建筑結(jié)構(gòu)設計論文精選(九篇)
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第1篇：建筑結(jié)構(gòu)設計論文范文
1．1高層建筑結(jié)構(gòu)受力特征
高層建筑結(jié)構(gòu)在模型上一般可以假想為一個從地基出發(fā)并不斷上升的懸臂構(gòu)件。高層建筑主要承受水平作用效應和豎向作用效應，水平作用效應一般指風荷載，在抗震設防地區(qū)還包括水平地震作用。豎向作用效應則一般由結(jié)構(gòu)自重荷載產(chǎn)生，在抗震設防烈度為8、9度時的大跨度和長懸臂結(jié)構(gòu)及9度時的高層建筑，還應考慮豎向地震作用。在這些作用效應下，結(jié)構(gòu)整體及主體構(gòu)件均需具有足夠的承載能力、剛度和延性，整體的設計注重概念，應符合相關(guān)規(guī)定中對于建筑形體的規(guī)則性要求，包括平面布置的規(guī)則性及豎向布置的規(guī)則性。結(jié)構(gòu)在抵抗彎曲方面來說，結(jié)構(gòu)體系務必滿足:不能使建筑物產(chǎn)生傾覆;在承受荷載時，它的支撐體系的某些部位不應被壓屈、壓碎或者直接被拉伸破壞;同時彎曲側(cè)移不能超出彈性極限的范圍。而結(jié)構(gòu)在抵抗剪力方面來說，結(jié)構(gòu)體系務必滿足:建筑物不至于發(fā)生剪切破壞;同時結(jié)構(gòu)的整體剪切側(cè)移不能超過彈性極限的范圍。最后對于結(jié)構(gòu)的地基和基礎(chǔ)來說，由于高層建筑一般是高次不靜定結(jié)構(gòu)，所以結(jié)構(gòu)體系在支承點處應避免較大的不均勻變形，從而可以防止出現(xiàn)較大的二次內(nèi)力。
1．2高層建筑結(jié)構(gòu)的傳力路線
高層建筑的豎向平面結(jié)構(gòu)和水平平面結(jié)構(gòu)都必須有明確的傳力路線。以某個作用在樓面上的重力荷載為例，它要通過樓蓋構(gòu)件的彎曲傳遞給豎向結(jié)構(gòu)的某個構(gòu)件，直到建筑物的基礎(chǔ)和地基。傳力路線的模式根據(jù)結(jié)構(gòu)的類別和布置而異。高層建筑的底層往往只允許有少量的立柱，以便有足夠的空間可以設置寬敞的入口、前廳或廣場。這時，有較密柱間距的上層結(jié)構(gòu)的重力荷載，就要通過另一種結(jié)構(gòu)體系傳給底層立柱以及底層立柱基礎(chǔ)。當高層建筑的樓層平面有突變時(如樓層有收進，或由矩形平面變成其他形狀的平面時)，或結(jié)構(gòu)體系有變化時，它們的傳力路線也會發(fā)生改變，這時往往既要有豎向的轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，也要有水平方向的轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)。在高層建筑結(jié)構(gòu)傳力路線中還有一個區(qū)別于底層建筑結(jié)構(gòu)的特殊問題，那就是高層建筑的每個立柱都承受著上層傳來的重力荷載，要考慮它們各自在施工和使用過程中豎向壓縮量的差異。這既要在設計中加以考慮，也要在施工過程中及時加以調(diào)整，以保證各層樓面的水平度，減小因不同柱的壓縮量有過大差異而引起的結(jié)構(gòu)內(nèi)力。
2概念設計
2．1抗關(guān)于側(cè)力構(gòu)件合理布置規(guī)定
對于一個單獨的結(jié)構(gòu)單元，在設計上的通常做法是，一般會盡力避免設計出應力集中的縮頸和凹角部位;而且盡量不要在這些部位設置樓、電梯間。整個結(jié)構(gòu)外形也要避免外挑，尺寸內(nèi)收也不宜過急，避免在結(jié)構(gòu)上形成薄弱部位。最大限度地防止因局部結(jié)構(gòu)或構(gòu)件破壞，而出現(xiàn)全部結(jié)構(gòu)失去承載力的情況。
2．2關(guān)于高寬比的規(guī)定
高寬比的規(guī)定是對結(jié)構(gòu)整體剛度、整體穩(wěn)定、抗傾覆能力、承載能力以及經(jīng)濟合理性的綜合考慮，是長期工程經(jīng)驗的總結(jié)，根據(jù)當前的實際工程來看，這一限值是比較經(jīng)濟合理與實用。但隨著目前高層建筑的快速發(fā)展，設計師們發(fā)現(xiàn)其實高寬比并不是必須要滿足的。實際工程已有一些超過高寬比限制的例子(如深圳京基100大廈高441．8m，共100層，高寬比為9．5，天津117大廈，高597m，共117層，高寬比為9．7)，當然高寬比超過限值時，應對結(jié)構(gòu)進行更加準確的受力分析，并施加可靠的構(gòu)造措施。
2．3短肢剪力墻的設置問題
在新的規(guī)范中，將墻肢截面高度與厚度比為5－8的剪力墻定義為短肢剪力墻，且根據(jù)試驗數(shù)據(jù)和實際經(jīng)驗，對短肢剪力墻在高層建筑中的應用增加了相當多的限制。比如在剪力墻設計等級為四級，短肢剪力墻的配筋率要求是1%以上，而普通剪力墻則為0．2%。高厚比較小的構(gòu)件的脆性破壞較大，不利于抗震。所以，在具體的高層結(jié)構(gòu)設計里，設計師們應該充分利用其它現(xiàn)有構(gòu)造形式來代替短肢剪力墻，減少不必要的麻煩。
2．4嵌固端的設置問題
在結(jié)構(gòu)計算模型的選擇上，如何準確地確定嵌固端位置是一個十分關(guān)鍵的問題，這直接關(guān)系到實際的受力狀態(tài)與選擇的計算模型是否符合以及內(nèi)力等相應計算結(jié)果是否無誤。因為現(xiàn)在高層結(jié)構(gòu)通常會設有一層或者是二層的地下室(可以當作人防工程來使用)，而嵌固端的選擇，可以結(jié)合各層的剛度變化，再根據(jù)它的實際布置狀況，可以選擇在一層頂板的位置，也可以是二層頂板的位置，同時在地下室其他樓層等部位也是有很大可能的。但是在這個問題上，結(jié)構(gòu)設計師們往往會忽略了一系列需要注意的問題，例如嵌固端的設置和剛度比的限制等問題，忽視這些問題將會對工程的質(zhì)量和后期數(shù)據(jù)的分析造成很大的隱患。
3地基與基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設計
在基礎(chǔ)的具體設計中，應根據(jù)地基復雜程度、建筑物規(guī)模和功能特征以及由于地基問題可能造成建筑破壞或影響正常使用的程度來確定基礎(chǔ)設計等級。首先，地基計算應滿足承載力計算的有關(guān)規(guī)定;其次，由于高層建筑的基礎(chǔ)設計等級均為甲級或乙級，因此均應按地基變形設計;若地下室存在上浮問題時，還應進行抗浮驗算。下面就高層建筑中不同的基礎(chǔ)類型分別闡述在設計計算中應注意的事項:在對箱基和筏基的梁板進行配筋計算時，務必相應地扣除底板上直接作用的梁板荷載和自重，當出現(xiàn)箱筏的四邊區(qū)格和地基反力過大的情況，這時要對梁板進行加強配筋;而在進行箱基結(jié)構(gòu)設計時，要考慮洞口上下的連梁的影響，驗算其截面面積，若洞口的位置或者大小有變動，要復核連梁的抗剪強度和抗彎強度;若是進行整體箱基和筏基的設計，必須考慮樁土的因素，其共同工作會對結(jié)構(gòu)造成一定程度的影響。
4結(jié)構(gòu)計算與分析
4．1結(jié)構(gòu)整體計算的軟件選擇
當前比較常用的計算軟件一般包括:建科院PKPM其中的SAT-WE，MIDAS，ANYSYS，ETABS，SAP等。由于各個軟件使用的計算模型有一定區(qū)別，所以在各個軟件計算結(jié)果上就會有或大或小的差異。實際工程中，務必考慮結(jié)構(gòu)類型和計算模型的具體特點，在進行整體分析時選擇最恰當?shù)能浖?，并使用不同軟件進行對比分析計算，從不同軟件計算的相差較大的結(jié)果中，選擇最接近工程實際情況的數(shù)據(jù)。若不能選擇合適的計算軟件，不但會消耗大量的時間和精力，更重要的是會對結(jié)構(gòu)埋下安全隱患，造成日后的工程問題。所以為了保險起見，通常在布置復雜的高層設計中，宜使用不少于兩種不同的模型來進行內(nèi)力分析和計算。
4．2剪力墻底部加強部位墻厚的確定
在進行抗震設計時，剪力墻的底部加強部位一般采取增加邊緣構(gòu)件箍筋和墻體的布筋來防止地震荷載的影響，預防結(jié)構(gòu)出現(xiàn)脆性破壞，從而能夠比較有效的改善結(jié)構(gòu)的抗震性能，在現(xiàn)行的規(guī)范中，明確指出剪力墻結(jié)構(gòu)底部加強部位的高度可以參考墻肢的1/8和底部兩層二者中的較大值;而部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)底部的取值，可考慮以上兩層的高度及墻肢總高度1/8中的較大值。一般情況下，高層建筑結(jié)構(gòu)底部加強部位的剪力墻截面厚度bw的取法按照以下規(guī)定，按照一、二級級抗震標準的情況，bw宜選擇剪力墻無支長度的1/16或?qū)痈?按照三、四級抗震標準的情況，bw宜選擇剪力墻無支長度的1/20或?qū)痈?。但在墻底受力較小且結(jié)構(gòu)層高相對較高的情況下，其厚度還按上述要求取值，就顯得很不經(jīng)濟。所以，根據(jù)具體的工程實踐，厚度可以適當減小，而且必須按照下面的公式計算穩(wěn)定性。
5結(jié)束語
第2篇：建筑結(jié)構(gòu)設計論文范文
關(guān)鍵詞：高層建筑結(jié)構(gòu)設計；教學內(nèi)容；教學方法；教學手段
高層建筑結(jié)構(gòu)設計課程的教學內(nèi)容涉及混凝土結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)力學、結(jié)構(gòu)抗震等知識的綜合應用，作為培養(yǎng)從事土木工程設計、施工、預算、招投標工作的高級工程技術(shù)人才的土木工程專業(yè)，一般將高層建筑結(jié)構(gòu)設計課程設置為一門專業(yè)限選課。土木工程專業(yè)畢業(yè)生的就業(yè)方向主要有結(jié)構(gòu)設計、工程施工技術(shù)管理、預算和招投標等崗位，這些工作崗位都與高層建筑結(jié)構(gòu)設計具有密切聯(lián)系。土木工程結(jié)構(gòu)設計崗位的主要工作內(nèi)容已由多層建筑設計轉(zhuǎn)變?yōu)楦邔咏ㄖO計；從事土木工程施工管理工作，必須掌握高層建筑結(jié)構(gòu)的識圖與讀圖等知識，清楚高層建筑中哪些是主要受力構(gòu)件，哪些是構(gòu)造構(gòu)件，在施工過程中遇到一些簡單的高層事故應如何處理，等等，這些都有賴于該課程的學習；土木工程預算和招投標管理工作中大量的分析計算都要靠計算機來完成，要求工作人員要在看懂圖紙（很多是高層建筑圖紙）的基礎(chǔ)上建立分析模型，做到不多算、不漏算，這也有賴于該課程的學習。工程專業(yè)開設該課程的意義由此可見。但是，由于種種因素的影響，目前該課程教學中還存在不少現(xiàn)實問題。鑒于此，本文擬從教學內(nèi)容、教學模式、教學方法、教學過程等方面探討高層建筑結(jié)構(gòu)課程的教學改革問題，希望能為該課程教學質(zhì)量的提高提供參考。
一、課程教學內(nèi)容規(guī)劃
隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，土建行業(yè)對人才的要求特別是對學生工程素質(zhì)的要求越來越高，企業(yè)歡迎的是具有完備知識結(jié)構(gòu)又具備較強工程能力的人才。高層建筑結(jié)構(gòu)設計課程涉及很多計算，教學內(nèi)容十分豐富，但該課程的學時往往十分有限，因此，合理選擇教學內(nèi)容就顯得尤為重要。該課程教學內(nèi)容的選擇應以應用型人才能力培養(yǎng)為目標，理論與實踐并重，并注意兼顧不同學習基礎(chǔ)的學生。土木工程專業(yè)一般將該課程安排在大學四年級第一學期，主要內(nèi)容包括緒論、高層建筑結(jié)構(gòu)的體系與布置、高層建筑結(jié)構(gòu)的荷載和地震作用、高層建筑結(jié)構(gòu)的計算分析和設計要求、框架結(jié)構(gòu)設計、剪力墻結(jié)構(gòu)設計、框架―剪力墻結(jié)構(gòu)設計、高層建筑地下室和基礎(chǔ)設計等，與先修課程混凝土結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)與砌體結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)工程、工程結(jié)構(gòu)抗震等有緊密聯(lián)系，也存在一定的內(nèi)容重復現(xiàn)象。為了保持教學內(nèi)容的系統(tǒng)性，教師處理與已開設課程重復的內(nèi)容時，應做到“重復的內(nèi)容講差別，相似的內(nèi)容講典型，突出重點”[1]。例如：荷載計算部分的一些內(nèi)容與混凝土結(jié)構(gòu)課程的相關(guān)內(nèi)容相似，按照相似的內(nèi)容講典型的原則，對該部分內(nèi)容，教師應重點講解高層建筑結(jié)構(gòu)的風荷載計算（考慮風震系數(shù)），而活荷載計算可不考慮不利布置；框架結(jié)構(gòu)設計部分的一些內(nèi)容，與混凝土結(jié)構(gòu)與砌體結(jié)構(gòu)等課程的相關(guān)內(nèi)容存在重復現(xiàn)象，按照重復的內(nèi)容講差別的原則，對該部分內(nèi)容，教師應重點講解在框架結(jié)構(gòu)設計中如何調(diào)整位移比、周期比、軸壓比、相鄰層剛度比、層間位移角、層間受剪承載力比等高規(guī)參數(shù)；高層建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設計部分的一些內(nèi)容，與基礎(chǔ)設計和基礎(chǔ)工程課程存在內(nèi)容重復現(xiàn)象，按照重復的內(nèi)容講差別的原則，教師可重點講解高層建筑“筏板基礎(chǔ)”“樁基+筏板”設計中的常見錯誤及其原因。
二、課程教學模式
在開設高層建筑結(jié)構(gòu)設計課程時，學生已具備一定的專業(yè)技能，但綜合能力還有待提高。采用多元化教學模式是近年來該課程教學的主要特點之一。根據(jù)高層建筑結(jié)構(gòu)設計課程實踐性和操作性強的特點，教師應以促進學生提高實踐技能、掌握關(guān)鍵知識為主線，整合課程各個單元的教學內(nèi)容開展任務驅(qū)動教學和項目導向教學，將“教、學、做”有機結(jié)合，著力體現(xiàn)應用性、實踐性和開放性的課程理念。將“教、學、做”一體化的教學模式有機融入教學過程，有利于處理“懂”與“會”的關(guān)系，學生可以先懂后會，也可以先會后懂或邊懂邊會。此外，教師還可以把課堂搬進實驗室、建筑設計院、工程施工現(xiàn)場等場所，廣泛開展直觀教學，實現(xiàn)課堂教學與實習實訓的一體化，從而有效提升學生的綜合能力。
三、課程教學方法與教學手段
高層建筑結(jié)構(gòu)設計課程的教學環(huán)節(jié)分為課堂教學、PKPM軟件應用、工程設計實踐和考核[2]。以下從四個方面探討該課程的教學改革。
(一)課堂教學
課堂教學應以講解高層建筑結(jié)構(gòu)設計的基本設計理論、抗震規(guī)范、高層混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程等內(nèi)容為主；要有明確的教學目標、有效的教學策略和具體的學習評價指標；要注重學生興趣的培養(yǎng)和潛能的發(fā)掘與提升，廣泛開展探究性學習和協(xié)作學習；要注意培養(yǎng)學生終身學習的觀念，力促學生自主發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展。在高層建筑結(jié)構(gòu)設計課程教學中，還應做到課堂講授、自學、討論相結(jié)合，課內(nèi)學習與課外學習相結(jié)合，理論學習與實踐環(huán)節(jié)相結(jié)合[3]。第一，課堂講授與自學相結(jié)合。教師在課堂教學中應重點講授基本概念、基本原理和難點，并向?qū)W生指定課外自學的內(nèi)容和思考題，以培養(yǎng)學生的自學能力，化解教學內(nèi)容多而課時有限的矛盾。第二，開展課堂討論，啟發(fā)學生開展積極的思維活動[4]。大學生思想獨立性強，思維靈活，喜歡獨立思考問題。因此，在全班或小組內(nèi)圍繞一個問題開展討論，讓學生各抒己見，相互啟發(fā)，有利于發(fā)揮學生學習的積極性和主動性，充分提高教學效果。如在高層結(jié)構(gòu)選型內(nèi)容的教學中，可讓學生以某“高層設計采用哪種結(jié)構(gòu)體系較合理”為題在班級范圍內(nèi)開展討論，讓學生在愉快的氛圍下通過主動思考掌握高層結(jié)構(gòu)體系的有關(guān)知識。就課堂討論的方式來講，教師可先提出問題，讓學生在小組討論的基礎(chǔ)上，選出代表到黑板前陳述意見，這樣既可活躍課堂氣氛，提高教學效果，也可提高學生的表達能力。第三，課內(nèi)學習與課外學習相結(jié)合。在每次課結(jié)束前，教師都應向?qū)W生明確課后的復習內(nèi)容、預習內(nèi)容及思考題。對于較抽象的教學內(nèi)容，教師應組織學生開展課堂討論或課外學習小組（宜以宿舍為單位）討論。教師還可結(jié)合單元教學內(nèi)容，組織開展以高層結(jié)構(gòu)設計基本理論知識和常規(guī)應用為基礎(chǔ)的小型競賽活動，如PKPM建模大賽等，以鍛煉提高學生的知識運用能力。第四，理論教學與實踐教學相結(jié)合。筆者的調(diào)查表明，很多學生在學習過程中都感覺到“高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程”難以理解，難以聯(lián)系具體工程實例；結(jié)構(gòu)設計只是停留在單個構(gòu)件上，不明確結(jié)構(gòu)整體設計的思路。因此，教師在教學中應結(jié)合具體教學內(nèi)容引入工程實例，通過對工程實例的詳細講解，使學生加深對理論知識的理解，提高應用能力。比如，對高層建筑常用的三種結(jié)構(gòu)，即框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、框架―剪力墻結(jié)構(gòu)，教師可借助實際工程項目，依次詳細講解抗側(cè)力構(gòu)件的布置、主要高規(guī)參數(shù)的控制、平面的布置、施工圖的繪制，通過實例講解使學生理清結(jié)構(gòu)設計的整體思路，加深對規(guī)范條文的理解。需要說明的是，教師教學中選用的案例可以來自企業(yè)生產(chǎn)實踐，也可來自教師指導學生完成的工程設計實踐項目。教師指導學生進行工程設計實踐（包括結(jié)構(gòu)選擇、結(jié)構(gòu)建模、施工圖繪制等），是提高高層建筑結(jié)構(gòu)設計課程教學質(zhì)量的有效手段。
(二)PKPM軟件應用教學
PKPM軟件應用教學的重點是理解和掌握高層建筑結(jié)構(gòu)設計的基本過程，主要有以下三個教學步驟：(1)結(jié)構(gòu)布置的講解與練習。在此步驟中，要通過講解和練習，使學生掌握運用PKPM軟件建模的技巧，理解“抗規(guī)”關(guān)于結(jié)構(gòu)平面和豎向布置的基本要求。結(jié)構(gòu)平面布置要求平面形狀簡單、規(guī)則、對稱、質(zhì)心和剛心重合[5]30−31；結(jié)構(gòu)豎向布置的要求主要是抗側(cè)力構(gòu)件沿豎向不突變等。(2)PKPM基本計算參數(shù)輸入練習。在此步驟中，應要求學生按照相關(guān)要求，結(jié)合工程結(jié)構(gòu)的實際情況輸入PKPM相關(guān)參數(shù)，并理解基本風壓、基本雪壓、設計地震分組、抗震設防烈度、連梁剛度折減系數(shù)等參數(shù)的含義。(3)PKPM計算結(jié)果的分析判斷和參數(shù)調(diào)整。在此步驟中，應指導學生通過對計算結(jié)果的分析，判斷結(jié)構(gòu)的周期比、位移比、剪重比、相鄰層剛度比、軸壓比、整體穩(wěn)定是否滿足要求，并對不滿足要求的參數(shù)進行調(diào)整。
(三)工程設計實踐教學
開展高層建筑結(jié)構(gòu)設計課程實踐教學，有利于學生強化工程概念和感性認識，激發(fā)學習主動性，提高創(chuàng)新能力。在工程設計實踐教學中，教師可以組織學生分組參觀調(diào)查當?shù)匾呀ǜ邔咏ㄖ?，了解其?gòu)型、結(jié)構(gòu)體系、存在的施工問題等；可以讓學生以小組為單位完成高層建筑的建模，如15層以下教學樓、辦公樓、賓館等框架結(jié)構(gòu)的建模，20層以下住宅樓等剪力墻結(jié)構(gòu)的建模，20層以下寫字樓、公寓等框架―剪力墻結(jié)構(gòu)的建模。
(四)課程考核
高層建筑結(jié)構(gòu)設計課程的常規(guī)考核方法是筆試成績與平時成績相結(jié)合，但筆試成績一般占總成績的80%，這容易導致學生只重視理論而忽視實踐，不利于學生應用能力的提高。該課程的考核應著重考核學生綜合運用知識的能力，可采用筆試、上機操作、實踐環(huán)節(jié)相結(jié)合的考核方式。其中，筆試成績占總成績的50%，試卷的制作可參考國家“注冊結(jié)構(gòu)工程師專業(yè)資格”考試；上機操作成績占總成績的20%，可以給定房屋建筑平面圖和立面圖，讓學生在規(guī)定時間內(nèi)運用PKPM軟件完成滿足結(jié)構(gòu)設計規(guī)范要求的結(jié)構(gòu)建模；實踐環(huán)節(jié)成績占總成績的30%，內(nèi)容包括考察報告的撰寫情況、在分組建模實踐教學中的表現(xiàn)等。
四、教學過程的組織
如前所述，在每次課結(jié)束前，教師都應向?qū)W生明確課后的復習內(nèi)容、預習內(nèi)容及思考題，其中預習的內(nèi)容可以是參觀現(xiàn)有高層建筑結(jié)構(gòu)，調(diào)查了解其結(jié)構(gòu)形式、結(jié)構(gòu)設計、施工中存在的問題等，并形成文字。導入新課時，教師可用5分鐘左右的時間了解學生的預習情況，并通過總結(jié)引出新課題。在講授新課的過程中，教師應突出重點，把握難點，可按照理論講授―例題解析―學生練習―歸納總結(jié)的步驟組織教學。如在講解高層建筑的結(jié)構(gòu)體系時，可先分述每種結(jié)構(gòu)體系的概念，再舉例分析典型的結(jié)構(gòu)體系布置，然后讓學生畫出附近教學樓等高層建筑的結(jié)構(gòu)，最后歸納總結(jié)常見建筑結(jié)構(gòu)體系的選擇。課堂討論教學環(huán)節(jié)一般可采取學生自由發(fā)言與教師總結(jié)相結(jié)合的方式，而在安排有小組前期調(diào)研的情況下，應緊緊圍繞小組代表的匯報發(fā)言開展現(xiàn)場提問。另外，教師在課堂教學中還應引導學生主動到建筑設計院、工作室參觀實踐，以實現(xiàn)學以致用，不斷提高學生的實踐應用能力。例如，為了提高應用型技術(shù)人才培養(yǎng)質(zhì)量，黃淮學院在其大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)園設置了建筑設計院校內(nèi)實踐基地，為土木工程、建筑工程等專業(yè)學生的工程實踐提供了良好的平臺，教師引導學生到這里結(jié)合教學內(nèi)容參觀實踐，無疑能夠有效地促進學生實現(xiàn)所學理論知識的內(nèi)化和實踐應用能力的提升。
作者:邵蓮芬 單位:黃淮學院
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第3篇：建筑結(jié)構(gòu)設計論文范文
不確定性的地面運動的影響。地震動是地殼快速釋放能量過程中產(chǎn)生具有不確定性的多維振動，它是通過地震波的傳播實現(xiàn)的，它的隨機性和復雜性讓人難以預測。地震動的各個分量對建筑都具有危害作用，即一個豎向分量、兩個水平分量和一個轉(zhuǎn)動分量。地震災害具有突發(fā)性、破壞性、難以預測性，甚至是毀滅性的。結(jié)構(gòu)動力特性的影響。影響結(jié)構(gòu)動力分析的因素主要有：結(jié)構(gòu)質(zhì)量分布不均勻；基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)的協(xié)同作用；節(jié)點的非剛性轉(zhuǎn)動；偏心扭轉(zhuǎn)可能使位移增加；柱的軸向變形可能會使周期變長，加速度降低；材料的影響?；炷恋膹椥阅Ａ侩S著時間的增長或應變的增大而降低，這意味著自振周期可能增長，而加速度反應將減小。阻尼變化的影響。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)阻尼比受震松動以后會變大，且自振周期變長?；A(chǔ)不同沉降量的影響。按一般荷載設計的框架結(jié)構(gòu)，當?shù)卣鹣禂?shù)大于0，基礎(chǔ)差異沉降可能造成實際彎矩與設計彎矩出現(xiàn)較大的誤差，而這種誤差在設計中一般未予考慮。建筑結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量。施工質(zhì)量是影響結(jié)構(gòu)抗震能力的一個重要因素。施工的任一環(huán)節(jié)都可能對建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能造成重要影響。這就是為什么“豆腐渣工程”的抗震性能總是和設計值相差甚遠。
2.建筑結(jié)構(gòu)抗震設計方法
2.1結(jié)構(gòu)地震分析法
結(jié)構(gòu)抗震設計的首要任務就是對結(jié)構(gòu)最大地震反應的分析，需要確定內(nèi)力組合及截面設計的地震作用值。常用的地震分析法有底部剪力法、彈性時程分析方法、振型分解反應譜法、非線彈性靜力分析法以及非線彈性時程分析法。其中最為簡單的屬底部剪力法，其在質(zhì)量、剛度沿高度分布較均勻的結(jié)構(gòu)中較為適用。假設結(jié)構(gòu)的地震反應以線性倒三角形的第一振型為主。并通過第一振型周期的估計來確定地震影響系數(shù)。對于較為復雜的結(jié)構(gòu)體系，采用振型分解反應譜法來計算，它的思路就是根據(jù)振型疊加原理，將各種振型對應的地震作用、作用效應以一定方式疊加起來得到結(jié)構(gòu)總的地震作用、作用效應。而彈性時程分析適用于特別不規(guī)則和特別重要的結(jié)構(gòu)中，將建筑物看作彈性或彈塑性振動系統(tǒng)，直接輸入地面振動加速度記錄，對運動方程積分，從而得到各質(zhì)點的位移、速度、加速度和剪力時程變化曲線。非線彈性時程分析法可以準確完整的反映結(jié)構(gòu)在地震作用下反應的全過程。按非線彈性時程分析法進行抗震設計，能改善結(jié)構(gòu)抗震能力和提高抗震水平。非線彈性靜力分析法考慮了結(jié)構(gòu)彈塑性特性，在結(jié)構(gòu)分析模型上施加某種特定傾向力模擬地震水平側(cè)向力，并逐級單調(diào)增大，構(gòu)件一旦屈服，修改其剛度直到結(jié)構(gòu)達到預定的狀態(tài)。
2.2建筑結(jié)構(gòu)抗震設計方法
為了確保建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力最佳，所設計的結(jié)構(gòu)在強度、剛度、延性及耗能能力等方面都達到最佳，質(zhì)量分布均勻，平面對稱、規(guī)則抗側(cè)向力較好的體系及剛度與承載能力變化連續(xù)的結(jié)構(gòu)體系是優(yōu)先考慮的設計方案，從而經(jīng)濟地實現(xiàn)“小震不壞，中震可修，大震不倒”的目的。
（1）根據(jù)我國的抗震設計規(guī)范，建筑持力層的選擇非常重要，它關(guān)系著整個建筑物的安全性能，同時規(guī)范還指出，建筑的形體要適當，要求建筑的形狀及抗側(cè)力構(gòu)件的平面布置宜規(guī)則，并有整體性，不宜用軸壓比很大的鋼筋混凝土框架柱作為第一道防線。
（2）抗震結(jié)構(gòu)體系布置是建筑結(jié)構(gòu)抗震設計的關(guān)鍵問題，如房屋建造中框架結(jié)構(gòu)體系和砌體結(jié)構(gòu)的選擇問題。地震后會有余震，抗震結(jié)構(gòu)體系應具有多道抗震防線。如框架結(jié)構(gòu)設計中為了避免部分構(gòu)件破壞而導致整個體系喪失抗震能力，將不承受重力荷載的構(gòu)件用作傳遞途徑。
（3）傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)抗震是通過增強結(jié)構(gòu)本身的抗震性能(強度、剛度、延性)來抵御地震作用的，即由結(jié)構(gòu)本身儲存和消耗地震能量。消能減震設計指在結(jié)構(gòu)中設置消能器來消耗地震輸入的能量，減輕結(jié)構(gòu)的地震反應，減小結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞和避免結(jié)構(gòu)物直接倒塌以達到預期防震減震要求。隔震設計指在建筑物基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)之間設置隔離層，即安裝隔震裝置，通過隔震裝置延長結(jié)構(gòu)的基本周期，避免地震能量集中使結(jié)構(gòu)發(fā)生屈服和破壞。這是一種以柔克剛積極主動的抗震對策,是一種新方法、新對策、新途徑。
（4）盡可能多設置幾道抗震防線，一個較好的抗震建筑結(jié)構(gòu)由若干個延性較好的分體系組成，并由延性較好的結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接協(xié)同工作。強烈地震之后往往伴隨多次余震，如果只有一道防線，則在第一次破壞后再遭余震，將會因損傷積累導致倒塌。如像教學樓這種相對大開間、單跨、大窗口、懸臂走廊的純框架結(jié)構(gòu)，其縱、橫方向的剛度不均勻，很容易發(fā)生扭轉(zhuǎn)破壞，而整個結(jié)構(gòu)只有框架一道防線，一旦柱子發(fā)生破壞，沒有其他約束措施，整個框架因喪失全部承載能力而倒塌。防止脆性和失穩(wěn)破壞，增加延展性。設計不良的細部結(jié)構(gòu)常常發(fā)生脆性和失穩(wěn)破壞，應該防止。剛度的選擇有助于控制變形，在不增加結(jié)構(gòu)的重量的基礎(chǔ)上，改變結(jié)構(gòu)剛度，提高結(jié)構(gòu)的整體剛度和延展性是有效的抗震途徑。
（5）場地條件就是導致建筑震害過于嚴重的關(guān)鍵因素，所以選擇最為有利的地形最大限度的防止建筑物出現(xiàn)在不利于抗震功能發(fā)揮的區(qū)域。選擇在抗震過于危險的區(qū)域來建造房屋，有可能對人們的生命財產(chǎn)安全帶來危害。在汶川地震時，北川縣城西的房屋建造在有滑坡隱患的山體之下，在地震的作用下，山體崩塌、滑坡，將大量的房屋掩埋，死亡1600人，損失慘重。
3結(jié)語
第4篇：建筑結(jié)構(gòu)設計論文范文
關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu) 設計 選型 地基設計 構(gòu)造
近年來，我國建筑業(yè)得到飛躍式的發(fā)展，與此同時，建筑結(jié)構(gòu)設計的整體水平和設計方式等也發(fā)生了很大的變化。建筑結(jié)構(gòu)設計人員在實際設計工作中，經(jīng)常遇到一些問題，需要靈活、合理處理。
1建筑結(jié)構(gòu)的合理選形
建筑物地面以上的結(jié)構(gòu)形式對工程造價有很大影響。目前我國民用建筑結(jié)構(gòu)形式主要有磚混結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)、框剪結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、裝配式大板、大模板結(jié)構(gòu)、排架結(jié)構(gòu)等。不同的建筑結(jié)構(gòu)形式各有優(yōu)劣，應比較各種結(jié)構(gòu)的布置方案、受力體系及經(jīng)濟性能，結(jié)合實際，因地制宜，綜合考慮以上因素，盡量采用適合本地區(qū)的經(jīng)濟合理的結(jié)構(gòu)形式，建設出低造價、高質(zhì)量、高標準的民用建筑。
混合結(jié)構(gòu)的造價僅為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)造價的60%-70%，其鋼筋混凝土用量少，適用于7層以下的建筑物。但混合結(jié)構(gòu)是由墻體承重，對墻體布置有一定要求，不如框架結(jié)構(gòu)靈活，其使用功能受到限制。7層以上12層以下的建筑宜采用框架結(jié)構(gòu)，在其合適的位置上設置幾道抗震剪力墻，可減小柱、梁的截面尺寸和配筋，從而達到節(jié)省材料的目的，且可以明顯提高建筑物的抗震能力。框一剪結(jié)構(gòu)一般適用于12層以上20層以下的建筑物，為增強建筑物的整體剛度，可其適當?shù)奈恢蒙显O置剛性筒體，也可以起到節(jié)省材料的效果。
2 建筑結(jié)構(gòu)布置不合理的處理策略
結(jié)構(gòu)的合理布置（使結(jié)構(gòu)盡可能“規(guī)則”)，是抗震概念設計中的十分重要的環(huán)節(jié)，這里的“規(guī)則”包含了對建筑的平立面外形尺寸，抗側(cè)力構(gòu)件布置、質(zhì)量分布，直至承載力分布等諸多因素的綜合要求。由于引起結(jié)構(gòu)不規(guī)則的因素太多，特別是對于復雜的建筑體型，很難一一用若干簡化的定量指標來劃分不規(guī)則程度并規(guī)定限制范圍。
由于缺乏規(guī)范依據(jù)及相應的設計規(guī)定，加之對結(jié)構(gòu)抗震概念設計缺乏應有的了解，有些設計人員往往對結(jié)構(gòu)規(guī)則性難以把握，有時甚至聽從業(yè)主和建筑師的要求，在實際工程中出現(xiàn)了不少規(guī)則性很差、對結(jié)構(gòu)抗震十分不利的高層建筑。比如平面扭轉(zhuǎn)不規(guī)則問題，在框剪結(jié)構(gòu)中，縱橫剪力墻布置過分集中或僅布置在房屋的一端，使結(jié)構(gòu)剛度中心嚴重偏離質(zhì)量中心。有時甚至是結(jié)構(gòu)整體計算的第一振型為扭轉(zhuǎn)振型.
高位轉(zhuǎn)換問題，某高層建筑采用框支抗震墻結(jié)構(gòu)，高度約160m，Ⅳ類場地，6度設防，不僅房屋高度大大超過其最大適用高度，且在第6～7層處設置了厚板轉(zhuǎn)換層，框支層數(shù)達到6層?？蛑Э拐饓倏拐鸩焕慕Y(jié)構(gòu)體系，新修編的抗震規(guī)范，對此類結(jié)構(gòu)的抗震措施僅限于框支層不超過兩層；樓層錯層問題，高層建筑中帶有較大范圍的錯層，使樓層的樓板不連續(xù)，對結(jié)構(gòu)抗震十分不利；高層建筑結(jié)構(gòu)中，同時采用兩種以上的復雜結(jié)構(gòu)，諸如帶轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)、錯層結(jié)構(gòu)、連體結(jié)構(gòu)、多塔樓結(jié)構(gòu)等，均屬于復雜結(jié)構(gòu)形式，根據(jù)抗震對高層建筑規(guī)則性的要求，高層結(jié)構(gòu)不宜同時采用兩種以上的復雜結(jié)構(gòu)。
3 地基基礎(chǔ)設計中常見的問題
3.1樁基選型不合理或?qū)痘┕さ目尚行浴⒊蓸顿|(zhì)量的可靠性及樁基施工對周圍環(huán)境的影響等方面考慮不夠充分。
如某高層建筑設計采用大直徑鉆孔灌注樁，樁尖需穿越6～8m的卵石層進入中風化巖1倍樁徑。按照現(xiàn)有的施工條件，樁尖穿越較厚的卵石層十分困難，成孔質(zhì)量也較難保證，根據(jù)附近相似地質(zhì)條件的工程經(jīng)驗，以卵石層為持力層（無軟弱下臥層），并在樁端進入卵石層一定深度后進行樁底注漿，同樣能達到提高單樁承載力、減小樁基沉降的目的。
3.2單樁承載力取值出現(xiàn)偏差或缺乏計算依據(jù)
因成樁工藝不同，地基土對不同樁型的支承能力是不同的，即按規(guī)范經(jīng)驗公式計算單樁豎向承載力時，對于不同的樁型，各土層的極限側(cè)阻力和極限端阻力是不同的。有的工程地質(zhì)勘察報告僅提供了計算打入式預制樁的單樁承載力設計參數(shù)，而設計采用鉆孔灌注樁，并直接引用地質(zhì)報告中的設計參數(shù)，使計算的單樁承載力出現(xiàn)偏差。某些工程場地原為河道或地勢較低，上部土層為松散的新近填土，樁基設計時直接按經(jīng)驗公式計算單樁承載力或直接采用試樁提供的承載力數(shù)值，沒有考慮上部未固結(jié)（或欠固結(jié)）土層在固結(jié)沉降過程中可能引起的樁側(cè)負摩阻力的影響。驗算樁身承載力時，沒有考慮施工工藝系數(shù)ψc?；驑渡韷呵挠绊懀粚拱螛?，僅計算樁身承載力，沒有進行樁身抗裂驗算。有地下室時，在按靜載試驗確定單樁承載力時，沒有扣除地下室深度范圍內(nèi)的樁側(cè)摩阻力,由于基坑開挖后暴露時間不宜過長，試樁一般都在基坑開挖前進行，基坑開挖后，地下室深度范圍內(nèi)的樁側(cè)摩阻力己不再存在。
3.3樁間距過小
樁間距過小，不滿足規(guī)范對樁的最小中心距的規(guī)定。特別是試樁、錨樁之間的間距，往往被設計人員忽視，直接影響試樁結(jié)果的正確性。
3.4樁身鋼筋籠長度不足
對擠土灌注樁，樁身鋼筋籠長度沒有穿越軟弱土層的層底深度，不滿足樁基規(guī)范（(JGJ94-94)第4.1.1.2條“對于沉管灌注樁，配筋長度不應小于軟弱土層層底深度”的規(guī)定，這也是工程設計中常見的問題。
4鋼混結(jié)構(gòu)構(gòu)造方面存在的常見問題
4.1板-柱結(jié)構(gòu)設計中存在的問題
板-柱結(jié)構(gòu)的節(jié)點連接非常薄弱，不利于抗震，1988年的墨西哥地震充分說明了這一點。過去由于抗震規(guī)范和高規(guī)均沒有對板-柱結(jié)構(gòu)作出相應的設計規(guī)定，使設計人員在板-柱結(jié)構(gòu)的設計中帶有一定的隨意性和盲目性。
4.2異形柱結(jié)構(gòu)設計中存在的問題
近年來，在我省的住宅建設中，特別是高層或小高層住宅，有些采用了異形柱結(jié)構(gòu)。由于缺少相應的設計依據(jù)和規(guī)定，目前在異形柱結(jié)構(gòu)設計中存在的問題很多，也比較突出，主要表現(xiàn)在異形柱結(jié)構(gòu)房屋的高度超高、體型不規(guī)則、結(jié)構(gòu)布置不合理、抗震構(gòu)造措施不當?shù)确矫?。應當說，目前國內(nèi)對異形柱的受剪承載力、節(jié)點承載力和結(jié)構(gòu)延性等方面的試驗研究還不多，對異形柱結(jié)構(gòu)抗震性能的認識還不夠充分。在這種情況下，設計異形柱結(jié)構(gòu)時，對房屋高度、結(jié)構(gòu)規(guī)則性及抗震措施等方面宜從嚴掌握。
4.3結(jié)構(gòu)縫設置不合理，縫寬度不足
對于超長建筑物，為減少溫度變化對結(jié)構(gòu)的不利影響，合理地設置伸縮縫是必要的。有些設計人員提出用后澆帶代替伸縮縫，筆者認為此種做法并不一定妥當。因為后澆帶僅能減少混凝土材料干縮的影響，不能解決溫度變化的影響。后澆帶處的混凝土封閉后，若結(jié)構(gòu)再受溫度變化的影響，后澆帶就不能再起任何作用了。對于不能或不便設置溫度伸縮縫的超長結(jié)構(gòu)，除留設施工后澆帶外，還應采取其它構(gòu)造加強措施，如加強頂層屋面的保溫隔熱措施，對受溫度變化影響較大的部位適當配置直徑較小、間距較密的溫度筋，或采用預應力混凝土結(jié)構(gòu)等。地下室結(jié)構(gòu)宜盡量不設縫，而采取其它技術(shù)措施來解決差異沉降問題，如采用樁基，使絕對沉降和差異沉降控制在允許范圍內(nèi)，或在主裙樓之間留設施工后澆帶，待主樓封頂后再連成整體。地下室埋于土中，建成后受溫度變化的影響相對較小，因此對長度較長的地下室可采取留設后澆帶、采用補償收縮混凝土、局部提高配筋率等措施來解決混凝土干縮和溫度應力的影響。
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第5篇：建筑結(jié)構(gòu)設計論文范文
湖南株洲某住宅小區(qū)由多棟多層和9～15層小高層住宅組成,框剪結(jié)構(gòu),總建筑面積為120000m2。以地上9層小高層為例,標準1層結(jié)構(gòu)單元見圖1,層高3m;9層上有個躍層為第10層,局部突出屋面部分為電梯機房。建筑總面積為4337.18m2,建筑總高為27.600m。本工程建筑結(jié)構(gòu)的安全等級為二級,抗震設防類別為丙類,按6度設防,地面粗糙度為C類,場地土類別為Ⅱ類。
2結(jié)構(gòu)方案布置分析與選擇
原結(jié)構(gòu)方案采用一般的剪力墻結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)形式對于房屋高度不太大的小高層建筑來說,這種結(jié)構(gòu)會造成剛度過大,重量增加,導致地震反應過強,使得上部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)造價提高。所以,為了有效提高經(jīng)濟指標,經(jīng)多方案論證,決定采用短肢剪力墻結(jié)構(gòu)體系。
短肢剪力墻結(jié)構(gòu)是指墻肢截面高度為厚度5～8倍的剪力墻結(jié)構(gòu),和一般剪力墻相比,這種結(jié)構(gòu)型式的優(yōu)點在于:
1)墻肢較短,布置靈活,可調(diào)整性大,容易滿足建筑平面的要求。
2)減少了剪力墻而代之以輕質(zhì)砌體,結(jié)構(gòu)自重相應減輕,從而減小結(jié)構(gòu)整體剛度,增大振動周期,降低地震作用力。
3)墻肢高寬比較大,延性較好,對抗震有利。
4)連梁跨高比較大,以受彎破壞為主,地震作用下首先在弱連梁兩端出現(xiàn)塑性鉸,能起到很好的耗能作用。
5)墻肢的承載力得到了較充分的發(fā)揮。
目前,《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ3-2002已對短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的設計作出了規(guī)定。
在本住宅結(jié)構(gòu)平面布置中,盡量使結(jié)構(gòu)平面形狀和剛度均勻?qū)ΨQ,短肢剪力墻雙向布置,盡量拉通、對直,豎向布置中,力求規(guī)劃均勻,避免有過大的外挑、內(nèi)收,以及樓層剛度沿豎向突變,使整個房屋的抗側(cè)剛度中心靠近水平荷載合力的作用線,以免房屋發(fā)生扭轉(zhuǎn)。
根據(jù)建筑的平面布置,在房間、樓梯間、電梯間的四角,采用Z形、L形、T形或異形的墻肢。在設計過程中還應注意同周期的關(guān)系,使結(jié)構(gòu)的第一自振周期避開場地土的卓越周期,以免地基與結(jié)構(gòu)形成共振或類共振,既保證結(jié)構(gòu)在風和地震荷載作用下的變形控制在規(guī)范允許的范圍內(nèi),又要保證建筑物有相對合理的自振周期,做到結(jié)構(gòu)設計經(jīng)濟、合理且實用。
本方案根據(jù)上述分析并經(jīng)過多次調(diào)試,得到了4種結(jié)構(gòu)方案,結(jié)構(gòu)平面布置見圖2。剪力墻截面厚度同相鄰砌體填充墻厚度均為100mm。剪力墻、梁混凝土強度等級為C30。板的混凝土強度等級均為C25。主要連梁的尺寸大都為200mm×400mm。標準層樓板厚度為120mm,頂層樓板厚度為150mm,有別于肢長肢厚比不大于4.0的異形柱,短肢剪力墻的肢長肢厚比按規(guī)范要求控制在5~8范圍內(nèi),一般剪力墻的肢長肢厚比均大于8。值得注意的是,對肢長肢厚比為4~5范圍內(nèi)的墻肢,目前規(guī)范尚無明確條文規(guī)定其構(gòu)件類型,故設計時建議不要采用。
由于原方案的剪力墻過多,使底部剪力過大,使結(jié)構(gòu)很不經(jīng)濟,同時布置了少量鋼筋混凝土柱子,使結(jié)構(gòu)不是很合理。故方案1在一般剪力墻結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上去掉了構(gòu)造柱并減少了少量的剪力墻(見圖2a)。
在方案1基礎(chǔ)上適當?shù)臏p少一些剪力墻,從而使方案更經(jīng)濟,在調(diào)試過程中由于F軸剪力墻較少,從而使電梯間X方向的剪力墻承受過大的剪力造成超筋,故把電梯間X方向的剪力墻開洞口,使結(jié)構(gòu)X向的剛度減少。(見圖2b)
方案3是在方案2的基礎(chǔ)上改善了Y方向的剛度,使兩個方向的剛度相接近,使結(jié)構(gòu)更合理且均勻?qū)ΨQ(見圖2c)。
在方案3的基礎(chǔ)上把Y向的一些T型剪力墻變成一字型,雖然在多層、高層住宅設計中剪力墻結(jié)構(gòu)應盡量避免一字型,但由于該結(jié)構(gòu)的實際情況,所以采用了部分一字型(見圖2d)。
3上部結(jié)構(gòu)設計計算結(jié)果分析
3.1計算結(jié)果分析
從構(gòu)件力學特性上來說,短肢剪力墻的肢長與肢厚比≥5.0,更接近于剪力墻,故計算時將短肢剪力墻作為剪力墻而不是柱考慮應更合理。因此,結(jié)構(gòu)整體計算采用中國建筑科學研究院開發(fā)的SATWE程序(2003年版)進行。SATWE采用的是在每個節(jié)點有六個自由度的殼元基礎(chǔ)上凝聚而成的墻元模擬剪力墻墻元不僅具有平面內(nèi)剛度也具有平面外剛度,可以較好地模擬工程中剪力墻的真實受力狀態(tài),計算結(jié)果較精確;同時,對樓板SATWE可以考慮其彈性變形。雖然主樓結(jié)構(gòu)平面較規(guī)則,立面也無剛度突變現(xiàn)象,但由于剛度較大的電梯井處筒體有點偏置,會產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)的影響,為了計算準確,地震作用計算考慮了結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)和5%偶然偏心的影響,取了27個振型計算。
1)自振周期的控制
考慮扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)時的自振周期(計算時自振周期折減系數(shù)取0.8)如表1(只列了前6個)所示。從表1可得,方案4結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)為主的第一自振周期T3=0.9959s,平動為主的第一自振周期T1=1.1656s,T3/T1=0.854<0.9,滿足(JGJ3-2002)
第4.3.5條的規(guī)定。
2)結(jié)構(gòu)位移的控制
最大層間位移角(應≤1/1000)、最大水平位移與層平均位移的比值(不宜大于1.2,不應大于1.5)及最大層間位移與平均層間位移的比值(不宜大于1.2,不應大于1.5)見表2。從中可以看出,結(jié)構(gòu)在風荷載和地震作用下的位移均能很好地滿足規(guī)范限值。
3)剪重比控制
剪重比是反映結(jié)構(gòu)承受地震作用大小的指標之一,地震力計算不能偏大,但也不能太小。因為短肢剪力墻本身抵抗地震的能力較差,如果短肢剪力墻分配的地震力太大,則很有可能不滿足要求。本工程X方向的最小剪重比為4.50%,Y方向的最小剪重比為4.62%,根據(jù)“抗震規(guī)范”(5.2.5)條要求的X、Y向樓層最小剪重比均為3.20%,所以各層均滿足要求。
4)軸壓比是體現(xiàn)墻肢抵抗重力荷載代表值作用下的能力,“規(guī)范”對短肢剪力墻(尤其一字墻肢)要求更高一些。上述工程出現(xiàn)的短肢剪力墻軸壓比在0.20~0.45之間,軸壓比小于規(guī)范規(guī)定值。
3.2短肢剪力墻結(jié)構(gòu)經(jīng)濟性分析
為了與工程實際情況相符,假設混凝土的成本與混凝土的體積成正比,鋼筋的成本與鋼筋的體積成正比。在總造價上,暫不考慮模板及樓板等工程的造價影響。材料的單方造價混凝土為430元/m3,鋼筋4200元/t。表4為方案的經(jīng)濟指標匯總,由表4知,方案4比一般剪力墻結(jié)構(gòu)在總造價上要節(jié)約17.8%,使材料得到了充分的發(fā)揮。
4結(jié)語
本文針對小高層住宅的結(jié)構(gòu)特點,采用短肢剪力墻結(jié)構(gòu),在比普通剪力墻結(jié)構(gòu)方案節(jié)省投資17.8%的情況下,使結(jié)構(gòu)受力更合理,整體變形能力和結(jié)構(gòu)吸能能力對抗震更為有利。本工程剪力墻結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié)是建筑平面外邊緣及角點處的墻肢,因而設計時在以上部位布置L型或一字型短肢墻,受條件所限也出現(xiàn)了少量一字型短肢墻,設計時嚴格控制其軸壓比<0.6,且相差不應太懸殊,避免墻肢應力差異過大。高層建筑中的連梁是一個耗能構(gòu)件,對抗震不利。多、高層結(jié)構(gòu)設計中允許連梁的剛度有所下降。但應注意短肢剪力墻結(jié)構(gòu)中,墻肢剛度相對較小,連接各墻肢的梁已類似普通框架梁,而不同于一般剪力墻間的連梁,不應在計算的總體中將連梁的剛度大幅下調(diào),使其設計內(nèi)力降低,應按普通框架梁的要求進行設計。
參考文獻:
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[3]李國勝.高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設計手冊(第二版)〔M〕北京:中國建筑工業(yè)出版社,2003,1.
第6篇：建筑結(jié)構(gòu)設計論文范文
1建筑結(jié)構(gòu)設計的特點
1．1結(jié)構(gòu)設計的延性特點
在建筑物使用的過程中，由于受到地震、風力以及沉降等因素的影響，建筑會發(fā)生一定的變形，尤其是一些高層建筑。為了避免高層建筑由于變形而發(fā)生損壞甚至倒塌現(xiàn)象，我們在對建筑結(jié)構(gòu)設計的時候，需要采取一些措施使建筑物具有一定的結(jié)構(gòu)延性，從而確保建筑結(jié)構(gòu)的安全性。
1．2結(jié)構(gòu)設計的水平荷載問題一般來說，在對一些低矮的建筑進行設計的時候，我們主要考慮的是豎向的荷載因素，而在一些高層建筑中，雖然豎向的荷載控制非常重要，但是，水平荷載則起著主要的決定性作用。鑒于此，在對一些高層建筑結(jié)構(gòu)進行設計的時候，我們不僅要考慮豎向的荷載控制，更要注重水平荷載的影響，通過提高建筑結(jié)構(gòu)水平荷載能力，進而增強建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性。
1．3結(jié)構(gòu)設計的抗震特點近年來，由于受到多種因素的影響，地震動發(fā)生頻率增多，對建筑造成了嚴重傷害。因此，現(xiàn)代建筑對抗震性能的要求也比較高。在這種形勢背景下，為了順應時展潮流和滿足現(xiàn)實發(fā)展需要，我們在對建筑結(jié)構(gòu)進行設計的時候，還要考慮抗震要求，使建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量達到小震不壞和大震不倒的標準，通過提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能，從而減少地震等自然災害對建筑的毀壞。
1．4結(jié)構(gòu)設計的側(cè)移變形問題目前，為了節(jié)約有限的土地資源，高層建筑已經(jīng)成為現(xiàn)代建筑發(fā)展的一種趨勢。高層建筑的水平荷載比較大，并隨著建筑高度的增加而增加，在一些因素的作用下，高層建筑就會發(fā)生一定的變形，使建筑的安全性大大降低。因此，在建筑結(jié)構(gòu)設計的時候，我們要提高建筑的強度，使它具有良好的強度和剛度，有效控制側(cè)移變形的發(fā)生。
2建筑結(jié)構(gòu)設計的原則
2．1選用合理的基礎(chǔ)方案基礎(chǔ)設計是建筑結(jié)構(gòu)設計中一個重要的組成部分，在對建筑進行基礎(chǔ)設計的時候，我們需要綜合考慮周圍的地質(zhì)條件、施工條件以及分析建筑結(jié)構(gòu)的類型和荷載的分布等?？傊覀円獜慕ㄖ嶋H情況出發(fā)，依據(jù)相關(guān)要求，選用合理的基礎(chǔ)方案。
2．2選擇適當?shù)挠嬎愫唸D計算簡圖是建筑結(jié)構(gòu)設計中一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)，它是建筑結(jié)構(gòu)的一種簡化形式，對建筑結(jié)構(gòu)的安全性具有重要影響。因此，在建筑結(jié)構(gòu)設計的時候，我們要選擇適當?shù)挠嬎愫唸D，提高建筑結(jié)構(gòu)設計的安全性，避免由于計算簡圖問題引發(fā)各種安全事故。
2．3選用科學的結(jié)構(gòu)方案科學的結(jié)構(gòu)方案是提高建筑結(jié)構(gòu)設計水平的重要保證。因此，在對建筑結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)進行設計的時候，我們要選用一個經(jīng)濟性的方案，確保建筑結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)體系的可行性。比如，在建筑結(jié)構(gòu)體系方面，同一結(jié)構(gòu)單元最好采用相同的結(jié)構(gòu)體系，并且達到受力明確，傳力簡潔的要求。簡而言之，在對建筑結(jié)構(gòu)進行設計的時候，我們要綜合考慮施工現(xiàn)場的地質(zhì)條件、選材以及設計要求等因素，從而選用一個更加科學的結(jié)構(gòu)方案。
2．4采取一定的構(gòu)造措施為了提高建筑結(jié)構(gòu)設計的科學合理性，保證建筑結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定性，在進行建筑結(jié)構(gòu)設計的時候，我們還要采取一定的構(gòu)造措施。比如，我們要注意鋼筋瞄固的長度，要關(guān)注構(gòu)件的延性，要考慮溫度的應力作用等。通過這些構(gòu)造措施的應用，可以在很大程度上保證建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。
3建筑結(jié)構(gòu)設計的安全性
安全性是建筑結(jié)構(gòu)設計中一個重要的問題。為了保證建筑結(jié)構(gòu)的安全性，在對其進行設計的時候，我們需要關(guān)注以下幾個問題。第一，建筑設計中超高問題的處理。正如上文所述，在土地資源緊缺狀況下，現(xiàn)代建筑向著高層的方向發(fā)展。但是，為了保證高層建筑的安全性，在對建筑結(jié)構(gòu)進行設計的時候，我們要對建筑的高度進行嚴格控制，避免由于樓層過高影響建筑的質(zhì)量和抗震性能等。第二，建筑中短肢剪力墻的問題。在建筑施工中，為了保證建筑結(jié)構(gòu)的抗側(cè)力，我們需要設置一定的剪力墻，而那些墻肢截面高厚比例是5—8的剪力墻，我們稱之為短肢剪力墻。短肢體剪力墻在應用過程中會受到很多限制，因此，在建筑結(jié)構(gòu)設計中，如果條件允許，我們盡量少用甚至不用短肢剪力墻，避免給建筑結(jié)構(gòu)設計增添一些不必要的麻煩。第三，建筑中嵌固端的問題。在建筑結(jié)構(gòu)設計中，嵌固端位置的選擇也是一個不容忽視的問題。一般來說，大多數(shù)高層建筑都會有地下室，在對嵌固端進行設計的時候，我們可以把它設置在地下室的頂板位置，不僅有利于建筑結(jié)構(gòu)的后期設計的順利進行，而且也更加安全，減少了建筑結(jié)構(gòu)設計中的安全隱患。第四，建筑中的規(guī)則性問題。隨著建筑業(yè)的發(fā)展，我國建筑結(jié)構(gòu)規(guī)則方面發(fā)生了很大的變化。比如，建筑設計中平面規(guī)則性的信息變化、建筑結(jié)構(gòu)中嵌固端中上下層的剛度比的信息變化等。在對建筑結(jié)構(gòu)進行設計的時候，設計工作人員要關(guān)注這些結(jié)構(gòu)規(guī)則信息變化，并遵循新的規(guī)范，避免在建筑結(jié)構(gòu)設計后期由于修改而增添麻煩。
4結(jié)束語
第7篇：建筑結(jié)構(gòu)設計論文范文
關(guān)鍵詞:房屋建筑；結(jié)構(gòu)分析；抗震設計
一、抗震設計的重要性
從我們現(xiàn)在的經(jīng)濟發(fā)展狀況來講，城市人口越來越密集，房屋建筑也越來越多，若突然發(fā)生大的地震災難就會造成難以估量的損失。房屋建筑根本性質(zhì)就是為了給人們提供一個安全舒適的住宿，為人們的一個防護所，避免人們經(jīng)受風吹日曬以及其他極端天氣。地震則是我們目前所知的自然災害中最嚴重的一個災害，它所給人們造成極大的影響，地震不僅是簡單的震動，也會引起一系列海嘯、泥石流等自然災害，其破壞性不可小覷。由此可見，當一個破壞性極大的災難發(fā)生在人們最需要安全的避難所時，我們就不得不重視對于這一災難的防護。再加上我們目前生活水平的提高，我們目前對于房屋建筑的要求應該是更為舒適，使用壽命更強，這就進一步要求我們對于房屋建筑的整體抗震性有更加完善的技術(shù)從而更好地保證我們生活的舒適性。
二、房屋建筑結(jié)構(gòu)抗震設計規(guī)定
在我國，房屋建筑結(jié)構(gòu)抗震設計的標準一般分為特殊設防類、重點設防類、標準設防類、適度設防類等四個類別，簡稱甲、乙、丙、丁。在甲乙類建筑體系設計中應按高于本地區(qū)抗震設防烈度提高一度的要求加強其抗震措施，9度時應按比9度更高要求采取抗震措施。而丙類建筑應按本地區(qū)抗震設防確定其抗震措施。在丁類建筑中地震作用應按本地抗震設防烈度確定，但抗震措施（6度除外）允許比本地抗震設防烈度的要求適當降低。在多層和高層現(xiàn)澆鋼筋混凝土房屋的結(jié)構(gòu)類型中，當平面和豎向均不規(guī)則的結(jié)構(gòu)或建造于Ⅳ類場地的結(jié)構(gòu)出現(xiàn)時，適用最大高度應適當減少。在鋼筋混凝土房屋抗震等級的要求中，它的抗震設計一般要滿足，如果是框架部分承受的地震傾覆力矩大于結(jié)構(gòu)總地震傾覆力矩的50％的話，那么它的框架抗震等級應按框架結(jié)構(gòu)來定。另外當?shù)叵率翼敯遄鳛樯喜拷Y(jié)構(gòu)的嵌固部位時，地下一層的抗震等級應與上部結(jié)構(gòu)相同，地下一層一下抗震構(gòu)造措施的抗震等級可逐層降低一級，但不應低于四級。地下室中無上部結(jié)構(gòu)的部分，抗震構(gòu)造措施的抗震等級可根據(jù)具體情況采用三級或者四級。對于那些筒體房屋結(jié)構(gòu)抗震的設計要求來說，筒體部分與框架部分樓板一般采用梁板體系。在施工程序及連接構(gòu)造上我們采取減小結(jié)構(gòu)豎向溫度變形及軸向壓縮對加強層影響措施來解決。當?shù)陀?度采用加強層時，加強層的大梁或桁架與周邊框架柱的連接宜采用鉸接或半剛性連接。需要注意的是如果是9度的情況出現(xiàn)時就不要采用加強層了。
三、抗震設計在房屋建筑結(jié)構(gòu)設計中的運用
抗震的設計在整個建筑中可以說是十分關(guān)鍵的一環(huán)，我們可以從一下幾個方面進行理解，從而體會抗震設計時如何在房屋建筑結(jié)構(gòu)設計中進行運用，進而理解抗震設計在房屋建筑中的重要性。（1）提高房屋建筑結(jié)構(gòu)的抗震力?？拐鹪O計，顧名思義，就是保障房屋建筑能夠在地震時將其破壞程度保障到最小范圍。所以在進行房屋建筑結(jié)構(gòu)的設計師，首先就要保障有一個穩(wěn)固的地基。地基是整個建筑的基礎(chǔ)，其抗震性能也就在一定程度上決定著整個建筑的抗震能力。其次，房屋的整體結(jié)構(gòu)上要建造抗震能力強的結(jié)構(gòu)。比如我們知道的一些幾何圖形具有穩(wěn)定的效能，我們就可以將其運用在房屋的結(jié)構(gòu)當中。規(guī)則、對稱的建筑結(jié)構(gòu)也能有利于保障房屋的穩(wěn)定性，從而減少地震對于房屋建筑變形的影響。在房屋建筑中的一些小細節(jié)上注意到對于抗震的作用。（2）我們完善了房屋的抗震設計之后，可以再從地震一方面來思考如何降低地震作用對房屋建筑的影響。我們目前所采取的辦法就是在建筑物的基礎(chǔ)與主體之間加一個隔震層，也有人提出在建筑物的頂端部分設立一個“反擺”。這樣的設計首先能夠有效避免發(fā)生地震時建筑物之間互相碰撞，并且能夠有效緩解在地震來臨時房屋的震動幅度，從而保障房屋內(nèi)部物品的安全。這樣的設想我們目前已經(jīng)有所應用，在一些實際的經(jīng)驗中我們也發(fā)現(xiàn)了這一方法的可行性。（3）保證建筑的剛度，建筑結(jié)構(gòu)上的防護以及外部的防護之后，還有保障房屋建筑自身的堅硬程度。首先，就需要考慮到在進行建筑時，使用鋼筋混凝土材料，保障房屋的穩(wěn)固。其次，就是在我們已有的建筑結(jié)構(gòu)上對整個建筑進行進一步的加固。這一方面我們目前已經(jīng)有相關(guān)的規(guī)定，明確告訴我們?nèi)绾螌τ诓煌ㄖ愋瓦M行不同的外層加固。目前，我們也仍需對于房屋建筑的使用材料進行進一步的探究，努力尋找優(yōu)化建筑材料的辦法，能夠幫我們在建造房屋時一方面減少不必要的材料浪費，另一方面就是將優(yōu)質(zhì)的材料的性能充分地體現(xiàn)在房屋建筑整體的抗震性能上。
四、房屋建筑結(jié)構(gòu)抗震設計措施
1.房屋建筑位置的選擇，房屋建筑位置的選擇在一定意義上來說決定著房屋質(zhì)量的好壞，一般地地震可以導致房屋建筑周圍地表變化，這樣就會造成地基的開裂，導致房屋出現(xiàn)問題。因此在地理位置的選擇上，設計人員要對房屋建筑進行合理化選擇：如選擇開闊的堅硬場地，考慮場地土的剛度大小和場地覆蓋層的厚度等。2.房屋建筑材料的選擇，抗震性房屋建筑材料要選擇那些質(zhì)量優(yōu)等的材料。要綜合考慮保暖、防火等多種因素的存在，比如良好的鋼、鋁合金結(jié)構(gòu)、木質(zhì)結(jié)構(gòu)及輕型復合材料等建筑材料作為主體材料。3.選擇合適的建筑結(jié)構(gòu)體系，結(jié)構(gòu)體系要滿足穩(wěn)定性，要與建筑結(jié)構(gòu)相配套。此外要注意建筑物傳力途徑的明確性，以及受力計算的明確性，保障在建筑體系中不使用轉(zhuǎn)換層，這樣就會保障有地震發(fā)生時候避免建筑傾斜或局部受損等現(xiàn)象的發(fā)生。4.做好底層框架抗震墻設計，鑒于我國的地震災害多數(shù)發(fā)生在底層，一般突出表現(xiàn)為“上輕下重”的這樣一個現(xiàn)象，所以在設計時候要突出底層的墻體比框架柱重，框架柱又要比梁重。這樣的設計就會在發(fā)生地震時底層破壞的程度比房屋的底層輕得多。5.鋼筋混凝土框架抗震內(nèi)力設計。我們盡可能做到在地震作用下的框架呈現(xiàn)梁鉸型延性機構(gòu)，為減少梁端塑性鉸區(qū)發(fā)生脆性剪切破壞的可能性，對梁端的剪力適當調(diào)整，使斜截面受剪承載力高于正截面受彎承載力，做到“強剪弱彎”。在實際運用中如不采取這個措施，柱端很可能比梁端先出現(xiàn)塑性鉸。因此適當調(diào)整柱計算內(nèi)力并增大配筋，使塑性鉸首先出現(xiàn)在梁端，抗震性能較好。
五、結(jié)語
地震是人類生活面臨的重要的自然災害，危及著人民的生命與財產(chǎn)安全。在我國，目前人們對于房屋建筑無論是安全性還是舒適性的要求越來越高，房屋建筑行業(yè)不斷改善自己的設計和技術(shù)，不斷為人們提供更好更優(yōu)質(zhì)的服務。在建筑結(jié)構(gòu)設計的時候，必須充分考慮抗震設計，并有采取適當?shù)目拐鸫胧?，盡最大可能確保房屋質(zhì)量，才能減少地震的危害。我們要進行不斷地探索，對于抗災設計有所重視，不斷改善我們的技術(shù)，建造更優(yōu)質(zhì)的建筑。
作者:王甲輝 單位:吉林供電公司
第8篇：建筑結(jié)構(gòu)設計論文范文
關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)設計 問題與措施
中圖分類號：S611文獻標識碼：A 文章編號：
在建筑工程領(lǐng)域中，建筑結(jié)構(gòu)設計是極其重要的一個環(huán)節(jié)，它不同于其它專業(yè)設計，它的設計質(zhì)量直接影響著工程周期、成本節(jié)約，可以說是一個工程中重要的生命線。但在實際設計工作中，常常發(fā)生結(jié)構(gòu)設計上的種種概念和方法上的差錯，這些差錯的產(chǎn)生，有的是由于設計人員沒有對一般結(jié)構(gòu)尤其是高層結(jié)構(gòu)設計引起高度重視，盲目參照或套用其他的設計的結(jié)果；有的則是由于設計人員對設計規(guī)范和設計方法缺乏理解；還有的是由于設計人員的力學概念模糊，不能建立正確的計算模式，對結(jié)構(gòu)電算結(jié)果也缺乏判斷正確與否的經(jīng)驗。為了避免或減少類似的情況發(fā)生，確保結(jié)構(gòu)設計質(zhì)量能上一個臺階，建筑結(jié)構(gòu)設計人員應注意以下常見問題：
首先：結(jié)構(gòu)設計人員應該及早介入建筑的概念設計：建筑的概念設計在整個設計過程了起著舉足輕重的作用，一幢建筑物的設計，如果沒有事先經(jīng)過全盤正確的概念設計，以后的計算模式再準確、計算再精確、配筋再合理。也不可能是一個經(jīng)濟、合理的優(yōu)秀設計工程。根據(jù)最新的地震區(qū)域劃分和規(guī)定，淮安的設防烈度規(guī)定為7度(局部6度)。結(jié)構(gòu)設計無論是多層磚混或和框架剪力墻結(jié)構(gòu)，都不同于以往的靜力設計。必須從抗震的角度，采用二階段設計來實現(xiàn)三個水準的設防要求。為此，結(jié)構(gòu)設計人員必須及早介入建筑結(jié)構(gòu)的概念設計，否則，將會導致建筑結(jié)構(gòu)設計的不合理，給以后的結(jié)構(gòu)設計帶來難度。為在建筑物的方案設計階段正確把握建筑結(jié)構(gòu)的概念設計，應對不同形式的建筑形式，掌握各自概念設計中容易疏忽的要點：
其次：結(jié)構(gòu)設計人員應該從結(jié)構(gòu)計算進行合理設計：計算開始以前，設計人員首先要根據(jù)規(guī)范的具體規(guī)定和軟件手冊對參數(shù)意義的描述，以及工程的實際情況，對軟件初始參數(shù)和特殊構(gòu)件進行正確設置。但有幾個參數(shù)是關(guān)系到整體計算結(jié)果的，必須首先確定其合理取值，才能保證后續(xù)計算結(jié)果的正確性。這些參數(shù)包括振型組合數(shù)、最大地震力作用方向和結(jié)構(gòu)基本周期等，在計算前很難估計，需要經(jīng)過試算才能得到。振型組合數(shù)是軟件在做抗震計算時考慮振型的數(shù)量。該值取值太小不能正確反映模型應當考慮的振型數(shù)量，使計算結(jié)果失真；取值太大，不僅浪費時間，還可能使計算結(jié)果發(fā)生畸變?！陡邔咏ㄖ炷两Y(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》5.1.13-2條規(guī)定，抗震計算時，宜考慮平扭藕聯(lián)計算結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)效應，振型數(shù)不宜小于15，對多塔結(jié)構(gòu)的振型數(shù)不應小于塔樓的9倍，且計算振型數(shù)應使振型參與質(zhì)量不小于總質(zhì)量的90％。一般而言，振型數(shù)的多少于結(jié)構(gòu)層數(shù)及結(jié)構(gòu)自由度有關(guān)，當結(jié)構(gòu)層數(shù)較多或結(jié)構(gòu)層剛度突變較大時，振型數(shù)應當取得多些，如有彈性節(jié)點、多塔樓、轉(zhuǎn)換層等結(jié)構(gòu)形式。振型組合數(shù)是否取值合理，可以看軟件計算書中的x，y向的有效質(zhì)量系數(shù)是否大于0.9。具體操作是，首先根據(jù)工程實際情況及設計經(jīng)驗預設一個振型數(shù)計算后考察有效質(zhì)量系數(shù)是否大于0.9，若小于0.9，可逐步加大振型個數(shù)，直到x,y兩個方向的有效質(zhì)量系數(shù)都大于0.9為止。必須指出的是，結(jié)構(gòu)的振型組合數(shù)并不是越大越好，其最大值不能超過結(jié)構(gòu)得總自由度數(shù)。例如對采用剛性板假定得單塔結(jié)構(gòu)，考慮扭轉(zhuǎn)藕聯(lián)作用時，其振型不得超過結(jié)構(gòu)層數(shù)的3倍。如果選取的振型組合數(shù)已經(jīng)增加到結(jié)構(gòu)層數(shù)的3倍，其有效質(zhì)量系數(shù)仍不能滿足要求，也不能再增加振型數(shù)，而應認真分析原因，考慮結(jié)構(gòu)方案是否合理。
再次：結(jié)構(gòu)設計人員應該從結(jié)構(gòu)構(gòu)造上進行合理設計
1、建筑超長結(jié)構(gòu)設計問題與措施：
混凝土設計結(jié)構(gòu)設計規(guī)范（GB50010-2010）規(guī)定其框架結(jié)構(gòu)最大伸縮縫間距應為五十五米，同時規(guī)定在分段后澆帶施工進程中應用可降低混凝土變化溫度、預加應力措施或收縮措施并包含一定的充分依據(jù)，則我們可適應性提升伸縮縫間距。對于上述兩條規(guī)范在實踐設計中我們較難把握，對于建筑工程中一旦高于五十五米便進行伸縮縫設置這一點顯然較難保證，而進行分段后澆帶施工之后應具體將房屋長度控制在多少會不引發(fā)裂縫也較難掌握。筆者認為這一問題受到各區(qū)域溫差以及不同混凝土收縮應力的影響。例如一些南方區(qū)域，建筑單層房屋高于五十五米并控制在七十米范疇中，則采用后澆帶施工設置與構(gòu)造強化措施而不進行伸縮縫設置通過實踐證明是具有可行性的。同時在建筑結(jié)構(gòu)設計中我們應在概念上對梁柱配筋實施必要調(diào)整。即我們應雙層設置長向板鋼筋，適應性強化梁板中部區(qū)配筋，對于量測梁柱尤其是邊跨柱配筋我們應適應性強化進而有效抵御溫度應力產(chǎn)生的推力，對建筑超長結(jié)構(gòu)容易在角部形成扭轉(zhuǎn)效應的我們需對其結(jié)構(gòu)適應性強化。
2、設置板面溫度應力筋問題與措施
相關(guān)建筑結(jié)構(gòu)混凝土設計標準規(guī)定在較大溫度應力現(xiàn)澆板范疇中應取得鋼筋間距為一百五十毫米至二百毫米，應于末配筋板表面進行溫度收縮鋼筋布置，沿縱橫方向上下板表面配筋率則不應低于百分之零點一，該條規(guī)定容易令設計人員產(chǎn)生理解出入。那么怎樣的區(qū)域?qū)儆谳^大的收縮溫度應力范疇呢，我們認為較短規(guī)則建筑物我們可位于屋面層或各樓面邊跨相應設置溫度應力鋼筋，對各類超長結(jié)構(gòu)建筑我們則可在其長向進行雙層鋼筋設置。其余部位我們可因人而異，對于重要功能區(qū)域的設置一些有條件的工程子項目不必過分強調(diào)。同時對于地下室具有較大厚度筏板且超過一千二百毫米時，我們應位于中間筏板進行收縮溫度應力鋼筋的科學配置進而有效抵御大體積混凝土形成的溫度與收縮應力，配筋量應取筏板厚度的一半的百分之零點一。
3、強柱弱梁設計問題與措施
強柱弱梁建筑結(jié)構(gòu)設計原則與理念主要基于小震不破壞、中度地震可維修、大型地震不倒塌的目標創(chuàng)設，建筑梁遭到破壞僅為某建筑區(qū)域構(gòu)件被影響并發(fā)生失效，而倘若建筑工程的柱結(jié)構(gòu)遭到破壞，則整體建筑項目工程均會遭到不同程度的損傷，由此可見破壞柱要比破壞梁產(chǎn)生更為嚴重的不良后果。因此設計建筑結(jié)構(gòu)人員在實踐過程中應堅持該設計理念，嚴格進行柱軸壓比的控制，目前大多數(shù)建筑結(jié)構(gòu)設計計算均參照小震開展。倘若小震影響下產(chǎn)生過高的柱軸壓，則在大震災害影響下便會對邊柱形成較大附加軸力，令其遭到大震的嚴重損毀。因此為杜絕該類不良破壞影響我們應明確設計相關(guān)設計標準，即建筑軸壓比設計不應高于百分之零點九，同時在設置柱斷面與配筋階段，我們應分部位進行科學處理，應適度加強角柱與邊柱，并確保全柱的密集箍筋，控制配筋率應大于百分之一，不包含小截面柱的框架柱其縱筋均需要高于二十，柱筋種類的選擇應得到有效控制，即盡量控制其在較小數(shù)量水平中，配筋應盡量與矩形截面柱保持良好的對稱性。
三、結(jié)語
第9篇：建筑結(jié)構(gòu)設計論文范文
關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)；抗震設計；若干問題；思考
中圖分類號：TU3文獻標識碼： A 文章編號：
隨著經(jīng)濟的發(fā)展和城市化進程的加快，城市中的高層建筑逐漸增多，建筑的安全性和穩(wěn)定性受到人們的關(guān)注，設計者需要加強對建筑的抗震性設計，減少建筑在地震災害中的破壞，提高建筑的抗震能力。建筑結(jié)構(gòu)的抗震設計是專業(yè)性技術(shù)性極強的工作，設計者需要加強抗震場地的選擇，提高建筑的整體性和剛度，合理的計算建筑結(jié)構(gòu)的參數(shù)，整體上提升建筑結(jié)構(gòu)的抗震性。
建筑結(jié)構(gòu)抗震的基本要求
1、結(jié)構(gòu)構(gòu)件要具備相關(guān)性能。建筑結(jié)構(gòu)的構(gòu)件是建筑的重要組成部分，構(gòu)件要具備必要的穩(wěn)定性、承載力、延性和剛度，建筑結(jié)構(gòu)設計上應該遵循強柱弱梁、強剪弱彎和更強節(jié)點核芯區(qū)的設計原則，結(jié)構(gòu)的薄弱部位應該進行重點的設計，已經(jīng)承載了豎向荷載的構(gòu)件不宜作為主要的耗能構(gòu)件，結(jié)構(gòu)的構(gòu)件要滿足建筑抗震性的要求。
2、抗震防線的設置。建筑結(jié)構(gòu)抗震性設計是建筑設計的重要組成部分，設計者需要按照建筑設計的要求來設置抗震防線，實現(xiàn)結(jié)構(gòu)構(gòu)件之間的協(xié)同作業(yè)。建筑多道抗震防線設置的目的是減少地震對建筑的損壞，實現(xiàn)建筑的內(nèi)部和外部贅余度設計，建立建筑的屈服區(qū)，提高構(gòu)件的適當剛度和延性，處理好建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部的強弱關(guān)系。建筑抗震防線的設計要避免部分設計過強和部分設計過弱的問題，避免建筑的不合理設計，提高建筑的穩(wěn)定性設計。
3、加強薄弱部位的抗震性設計。建筑抗震性的設計需要從整體的角度進行，薄弱部位的結(jié)構(gòu)部件要加強設計，提高構(gòu)件的實際承載力。設計者要實現(xiàn)設計計算的彈力值和實際受力值之間的均勻變化，防止變形力的集中，實現(xiàn)建筑部件之間承載力和剛度的協(xié)調(diào)。設計者要在設計的過程中有目的加強薄弱部位的抗震設計，對建筑的變形能力進行控制，提高建筑的總體抗震能力。
二、建筑結(jié)構(gòu)抗震設計的關(guān)鍵環(huán)節(jié)
1、抗震場地的選擇。施工場地的地質(zhì)情況直接影響著建筑的穩(wěn)定性，建筑結(jié)構(gòu)的抗震性設計需要加強對地基的勘察和檢驗，在地基穩(wěn)定性不足的情況下要對樁基進行施工，加強地基的穩(wěn)定性，減輕地震災害對建筑的影響。設計者需要選擇有利的建筑抗震場地，在加強建筑本身穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上減小地基等外部因素對建筑穩(wěn)定性的影響。在施工場地無法滿足有利抗震要求的情況下，設計人員和施工人員可以首先加強地基的穩(wěn)定性，采取地基液化的方式來消除地基的缺陷，提高建筑上部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
2、建筑結(jié)構(gòu)的選型和布置要求?，F(xiàn)在城市中的高層建筑逐漸增多，建筑的形式逐漸多樣化，設計者需要在加強形態(tài)設計的同時提高建筑的穩(wěn)定性。一般而言，建筑的抗震性要求建筑結(jié)構(gòu)形狀應該簡單，建筑的凹角是不可避免的，房屋突出部分的長度應和寬度保持一定的比例，房屋立面的局部收進尺寸應該嚴格按照建筑設計的要求進行設計，結(jié)構(gòu)平面長度不應該過大。此外，設計者還要實現(xiàn)建筑平立面質(zhì)量和剛度分布的均勻和對稱，減小建筑的剛度偏心，對建筑薄弱部位的構(gòu)件要進行充分的計算和設計，避免構(gòu)件的變形，實現(xiàn)建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)的對稱性。設計者可以對地震縫進行利用，將建筑的結(jié)構(gòu)分成具有規(guī)則和簡單的小單元。
3、建筑的整體性和剛度設計。城市中的高層建筑都是具有空間剛度的由樓蓋和承重構(gòu)件組成的結(jié)構(gòu)體系，建筑的抗震性主要是由建筑的穩(wěn)定性和空間的剛度來決定的，剛性樓蓋實現(xiàn)了地震作用的分配。近年來，鋼筋混凝土在建筑結(jié)構(gòu)中得到了重要的應用，現(xiàn)場澆筑的鋼筋混凝土具有水平剛度大和整體性好的優(yōu)點，可以有效的避免散落和滑移問題，增加建筑整體性，是比較理想的建筑抗震構(gòu)件。鋼筋混凝土樓板還可以控制建筑的層間變形，實現(xiàn)荷載的有效傳遞，減輕樓板和墻體之間的約束力。因此，設計者需要對現(xiàn)行的現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)進行研究，通過增設構(gòu)造柱和配置鋼筋的方法來加強建筑的整體性，提高建筑的空間強度，整體上提升建筑的抗震性能。
4、建筑結(jié)構(gòu)參數(shù)的計算。建筑抗震性設計中包括了房屋構(gòu)件的變形計算和墻梁柱板的承載力計算，設計者在計算之前需要根據(jù)建筑的實際要求和建筑設計規(guī)范來建立有效的計算模型，根據(jù)模型來簡化建筑構(gòu)件的計算和處理。設計者可以將有關(guān)的數(shù)據(jù)輸入到計算機中，對復雜構(gòu)件的變形和內(nèi)力進行系統(tǒng)的分析和計算，設計者要對結(jié)構(gòu)的位移、自振周期、層間剛度比、扭轉(zhuǎn)系數(shù)以及剪重比進行計算，對結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)效應進行考慮。建筑抗震性設計是專業(yè)性技術(shù)性極強的工作，構(gòu)件的計算和分析工作很難一次完成，設計者要在設計理論和設計模型的指導下對試算的結(jié)果進行反復的調(diào)整，提高建筑防震性設計的合理性。
5、建筑結(jié)構(gòu)的延性抗震設計。結(jié)構(gòu)延性是建筑抵御地震災害的關(guān)鍵，結(jié)構(gòu)的延性抗震設計是建筑抗震設計的重要組成部分。設計者要按照強柱弱梁的原則進行設計，將柱截面的彎矩進行增大設計，對控制截面的整體承載力進行精確設計。構(gòu)件抗剪能力是建筑抗震性的重要組成部分，設計者要人為的增大構(gòu)件抗剪能力，通過增大剪力墻端、梁柱節(jié)點、柱端和梁端的系數(shù)來提高建筑的剪力值，提高驗算和設計的精確度，減小建筑在地震中的剪切破壞。此外，設計者還要提高建筑的塑性耗能能力和建筑的塑性轉(zhuǎn)動能力，對可能出現(xiàn)塑性鉸的部位進行重點的設計，加密箍筋，對軸壓比進行有效的限制，提高建筑整體穩(wěn)定性。
三、我國建筑抗震性設計中存在的問題
建筑抗震性要求是建筑穩(wěn)定性和安全性的關(guān)鍵，設計者要按照設計規(guī)范和建筑抗震要求來加強對關(guān)鍵設計環(huán)節(jié)的控制，整體上提升建筑抗震性的設計質(zhì)量。在建筑抗震性設計的過程中也存在建筑高度、建筑結(jié)構(gòu)體系、材料選用以及軸壓比等問題，設計者需要采取有效的措施進行預防。首先，建筑高度需要符合城市發(fā)展的需要，要和施工技術(shù)和城市發(fā)展水平相適應。其次，設計者要進行轉(zhuǎn)換層和加強層的設計，提高柱結(jié)構(gòu)的抗剪力程度，盡量選用混凝土結(jié)構(gòu)。再次，短柱和軸壓比問題會大大削弱結(jié)構(gòu)的延性和塑性變形能力，設計者要加強強柱弱梁設計，對柱的剪跨比和軸壓比進行確定，避免短柱問題的發(fā)生，按照建筑的施工要求進行軸壓比限值的調(diào)整。此外，設計者還要提高建筑結(jié)構(gòu)設計的安全度系數(shù)，對抗震設計的原則進行重新的審視，提高建筑的抗震設防烈度，采用彈性設計來提高建筑的安全性，減輕地震對建筑安全性和穩(wěn)定性的破壞。
結(jié)語：
隨著經(jīng)濟的進步和城市建設進程的加快，城市中的高層建筑甚至是超高層建筑逐漸增多，建筑的抗震性設計逐漸受到人們的關(guān)注。建筑結(jié)構(gòu)抗震性設計是專業(yè)性技術(shù)性極強的工作，設計者需要加強對建筑場地的選擇，對建筑構(gòu)件和整體的彈性和塑性進行設計，利用計算機來提高各項參數(shù)的準確性和可靠性，整體上提升建筑的穩(wěn)定性設計，減輕建筑在地震災害中的損失。
參考文獻：
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