探讨如何通过改善建筑结构设计提高建筑的安全性

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1、探讨如何通过改善建筑结构设计提高建筑的安全性摘要：随着建筑业的发展，建筑安全性是人们最关注的问题，建筑结构设计是一项系统而专业的工作，对设计人员的专业技术水平要求较高。本文以地下防护工程结构设计的改善为例，探讨了如何改善建筑的结构设计以提高建筑安全性。关键词：建筑结构设计；地下防护工程；改善；安全性1、提高建筑结构设计安全的必要性为了确保建筑的安全使用，一般而言会参考建筑设计规范内的各个数值，作为施工之前建筑结构设计的参考依据，并结合当地地区资料对风雪荷载以及可变荷载取大值进行估测，对一些特殊的地理环境也要考虑到建筑结构设计的安全性里去，如地震

2、、飓风、大量降雨降雪，还要结合建筑用途去考虑建筑承受极限，住宅小区和地下防护工程等都有着不同的设计标准。2、加强和完善结构耐久性的设计2.1对于暴露在大气中，干湿交替和冻融循环的环境中的地下防护工程，需要增强耐久性方面的技术措施。工程出入口之间的通道，进、排风口至结构主体间的通道和各种防护门（防护密闭门和密闭门）的门框墙以及工程内部的各种跨度的不同厚度的钢筋混凝土衬砌结构要进一步明确耐久性的基本要求，对特殊构件，不利环境的耐久性给出更为详尽的施工要求和具体构造措施。2.2应对设计使用年限超过50年，延伸为100年的地下防护工程结构提出专门的技术

3、措施。钢筋混凝土结构的最低强度等级为C30；混凝土的最大氯离子含量为0.06%；宜使用非碱性骨料，当使用碱活性骨料时，混凝土中的最大碱含量为3.0kg/m3;考虑碱化速率的规律，混凝土保护层厚度应按正常条件下的1.4倍取用，当采取有效的表面防护措施时，混凝土保护层厚度可适当减小。3、采用高强高性能材料，实现工程结构的可持续发展根据GB50010—2010中的材料性能参数，防护工程结构设计也应该适当提高混凝土的最低强度等级，应明确规定各类结构（包括动荷重段的门框墙、衬砌和静荷重段的衬砌以及内部多层结构的水平、竖向构件）的适用强度等级，以充分发挥高

4、性能混凝土材料的密实性能好、抗渗、耐腐蚀性能优于普通混凝土的特点。为了使防护工程的结构构件在动荷载作用下分析计算方法之一的延性比法更加充实完善，保证结构和衬砌构件的延性，应该提出对钢筋延性性能的要求，并且严格控制钢筋材料的强屈比、超强比和最大力下的总伸长率。对地下防护工程结构设计变更中的受力钢筋，在强调等强代换原则的同时，提出应满足抗震延性、裂缝、最小配筋率、保护层厚度、钢筋间距、锚固、搭接、接头面积百分率等设计要求。4、增加防护工程结构整体抗震设计内容对于平时地震作用下的地下防护工程结构，要采取有效的抗震措施，保证工程的安全：4.1避开抗震危

5、险地段避开抗震危险地段，这是将地下建筑避开地震时可能发生崩塌、滑陷、地裂、泥石流等地段以及震中烈度的发震断裂带可能发生地表错位的地段；当无法避免非活动断层时，工程的具体位置也不宜横跨断层或破碎带上，以防万一发生断层的两侧相对错动或不均匀沉降给坑道工程带来危险，造成工程不必要的损失。4.2地下工程的被复应该更注重结构强度与刚度的协调一致和完整性。无论是动荷载段还是静荷载段的被复，都是采用钢筋混凝土被复，尤其是基础底板，更是需要加强，也应该采用具有一定厚度的钢筋混凝土现浇板，与墙体、拱顶一起，形成一个封闭的设拱形框架结构，与岩体一起，能很好地抵御地

6、震荷载对地下工程的破坏效应。4.3地下工程的被复与岩体开挖面之间必须回填密实。现有的被复设计方法都是建立在回填密实的基础上的，且作用在被复上的荷载都是对称布置的，回填不密实会造成计算模型与实际被复在外部荷载作用下结构响应的不一致性，侧墙和拱顶的受力方式都会发生质的变化。5、完善地下防护工程结构设计计算方法为了使地下防护工程结构计算分析结果更加合理和可靠，根据非杆系构件（防护工程结构多为壳体、板墙结构）、非线性分析承载力状态计算的特点与需要，补充和完善动荷载作用下应力设计的内力等效换算方法，考虑到结构构件的受力非单向性，应给出地下防护工程结构按混

7、凝土多轴强度准则计算的方法。对于高度较高的衬砌墙体偏心受压构件，应调整采用弯矩增大系数来完善构件自身受压挠曲弯矩增大的二阶（P_A）效应计算问题。主要承受冲击波动荷载作用的防护门门框墙，两侧是深牛腿结构，上侧如果是较高岩石毛洞，门洞尺寸较小的情况，则可以看作是一根广义的深梁，拉、压、弯、剪甚至是扭的受力状态同时会存在于这些看似简单的组合构件中。应该调整目前斜截面受剪承载力的计算公式，在考虑了材料强度综合调整系数之后，统一斜截面受剪承载力（一般均布荷载与集中力）在动荷载和静荷载同时作用或动荷载单独作用下的计算公式。防护工程偏心受力构件混凝土受剪承

8、载力应均用考虑计算截面的剪跨比（入）来表迗，以全面、完整地反映斜截面的受剪特性。箍筋抗力系数应作调整，在新的动荷载抗剪试验数据和经验不充分的前提下，至