對混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計安全度和規(guī)范修訂的幾點看法
發(fā)布時間：2010-01-14 共2頁
2、關(guān)于可靠度設(shè)計理論
將可靠度設(shè)計理論用于設(shè)計規(guī)范，不論在學(xué)術(shù)或工程界一直有分歧意見[3].我傾向于多安全系數(shù)的極限狀態(tài)設(shè)計法，因為其中對安全度的表示比較靈活又易于理解，而且在確定各項安全系數(shù)時并不排斥利用可靠度理論手段進行分析對比，然后再綜合考慮其它因素加以修正。
由于現(xiàn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范業(yè)已采用了可靠度設(shè)計理論，其在規(guī)范中的計算表達形式又與多安全系數(shù)方法相似，在實用上姑且將它理解為多安全系數(shù)也并無不可。在這種情況下，我贊成承認現(xiàn)實，在這次修訂中還是保留現(xiàn)有的設(shè)計方法體系為好。可靠度理論對于不同類型工程結(jié)構(gòu)的適用程度肯定會有很大差別，用于混凝土建筑結(jié)構(gòu)尚沒有解決不了的大問題，所以不宜再變。至于尚未使用的規(guī)范似宜適當放慢“統(tǒng)一”步伐，實在難以使用的更不宜通過行政手段去統(tǒng)一。可靠度理論還在發(fā)展，這方面的學(xué)術(shù)討論希望能夠深入開展下去。
結(jié)構(gòu)安全度需要考慮的因素過于綜合，尤其是規(guī)范中的結(jié)構(gòu)安全度，它不同于某個具體工程，需要考慮和照顧的方面更多，包括非技術(shù)性的社會經(jīng)濟因素、政策因素等等。可靠度設(shè)計理論有其先進的一面，也有其不足之處；可靠度理論也有某些假定和約束條件，會有意或無意地省略某些本應(yīng)考慮而用這一理論又難以處理的一些因素。技術(shù)科學(xué)理論一般擅長于分析，而規(guī)范安全度的設(shè)定除了要用分析外更需要綜合，因此經(jīng)驗和判斷更為重要。
可靠度理論強調(diào)三個“正常”作為前提，即正常設(shè)計、正常施工和正常使用。這三個正常帶有較大的模糊性，有時甚難界定。比如野蠻施工絕非正常，很容易確認；可是針對我國施工中的上千萬農(nóng)民隊伍以及管理水平薄弱的現(xiàn)狀，這種狀況是否正常？這個問題帶有普遍性，而且要改變這一狀況需有較長的過程。如果在設(shè)定規(guī)范安全度水平時完全不予理采，不考慮它會增加某種程度人為失誤的可能性及其對工程質(zhì)量的影響，顯然是不合適的。規(guī)范面對的是群體而不是某個具體建筑的施工現(xiàn)場。我們不能因為不好統(tǒng)計、不好用理論分析處理，就將某些應(yīng)該考慮的問題列入不正常。再舉居民裝修房屋用地板磚壓裂了預(yù)制混凝土樓板的事例，有的同志認為這是不正常使用，因為設(shè)計時并沒有考慮過裝修地面；或者認為這是不正常設(shè)計，因為設(shè)計人員在設(shè)計時漏掉了地板磚這項恒載，而規(guī)范則無責任。但是用戶則認為現(xiàn)在城市里家家搞裝修，不裝修才是不正常使用。而設(shè)什人員也說地面裝修應(yīng)屬活載，因為今天地板磚，明天拆掉改成木地板，不能作為恒載，仍反正常設(shè)計。這個問題其實出在規(guī)范荷載標準值的統(tǒng)計上，規(guī)范的荷載統(tǒng)計樣本取自過去不搞裝修的短缺經(jīng)濟年代里。所以單憑過去或現(xiàn)有樣本所得出的荷載統(tǒng)計值，理論上看來完整無缺，但用到規(guī)范仍需通過經(jīng)驗和判斷加以修正，因為這些數(shù)據(jù)尚不能代表未來可能的發(fā)展。但如規(guī)范的安全度比較寬裕，就不至于出現(xiàn)這種問題。這次規(guī)范修訂組提出了今后要加列裝修荷載，對于這一規(guī)定，似乎還可商榷，因為隨著生產(chǎn)、生活水平的發(fā)展，類似裝修荷載那樣的其它小型荷載，在今后幾十年內(nèi)還有可能出現(xiàn)。我們現(xiàn)在很難加以充分想象和估計，這類小型荷載應(yīng)該通過提高活載的標準值和相應(yīng)的分項系數(shù)來解決。國外規(guī)范的樓板荷載中還考慮偶然撞擊的影響。作出這些改進其實都容易辦到，因為每平米造價可能增加不了5元錢。
前些時候有報紙報道，有些房管部門給住戶發(fā)通知，規(guī)定住戶室內(nèi)荷載不許超過1.5kPa，即規(guī)范確定的標準值。這種做法損害了住戶的利益，荷載標準值是按正常使用情況統(tǒng)計出來的，統(tǒng)計對象中有的就超過標準值，否則就用不到荷載分項系數(shù)。這一房管部門的做法不知出于何種考慮，也給住戶帶來心理壓力。但是這種現(xiàn)象是否從另一個側(cè)面反映了設(shè)計安全度過低所帶來的不必要麻煩。
3、關(guān)于設(shè)計規(guī)范的強制性
我國的設(shè)計規(guī)范是強制性的。對于設(shè)計人員來說，規(guī)范就是法律，只要不違反規(guī)范要求，即使設(shè)計出了問題，設(shè)計人就有可能不負任何法律責任。而國外發(fā)達國家的許多設(shè)計規(guī)范則是指導(dǎo)推薦性的，設(shè)計出了問題得自己負責，休想將責任推向規(guī)范。所以我國規(guī)范的編制工作有著更高的要求，同時也會遇到一些不好解決的困難。以往的最小配筋率為例，國外規(guī)范中是0.8％～1％，這個數(shù)值作為指導(dǎo)值是比較適宜的，而設(shè)計人員可以根據(jù)具體情況取用更低的配筋率。例如國際知名的芝加哥Water Tower大廈，其上層柱的軸力甚小，而截面和承載力很大，所以一些柱的配筋率就遠低于ACI規(guī)范的最小配筋率，但如換成我國規(guī)范，也采用0.8％～1％的最小配筋率，遇到這一情況就不能合理降低配筋率。可是如將柱的最小配筋率定得低了，當柱的軸力與承載力相比業(yè)已達到相近的程度，那么0.4％的最小配筋率顯然偏低，因而出現(xiàn)高也不是、低也不是的困難。又如我國規(guī)范并沒有明文規(guī)定設(shè)計人員不準采用高于規(guī)范設(shè)定的安全度水平，但在過去計劃經(jīng)濟時代的影響下，缺乏經(jīng)驗的設(shè)計人員有時還是不善于針對具體工程對象的需求和具體的施工環(huán)境條件，必要時加以靈活運用；而與此相反，某些故意鉆規(guī)范空子的人則會沿著規(guī)范允許的最低邊緣路線行事，以達到其不良目的并推卸責任。
要解決這些難題，根本的辦法是逐漸淡化規(guī)范的強制性質(zhì)。強制性規(guī)范還不利于人們發(fā)揮創(chuàng)造性。在今天市場經(jīng)濟體制下，尤其要求設(shè)計人員有更強的創(chuàng)新精神，去適應(yīng)日益豐富多彩和功能千奇百怪的工程建筑物以及迅速發(fā)展變化的生產(chǎn)和生活方式。一本比較簡明的規(guī)范，再加上各種各樣正規(guī)的指導(dǎo)性專題技術(shù)文件（指南、建議等）與之配套，對設(shè)什人員來說可能更為好用和更有幫助。不過這又會牽涉到規(guī)范管理體制上的改革，已是超出這次規(guī)范修訂的題外話了。
參考文獻
1 陳肇元，要大幅度提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全度，建筑結(jié)構(gòu)，1999年第1期
2 李明順、胡德炘，我國建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計可靠度設(shè)定水平的分析與改進意見，1999年7月
3 結(jié)構(gòu)設(shè)計安全度專題討論會的討論發(fā)言綜述（1999年5月14日）。中國土木工程學(xué)報，待發(fā)表
