结果与试验一致相关性较好，验证了整车有限元模型的正确性和可靠性，也证明了分析方法的正确性。

（2）通过降低前围防火墙侵入量提升偏置碰撞性能是结构改进的一个重要考虑环节。仅靠优化前端结构是不够的，还需对车身其他结构（包括A柱、门槛梁和地板梁系等）进行系统的改进和优化。

（3）基于CAE仿真技术进行车身结构优化，可以在短时间内快速实现对多方案的性能评价，同时对于改善安全性能，是一种行之有效的办法。与试验相比，通过仿真结果更容易发现结构的问题所在，从而找到最佳改进措施，节约成本。

［1］朱西产.汽车正面碰撞试验法规及其发展趋势的分析［J］.汽车工程，2002，（1）.

［2］王珏.韩忠浩.轿车正面碰撞仿真与结构改进［J］.太原科技，2009，（5）.

安全结构 篇4

一、建筑结构施工质量对于建筑结构安全性的影响分析

建筑工程施工的整体质量对于建筑工程的耐久性与安全性有着深远的影响, 其中, 主体结构与地基施工质量会影响建筑物的使用安全, 而保温隔热以及屋面防水等则会影响建筑物的施工功能。此外, 建筑工程的功能还包括供电、供水、燃气等方面。下面, 就针对建筑物主体结构对于施工质量的影响进行深入的分析。

1. 对建筑结构安全性产生影响的施工质量种类

建筑结构安全性的施工质量类型分为结构构件、建筑材料、结构施工质量水平、结构构件连接几个部分, 结构构件有构件外观质量、截面尺寸、构件轴线偏差、截面尺寸、构件内部质量等。建筑材料则包括木材、钢筋、砂浆、钢型材、砌体、混凝土等, 每一个部分都有着严格的内容与质量控制标准。

2. 建筑结构构件质量对建筑安全性的影响

建筑物的结构构件是整个建筑物的有机组成部分, 其施工质量直接影响着建筑物的使用安全性, 而建筑构件包括多种工序。以钢筋混凝土结构构件为例, 这一工序是由模板、钢筋以及现浇混凝土等工序构成, 国家相关标准中对于各个工序的检验与验收均有着明确的规定。

3. 建筑材料对于建筑安全性的影响

建筑材料是建筑构件的基础要素, 也直接影响着建筑物的安全性能。如果材料不符合要求, 也就降低结构耐久性与承载能力。近年来, 国家相关部门出台了建筑材料的控制制度, 这对规范建筑安全起到了一定的作用。

4. 结构构件联结件施工质量对于建筑安全的影响

在建筑物之中, 结构构件联结件的承载力必须要大于构件承载力, 才能够保证联结件不会失效。例如在结构抗震的设计中, 框架节点承载力必须要超过梁柱构件承载力, 预埋件承载力也需要大于联结构件承载力。从某种层面而言, 构件联结件施工质量也直接影响着建筑物的安全性能。

二、建筑结构施工水平对于建筑结构安全性的影响分析

我国的《建筑工程施工质量验收统一标准》中, 对于建筑材料、联结件、结构构件的施工质量有着明确的固定, 对于各个验收细节也有相关的处理办法。但是由于各种因素的影响, 很多的施工企业与监理人员并未意识到这一问题, 对于建筑结构施工水平还没有引起相应的重视。

1. 结构构件截面尺寸施工质量对于建筑结构安全性的影响

结构构件截面尺寸对于构件承载面积与刚度有着直接的影响, 在分析构件截面尺寸离散型时, 必须要考虑到构件承载面积的问题。综合种种因素, 截面较多的框架柱, 应该适当的增加地震作用效应与抗震承载力之间的比值。在钢筋混凝土施工过程中, 考虑到支模操作会导致梁柱节点发生缩颈的情况, 而节点剪承载力是由轴压力、箍筋与节点区混凝土受剪共同构成。因此如果减小节点区间面, 就会对节点受剪承载力产生一定的影响。

2. 结构构件钢筋布置均匀性对于建筑结构安全性的影响

构件结构是构件截面钢筋受力均匀的首要条件, 如果主筋的配置向一侧偏移, 就会导致一侧钢筋出现屈服的情况, 这便会对构件承载力产生不良影响。此外, 构件的箍筋不仅可以影响主筋承载能力, 也会约束混凝土、削弱主筋支撑能力。如果遇到强烈的地震, 就会导致主筋出现箍筋剥落以及主筋压曲的情况。

3. 建筑构建轴线偏差对于建筑结构安全性的影响

在建筑物施工的过程中, 如果放线不紧密, 就会导致建筑物轴线发生偏差, 这就会在很大程度上影响建筑结构构建的受力性能。因此, 在施工完成之后, 必须要进行验收, 防止由于轴线偏差影响建筑结构的安全性。

4. 建筑结构内部质量与外观对于建筑结构安全性的影响

建筑结构内部质量与外观也会在很大程度上影响建筑物的安全性与耐久性, 如果内部不紧密, 就会影响混凝土的强度以及混凝土对于钢筋的包裹力与粘结力。如果将钢筋暴露在潮湿的环境下, 就会导致钢筋发生锈蚀, 严重的影响建筑结构的安全性。

5. 结构楼层构建材料强度与设计偏差对于建筑结构安全性的影响

结构构件材料的强度会对构件刚度、受弯能力、受压能力与承载能力产生直接的影响, 结构楼层构件材料强度与设计偏差也会影响建筑结构的安全性, 其中结构体系合理性、竖向布置与结构平面规则性对于建筑物施工尤为重要。在实际的设计过程中, 必须要严格遵循《建筑抗震设计规范》。这样才能够有效提升设计的质量, 保证建筑结构的施工质量水平以及结构的安全性。

三、开展施工质量水平控制工作的方法

自从我国《建设工程质量管理条例》开始实施之后, 建设部门也制定了一系列的管理措施, 在勘察质量、审图机构的设置、政府监督、社会监理等方面都进行了确切的规定。对于建筑工程的施工也制定了各项条文, 这在很大程度上促进了我国建筑工程质量水平的提升。但是由于一些客观和主观因素的影响, 建筑结构的施工过程还存在着一些问题。在未来阶段下, 施工企业必须要严格的根据规范标准进行施工。这样才能够有效的提升建筑工程的施工质量, 保障建筑施工安全性。

四、结语

本文就建筑工程施工质量水平对于建筑物结构安全的影响进行了深入的分析, 并探讨了我国建筑结构施工过程中存在的问题。相信通过相关部门与施工企业的共同努力, 施工结构的施工质量水平必然可以得到全面的提升。

摘要：建筑工程施工质量对于建筑工程的耐久性与安全性有着深远的影响, 建筑结构主体结构安全性和可靠度的关系能够帮助相关人员了解建筑结构的现状。本文分析了建筑结构施工质量水平与结构安全性之间的关系以及具体控制策略。

关键词：建筑结构施工质量水平,结构安全性,关系,控制方法

参考文献

[1]陈小燕.浅析房屋建筑结构施工中常见问题[J].中小企业管理与科技 (下旬刊) , 2010 (08) .

[2]杜星凌.实施复杂高层建筑结构施工质量过程控制应注意的几个问题[J].工程质量, 2012 (12) .

钢结构施工安全协议 篇5

发包单位：

（以下简称甲方）承包单位：

（以下简称乙方）

为全面履行甲乙双方签订的工程施工合同内容，进一步明确在施工过程中甲乙双方的安全责任，保护施工人员的安全和健康，防止伤亡事故的发生，依据《中华人民共和国安全法》、《中华人民共和国劳动法》及其他有关法律、法规，经协商一致，特签订本安全协议。

一、工程概况。

1、工程名称：

2、工程地址：

二、甲方的权利和安全责任

1、甲方需认真贯彻国家和电力部门及地方安全主管部门颁发的有关安全生产的方针、政策，严格执行有关法规、法令条例。

2、甲方应按有关规定对乙方承包的工程及施工现场进行不定期的施工检查指导。

3、甲方在施工前应认真审核乙方开工报告、施工组织设计，根据工程项目内容特点进行全面的安全技术交底，并组织有关人员对乙方施工人员在进场前的安全生产教育。

4、当乙方出现严重违章作业，野蛮施工，管理混乱等，安全、文明施工严重失控情况下，甲方有权作出停工，整顿限期整改，直到解除工程分包合同的决定。限期乙方退出施工。

5、甲方不得要求乙方违反安全管理规定进行施工，因甲方原因导致的事故由甲方承担一切责任。

6、甲方认为确实有必要暂停施工时，应以书面形式要求乙方暂停施工，并提出书面意见，当乙方实施处理意见并以书面形式提出复工要求后，甲方应当在48小时内组织验收，检查是否合格，并签字后给予答复。

三、乙方的权利和安全职责

1、乙方必须是具有独立承担责任的法人或其他出具上级主管单位（法人单位）的委托书、及其资质等在授权委托书范围内工程的经济组织。

2、乙方必须遵守国家和本市县有关安全生产法律、法规和规定，认真执行国家行业、企业、安全技术标准，必须配备专门的安全生产管理人员，明确责任，随时检查安全生产情况做好记录，必须接受甲方或甲方上级主管部门，政府有关部门的安全生产检查。

3、乙方必须熟悉并能严格执行《建设工程施工现场管理规定》、《建设工程安全生产管理条例》及其他有关安全生产的法律、法规、规范、标准及各项规定。

4、乙方必须学习掌握并执行甲方现行的有关安全生产各项规章制度和管理方式。

5、乙方必须执行三级安全教育制度，特种作业人员必须执行持证上岗制度，并坚持现场检查验收制度，禁止非特种作业人员从事特种作业。

6、乙方必须执行甲方与分包工程有关的总体工程施工组织设计和安全技术方案；乙方制定的安全施工组织设计，编制本单位工程范围的安全施工方案和安全技术措施，并报甲方备案。

7、乙方在组织施工生产时，必须先落实安全技术措施，防止事故发生，开工前必须进行分部、分项安全技术交底，全体施工人员熟悉施工图纸，掌握工程特点，及安全措施，并签名确认后，方可开工。

8、乙方必须按规定为作业人员配发合格的劳动防护用品，凡进入施工现场的人员须遵守各项安全生产管理制度，正确使用个人防护用品，正确佩戴安全帽，高空作业须系好安全带，禁止穿拖鞋、高跟鞋或赤脚赤膊，施工现场内严禁擅自使用易燃、易爆物品，禁止吸烟及酒后作业。

9、乙方必须在施工现场入口处，有危险作业处挂有安全警告标牌，必须搭设防护栅栏等可靠有效安全设施和警示标志。

10、乙方必须抓好安全教育。所有参与施工的人员都须经过入场前的安全教育和岗位安全操作规程教育。未经安全教育的不得进入施工现场。不得录用无身份证件的人员和未满十六岁的童工。

11、乙方在容易发生火灾的区域动火时，应事前向甲方申请，经批准并同时采取有效的防范措施后方可施工。

12、对施工现场的电气设施须具有有效的安全技术措施，特别是临时电源和移动电器，应按规定装设漏电保护装置。

13、施工期间，乙方指派专职人员负责本项目的有关安全、防火工作，乙方应经常联系甲方相互协助检查和处理工程施工中有关安全、防火工作，预防事故的发生。

14、从乙方施工开始至工程竣工发生的任何安全事故均由乙方承担全部责任，与甲方无关。

四、其他

甲方、乙方须严格执行本协议，本协议作为合同附件，一式二份，甲乙双方各执一份。

甲方：

乙方： 代表：

代表： 电话：

电话： 年

月

日

框架结构抗震塑性屈曲安全性评估 篇6

关键词：框架结构 抗震塑性 安全性评估

随着科技进步，如今的建筑物大多采用框架结构体系，但是要求不仅能满足正常旅工和正常使用下的耐久性要求，还要满足框架结构抗震塑性屈曲安全性要求。这些要求就是结构设计的准则。文章通过分析框架结构体系在水平地震作用下的变形特点，并研究了框架结构体系震塑性屈曲安全性评估方法。

1 地震作用下的框架结构受力变形特点

框架结构体系建筑，它的受力点处于震区。一般根据对重力的垂直荷载控制的设计结构来设计较低的框架结构建筑。建筑物高度越高，长宽比越大，垂直载荷在结构设计上的影响就越重要。其次，作为即将成为一个重要的框架结构设计的控制因素，水平荷载的框架结构建筑的影响也会变得越来越大，甚至可能会起到决定性的作用。地震时，虽然框架结构体系受到的主要破坏时由水平振动引起的，但也不能忽略垂直振动。在设计过程中，我国目前采取的措施是只考虑水平振动的作用。假设下图中那个高度为H的竖向构件是一栋建筑物，那么它在地震中的受力变形特点如图1.1所示。

图中，横向力矩M=I/3qH2，水平荷载顶点侧向位移是：△=11qH4/120EI，竖向荷载产生的轴向力为N=WH，其中W代表结构的单位米质量，EI代表弯曲程度。轴向力与高度成正比是显而易见的，并且随着建筑物高度平方的增加，而弯矩是相应成正比的，而顶点位移是随着高度四次方增加而增加的。显然对于框架结构体系建筑来说，高度越高的建筑，水平振动的破坏程度越大，已经成为了框架结构体系设计的关键点了。当然，在轴力的作用下，框架柱也会产生竖向形变，这也是构成结构总变形的一部分，甚至会是结构出现整体变形的情况。图1.2很好地描述了多高层框架结构体系被水平振动破坏的情形。

2 地震灾害作用的效应分析

在受到地震作用时，框架结构体系由于其结构复杂，其效应分析的难度也变得很大。而一般建筑物的材料都有钢筋混凝土结构，它是由两种性能差别非常大的钢筋和混凝土这两种材料构成的，他们的弹塑性性能变化给研究框架体系在地震时的效应分析加大了难度。各个国家建筑界目前研究条件还不够，只能通过采用弹性理论和方法来进行研究，结果只能大概估计，这种研究成果的可靠性并不是很强，有待加强。

3 框架结构抗震塑性屈曲安全性评估方法研究现状

早在上个世纪九十年代，部分美国学者就提出了抗震屈曲安全性评估方法，这是一种基于性能的框架体系抗震安全性研究方法。为了找到科学的方法来提高框架结构体系的抗震能力，学者研究了结构从弹性变到弹塑性然后到破坏甚至倒塌的过程，研究在小震作用和大震作用时结构的弹塑性变化情况，并进行了分析。

在一般情况下，分析框架结构建筑物的震动响应和破坏现象通过利用动态时程来进行分析方法来是很理想的。但另一方面，这种方法对专业理论水平要求极高，并且数据繁冗，处理过程及其枯燥，而且建筑物结构构成复杂，地震本身随机性强，这种方法在工程中的运用并不十分广泛。

一种基于性能的框架结构体系抗震性能评估方法实用性很强，是一个强有力的工具，并且广为流传，即静态非线性分析方法，也称Pushover方法。目前全世界对这种方法在工程界的应用还处于起步阶段，我国虽然相关规范中有所提及，但是技术相当不成熟，对它的进一步研究尚在进行中，但是某些实用而且著名的结构分析软件都加入了静力非线性分析的功能，比如ETABS、SAP2000以及MIDAS等等。这种方法虽然应用不是很广泛，但是他结果精确又便于操作，以后必将在工程实践中得到广泛应用。

4 框架结构抗震塑性屈曲安全性评估方法-静力非线性分析评估方法

4.1 基本原理 用静态非线性分析方法来分析框架结构体系抗震塑性屈曲安全性的基本思路是通过建立框架结构体系在地震时的负载模型来模拟实际地震力水平作用情况时的真实框架结构体系建筑。具体操作方法是通过持续增加侧向力，是建筑物承受一定的压力而达到某个目标位移值，或者是依据建筑物倒塌来判定。并根据实验得到的数据进行处理，绘出载荷-位移曲线图，并结合已有的弹塑性反应图谱来进行综合理解，研究出框架体系抗震屈曲安全性性能快速评估的方法。总而言之，静态非线性分析的操作原理是是：在理想状况下，实际的框架结构体系相当于一个单自由度体系，要想知道框架体系在地震时的弹塑性反应的整个过程，就必须知道它的地震作用状态下的反应控制指标。这种方法是通过研究模型的弹塑性反应来反推它在地震时的控制指标，达到研究目的。

4.2 具体操作过程 以下三个环节构成了静力非线性分析方法的基本的三个部分：①建立地震水平振动时框架结构体系受力模型，并绘出其荷载-位移图；②再根据框架结构体系的弹塑性反应来反推其受水平地震时的反应控制目标值；③进行安全性评估。

4.2.1 荷载-位移图的绘制流程。①确定框架结构体系计算分析模型；②对框架结构体系模型加竖向荷载(一般是重力荷载)，再加某种水平荷载，让一个或一批构件都进入屈服状态；③对上一步已经屈服的构件，采取一定方法使其刚度矩阵改变，以及在它上面加载水平荷载直至它的形态破坏，形成新结构，如此往复，对其他的构件采取同样的操作方法；直到所有构件被改变和框架结构体系已经被破坏为止。记录这个过程中得到的所有不同荷载的反应数据，反推其弹塑性反应各过程的先后顺序；⑤绘制载荷-位移曲线。

4.2.2 模型的构建及其反推原理。要判断图上某一点是不是目标位移，就要通过上一步实验得出的荷载位移图，并转换处理框架结构体系的承载能力和外力作用来得出。查出规范设计规定的允许变形，将其与目标位移进行比较，就可以评估出框架结构体系建筑的抗震塑性屈曲安全性。这种方法的具体实施方法有目标位移法和承载力谱法两种，但它们的实质都在于用等价的单自由度来替换真实地震时的多自由度反应，来研究其在地震作用下的安全性。

目标位移发的基本过程是在修正有效刚度位移值的时候，要采取静力非线性分析法，并去一定的系数来确定目标位移。这是从美国联邦紧急救援事务署文件FEMA一273中使用过的方法，取框架结构体系顶层的最大位移作为目标位移，并进行下一步的分析。

承载力谱法是通过建立框架结构体系能力谱反应曲线和框架结构体系需求谱曲线，这是美国应用技术协会推荐使用的方法。其中框架结构体系需求曲线是用谱加速度谱位移来表示的，是由地震输入得到的标准加速度反应谱的来的，另外一条结构框架体系能力谱曲线也是用谱加速度-谱位移来表示的，但是是由荷载位移曲线进行推导。当它们处于同一坐标系下的时候，结构抗震性能点或者称为目标位移点就是两条曲线的交点。

4.2.3 对框架结构体系的安全性进行评估。框架结构体系抗震屈曲安全性评估方法有三种：①按时程分析非线性层间的位置变形，结合承载力所对应的恢复力模型，看这种位置变形是否符合设计规定；②查出框架结构体系承载力曲线上对应点的层剪力位移角，与规范规定的允许层间位移角进行比较，看是否符合设计规范；③在同一坐标下重新建立能力谱与需求谱两条曲线，根据规范规定位移允许值和其目标位移值的比较结果来验证其是否在允许变形范围内。

5 结论

本文中框架结构体系在地震作用下的安全性评估方法是不尽完善的。结构抗震是一种空间整体的行为，如今的建筑物都有填充墙，这点在本文中被忽略了。此外，框架结构体系建筑在实际的工程过程或者使用过程中除了受到水平地震的作用，还遭受着多线地震作用，而本文并没有考虑这一点，因此对框架结构体系的全面抗震性能研究还需要进一步加强。

参考文献：

[1]张文明，高大峰.基于性能的框架结构抗震安全评估方法研究 [J].西北地震学报.2007，29(4).

[2]张沛伟.钢筋混凝土框架结构体系抗震可靠性分析方法研究[J].科技信息.2009(7).

[3]傅华风.钢结构基本构件的抗震延性分析[J].中国土木工程学会.2006.

[4]游大江，乔聚甫.巨型框架结构体系超高层钢结构施工技术[J].施工技术.2006，35(12).

住宅装修与结构安全 篇7

1 非承重墙的拆除

墙体是建筑结构承重与空间分隔的主体。一般来说,在住宅建筑中,横墙多用以支承楼面荷载,属承重墙;而纵墙主要起空间分隔作用,属非承重墙。纵、横墙上常根据使用功能开设有门、窗洞,同时它们都要抵抗各自方向的水平地震作用。

住户在装修、改造时,对承重墙一般不会轻易拆除,但对非承重墙却常掉以轻心,认为不涉及承重结构,对结构安全不会造成危害。事实上对于一些门、窗洞开设较多的纵墙,本身抵抗水平地震作用的性能已经削弱较多,如再将非承重纵墙作局部拆除,就有可能造成房屋的纵向抗震强度不足。如将厅与卧室或阳台与卧室间的窗下墙体拆除而置以落地柜,这种装修虽仅拆除了房屋纵墙上的窗下墙体,但拆除后却使窗间墙的高度增加,窗间墙的高厚比增大,导致墙体弯曲变形增大,承担的水平地震剪力减小。

2 承重墙的凿洞、开槽

住宅装修中,在承重墙上凿洞、开槽的情况相当普遍,特别是在厕所与厨房尤为严重,有时会影响到墙体的承载能力,这是需要引起重视的问题。

目前多层住宅的墙体一般多采用一砖厚(224 mm)的黏土砖,有的住户为了在开间不大的厕所中安置浴缸和马桶,常将墙体凿去半砖,然后将浴缸与马桶的水箱嵌入墙体。这样使此段墙体由一砖承重,改变成底部为半砖承重,不仅使墙体承压面积减少,而且使墙体由轴心受压变为偏心受压,严重地影响到墙体的承载能力,大大地降低了结构的可靠度。同时它又成为抗震的薄弱环节,造成事故的隐患。随着墙体改革的深入发展,目前空心砖、空心砌块也已广泛使用。在这类墙体上凿洞、开槽所造成的影响要比黏土砖墙更为严重。因为凿洞、开槽时往往要凿及空心砖、空心砌块的纵肋,而纵肋是空心块材的承重主体,凿洞、开槽后不仅减少了墙体的受力面积,形成偏心受力,而且也影响到空心块材的整体性。

另外,在开槽、凿洞时,无论是手工凿还是用冲击电钻凿,都将使墙体产生较大的振动,造成灰缝松动,破坏砂浆与砖或空心块材间的粘结,从而降低砌体的抗剪、抗压强度,损伤砌体的整体性。特别是当砂浆标号较低时影响更为明显。

有的住户在两个居室间的承重墙上开设门洞,更为严重的是极个别的住户为了满足自己所需的平面组合,而采用托梁拆墙的方法将承重墙拆除,这是非常危险的。“二次施工”的托梁一般很难与上部墙体共同工作,它所造成的危害已远非凿洞、开槽所能比拟的。

3 封闭阳台

将原有阳台封闭也是目前住宅装修中相当普遍的一个问题,处理不当也会给结构安全留下较多隐患。

住宅建筑中的阳台一般分为梁式阳台和板式阳台两种。对于设有栏板的梁式阳台,如在其上部用铝合金窗或用木窗三面封闭时,由于荷载增加不多,且均直接作用在梁上,不会对阳台结构带来明显不利的影响。但是,对于设有栏板的板式阳台,如在其正面上部采用铝合金窗或木窗,下部用砖将栏杆缝填实,两侧用半砖墙封闭,这将使荷载增加较多,可能成为隐患。当两侧的实墙体直接作用在阳台板端部时,对于梁式阳台,尚需验算梁的承载力;对于板式阳台则应按悬臂板上作用有局部荷载进行验算。板式阳台是悬挑结构,阳台封闭后,相当于在悬臂板端增加了较多的局部荷载,这些荷载在板上有效分布宽度不大,可能直接影响到悬臂板本身的强度和刚度(见图1)。如某一阳台的悬挑长度为1.2 m,板厚为100 mm,荷载总值按5.80 kN/m2计,原设计为栏板,现封闭后两侧半砖墙高度为2.8 m,将新砌的半砖墙所增加的局部荷载换算为有效宽度内的板的荷载为7.0 kN/m2,则新增加的弯矩为原设计弯矩的1.2倍,超载120%。若取半砖墙高为2.8-0.9=1.9 m,则新增加的弯矩为原设计弯矩的0.80倍,超载82%。即使对于后者,已使悬臂板达到了极限状态。悬臂板的超载使用,不仅削弱板的强度和刚度,严重的还会造成相应横向承重墙体的开裂,或者悬臂板的断裂、倒塌。

在施工中,封闭阳台后砌的半砖墙常砌至上层阳台的底板,板与墙不密实,在构造上与原有外墙没有任何联系,事实上只是一片悬墙,一旦遇到横向荷载或振动极易倒塌,同时这种半砖墙的外侧往往不作粉刷,与原有建筑极不协调,破坏了原有建筑的整体色调。

4楼面装修

目前住宅建筑中的楼面多采用120厚预应力混凝土圆孔板,设计时一般取静荷载为2.9 kN/m2(包括板自重、灌缝重、板面30厚细石混凝土和板底15厚抹灰垂),楼面使用活荷载取1.5 kN/m2,荷载计算总值为5.58 kN/m2。如以最常见的3.3 m五孔板为例,该类A号截面板允许最大荷载为6.7 kN/m2,差值为6.7-5.58=1.12 kN/m2。因此当采用一般的木地板装修时,新增加荷载不大,不致引起楼面超载。随着装修标准的提高,大理石或磨光花岗岩面层也进入了一般住宅的厅、房,这时在原有的楼面面层上铺设大理石或花岗岩,新增加荷载达1.2 kN/m2～1.61 kN/m2,则板面承受的荷载值超过允许值,严重地危及楼层安全。

另外,在楼板下设置悬挂吊柜,或任意移动分隔墙,都会使楼板增加局部集中荷载,而导致楼板超载。

住宅装修是目前存在的一个比较普遍的现象,如何防止装修改造可能带来的危害,必须引起广泛的重视,有关部门亦应加强管理与控制。现根据不同情况建议如下:

1)已建成投入使用的住宅。

建议房管部门或房产业主单位向住户说明各类房间以及阳台的允许荷载值,并制订房屋装修规则。进一步明确凡涉及结构的装修,应经有关部门同意。同时,组织力量对现已装修改造情况作一次调查,对已造成隐患的必须采取相应措施。

2)正在兴建的住宅。

建议只做墙、地面刮糙,卫生间、厨房,预留设备位置和必要的孔、槽。然后由业主单位制订若干装修等级,统一进行装修设计与施工。住户可根据需要选定,并承担相应费用。以免住户自行“二次施工”给房屋造成危害。

3)正在设计的住宅。

建议设计单位对住宅的平面组合、辅助空间的利用等方面多为住户着想,尽量做到精工细作,精打细算。如采用大空间,灵活隔断,适当兴建复式住宅,提高使用面积。同时建议设计人员对目前住宅装修中较普遍存在的问题作些调查研究,设计时可以有针对性地留有适当余地。如阳台封闭即为一个较普遍的问题,因此宜将板式阳台改为梁式阳台。为防止楼面超载,在楼面板设计时对允许荷载值也应留有必要的余地。

摘要：结合人们在住宅装修中存在的问题,重点从非承重墙的拆除,承重墙的凿洞、开槽,封闭阳台,楼面装修等方面进行了探讨,分析了上述住宅装修对结构的危害,以引起有关部门和住户的充分重视,从而确保生命和财产安全。

关键词：住宅,装修,结构,承重墙,阳台,楼面

参考文献

安全结构 篇8

该楼位于太原市，采用钢筋混凝土框架结构，地上2层，局部3层出屋面，地下1层，结构长54.6 m，宽22.5 m，基础形式为钢筋混凝土筏板基础，基础底标高为-5.23 m。该建筑结构的安全等级为二级，结构重要性系数为1.0。结构设计使用年限为50年。抗震设防类别为标准设防类，设计基本烈度为8度，设计基本地震加速度为0.2g，设计地震分组为第一组，建筑场地类别为Ⅲ类，地基基础设计等级为丙级。

由于在装修过程中，装修施工单位随意将局部钢筋混凝土框架梁及框架柱拆除，在一定程度上改变了原结构受力体系。

2 计算、分析及评估依据

GB/T 50344-2004建筑结构检测技术标准;GB 50292-1999民用建筑可靠性鉴定标准;GB 50007-2011建筑地基基础设计规范;GB 50011-2010建筑抗震设计规范;GB 50010-2010混凝土结构设计规范;GB 50009-2012建筑结构荷载规范;原结构建筑、结构设计图纸等技术资料。

3 局部拆改梁柱构件情况及分析

3.1 局部拆改梁柱构件情况

1)拆除了轴线D/2柱，标高为-0.13 m～4.07 m，柱高4.2 m，柱截面尺寸为500 mm×700 mm。

2)拆除了钢筋混凝土梁D/1-2(梁顶标高为4.07 m)，梁长2.1 m，梁截面尺寸为250 mm×400 mm。

3)拆除了部分钢筋混凝土梁B-E/2(梁顶标高为4.07 m)，拆除梁长度为9.9 m，梁截面尺寸为300 mm×700 mm。该框架梁没有被完全拆除，留下了靠近E/2柱的一段梁，长度为2.1 m，该框架梁由拆除前的两端固接框架梁，成为了一端固接，一端自由的悬臂梁。

4)装修中同时拆除了轴线B-E/1-2之间的混凝土楼梯，并重新设置钢梯一部。

拆除前后结构体系情况详见图1，图2。

3.2 局部拆改梁柱构件影响定性分析

如前所述，装修过程中对该楼局部梁、柱构件进行了拆改施工，以下对局部拆改梁柱构件对整体结构带来的影响做定性分析。

首先从结构静力承载角度分析，依据GB 50292-1999民用建筑可靠性鉴定标准，结构静力承载角度对应结构的正常使用性和静力安全性。如图1所示，原设计中被拆除的钢筋混凝土框架梁两侧均为开洞情况，没有楼面荷载向下传递，新增钢楼梯自承重，而被拆除的框架柱原设计并不向上延伸。因此，被拆除的框架梁及柱仅承担自身的自重，并不负担上部竖向荷载，将其拆除并不影响结构构件的静力承载。需要重视的是，因拆除部分框架梁形成的悬臂梁构件。

其次从结构抗震性能角度分析，依据GB 50011-2010建筑抗震设计规范，该楼抗震设防类别为标准设防类，设计基本烈度为8度，设计基本地震加速度为0.2g;设计地震分组为第一组，建筑场地类别为Ⅲ类，该楼的抗震设防要求较高，因此应重视其抗震性能。局部拆改构件直接导致结构体系改变，由于局部拆除梁柱构件，导致了柱B/2、柱D/1、柱E/2在某一方向的计算高度增加，即上述柱子在拆改构件前，受到多个方向的梁的约束，而拆改构件后，这些约束减少，这一点会影响结构抗侧刚度及抗扭刚度，也必然或多或少地影响结构抗震性能，因此以下重点从结构抗震角度进行承载力校核计算。

4 局部拆改前、后结构抗震承载力校核计算

4.1 结构拆改前后的模型建立

采用结构设计软件PKPM对该楼局部拆改前后的钢筋混凝土框架结构进行建模计算，框架梁、板、柱及墙体构件的截面尺寸按照原设计尺寸进行取值;结构楼、屋面恒荷载取值依据现装修设计图纸给出的建筑做法估算得到;楼、屋面活荷载取值依据现行GB 50009-2012建筑结构荷载规范取值;结构自重由计算软件自动导算;各类构件材料强度依据原结构设计图纸取值。依据GB 50010-2010混凝土结构设计规范，GB 50011-2010建筑抗震设计规范对结构承载力进行计算，局部拆改前、后结构计算模型见图3，图4。

4.2 局部拆改梁柱结构整体计算信息

1)结构计算自振周期。

经过对局部拆改梁柱前、后的结构进行抗震计算，其结构计算自振周期对比表见表1。

由表1数据可知，拆改构件前后，结构的第一、第二振型周期几乎没有变化，第三振型周期稍有明显改变，改变幅度为5.4%。另经计算可知局部拆改前地震作用最大方向为-0.902°，局部拆改后地震作用最大方向为-0.841°，亦稍有改变。

综上，由于拆改局部构件带来的一定的结构体系的变化，结构的计算自振周期和地震作用最大方向稍有变化，但总体变化幅度很小，由此可知，目前局部拆改梁柱构件对结构整体影响很小。

2)结构最大层间位移角。

经过对局部拆改梁柱前、后的结构进行抗震计算，地震作用下结构最大层间位移角对比表见表2。

由表2数据可知，局部拆改梁柱构件前后，结构的纵、横向层间位移角最大值十分接近，变化幅度很小，由此可知，目前局部拆改梁柱构件对结构整体侧移影响很小。

4.3 构件抗震承载力验算及分析

1)梁类构件承载力验算及分析。经验算，并详细查看原结构设计图纸中的梁类构件配筋情况，可知拆改局部梁柱构件前后的整体结构中的梁类构件实际抗震承载力可满足R/γ0S≥1.0的要求。但需要注意的是，混凝土梁B-E/2部分被截断拆除，导致留下的靠近E/2柱的一段梁成为悬臂梁。对于拆改后结构，已知该梁梁顶负弯矩纵向钢筋配筋情况为5Φ22，配筋面积As=1 900 mm2，箍筋为8@100(2)，而考察受力情况与该梁相当的悬臂梁D-E/3(见图2)，其跨度同样为2.1 m，截面同样为300 mm×700 mm，梁顶负弯矩纵向钢筋配筋情况却为2Φ22+2Φ25/2Φ25，配筋面积As=2 724 mm2，箍筋为8@100(2)，相比二者可知配筋面积相差824 mm2，因此拆改形成的悬臂梁负弯矩纵向钢筋配筋不足，应采取可靠的加固措施。

2)柱类构件承载力验算及分析。经验算，并详细查看原结构设计图纸中的柱类构件配筋情况，可知拆改局部梁柱构件前后的整体结构中的绝大多数柱类构件实际抗震承载力可满足R/γ0S≥1.0的要求。根据计算可知，局部拆改梁柱导致被拆除构件周边钢筋混凝土框架柱所分配的内力增大，特别是框架柱D/1，柱纵向一侧计算配筋面积由拆改前的1 800 mm2增大为拆改后的2 200 mm2，而该柱纵向一侧实际配筋面积为5Φ22(1 900 mm2)，目前配筋情况能满足拆改前结构承载力需求，却无法满足拆改后结构承载力需求，因此需要对该柱采取可靠加固措施。其他周边框架柱的计算配筋量虽然也有所增大，但由于原结构设计较为保守，配筋量较大，拆改后结构的框架柱的实际配筋承载力仍可满足抗震承载需要。

5 结论及建议

经过对该楼局部拆改梁柱构件前后的整体结构承载计算分析，可得到如下结论和建议:1)该结构中被拆除的框架梁及柱仅承担自身的自重，并不负担上部竖向静力荷载，将其拆除并不影响结构正常使用性和静力安全性。2)局部拆改形成的悬臂梁B-E/2负弯矩纵向钢筋配筋不足，不能满足安全承载要求，应采取可靠加固措施。3)局部拆改构件带来的一定的结构体系变化，改变了结构抗侧刚度和抗扭刚度，但变化幅度很小。经计算可知，结构体系的变化基本不对结构整体抗震性能带来不利影响，但影响到个别柱构件的约束条件和抗震承载力，这些构件包括:柱D/1、柱B/2、柱E/2，对这些构件应采取可靠加固措施。4)对于钢筋混凝土框架梁及框架柱采取可靠加固措施，建议采用粘贴碳纤维片材或粘贴钢板的加固方法。这两种方法可在不改变构件刚度的同时可以较大幅度地提高构件承载力和受力性能。

摘要：分析了某框架结构装修过程中,将局部钢筋混凝土框架梁及框架柱拆除前后结构计算自振周期和结构最大层间位移角,同时对构件抗震承载力进行了验算及研究,并给出了加固的建议。

汤河水库坝体结构安全评价 篇9

汤河水库大坝为粘土斜墙砂壳坝, 坝顶高程118.66m, 防浪墙顶高程119.66m, 坝顶长度455.0m, 最大坝高48.5m。大坝坝顶宽6.0m, 上游采用干砌石护坡, 下游采用块石护坡。粘土斜墙顶高程117.46m, 心墙顶宽3.0m, 底部最大宽度24.7m。

2 土坝结构安全复核

2.1 土坝稳定复核

2.1.1 计算参数选取

为保证安全评价工作的准确性, 对大坝的坝壳砂砾料和心墙粘土进行了质量检测, 检测结果与原设计数据对比见表1。

可见, 大坝运行多年, 坝体材料及基础砂砾料大部分的各项物理力学指标均高于原设计值, 斜墙粘土的干容重小于设计干容重, 含水量大于设计含水量。考虑到斜墙粘土取样仅取自坝坡上游一点, 粘土斜墙的表层, 接近水库蓄水面, 未能反映斜墙整体情况。但鉴于大坝已安全运行了几十年, 坝体未产生过大的沉降变化, 综合分析本次检测值的代表性, 为安全起见, 本次复核对粘土指标采用检测值, 砂砾料指标采用检测值, 粘聚力取0。详见表2。

2.1.2 计算工况的确定

根据《碾压式土石坝设计规范》的规定, 坝体边坡复核仅对稳定渗流期、下游坝坡稳定和水库水位降落期的上游堤坡稳定进行计算。

2.2 边坡稳定计算

采用水利部推广应用的《水利水电工程土石坝设计软件》的《土石坝边坡稳定分析 (STAB) 》。计算方法分别采用圆弧法和毕肖普法。结果见表3。

结果表明, 大坝边坡稳定均满足规范要求。

2.3 斜墙及保护层稳定计算

1977年水库放水时, 发现了滑坡残迹。最大宽度55m, 最大垂直深度约为4.8m, 滑坡顶缘高程不低于102.7m, 滑坡总长约58m, 滑下砂料总量约7000m3。分析原因为保护层砂砾料的细粒含量较多, 渗透性差, 且砂砾料施工密实度差, 动抗剪强度低, 导致失稳滑坡。在保坝设计85m高程以上砂砾料保护层全部换成石渣, 85m高程以下采用放缓坝坡水下抛石压重。粘土与石渣设砂卵石过渡层。

本次设计复核以死水位85.26m为不利水位, 计算确定保护层相应危险滑裂面安全系数。设计指标采用原保坝设计, 斜墙底面与坝体砂砾料采用15KPa, 斜墙顶面与保护层接触面采用7.5KPa。内摩擦角采用上表数值。结果见表5。

结果表明, 斜墙及保护层稳定均满足规范要求。

2.4 斜墙顶高程复核计算

土坝粘土斜墙顶高程为117.46m, 坝顶高程为118.66m。工程区最大冻土深度在1.4～1.7m之间, 现状坝顶粘土斜墙保护层厚度为1.2m, 小于最大冻土深度。因此粘土斜墙顶保护层厚度不足。上游坝坡粘土斜墙保护层都大于最大冻结深度。

2.5 护坡块石复核

2.5.1 存在问题

上游大坝坝坡有局部塌陷, 不十分平整, 在水位变化处, 干砌石的填缝细料被水掏空, 缝隙较大。

2.5.2 护坡块石复核

根据《碾压土石坝设计规范》附录A 中的计算方法, 进行护坡的石块质量和厚度的复核计算, 结果见表6。

从计算结果看, 要求的块石平均粒径为0.32m, 护坡厚度为0.36m。根据现场检测资料汤河水护砌厚度为0.35m, 砌石护坡的粒径小于15cm的占38%, 15～25cm的占42%, 15～25cm的占19% 。从实际检测结果看, 粒径小于25～35cm的占80%, 可见大坝护坡的块石粒径偏小。上游坝面的不平整是由于护坡块石的粒径偏小, 经过多年风浪冲刷, 部分护坡块石已经移动、挤压, 护坡下的垫层被水流带出所致。

护坡石现场检测数据如下:

可见, 护坡块石的各项强度指标满足要求。

3 土坝变形复核

3.1 垂直位移监测资料分析

大坝共有8个防浪墙沉陷观测点和9个坝体位移沉陷观测点。对防浪墙位移观测资料的分析可以看出最大累计位移量发生在最大坝高断面处的C6点为71.83mm, 最小累计位移量发生在左坝端的坝高较小的C1点处为34.81mm, 基本符合位移沉降规律。现防浪墙顶高程为119.69m, 坝顶高程为118.69m, 而防浪墙设计顶高程为119.66 m, 大坝设计顶高程为118.66m, 可见现状坝顶高程不低于设计高程。

其他各点的垂直位移在同一高程处随着坝高的增加而增加;在同一横断面处下游坝坡从上游到下游逐渐减小, 符合位移沉降规律, 其每一点沉降后期高程均不低于设计高程。

3.2 水平位移监测资料分析

水平位移最大位移量为B8点12.46mm, 最小位移量为C1点-1.92mm。最大水平位移差值为B5和B8点之间是13.3mm, 斜度为0.011%。

3.3 变形分析评价

大坝在管理运行资料中未发现有异常变形记录, 从历年实测坝顶沉陷数据看, 坝体经20多年的运行沉陷趋于稳定, 因此这次安全评价, 认为大坝总体变形性状及坝体沉降已经稳定。

3.4 大坝结构安全综合评价

经综合分析, 汤河水库大坝结构安全评价为A级。

参考文献

[1]水利水电工程等级划分及洪水标准》 (SL 252-2000)

建筑结构安全设计研究 篇10

一、建筑结构安全设计简述

建筑结构是建筑物的整体框架,其安全性、耐久性、抗震性是关系建筑结构安全与否的重要性。要想确保建筑结构安全,必须从这些方面入手,不可忽略其中的任何一个要素。安全性,指的是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、人流等,以及在特殊情况下保持建筑物整体稳定,不出现坍塌等情况,如地震、洪涝、火灾等情况;耐久性,是建筑材料抵抗自身和自然环境双重因素长期破坏作用的能力,一般耐性越好,建筑物使用寿命越长;抗震性,是指建筑物抵抗地震灾害的能力。根据《建筑抗震设计规范》中的规定,钢筋混凝土房屋应根据烈度、结构类型和高度采用不同的抗震等级,并应符合相应的计算和构造措施要求,以满足建筑抗震要求。

就目前看,建筑结构安全设计中存在设计不合理、抗震能力不高等问题,对建筑结构的安全性有着严重影响。第一,建筑结构设计不合理。一直以来,相关设计人员的知识、经验一直停留在过去,知识更新慢,缺乏经验,安全意识不高,而现有建筑有很多是高层、多功能的建筑,传统的设计知识与经验难以满足现阶段的建筑结构安全设计要求,造成建筑结构设计有不合理之处;第二,建筑抗震能力不高。造成建筑抗震能力不高的因素主要来自两个方面。一个是企业为节省成本、获得高额利润空间,人为的降低建设资金投入,从而降低了建筑结构安全性能。另一个是使企业购买性能不高的材料,如冷轧变形钢筋,这类钢筋韧性小、强度高,不利于提高建筑结构的抗震性。由于以上两方面问题的存在,很不利于保证建筑结构的安全性。

二、建筑结构安全设计的加强措施

基于建筑结构安全设计的重要性及近年来结构设计中表现出来的问题,为保证建筑结构的安全性、耐久性,在建筑结构设计中应采取以下措施:

(一)严格执行国家的相关规定

在建筑行业快速发展的同时,我国也出台了一些相关的的法律法规,如《建筑抗震设计规范》等,用来规范建筑设计及行业发展。为此,在建筑结构设计中应严格执行国家的相关规定,使建筑结构安全设计及抗震等级等都符合国家的相关规定。

(二)严格控制结构体系中各构件承载能力

对建筑结构体系中各构件的承载力设计是提高建筑结构安全性的关键,所以应对此进行严格控制。众所周知,建筑结构是由各构件组成的,为保证建筑结构的安全性,就必须严格控制结构体系中各构件的承载能力。在建筑结构结构中,应根据结构的负载量,对各构件的承载力进行设计,确保构件的有效强度符合要求,以构件有效的构件体系,从而形成有效的建筑结构预应力,增强建筑结构的稳定性。

(三)控制结构材料质量

在建筑领域,结构多以钢筋混凝土结构为主,要想保证结构体系安全,必须严格控制钢筋、混凝土等材料的资料。我们知道现代建筑以高层、多功能建筑最多,他们结构复杂、功能多,对建筑结构的强度、延性都有严格要求,而想要满足这些要求,首要就是从建筑材料质量控制着手。为此,在设计中,应根据建筑结构的负荷量选择建筑材料,确保成型后的建筑结构体系符合设计要求。

(四)有效调整结构的负载

在现代建筑结构设计中,对建筑的风亚系统、风荷载等都有严格的要求,特别是对风荷载进行的有效调整,是现代建筑抵抗和规避自然灾害的重要途径,是增强建筑抗震性、安全性的有效措施。为此,现代建筑设计中应进行有效的结构荷载调整,保护柱结构的预应力,从而稳定建筑结构,避免发生安全事故。进行结构负载调整时,要严格准守建筑设计要求,不得违背相关规程。

(五)合理利用设计方法

根据相关规定,我国普遍采用以概率理论为基础的极限状态设计方法,能有效的保证建筑结构体系安全。在这一方法运用中,设计者要抓住承载力极限状态设计与正常状态设计两个要点,充分考虑结构功能的使用状态,使之符合相关规定。

结束语

综上所述,建筑结构安全设计是一个专业而复杂的问题,应严格执行国家的相关规定,合理利用以概率理论为基础的极限状态设计方法,做好承载力极限状态和正常状态下的建筑结构设计。唯有这样,才能确保结构的安全性、抗震性、耐久性等符合要求,打造一个高质量的建筑物。

摘要：建筑结构安全设计的实现,是关系着建筑使用安全与建筑行业发展的重要问题,是建筑设计中的首要工作。鉴于建筑结构安全设计的重要性,本文基于大量文献资料和工作实践,简要分析了建筑结构安全设计的主要问题与加强措施,以提高建筑结构设计的安全性和抗震性,确保其使用寿命。

关键词：建筑结构,安全度,结构安全,设计分析,加强措施

参考文献

[1]王泰康.关于目前高层建筑结构安全设计的若干问题探讨[J].科技创新与应用,2015,(14):233.

[2]刘新娜.关于建筑结构安全度设计的研究[J].建材世界,2013,(03):78-80.

[3]张瑜佩.关于建筑结构安全度设计的研究[J].科技与企业,2012,(17):234.

提高建筑结构设计的安全度分析 篇11

关键词：建筑结构；安全度；可行性建议

安全的结构设计是建筑产业发展必不可少的部分，而基于结构安全度的设计又是重中之重，因其直接关系着质量控制等其他关键环节，可以说建筑结构安全度设计对现代建筑的发展起着基础性的作用。从目前我国的建筑产业发展现状来看，一些问题亟待解决，提高建筑结构安全度设计就成为促进建筑产业发展的重要举措。

一、建筑结构安全度概述

对于建筑结构安全度的认识可以从它的概念入手，然后阐述建筑结构安全度设计的必要性。

（一）建筑结构安全度设计的概念

在一定的经济条件下，赋予结构以适当的安全度，使结构在预定的使用期限内满足预期的各种功能要求是从事建筑结构设计的基本目的。同时，建筑结构设计也有三个基本的功能要求。第一，安全性。即无论在正常情况还是突发状况下都能确保整体结构的完整性和人身财产的安全；第二，适用性。即在正常使用情况下具有良好的工作性能，保证物尽其用；第三，耐久性。即结构性能保证其完成预定的功能，具有足够长的安全使用寿命。上述三个要求既是建筑结构设计的最终目的也是评价建筑结构安全与否的标志，安全度就是对这些性能的度量。

（二）建筑结构安全度理论

建筑结构安全度理论是用失效概率来度量结构可靠性的，这一理论是通过将结构自身的抗力和外荷载的作用效应相互独立，将随机过程化成随机变量，并以经验数据为校准点，从而成功得应用到建筑结构设计规范中的。结构的构造规定、材料强度标准值、载荷标准和结构内力分析的精确度等因素都与建筑结构安全度有关。这一理论需要结合具体情况灵活运用。

（三）建筑结构安全度设计的意义

因为建筑结构设计的安全度要求在我国现代建筑产业中拥有举足轻重的地位，因此必须足够重视建筑结构设计安全度的问题。建筑结构设计安全度不仅仅局限于正常的施工建设和日常使用中，更重要的是在各种自然灾害下，建筑结构可以发挥保障人民生命财产安全的作用。这就要求除了基于施工技术角度、综合受力情况、整体设计理念的设计的考虑外，技术层面的要求应该更高。

合理的建筑结构安全度设计，对于工程建设的各个环节都有实质的价值，比如建筑风险控制、施工安全的控制等。安全度控制在建筑材料、工艺要求的严格程度方面也有影响，因为工程的造价直接限制着建筑结构安全度，过高的安全度会造成工程的额外成本输出。

二、影响建筑结构安全度设计的主要因素

（一）与工程造价的关系

国家经济和资源状况，社会财富积累程度以及设计施工技术水平与材料质量水准都反映在结构设计安全度的高低上。准确得说，选择结构设计安全度要处理好与工程造价、维修费用及投资风险三者之间的关系，权衡工程造价和结构风险的得失从而寻找最优选择。这其中不仅涉及生命财产的损失，还可能对社会、政治、经济各方面产生影响，因此，不能片面的以建造时的材料消费用量和经济指标来评价结构安全度。

（二）建筑结构设计安全度的确定

除了需要以概率和统计为基础外，依靠经验、工程判断及综合考虑才能很好得确定工程的安全度。因为我国的混凝土结构规范设定的安全度水平偏低，这就使我国估计结构承载力所用计算公式的安全度低于国外，在个别情况下存在不安全因素。在我国飞速发展的今天，现行设计可靠度水平应该有所提升，这样有助于建筑行业的长期发展。

（三）面临的挑战

由于我国现代建筑产业起步晚，因此与国外相比还存在较大差距。我国建筑结构安全度设计在市场竞争面临的挑战是多方面的。首先我国的建筑行业必须有一个良好的平台，那就是提高建筑结构设计安全度；其次，提高建筑结构安全度设计规范刻不容缓；最后是相关法律法规应该更加完善，以规范建筑业发展。现代建筑结构更加注重在自然灾害的抗灾性能设计方面，相信以后会更加完善。

三、提高建筑结构安全度设计的建议

因为建筑结构安全度设计在工程设计中的主导作用，所以在可以提高建筑结构安全度的重要方面要加强控制。

（一）控制结构体系中各构件承载能力

各构件的植入在现代建筑结构设计中是必不可少的，，因此，对这些构件承载力的安全控制是非常重要的。在设计中尤其要注意连接处承载力的构建，这样才能形成建筑结构的预应力。若有一处构件的承载力不合格，不仅使结构体系的安全度降低，甚至会影响整体结构的稳定性，造成严重的后果。

（二）控制结构材料质量

因为现代建筑多以高层为主，结构复杂，因此对其钢筋混凝土结构的强度、延性有着更高的要求。而且，还要注意节约钢材，争取在有限的工程造价制约下，发挥钢材的最大作用。

（三）结构的负载调整

建筑结构的设计，在风荷载、风压系数上有着严格的规定，尤其是风荷载的有效调整，是规避自然灾害的有效措施。因为主结构的预应力保护是建筑稳定的核心，因此，对其负载控制可以有效得提高结构安全度。基于建筑结构的设计需求，合理调整负载，就能提高结构安全度。

（四）严格依据我国的相关构造规定

我国规范规定的是最低用钢量，在设计时，设计者可以根据结构重要性适当提高。而我国的构造规定与国外有很多不同之处，比如，剪力墙的最小配筋率与美国相同，在墙的暗柱配筋量等方面已是世界领先水平。而我国规范规定的柱子最小含钢量为0.4%，是不考虑抗地震时的数量，我们大多数城市设计时都考虑地震，这时柱子的最小含钢量就是0.5%-1.0%。因此，不能以我们规定标准的最低值与国外比。

四、总结

随着现代建筑业的发展，一些现阶段的建筑结构安全度设计标准不能适应我国当前形势，这就需要我们总结经验，不断变革发展。只要我们对建筑结构安全度设计有效控制，相信对整个现代建筑产业大有裨益。

参考文献：

[1]薄蕾芳.建筑结构设计中的安全度设计[J].装饰装修天地， 2015（6）：122.

[2]程代新.建筑结构安全度设计的现状及其建议[J].城市建设理论研究（电子版），2013（20）.

建筑结构设计安全度分析 篇12

综合设计是建筑项目中的关键部分, 强调建筑构造设计安全的关键性, 对延长建筑项目工程的应用寿命有利, 推动其能为用户提供安全的环境, 同时还可以抵御外部的环境干扰。在建筑项目中结构设计安全性起到关键作用:①优质的结构设计, 能够把建筑项目的自身承载力提高, 让建筑结构的稳定性一直保持, 展现安全性在建筑结构中的监督功能, 优化了建筑施工的环境;②结构设计的安全性, 使建筑运营中风险事故的产生机率降低了, 稳定建筑结构, 保证建筑结构具有相对高的经济效益;③经过结构设计的安全性, 维护建筑项目的可靠性, 推动建筑项目达到可靠的规范, 展示建筑结构设计安全性的价值与意义。

2 建筑结构设计安全度的关注问题

建筑结构设计安全度的优劣, 是国家经济与资源情况、积累社会财富程度和设计施工技术水平和材料质量水准的综合反映。确定项目的安全度在必然程度上要以概率与统计为基础, 但更多地要依靠经验、项目判断和综合思考。和国际上部分通用规范比较, 中国混凝土结构标准设定的安全度水平偏低, 有的偏低相对多。这说明在牵涉结构安全度的每一个程序中, 像中国混凝土构造设计标准取用的荷载值比国外低, 材料强度值比国外高, 估计构造承载力所用计算公式的安全度低于国外甚至在其它状况下偏于不安全, 对结构的构造规定又远比国外要求低。现行标准安全度和国际对比尽管偏低, 但是能够接受, 这是几十年来成功建成数百亿平方米建筑物的一直实践加以证实的。

3 提高建筑结构设计的安全度对策

3.1 增强建筑各相关单位的沟通

建筑结构设计工作不可以单独的由设计单位实施操作, 需要各有关部门之间的交流, 因为设计人员对建筑项目概况认识的局限性, 所以在设计的经过中需要每一个领域人员的互相配合, 一起参加结构设计的全程, 这样能够避免建筑设计和现实操作间的误差, 加强设计的效用与正确度, 从而最大限度地确保建筑结构设计的安全性。结构工程师要主动组织并参与各专业的协调会议, 从而对建筑设计的重要问题进行确定, 由此能够更为透彻地掌握建筑设计的意图, 防止设计出图后导致的返工问题。

3.2 提高建筑结构安全性意识

建筑结构设计是一套完整的设计系统, 对于提高建筑结构设计安全度地而言, 整个行业内部和社会群体都要有一定的责任认识和安全质量的认识:①有关专业人员不但需要有相当的工作能力, 同时, 要有能够把理论知识和现实状况相结合的能力;②当发生问题的时候能够依据创新思维方式对问题实施研究而且解决, 把问题消除在萌芽中;③在方案实施初期时, 各专业要实施交流、模拟, 科学地处理会发生的问题, 同时实施持续尝试, 突破传统, 确保设计的科学性。

3.3 努力发展经济, 奠定设计安全基础

随着中国经济条件的优化与建筑技术水平的发展, 现在已经具有了为把建筑结构设计安全度提高奠定坚实物质基本的条件, 所以, 一定要把建筑结构设计安全度的提高作为一项主要任务来抓, 做到尽快地落实。并且, 通过上面的分析也能够发现, 对于提高建筑构造设计安全度, 从长远的角度来看, 可以把业主的经济效益提高, 使安全事故产生的系数降低, 同时也可以有效地把建筑的整体项目预算成本降低, 能源资源的消耗降低, 对更好地建设资源节约型社会有利。

3.4 提高构件承载能力, 确保构件安全

建筑结构实施设计的目的是确保所建造的构造安全适用, 可以在规定的时期内满足各类预期的作用, 而且经济合理。那么为了让设计的构造既可以满足安全适用的特点, 又在合理的经济区域之内, 一定要实施两个方面的研究:首先要对各种荷载进行研究, 像构件本身的重量、人群形成的重量、风压与积雪压在结构中形成的各类效应, 其次要对结构或者构件抵抗这些效应的内在能力进行研究。结构或者构件实施受力计算的根据是构件的承载能力状态, 只有让承载能力极限得到满足状态的最大承载能力, 综合严格的施工质量, 才可以让结构满足安全功能的要求。

3.5 完善结构设计安全度规范

依据中国目前的国情来看, 目前的低建筑结构设计安全度不能够让中国建筑业的需求得到满足, 也非常难获得建筑物业主的满意, 所以, 建筑结构设计安全度规范完善是势在必行的, 这对于提高生产、生活水准也是特别有利的, 对于推动国民经济的发展也有很大的作用, 并且还可以让建筑业主的利益与要求获得满足。

3.6 注重研发

计算机的发展为设计软件高仿真供应了广阔前景。愈是新颖的造型, 就愈是独特的外观, 也就愈复杂地计算, 结构设计难度愈来愈大。从另一个方面而言, 对设计人员知识的广度与深度有了更多的要求, 对计算软件也提出了新的要求。因此, 要把结构设计中建筑结构的安全性提高, 就一定要对结构计算软件实施开发, 这个经过需要结构设计人员与编程人员通力合作, 深度交流, 同舟共济一起合作完成软件开发, 推新创新。

4 结束语

随着中国社会经济大幅增长, 人民生活水平愈来愈提高, 对于居住环境的要求也愈来愈多, 现代建筑的结构设计也一样也愈来愈难以满足大众所需。所以, 现代建筑项目对建筑结构设计提出了更高的要求, 设计人员一定要对项目整体的每一个程序做充分地思考, 并以高度的责任心和使命感将对建筑安全性的控制落实到项目建设的每一个详细程序中。

参考文献

[1]刘英杰.关于建筑结构设计中的一些问题[A].《决策与信息》杂志社、北京大学经济管理学院.决策论坛——政用产学研一体化协同发展学术研讨会论文集 (下) [C].《决策与信息》杂志社、北京大学经济管理学院, 2015:1.