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篇1

［論文關(guān)鍵詞］高層建筑；結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；結(jié)構(gòu)體系

我國改革開放以來，建筑業(yè)有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，近十幾年我國已建成高層建筑萬棟，建筑面積達(dá)到2億平方米，其中具有代表性的建筑如深圳地王大廈81層，高325米；廣州中天廣場80層，高322米；上海金茂大廈88層，高420.5米。另外在南寧市也建起第一高樓：地王國際商會(huì)中心即地王大廈共54層，高206.3米。隨著城市化進(jìn)程加速發(fā)展，全國各地的高層建筑不斷涌現(xiàn)，作為土建工作設(shè)計(jì)人員，必須充分了解高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)及其結(jié)構(gòu)體系，只有這樣才能使設(shè)計(jì)達(dá)到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全適用、確保質(zhì)量的基本原則。

一、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)

高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與低層、多層建筑結(jié)構(gòu)相比較，結(jié)構(gòu)專業(yè)在各專業(yè)中占有更重要的位置，不同結(jié)構(gòu)體系的選擇，直接關(guān)系到建筑平面的布置、立面體形、樓層高度、機(jī)電管道的設(shè)置、施工技術(shù)的要求、施工工期長短和投資造價(jià)的高低等。其主要特點(diǎn)有：

（一）水平力是設(shè)計(jì)主要因素

在低層和多層房屋結(jié)構(gòu)中，往往是以重力為代表的豎向荷載控制著結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。而在高層建筑中，盡管豎向荷載仍對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)產(chǎn)生重要影響，但水平荷載卻起著決定性作用。因?yàn)榻ㄖ灾睾蜆敲媸褂煤奢d在豎向構(gòu)件中所引起的軸力和彎矩的數(shù)值，僅與建筑高度的一次方成正比；而水平荷載對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的傾覆力矩、以及由此在豎向構(gòu)件中所引起的軸力，是與建筑高度的兩次方成正比。另一方面，對一定高度建筑來說，豎向荷載大體上是定值，而作為水平荷載的風(fēng)荷載和地震作用，其數(shù)值是隨著結(jié)構(gòu)動(dòng)力性的不同而有較大的變化。

（二）側(cè)移成為控指標(biāo)

與低層或多層建筑不同，結(jié)構(gòu)側(cè)移已成為高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵因素。隨著建筑高度的增加，水平荷載下結(jié)構(gòu)的側(cè)向變形迅速增大，與建筑高度H的4次方成正比（＝qH4/8EI）。

另外，高層建筑隨著高度的增加、輕質(zhì)高強(qiáng)材料的應(yīng)用、新的建筑形式和結(jié)構(gòu)體系的出現(xiàn)、側(cè)向位移的迅速增大，在設(shè)計(jì)中不僅要求結(jié)構(gòu)具有足夠的強(qiáng)度，還要求具有足夠的抗推剛度，使結(jié)構(gòu)在水平荷載下產(chǎn)生的側(cè)移被控制在某一限度之內(nèi)，否則會(huì)產(chǎn)生以下情況：

1.因側(cè)移產(chǎn)生較大的附加內(nèi)力，尤其是豎向構(gòu)件，當(dāng)側(cè)向位移增大時(shí)，偏心加劇，當(dāng)產(chǎn)生的附加內(nèi)力值超過一定數(shù)值時(shí)，將會(huì)導(dǎo)致房屋側(cè)塌。

2.使居住人員感到不適或驚慌。

3.使填充墻或建筑裝飾開裂或損壞，使機(jī)電設(shè)備管道損壞，使電梯軌道變型造成不能正常運(yùn)行。

4.使主體結(jié)構(gòu)構(gòu)件出現(xiàn)大裂縫，甚至損壞。

（三）抗震設(shè)計(jì)要求更高

有抗震設(shè)防的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，除要考慮正常使用時(shí)的豎向荷載、風(fēng)荷載外，還必須使結(jié)構(gòu)具有良好的抗震性能，做到小震不壞、大震不倒。

（四）減輕高層建筑自重比多層建筑更為重要

高層建筑減輕自重比多層建筑更有意義。從地基承載力或樁基承載力考慮，如果在同樣地基或樁基的情況下，減輕房屋自重意昧著不增加基礎(chǔ)造價(jià)和處理措施，可以多建層數(shù)，這在軟弱土層有突出的經(jīng)濟(jì)效益。

地震效應(yīng)與建筑的重量成正比，減輕房屋自重是提高結(jié)構(gòu)抗震能力的有效辦法。高層建筑重量大了，不僅作用于結(jié)構(gòu)上的地震剪力大，還由于重心高地震作用傾覆力矩大，對豎向構(gòu)件產(chǎn)生很大的附加軸力，從而造成附加彎矩更大。

（五）軸向變形不容忽視

采用框架體系和框架——剪力墻體系的高層建筑中，框架中柱的軸壓應(yīng)力往往大于邊柱的軸壓應(yīng)力，中柱的軸向壓縮變形大于邊柱的軸向壓縮變形。當(dāng)房屋很高時(shí)，此種軸向變形的差異將會(huì)達(dá)到較大的數(shù)值，其后果相當(dāng)于連續(xù)梁中間支座沉陷，從而使連續(xù)梁中間支座處的負(fù)彎矩值減小，跨中正彎矩值和端支座負(fù)彎矩值增大。

（六）概念設(shè)計(jì)與理論計(jì)算同樣重要

抗震設(shè)計(jì)可以分為計(jì)算設(shè)計(jì)和概念設(shè)計(jì)兩部分。高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)計(jì)算是在一定的假想條件下進(jìn)行的，盡管分析手段不斷提高，分析的原則不斷完善，但由于地震作用的復(fù)雜性和不確定性，地基土影響的復(fù)雜性和結(jié)構(gòu)體系本身的復(fù)雜性，可能導(dǎo)致理論分析計(jì)算和實(shí)際情況相差數(shù)倍之多，尤其是當(dāng)結(jié)構(gòu)進(jìn)入彈塑性階段之后，會(huì)出現(xiàn)構(gòu)件局部開裂甚至破壞，這時(shí)結(jié)構(gòu)已很難用常規(guī)的計(jì)算原理去進(jìn)行分析。實(shí)踐表明，在設(shè)計(jì)中把握好高層建筑的概念設(shè)計(jì)也是很重要的。

二、高層建筑的結(jié)構(gòu)體系

（一）高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則

1.鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)與建筑、設(shè)備和施工密切配合，做到安全適用、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理，并積極采用新技術(shù)、新工藝和新材料。

2.高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)重視結(jié)構(gòu)選型和構(gòu)造，擇優(yōu)選擇抗震及抗風(fēng)性能好而經(jīng)濟(jì)合理的結(jié)構(gòu)體系與平、立面布置方案，并注意加強(qiáng)構(gòu)造連接。在抗震設(shè)計(jì)中，應(yīng)保證結(jié)構(gòu)整體抗震性能，使整個(gè)結(jié)構(gòu)有足夠的承載力、剛度和延性。

（二）高層建筑結(jié)構(gòu)體系及適用范圍

目前國內(nèi)的高層建筑基本上采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。其結(jié)構(gòu)體系有：框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、框架—剪力墻結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu)等。

1.框架結(jié)構(gòu)體系?？蚣芙Y(jié)構(gòu)體系是由樓板、梁、柱及基礎(chǔ)四種承重構(gòu)件組成。由梁、柱、基礎(chǔ)構(gòu)成平面框架，它是主要承重結(jié)構(gòu)，各平面框架再由連系梁連系起來，即形成一個(gè)空間結(jié)構(gòu)體系，它是高層建筑中常用的結(jié)構(gòu)形式之一。

框架結(jié)構(gòu)體系優(yōu)點(diǎn)是：建筑平面布置靈活，能獲得大空間，建筑立面也容易處理，結(jié)構(gòu)自重輕，計(jì)算理論也比較成熟，在一定高度范圍內(nèi)造價(jià)較低。

框架結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)是：框架結(jié)構(gòu)本身柔性較大，抗側(cè)力能力較差，在風(fēng)荷載作用下會(huì)產(chǎn)生較大的水平位移，在地震荷載作用下，非結(jié)構(gòu)構(gòu)件破壞比較嚴(yán)重。

框架結(jié)構(gòu)的適用范圍：框架結(jié)構(gòu)的合理層數(shù)一般是6到15層，最經(jīng)濟(jì)的層數(shù)是10層左右。由于框架結(jié)構(gòu)能提供較大的建筑空間，平面布置靈活，可適合多種工藝與使用的要求，已廣泛應(yīng)用于辦公、住宅、商店、醫(yī)院、旅館、學(xué)校及多層工業(yè)廠房和倉庫中。

2.剪力墻結(jié)構(gòu)體系。在高層建筑中為了提高房屋結(jié)構(gòu)的抗側(cè)力剛度，在其中設(shè)置的鋼筋混凝土墻體稱為“剪力墻”，剪力墻的主要作用在于提高整個(gè)房屋的抗剪強(qiáng)度和剛度，墻體同時(shí)也作為維護(hù)及房間分格構(gòu)件。

剪力墻結(jié)構(gòu)中，由鋼筋混凝土墻體承受全部水平和豎向荷載，剪力墻沿橫向縱向正交布置或沿多軸線斜交布置，它剛度大，空間整體性好，用鋼量省。歷史地震中，剪力墻結(jié)構(gòu)表現(xiàn)了良好的抗震性能，震害較少發(fā)生，而且程度也較輕微，在住宅和旅館客房中采用剪力墻結(jié)構(gòu)可以較好地適應(yīng)墻體較多、房間面積不太大的特點(diǎn)，而且可以使房間不露梁柱，整齊美觀。

剪力墻結(jié)構(gòu)墻體較多，不容易布置面積較大的房間，為了滿足旅館布置門廳、餐廳、會(huì)議室等大面積公共用房的要求，以及在住宅樓底層布置商店和公共設(shè)施的要求，可以將部分底層或部分層取消剪力墻代之以框架，形成框支剪力墻結(jié)構(gòu)。

在框支剪力墻中，底層柱的剛度小，形成上下剛度突變，在地震作用下底層柱會(huì)產(chǎn)生很大內(nèi)力及塑性變形，因此，在地震區(qū)不允許采用這種框支剪力墻結(jié)構(gòu)。

3.框架—剪力墻結(jié)構(gòu)體系。在框架結(jié)構(gòu)中布置一定數(shù)量的剪力墻，可以組成框架—剪力墻結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)既有框架結(jié)構(gòu)布置靈活、使用方便的特點(diǎn)，又有較大的剛度和較強(qiáng)的抗震能力，因而廣泛地應(yīng)用于高層建筑中的辦公樓和旅館。

4.筒體結(jié)構(gòu)體系。隨著建筑層數(shù)、高度的增長和抗震設(shè)防要求的提高，以平面工作狀態(tài)的框架、剪力墻來組成高層建筑結(jié)構(gòu)體系，往往不能滿足要求。這時(shí)可以由剪力墻構(gòu)成空間薄壁筒體，成為豎向懸臂箱形梁，加密柱子，以增強(qiáng)梁的剛度，也可以形成空間整體受力的框筒，由一個(gè)或多個(gè)筒體為主抵抗水平力的結(jié)構(gòu)稱為筒體結(jié)構(gòu)。通常筒體結(jié)構(gòu)有：

（1）框架—筒體結(jié)構(gòu)。中央布置剪力墻薄壁筒，由它受大部分水平力，周邊布置大柱距的普通框架，這種結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn)類似框架—剪力墻結(jié)構(gòu)，目前南寧市的地王大廈也用這種結(jié)構(gòu)。

（2）筒中筒結(jié)構(gòu)。筒中筒結(jié)構(gòu)由內(nèi)、外兩個(gè)筒體組合而成，內(nèi)筒為剪力墻薄壁筒，外筒為密柱（通常柱距不大于3米）組成的框筒。由于外柱很密，梁剛度很大，門密洞口面積?。ㄒ话悴淮笥趬w面積50%），因而框筒工作不同于普通平面框架，而有很好的空間整體作用，類似一個(gè)多孔的豎向箱形梁，有很好的抗風(fēng)和抗震性能。目前國內(nèi)最高的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)如上海金茂大廈（88層、420.5米）、廣州中天廣場大廈（80層、320米）都是采用筒中筒結(jié)構(gòu)。

（3）成束筒結(jié)構(gòu)。在平面內(nèi)設(shè)置多個(gè)剪力墻薄壁筒體，每個(gè)筒體都比較小，這種結(jié)構(gòu)多用于平面形狀復(fù)雜的建筑中。

（4）巨型結(jié)構(gòu)體系。巨型結(jié)構(gòu)是由若干個(gè)巨柱（通常由電梯井或大面積實(shí)體柱組成）以及巨梁（每隔幾層或十幾個(gè)樓層設(shè)一道，梁截面一般占一至二層樓高度）組成一級(jí)巨型框架，承受主要水平力和豎向荷載，其余的樓面梁、柱組成二級(jí)結(jié)構(gòu)，它只是將樓面荷載傳遞到第一級(jí)框架結(jié)構(gòu)上去。這種結(jié)構(gòu)的二級(jí)結(jié)構(gòu)梁柱截面較小，使建筑布置有更大的靈活性和平面空間。

除以上介紹的幾種結(jié)構(gòu)體系外，還有其他一些結(jié)構(gòu)形式，也可應(yīng)用，如薄殼、懸索、膜結(jié)構(gòu)、網(wǎng)架等，不過目前應(yīng)用最廣泛的還是框架、剪力墻、框架—剪力墻和筒體等四種結(jié)構(gòu)。

［參考文獻(xiàn)］

［1］GB50011－2001建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范.

［2］GB50010－2002混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范.

篇2

本工程采用SATWE軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)分析?；诮M合有限元法建立空間組合結(jié)構(gòu)計(jì)算模型，梁、柱仍采用空間桿單元，由于采用薄壁桿件代表剪力墻遇到上下洞口錯(cuò)位大、框支剪力墻等問題，采用墻元模型是將剪力墻視為若干墻體組成墻組，以節(jié)點(diǎn)支撐傳遞上下的內(nèi)力，分析精度提高。薄壁桿件模型將剪力墻視為桿件，墻元模型以豎向位移為未知量，多點(diǎn)傳力，變形協(xié)調(diào)。高層建筑結(jié)構(gòu)考慮樓板變形，采用空間板殼單元模擬。計(jì)算模型考慮空間扭轉(zhuǎn)變形的同時(shí)也要考慮樓板變形，對計(jì)算條件要求更高，適用于樓板開有大洞口結(jié)構(gòu)和復(fù)雜剪力墻結(jié)構(gòu)等。本工程為剪力墻結(jié)構(gòu)采用墻元模型計(jì)算分析。

2軟件計(jì)算參數(shù)選取分析

2.1地震信息輸入

①考慮偶然偏心和雙向地震作用。對于高層建筑結(jié)構(gòu)，考慮偶然偏心計(jì)算出位移比大于1.2，說明結(jié)構(gòu)質(zhì)量和剛度分布不均勻，抗扭能力較差，此時(shí)應(yīng)該計(jì)入偶然偏心的影響。②高層建筑振型計(jì)算個(gè)數(shù)。振型組合數(shù)如果取值小不能全面反映整體結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果失真，如果計(jì)算個(gè)數(shù)過多會(huì)增加計(jì)算時(shí)間，消耗計(jì)算機(jī)資源,具體取值根據(jù)工程規(guī)模、結(jié)構(gòu)規(guī)則性等因素確定。振型數(shù)太少不能正確考慮模型最大地震作用情況，本工程計(jì)算振型個(gè)數(shù)取15個(gè)。③周期折減系數(shù)。框架結(jié)構(gòu)中填充墻數(shù)量較多，故折減系數(shù)較小，剪力墻結(jié)構(gòu)中填充墻較少，通常折減系數(shù)取0.9-1.0之間，具體取值多少需要根據(jù)實(shí)際結(jié)構(gòu)中填充墻多少及對結(jié)構(gòu)剛度影響程度來確定。綜合考慮上述因素本工程為落地剪力墻結(jié)構(gòu)，填充墻較少取0.98。④結(jié)構(gòu)阻尼比。阻尼存在延緩結(jié)構(gòu)破壞，延性得到提高。在設(shè)計(jì)地震反應(yīng)譜時(shí)假定普通結(jié)構(gòu)阻尼比為0.05，軟件默認(rèn)值也為0.05。本工程結(jié)構(gòu)阻尼比取0.05。

2.2設(shè)計(jì)信息

①梁剛度放大系數(shù)。采用剛性樓板假定計(jì)算樓板自身剛度沒有考慮到主體結(jié)構(gòu)中，規(guī)范規(guī)定通過采用放大梁剛度方法來近似考慮樓板剛度對結(jié)構(gòu)貢獻(xiàn)。在計(jì)算時(shí)梁按未考慮剛度放大前數(shù)值計(jì)算，如果不乘剛度放大系數(shù)梁承載力仍能滿足荷載組合作用下設(shè)計(jì)要求，說明梁不存在安全隱患。本工程梁剛度放大系數(shù)取1.5。②連梁剛度折減系數(shù)。為保證連梁在正常使用狀態(tài)下不發(fā)生開裂或開裂變形在一定范圍內(nèi)，該參數(shù)取值不宜小于0.5，實(shí)際工程設(shè)計(jì)時(shí)取0.7。此項(xiàng)系數(shù)大小對于以墻體開洞方式形成連梁和以普通梁方式輸入連梁都起作用。本工程取0.7。③梁扭矩折減系數(shù)。若現(xiàn)澆樓板按樓板剛性假定計(jì)算，考慮到受力過程中樓板和梁共同抵抗扭矩而對梁扭矩值進(jìn)行折減，參數(shù)取值范圍一般為0.4-1.0。定義彈性樓板，在計(jì)算時(shí)考慮樓板和梁抗扭作用，所以梁扭矩值無需再折減。本工程取0.4。

3計(jì)算結(jié)果分析

3.1周期和周期比計(jì)算結(jié)果分析

結(jié)構(gòu)自振周期主要與自身質(zhì)量、剛度有關(guān)，質(zhì)量越大周期越大，剛度越大周期越小。本工程周期比為1.9794/2.4460=0.81滿足要求。如果計(jì)算結(jié)果超出規(guī)范規(guī)定范圍，說明結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)明顯，通過增加結(jié)構(gòu)主要構(gòu)件剛度，減小內(nèi)部主要構(gòu)件剛度來提高整體抗扭能力。

3.2位移計(jì)算結(jié)果分析

本工程樓層位移和層間位移比計(jì)算結(jié)果豎向均勻布置，沒有非常明顯剛度和質(zhì)量突變，經(jīng)軟件計(jì)算后輸出位移圖形光滑，沒有嚴(yán)重畸變點(diǎn)。由于建筑平面呈一字型布置，在確定設(shè)計(jì)方案時(shí)有一定處理，X方向抗側(cè)剛度還是大于Y方向，結(jié)構(gòu)X方向最大位移值和層問位移比計(jì)算值均比Y方向小。經(jīng)軟件計(jì)算發(fā)現(xiàn)最大位移或?qū)娱g位移比超過限值，考慮適當(dāng)加強(qiáng)結(jié)構(gòu)抗側(cè)能力，采取結(jié)構(gòu)方案適當(dāng)調(diào)整，加大主要抗側(cè)構(gòu)件尺寸等措施。

3.3側(cè)移剛度計(jì)算結(jié)果分析

規(guī)范規(guī)定高層建筑結(jié)構(gòu)層間側(cè)向剛度不宜小于相鄰樓層70％或其上部三層相鄰樓層80％；對于計(jì)算分析存在薄弱層則按規(guī)定將樓層剪力計(jì)算值再乘以1.15增大系數(shù)，計(jì)算結(jié)果仍然要滿足剪重比規(guī)定以保證薄弱樓層抗震能力。為保證結(jié)構(gòu)豎向均勻布置，避免剛度有突變存在，突變處由于在地震作用下變形一致容易破壞。由于本工程結(jié)構(gòu)豎向布置均勻，未形成薄弱層。

3.4剪重比計(jì)算結(jié)果分析

采用振型分解反應(yīng)譜法計(jì)算自振周期長結(jié)構(gòu)時(shí)，由于地震影響系數(shù)取值偏小，相應(yīng)地震作用計(jì)算值偏低，按照規(guī)范規(guī)定本工程剪重比最小值為0.024。若軟件計(jì)算剪重比結(jié)果小于規(guī)范要求時(shí)說明結(jié)構(gòu)剛度相對于水平地震剪力過小，結(jié)構(gòu)不安全；但剪重比過分大，雖然結(jié)構(gòu)剛度好但經(jīng)濟(jì)指標(biāo)較高宜適當(dāng)減少墻、柱等豎向構(gòu)件截面面積達(dá)到節(jié)省工程造價(jià)目的。本工程地上主體結(jié)構(gòu)一層為第4層，剪重比計(jì)算結(jié)果滿足相應(yīng)要求。X方向有效質(zhì)量系數(shù)99.49％，Y方向有效質(zhì)量系數(shù)99.47％。

3.5剛重比計(jì)算結(jié)果分析

高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)自身重量很大，如果沒有側(cè)向荷載作用，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性良好不會(huì)發(fā)生失穩(wěn)破壞，但在風(fēng)或地震等水平荷載作用下結(jié)構(gòu)一旦發(fā)生側(cè)移，由于自身強(qiáng)大慣性產(chǎn)生明顯二階效應(yīng)。為保證結(jié)構(gòu)良好抗震抗風(fēng)性能，需要控制二階效應(yīng)影響，避免結(jié)構(gòu)發(fā)生整體側(cè)向位移變形時(shí)失穩(wěn)倒塌。本工程X向剛重比EJd/GH**2=6.47，Y向剛重比EJd/GH**2=6.42，二者都大于1.4，能夠通過結(jié)構(gòu)整體地穩(wěn)定性驗(yàn)算，都大于2.7，可以不考慮重力二階效應(yīng)。

4結(jié)論

篇3

應(yīng)該在一限度之內(nèi)控制在水平荷載作用下結(jié)構(gòu)的側(cè)移。具有更高的抗震設(shè)計(jì)要求。對于高層建筑進(jìn)行結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)防設(shè)計(jì)，在考慮正常使用時(shí)的風(fēng)荷載和豎向荷載的同時(shí)，還必須保證結(jié)構(gòu)的抗震性能良好，確保在小震的情況下不損壞，在大地震時(shí)不倒塌。

2.提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量的有效途徑

2.1要求我們工作人員要做好相關(guān)資料搜集工作，來確定最終的計(jì)算參數(shù)。對于建筑工程建設(shè)來說，建筑物所在地的地質(zhì)條件決定了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作開展過程中所涉及的參數(shù)。如不同地區(qū)有著不同的溫度、氣候條件、以及不同的地質(zhì)條件，而在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中必須要參考這些基礎(chǔ)而又重要的數(shù)據(jù)。所以，做好相關(guān)的資料搜集對于提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量意義重大。

2.2要充分利用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件。我們知道，21世紀(jì)是一個(gè)信息高速發(fā)展的社會(huì)，計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及融入到社會(huì)生產(chǎn)、生活的方方面面，所以，要想不斷提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作質(zhì)量，就必須采用先進(jìn)、科學(xué)的計(jì)算機(jī)軟件，來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的手工計(jì)算方法，提高計(jì)算設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，但是，我們工作人員也決不能過度依賴計(jì)算機(jī)軟件所計(jì)算出的結(jié)果，要對計(jì)算機(jī)所得出的結(jié)果進(jìn)行系統(tǒng)的分析和論斷，確定無誤后在應(yīng)用于設(shè)計(jì)工作中去。

2.3在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作開展中要認(rèn)識(shí)到抗震設(shè)計(jì)的重要性。大多數(shù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員常犯的錯(cuò)誤就是在設(shè)計(jì)過程中只重視建筑橫向框架的設(shè)計(jì)，而忽視縱向框架的設(shè)計(jì)，而往往科學(xué)的抗震設(shè)計(jì)要將橫向設(shè)計(jì)和縱向設(shè)計(jì)有效結(jié)合，才能設(shè)計(jì)出科學(xué)的抗震性。也就是說橫向設(shè)計(jì)與縱向設(shè)計(jì)二者同等重要。所以，在抗震設(shè)計(jì)過程中我們要嚴(yán)格遵循小震不壞、中震可修、大震不倒的抗震設(shè)計(jì)原則，這就要求結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)設(shè)計(jì)成延性結(jié)構(gòu)。延性結(jié)構(gòu)的變形能力能夠有效地承載一定的地震作用。

2.4重視概念設(shè)計(jì)存在的差異進(jìn)而對結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。在結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)階段，我們應(yīng)該如實(shí)參考建筑所在地的地質(zhì)條件，并且將該建筑所具備的功能結(jié)合在一起，同時(shí)要充分考慮到建筑的安全性、沒關(guān)系、經(jīng)濟(jì)性，最終確定建筑結(jié)構(gòu)的科學(xué)方案。同時(shí)在概念設(shè)計(jì)中應(yīng)處理好總體布局與關(guān)鍵細(xì)節(jié)之間的關(guān)系，使兩者兼顧，從而全面提高建筑結(jié)構(gòu)的可靠性。

2.5在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)及相關(guān)設(shè)計(jì)內(nèi)容中，其設(shè)計(jì)工作人員在執(zhí)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中應(yīng)當(dāng)遵循統(tǒng)一的規(guī)范管理內(nèi)容。對出現(xiàn)異議的情況，應(yīng)當(dāng)由相關(guān)的專門負(fù)責(zé)人進(jìn)行解決。其最終意見主要由專門負(fù)責(zé)人以及總工程師進(jìn)行確定，不能一意孤行，以免對工程質(zhì)量和進(jìn)度造成負(fù)面影響。

3.結(jié)語

篇4

為了保證建筑的使用空間，使建筑物具有相對的穩(wěn)定性，滿足人們對建筑物的要求，就需要對民用建筑進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，保證建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。

（一）磚混結(jié)構(gòu)磚混結(jié)構(gòu)是建筑物的主要豎向受力構(gòu)件，為磚墻或其他類砌體，橫向承重的梁、樓面、屋面為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。適合房間面積小、開間進(jìn)深不大的低層和多層建筑。在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，墻體做為主要受力構(gòu)件，要保證墻體的厚度和抗震性，保證建筑物整體的穩(wěn)定性。同時(shí)在設(shè)計(jì)時(shí)，還要注意施工過程的方便快捷，節(jié)省工期。

（二）框架結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu)是建筑物中由鋼筋混凝土柱和梁共同組成框架來承擔(dān)豎向荷載和側(cè)向水平力荷載的結(jié)構(gòu)體系?？蚣芙Y(jié)構(gòu)具有較好的抗震性能和抗彎能力，平面布置比較靈活，有利于布置較大空間，可以滿足多功能的使用要求。由于構(gòu)件截面尺寸的影響，框架結(jié)構(gòu)的房層高度受到限制。

（三）剪力墻結(jié)構(gòu)剪力墻結(jié)構(gòu)是鋼筋混凝土墻共同承擔(dān)豎向荷載和側(cè)向水平力荷載的結(jié)構(gòu)體系。鋼筋混凝土墻不僅承受荷載，而且對空間起分割作用。由于主要受力構(gòu)件均為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)墻，所以該結(jié)構(gòu)具有剛度大、抗震性能好、整體性強(qiáng)的特點(diǎn)，適用范圍較大，可建造較高的建筑。但受剪力墻間距的影響，開間距太大，對大空間建筑該結(jié)構(gòu)的靈活性就比較差。

（四）筒體結(jié)構(gòu)在現(xiàn)代的高層建筑中筒體結(jié)構(gòu)被廣泛地應(yīng)用，最主要的特點(diǎn)是該結(jié)構(gòu)剛度好、防震能力強(qiáng)。筒體結(jié)構(gòu)主要由核心筒和框筒結(jié)構(gòu)組成。建筑布置靈活、抗側(cè)剛度大、整體性好，能夠提供較大的使用空間。筒體結(jié)構(gòu)能有效地抵抗水平荷載，因此比較適用建筑高層及超高層的建筑。在民用建筑設(shè)計(jì)中還有其他建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)形式，對這些建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)不僅要考慮結(jié)構(gòu)的選型、適用條件，還要考慮建筑物的功能和使用年限等多方面因素，才能使民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更加符合需要，更加科學(xué)合理。

二、民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在的問題

現(xiàn)階段，民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在著許多不合理設(shè)計(jì)現(xiàn)象，許多建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為了追求較大的使用空間沒有設(shè)計(jì)抗震墻，使建筑物存在著很大的安全隱患。與此同時(shí)，施工與設(shè)計(jì)方案不一致，擅自更改設(shè)計(jì)方案，使得建筑施工不合理，設(shè)計(jì)粗糙簡單，也使得建筑存在著安全隱患。在一些設(shè)計(jì)圖紙中，存在著許多漏洞，沒有對建筑結(jié)構(gòu)的消防、耐火等級(jí)、安全等級(jí)進(jìn)行詳細(xì)標(biāo)注，使得建筑結(jié)構(gòu)不符合工程施工要求，達(dá)不到居住標(biāo)準(zhǔn)。

三、民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的新要求

在新時(shí)期，各種新情況不斷出現(xiàn)，土地、原材料、施工設(shè)備的成本不斷上漲，因此必須在設(shè)計(jì)時(shí)考慮到施工成本，在保證結(jié)構(gòu)安全和施工質(zhì)量的同時(shí)還要做到經(jīng)濟(jì)適用。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)要根據(jù)相關(guān)知識(shí)、工程經(jīng)驗(yàn)以及建筑功能，根據(jù)建筑的實(shí)際情況對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，這樣才能使設(shè)計(jì)更加合理。與此同時(shí)，業(yè)主對建筑物的審美追求更加強(qiáng)烈，在業(yè)主選擇戶型時(shí)不僅僅考慮建筑質(zhì)量，還注重建筑的個(gè)性化。因此在民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，要充分考慮到當(dāng)前市場的需求，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要具有靈活性，方便業(yè)主在裝修時(shí)能夠根據(jù)自身的需求進(jìn)行改造，所以必須對墻體結(jié)構(gòu)、門窗位置、梁柱結(jié)構(gòu)、樓梯間等進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，方便業(yè)主改造。隨著城市化進(jìn)程不斷加快，人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，人們對民用建筑的環(huán)保要求也越來越高，因此在進(jìn)行民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)要保證建筑物的采光、通風(fēng)符合環(huán)保要求，盡量利用自然能源，提高建筑能源的利用效率，使建筑更加符合環(huán)保要求。隨著時(shí)代的發(fā)展，社會(huì)和市場對民用建筑的要求還會(huì)越來越多、越來越高，在對民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)要符合這些要求，這樣才能使民用建筑的市場更加廣泛，保證民用建筑的質(zhì)量和使用壽命。

四、民用建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化措施

為了保證民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性，就必須對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行合理優(yōu)化，保證民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量，使其達(dá)到工程要求。

（一）提升民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量針對民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在標(biāo)注不全、設(shè)計(jì)粗糙和違反規(guī)范條文等問題，應(yīng)在出施工力之前予以解決，這就要求建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員具有一定的專業(yè)知識(shí)和職業(yè)素養(yǎng)。定期對設(shè)計(jì)人員進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)學(xué)習(xí)，不斷提升設(shè)計(jì)人員的業(yè)務(wù)水平和責(zé)任心，端正設(shè)計(jì)人員的態(tài)度，提升建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的水平和質(zhì)量。在選擇設(shè)計(jì)方時(shí)，要對設(shè)計(jì)方的相關(guān)證書和資質(zhì)進(jìn)行審查，保證民用建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)質(zhì)量，從源頭上提升建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性和整個(gè)建筑工程的質(zhì)量。

（二）優(yōu)化民用建筑結(jié)構(gòu)模型民用建筑涉及國計(jì)民生，是與人民群眾利益聯(lián)系最緊密的建筑工程，因此在設(shè)計(jì)前必須對民用建筑結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行合理優(yōu)化設(shè)計(jì)，對房屋的結(jié)構(gòu)體系、圍護(hù)結(jié)構(gòu)、房屋的各個(gè)細(xì)節(jié)結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理優(yōu)化設(shè)計(jì)，保證建筑結(jié)構(gòu)的承重、受力符合相關(guān)規(guī)范和要求。在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)還要充分考慮經(jīng)濟(jì)原則，保證建筑結(jié)構(gòu)安全的同時(shí)還要盡可能降低建筑結(jié)構(gòu)的成本，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的最大化。

（三）提高民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性現(xiàn)階段的民用設(shè)計(jì)普遍存在著抗震設(shè)計(jì)不足，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理等現(xiàn)象。因此，為了保證建筑結(jié)構(gòu)的安全性和使用壽命，必須對民用建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。在民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，要盡可能選擇合理的結(jié)構(gòu)類型。比如現(xiàn)階段運(yùn)用廣泛鋼結(jié)構(gòu)，鋼結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比，具有強(qiáng)度高、質(zhì)量輕、工期短等特點(diǎn)，適應(yīng)現(xiàn)階段民用建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求。與此同時(shí)，鋼結(jié)構(gòu)的大空間布置，能更好地保證了民用建筑空間設(shè)置的靈活性，為施工和業(yè)主的裝修設(shè)計(jì)提供了便利。此外，使用鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)施工時(shí)能有限地減少水泥、砂石等建筑原料的使用，能大大減少施工成本，降低工程造價(jià)。同時(shí)還能降低環(huán)境污染，實(shí)現(xiàn)建筑的可持續(xù)發(fā)展，提高民用建筑的社會(huì)效益。為了更好地保障民用建筑的安全性，建筑物地基基礎(chǔ)部分的設(shè)計(jì)不容忽視，在進(jìn)行民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，要充分考慮場地條件及地基承載力特征值，根據(jù)建筑本身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)選擇合適的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形式，保證地基基礎(chǔ)部分受力均勻，滿足整個(gè)建筑的設(shè)計(jì)要求。當(dāng)施工過程中出現(xiàn)問題時(shí)能夠及時(shí)與設(shè)計(jì)人員溝通，共同商議處理方法，保證施工進(jìn)度和施工質(zhì)量，使地基基礎(chǔ)部分符合建筑設(shè)計(jì)的要求。

五、結(jié)語

篇5

1．1加熱制度加熱溫度的制定主要依賴于合金元素的溶解度。加熱過程要求合適的溫度，促進(jìn)合金元素的充分溶解和成分、組織均勻。一般情況下，合金元素碳(氮)化物的溶解溫度約為1150℃［3］。為了促進(jìn)合金元素碳(氮)化物的充分溶解，并考慮現(xiàn)場的實(shí)際生產(chǎn)條件，將目標(biāo)加熱溫度定為1170～1230℃。

1．2粗軋工藝控制粗軋分為三個(gè)階段:整形階段、展寬階段、高溫延伸階段。整形階段消除板坯表面的凹凸不平等缺陷，并促進(jìn)板坯厚度均勻。展寬階段主要是將板坯寬度增加到成品寬度。一般認(rèn)為，整形階段和展寬階段不會(huì)對鋼板性能產(chǎn)生明顯影響。合理的高溫延伸階段壓下制度是保證鋼板厚度方向組織和性能均勻性的關(guān)鍵，也是小壓縮比條件下開發(fā)厚規(guī)格鋼板的基礎(chǔ)。本文用300mm板坯軋制80mm厚鋼板，壓縮比較小，僅為3．75，因此必須優(yōu)化粗軋高溫延伸階段壓下制度。在高溫延伸階段需要充分發(fā)揮軋機(jī)能力，實(shí)現(xiàn)強(qiáng)力大壓下，以最少道次數(shù)將板坯軋到中間坯厚度，促進(jìn)奧氏體晶粒反復(fù)再結(jié)晶以細(xì)化晶粒。在軋制Q460GJC鋼板時(shí)，要求高溫延伸階段道次數(shù)不大于5道次，至少有2道次壓下率大于13%，中間坯厚度112mm。

1．3精軋工藝控制精軋階段在奧氏體未再結(jié)晶區(qū)進(jìn)行，該階段變形逐漸累積，一方面促進(jìn)奧氏體晶粒“扁平化”，另一方面在奧氏體晶粒內(nèi)形成大量位錯(cuò)，增加鐵素體晶粒形核位置，細(xì)化晶粒。Nb元素顯著抑制了奧氏體晶粒再結(jié)晶，提高了奧氏體未再結(jié)晶區(qū)溫度。精軋階段從中間坯溫度降到奧氏體未再結(jié)晶區(qū)后開始，同時(shí)考慮到成品鋼板較厚，為了避免終軋后鋼板溫度過高，精軋開軋溫度大于900℃，3道次軋制完成，終軋溫度定為850℃。為了避免終軋溫度過高，鋼板表面生成嚴(yán)重氧化鐵皮，同時(shí)為了促進(jìn)V化合物的析出，對終軋鋼板進(jìn)行弱控冷，冷速6℃/s，終冷(返紅)溫度700℃。

2試制結(jié)果

2．1材料的實(shí)際化學(xué)成分在包鋼寬厚板線冶煉工序按照表3的成分要求煉鋼，煉鋼過程中要注意控制夾雜物和有害元素，并利用寬厚板線直弧形連鑄機(jī)制造300mm厚連鑄板坯，要求控制偏析、疏松、裂紋等缺陷，為軋制工序提供成分精確、冶金質(zhì)量優(yōu)良的優(yōu)質(zhì)連鑄板坯，板坯低倍照片見圖1。鑄坯的中心偏析程度較輕，無嚴(yán)重疏松、裂紋等缺陷，內(nèi)部質(zhì)量優(yōu)良。

2．2鋼板生產(chǎn)工藝選用自產(chǎn)優(yōu)質(zhì)連鑄板坯，其尺寸為3100mm×1960mm×3000mm(長×寬×高)。裝爐加熱，板坯出爐后進(jìn)行除鱗，分兩階段軋制成80mm的厚規(guī)格鋼板。

2．3鋼板的力學(xué)性能及探傷分別從成品鋼板上進(jìn)行取樣，分別按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制取拉伸、沖擊、冷彎試樣，并分別按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn)。鋼板的各項(xiàng)力學(xué)性能檢測值見表4。對鋼板的Z向性能進(jìn)行檢驗(yàn)，試樣厚度方向斷面收縮率最小值為37%，平均值為45%，完全滿足Z35級(jí)別要求。為進(jìn)一步考察Q460GJC鋼板在更苛刻條件下的沖擊性能，對試樣進(jìn)行－20℃沖擊吸收功檢驗(yàn)，沖擊吸收功平均值大于100J，低溫沖擊韌性良好。此外，按照GB/T2970對鋼板進(jìn)行超聲波探傷檢驗(yàn)，結(jié)果達(dá)到Ⅰ級(jí)。綜合來看，包鋼開發(fā)的厚規(guī)格Q460GJC鋼板組織、性能穩(wěn)定，綜合力學(xué)性能優(yōu)良。

2．4鋼板金相組織及分析從鋼板的1/4、1/2厚度處取金相試樣。試樣經(jīng)磨制和拋光后用4%硝酸酒精浸蝕進(jìn)行顯微組織分析。金相照片見圖2:通過分析金相發(fā)現(xiàn)，鋼板的組織以鐵素體、珠光體為主，晶粒度為8．5～9．5級(jí)，平均晶粒尺寸為20μm，晶粒組織細(xì)小、均勻。鋼板的近表面組織成針狀，這主要是鋼板表面冷速較快造成，針狀組織促進(jìn)了鋼板強(qiáng)度的提高。在鋼板心部出現(xiàn)了貝氏體相，這主要是由于C、Mn元素偏析造成鋼板心部產(chǎn)生成分過冷造成的。整體來看，組成鋼板的主要組織為鐵素體加珠光體加少量貝氏體。

3結(jié)論

篇6

1．1激光多普勒測速儀基本原理在結(jié)構(gòu)振動(dòng)檢測領(lǐng)域，由于各種原因引起的振動(dòng)可以用作確定結(jié)構(gòu)的固有頻率。在正常情況下，由于人或者自然的原因產(chǎn)生的非常小的震動(dòng)稱為微動(dòng)，如，地震波、沖擊波、潮汐波、工業(yè)振動(dòng)、交通噪音等。因?yàn)椴恍枰獙ｉT的震動(dòng)源，如移動(dòng)的車輛或者沖擊敲擊結(jié)構(gòu)，所以對于觀測結(jié)構(gòu)特征微動(dòng)測量是非常安全和有效的方法。使用微動(dòng)測量的方法能夠容易的獲得結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特征，如固有頻率和振型?；谏鲜鰞?yōu)點(diǎn)，如果能夠使用遠(yuǎn)程測量微動(dòng)技術(shù)將能極大提高測量工作的有效性和安全性。檢測一些較高的結(jié)構(gòu)，如高層建筑、橋塔、高架橋、高壩等，安裝傳感器需要危險(xiǎn)高空的作業(yè)［3］。另一方面，對于地震后的結(jié)構(gòu)的損傷檢測，可能會(huì)面臨余震造成的二次災(zāi)難。如果采用遠(yuǎn)程測量技術(shù)，就不免除了危險(xiǎn)的位置或條件下安裝和拆除傳感器和電線。激光多普勒測速儀(LaserDopplerVelocimeter以下簡稱LDV，圖1)可以準(zhǔn)確遠(yuǎn)程測量結(jié)構(gòu)微動(dòng)，是一種可以取代的方法。LDV是一種光學(xué)測量裝置，通過使用入射和反射的激光束之間的頻率的差值，以檢測運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的速度。反射光速和入射光束間的頻率變化，見圖2。

1．2LDV振動(dòng)的干擾除去LDV觀測到的數(shù)據(jù)是LDV自身與測量對象間的相對速度。因此，對于一個(gè)非常小的振動(dòng)測量，LDV自身的振動(dòng)將會(huì)有一個(gè)顯著的影響測量記錄。一些在戶外進(jìn)行的結(jié)構(gòu)檢測，由于地面運(yùn)動(dòng)或者風(fēng)荷載等因素引起的LDV自身的振動(dòng)不能被忽略，見圖3。在地震后建筑結(jié)構(gòu)的損傷檢測的情況下LDV自身振動(dòng)的影響尤其嚴(yán)重，因?yàn)橛捎谡鸷蟮闹亟?，使檢測工作在一個(gè)高噪聲壞境下進(jìn)行的。再如，橋梁的加固檢測也是在一個(gè)高交通噪聲下進(jìn)行的。因此，結(jié)構(gòu)微動(dòng)的高精確測量必須要去除LDV自身振動(dòng)的影響。文獻(xiàn)［4］提供一個(gè)去除LDV自身振動(dòng)影響的方法，圖4。在LDV上安裝一個(gè)震動(dòng)傳感器記錄LDV的運(yùn)動(dòng)速度，是LDV在t時(shí)刻時(shí)測量到的結(jié)構(gòu)上的測點(diǎn)和LDV的相對速度。通過對進(jìn)行傅立葉變化即可得到測點(diǎn)頻譜，通過頻譜可以得到結(jié)構(gòu)的固有頻率。例如混凝土建筑結(jié)構(gòu)，沿建筑的高層分別測量轉(zhuǎn)化成頻譜，可以得到固有頻率對應(yīng)的幅值，通過對這些測點(diǎn)幅值的歸一化處理就可以得到振型。

1．3LDV與PIV比較隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)與圖像處理技術(shù)的快速發(fā)展，產(chǎn)生了PIV(ParticleImageVelocimetry)粒子成像測速技術(shù)。PIV技術(shù)的最大貢獻(xiàn)是突破了LDV激光多普勒測速儀等空間單點(diǎn)測量技術(shù)的局限性，既具備了單點(diǎn)測量技術(shù)的精度和分辨率，又能獲得平面流場顯示的整體結(jié)構(gòu)和瞬態(tài)圖像，可在同一時(shí)刻記錄下整個(gè)流場的有關(guān)信息，并且可分別給出平均速度、脈動(dòng)速度及應(yīng)變率等，同時(shí)它還是一種非接觸式的測量方法。

2模擬實(shí)驗(yàn)

為驗(yàn)證方法的可靠性，實(shí)驗(yàn)室內(nèi)澆筑一個(gè)高為0．65m的低強(qiáng)度直角梯形混凝土塊，通過應(yīng)變片測量得到的固有頻率基本符合于LDV測量得到的固有頻率為53Hz。為了測量振型沿高層布置5個(gè)測點(diǎn)，通過有限元分析得到振型和測的振型的比較結(jié)構(gòu)見圖5，表現(xiàn)出了有較好的一致性。

3總結(jié)

篇7

現(xiàn)階段BIM軟件產(chǎn)品受到BIM技術(shù)與思想發(fā)展的推動(dòng)而不斷趨于完善，BIM技術(shù)在國內(nèi)開始被廣泛運(yùn)用到建筑工程設(shè)計(jì)、施工以及運(yùn)營等多個(gè)領(lǐng)域，BIM技術(shù)在運(yùn)用中可以實(shí)現(xiàn)不同專業(yè)、不同部門之間的數(shù)據(jù)共享，所以在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中可以讓工程師、建筑師、設(shè)計(jì)人員以及業(yè)主等，多個(gè)層次用戶來共享及使用同一個(gè)數(shù)字設(shè)計(jì)信息?；贐IM技術(shù)而成的可視化數(shù)字模型可以幫助用戶進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)的模擬與分析，以便于施工單位可以加深對設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)理念及建設(shè)目標(biāo)的理解，對提高建筑產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的整體質(zhì)量及生產(chǎn)效率有著重要意義。

2BIM技術(shù)概述

現(xiàn)代建筑工程項(xiàng)目正在不斷向著大規(guī)模、高層化以及超高層化方向發(fā)展，用戶對建筑產(chǎn)品的需求不僅限于其整體功能性，建筑結(jié)構(gòu)的高度復(fù)雜化使其體型不斷區(qū)域多樣化，因此，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中往往需要通過多種渠道來獲取規(guī)模較大的信息。該類數(shù)據(jù)信息作為建筑企業(yè)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中最為關(guān)鍵的資源，如果在建筑產(chǎn)品生產(chǎn)中對其加以利用，不僅可以幫助企業(yè)通過縮短工期來降低整體成本投入，還能進(jìn)一步提高建筑企業(yè)在生產(chǎn)過程中的質(zhì)量管理工作與安全管理工作整體水平。所以現(xiàn)代信息技術(shù)開始被廣泛運(yùn)用到建筑工程領(lǐng)域，建筑行業(yè)在信息技術(shù)支撐下開始尋求一條迅速處理各類相關(guān)信息，進(jìn)一步控制成本投入與合理化工期安排的道路。基于此因，BIM技術(shù)的出現(xiàn)及應(yīng)用對推動(dòng)建筑行業(yè)健康發(fā)展有著重要意義，該技術(shù)實(shí)現(xiàn)了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由二維向三維的轉(zhuǎn)變，而BIM技術(shù)的廣泛應(yīng)用正在不斷推動(dòng)建筑行業(yè)新一輪的信息革命，其通過創(chuàng)建并利用數(shù)字模型來對建筑工程結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)、建造以及運(yùn)營管理，幫助企業(yè)在設(shè)計(jì)階段、生產(chǎn)階段以及經(jīng)營管理階段有效降低整體經(jīng)營成本，對推動(dòng)我國建筑工程領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)有著重要意義。

3BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用

3．1實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可視化BIM技術(shù)是基于三維模型技術(shù)而成的應(yīng)用于現(xiàn)代建筑工程領(lǐng)域的新興技術(shù)，其可以利用三維模型技術(shù)來將真實(shí)的建筑構(gòu)件展現(xiàn)給用戶，由于傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中都是以CAD軟件進(jìn)行繪圖，該種方法很難將建筑結(jié)構(gòu)的詳細(xì)信息展示給不同用戶，而BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)初期階段便通過建立建筑結(jié)構(gòu)的三位實(shí)體模型，來幫助各層次用戶通過直觀的角度對建筑構(gòu)件信息、功能布局有一個(gè)準(zhǔn)確的認(rèn)識(shí)與了解。很多大型建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中可以利用BIM技術(shù)來對其整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)態(tài)演示，幫助用戶利用直觀的角度對建筑結(jié)構(gòu)的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行觀測，從而幫助設(shè)計(jì)單位選取最佳的設(shè)計(jì)方案，并且可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的質(zhì)量缺陷與設(shè)計(jì)缺陷，對進(jìn)一步提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的整體質(zhì)量有著重要意義。

3．2BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用建筑結(jié)構(gòu)信息模型中會(huì)有一個(gè)包含所有設(shè)計(jì)信息的數(shù)據(jù)庫，所有建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)都是相關(guān)聯(lián)的，設(shè)計(jì)人員可以利用該數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)信息來對建筑結(jié)構(gòu)形體進(jìn)行構(gòu)建，而且在設(shè)計(jì)過程中會(huì)對不同的參數(shù)予以一些約束，從而確保BIM系統(tǒng)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中可以及時(shí)更新數(shù)據(jù)庫。BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)用中最大的特點(diǎn)，是可以實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量、高安全性、高可靠性的設(shè)計(jì)信息輸出，對提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的數(shù)字化發(fā)展有著重要意義。

3．3BIM技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)建模中的具體應(yīng)用現(xiàn)階段鋼結(jié)構(gòu)已成為一個(gè)大跨度建筑物的主要結(jié)構(gòu)形式，其在建模中往往需要面臨結(jié)構(gòu)鏈接和加強(qiáng)件布置等多個(gè)方面的難點(diǎn)，鋼結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)中需要涉及到梁柱連接、梁梁鉸接以及梁梁剛接等多種連接形式，所以在設(shè)計(jì)中往往需要根據(jù)梁的高度，來將各個(gè)連接件進(jìn)行專項(xiàng)設(shè)計(jì)并要將其參數(shù)化。BIM系統(tǒng)在應(yīng)用中可以利用參數(shù)共享，來對螺栓的數(shù)量與間距來進(jìn)行控制，設(shè)計(jì)人員只需要對參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)便可以形成新的連接件，而在加強(qiáng)件、連接件設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)人員只需要畫出大樣，而在鋼結(jié)構(gòu)施工中技術(shù)人員只需要對相應(yīng)位置設(shè)計(jì)進(jìn)行參考，便可以來確定加強(qiáng)件、連接件的準(zhǔn)確位置，這對進(jìn)一步提高鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量及施工效率有著重要作用。

4BIM技術(shù)在建筑機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)中的難點(diǎn)

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作在運(yùn)用BIM系統(tǒng)中需要將模型發(fā)送到分析軟件，結(jié)構(gòu)分析軟件利用算法來將建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)信息反饋出來，并根據(jù)用戶指令來形成動(dòng)態(tài)的施工圖與結(jié)構(gòu)模型，所以設(shè)計(jì)人員在使用BIM技術(shù)中要考慮模型空間的整體真實(shí)性，并要對BIM系統(tǒng)的物理模型能否自動(dòng)生成施工圖紙等方面進(jìn)行充分考慮。建筑結(jié)構(gòu)的安全性是設(shè)計(jì)工作中設(shè)計(jì)人員要充分考慮的因素，但是由于建筑施工材料自身力學(xué)特征、荷載組合、荷載以及單元截面特性等多種因素會(huì)對結(jié)構(gòu)性能產(chǎn)生影響，所以設(shè)計(jì)人員在使用BIM模型進(jìn)行分析過程中往往需要面對各項(xiàng)復(fù)雜參數(shù)。再者，BIM模型在本質(zhì)上是物理模型、建筑結(jié)構(gòu)分析模型以及施工圖文檔的完全數(shù)據(jù)模型，所以在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中只有采用完全符合標(biāo)準(zhǔn)或比較簡單的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，才能實(shí)現(xiàn)上述多種數(shù)據(jù)模型之間的雙向無縫連接，如果建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件的整體設(shè)計(jì)沒有達(dá)到相關(guān)規(guī)范要求，或建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件的高度復(fù)雜化會(huì)導(dǎo)致其在運(yùn)行中丟失大量數(shù)據(jù)。因此，現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)人員要高度關(guān)注這一問題，力求可以有效實(shí)現(xiàn)物理模型與結(jié)構(gòu)分析模型之間的雙向無縫連接。

5結(jié)語

篇8

自改革開放以來，我國的混凝土施工技術(shù)不斷提高，混凝土材料的研究與開發(fā)也得到了迅速發(fā)展。當(dāng)前混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)用十分廣泛，不管是陸地還是海洋工程中都可以看到它的身影，混凝土的普遍應(yīng)用也可以看做時(shí)展的印記。雖然目前在建筑行業(yè)中鋼結(jié)構(gòu)迅速興起，但是由于其存在一些尚未解決的問題，混凝土依然是建筑施工中應(yīng)用最多的一種形式。在當(dāng)前我國鋼結(jié)構(gòu)施工水平相對偏低的情況下，混凝土幾乎霸占了大部分地區(qū)的建筑市場。隨著我國建筑施工技術(shù)的不斷發(fā)展，混凝土逐漸成為建筑工程中十分重要的結(jié)構(gòu)材料。但當(dāng)前在建筑行業(yè)的實(shí)際應(yīng)用中，混凝土在結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)方面依然存在一些問題，表現(xiàn)為混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)不盡完善、設(shè)計(jì)技術(shù)水平有限等。一些設(shè)計(jì)人員在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中無法把握整體性，這就導(dǎo)致很多大型建筑物由于混凝土設(shè)計(jì)不當(dāng)而引發(fā)意外事故。例如，被稱為亞洲第一的寧波獨(dú)塔斜拉橋，由于混凝土設(shè)計(jì)問題引發(fā)橋裂；某市投入巨資建造的高速公路通車后，不到三個(gè)月的時(shí)間就在不同部位發(fā)現(xiàn)裂紋與凹槽等。這些大型工程由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，進(jìn)而形成“豆腐渣”工程，這不僅浪費(fèi)了大量人力、財(cái)力與物力，對正常的社會(huì)秩序也造成嚴(yán)重影響。在建筑工程中混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)十分關(guān)鍵，建筑工程的設(shè)計(jì)是否科學(xué)合理，直接關(guān)系到工程使用安全。

2建筑結(jié)構(gòu)混凝土設(shè)計(jì)的主要原則

2.1把握側(cè)向力在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，側(cè)向力對建筑物結(jié)構(gòu)的形變、內(nèi)力有直接影響，同時(shí)與建筑項(xiàng)目的工程造價(jià)密切相關(guān)。側(cè)向力主要是指水平地震作用以及風(fēng)的作用，不管是高層還是低層建筑，都需要承受自重、雪載等垂直荷載的作用，并且需要承受風(fēng)力、地震等水平力。對于低層混凝土結(jié)構(gòu)，其在水平荷載的影響下位移以及內(nèi)力較小，這個(gè)時(shí)候幾乎可以忽略不計(jì)。而在多層建筑結(jié)構(gòu)中，由于受到的水平荷載作用逐漸增強(qiáng)，這個(gè)時(shí)候水平荷載等就成為最重要的影響因素之一，需要作為主要控制點(diǎn)。

2.2要求較好的延性與低層建筑相比，高層建筑的內(nèi)部結(jié)構(gòu)更為柔和，在地震等水平力的作用下變形更大。建筑物的抗震能力與建筑結(jié)構(gòu)的變形能力以及承載力這兩個(gè)因素密切相關(guān)。在進(jìn)入塑形階段后，為了保障建筑物具有較好的變形能力，避免高層建筑在大的地震中倒塌，就需要在符合混凝土結(jié)構(gòu)剛性的前提下，運(yùn)用科學(xué)合理的混凝土設(shè)計(jì)理念，并通過完善的構(gòu)造措施，來提高整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)的變形能力，尤其需要注意建筑物的薄弱部位，保障整個(gè)結(jié)構(gòu)有很好的延性。因此，在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該綜合考慮多方面的因素，保障設(shè)計(jì)的科學(xué)合理，讓其具有良好的強(qiáng)度以及延性。

2.3要求合適的剛度目前高層建筑越來越多，隨著高度的增加建筑物的側(cè)向位移也將逐漸增加。因此，在高層建筑的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，不僅需要保障混凝土結(jié)構(gòu)良好的強(qiáng)度，也應(yīng)該保障其具有合適的剛度，混凝土結(jié)構(gòu)的自振頻率等應(yīng)該符合要求，在水平力的作用下結(jié)構(gòu)的層位移也應(yīng)該控制在適宜的范圍內(nèi)。

2.4整體性原則建筑結(jié)構(gòu)混凝土的總體設(shè)計(jì)原則，就是要求建筑物的每個(gè)組成部分形成一個(gè)整體，并對整體的結(jié)構(gòu)以及功能等進(jìn)行全面分析研究，保障整體與部分之間相互制約、相互依存，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的正常運(yùn)作。

3建筑結(jié)構(gòu)混凝土設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn)

3.1混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性設(shè)計(jì)混凝土自身的質(zhì)量與混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性有直接關(guān)系，在設(shè)計(jì)過程中改變混凝土的密度，并對混凝土的滲透壓等進(jìn)行調(diào)節(jié)，就可以有效減緩混凝土被侵蝕的速度，同時(shí)混凝土的耐久性與混凝土的水灰比、強(qiáng)度等級(jí)等因素也有關(guān)系。在混凝土的實(shí)際應(yīng)用中，氯離子對其中的鋼材具有很強(qiáng)的腐蝕性，因此應(yīng)該根據(jù)工程所處環(huán)境的不同，注意控制環(huán)境中氯離子的濃度。同時(shí)由于混凝土中含有大量堿性骨料，如果建筑工程所處的環(huán)境比較潮濕，混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部的活性離子與堿會(huì)發(fā)生反應(yīng)，這樣容易導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫，進(jìn)而加快混凝土被侵蝕的速度。如果混凝土出現(xiàn)的裂縫較大，在裂縫內(nèi)部也可能出現(xiàn)腐蝕性物質(zhì)，并導(dǎo)致混凝土中的鋼材被腐蝕。上述這些因素均會(huì)導(dǎo)致鋼筋的腐蝕速率加快，導(dǎo)致混凝土的保護(hù)層裂開并剝落，出現(xiàn)銹蝕后鋼筋的接觸面積會(huì)逐漸減少，這也導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)的承載力逐漸降低。另一方面鋼筋出現(xiàn)銹蝕后，其抗滑能力會(huì)逐漸下降，也給建筑結(jié)構(gòu)埋下了安全隱患。因此，在建筑結(jié)構(gòu)混凝土設(shè)計(jì)過程中需要綜合考慮承載力問題，避免出現(xiàn)混凝土的脆性破壞。由此可見，對混凝土的耐久性進(jìn)行深入研究尤為重要。

3.2混凝土結(jié)構(gòu)的抗震性設(shè)計(jì)發(fā)生地震后建筑物的兩個(gè)主體力量間將發(fā)生分配，因此在混凝土設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮到建筑物主體結(jié)構(gòu)在不同時(shí)期剛度的變化情況，對于鋼筋混凝土材料，設(shè)計(jì)時(shí)可以選擇混凝土剪力墻作為建筑的主體結(jié)構(gòu)，并將鋼筋混凝土作為建筑物的一個(gè)主要抗側(cè)應(yīng)力結(jié)構(gòu)。如果出現(xiàn)往復(fù)式地震，處于塑性階段的建筑物會(huì)出現(xiàn)墻體裂縫，這個(gè)時(shí)候結(jié)構(gòu)的剛度將迅速下降，而剛度出現(xiàn)退化會(huì)導(dǎo)致框架的剪應(yīng)力增加。一般來說，建筑物鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的彈性形變較大，比混凝土墻體的彈性好的多。在遇到較大的地震時(shí)，盡管建筑物的抗震能力比塑性階段低，其中的鋼筋混凝土框架會(huì)吸收大部分彎矩與水平剪應(yīng)力。因此，為了保障建筑結(jié)構(gòu)的基本“裂縫”需求，同時(shí)把握鋼筋混凝土框架的水平部分，有效提高建筑物地基的承載能力，就需要應(yīng)用相應(yīng)的工藝措施讓混凝土結(jié)構(gòu)具有較高的變形能力，以此保障建筑物具有較好的抗震性。

3.3遵循強(qiáng)柱弱梁的理念在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)遵循強(qiáng)柱弱梁的理念，在出現(xiàn)地震作用時(shí)，如果只是梁被破壞，并不會(huì)影響建筑物的整體運(yùn)作，可能只是部分結(jié)構(gòu)失去工作能力，但如果柱被破壞，那么整個(gè)建筑物將會(huì)倒塌。因此，柱的作用是十分關(guān)鍵的。近年來，我國發(fā)生了多處地震，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該注意對建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)。首先，在設(shè)計(jì)過程中對柱的軸壓比加強(qiáng)控制。根據(jù)相關(guān)工程的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，柱的軸壓比一般需要控制在0.9%以下。同時(shí)需要加強(qiáng)柱截面、邊柱的強(qiáng)度，并對柱進(jìn)行加密箍筋設(shè)計(jì)，保障配筋率在1%以上。

4結(jié)語

篇9

1.1建筑高寬比

建筑的高寬比是我們建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，其能夠直接對建筑結(jié)構(gòu)的抗傾覆能力、承載能力、整體剛度以及穩(wěn)定性產(chǎn)生影響，可以說我們在該項(xiàng)設(shè)計(jì)工作中更多的是依靠我們的實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)。在我國現(xiàn)行的建筑設(shè)計(jì)規(guī)范中，都對建筑的高寬比以及高度等參數(shù)進(jìn)行了明確的規(guī)范，且給出了最大的高寬比以及高度限制。而在我們建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作實(shí)際開展的過程中，對于高寬比、高度等情況超出現(xiàn)行規(guī)范的建筑則應(yīng)當(dāng)根據(jù)建筑的實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)計(jì)。另外，建筑所具有的使用高度除了同抗震設(shè)防烈度以及結(jié)構(gòu)體系類型具有較為密切的聯(lián)系之外，還同場地結(jié)構(gòu)以及類別的規(guī)則情況等具有影響。對此，當(dāng)建筑的高寬比超過限制時(shí)，就需要設(shè)計(jì)人員能夠根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)對其進(jìn)行細(xì)致、全面的受力狀態(tài)分析，并在對荷載取值、安全指標(biāo)以及材料性能等認(rèn)真分析的基礎(chǔ)上幫助我們設(shè)計(jì)出更好的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。

1.2受力性能

在我們對建筑進(jìn)行設(shè)計(jì)的開始階段，設(shè)計(jì)人員最需要考慮的就是此建筑物所具有的空間組成特點(diǎn)，而并不是對建筑的結(jié)構(gòu)情況進(jìn)行確定。對于建筑來說，其在空間以及地面形式上的水平、豎向穩(wěn)定情況對于整個(gè)建筑物具有著較為重要的影響，通常而言，建筑都是由規(guī)模較大、較重的構(gòu)件所組成的，對此，建筑所具有的結(jié)構(gòu)就應(yīng)當(dāng)能夠?qū)⑵渥陨硭哂械闹亓客孛孢M(jìn)行良好的傳遞。而我們在對建筑進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，就需要能夠?qū)ㄖ蛳伦饔昧ν鼗休d力間的關(guān)系進(jìn)行理順，并使我們在建筑方案確定時(shí)能夠做好建筑承重柱以及承重墻的數(shù)量以及位置分布的確定工作。

1.3箱、筏基礎(chǔ)底板的挑板

從建筑的結(jié)構(gòu)方面來看，如果跨底板鋼筋在設(shè)置時(shí)不會(huì)由于出現(xiàn)跨鋼筋的情況而使整個(gè)底板的通長筋得到加大，就能夠獲得較為節(jié)約的設(shè)計(jì)效果。而在出挑板之后，則能夠使地基所具有的附加應(yīng)力得到降低，并且當(dāng)建筑基礎(chǔ)形式在人工地基以及天然地基坎上時(shí)，以加挑板的方式就能夠?qū)μ烊坏鼗M(jìn)行應(yīng)用。同時(shí)，其還能夠降低整體沉降，當(dāng)荷載偏心時(shí)，在特定部位設(shè)挑板，還可調(diào)整沉降差和整體傾斜。當(dāng)然，對于此項(xiàng)問題來說，也不是絕對的，當(dāng)建筑地下室層數(shù)較多、且窗井橫隔墻較為密集時(shí)則可以根據(jù)實(shí)際情況以靈活的方式對其進(jìn)行考慮。另外，當(dāng)?shù)叵滤惠^高時(shí)，出基礎(chǔ)挑板也能夠幫助我們更好的對抗浮問題進(jìn)行解決。

1.4承重柱截面大小

在對抗震設(shè)防區(qū)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，部分建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員往往會(huì)貪圖受力設(shè)計(jì)的方便性而沒有將柱的截面高度設(shè)計(jì)到足夠的高度、將梁簡化成鉸支梁、使梁柱的線剛度比加大。對于這種設(shè)計(jì)方式來說，雖然其能夠在一定程度上簡化我們的結(jié)構(gòu)受力分析任務(wù)，但是卻會(huì)對整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性造成一定的隱患。另一方面，對于高層建筑底部柱來說，為了能夠使其滿足軸壓比限制的需求，我們往往會(huì)將柱子的截面取一個(gè)較大的值。但是，由于建筑高度的影響，就很可能會(huì)使框架柱成為短柱。對此，選擇較大的柱截面還是較小的柱截面則成為了我們實(shí)際設(shè)計(jì)過程中需要商榷的一個(gè)問題。另外，在建筑底層框架方面，梁所具有的抗彎剛度也會(huì)大于柱的抗彎剛度，且梁板對于柱子所具有的約束能力也相對較小。對此，就需要我們在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)能夠嚴(yán)格地遵循強(qiáng)剪弱彎、強(qiáng)柱弱梁的原則，并在建筑的同一樓層中盡量保證不同柱子所具有的同等剛度，避免出現(xiàn)過大的截面差異。

1.5梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，經(jīng)常會(huì)有主次梁交叉的情況，而設(shè)計(jì)人員在面對這種情況時(shí)也會(huì)在對主梁配筋圖進(jìn)行繪制時(shí)將次梁、板在主梁的位置以涂黑的方式對其進(jìn)行表示，而在對次梁配筋圖進(jìn)行繪制時(shí)，也會(huì)將板以及主梁以涂黑的方式進(jìn)行表示。但是對于這種方式來說，就很可能使建筑的建設(shè)人員在對屋蓋、現(xiàn)澆樓進(jìn)行施工時(shí)對次梁、主梁以及板的相互位置存在較大的困惑，不是出現(xiàn)主次梁板設(shè)計(jì)截面同實(shí)際截面不相符的情況，就是板的厚度超出了設(shè)計(jì)范圍。同時(shí)，如果我們將第一排設(shè)為板負(fù)筋、第二排為主梁負(fù)筋、第三排為次梁負(fù)筋，就會(huì)使建筑所具有的保護(hù)層成為一種：板的保護(hù)層高度＋板負(fù)筋直徑＋主梁箍筋直徑+主梁負(fù)筋直徑的情況。對于該種排法來說，如果主梁、板的負(fù)筋直徑越大、排數(shù)越多，就會(huì)使次梁保護(hù)層的厚度越厚，并導(dǎo)致在施工過程中經(jīng)常出現(xiàn)當(dāng)次梁負(fù)筋穿過主梁負(fù)筋下面后，再向上翻至板負(fù)筋下面，進(jìn)而使次梁有效高度得到一定的減小，很可能出現(xiàn)裂縫問題。對此，就需要我們在對該環(huán)節(jié)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)能夠適當(dāng)?shù)亟档土喉敇?biāo)高，從而以這種方式保證次梁任意截面都能夠保持有效、合理的高度。

1.6樓板配筋問題

1.6.1在對建筑的現(xiàn)澆混凝土樓板進(jìn)行計(jì)算時(shí)，通常會(huì)分為單向以及雙向兩種情況。由于其四邊較為固定，我們一般會(huì)利用計(jì)算機(jī)或者圖表的方式對其進(jìn)行計(jì)算，但是由于圖表類型較為多樣，就會(huì)使我們所得到的計(jì)算結(jié)果出現(xiàn)不一致的情況。另外，僅僅由梁對板進(jìn)行約束也很難幫助我們得到固定的效果，尤其是邊梁對板的約束、梁的轉(zhuǎn)動(dòng)卸荷以及荷載的不均勻情況等等都會(huì)出現(xiàn)內(nèi)力重分布的情況，并使得板跨出現(xiàn)安全度降低以及內(nèi)力增大的問題。

1.6.2在建筑衛(wèi)生間等洞口數(shù)量較多的情況下，也存在沒有對洞口削弱的影響進(jìn)行充分考慮的情況。而在多層砌體的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，往往會(huì)因?yàn)樾l(wèi)生間轄板較小的特點(diǎn)而使建筑需要以雙層拉通的方式進(jìn)行配筋。而在需要放置浴盆、浴缸的衛(wèi)生間，則應(yīng)當(dāng)適當(dāng)?shù)卦龃蠛奢d值。

1.6.3在支座上層鋼筋方面，由于在施工過程中存在操作人員踐踏、混凝土傾壓等情況，就很可能使鋼筋出現(xiàn)下沉的問題，并使支座內(nèi)力得到了降低。對此，就需要我們在施工過程中加強(qiáng)管理監(jiān)控，避免出現(xiàn)該類情況。

2結(jié)束語

篇10

現(xiàn)在的建筑結(jié)構(gòu)模型基本都是應(yīng)用在高校中的建筑制圖等課程中，這些建筑結(jié)構(gòu)模型大多是由一些相應(yīng)廠家生產(chǎn)的，但是現(xiàn)存的一些模型大多存在著一些問題：首先，由于運(yùn)輸、制作、安裝和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定等因素的影響，這些廠家在生產(chǎn)建筑結(jié)構(gòu)模型時(shí)，經(jīng)常使用有機(jī)玻璃對材料進(jìn)行替代建筑中的實(shí)際材料鋼筋，這樣生產(chǎn)的模型雖然在外型上看起來沒有很大差別，但是實(shí)際作用卻打了很大的折扣，某些重要內(nèi)容無法得以體現(xiàn)，如鋼筋梁柱之間的錨固、鋼筋材料本身的材料特征、鋼筋的實(shí)際搭建方式等都無法真實(shí)呈現(xiàn)出來。其次，只有單純的硬件模型還無法達(dá)到很好的教學(xué)效果，還需要結(jié)合配套軟件，也就是模型的說明，用來反應(yīng)模型的具體內(nèi)容及相關(guān)知識(shí)的延伸，但是實(shí)際情況下，由于技術(shù)力量的有限性導(dǎo)致模型反映內(nèi)容比較單一，大多數(shù)廠家并沒有提供模型相關(guān)說明，制作的模型也大多只是反映了簡單的結(jié)構(gòu)構(gòu)造。單純使用模型進(jìn)行教學(xué)，教師自身的水平很大程度就影響了教學(xué)效果，導(dǎo)致了一些教學(xué)水平一般的教師無法真正體會(huì)到模型的作用。如果模型出廠時(shí)能夠配套相應(yīng)的說明，結(jié)構(gòu)模型就不僅是用來反映簡單的建筑構(gòu)造，而是對建筑材料、實(shí)驗(yàn)、預(yù)算、施工等內(nèi)容進(jìn)行綜合反映，有利于教師對整個(gè)施工過程進(jìn)行有效講解，也就能夠更充分地體現(xiàn)出模型的作用。

2建筑結(jié)構(gòu)模型研制

（1）建筑結(jié)構(gòu)模型設(shè)計(jì)

研制建筑結(jié)構(gòu)模型，首先需要對建筑結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行設(shè)計(jì)，下面以一個(gè)建筑結(jié)構(gòu)模型為例。模型設(shè)計(jì)為兩層，每層兩個(gè)方向各為兩跨的結(jié)構(gòu)，下層采取一半高度置于土中的設(shè)計(jì)，來增加其穩(wěn)定性，從而也方便觀看。梁柱斷面采用1:2的比例，梁長和柱高都采用縮小比例2:1，從而保證更好地反映相關(guān)內(nèi)容。梁柱錨固處的鋼筋采用焊接的方式進(jìn)行固定，保證整個(gè)結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定，如果梁的撓度過大，則需要采用有機(jī)玻璃模板來進(jìn)行固定。

（2）建筑材料及實(shí)驗(yàn)

工程中購買的鋼筋，一級(jí)小規(guī)格的鋼材大多是圓盤形式，二級(jí)和三級(jí)的鋼筋大多是直線線材形式，其一般長度為9米。而且鋼材表面上也經(jīng)常有相關(guān)標(biāo)示，如廠家的商標(biāo)、鋼材的規(guī)格及直徑，這些標(biāo)示一般是每隔2米出現(xiàn)一次。鋼材表面的形式分為光圓和帶肋，帶肋又分為螺紋肋和月牙肋兩種。因此制作模型時(shí)對于板筋選用時(shí)應(yīng)選用光圓鋼筋，梁處的鋼筋應(yīng)選用螺紋肋，柱筋應(yīng)選用月牙肋。從廠家購買鋼材后應(yīng)當(dāng)注意廠家提供的出廠合格證，這為以后的工程驗(yàn)收提供了非常重要的保證。出廠合格證一般也分為兩種，一種是廠家提供的蓋有廠家公章的原始合格證，另外一種是在廠家的原始合格證上也可以加蓋經(jīng)銷商的紅章。鋼筋是建筑工程中必不可少的材料，因此使用時(shí)應(yīng)當(dāng)對其材料進(jìn)行見證取樣檢查。取樣時(shí)可以按照相關(guān)規(guī)定取一定長度的鋼筋到檢測單位進(jìn)行檢查，并要求其出具相關(guān)檢測結(jié)果報(bào)告。檢測內(nèi)容通常分為屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、伸長率和冷彎性能的檢測，前兩項(xiàng)為力學(xué)性能的檢測，后兩項(xiàng)為塑性性能的檢測。

（3）建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)造施工

在建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)造施工中，鋼筋的連接形式主要分為綁扎連接、焊接和機(jī)械連接三種，在實(shí)際的建筑工程施工中，前兩種更加常用，機(jī)械連接形式使用比較少。在進(jìn)行模型制作時(shí)，可以將這三種連接方法在不同部位都出現(xiàn)，從而便于學(xué)生對這三種連接形式有直觀的認(rèn)識(shí)。可以在板筋的連接中采用綁扎的形式，邊柱和角柱可以采用機(jī)械連接中的套絲對接連接，中柱中可以采用電渣壓力焊連接，梁筋則采用閃光對焊連接。對于焊接工程也需要出具相應(yīng)的檢測報(bào)告。

3建筑結(jié)構(gòu)模型在建筑工程教學(xué)中實(shí)際應(yīng)用

建筑施工圖紙大多采用的平法標(biāo)注形式，對于建筑結(jié)構(gòu)模型來說，則可以將圖紙和模型進(jìn)行對比，使學(xué)生能夠更直觀地認(rèn)識(shí)到鋼筋的布置。比如梁KL1(2A)，表示這個(gè)梁的編號(hào)為KL1，并且該梁有兩跨，一端是懸臂，梁的斷面是200*600，箍筋為8雙肢箍，間距是200MM，加密區(qū)的間距是100MM，上部布置2根通長18鋼筋，負(fù)彎曲處設(shè)置5根18鋼筋，布置形式分為上下兩排進(jìn)行布置，上排斷點(diǎn)為凈跨徑的1/3，下排斷點(diǎn)為凈跨徑的1/4。腰部設(shè)置兩根16的抗扭構(gòu)造的鋼筋，下部布置3根通長的20鋼筋。另外，梁柱錨固連接處的構(gòu)造是以平法圖集中的規(guī)定為要求的，具體選用的是《混凝土結(jié)構(gòu)施工圖平面整體表示方法制圖規(guī)則和構(gòu)造詳圖》，按照此規(guī)定要求，柱頂處和梁錨固分別采用其43頁非抗震KZ邊柱和角柱柱頂縱向鋼筋構(gòu)造中詳圖B和44頁非抗震KZ中柱柱頂縱向鋼筋構(gòu)造中詳圖B的做法，梁采用57頁非抗震樓層框架梁KL縱向鋼筋構(gòu)造彎錨的做法，懸臂端則采用66頁各類梁的懸臂端配筋構(gòu)造詳圖C的做法。

4結(jié)語