導語：如何才能寫好一篇建筑結(jié)構(gòu)論文，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

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

我國改革開放以來，建筑業(yè)有了突飛猛進的發(fā)展，近十幾年我國已建成高層建筑萬棟，建筑面積達到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：地王國際商會中心即地王大廈共54層，高206.3米。隨著城市化進程加速發(fā)展，全國各地的高層建筑不斷涌現(xiàn)，作為土建工作設(shè)計人員，必須充分了解高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計特點及其結(jié)構(gòu)體系，只有這樣才能使設(shè)計達到技術(shù)先進、經(jīng)濟合理、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)計的特點

高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計與低層、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的高低等。其主要特點有：

（一）水平力是設(shè)計主要因素

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。而在高層建筑中，盡管豎向荷載仍對結(jié)構(gòu)設(shè)計產(chǎn)生重要影響，但水平荷載卻起著決定性作用。因為建筑自重和樓面使用荷載在豎向構(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荷載和地震作用，其數(shù)值是隨著結(jié)構(gòu)動力性的不同而有較大的變化。

（二）側(cè)移成為控指標

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)高強材料的應用、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)計中不僅要求結(jié)構(gòu)具有足夠的強度，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，當側(cè)向位移增大時，偏心加劇，當產(chǎn)生的附加內(nèi)力值超過一定數(shù)值時，將會導致房屋側(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，使機電設(shè)備管道損壞，使電梯軌道變型造成不能正常運行。

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)計要求更高

有抗震設(shè)防的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計，除要考慮正常使用時的豎向荷載、風荷載外，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)濟效益。

地震效應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，框架中柱的軸壓應力往往大于邊柱的軸壓應力，中柱的軸向壓縮變形大于邊柱的軸向壓縮變形。當房屋很高時，此種軸向變形的差異將會達到較大的數(shù)值，其后果相當于連續(xù)梁中間支座沉陷，從而使連續(xù)梁中間支座處的負彎矩值減小，跨中正彎矩值和端支座負彎矩值增大。

（六）概念設(shè)計與理論計算同樣重要

抗震設(shè)計可以分為計算設(shè)計和概念設(shè)計兩部分。高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計計算是在一定的假想條件下進行的，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雜性和不確定性，地基土影響的復雜性和結(jié)構(gòu)體系本身的復雜性，可能導致理論分析計算和實際情況相差數(shù)倍之多，尤其是當結(jié)構(gòu)進入彈塑性階段之后，會出現(xiàn)構(gòu)件局部開裂甚至破壞，這時結(jié)構(gòu)已很難用常規(guī)的計算原理去進行分析。實踐表明，在設(shè)計中把握好高層建筑的概念設(shè)計也是很重要的。

二、高層建筑的結(jié)構(gòu)體系

（一）高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計原則

1.鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計應與建筑、設(shè)備和施工密切配合，做到安全適用、技術(shù)先進、經(jīng)濟合理，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)計應重視結(jié)構(gòu)選型和構(gòu)造，擇優(yōu)選擇抗震及抗風性能好而經(jīng)濟合理的結(jié)構(gòu)體系與平、立面布置方案，并注意加強構(gòu)造連接。在抗震設(shè)計中，應保證結(jié)構(gòu)整體抗震性能，使整個結(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，計算理論也比較成熟，在一定高度范圍內(nèi)造價較低。

框架結(jié)構(gòu)的缺點是：框架結(jié)構(gòu)本身柔性較大，抗側(cè)力能力較差，在風荷載作用下會產(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，已廣泛應用于辦公、住宅、商店、醫(yī)院、旅館、學校及多層工業(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房屋的抗剪強度和剛度，墻體同時也作為維護及房間分格構(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)可以較好地適應墻體較多、房間面積不太大的特點，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，又有較大的剛度和較強的抗震能力，因而廣泛地應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，以增強梁的剛度，也可以形成空間整體受力的框筒，由一個或多個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，類似一個多孔的豎向箱形梁，有很好的抗風和抗震性能。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)置多個剪力墻薄壁筒體，每個筒體都比較小，這種結(jié)構(gòu)多用于平面形狀復雜的建筑中。

（4）巨型結(jié)構(gòu)體系。巨型結(jié)構(gòu)是由若干個巨柱（通常由電梯井或大面積實體柱組成）以及巨梁（每隔幾層或十幾個樓層設(shè)一道，梁截面一般占一至二層樓高度）組成一級巨型框架，承受主要水平力和豎向荷載，其余的樓面梁、柱組成二級結(jié)構(gòu)，它只是將樓面荷載傳遞到第一級框架結(jié)構(gòu)上去。這種結(jié)構(gòu)的二級結(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，也可應用，如薄殼、懸索、膜結(jié)構(gòu)、網(wǎng)架等，不過目前應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］

［1］GB50011－2001建筑抗震設(shè)計規(guī)范.

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

篇2

本工程采用SATWE軟件進行設(shè)計分析?；诮M合有限元法建立空間組合結(jié)構(gòu)計算模型，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。計算模型考慮空間扭轉(zhuǎn)變形的同時也要考慮樓板變形，對計算條件要求更高，適用于樓板開有大洞口結(jié)構(gòu)和復雜剪力墻結(jié)構(gòu)等。本工程為剪力墻結(jié)構(gòu)采用墻元模型計算分析。

2軟件計算參數(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，此時應該計入偶然偏心的影響。②高層建筑振型計算個數(shù)。振型組合數(shù)如果取值小不能全面反映整體結(jié)構(gòu)地震響應導致計算結(jié)果失真，如果計算個數(shù)過多會增加計算時間，消耗計算機資源,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，本工程計算振型個數(shù)取15個。③周期折減系數(shù)?？蚣芙Y(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)計地震反應譜時假定普通結(jié)構(gòu)阻尼比為0.05，軟件默認值也為0.05。本工程結(jié)構(gòu)阻尼比取0.05。

2.2設(shè)計信息

①梁剛度放大系數(shù)。采用剛性樓板假定計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。在計算時梁按未考慮剛度放大前數(shù)值計算，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，實際工程設(shè)計時取0.7。此項系數(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，在計算時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計算結(jié)果分析

3.1周期和周期比計算結(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位移計算結(jié)果分析

本工程樓層位移和層間位移比計算結(jié)果豎向均勻布置，沒有非常明顯剛度和質(zhì)量突變，經(jīng)軟件計算后輸出位移圖形光滑，沒有嚴重畸變點。由于建筑平面呈一字型布置，在確定設(shè)計方案時有一定處理，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算值均比Y方向小。經(jīng)軟件計算發(fā)現(xiàn)最大位移或?qū)娱g位移比超過限值，考慮適當加強結(jié)構(gòu)抗側(cè)能力，采取結(jié)構(gòu)方案適當調(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％；對于計算分析存在薄弱層則按規(guī)定將樓層剪力計算值再乘以1.15增大系數(shù)，計算結(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剪重比計算結(jié)果分析

采用振型分解反應譜法計算自振周期長結(jié)構(gòu)時，由于地震影響系數(shù)取值偏小，相應地震作用計算值偏低，按照規(guī)范規(guī)定本工程剪重比最小值為0.024。若軟件計算剪重比結(jié)果小于規(guī)范要求時說明結(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)濟指標較高宜適當減少墻、柱等豎向構(gòu)件截面面積達到節(jié)省工程造價目的。本工程地上主體結(jié)構(gòu)一層為第4層，剪重比計算結(jié)果滿足相應要求。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)定性良好不會發(fā)生失穩(wěn)破壞，但在風或地震等水平荷載作用下結(jié)構(gòu)一旦發(fā)生側(cè)移，由于自身強大慣性產(chǎn)生明顯二階效應。為保證結(jié)構(gòu)良好抗震抗風性能，需要控制二階效應影響，避免結(jié)構(gòu)發(fā)生整體側(cè)向位移變形時失穩(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)定性驗算，都大于2.7，可以不考慮重力二階效應。

4結(jié)論

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應該在一限度之內(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)計要求。對于高層建筑進行結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)防設(shè)計，在考慮正常使用時的風荷載和豎向荷載的同時，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，在大地震時不倒塌。

2.提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計質(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)計質(zhì)量意義重大。

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

2.3在結(jié)構(gòu)設(shè)計工作開展中要認識到抗震設(shè)計的重要性。大多數(shù)結(jié)構(gòu)設(shè)計人員常犯的錯誤就是在設(shè)計過程中只重視建筑橫向框架的設(shè)計，而忽視縱向框架的設(shè)計，而往往科學的抗震設(shè)計要將橫向設(shè)計和縱向設(shè)計有效結(jié)合，才能設(shè)計出科學的抗震性。也就是說橫向設(shè)計與縱向設(shè)計二者同等重要。所以，在抗震設(shè)計過程中我們要嚴格遵循小震不壞、中震可修、大震不倒的抗震設(shè)計原則，這就要求結(jié)構(gòu)設(shè)計應設(shè)計成延性結(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)計存在的差異進而對結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化設(shè)計。在結(jié)構(gòu)概念設(shè)計階段，我們應該如實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，同時要充分考慮到建筑的安全性、沒關(guān)系、經(jīng)濟性，最終確定建筑結(jié)構(gòu)的科學方案。同時在概念設(shè)計中應處理好總體布局與關(guān)鍵細節(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在進行建筑結(jié)構(gòu)方案設(shè)計及相關(guān)設(shè)計內(nèi)容中，其設(shè)計工作人員在執(zhí)行結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中應當遵循統(tǒng)一的規(guī)范管理內(nèi)容。對出現(xiàn)異議的情況，應當由相關(guān)的專門負責人進行解決。其最終意見主要由專門負責人以及總工程師進行確定，不能一意孤行，以免對工程質(zhì)量和進度造成負面影響。

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行合理設(shè)計，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、開間進深不大的低層和多層建筑。在進行結(jié)構(gòu)設(shè)計時，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。同時在設(shè)計時，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、整體性強的特點，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)被廣泛地應用，最主要的特點是該結(jié)構(gòu)剛度好、防震能力強。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)計中還有其他建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計形式，對這些建筑結(jié)構(gòu)進行設(shè)計時不僅要考慮結(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)計更加符合需要，更加科學合理。

二、民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計存在的問題

現(xiàn)階段，民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計存在著許多不合理設(shè)計現(xiàn)象，許多建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計為了追求較大的使用空間沒有設(shè)計抗震墻，使建筑物存在著很大的安全隱患。與此同時，施工與設(shè)計方案不一致，擅自更改設(shè)計方案，使得建筑施工不合理，設(shè)計粗糙簡單，也使得建筑存在著安全隱患。在一些設(shè)計圖紙中，存在著許多漏洞，沒有對建筑結(jié)構(gòu)的消防、耐火等級、安全等級進行詳細標注，使得建筑結(jié)構(gòu)不符合工程施工要求，達不到居住標準。

三、民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的新要求

在新時期，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)計時考慮到施工成本，在保證結(jié)構(gòu)安全和施工質(zhì)量的同時還要做到經(jīng)濟適用。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時要根據(jù)相關(guān)知識、工程經(jīng)驗以及建筑功能，根據(jù)建筑的實際情況對建筑結(jié)構(gòu)進行合理設(shè)計，這樣才能使設(shè)計更加合理。與此同時，業(yè)主對建筑物的審美追求更加強烈，在業(yè)主選擇戶型時不僅僅考慮建筑質(zhì)量，還注重建筑的個性化。因此在民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時，要充分考慮到當前市場的需求，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計要具有靈活性，方便業(yè)主在裝修時能夠根據(jù)自身的需求進行改造，所以必須對墻體結(jié)構(gòu)、門窗位置、梁柱結(jié)構(gòu)、樓梯間等進行合理設(shè)計，方便業(yè)主改造。隨著城市化進程不斷加快，人們環(huán)保意識的增強，人們對民用建筑的環(huán)保要求也越來越高，因此在進行民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時要保證建筑物的采光、通風符合環(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。隨著時代的發(fā)展，社會和市場對民用建筑的要求還會越來越多、越來越高，在對民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時要符合這些要求，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)計的合理性，就必須對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計進行合理優(yōu)化，保證民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量，使其達到工程要求。

（一）提升民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量針對民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在標注不全、設(shè)計粗糙和違反規(guī)范條文等問題，應在出施工力之前予以解決，這就要求建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員具有一定的專業(yè)知識和職業(yè)素養(yǎng)。定期對設(shè)計人員進行專業(yè)培訓學習，不斷提升設(shè)計人員的業(yè)務水平和責任心，端正設(shè)計人員的態(tài)度，提升建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的水平和質(zhì)量。在選擇設(shè)計方時，要對設(shè)計方的相關(guān)證書和資質(zhì)進行審查，保證民用建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計質(zhì)量，從源頭上提升建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全性和整個建筑工程的質(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)計前必須對民用建筑結(jié)構(gòu)模型進行合理優(yōu)化設(shè)計，對房屋的結(jié)構(gòu)體系、圍護結(jié)構(gòu)、房屋的各個細節(jié)結(jié)構(gòu)進行合理優(yōu)化設(shè)計，保證建筑結(jié)構(gòu)的承重、受力符合相關(guān)規(guī)范和要求。在進行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時還要充分考慮經(jīng)濟原則，保證建筑結(jié)構(gòu)安全的同時還要盡可能降低建筑結(jié)構(gòu)的成本，實現(xiàn)經(jīng)濟效益的最大化。

（三）提高民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全性現(xiàn)階段的民用設(shè)計普遍存在著抗震設(shè)計不足，結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理等現(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)進行合理設(shè)計。在民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時，要盡可能選擇合理的結(jié)構(gòu)類型。比如現(xiàn)階段運用廣泛鋼結(jié)構(gòu)，鋼結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比，具有強度高、質(zhì)量輕、工期短等特點，適應現(xiàn)階段民用建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計要求。與此同時，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)計提供了便利。此外，使用鋼結(jié)構(gòu)進行設(shè)計施工時能有限地減少水泥、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。同時還能降低環(huán)境污染，實現(xiàn)建筑的可持續(xù)發(fā)展，提高民用建筑的社會效益。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)計不容忽視，在進行民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時，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，滿足整個建筑的設(shè)計要求。當施工過程中出現(xiàn)問題時能夠及時與設(shè)計人員溝通，共同商議處理方法，保證施工進度和施工質(zhì)量，使地基基礎(chǔ)部分符合建筑設(shè)計的要求。

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］。為了促進合金元素碳(氮)化物的充分溶解，并考慮現(xiàn)場的實際生產(chǎn)條件，將目標加熱溫度定為1170～1230℃。

1．2粗軋工藝控制粗軋分為三個階段: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。一般認為，整形階段和展寬階段不會對鋼板性能產(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)揮軋機能力，實現(xiàn)強力大壓下，以最少道次數(shù)將板坯軋到中間坯厚度，促進奧氏體晶粒反復再結(jié)晶以細化晶粒。在軋制Q460GJC鋼板時，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)進行，該階段變形逐漸累積，一方面促進奧氏體晶?！氨馄交?，另一方面在奧氏體晶粒內(nèi)形成大量位錯，增加鐵素體晶粒形核位置，細化晶粒。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，鋼板表面生成嚴重氧化鐵皮，同時為了促進V化合物的析出，對終軋鋼板進行弱控冷，冷速6℃/s，終冷(返紅)溫度700℃。

2試制結(jié)果

2．1材料的實際化學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鋼板的力學性能及探傷分別從成品鋼板上進行取樣，分別按照相關(guān)標準制取拉伸、沖擊、冷彎試樣，并分別按標準進行檢驗。鋼板的各項力學性能檢測值見表4。對鋼板的Z向性能進行檢驗，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級別要求。為進一步考察Q460GJC鋼板在更苛刻條件下的沖擊性能，對試樣進行－20℃沖擊吸收功檢驗，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對鋼板進行超聲波探傷檢驗，結(jié)果達到Ⅰ級。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，平均晶粒尺寸為20μm，晶粒組織細小、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，針狀組織促進了鋼板強度的提高。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)振動檢測領(lǐng)域，由于各種原因引起的振動可以用作確定結(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)生的非常小的震動稱為微動，如，地震波、沖擊波、潮汐波、工業(yè)振動、交通噪音等。因為不需要專門的震動源，如移動的車輛或者沖擊敲擊結(jié)構(gòu)，所以對于觀測結(jié)構(gòu)特征微動測量是非常安全和有效的方法。使用微動測量的方法能夠容易的獲得結(jié)構(gòu)的動力特征，如固有頻率和振型。基于上述優(yōu)點，如果能夠使用遠程測量微動技術(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，可能會面臨余震造成的二次災難。如果采用遠程測量技術(shù)，就不免除了危險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)可以準確遠程測量結(jié)構(gòu)微動，是一種可以取代的方法。LDV是一種光學測量裝置，通過使用入射和反射的激光束之間的頻率的差值，以檢測運動目標的速度。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，對于一個非常小的振動測量，LDV自身的振動將會有一個顯著的影響測量記錄。一些在戶外進行的結(jié)構(gòu)檢測，由于地面運動或者風荷載等因素引起的LDV自身的振動不能被忽略，見圖3。在地震后建筑結(jié)構(gòu)的損傷檢測的情況下LDV自身振動的影響尤其嚴重，因為由于震后的重建，使檢測工作在一個高噪聲壞境下進行的。再如，橋梁的加固檢測也是在一個高交通噪聲下進行的。因此，結(jié)構(gòu)微動的高精確測量必須要去除LDV自身振動的影響。文獻［4］提供一個去除LDV自身振動影響的方法，圖4。在LDV上安裝一個震動傳感器記錄LDV的運動速度，是LDV在t時刻時測量到的結(jié)構(gòu)上的測點和LDV的相對速度。通過對進行傅立葉變化即可得到測點頻譜，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的幅值，通過對這些測點幅值的歸一化處理就可以得到振型。

1．3LDV與PIV比較隨著計算機技術(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)的最大貢獻是突破了LDV激光多普勒測速儀等空間單點測量技術(shù)的局限性，既具備了單點測量技術(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，可在同一時刻記錄下整個流場的有關(guān)信息，并且可分別給出平均速度、脈動速度及應變率等，同時它還是一種非接觸式的測量方法。

2模擬實驗

為驗證方法的可靠性，實驗室內(nèi)澆筑一個高為0．65m的低強度直角梯形混凝土塊，通過應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個測點，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)展的推動而不斷趨于完善，BIM技術(shù)在國內(nèi)開始被廣泛運用到建筑工程設(shè)計、施工以及運營等多個領(lǐng)域，BIM技術(shù)在運用中可以實現(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)計中可以讓工程師、建筑師、設(shè)計人員以及業(yè)主等，多個層次用戶來共享及使用同一個數(shù)字設(shè)計信息?；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)計人員設(shè)計理念及建設(shè)目標的理解，對提高建筑產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計的整體質(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)及應用對推動建筑行業(yè)健康發(fā)展有著重要意義，該技術(shù)實現(xiàn)了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計由二維向三維的轉(zhuǎn)變，而BIM技術(shù)的廣泛應用正在不斷推動建筑行業(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)進行設(shè)計、建造以及運營管理，幫助企業(yè)在設(shè)計階段、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)略目標有著重要意義。

3BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的具體應用

3．1實現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的可視化BIM技術(shù)是基于三維模型技術(shù)而成的應用于現(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)計中都是以CAD軟件進行繪圖，該種方法很難將建筑結(jié)構(gòu)的詳細信息展示給不同用戶，而BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計初期階段便通過建立建筑結(jié)構(gòu)的三位實體模型，來幫助各層次用戶通過直觀的角度對建筑構(gòu)件信息、功能布局有一個準確的認識與了解。很多大型建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中可以利用BIM技術(shù)來對其整體結(jié)構(gòu)進行動態(tài)演示，幫助用戶利用直觀的角度對建筑結(jié)構(gòu)的各項參數(shù)進行觀測，從而幫助設(shè)計單位選取最佳的設(shè)計方案，并且可以及時發(fā)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的質(zhì)量缺陷與設(shè)計缺陷，對進一步提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的整體質(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)計中的具體應用建筑結(jié)構(gòu)信息模型中會有一個包含所有設(shè)計信息的數(shù)據(jù)庫，所有建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù)都是相關(guān)聯(lián)的，設(shè)計人員可以利用該數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)信息來對建筑結(jié)構(gòu)形體進行構(gòu)建，而且在設(shè)計過程中會對不同的參數(shù)予以一些約束，從而確保BIM系統(tǒng)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中可以及時更新數(shù)據(jù)庫。BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計應用中最大的特點，是可以實現(xiàn)高質(zhì)量、高安全性、高可靠性的設(shè)計信息輸出，對提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的數(shù)字化發(fā)展有著重要意義。

3．3BIM技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)建模中的具體應用現(xiàn)階段鋼結(jié)構(gòu)已成為一個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)鏈接和加強件布置等多個方面的難點，鋼結(jié)構(gòu)在設(shè)計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)計中往往需要根據(jù)梁的高度，來將各個連接件進行專項設(shè)計并要將其參數(shù)化。BIM系統(tǒng)在應用中可以利用參數(shù)共享，來對螺栓的數(shù)量與間距來進行控制，設(shè)計人員只需要對參數(shù)進行調(diào)節(jié)便可以形成新的連接件，而在加強件、連接件設(shè)計中設(shè)計人員只需要畫出大樣，而在鋼結(jié)構(gòu)施工中技術(shù)人員只需要對相應位置設(shè)計進行參考，便可以來確定加強件、連接件的準確位置，這對進一步提高鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量及施工效率有著重要作用。

4BIM技術(shù)在建筑機構(gòu)設(shè)計中的難點

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作在運用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)計信息反饋出來，并根據(jù)用戶指令來形成動態(tài)的施工圖與結(jié)構(gòu)模型，所以設(shè)計人員在使用BIM技術(shù)中要考慮模型空間的整體真實性，并要對BIM系統(tǒng)的物理模型能否自動生成施工圖紙等方面進行充分考慮。建筑結(jié)構(gòu)的安全性是設(shè)計工作中設(shè)計人員要充分考慮的因素，但是由于建筑施工材料自身力學特征、荷載組合、荷載以及單元截面特性等多種因素會對結(jié)構(gòu)性能產(chǎn)生影響，所以設(shè)計人員在使用BIM模型進行分析過程中往往需要面對各項復雜參數(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)計中只有采用完全符合標準或比較簡單的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，才能實現(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)計沒有達到相關(guān)規(guī)范要求，或建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件的高度復雜化會導致其在運行中丟失大量數(shù)據(jù)。因此，現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中設(shè)計人員要高度關(guān)注這一問題，力求可以有效實現(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

一是層數(shù)和高度的增加，豎向荷載也不斷加大，墻、柱結(jié)構(gòu)面積也隨之相應的增加。二是由于高度的增加，超限結(jié)構(gòu)的水平荷載急劇增長，風力隨著各層作用點高度的增加而不斷加大，重力荷載代表值、各層作用點高度及構(gòu)件截面剛度也會導致地震作用的加大，結(jié)構(gòu)受力的主要思想因素來自于水平荷載。三是隨著高層建筑層數(shù)的增加，所累加的效應也會越來越明顯。而且在這其中還會由于壓縮變形差而導致節(jié)點附加彎矩、傾覆彎矩所產(chǎn)生附加軸力，這也是超限結(jié)構(gòu)設(shè)計時不可忽視的重要因素。四是層數(shù)的增加，導致需要調(diào)整的系數(shù)也加大，構(gòu)件內(nèi)力變形、位移值和位移比的控制難度都會有所增加，從而需要對其抗震等級進行提高。

2高層建筑結(jié)構(gòu)超限設(shè)計的主體因素

2.1基于性能的抗震設(shè)計能否滿足抗震性能目標

在高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計中，通常分為小震、中震和大震作用下的抗震設(shè)計，計算分析方法也具有一定的區(qū)別。通常利用振型分解反應法或是彈性動力時程法來對小震作用進行計算分析；而中震則利用彈性計算和結(jié)構(gòu)構(gòu)件屈服判斷分析法來對其抗震性能進行計算；在大震設(shè)計時，則利用靜力彈塑性一Pushover推覆分析及動力彈塑性來對進行計算。利用這些計算方法可以有效的對各階段所要實現(xiàn)的抗震目標進行判斷，確保結(jié)構(gòu)的安全性。

2.2考慮可能的風載作用控制并驗算風作用下舒適度

通常情況下在對抗震超限審查項目中并不包括風荷載作用。但對于高層超限結(jié)構(gòu)工程來講，由于其高度與正常高層建筑的高度超出較多，這就會導致風起到較大的控制作用。所以需要在高層超限結(jié)構(gòu)中對風載進行必要的分析。在具體分析過程中，需要通過風洞試驗的數(shù)據(jù)對超高層建筑受相鄰超高層建筑物風擾的影響進行分析，根據(jù)其橫風作用的大小來采取必要的控制措施。在對橫風和順風作用進行超限計算時，需要將兩個方向的風壓值都要與放大系數(shù)1.3相乘，從而計算出相應的位移和強度，從而進一步對可能起控制的橫向風作用進行有效控制，確保在風作用下高層超限結(jié)構(gòu)設(shè)計的最佳舒適度。

2.3根據(jù)高層超限結(jié)構(gòu)構(gòu)件和剛度需求分析溫差效應

目前高層結(jié)構(gòu)采用的都為豎向構(gòu)件筒體，樁截面和剛度都較大，這就導致就會導致在混凝土澆筑過程中樓蓋梁板在水平方向上溫差變形會有較大的約束力產(chǎn)生。從而導致相應約束力產(chǎn)生，即水平溫差效應。所以在實際設(shè)計過程中需要對混凝土終凝時的溫度差值所可能對結(jié)構(gòu)帶來的附加內(nèi)力影響進行充分的考慮。

2.4針對超限分析要考慮混凝土徐變收縮對結(jié)構(gòu)的影響

混凝土自身固徐變收縮的特性，但鋼結(jié)構(gòu)則不存在這個問題，但當混凝土附著在鋼結(jié)構(gòu)上時，隨著時間的持續(xù)，則會導致徐變變形的發(fā)生。同時作為超限高層建筑，由于其豎向構(gòu)件高度較大，這就會導致其徐變變形累計數(shù)量較大，而且同時還會有收縮變形發(fā)生，在這兩種疊加變形的作用下，會導致超高層建筑豎向構(gòu)件后期的塑性變形達到較大的一個量級，導致其超出荷載直接發(fā)生彈性變形，從而對部分結(jié)構(gòu)構(gòu)件或是非結(jié)構(gòu)構(gòu)件帶來較大的影響。所以在實際設(shè)計過程中，需要對這種徐變收縮進行量化分析，對其可能導致的不利影響進行評估，根據(jù)分析的結(jié)果來對是否需要采用相應的對策進行判斷，確保超限高層建筑的質(zhì)量。

3高層建筑結(jié)構(gòu)超限設(shè)計中主體問題的解決措施

對于超限高層建筑，其對于抗震性能進行設(shè)計時，需要采用科學合理的設(shè)計方法從而對高層建筑結(jié)構(gòu)在大、中、小三個地震級別的抗震性能進行具體的分析和判斷，對于豎向荷載及風載的作用，則需要在設(shè)計和計算時確保所選擇的方法的規(guī)范性。從而有效的確保結(jié)構(gòu)構(gòu)件的彈性，確保其在小需作用下結(jié)構(gòu)具有良好的彈性和完好性，不會有損傷發(fā)生，使結(jié)構(gòu)在小震中具有較好的抗震性能。在對中震作用下結(jié)構(gòu)的彈性進行計算時，需要利用地震反應譜曲線來對中震彈性進行計算，由于需要在計算中對各項系數(shù)進行確定，所以可以將荷載、材料及城市承載力調(diào)整等各項系數(shù)都取1.0為準，而在計算過程中可以不對地震作用下內(nèi)力放大調(diào)整進行考慮，其標準值可以根據(jù)材料的強度來進行選取，以構(gòu)件地震作用組合效應小于強度標準值計算的抗震承載力為標準，在這種情況下，則可以做到中震作用下，高層超限結(jié)構(gòu)具有良好的不屈服性，具有較好的抗震性能。豎向構(gòu)件及與外框柱及內(nèi)筒剪力墻面內(nèi)相交的主要框架梁均不出現(xiàn)屈服，梁均不出現(xiàn)受剪屈服，在小震及屈服判別地震作用1時，所有梁不出現(xiàn)受彎屈服；在判別地震作用2及中震時，核心筒連梁僅出現(xiàn)程度較輕的屈服（主要表現(xiàn)為面筋配筋率略>2.5%），可判斷為輕微的損傷；另，右側(cè)的邊框架梁在中震下也出現(xiàn)輕微屈服，經(jīng)將梁寬度適當加大后，即可滿足該梁中震不屈服。實際設(shè)計時，將按小震和中震兩者的較大值對構(gòu)件進行配筋，這樣則能實現(xiàn)中震作用下結(jié)構(gòu)“重要構(gòu)件不屈服，其他構(gòu)件部分允許受彎屈服，可修復使用”的第二階段抗震性能水準。對大震作用，則可以采用相應軟件對結(jié)構(gòu)進行靜力彈塑性分析（Pushover）及用接口程序BEPTA進行模型的前處理和準備工作后通過分析軟件對結(jié)構(gòu)進行動力彈塑性分析。按彈塑性程序計算所反映的塑性發(fā)展程度來對構(gòu)件以至整個結(jié)構(gòu)進行相應的性能評價。高層建筑超限結(jié)構(gòu)設(shè)計，為了確保其安全性，在對其抗震進行超限審查時，還需要通過對風載、溫差和混凝土徐變收縮可能帶來的影響進行深入的分析，確保真正實施高層超限結(jié)構(gòu)時其性能能夠得到有效的保障。

4結(jié)束語

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)計過程的一個重要環(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，可以說我們在該項設(shè)計工作中更多的是依靠我們的實際工程經(jīng)驗。在我國現(xiàn)行的建筑設(shè)計規(guī)范中，都對建筑的高寬比以及高度等參數(shù)進行了明確的規(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)計工作實際開展的過程中，對于高寬比、高度等情況超出現(xiàn)行規(guī)范的建筑則應當根據(jù)建筑的實際情況進行設(shè)計。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，當建筑的高寬比超過限制時，就需要設(shè)計人員能夠根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)對其進行細致、全面的受力狀態(tài)分析，并在對荷載取值、安全指標以及材料性能等認真分析的基礎(chǔ)上幫助我們設(shè)計出更好的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方案。

1.2受力性能

在我們對建筑進行設(shè)計的開始階段，設(shè)計人員最需要考慮的就是此建筑物所具有的空間組成特點，而并不是對建筑的結(jié)構(gòu)情況進行確定。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)就應當能夠?qū)⑵渥陨硭哂械闹亓客孛孢M行良好的傳遞。而我們在對建筑進行設(shè)計的過程中，就需要能夠?qū)ㄖ蛳伦饔昧ν鼗休d力間的關(guān)系進行理順，并使我們在建筑方案確定時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)置時不會由于出現(xiàn)跨鋼筋的情況而使整個底板的通長筋得到加大，就能夠獲得較為節(jié)約的設(shè)計效果。而在出挑板之后，則能夠使地基所具有的附加應力得到降低，并且當建筑基礎(chǔ)形式在人工地基以及天然地基坎上時，以加挑板的方式就能夠?qū)μ烊坏鼗M行應用。同時，其還能夠降低整體沉降，當荷載偏心時，在特定部位設(shè)挑板，還可調(diào)整沉降差和整體傾斜。當然，對于此項問題來說，也不是絕對的，當建筑地下室層數(shù)較多、且窗井橫隔墻較為密集時則可以根據(jù)實際情況以靈活的方式對其進行考慮。另外，當?shù)叵滤惠^高時，出基礎(chǔ)挑板也能夠幫助我們更好的對抗浮問題進行解決。

1.4承重柱截面大小

在對抗震設(shè)防區(qū)進行設(shè)計時，部分建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員往往會貪圖受力設(shè)計的方便性而沒有將柱的截面高度設(shè)計到足夠的高度、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，但是卻會對整個建筑結(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，我們往往會將柱子的截面取一個較大的值。但是，由于建筑高度的影響，就很可能會使框架柱成為短柱。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際設(shè)計過程中需要商榷的一個問題。另外，在建筑底層框架方面，梁所具有的抗彎剛度也會大于柱的抗彎剛度，且梁板對于柱子所具有的約束能力也相對較小。對此，就需要我們在實際設(shè)計時能夠嚴格地遵循強剪弱彎、強柱弱梁的原則，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

在梁結(jié)構(gòu)設(shè)計環(huán)節(jié)中，經(jīng)常會有主次梁交叉的情況，而設(shè)計人員在面對這種情況時也會在對主梁配筋圖進行繪制時將次梁、板在主梁的位置以涂黑的方式對其進行表示，而在對次梁配筋圖進行繪制時，也會將板以及主梁以涂黑的方式進行表示。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)澆樓進行施工時對次梁、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)計截面同實際截面不相符的情況，就是板的厚度超出了設(shè)計范圍。同時，如果我們將第一排設(shè)為板負筋、第二排為主梁負筋、第三排為次梁負筋，就會使建筑所具有的保護層成為一種：板的保護層高度＋板負筋直徑＋主梁箍筋直徑+主梁負筋直徑的情況。對于該種排法來說，如果主梁、板的負筋直徑越大、排數(shù)越多，就會使次梁保護層的厚度越厚，并導致在施工過程中經(jīng)常出現(xiàn)當次梁負筋穿過主梁負筋下面后，再向上翻至板負筋下面，進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)進行設(shè)計時能夠適當?shù)亟档土喉敇烁撸瑥亩赃@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)澆混凝土樓板進行計算時，通常會分為單向以及雙向兩種情況。由于其四邊較為固定，我們一般會利用計算機或者圖表的方式對其進行計算，但是由于圖表類型較為多樣，就會使我們所得到的計算結(jié)果出現(xiàn)不一致的情況。另外，僅僅由梁對板進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)動卸荷以及荷載的不均勻情況等等都會出現(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行充分考慮的情況。而在多層砌體的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，往往會因為衛(wèi)生間轄板較小的特點而使建筑需要以雙層拉通的方式進行配筋。而在需要放置浴盆、浴缸的衛(wèi)生間，則應當適當?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，經(jīng)常使用有機玻璃對材料進行替代建筑中的實際材料鋼筋，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、鋼筋的實際搭建方式等都無法真實呈現(xiàn)出來。其次，只有單純的硬件模型還無法達到很好的教學效果，還需要結(jié)合配套軟件，也就是模型的說明，用來反應模型的具體內(nèi)容及相關(guān)知識的延伸，但是實際情況下，由于技術(shù)力量的有限性導致模型反映內(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。單純使用模型進行教學，教師自身的水平很大程度就影響了教學效果，導致了一些教學水平一般的教師無法真正體會到模型的作用。如果模型出廠時能夠配套相應的說明，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、實驗、預算、施工等內(nèi)容進行綜合反映，有利于教師對整個施工過程進行有效講解，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

研制建筑結(jié)構(gòu)模型，首先需要對建筑結(jié)構(gòu)模型進行設(shè)計，下面以一個建筑結(jié)構(gòu)模型為例。模型設(shè)計為兩層，每層兩個方向各為兩跨的結(jié)構(gòu)，下層采取一半高度置于土中的設(shè)計，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行固定，保證整個結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定，如果梁的撓度過大，則需要采用有機玻璃模板來進行固定。

（2）建筑材料及實驗

工程中購買的鋼筋，一級小規(guī)格的鋼材大多是圓盤形式，二級和三級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)標示，如廠家的商標、鋼材的規(guī)格及直徑，這些標示一般是每隔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。因此制作模型時對于板筋選用時應選用光圓鋼筋，梁處的鋼筋應選用螺紋肋，柱筋應選用月牙肋。從廠家購買鋼材后應當注意廠家提供的出廠合格證，這為以后的工程驗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，因此使用時應當對其材料進行見證取樣檢查。取樣時可以按照相關(guān)規(guī)定取一定長度的鋼筋到檢測單位進行檢查，并要求其出具相關(guān)檢測結(jié)果報告。檢測內(nèi)容通常分為屈服強度、抗拉強度、伸長率和冷彎性能的檢測，前兩項為力學性能的檢測，后兩項為塑性性能的檢測。

（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、焊接和機械連接三種，在實際的建筑工程施工中，前兩種更加常用，機械連接形式使用比較少。在進行模型制作時，可以將這三種連接方法在不同部位都出現(xiàn)，從而便于學生對這三種連接形式有直觀的認識?？梢栽诎褰畹倪B接中采用綁扎的形式，邊柱和角柱可以采用機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的檢測報告。

3建筑結(jié)構(gòu)模型在建筑工程教學中實際應用

建筑施工圖紙大多采用的平法標注形式，對于建筑結(jié)構(gòu)模型來說，則可以將圖紙和模型進行對比，使學生能夠更直觀地認識到鋼筋的布置。比如梁KL1(2A)，表示這個梁的編號為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，負彎曲處設(shè)置5根18鋼筋，布置形式分為上下兩排進行布置，上排斷點為凈跨徑的1/3，下排斷點為凈跨徑的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