文

浅 论 建 筑 结 构 安 全 性 的 实 现

摘 　要

:

通过讲述建筑结构的概念及设计与建造的目的

,

概括了建筑结构安全性的内涵

,

并重点探讨了实现建筑结构安

全性的方法和步骤

,

从而有助于我国建筑结构安全性的实现 。

关键词

:

建筑结构

,

安全性

,

实现途径

,

概念设计

中图分类号

: TU318

文献标识码

:A

0 　引言

建筑结构是各类建筑物的一部分或全部

,

它是由结构用建材

制成的构件连接而成用来完成建筑物功能的体系

,

起到承受 、

传

递自身及其建筑物使用过程中出现的各种作用的体系

;

若将构成

这一体系的构件及地基看成是刚体

,

该体系和地基构成的新体系

一般是几何不变体系 。

结构设计的目的是希望通过最经济的途径来满足建筑物的

功能要求

,

建造是将设计图变成真实的结构 。通过对建筑结构设

计及建造

,

以求达到保证建成的建筑结构的安全性

,

建筑结构才

能完成自身的功能 。研究和把握清楚结构安全性的内涵及实现

的方法对结构的安全性而言非常重要 。

1 　建筑结构安全性的内涵

安全性这个词表述的是一个宏观概念

,

不同于力或位移可以

直接成为设计参数

,

不能直接在设计中应用 。结构性能往往可以

通过结构受力极限状态或邻近破坏程度来体现

,

而结构的受力极

限状态或破坏程度又可以由结构的反应参数来表示

(

如内力 、

应

力 、

位移 、

能量及其他一些可以用来表示破坏指标

)

[ 1 ]

。确定结构

的安全性能标准

,

并进一步找到相应的结构反应参数或设计方

法

,

才能确保设计结构的安全性 。文献

[ 2 ]

规定结构安全性标准

是“在其设计使用年限内都具有 —

——结构在正常施工和正常使用

时

,

能承受可能出现的各种作用而不发生破坏

;

在设计规定的偶

然事件发生时及发生后

,

仍能保持必要的整体稳定性

;

在正常维

护下具有足够的耐久性”。文献

[ 3 ]

表述的结构安全性标准是“结

构安全性是结构在各种作用下防止破坏 、

倒塌的能力 。安全性是

结构设计最主要的追求目标

,

其中应至少包括结构构件承载能力

的安全性 、

结构的整体牢固性和结构在环境作用下与耐久性相联

系的安全性”。

以上两文献从不同的角度阐释了结构安全性的内涵

,

文献

[ 2 ]

将外作用分为一般情况和偶然情况

,

文献

[ 3 ]

分构件承载能力

的安全性 、

结构的整体牢固性 、

与耐久性相联系的安全性三个层

次确定了结构安全性的标准 。

建筑结构是按一定的使用要求设计并按一定建造要求建造

的

,

要求在其设计使用年限内都具有安全的性能

,

即在一般情况

下

,

结构能承受可能出现的各种作用而不发生破坏

,

在正常维护

下具有足够的耐久性

;

在偶然情况下

,

按偶然作用的情况及结构

重要性的不同可以区别对待

,

比如现阶段对待地震作用的“小震

不坏 、

中震可修 、

大震不倒”为其安全性能要求

,

或采用基于性能

的抗震设计

,

提出相应的抗震性能水平

[ 4 ]

。

2 　建筑结构安全性的实现

2. 1 　结构设计中安全性的实现

1)

做好建筑结构的概念设计

[ 5 ]

。

结构的概念设计是根据各种安全灾害和工程经验等形成的基

图

3

所示 。

仔细对比六条滞回曲线

,

可以发现对同一种螺栓直径

,

随着

角钢厚度的增加

,

滞回曲线的面积相应增大

;

对于不同的螺栓直

径

,

随着螺栓直径的增大

,

滞回曲线的面积也相应增大 。

3 　结语

对于同一连接形式的门式钢框架

,

螺栓直径的增大及角钢的

厚度增加都将增强其抗震性能 。建议对抗震要求较高的门式钢

框架

,

在规范允许范围内适当采用较大直径的螺栓或采用较厚的

角钢 。从经济方面考虑

,

应优先选择前者 。

参考文献

:

[1 ]

　

Pr EN 1993

2

1

2

1 , Design of steel structures

2

Part 1

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1 : General

rules and rules for buildings[ S] . European Committee for Stan

2

dardisation (CEN) ,2003.

[ 2 ]

　

PrEN 1993

2

1

2

8 ,Design of steel structures

2

Part 1

2

8 :Design of joints

[ S] . European Committee for Standardisation (CEN) ,2003.

[ 3 ]

　

GB 50017 ,

钢结构设计规范

[ S] .

[4 ]

　陈惠发

.

钢框架稳定设计

[ M ] .

周绥平

,

译

.

上海

:

世界图书

出版公司

,1999 :264

2

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On influence of scre w

’

s dia meter and thickness

of angle steel on connecting perf ormance of steel fra me

ZHANG Shi

2

jie

Abstract : Based on t he finite element analysis of semi

2

rigid connection of door steel frame wit h different screw

’

s diameters and t hicknesses of

angle steel by using ANSYS software , t he paper indicates t he frame

’

s anti

2

seismic performance can be improved gradually by adding t he t hick

2

ness of t he angle steel and t he screw

’

s diameter , as well as t he larger curved area of t he door steel frame.

Key words : door steel frame , semi

2

rigid connection , finite element analysis , anti

2

seismic performance