導(dǎo)語：如何才能寫好一篇結(jié)構(gòu)設(shè)計論文，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

1．1地基與基礎(chǔ)根據(jù)甲方提供地質(zhì)資料，本工程辦公樓A座、B座、C座及通道1，2，3擬采用CFG樁復(fù)合地基，基礎(chǔ)底標高為－12．10m;地基處理范圍:CFG樁的平面布置均在各樓座及通道內(nèi);經(jīng)地基處理后基底承載力特征值(fspk)應(yīng)大于350kPa;而地下車庫部分采用天然地基方案，基底持力層為③粉土層或③1層粉細砂。地基承載力特征值為fak=120kPa。經(jīng)計算，CFG樁樁徑取400，樁頂標高為－12．570m，有效樁長18m，樁端持力層為⑧層粉細砂層，樁端進入持力層深度不小于1．0m。單樁承載力特征值大于600kN，施工樁頂標高宜高出設(shè)計樁頂標高不少于0．5m。CFG樁混凝土強度等級為C20?；A(chǔ)設(shè)計時，經(jīng)過反復(fù)核算，我們在辦公樓A座、B座核心筒部分采用筏板基礎(chǔ)，其余部分為十字交叉柱下條形基礎(chǔ)。筏基部分的基底反力約245kPa，條基的基底反力約232kPa，兩者反力基本接近。基底標高約為－12．10m，條基寬度為3．0m。辦公樓C座也采用柱下條形基礎(chǔ)，基礎(chǔ)寬度為3．0m，基底標高同A，B座，局部達到－14．0m。同樣基底反力為230kPa左右。通道1，2，3部分為筏板基礎(chǔ)，此處由于上部鋼結(jié)構(gòu)跨度大，柱下荷載相對較大，采用筏基后，基底反力均達346kPa左右，滿足設(shè)計要求。采用分層總和法沉降計算，辦公樓A座、B座、C座條形基礎(chǔ)及筏基的沉降量計算均小于50m。相鄰柱沉降差異及沉降總量計算均滿足設(shè)計要求。地下車庫部分采用天然地基，基礎(chǔ)寬度3．0m，基底標高為－11．800m。在所有條形基礎(chǔ)與筏板之間及條形基礎(chǔ)之間設(shè)置鋼筋混凝土防水板，防水板厚350。設(shè)計時地下水位的浮力按5m的水位進行設(shè)計，其中防水板抗浮計算中已考慮枯水期的水位變幅1m。防水板經(jīng)計算構(gòu)造配筋已滿足設(shè)計要求。

1．2上部結(jié)構(gòu)設(shè)計1)結(jié)構(gòu)分段。整個建筑我們采用上分而下不分的原則，在辦公樓A座、B座、C座及通道1，2，3在±0．000地面以下連為一體，在±0．000地面以上各相鄰單體之間設(shè)置防震縫，使得將整個看似復(fù)雜的連體高層建筑的計算將劃分為在±0．000嵌固的6個獨立的計算單元進行計算，避免了因樓座之間高位連接所形成的超限問題。我們對整個結(jié)構(gòu)進行了包絡(luò)設(shè)計，即采用整體多塔分析與各單體的獨立計算。施工期間，在樓座與地下車庫之間設(shè)置用于沉降的后澆帶，沉降后澆帶在結(jié)構(gòu)主體完成后澆筑。C座因為長度119．6m，屬于超長結(jié)構(gòu)，我們在設(shè)計時考慮了一定的溫度應(yīng)力，在框架梁柱外側(cè)及屋面板面均設(shè)置一定數(shù)量的溫度筋，抵御溫度應(yīng)力，且C座辦公樓在長度1/3位置設(shè)置用于溫度后澆帶，溫度后澆帶在地下室結(jié)構(gòu)完成后60d澆筑。2)結(jié)構(gòu)體系。本工程辦公樓A座、B座及C座均采用鋼筋混凝土框架—抗震墻的結(jié)構(gòu)形式;通道1，2，3采用鋼骨混凝土柱、鋼骨混凝土剪力墻、鋼梁的框架—抗震墻結(jié)構(gòu)形式;其中西側(cè)通道2、東側(cè)通道3跨度為20．9m，北側(cè)通道1為29．8m～37．3m。樓面、屋面采用鋼梁+鋼筋混凝土板的組合樓面體系。地下室采用鋼筋混凝土框架的結(jié)構(gòu)形式。3)建筑物抗震等級。上部:辦公樓A，B，C座，抗震墻抗震等級為一級，框架等級為二級;通道1，2，3抗震墻抗震等級為一級，框架等級為二級(按鋼結(jié)構(gòu)考慮)。地下部分:辦公樓A，B，C座及通道1，2，3地下一層抗震墻抗震等級為一級，框架等級為二級;地下2層(含夾層)抗震墻抗震等級為二級，框架等級為三級。地下車庫抗震等級為三級。與主樓連接的相關(guān)范圍內(nèi)其抗震等級同主樓的相應(yīng)部位的抗震等級。對于地庫與主樓連接處的錯層部位，我們采取了提高一級抗震等級的構(gòu)造措施進行包絡(luò)設(shè)計，滿足了規(guī)范要求。

2結(jié)構(gòu)分析及結(jié)果

1)本工程設(shè)計計算所采用的計算程序。采用《多層及高層建筑結(jié)構(gòu)空間有限元分析與設(shè)計軟件—SATWE》(2012年6月)進行結(jié)構(gòu)整體分析。2)主要計算結(jié)構(gòu)如下。辦公樓A，B座計算結(jié)果見表1，表2。

3設(shè)計總結(jié)

篇2

1.1貼楦及要求

中國的童鞋分為小童（3~6歲）、中童（7~12歲）和大童（12歲以上），大童的尺碼已接近成年人，一般按成年人的尺碼進行設(shè)計，但在童鞋設(shè)計時，要區(qū)分小童和中童。在設(shè)計小童鞋時，一般選用26碼作為基本碼；如果設(shè)計中童鞋時，一般選用32碼（法碼）作為基本碼。而本次設(shè)計是以小童鞋為例，所以選用26碼楦作為標準楦，數(shù)據(jù)也選用標準數(shù)據(jù)，即它的楦底樣長為166mm、跖圍為165mm。目前，貼楦絕大多數(shù)是采用美紋紙貼楦法，而在進行沙灘涼鞋的幫樣結(jié)構(gòu)設(shè)計時，基本都采用貼全楦法，即在貼楦時，有三條美紋紙豎向貼（先貼一條背中線，再在兩側(cè)各貼一條），接著其他采用橫向貼法，且每條美紋紙都有1/2的重合（見圖2）。

1.2標劃“三點一線”和口門、后幫控制線

用鉛筆在已貼美紋紙的楦頭上，將背中線、后弧線、楦底中心線畫出，并找到外腰邊沿凸度點O，過點O作背中線的垂線OH，即為口門控制線。取OH的中點E和后跟高度點C（26碼的后跟高度為45mm），用軟尺直線連接CE，即為后幫高度控制線（見圖3）。

1.3設(shè)定各部位點

各部位點的設(shè)定，見圖4。（1）鞋幫總臉長的設(shè)定鞋幫總臉長沒有固定的數(shù)據(jù)，主要視鞋的風(fēng)格類型和分割比例而定，同時兼顧美觀和穿著的舒適性。本款式?jīng)鲂偰橀L點設(shè)在腳彎點與跗骨點之間，一般是楦底樣長的65%，即166mm×65%≈108mm；以楦底前端點I沿背中線向后量取長為108mm處，定為J點，線段JI即為鞋幫總臉長。（2）內(nèi)懷最前點的設(shè)定全空式?jīng)鲂膬?nèi)懷最前點主要根據(jù)款式類型而定，一般設(shè)計在大腳趾后端點的前方。根據(jù)本款式特點，內(nèi)懷最前點一般設(shè)計在楦底樣長的85.5%處，即以楦底后端點K為起點，直線量取142mm（166mm×85.5%≈142mm）與楦底邊沿交叉點P，即為內(nèi)懷最前點。（3）外懷最前點的設(shè)定全空式?jīng)鲂耐鈶炎钋包c，也是根據(jù)款式類型而定，一般設(shè)計在小腳趾后端點的前方。根據(jù)本款式特點，外懷最前點一般設(shè)計在楦底樣長的83.1%處，即以楦底后端點K為起點，直線量取138mm（166mm×83.1%≈138mm）與楦底邊沿交叉點S，即為外懷最前點。（4）后幫高度的設(shè)定后幫高度主要根據(jù)款式、后跟造型和穿著的舒適性而定。本款式是帶有后帶的涼鞋，且后帶中包有海綿，因此，這樣的后幫高度要略高于正常的后跟高度點。通常是占楦底樣長的28.9%，即166mm×28.9%≈48mm。以楦底后端點K沿后弧線向上量取長為48mm處，定為M點，線段KM的長度即為后幫高度。

1.4設(shè)定部位線條與造型

各部位線條與造型的設(shè)定，決定了本款式的美觀度和一定的舒適度（舒適度還與楦型有關(guān)），因此在幫樣結(jié)構(gòu)設(shè)計中此步驟非常關(guān)鍵。各部位線條和形狀見圖4或圖5。（1）A—前幫內(nèi)側(cè)面的形狀設(shè)定本款式的前幫內(nèi)側(cè)面，是一條帶形狀，可設(shè)計成直條形，但這樣設(shè)計會過于簡單，不是很美觀，所以將它設(shè)計成下大上小的造型，這樣做會有線條的美感，以及與B部件結(jié)合的非常流暢，不會那么呆板。大小要考慮B部件的數(shù)據(jù)，因為B部件的材質(zhì)是織帶，它的寬度數(shù)據(jù)是固定的幾種，有15、18、20、25mm等規(guī)格。在本款中選擇18mm或20mm（本文選擇20mm）規(guī)格比較合適，因為太小，不夠大方，美觀度不好；太大，感覺過于臃腫。因為上端連接B部件，所以選擇22mm的寬度；下端要比上端大一些，選擇28mm。（2）B—前幫外側(cè)面的數(shù)據(jù)設(shè)計上面已經(jīng)介紹過，B部件的寬度選擇，這里不作過多表述。而它的長度與E部件有關(guān)，因為B部件沒有內(nèi)里，它通過對折后固定在A部件上，形成環(huán)套，E部件從中穿過。所以與穿過B部件處的E部件寬度有關(guān)。（3）C、D—裝飾片的造型設(shè)計鞋用的裝飾件品種繁多，有裝飾花、金屬扣件、圖案裝飾等。而本款式的裝飾件采用的是金屬扣件與皮料裝飾搭配使用，使裝飾不會過于單調(diào)。此裝飾件由3個部件組成，分別是C、D部件和“D”字形的金屬扣。而C、D部件首先起到固定金屬扣的作用，附帶裝飾的效果。因此，C、D部件連接金屬扣處的寬度以D字扣的內(nèi)徑為準，而另一端設(shè)計成半邊D字形的造型，使整個裝飾看起來更協(xié)調(diào)、美觀。本款式的D字扣的內(nèi)徑選用16mm，根據(jù)裝扣件原則，皮料要比扣件內(nèi)徑略小一點，所以C、D部件與金屬扣連接處的寬度設(shè)為14mm。C部件的另一端設(shè)計的要大一些，因為C部件的位置剛好在腳背上，視覺效果很明顯，所以選用3顆鉚釘去固定，這樣飾看起來會更大氣，它的寬度設(shè)為20mm，長度設(shè)為30mm。而D部件的另一端設(shè)計的稍大一些即可，因為D部件的位置在后方，裝飾效果不很明顯，所以用一顆鉚釘固定便可，它的寬度設(shè)為16mm，長度設(shè)為22mm。（4）E—中幫面的線條設(shè)定在中幫面的設(shè)計中，主要配合整個鞋幫的造型和美觀度，但對于涼鞋來講，還要考慮有盡可能多的部位，同時不影響穿著的舒適度。本款式的中幫面造型中有一部分屬于前幫面，它直接順延到中幫面上，最終形成一個“Y”的造型。在前幫這個部分，它的寬度要與前幫內(nèi)腰面相協(xié)調(diào)，因為與B部件有一個鑲套的連接，它的尺寸要比A部件設(shè)計的小一些，所以在鑲接處的寬度設(shè)為20mm，幫腳處設(shè)為24mm。在中幫面部分的寬度要比前幫面的略寬一些，設(shè)為26mm。鞋口處的線條用截面的方法去設(shè)計，即固定內(nèi)外懷鞋底處定位點，再用軟尺繞楦型一周，直接畫直線便可。前幫部分與中幫部分直接將線條順延起來，形成“Y”字形的整體。在中幫面的外腰部分，沒有設(shè)計成直接到幫腳處，為了使穿著更方便，將此處設(shè)計成開口裝置，用魔術(shù)貼（俗稱毛刺）作為活動開口。開口的下方連接著F—后腰面部件，中幫面與F部件有一部分重疊。重疊部分的長度設(shè)為38mm，因為太長，沒必要，太短，魔術(shù)貼粘不住。中幫面的分割處離幫腳處約5mm，這樣設(shè)計可以使后腰面隱藏起來，感覺像是沒有分割，是一個整體，會有比較好的視覺效果。（5）F—后腰面的形狀設(shè)定在本款設(shè)計中，后腰面屬于隱藏部位，且在中幫面的下方，所以它的尺寸與線條主要順延中幫的線條設(shè)計，只是在上端做成倒角，保證穿著的舒適性就可以了。因此，后腰面的上端寬度設(shè)為26mm，幫腳處設(shè)為30mm。（6）G—后跟條帶帶的造型設(shè)計對于涼鞋后跟條帶的設(shè)計，主要考慮保證穿著時的跟腳，及保護中后幫面的造型不易變形。最常用的尺寸為20mm（寬）×25mm（長）。因為這樣的長度和寬度就可以滿足需求，尺寸太小，會不好入腳；太大，無法起到讓穿著更跟腳的作用，也是一種浪費。

2幫面樣版的制作

2.1展平樣版

在幫樣結(jié)構(gòu)設(shè)計中，樣版的制作方法有很多種，有美紋紙貼楦法、牛皮紙貼楦法和比楦法等。而本文將介紹的是最常用的美紋紙貼楦法。鞋楦是一個三維立體的造型，而幫面樣版是一個二維平面圖形。因此在制作幫面樣版之前必須有一個立體向平面轉(zhuǎn)化的過程，即展平處理。經(jīng)過展平處理而得到的樣板，稱之為展平樣板。另外，每一塊幫面樣版都可以根據(jù)展平而制得，所以展平樣版也稱之為母版。具體步驟如下：（1）將已進行結(jié)構(gòu)設(shè)計的美紋紙割去多余部分，在后跟條帶上沿后弧線方向割開，再將美紋紙撕下，并展平在準備好的紙板上。從背中線部分向兩側(cè)逐漸展開、貼平，盡可能不產(chǎn)生褶皺（見圖6）。（2）在幫腳處加7mm，后弧線斷開處的兩側(cè)加2.5mm，然后再將各線條修順暢，并割下。（3）在幫腳處用分規(guī)畫一條距邊5mm的線，然后在這條線上，取一些點（間距為5mm）并沖孔，作為線縫工藝操作時的縫線定位點。（4）在幫面裝飾片的固定位置處，刻出槽線，用于制作裝飾片的樣版和定位。這樣就完成了展平樣板的制作（見圖7）。

2.2凈樣版

（1）A—前幫內(nèi)側(cè)面先在紙板上畫出前幫內(nèi)側(cè)面的輪廓線和幫腳的縫線定位點以及縫線的槽位線，并將此輪廓線割下，再在樣板中間處刻一道槽線，作為縫假線的定位線，并做上內(nèi)懷標志的牙剪。這樣就可以得到前幫內(nèi)側(cè)面的凈樣板（見圖8）。（2）B—前幫外側(cè)面因為前幫外側(cè)面使用的材料是織帶，它有固定的寬度，之前的結(jié)構(gòu)設(shè)計時已選擇寬度為20mm，所以先割取一條寬度為20mm的條帶，然后在這條帶上做一對折線，將展平樣板B部件的外輪廓一端，對準條帶的對折線，然后畫下與A的分割線和縫合線，最后放出8mm的壓茬量，再沿著對折線對折，并剪去多余的條帶，即可得到前幫外側(cè)面的凈樣板（見圖9）。（3）C—前裝飾片在紙板上先畫出前裝飾片的輪廓線，然后在離前裝飾片與金屬扣件連接處3mm（因為金屬扣是有厚度的，放出這3mm可抵消扣件厚度對樣板的影響）遠的地方做一條中心線，作為前裝飾片的對折線，做出一個等腰三角形（底邊長為8mm，邊長為12mm），以此三角形的頂點作為鉚釘定位點，用內(nèi)徑為2.0mm的沖子沖孔，將紙板沿對折線對折，并割出其輪廓線，展開后將兩側(cè)按線條走向順延減小，長度為超過第一個鉚釘定位孔8mm，剪去多余樣板，在對折線上打兩個定位孔，這樣即可得到前裝飾片的凈樣板（見圖10）。（4）D—后裝飾片方法同前裝飾片的制作，只是在設(shè)定鉚釘定位點時，將3個點改成1個點即可，這個點距離底邊8mm左右，以便可得到后裝飾片的凈樣板（見圖11）。（5）E—中幫面先在板紙上畫出中幫面的輪廓線和裝飾片的定位點，以及幫腳處的線縫定位孔，然后將線條修順，將外懷后側(cè)的兩個圓形倒角畫好，后側(cè)鞋口處放3mm翻縫工藝量，在內(nèi)懷處沖出后跟條帶的定位點，在幫腳處沖出的線縫定位點，然后再用內(nèi)徑為2.0mm的沖子沖出裝飾片的定位點，最后割出輪廓線，做上內(nèi)懷標志的牙剪，即可得到中幫面的凈樣版（見圖12）。（6）F—后腰面先在板紙上畫出后腰面的輪廓線和幫腳處的線縫定位孔，然后將線條修順，將上端的兩個圓形倒角畫好，再沖出后跟條帶的定位點，并在幫腳處沖出的線縫定位點，再做出毛刺定位線，最后割出輪廓線，即可得到后腰面的凈樣版（見圖13）。（7）G—后跟條帶先在板紙上畫出一條中心線，將展平樣版的內(nèi)側(cè)后跟條帶的后端線對準此中心線，畫出后跟條帶的輪廓線，再將展平樣版的外側(cè)后跟條帶的后端線對準此中心線，畫出后跟條帶的輪廓線，在上端鞋口處放3mm的翻縫工藝量，在兩端各放8mm的壓茬工藝量，并刻出槽線，最后割出外層輪廓線，在內(nèi)懷做上內(nèi)懷標志的牙剪，在中心線的上端剪出一個牙剪，下端打一個標志點，這樣即可得到后跟條帶的凈樣版（見圖14）。

2.3劃料樣版

劃料樣板是在幫面的凈樣版基礎(chǔ)上放出折邊量和壓茬量，再除去槽線和定位點的樣版。因此，將幫面樣版外輪廓線畫在紙板上，如果遇到是折邊工藝的，這個邊放4.5~5mm；如果是壓茬工藝的，這個邊放8mm；其它工藝的保持不變，割去外輪廓線，即可得到劃料樣版。

3內(nèi)里樣版的制作

一般情況下，內(nèi)里樣版是根據(jù)幫面的展平樣版來制作的，但分節(jié)式內(nèi)里除外。而分節(jié)式內(nèi)里一般都根據(jù)各組合的幫面來制作。本款式沙灘涼鞋采用的是分節(jié)式內(nèi)里，所以選用幫面樣版來制作內(nèi)里樣版。

3.1前幫里

先在紙板上畫出前幫內(nèi)側(cè)面的輪廓線和槽線，在幫腳處向里縮條線3mm，在兩側(cè)各放出3mm，又在上端以槽線為基準放5mm，作為沖里量，然后割出輪廓線，作出內(nèi)懷標志的牙剪，即可得到前幫里的樣版（見圖15）。

3.2中幫里

在紙板上先畫出中幫面的輪廓線，在兩邊的幫腳處各向里縮條線3mm，在前端和外側(cè)面放出3mm的沖里量，后端不變，然后割出輪廓線，作出內(nèi)懷標志的牙剪、翻縫標志點和（魔術(shù)貼）毛面的定位點，即可得到中幫里的樣版（見圖16）。

3.3后幫里

在紙板上畫出后腰面的輪廓線，在幫腳處向里縮條線3mm，其余部分放出3mm作為沖里量，然后割出輪廓線，即可得到后幫里的樣版（見圖17）。

3.4后跟條帶里

將后跟條帶樣版放在紙板上畫出輪廓線，在兩端處各縮回3mm，在下端放出3mm的沖里量，即可得到后跟條帶里樣版（見圖18）。

3.5（魔術(shù)貼）毛面和刺面

將中幫里與（魔術(shù)貼）毛面鑲接的部位輪廓線畫在紙板上，然后在后端縮回5mm，割出輪廓線即可得到毛面的樣版。制作（魔術(shù)貼）刺面的樣版時，先將后腰面的輪廓線和刺面的定位線畫在紙板上，在前后兩端各縮回2mm，割下輪廓線后，修順四個圓角，便可得到刺面的樣版（見圖19）。

4定位版的制作

在制作定位版之前，要進行貼楦操作，只是貼楦主要是貼楦底板。貼楦完成后，在結(jié)構(gòu)設(shè)計時，在楦底邊沿做上各個幫腳處的定位標志，再將楦底樣版揭下來，展平在紙板上，修順輪廓線并刻下。用分規(guī)向內(nèi)縮回5mm，畫一圈線，然后將楦底邊沿上所做的各個幫腳處的定位標志線順延至此線，再剪去各定位處凹槽里的量，便可得到定位版（見圖20）。

5問題分析

（1）鞋幫不伏楦鞋幫不伏楦分兩種情況，原因有所不同，處理方法也有所變化。第一，如果鞋幫出現(xiàn)歪扭現(xiàn)象，從而導(dǎo)致不伏楦，很有可能是在制作展平樣版時，沒有順延美紋紙的方向展平，強行拉動美紋紙，偏離自然蹺度太多?；蛘咴谧龆ㄎ话娴臅r候發(fā)生了偏差，從而導(dǎo)致定位不準。第二，如果是因為鞋幫太大而導(dǎo)致鞋幫不伏楦，可能是因為材料太薄或延伸性太大所致。也可能是制作樣版時放余量太大，或美紋紙被拉伸了太多。如果是材料問題，只需改變復(fù)合材料或增加復(fù)合材料便可。如果是樣版問題，則必須修改樣版。（2）鞋幫太緊，無法線縫這個問題比較簡單，最有可能是因為制作樣版時，沒有加放余量或加放余量太小。又或者材料太厚或幾種材料復(fù)合后太厚。如果厚度沒問題，材料延伸性也正常，那就要調(diào)整樣版了。（3）（魔術(shù)貼）毛、刺外露，蓋不住毛、刺外露，可能是在設(shè)計時刺的大小已經(jīng)超出了毛覆蓋的范圍。如果設(shè)計沒有問題，那就是中幫面的樣版制作得太小了。

6結(jié)束語

篇3

【關(guān)鍵詞】型鋼混凝土；石油化工；結(jié)構(gòu)設(shè)計

1引言

型鋼混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件具備諸多優(yōu)勢，比如：受力性能好、截面尺寸小、抗震性能好、自重輕等，在石油化工結(jié)構(gòu)設(shè)計中具備很優(yōu)越的應(yīng)用價值。在型鋼混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，需要明確方法，遵循《型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》《型鋼混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)程》等[1]。此外，還有必要通過構(gòu)件的實際受力情況，對設(shè)計進行優(yōu)化?？傊捎谛弯摶炷辆邆浜芎玫膽?yīng)用價值，所以對其應(yīng)用進行探討意義重大。

2工程實例分析

在石油化工焦化裝置中，焦炭塔框架屬于核心構(gòu)筑物，操作重量大，裝置支座位置及井架總高度偏高，通常情況下會有焦溜槽以及樓梯間附帶。整體結(jié)構(gòu)體系較復(fù)雜，設(shè)計存在一定難度。以某煉油廠為例，其工程延遲焦化裝置焦炭塔框架屬于兩塔結(jié)構(gòu)，焦炭塔單塔自重達4300kN(430t)，塔外徑為9690mm，單塔最大高度為41.3m。水焦工況最大操作介質(zhì)為3040t，滿焦工況焦炭量達到1150t。該工程所處場地在地面上10m位置的基本風(fēng)壓為0.5kN/m2，地面粗糙度為B類，抗震設(shè)防裂度為7度，工程場地設(shè)計基本地震加速度值為0.15g[2]。從框架設(shè)計來看屬正常，但在結(jié)構(gòu)空間利用方面提出了一些基本建議：（1）盡可能控制主要構(gòu)件截面，使整體平面布置的需求得到有效滿足；（2）確保塔體下方具備充足的空間，能夠設(shè)置冷焦水過濾器1臺和別的附屬操作框架；（3）在塔體下方框架位置，有必要對全封閉設(shè)備操作房進行合理設(shè)置；（4）確保型鋼混凝土結(jié)構(gòu)能夠合理、科學(xué)地應(yīng)用，進而發(fā)揮型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的作用。

3型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的選擇以及模型的計算

3.1結(jié)構(gòu)選擇

對于上述工程的焦炭塔框架設(shè)備支承部分來說，為典型的塔型設(shè)備基礎(chǔ)，即：兩塔板式框架聯(lián)合塔基礎(chǔ)，一共有3層，高為27m，縱向連續(xù)兩跨2.5m×2，橫向為單跨12.5m，出焦井架標高為27～117m，屬中心支撐鋼結(jié)構(gòu)框架。

3.2模型計算

在設(shè)計中，所使用的是有限元分析軟件STRAT，在利用該軟件進行計算過程中需由經(jīng)驗豐富的技術(shù)人員操作，以確保計算值的精準性。同時，在焦炭框架選擇上，選擇高聳組合結(jié)構(gòu)，在建模分析過程中，有必要對下部混凝土框架和上部鋼結(jié)構(gòu)的共同作用充分考慮，以此有效模擬結(jié)構(gòu)的具體情況。對于完整的焦炭塔框架模型來說，需具備：①混凝土框架柱；②井架鋼結(jié)構(gòu)梁；③混凝土框架梁。此外，利用厚殼單元模擬混凝土頂板，利用薄殼單元模擬設(shè)備塔體。

4荷載組合與截面設(shè)計

4.1荷載組合分析

根據(jù)相關(guān)設(shè)計規(guī)范要求，對焦炭塔框架設(shè)計需根據(jù)承載能力極限狀態(tài)最不利的效應(yīng)組合加以設(shè)計。因此，兩塔結(jié)構(gòu)設(shè)計時的荷載組合為：（1）正常操作工況下：1.2永久荷載＋1.0×1.3×（介質(zhì)荷載＋活荷載）＋1.4×風(fēng)荷載；（2）停產(chǎn)之前：1.2永久荷載＋1.0×1.3×（介質(zhì)荷載＋活荷載）＋1.4×風(fēng)荷載；（3）停產(chǎn)檢修工況下：1.2永久荷載＋1.0×1.3×活荷載＋1.4×風(fēng)荷載；（4）地震作用下：1.2×[永久荷載＋0.5×（介質(zhì)荷載＋活荷載）]＋1.3×水平地震荷載＋1.4×0.2×風(fēng)荷載[3]?？傊?，需合理分析荷載組合，以此為進一步截面設(shè)計以及計算結(jié)果的準確性提供保障。

4.2截面設(shè)計分析

截面框架柱、框架梁的設(shè)計內(nèi)容如下：1）框架柱設(shè)計。在設(shè)計初始階段，如果外在條件全部一致，為了使框架柱截面的尺寸得到有效保證，可選擇2種框架柱截面尺寸，通常會選擇1個大柱尺寸，即：2500mm×2500mm規(guī)模；同時選取1個小柱尺寸，即：1800mm×1800mm規(guī)模，根據(jù)計算結(jié)果，采取對比的方法最終選擇適合本工程結(jié)構(gòu)的合理尺寸。在外在條件一致時，大柱和小柱模型需采取分別進行計算的方法。由于會受到框架柱截面尺寸差異的影響，進而使結(jié)構(gòu)剛度存在很大的差異。針對此類情況，需要利用地震組合工況控制好設(shè)計結(jié)構(gòu)。從實際經(jīng)驗來看，小柱模型在剛度上偏小，在柔性上較好，基于同樣風(fēng)載或者地震條件作用之下，結(jié)構(gòu)內(nèi)力偏小，便于為構(gòu)件截面設(shè)計提供有利的條件。2）框架梁設(shè)計。對于框架梁來說，因受到工藝設(shè)計需求的影響，加之標高相對明確，使得調(diào)整的空間偏小。在梁截面上，一般選取為1500mm×2500mm。在對梁截面剛度進行合理增多的條件下，能夠使框架柱的反彎點位置得到有效控制，進而使框架梁設(shè)計彎矩的要求得到有效滿足?；诳蚣芰簝?nèi)部對H型鋼進行設(shè)計，能夠和框架柱內(nèi)型鋼柱之間組合成為內(nèi)框架體系，從而使結(jié)構(gòu)的整體性得到有效提升[4]。此外，框架頂板屬于設(shè)備的支座層，起到承載塔體荷載的作用，在頂板中間部位需設(shè)置型鋼斜梁，并采取STRAT計算結(jié)果提取內(nèi)力，對厚板配筋進行計算?？偨Y(jié)起來，在設(shè)置斜梁的條件下，能夠使頂板的受力得到有效改善，同時使傳力路線得到有效簡化。

5結(jié)語

本次研究結(jié)合實際工程案例，對型鋼混凝土在石油化工結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用進行了探討。在了解工程實例的條件下，需選擇合理的型鋼混凝土結(jié)構(gòu)，并通過模型的計算，進一步分析荷載組合，然后在截面設(shè)計過程中，注重框架柱的設(shè)計和框架梁的設(shè)計?？傊?，對于型鋼混凝土結(jié)構(gòu)來說，對型鋼和混凝同受力的特性加以應(yīng)用的條件下，使混凝土的抗壓性能以及型鋼的抗彎性能得到有效展現(xiàn)，進而使結(jié)構(gòu)的延展性得到有效提升。此外，在合理應(yīng)用型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的條件下，能夠提升結(jié)構(gòu)空間的利用效率，進而使實際生產(chǎn)需求得到有效滿足。

作者:冉艷華 單位:中海油山東化學(xué)工程有限責(zé)任公司

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篇4

【關(guān)鍵詞】結(jié)構(gòu)設(shè)計問題分析

引言

建筑工程質(zhì)量直接關(guān)系到人民生命和財產(chǎn)的安全,而施工圖的設(shè)計質(zhì)量又是整個工程質(zhì)量的基礎(chǔ),一份高質(zhì)量的施工圖是工程建設(shè)質(zhì)量保證的前提。但是目前施工圖紙的質(zhì)量遠沒有人們所想象的那么精確和完善。通過在多項建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計施工圖的設(shè)計及審查中發(fā)現(xiàn),結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在比較常見的問題有:超長結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)設(shè)計、板面設(shè)置溫度應(yīng)力筋及梁筏基礎(chǔ)板筋位置等問題。

1有關(guān)超長結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)設(shè)計

混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范第91111條中規(guī)定鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)伸縮縫最大間距為55m,而71112條則規(guī)定當(dāng)采取后澆帶分段施工,專門的預(yù)加應(yīng)力措施或采取能減小混凝土溫度變化或收縮的措施且有充分依據(jù)的,伸縮縫間距可適當(dāng)增大。這兩條使我們在實際設(shè)計過程中較難把握。工程實例中超過55m就設(shè)置伸縮縫,這顯然是很難保證的,但采取后澆帶分段施工后究竟應(yīng)控制房屋長度多少而不至于產(chǎn)生裂縫等不良現(xiàn)象呢?筆者認為這取決于各地區(qū)的溫差及混凝土不同的收縮應(yīng)力。按本人在廣東省地區(qū)所做的工程實例經(jīng)驗,多層房屋長度超過55m但在75m以內(nèi)時,采取設(shè)置施工后澆帶及相應(yīng)的構(gòu)造加強措施后,不設(shè)置伸縮縫是可行的,這在許多工程竣工使用多年后也已得到證實,多個工程(比如有40m×72m的四層廠房,10m×72m的九層教學(xué)樓,2m×65m的九層宿舍,還有長達近100m的三層商業(yè)建筑等)均未產(chǎn)生嚴重的裂縫。但在結(jié)構(gòu)設(shè)計中必須對梁柱配筋進行概念上的調(diào)整。首先是長向板鋼筋應(yīng)雙層設(shè)置,并適當(dāng)加強后澆帶處的梁板配筋;而兩端梁柱,特別是邊跨的柱配筋必須加強,以抵抗溫度應(yīng)力帶來的推力;另外,超長結(jié)構(gòu)在角部容易產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)效應(yīng),我們在設(shè)計中也必須對角部結(jié)構(gòu)進行加強。當(dāng)框架結(jié)構(gòu)超過75m時,筆者認為必須采取特殊的措施才能不設(shè)置伸縮縫,譬如說采用預(yù)加應(yīng)力,摻入抗裂外加劑等等,而且作為超過75m的結(jié)構(gòu),必須對溫度及收縮裂縫采取定量的分析,并相應(yīng)施加預(yù)應(yīng)力,這在許多工程實例中應(yīng)用的效果也是眾目共睹的。如果對超長結(jié)構(gòu),不能有效的分析清楚受力情況,本人建議還是應(yīng)按規(guī)范要求設(shè)置伸縮縫,畢竟建筑上縫只要處理得當(dāng)還是不影響觀瞻的。目前的短肢剪力墻體系小高層由于考慮埋置深度的要求,一般均設(shè)置地下室?；A(chǔ)則采用樁筏基礎(chǔ)。如何對樁進行合理選型,將對整個地下室設(shè)計的經(jīng)濟性產(chǎn)生重要影響。

2防止由于地基沉降或不均勻沉降引起的構(gòu)件開裂或破壞

預(yù)防或減少不均勻沉降的危害，可以從建筑措施、結(jié)構(gòu)措施、地基和基礎(chǔ)措施方面加以控制。諸如：避免采用建筑平面形狀復(fù)雜、陰角多的平面布置；避免立面體形變化過大；將體形復(fù)雜、荷載和高低差異大的建筑物分成若干個單元；加強上部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)的剛度；同一建筑物盡量采用同一類型基礎(chǔ)并埋置于同一土層中等一系列措施。應(yīng)該引起重視的是：對高層建筑來說，由于需要一定的埋置深度，從經(jīng)濟的角度考慮，基礎(chǔ)一般采用樁箱或樁筏結(jié)合的形式，此時應(yīng)保證箱體的整體剛度，群樁布置的形心應(yīng)與上部結(jié)構(gòu)重心相吻合。當(dāng)土層有較大起伏時，應(yīng)使用同一建筑結(jié)構(gòu)下的樁端位于同一土層中，并應(yīng)考慮可能產(chǎn)生的液化影響。

3從結(jié)構(gòu)計算和構(gòu)造上滿足規(guī)范要求

3．1從結(jié)構(gòu)計算角度，看結(jié)構(gòu)計算應(yīng)注意的問題：

避免荷載計算的錯誤。諸如漏算或少算荷載、活荷載折減不當(dāng)、建筑物用料與實際計算不符，基礎(chǔ)底板上多算或少算土重。底框砌體結(jié)構(gòu)驗算時就應(yīng)注意：底部剪力法僅適用于剛度比較均勻的多層結(jié)構(gòu)，對具有薄弱層的底層框架混合結(jié)構(gòu)，應(yīng)考慮塑性變形集中的影響，通常對底層地震剪力乘以1．2—1．5的增大系數(shù)；底層框架混合結(jié)構(gòu)的剪力分配不能簡單地按框架抗震墻的方法。連續(xù)板計算不能簡單地用單向板計算方法代替；雙向板查表計算時，不能忽略材料泊松比的影響，否則，由于跨巾彎矩未進行調(diào)整，將使計算值偏小對電算結(jié)果的正確性進行正確評價。

3.2從構(gòu)造角度看應(yīng)注意的問題：

注意構(gòu)件最大配筋率和最小配筋率的限值。尤其是在抗震設(shè)計中既要保證建筑結(jié)構(gòu)在地震發(fā)生時具有一定的延性，又必須滿足最小配筋的要求。嚴格按照規(guī)范要求，保證鋼筋在各個部位所需滿足的錨固、延伸和搭接長度，材料選用也必須滿足強度要求。為了防止屋面溫度應(yīng)力引起的墻體開裂，必須采取有效的通風(fēng)散熱措施。按抗震構(gòu)造要求設(shè)置的構(gòu)造柱，應(yīng)在整個建筑物高度內(nèi)上下對準貫通，上至女兒墻壓頂，下伸人基礎(chǔ)圈梁，或伸人室外地面以下500毫米，構(gòu)造柱與圈梁、樓板和墻體的拉接必須符合規(guī)范要求。

4剪力墻設(shè)計

布置:剪力墻布置必須均勻合理,使整個建筑物的質(zhì)心和剛心趨于重合,且X,Y兩向的剛重比接近。在結(jié)構(gòu)布置應(yīng)避免一字形剪力墻,若出現(xiàn)則應(yīng)布置成長墻(h/w>8)應(yīng)避免樓面主梁平面外擱置在剪力墻上,若無法避免,則剪力墻相應(yīng)部位應(yīng)設(shè)置暗柱,當(dāng)梁高大于墻厚的215倍時,應(yīng)計算暗柱配筋,轉(zhuǎn)角處墻肢應(yīng)盡可能長,因轉(zhuǎn)角處應(yīng)力容易集中,有條件兩個方向均應(yīng)布置成長墻;規(guī)范中對普通墻及短肢墻的界定是墻高厚比8倍以下為短墻,大于8倍則為普通墻,這就引起高厚比為719倍及811倍的兩種墻的受力特性截然不同,而配筋亦大相徑庭,這顯得比較機械而不合理,因此筆者建議布置長墻時高厚比能大于9。超級秘書網(wǎng)

5結(jié)束語

以上幾點是對設(shè)計中經(jīng)常出現(xiàn)的幾個問題的理解。在今后的設(shè)計過程中,設(shè)計者要把提高設(shè)計質(zhì)量作為終身奮斗的目標,應(yīng)以規(guī)范為依據(jù),不斷總結(jié),因為安全才是人民利益的根本所在,使我們的設(shè)計更經(jīng)濟合理。

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篇5

1.1本項目的基本情況

本工程位于湛江市開發(fā)區(qū)的某小區(qū)。總用地面積17062.13m2，總建筑面積82351.57m2（其中地下建筑面積為12829.25m2，地上建筑面積為69522.32m2）。另外本工程設(shè)計使用年限為50年，結(jié)構(gòu)安全等級為二級，抗震設(shè)防類別為丙類。

1.2場地自然條件

（1）風(fēng)荷載：基本風(fēng)壓按50年重現(xiàn)期取0.8kN/m2，地面粗糙度B類。（2）本工程設(shè)計地震分組為第一組，抗震設(shè)防烈度為Ⅶ度，設(shè)計基本地震加速度值0.1g，地類別為Ⅲ類，屬于中軟場地土。

2結(jié)構(gòu)設(shè)計

2.1地基基礎(chǔ)

由于業(yè)主未提供詳細地質(zhì)資料，基礎(chǔ)設(shè)計待業(yè)主提供詳細地質(zhì)資料后確定。本院根據(jù)當(dāng)?shù)毓こ探?jīng)驗，本工程擬采用樁基礎(chǔ)。

2.2上部結(jié)構(gòu)設(shè)計

根據(jù)建筑使用功能的要求并結(jié)合本工程的特點，本工程結(jié)構(gòu)形式為：1~3棟采用框架-剪力墻結(jié)構(gòu)；4棟采用剪力墻結(jié)構(gòu)，其中剪力墻及框架抗震等級均為二級。本工程混凝土強度等級為C50～C30，鋼筋采用HRB400級鋼筋。

2.3PKPM系列結(jié)構(gòu)軟件分析

在本次湛江市開發(fā)區(qū)的某小區(qū)的結(jié)構(gòu)設(shè)計中采用PKPM系列結(jié)構(gòu)軟件進行結(jié)構(gòu)分析。具體來講本設(shè)計所采用的計算機程序為中國建筑科學(xué)研究院PKPM-SATWE，版本型號是2010版，這也是在目前設(shè)計院住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計中較為常用的一款軟件，并且該轉(zhuǎn)件的結(jié)構(gòu)計算結(jié)果較為可靠。本次住宅的結(jié)構(gòu)采取較為常用的框架加剪力墻結(jié)構(gòu)，目前這種結(jié)構(gòu)在現(xiàn)有的高層住宅設(shè)計中被廣泛的應(yīng)用，這種形式結(jié)合了框架和剪力墻兩種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點，具有受力穩(wěn)定，造價相對經(jīng)濟的特點。同樣的為了保證整個結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，在住宅建筑的-1~3層對結(jié)構(gòu)進行了加強。整體結(jié)構(gòu)的嵌固位置為地下室的頂板。每個建筑的結(jié)構(gòu)在計算的過程中都會對災(zāi)害進行預(yù)估，提前計算其所受的荷載，并在設(shè)計過程中采取相應(yīng)的措施。在本次住宅小區(qū)的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，對于五十年一遇的大風(fēng)，預(yù)估的基本風(fēng)壓值為Wo=0.8kN/m2，建筑物地面的粗糙程度按照B類設(shè)計，以一號住宅樓為例，其承載風(fēng)荷載效應(yīng)時的放大系數(shù)為1.1，最終建筑物的體型系數(shù)采取1.4來進行計算。其次，對于地震災(zāi)害中的受力，在建筑結(jié)構(gòu)的整體設(shè)計中也是應(yīng)當(dāng)考慮的，本項目的所處的地質(zhì)環(huán)境要求建筑物按照Ⅶ度抗震烈度進行設(shè)防，所以在結(jié)構(gòu)設(shè)計中按照其相應(yīng)的抗震烈度設(shè)防地震分組為第一組，場地的類別為三類，建筑物的抗震設(shè)防類別為丙類，并且需要考慮在地震作用下構(gòu)的偏心問題，以及雙向地震作用力的問題。在地震作用下：計算振型個數(shù)為15，重力荷載代表值的活載組合值系數(shù)為0.5，周期折減系數(shù)為0.75，結(jié)構(gòu)的阻尼比為5％，特征周期Tg為0.45，地震影響系數(shù)最大值為0.08。具體來講混凝土框架的抗震等級為二級，剪力墻的抗震等級為二級，綜合來講其抗震結(jié)構(gòu)措施為二級設(shè)計。最后在計算的過程中還需要對一些系數(shù)進行調(diào)整和修改：梁端負彎矩調(diào)幅系數(shù)為0.85；梁活荷載內(nèi)力放大系數(shù)為1；梁扭矩折減系數(shù)為0.4；托墻梁剛度增大系數(shù)為1；實配鋼筋超筋系數(shù)為1.15；連梁剛度折減系數(shù)為1.0（注：風(fēng)荷載控制），0.6（地震荷載控制）；梁剛度放大系數(shù)按2010規(guī)范取值；并且柱配筋的計算按照雙偏壓來進行設(shè)計。

3本工程的結(jié)構(gòu)計算

本工程位于湛江市開發(fā)區(qū)的某小區(qū)，在進行結(jié)構(gòu)計算的過程中采用的活載標準值按照《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB5009-2012），取值見表1。

4展望

對于實際的居住區(qū)工程來說，好的結(jié)構(gòu)設(shè)計往往是整個項目成功的關(guān)鍵所在，合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計不僅可以使形體優(yōu)美的建筑得以成為現(xiàn)實，更是為建設(shè)的設(shè)計者提供新的構(gòu)思機會，因為合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計通常與美學(xué)的要求不謀而合。所以本文通過對實際項目結(jié)構(gòu)計算過程中的地基基礎(chǔ)、上部結(jié)構(gòu)設(shè)計、PKPM系列結(jié)構(gòu)軟件分析等重要步驟的解析，探討住宅小區(qū)在結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中應(yīng)當(dāng)注意的關(guān)鍵點，對居住小區(qū)結(jié)構(gòu)設(shè)計的方法進行了驗證，希望可以對實際的居住區(qū)的建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計提供一些靈感。

作者:潘偉朝 單位:廣東省建科建筑設(shè)計院有限公司

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篇6

1.1載體設(shè)計

1.1.1載體材料目前催化器使用的載體有陶瓷載體和金屬載體。要求三元催化器載體具有高的幾何表面積、強度和氧化阻抗等，低的熱容量、壓力降和熱膨脹系數(shù)，以及有效的廢氣熱轉(zhuǎn)換，且易于涂覆。圖1示出陶瓷載體和金屬載體的起燃溫度比較圖。從圖1可以看出，陶瓷載體具有較好的起燃特性，排放控制效果也較好[2]。

1.1.2載體結(jié)構(gòu)陶瓷載體采用高目數(shù)及薄壁結(jié)構(gòu)能取得較好的凈化效果。圖2示出載體有效催化面積與目數(shù)的關(guān)系。載體目數(shù)增加對發(fā)動機的輸出功率有一些影響，設(shè)計目標是盡量減少其對功率的影響，并達到排放要求。通過理論分析和試驗研究，選用600cpsi/4mil結(jié)構(gòu)，能夠達到理想的效果。

1.1.3載體封裝設(shè)計方案的選擇主要從發(fā)動機艙空間大小、底盤空間布置、排放要求及成本控制進行考慮。在載體的選擇上應(yīng)盡量考慮采用圓形的載體，因為其氣流分布的均勻性、催化劑的利用率、背壓及封裝工藝性都是最好的，但有時由于空間位置的關(guān)系還必須采用橢圓形或者跑道形載體?，F(xiàn)有的載體封裝方式分為蚌殼式、壓入式和捆綁式，如圖3所示。不同封裝方式的底座平均壓力也不相同，如圖4所示。因增壓器存在，催化器布置較為困難，催化器的布置較靠后，同時受空間限制，前級載體較小，前級背壓可能會較高，很多情況下前級采用金屬載體。金屬載體背壓與熱容小，無需封裝，可以直接焊端錐，相同催化器空間可獲得更大的載體體積。

1.2貴金屬涂層和涂覆工藝

1.2.1貴金屬涂層貴金屬的配比和用量對排放有較大影響。一般貴金屬量越大，排放效果越好。手動及自動擋的載體涂層配比，如表1所示。

1.2.2涂覆工藝除了基本的設(shè)計外，還需借助隔離涂層技術(shù)，控制涂層成分的布置，保持催化器活性和耐久性。對于貴金屬，特別是Rh，要避免因與氧化物（氧化鈰）發(fā)生有害反應(yīng)而生成低性能合金（如Pd-Rh），從而避免固態(tài)失活物（如鋁酸鹽）的形成，改善堿土的促進作用。采用特別的隔離涂層工藝，不僅使原子級的催化劑工程技術(shù)得以實現(xiàn)，使貴金屬以原子態(tài)散布在特殊基層金屬氧化物載體上，而且對貴金屬功能有特別促進作用，可避免形成低性能合金，避免貴金屬與基層金屬氧化物生成化合物[4]。

2催化器模態(tài)分析

對該機型催化器前級進行模態(tài)振動分析。圖5示出本機型催化器前級各危險點分布，表2示出前級中各危險點的分析數(shù)值。根據(jù)催化器前級在發(fā)動機上的實際安裝狀態(tài)，對其安裝點進行約束及載荷加載，其約束位置，如圖5中紅圈部分所示。確定催化器約束點后對催化器進行模態(tài)分析，主要為了保證計算后的催化器模態(tài)高于發(fā)動機基礎(chǔ)模態(tài)（大約在240Hz），避免與發(fā)動機產(chǎn)生共振而造成催化器損壞。同時為了觀察前級催化器殼體在工作中的變化，一般對前6階模態(tài)進行計算，如圖6所示，用于殼體設(shè)計的參考。經(jīng)過分析，在工作狀態(tài)下其頻率在2600Hz以上，主要表現(xiàn)為空腔部分的徑向呼吸模態(tài)。

3排氣系統(tǒng)CFD分析

3.1物理邊界的確定圖7示出催化器原始三維幾何模型。通過抽取流體外殼及拉伸進出口邊界，確定其物理邊界。

3.2CFD物理模型及網(wǎng)格劃分圖8示出對排氣系統(tǒng)建立的物理模型。各部件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)完全按照實際結(jié)構(gòu)進行構(gòu)建，外部結(jié)構(gòu)在不影響計算結(jié)果的情況下進行了適當(dāng)簡化。采用切割體網(wǎng)格對排氣系統(tǒng)進行網(wǎng)格劃分，主要由六面體網(wǎng)格構(gòu)成，在保證計算精度的同時節(jié)約計算時間。

3.3初始參數(shù)及條件計算工況：排氣管的流量為0.13kg/s，排氣入口溫度1173K（900℃）。

3.4邊界條件設(shè)置1）入口邊界：溫度為1173K，將入口氣流設(shè)定為均勻分布且沿入口軸線方向流動，介質(zhì)為空氣（因無確定的尾氣物性數(shù)據(jù)，用空氣近似代替），氣體流量為估算值0.13kg/s；2）出口邊界：經(jīng)過前期的模擬試算表明，在較低壓力狀況下，出口壓力的設(shè)置對排氣系統(tǒng)的壓力損失沒有影響，對流出出口區(qū)域采用壓力邊界的形式，壓力設(shè)置為500Pa；3）多孔介質(zhì)：尾氣在催化劑載體內(nèi)是沿其孔道徑向流動，因此，催化劑載體按各向異性多孔介質(zhì)處理，即流體流經(jīng)載體時只有沿軸向的速度和壓力損失。表3示出排氣系統(tǒng)背壓計算結(jié)果。由表3可以看出，連接管段壓力損失約占一半，對背壓的貢獻最大，是需要改進的主要地方。圖9示出排氣系統(tǒng)背壓分布圖，如圖9紅框所示，這部分彎管是管段壓力損失的主要來源，也是優(yōu)化的主要目標區(qū)域。圖10示出排氣系統(tǒng)背壓局部圖。圖10中紅框部分為壓力損失較大的區(qū)域：前級催化器收縮端接口部分。

3.5流動不均勻性指數(shù)氣流在載體截面上的流動均勻性影響到氣體在催化劑載體中的停留時間，對催化劑的催化效率有很大影響。同時，流動均勻能有效減少壓力損失。圖11示出載體端面氣流分布圖。在這里，用催化劑載體截面上流體速度不均勻度指數(shù)D來評價在催化器截面上流動的均勻程度。D越小，表示流動越均勻，D越大，流動分布越不均勻。取催化劑載體入口端1cm處計算，得出：前后級催化載體不均勻指數(shù)分別為：0.252，0.431。

3.6優(yōu)化方案結(jié)合優(yōu)化工作，進行綜合改進，改變進口段實現(xiàn)平滑過渡，增加管徑，將后端催化器擴張管和收縮管改為錐形，如圖12所示。

3.7改進結(jié)果圖13示出催化器優(yōu)化后排氣背壓分布圖，其計算結(jié)果，如表4所示。經(jīng)計算，改進后排氣背壓降低28.9-22.9=6kPa，前后級載體流動不均勻性指數(shù)分別為：0.385，0.266?？梢钥闯觯倪M后前載體內(nèi)流動不均勻性略有升高，后載體不均勻性下降。圖14示出優(yōu)化后載體端面氣流分布圖。從圖14可以看出，通過優(yōu)化，載體端面流場分布明顯改善。

4結(jié)論

篇7

關(guān)鍵詞：異形柱短肢剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計

現(xiàn)代住宅建筑要求大開間，平面及房間布置靈活、方便，室內(nèi)不出現(xiàn)柱楞、不露梁等。異形柱與短肢剪力墻結(jié)構(gòu)能較好地滿足現(xiàn)代住宅建筑的要求，因而逐漸得到了推廣應(yīng)用。目前，現(xiàn)行國家規(guī)范或規(guī)程中尚未給出有關(guān)異形柱與短肢剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計的條款，因此，結(jié)構(gòu)設(shè)計人員在設(shè)計中常會遇到一些規(guī)范或規(guī)程尚未論及的問題，需要設(shè)計人員積累經(jīng)驗，利用正確的概念進行設(shè)計。

本文旨在對異形柱與短肢剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計中的一些問題進行探討，提出個人看法，供結(jié)構(gòu)設(shè)計人員參考

1異形柱結(jié)構(gòu)型式及其計算

異形柱結(jié)構(gòu)型式有異形柱框架結(jié)構(gòu)、異形柱框架—剪力墻結(jié)構(gòu)和異形柱框架—核心筒結(jié)構(gòu)。

異形柱結(jié)構(gòu)自身的特點決定了其受力性能、抗震性能與矩形柱結(jié)構(gòu)不同。由于異形柱截面不對稱，在水平力作用下產(chǎn)生的雙向偏心受壓給承載力帶來的影響不容忽視。因此，對異形柱結(jié)構(gòu)應(yīng)按空間體系考慮，宜優(yōu)先采用具有異形柱單元的計算程序進行內(nèi)力與位移分析。因異形柱和剪力墻受力不同，所以計算時不應(yīng)將異形柱按剪力墻建模計算。

當(dāng)采用不具有異形柱單元的空間分析程序（如TBSA5.0）計算異形柱結(jié)構(gòu)時，可按薄壁桿件模型進行內(nèi)力分析。

對異形柱框架結(jié)構(gòu)，一般宜按剛度等效折算成普通框架進行內(nèi)力與位移分析。當(dāng)剛度相等時，矩形柱比異形柱的截面面積大。一般，比值（A矩／A異）約在1.10-1.30之間［1］。因此，用矩形柱替換后計算出的軸壓比數(shù)值不能直接應(yīng)用于異形柱，建議用比值（A矩／A異）對軸壓比計算值加以放大后再用于異形柱。

對有剪力墻（或核心筒）的異形柱結(jié)構(gòu)，由于異形柱分擔(dān)的水平剪力很小，由此產(chǎn)生的翹曲應(yīng)力基本可以忽略，為簡化計算，可按面積等效或剛度等效折算成普通框架—剪力墻（或核心筒）結(jié)構(gòu)進行內(nèi)力與位移分析。按面積等效更能反映異形柱軸壓比的情況，且面積等效計算更為簡便。但應(yīng)注意，按面積等效計算時，須同時滿足下面兩式：

(1)A矩=A異；(2)b/h=(Ix異／Iy異)1/2

式中，A矩、A異——分別為矩形柱和異形柱的截面面積；

b、h——分別為矩形截面的寬和高；

Ix異、Iy異——分別為異形柱截面x、y向的主形心慣性矩。

一般，按面積等效計算時，矩形柱的慣性矩比異形柱的小。但對有剪力墻（或核心筒）的異形柱結(jié)構(gòu)，計算分析表明［2］，按面積等效與按剛度等效的計算結(jié)果是接近的。

異形柱的截面設(shè)計，可根據(jù)上述方法得出的內(nèi)力，采用適合異形柱截面受力特性的截面計算方法進行配筋計算。

2短肢剪力墻結(jié)構(gòu)及其計算

短肢剪力墻結(jié)構(gòu)是適應(yīng)建筑要求而形成的特殊的剪力墻結(jié)構(gòu)。其計算模型、配筋方式和構(gòu)造要求均同于普通剪力墻結(jié)構(gòu)。在TAT、TBSA中，只需按剪力墻輸入即可，而且TAT、TBSA更適合用來計算短肢剪力墻結(jié)構(gòu)。TAT、TBSA所用的計算模型都是桿件、薄壁桿件模型，其中梁、柱為普通空間桿件，每端有6個自由度，墻視為薄壁桿件，每端有7個自由度（多一個截面翹曲角，即扭轉(zhuǎn)角沿縱軸的導(dǎo)數(shù)），考慮了墻單元非平面變形的影響，按矩陣位移法由單元剛度矩陣形成總剛度矩陣，引入樓板平面內(nèi)剛度無限大假定減少部分未知量之后求解，它適用于各種平面布置，未知量少，精度較高。但是，薄壁桿件模型在分析剪力墻較為低寬、結(jié)構(gòu)布置復(fù)雜（如有轉(zhuǎn)換層）時，也存在一些不足，主要是薄壁桿件理論沒有考慮剪切變形的影響，當(dāng)結(jié)構(gòu)布置復(fù)雜時變形不協(xié)調(diào)。而短肢剪力墻結(jié)構(gòu)由于肢長較短（一般為墻厚的5-8倍），本身較高細，更接近于桿件性能，所以，用TAT、TBSA計算短肢剪力墻結(jié)構(gòu)能較好地反映結(jié)構(gòu)的受力，精度較高。

對設(shè)有轉(zhuǎn)換層的短肢剪力墻結(jié)構(gòu)，一般都只是將電梯間、樓梯間、核心筒和一少部分剪力墻落地，其于剪力墻框支?？蛑Ъ袅κ鞘芰γ嫦蚴芰c過渡，由于薄壁桿件的連接處是點連接，所以用薄壁桿件模型不能很好地處理位移的連續(xù)和力的正確傳遞。因此，帶有轉(zhuǎn)換層的短肢剪力墻結(jié)構(gòu)宜優(yōu)先采用墻元模型軟件（如SATWE）進行計算。當(dāng)然，從整體上的內(nèi)力（特別是下部支承柱的內(nèi)力）分布情況來看，如果將剪力墻加以適當(dāng)?shù)奶幚?，還是可以用TAT、TBSA對結(jié)構(gòu)進行整體計算的［3］。

3異形柱的受力性能及其軸壓比控制

天津大學(xué)的試驗研究結(jié)果表明［4］：異形柱的延性比普通矩形柱的差。軸壓比、高長比（即柱凈高與截面肢長之比）是影響異形柱破壞形態(tài)及延性的兩個重要因素。

異形柱由于多肢的存在，其剪力中心與截面形心往往不重合，在受力狀態(tài)下，各肢產(chǎn)生翹曲正應(yīng)力和剪應(yīng)力。由于剪應(yīng)力，使柱肢混凝土先于普通矩形柱出現(xiàn)裂縫，即產(chǎn)生腹剪裂縫，導(dǎo)致異形柱脆性明顯，使異形柱的變形能力比普通矩形柱降低。

作為異形柱延性的保證措施，必須嚴格控制軸壓比，同時避免高長比小于4（短柱）?？刂浦孛孑S壓比的目的，在于要求柱應(yīng)具有足夠大的截面尺寸，以防止出現(xiàn)小偏壓破壞，提高柱的變形能力，滿足抗震要求。廣東《規(guī)程》按建筑抗震設(shè)計規(guī)范（GBJ11—89）中所規(guī)定的柱子軸壓比降低0.05取用（按截面的實際面積計算）；天津《規(guī)程》則根據(jù)箍筋間距與主筋直徑之比、箍筋直徑及抗震等級共同確定，其要求比廣東《規(guī)程》嚴格，例如，對s/d＝5、4（即箍筋間距s＝100mm，縱筋直徑d分別為20mm、25mm的情況），箍筋直徑dv＝8mm，抗震等級為三級的L形截面，其軸壓比限值分別為0.60，0.65。異形柱是從短肢剪力墻向矩形柱過渡的一種構(gòu)件，柱肢截面的肢厚比（即肢長／肢寬）不大于4。《高規(guī)》（JGJ3—91）第5.3.4條，“抗震設(shè)計時，小墻肢的截面高度不宜小于3bw”，“一、二級剪力墻的小墻肢，其軸壓比不宜大于0.6”。根據(jù)上述分析，為便于應(yīng)用，建議在6度設(shè)防區(qū)，對于異形柱框架結(jié)構(gòu)，L形截面柱的軸壓比不應(yīng)超過0.6（按截面的實際面積計算，下同），T形截面柱的的軸壓比不應(yīng)超過0.65，十字形截面柱的軸壓比不應(yīng)超過0.8；對于異形柱框架—剪力墻（或核心筒）結(jié)構(gòu)，由于框架是第二道抗震防線，所以框架柱的軸壓比限值可放寬到0.65（L形）、0.70（T形）、0.90（＋字形），但對于轉(zhuǎn)換層下的支承柱，其軸壓比仍不應(yīng)超過0.60。

短柱在壓剪作用下往往發(fā)生脆性的剪切破壞，設(shè)計中應(yīng)盡量避免出現(xiàn)短柱。根據(jù)高長比不宜小于4，在梁高為600mm的前提下，當(dāng)標準層層高為3.0m時，異形柱的最大肢長可為600mm；底層層高為4.2m時，肢長可為900mm。

4短肢剪力墻結(jié)構(gòu)中轉(zhuǎn)換層的設(shè)置高度及框支柱

在現(xiàn)代高層住宅的地下室和下部幾層，由于停車和商業(yè)用房需較大空間，就得通過轉(zhuǎn)換層來實現(xiàn)。在短肢剪力墻結(jié)構(gòu)中，一般都只將電梯間、樓梯間、核心筒和一少部分剪力墻落地，其于剪力墻框支。

據(jù)研究表明［5］，“框支剪力墻結(jié)構(gòu)當(dāng)轉(zhuǎn)換層位置較高時，轉(zhuǎn)換層附近層間位移角及內(nèi)力分布急劇突變，內(nèi)力的傳遞僅靠轉(zhuǎn)換層一層樓板的間接傳力途徑很難實現(xiàn)；轉(zhuǎn)換層下部的‘框支’結(jié)構(gòu)易于開裂和屈服，轉(zhuǎn)換層上部幾層墻體易于破壞。這種結(jié)構(gòu)體系不利于抗震。高烈度區(qū)（9度及9度以上）不應(yīng)采用；8度區(qū)可以采用，但應(yīng)限制轉(zhuǎn)換層設(shè)置高度，可考慮不宜超過3層；7度區(qū)可適當(dāng)放寬限制?！币虼耍ㄗh在6度抗震設(shè)防區(qū)，短肢剪力墻結(jié)構(gòu)中轉(zhuǎn)換層設(shè)置高度不宜超過5層，避免高位轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換層上下的層剛度比γ宜接近1，不宜超過2。轉(zhuǎn)換層位置較高時，宜同時控制轉(zhuǎn)換層下部“框支”結(jié)構(gòu)的等效剛度（即考慮彎曲剪切和軸向變形的綜合剛度），使EgJg與EcJc接近。EgJg為剪力墻結(jié)構(gòu)的等效剛度，剪力墻結(jié)構(gòu)高度取框支層的總高度，其平面和層高與轉(zhuǎn)換層上部的剪力墻結(jié)構(gòu)相同；EcJc為轉(zhuǎn)換層下部“框支”結(jié)構(gòu)的等效剛度。研究表明［5］，“控制轉(zhuǎn)換層下部‘框支’結(jié)構(gòu)的等效剛度對于減少轉(zhuǎn)換層附近的層間位移角和內(nèi)力突變是十分必要的，效果也很顯著?！?/p>

規(guī)范對框支柱的內(nèi)力、軸壓比、配筋等的要求都嚴于普通柱?？蛑Ъ袅Y(jié)構(gòu)當(dāng)轉(zhuǎn)換層位置較高時，如何定義框支柱，涉及到安全與經(jīng)濟的問題。根據(jù)圣維南原理，局部處理的影響只限于局部范圍，所以當(dāng)轉(zhuǎn)換層位置較高（如高位轉(zhuǎn)換）時，除轉(zhuǎn)換層附近樓層的內(nèi)力較復(fù)雜外，下面的結(jié)構(gòu)受到的影響很小，應(yīng)與普通框架結(jié)構(gòu)基本一樣，不必按框支柱處理。文獻［6］計算了兩個28層的結(jié)構(gòu)，一為內(nèi)筒外框架結(jié)構(gòu)，一為內(nèi)筒外框支結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)換層設(shè)在18層。計算結(jié)果表明，轉(zhuǎn)換層下二層的內(nèi)力影響很大，下三層的內(nèi)力誤差最大為15%，下五層的內(nèi)力已比較接近（最大誤差小于10%）,下八層的內(nèi)力已基本一樣（最大誤差小于5%）。這說明框支柱只需在五層范圍內(nèi)加以考慮，其它層的柱子按普通框架柱處理即可。因此，建議當(dāng)轉(zhuǎn)換層位置不超過五層時，轉(zhuǎn)換層下的各層柱均按框支柱處理；當(dāng)轉(zhuǎn)換層位置超過五層時，轉(zhuǎn)換層下相鄰的五層柱按框支柱處理，而其它層的柱按普通框架柱處理。由于高位轉(zhuǎn)換對抗震不利，所以結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)盡量避免高位轉(zhuǎn)換。

5短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震薄弱環(huán)節(jié)及概念設(shè)計

振動臺模擬地震試驗結(jié)果表明［7］，建筑平面外邊緣及角點處的墻肢、底部的小墻肢、連梁等是短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震薄弱環(huán)節(jié)。當(dāng)有扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，建筑平面外邊緣及角點處的墻肢會首先開裂；在地震作用下，高層短肢剪力墻結(jié)構(gòu)將以整體彎曲變形為主，底部的小墻肢，截面面積小且承受較大的豎向荷載，破壞嚴重，尤其“一”字形小墻肢破壞最嚴重；在短肢剪力墻結(jié)構(gòu)中，由于墻肢剛度相對減小，使連梁受剪破壞的可能性增加。因此，在短肢剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計中，對這些薄弱環(huán)節(jié)，更應(yīng)加強概念設(shè)計和抗震構(gòu)造措施。例如，短肢剪力墻在平面上分布要力求均勻，使其剛度中心和建筑物質(zhì)心盡量接近，以減小扭轉(zhuǎn)效應(yīng)；適當(dāng)增加建筑平面外邊緣及角點處的墻肢厚度（宜取250mm，對底部的小墻肢根據(jù)需要可取用300mm），加強墻肢端部的暗柱配筋，嚴格控制墻肢截面的軸壓比不超過0.6，以提高墻肢的承載力和延性；高層結(jié)構(gòu)中連梁是一個耗能構(gòu)件，連梁的剪切破壞會使結(jié)構(gòu)的延性降低，對抗震不利，設(shè)計時應(yīng)注意對連梁進行“強剪弱彎”的驗算，保證連梁的受彎屈服先于剪切破壞；短肢剪力墻宜在兩個方向均有梁與之拉結(jié)，連梁宜布置在各肢的平面內(nèi)，避免采用“一”字形墻肢；短肢剪力墻底部加強部位的配筋應(yīng)符合規(guī)范要求；等。

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篇8

在建筑形式和數(shù)量不斷增多的前提下，工程項目中所涉及的信息量也越來越大，這些信息如果得到及時收集，并加以利用，那么對于其他建筑工程的建設(shè)將會具有極大的推動作用。不但能夠縮短工期，還能夠加有效節(jié)約成本，提高施工質(zhì)量，除此之外還能夠更好的避免很多施工事故的發(fā)生，因此，信息技術(shù)在我國建筑工程中的優(yōu)勢非常顯著。但是現(xiàn)階段，我國還是應(yīng)該采取一定的措施更好的發(fā)展和推廣這項技術(shù)，這樣才能夠?qū)⒋渭夹g(shù)的優(yōu)勢充分發(fā)揮出來，有效的節(jié)約成本，提高施工效率以及施工安全保障。在這個基礎(chǔ)之上，我國相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)該全方面，高效率的對BIM技術(shù)的核心技術(shù)原理進行研究，可以說，此項技術(shù)是我國建筑設(shè)計領(lǐng)域的新起點，是一次革命性的開始，因此具有非常巨大的現(xiàn)實意義。

二、BIM模型所包含的設(shè)計項目

1.構(gòu)件方面

BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計中具有非常重要的作用，其中內(nèi)容很豐富，包括構(gòu)建材料、幾何尺寸以及荷載等信息，這些信息能夠非常直觀的顯示出來，相關(guān)的設(shè)計人員能夠隨時進行使用和分享。尤其是在結(jié)構(gòu)節(jié)點設(shè)計方面，BIM技術(shù)的使用，能夠快速和直接進行構(gòu)件作用的判斷，將梁、板以及墻、柱等部分的信息進行定義，同時能夠?qū)B接構(gòu)件做出更加合理的判定，這樣是為了更好的將其與節(jié)點的進行匹配，這樣就能夠?qū)⑺⒛Ｐ偷男畔⑦M行科學(xué)地參數(shù)計算。比如，建筑設(shè)計中的混凝土構(gòu)件，BIM技術(shù)能夠?qū)⑵涫褂昧康亩嗌僖约颁摻畹挠昧窟M行準確預(yù)測，并將其現(xiàn)實在模型信息中。

2.整體層次關(guān)系

使用BIM技術(shù)，必須要建模，而模型的構(gòu)件需要大量的信息數(shù)據(jù)，在虛擬的條件下，模型能夠非常正確完整將結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化調(diào)整，為人們提供最合理、最具可行性的施工方案，同時，還可以緩解施工過程中所產(chǎn)生的突發(fā)問題，協(xié)調(diào)各部分施工之間的關(guān)系，BIM技術(shù)可以及時搜集并整理各種施工信息，并實現(xiàn)分享，施工人員以及技術(shù)人員在需要的時候可以隨時進行查閱和使用，為建筑結(jié)構(gòu)整體分析計算提供更多依據(jù)。

三、BIM模型的層次應(yīng)用

1.BIM模型的集成化應(yīng)用

BIM模型采用的是參數(shù)化的描述方式，這種方法是目前最合理的信息單元描述方式，能夠非常準確的將建筑結(jié)構(gòu)中的梁、墻以及柱等部分建立模型，在建立模型的時候，建筑物實際上就是真實的展現(xiàn)過程中，其內(nèi)部信息以及內(nèi)涵都會被描述出來。另外，在建立模型的這個過程中，系統(tǒng)還會對結(jié)構(gòu)中大量物理信息進行全面的分析，進行分類處理。技術(shù)人員能夠更加直觀，便捷、多方位的對建筑物的構(gòu)造情況進行了解，從而有效避免很多設(shè)計上失誤，以及事故的發(fā)生。

BIM技術(shù)的核心就是利用數(shù)據(jù)庫模型體現(xiàn)出各個設(shè)計參數(shù)，這使很多結(jié)構(gòu)模型都和實體結(jié)構(gòu)參數(shù)相互一致，參數(shù)在形成模型化后，會根據(jù)不同的構(gòu)件特征形成相互的規(guī)則性，使模型設(shè)計能夠和實際施工相互聯(lián)系。

3.信息共享和交換

在結(jié)構(gòu)設(shè)計完成后，BIM模型能夠直接讀取結(jié)構(gòu)設(shè)計中的信息，并且結(jié)合這些信息建立完整的結(jié)構(gòu)分析模型。三維模型的結(jié)構(gòu)布置保持與分析模型相互一致的狀態(tài)，使結(jié)構(gòu)狀態(tài)得到高度的統(tǒng)一，建筑信息模型在傳統(tǒng)的模型分析上往往以數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)，BIM在讀取數(shù)據(jù)的過程中，使數(shù)據(jù)文件轉(zhuǎn)換為自身的結(jié)構(gòu)形式，最終實現(xiàn)設(shè)計流程中的資源共享，以此提高資源的協(xié)調(diào)應(yīng)用能力。

四、結(jié)構(gòu)設(shè)計中BIM應(yīng)用的難點

1.應(yīng)用BIM技術(shù)的三維設(shè)計工具軟件（Revit釆等）用了較多的模塊參變量和系統(tǒng)參數(shù)，與二維創(chuàng)建視圖技術(shù)有很大的不同，軟件需要兼顧與二維設(shè)計習(xí)慣的一致性，所以模塊參變量和系統(tǒng)參數(shù)比常規(guī)工具軟件要復(fù)雜很多倍，這就使得應(yīng)用中因為系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置不當(dāng)或參數(shù)與參數(shù)之間不匹配而導(dǎo)致很多意想不到的問題。

2.在進行結(jié)構(gòu)設(shè)計時，很多結(jié)構(gòu)形式十分特殊，這就需要特殊的結(jié)構(gòu)模塊對其進行控制，但是三維圖形和剖面視圖不能形成理想的施工效果，很多設(shè)計者會因此放棄BIM技術(shù)，而使用原始的二維繪圖設(shè)計方案

3.結(jié)構(gòu)工程師在建立BIM模型時，注重的問題主要是物理模型能否自動生成平法施工圖文檔，以及能否正確轉(zhuǎn)化為可以被結(jié)構(gòu)分析軟件認可的結(jié)構(gòu)分析模型。在結(jié)構(gòu)設(shè)計中，安全性分析計算是首要環(huán)節(jié)和重要問題。BIM建立的是完全的數(shù)據(jù)庫式模型，從理論上來說，實現(xiàn)BIM物理模型與結(jié)構(gòu)分析模型之間的雙向鏈接是完全可行的。

五、BIM在結(jié)構(gòu)設(shè)計中的處理辦法

1.建立完整的項目樣板

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，項目樣板是所有設(shè)計中的基礎(chǔ)，而項目樣板設(shè)計所包含內(nèi)容很多，具體為標準化處理的線型、字體以及符號等方面。而BIM技術(shù)的應(yīng)用，能夠快速有效的建立完整的樣板，并且能夠避免很多必要的重復(fù)，減少無用功，提高工作效率，現(xiàn)階段，我國已經(jīng)建立了一套符合我國實際情況的設(shè)計標準，這項標準能夠?qū)ξ覈Y(jié)構(gòu)設(shè)計中的各個環(huán)節(jié)進行監(jiān)控并能夠更具不同用戶的需求，有針對性的進行指導(dǎo)。

2.設(shè)計符合要求的結(jié)構(gòu)構(gòu)件

在建筑結(jié)構(gòu)中，梁、柱以及樓板等都是非常重要的基礎(chǔ)部件，因此這些部件對于建筑來說，有著非常重要的支撐作用，通常來說，它們一般為預(yù)制部件、現(xiàn)澆部件以及各種更結(jié)構(gòu)部件等。設(shè)計的時候，要從建筑物的實際情況出發(fā)，根據(jù)不同需要進行設(shè)計。在這些形式中，比較常用的就是現(xiàn)澆部件。設(shè)計的時候，設(shè)計人員應(yīng)該嚴格進行設(shè)計方案的選擇，部件功能不同，澆筑的方式也不同，要最大限度減少不同因素之間的沖突反映。保障結(jié)構(gòu)部件的作用能夠得以有效發(fā)揮。

3.鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的平法表示

在鋼筋混凝土施工圖繪制中，通常采用平面方法進行表示，在圖紙上采取特殊的標點符號進行標注，施工技術(shù)人員通過工藝轉(zhuǎn)換形成樣圖。BIM技術(shù)可以使平面表示法的內(nèi)容多環(huán)節(jié)和多角度展示，BIM模型能夠更加輕松的提取出關(guān)鍵數(shù)據(jù)和核心信息，以滿足施工時間和放樣需求。

六、結(jié)束語

篇9

1.1剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計的概述

通常來說，一般剪力墻結(jié)構(gòu)的建設(shè)規(guī)模較大，可實際厚度較小。因此，這種特點也決定了剪力墻結(jié)構(gòu)的具體形狀以及承受能力的大小。其中，剪力墻結(jié)構(gòu)的組織形狀相似于板狀，自身具備了較高的承受能力，與柱子的受力程度非常相似。然而，在其他方面上，這兩者有著十分明顯的差異。并且，剪力墻結(jié)構(gòu)是建筑結(jié)構(gòu)中不可或缺的核心部分，設(shè)計人員在對其進行設(shè)計時，不僅要充分發(fā)揮剪力墻結(jié)構(gòu)固有的承載力大和平面內(nèi)剛度大的優(yōu)點，還應(yīng)該按照不同場所要求，設(shè)計出科學(xué)合理的剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計方案，使其發(fā)揮最大化的使用性能。

1.2剪力墻結(jié)構(gòu)的分類

（1）雖然實體墻與截面剪力墻在某些方面，有著較大的差異?？墒?，這兩者的開通面積與不開通面積是基本相同的。并且，這種剪力墻結(jié)構(gòu)形式在發(fā)生變化時，也是呈現(xiàn)了曲線狀態(tài)，是一種固定不變的形態(tài)。

（2）即使剪力墻開口不大，但因為剪力墻開通面積已經(jīng)遠遠超出了規(guī)定范圍。所以，此時的剪力墻結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)的是彎曲狀態(tài)，并且無任何的阻擋點，從而導(dǎo)致其位置和形態(tài)均發(fā)生了不同程度的變化。

2.剪力墻建筑結(jié)構(gòu)的厚度和長度的選取

剪力墻墻肢截面的高度就是剪力墻墻肢的長度，這個長度一般不應(yīng)超過8m。在剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)確保剪力墻結(jié)構(gòu)的延性，為了避免脆性的剪切破壞，可將高寬比大于2的細高剪力墻設(shè)計成彎曲破壞的延性剪力墻。但是有的墻體長度很長，為了確保墻體的高寬比值大于2，就要采取開設(shè)洞口的方法將長墻分成均勻的、長度較小的連肢墻，而其洞口則最好采用約束彎矩比較小的弱連梁。

3.剪力墻建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計計算的原則

設(shè)計人員在對剪力墻結(jié)構(gòu)進行設(shè)計時，應(yīng)該遵守相應(yīng)的設(shè)計原則，真正做好考察工作，堅決不可以采用盲目的設(shè)計方法。只有這樣，才能確保剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計的規(guī)范性，這也是保證建筑結(jié)構(gòu)安全可靠性的重要表現(xiàn)。

3.1樓層之間最小剪力系數(shù)的調(diào)整原則

一般情況下，為了防止安全隱患的發(fā)生，減輕建筑結(jié)構(gòu)的自身重量，設(shè)計人員在對建筑工程進行設(shè)計的過程中，可以采用減少剪力墻布置的方法。但是，這種設(shè)計形式有一個必要的前提條件，那就是短肢剪力墻的力矩必須保持在規(guī)范的標準要求內(nèi)。同時還可以應(yīng)用大開間的剪力墻結(jié)構(gòu)，以此來提高建筑結(jié)構(gòu)的強度，充分保證樓層剪力系數(shù)的安全性，并從一定程度上，大大降低了工程造價成本。

4.剪力墻結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的幾點建議

我們知道，剪力墻結(jié)構(gòu)作為建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中至關(guān)重要的一個環(huán)節(jié)，其設(shè)計質(zhì)量的好壞將會對建筑工程建設(shè)質(zhì)量產(chǎn)生非常大的影響。而這種建筑結(jié)構(gòu)形式因為具備較高的強度以及良好的延展性的優(yōu)點，因此得到了十分廣泛的應(yīng)用，充分發(fā)揮了自身的有效價值。但是，在實際應(yīng)用過程中，由于建筑工程存在很多的不確定性，當(dāng)剪力墻結(jié)構(gòu)發(fā)生明顯的變化狀態(tài)時，常常會受到一些外力因素的破壞，使得剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震性能遭到了一定的影響，同時也大大降低了建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。一般情況下，剪力墻結(jié)構(gòu)最大的優(yōu)點是具備了十分理想的承載能力。并且，在剪力墻結(jié)構(gòu)的側(cè)面部分，也擁有著較大的平面內(nèi)剛度，這就充分保障了建筑物的安全性。另外，在建筑內(nèi)部的剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計中，石柱與房梁都是隱蔽起來的，有效的提高了建筑室內(nèi)的美感。但是，剪力墻結(jié)構(gòu)也存在著較大的缺陷，無法為人們提供更多的可利用空間，經(jīng)常會給人們的日常生活造成許多的不便。通過相關(guān)調(diào)查數(shù)據(jù)表明是剛韌性較強的剪力墻，在地震發(fā)生時，房屋所受到的損壞是最小的。但是，建筑設(shè)計人員一定要注意將其控制在合理的范圍內(nèi)，不允許其隨意的擴散發(fā)展。從而確保剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計工作的質(zhì)量和效率。其次，由于剪力墻結(jié)構(gòu)成本費用較高，這無疑會對建筑工程建設(shè)成本上造成一定的壓力。因此，建筑企業(yè)要采取及時有效的解決對策，盡可能減少工程成本的浪費，促剪力墻結(jié)構(gòu)能夠正常運行。

5.結(jié)束語

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要想有效實現(xiàn)混凝土框架頂層加建鋼結(jié)構(gòu)的目標，就一定要明確兩者之間的區(qū)別。混凝土框架具有自重大、剛度大、震害明顯、密閉性好、整體性好、抗壓性好、不易受外界侵蝕等特點;鋼結(jié)構(gòu)具有自重小、延性好、耐火性差、密閉性差、易受外界侵蝕等特點?；炷量蚣芘c鋼結(jié)構(gòu)均是借助傳統(tǒng)力學(xué)和數(shù)學(xué)公式進行受力計算的，同時在進行抗震設(shè)計的時候，均需要設(shè)置多道抗震防御體系，這樣才可以保證結(jié)構(gòu)的整體性與牢固性;在進行管理的時候，無論是混凝土框架還是鋼結(jié)構(gòu)，均需要管理人員具備相應(yīng)的專業(yè)素質(zhì)與技能，對施工中可能出現(xiàn)的風(fēng)險、隱患、質(zhì)量問題等進行預(yù)防與處理，保證施工的順利完成。當(dāng)然，兩者之間也存在著明顯的區(qū)別:首先，材質(zhì)方面?；炷量蚣苤饕褪怯射摻钆c混凝土構(gòu)成，自重非常大;鋼結(jié)構(gòu)主要是由鋼構(gòu)件連接組成，自重比較小。其次，震害結(jié)果。根據(jù)相關(guān)資料顯示，混凝土框架震害主要表現(xiàn)為裂縫，局部倒塌，很少出現(xiàn)整棟樓倒塌的情況;鋼結(jié)構(gòu)在地震作用下，經(jīng)常發(fā)生失穩(wěn)、扭曲、變形的情況，并且因為整體性比較差，因此在進行設(shè)計的時候，定要對整體性進行充分的考慮。最后，施工管理方面。在實際施工中，對于相同面積的施工，鋼結(jié)構(gòu)要比混凝土框架施工快;在現(xiàn)場施工的時候，混凝土框架施工需要進行現(xiàn)場支模澆筑，進行預(yù)制構(gòu)件工廠加工的情況不多，而鋼結(jié)構(gòu)需要在工廠加工很多的預(yù)制構(gòu)件，之后運輸至施工現(xiàn)場，進行相應(yīng)的安裝與焊接。除此之外，針對工程造價而言，鋼結(jié)構(gòu)也要比混凝土框架低一些，在進行實際施工時，可以根據(jù)市場情況，進行適當(dāng)?shù)倪x擇。

2加建工程的現(xiàn)狀

我國加建設(shè)計起步比較晚，與世界先進國家之間存在著一定的差距。隨著社會的不斷發(fā)展與進步，科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，加建工程得到了很大的發(fā)展空間，并且在我國各地都開展了一些舊房挖潛、改造、加建等工程，并且在上海、重慶、廣州、貴陽、昆明等地都將舊房改造工程列入到了城市規(guī)劃項目當(dāng)中，頒布了相應(yīng)的文件與規(guī)章制度。由此可以看出，我國加建工程得到了很大的發(fā)展空間。1)由以往的單個房屋加建發(fā)展為成片住宅區(qū)的加建工程;2)各種新材料、新工藝應(yīng)用到了加建工程當(dāng)中;3)輕鋼結(jié)構(gòu)加建技術(shù)得到了深入的分析與研究，并且在加建工程中得到了廣泛的應(yīng)用。

3鋼結(jié)構(gòu)加建的優(yōu)缺點

開展鋼結(jié)構(gòu)加建工程的時候，具有以下優(yōu)點:1)節(jié)約土地，提高土地面積的使用效率，縮短建設(shè)工期;2)因為鋼結(jié)構(gòu)的自重比較輕，因此，加建部分的荷載作用對原結(jié)構(gòu)的影響非常小，不需要單獨對地基進行加固處理，這樣不僅可以減少工作量，還可以縮短工期，節(jié)省部分施工成本;3)鋼結(jié)構(gòu)具有較強的多樣性，在進行加建的時候，可以充分發(fā)揮空間的優(yōu)勢，降低對原建筑結(jié)構(gòu)的影響;4)鋼結(jié)構(gòu)加建的適用范圍比較廣，不僅可以對房屋建筑進行加建，還可以對工業(yè)建筑進行加建，因此，在建筑加建工程中得到了廣泛的應(yīng)用。當(dāng)然，其也存在著一些缺點:1)在進行鋼結(jié)構(gòu)加建之后，其整體建筑結(jié)構(gòu)就會呈現(xiàn)一種上柔下剛、上輕下重的質(zhì)量與剛度分布，導(dǎo)致建筑整體性較差，缺乏一定的抗震性能;2)鋼結(jié)構(gòu)耐久性較差，在進行加建的時候，需要進行防腐、防火等措施的考慮，這樣就會增加一些建筑材料的使用，此時不僅會涉及到原材料的質(zhì)量問題，還要考慮原材料的成本問題，因此，存在著一定的不足。

4混凝土框架頂層加建鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計

1)樓板設(shè)計。在設(shè)計樓板的時候，現(xiàn)階段一般選用的都是現(xiàn)澆灌技術(shù)。目前，現(xiàn)澆灌技術(shù)是樓板設(shè)計中最為常用與有效的方法，在采用此種方式進行鋼結(jié)構(gòu)施工的時候，可以有效提高建筑結(jié)構(gòu)整體的穩(wěn)定性、牢固性與安全性。同時，在鋼結(jié)構(gòu)施工中，此種方法可以對出現(xiàn)的問題進行靈活的處理與調(diào)整，根據(jù)實際情況，提出有效的解決辦法，保證樓板設(shè)計與施工的順利進行，確保建筑工程的整體施工質(zhì)量。2)梁設(shè)計。在進行梁設(shè)計的時候，一定要結(jié)合國際設(shè)計標準與實際設(shè)計情況，制定合理、科學(xué)的鋼構(gòu)設(shè)計要求:首先，在進行梁設(shè)計的時候，一定要保證其截面寬度不會低于200mm，同時寬度與高度之間的比值不要超過4。其次，在梁設(shè)計中必然要使用一些鋼筋，對其使用鋼筋也要進行一定的規(guī)定，保證梁結(jié)構(gòu)具有一定的硬度與抗震性能，進而確保建筑工程整體結(jié)構(gòu)的牢固性與安全性。最后，在設(shè)計扁梁的時候，一定要保證梁中線和柱中線重合，采用雙向布置結(jié)構(gòu)。同時對扁梁進行嚴格的計算與設(shè)計，保證其結(jié)構(gòu)的合理性與科學(xué)性，增強建筑工程整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。3)柱設(shè)計。在進行柱設(shè)計的時候，一定要保證其截面符合設(shè)計標準:通常情況下，柱截面寬度與高度均不可低于300mm，柱直徑一定要超過350mm，截面短邊與長邊的比值不可以超過3，柱縱向鋼筋配比不可以低于0．2%等。在設(shè)計柱的時候，一定要嚴格遵照以上要求，這樣才可以保證柱設(shè)計的合理性與科學(xué)性，同時增強鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，保證建筑工程施工的順利完成。4)基礎(chǔ)承載重量構(gòu)件設(shè)計。在進行基礎(chǔ)承載重量構(gòu)件設(shè)計的時候，一定要綜合考慮各方面的因素，結(jié)合建筑負荷、結(jié)構(gòu)形式、施工狀況等，加強基礎(chǔ)設(shè)計的合理性與科學(xué)性，使其達到建筑工程整體設(shè)計要求。針對設(shè)計不合理、不符合要求的部分，一定要進行相應(yīng)的修改，保證其設(shè)計的合理性與科學(xué)性，這樣才可以保證建筑工程整體的施工質(zhì)量。

5結(jié)語