本设计原则和设计思想

,

依据对建筑结构的总体理解及掌握

,

在

特定的建筑空间及环境条件下

,

有意识的利用结构总体系和各分

体系间的力学特性及关系

,

采用概念性近似计算方法

,

快速 、

有效

地对结构总体系及分体系进行构思 、

比较与选择

,

从整体的角度

来确定建筑结构的总体布置和细部措施的宏观控制

[ 6 ]

。具体为

选出合适的竖向结构体系 、

水平分体系 、

基础类型 、

确定结构总体

方案的布置 、

相应的分体系以及它们之间的关系 、

结构的计算模

型 、

结构的构造等

,

在初步设计前为所设计的工程项目设想一个

概念性的总体方案

,

使其后的设计 、

施工都能够比较顺利

,

避免发

生难以补救的原则性错误 。

结构方案对其安全性具有根本性的影响

,

一个好的结构方案

是实现结构安全性的基础性条件 。结构方案设计属于创造性工

作

,

是一个从无到有的过程

,

在选择确定竖向结构体系 、

水平分体

系 、

基础类型

,

进行结构布置 、

截面尺寸确定 、

构件连接 、

材料强度

等级选择等工作中

,

需要考虑所选结构体系是否具有好的整体稳

定性 、

结构传力途径是否直接明确 、

结构整体是否有足够的必要

的多余约束 、

局部破坏会不会引起连续倒塌等等

,

规范没有规定

现成的公式

,

需要设计人员根据经验对所设计建筑及结构整体把

握

,

选用适当的模型进行适当的计算

,

并判断选择

,

确定结构方

案

[ 5 ]

。

结构构造措施 、

计算简图的确定是建筑结构概念设计另一方

面的内容 。结构设计中

,

根据结构概念设计的原则

,

为保证结构

的安全性

,

作为结构计算的前提和补充

,

对结构和非结构构件的

各部分采取的细部措施

,

是结构的构造措施 。在结构的分析和设

计计算中

,

都需要对真实的结构进行适当的简化 、

假设

,

选取出相

应的计算简图 。选取结构的计算简图只能是根据结构的概念 、

力

学原理进行

,

没有办法通过计算选取

[ 7 ]

。选出的计算简图能否代

表结构原型

,

取决于设计者对结构体系及构造 、

结构力学模型 、

结

构力学响应等的把握 。结构的计算简图是结构计算分析的基础

,

只有选定的计算简图和结构原型比较相符

,

计算出的结果才是有

效的 。

2)

做好建筑结构的计算设计 。

在一个较好的结构方案的基础上

,

选取合适的计算模型对结

构进行分析计算

,

进行构件承载力设计或校核是实现结构安全性

的重要方法及步骤 。也就是说

,

建筑结构计算设计分为结构分析

和截面设计 。

在结构设计过程中进行的建筑结构的分析

,

是将预测出的结

构设计基准期内施加于结构的各种作用代表值施加于前面所述

建筑结构方案的简化后得出的计算简图

,

并求解结构在各种工况

下的效应 —

——轴力 、

弯矩 、

剪力 、

扭矩 、

截面的位移 、

裂缝 、

正应力 、

切应力等

,

并选择合适的参量作为控制构件截面承载力 、

变形设

计的依据 。设计过程中的结构分析有几点需要注意

:a.

对于作用

预测得是否准确

,

尤其一些偶然作用如地震作用

,

对结构分析的

影响很大 。比如

9

・

11

恐怖袭击事件中世贸大厦在飞机撞击后发

生了倒塌 。

b.

结构分析的对象是计划建造结构简图

,

是模型

,

不

完全等同于建造好的结构

,

分析计算出的结果是否是结构受力后

真实的力学响应 。这些都是结构分析中需要注意的地方 。目前

,

对结构设计中的结构分析还没有达到系统化 、

完善化

[ 8 ]

,

还需要

进行系统研究

,

完善现行相关规范的有关内容

,

为实现结构的安

全性做出贡献 。截面计算设计是我国现行规范规定最为全面

,

内

容最为翔实的结构设计内容

,

这是我国设计人员最熟悉 、

把握最

好的内容

,

也是土木学科教育中抓的最扎实的方面

,

目前

,

也是做

得最好的一个方面 。通过截面计算设计及构造设计完成结构构

件的设计

,

这也是实现结构安全的一个主要方面 。

2. 2 　结构建造中安全性的实现

完成设计的建筑结构还不是真正的实际存在的建筑结构

,

只

有通过合格的建造

,

才能实现建筑结构

,

才能使建筑结构具有真

正的安全性 。故而

,

建造的技术 、

方法 、

过程 、

环境等都会对结构

的安全性有所影响

,

必须做好建造过程中的质量控制工作

,

才能

实现设计好的结构的安全性 。

2. 3 　结构使用中安全性的实现

结构的实际使用状态对结构的安全性的影响是长远的

,

不合

理的使用会造成结构安全性降低甚至破坏

,

比如未经论证改变建

筑物的用途 、

在装修过程中根据自己的使用要求擅自改造结构构

件或者改变结构传力途径 、

对有些需要定期检测维修的结构不进

行必要的检测维修等 。

合理的使用和定期的检修是保证结构安全性的重要措施 。

在当前

,

应适当加强对交付使用建筑结构的管理

,

防止出现上述

影响结构安全性使用的问题 。

3 　结语

本文阐述了建筑结构安全性的内涵

,

分析了实现结构安全性

的途径

,

结构的安全性是通过结构设计 、

建造 、

使用三个方面体现

出来的

,

并得出在目前情形下

,

应在建筑结构的概念设计和结构

分析上多下功夫

,

适当加强结构使用方面的管理

,

将有助于我国

建筑结构安全性的实现 。

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On real ization of safety of architectural structure

Abstract : By illustrating t he concept of t he architectural structure and t he aims of t he design and construction , t he paper sums up t he connota

2

tion of t he safety of t he architectural structure , and explores t he met hods and steps to realize t he safet y of t he architectural structure , so as to

enhance t he realization of t he structure

’

s safety.

Key words : architectural structure , safety , realization channel , concept design