建筑結(jié)構(gòu)論文精選(九篇)
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第1篇：建筑結(jié)構(gòu)論文范文
根據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)，建筑結(jié)構(gòu)的分類也有所區(qū)別。根據(jù)不同的施工方法，建筑結(jié)構(gòu)可分為混合結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)等。由于剪力墻具有較強(qiáng)的抗側(cè)剛度和抗震性能，而且用鋼量也比較小，因而在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中得以廣泛應(yīng)用。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，剪力墻結(jié)構(gòu)就是利用鋼筋混凝土墻板來(lái)承受來(lái)自垂直方向和水平方向的力的結(jié)構(gòu)。在設(shè)計(jì)剪力墻結(jié)構(gòu)時(shí)，通常會(huì)使用鋼筋混凝土墻板取代之前框架結(jié)構(gòu)中的梁柱，從而提高承受荷載的能力。換言之，剪力墻結(jié)構(gòu)主要指的是豎向的鋼筋混凝土墻板，而橫向仍然沿用鋼筋混凝土的大樓板搭載在墻上，而這個(gè)結(jié)構(gòu)就成為剪力墻結(jié)構(gòu)
2剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原則
2.1剪力墻的厚度與高和寬相比，要小很多，幾何特征類似于板，受力形態(tài)接近于柱，但其又與柱存在明顯的區(qū)別，即其肢長(zhǎng)和厚度的比值，當(dāng)比值不超過(guò)3時(shí)，可以按照柱來(lái)計(jì)算，當(dāng)比值介于3-5之間，則可作為異形柱，并按雙向受壓構(gòu)件設(shè)計(jì)。
2.2在剪力墻結(jié)構(gòu)中，墻作為平面構(gòu)件，不僅需要承受來(lái)自平面作用的水平剪力和彎矩，同時(shí)還需要承受豎向壓力。在這種狀態(tài)下，剪力墻在水平作用下如同底部嵌固與基礎(chǔ)懸臂梁在地震作用或風(fēng)載下，因此，剪力墻不僅需要具備一定的剛度，還需要具備能夠滿足非彈性變形反復(fù)循環(huán)下的延性。
2.3剪力墻結(jié)構(gòu)中最突出的特點(diǎn)就是在同一平面內(nèi)剛度和承載力較大，而平面外剛度以及承載力則比較小。當(dāng)剪力墻與平面外的梁相接時(shí)，會(huì)導(dǎo)致墻肢外平面外彎矩的發(fā)生，但一般不會(huì)對(duì)墻的平面外剛度和承載力造成影響，因此，應(yīng)盡量避免開(kāi)平面外搭接，如果遇到不得不搭接的情況，則應(yīng)根據(jù)具體的相關(guān)規(guī)定采取合理的解決辦法，以對(duì)剪力墻平面外的安全形成可靠保障。
2.4剪力墻的設(shè)計(jì)技術(shù)需要對(duì)豎向和水平作用下的結(jié)構(gòu)整體進(jìn)行綜合分析，在求得內(nèi)力后，按照偏壓或偏拉進(jìn)行正截面承載力和斜截面受剪承載力進(jìn)行驗(yàn)算。一般情況下，在計(jì)算剪力墻承載力時(shí)，對(duì)帶翼墻的計(jì)算寬度應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際情況取最小值。
3剪力墻的特點(diǎn)分類
近幾年來(lái)，剪力墻廣泛應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中，主要是由于其具有多方面的優(yōu)勢(shì)，具體來(lái)說(shuō)包括了抗側(cè)剛度大，側(cè)移小；結(jié)果后自重大，抗震性能高；室內(nèi)墻面平整。但同時(shí)也有其弊端，如施工復(fù)雜、造價(jià)較高。在具體的施工當(dāng)中，剪力墻的開(kāi)洞與否以及開(kāi)洞尺寸的大小，可以具體分為以下幾種情況：
3.1整體小開(kāi)口剪力墻：開(kāi)洞面積不小于15%，但仍屬于面積較小的剪力墻，其受力特點(diǎn)在于彎矩圖在連梁處突變。
3.2實(shí)體墻：沒(méi)有開(kāi)洞或者開(kāi)洞面積不足15%的墻。受力特點(diǎn)體現(xiàn)在像一個(gè)整體的懸臂墻，此時(shí)彎矩圖沒(méi)有突變同時(shí)也不會(huì)產(chǎn)生反彎點(diǎn)。
3.3壁式框架：洞口尺寸偏大，而且連梁線與墻肢線剛度相互比較接近的墻。這種情況下，彎矩圖會(huì)在樓層出發(fā)生突變，并在大部分樓層中出現(xiàn)反彎點(diǎn)。
3.4雙肢或多肢剪力墻：開(kāi)洞比較大或者洞口成列形狀布置的墻。其受力特點(diǎn)與整體開(kāi)口較小的墻比較相似。
4剪力墻的布置原則
4.1在進(jìn)行剪力墻的設(shè)計(jì)時(shí)，需要注意的是應(yīng)當(dāng)沿著主軸的方向進(jìn)行雙向或多向布置，最好能夠在不同的方向使得剪力墻相連，并最大程度防止出現(xiàn)對(duì)直或拉通的情況；在設(shè)計(jì)抗震功能結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)當(dāng)盡量促使兩個(gè)方向的側(cè)向剛度相互接近，并保證剪力墻的墻肢截面尺寸符合設(shè)計(jì)規(guī)范。在高層建筑的剪力墻結(jié)構(gòu)中，剪力墻應(yīng)當(dāng)沿主軸方向或其它方向進(jìn)行雙向或多向布置，尤其是對(duì)于抗震功能的設(shè)計(jì)，要盡量防止單方向有墻模式的出現(xiàn)，從而保證其能夠發(fā)揮其應(yīng)有的作用。另外，剪力墻要保證分布均勻，并且數(shù)量適宜。在剪力墻配置較少時(shí)，結(jié)構(gòu)的抗側(cè)力剛度也會(huì)隨之減弱，而如果配置數(shù)量較大，墻體也難以真正發(fā)揮作用，功能得不到充分發(fā)揮，并造成抗側(cè)力的剛度過(guò)大，震力也有所增加，最后影響自重。
4.2剪力墻的布置應(yīng)遵循豎直方向上從下往上布置的順序，從而防止剛度突變情況的發(fā)生。在高層建筑中，剪力墻的墻肢截面應(yīng)當(dāng)盡量簡(jiǎn)易，并保證剪力墻在豎直方向上的高度的均勻性，另外還應(yīng)當(dāng)在剪力墻的洞口或者門窗處形成明確的墻肢和連接梁。
4.3剪力墻在布置設(shè)計(jì)時(shí)要均勻分配不易過(guò)密，以保證整個(gè)結(jié)構(gòu)具有相互適應(yīng)側(cè)向的剛度，如果側(cè)向剛度過(guò)大，會(huì)導(dǎo)致墻體自身的重力過(guò)大，而且在發(fā)生地震時(shí)還會(huì)增加震力，而增加建筑倒塌的可能性，留下安全隱患。
4.4務(wù)必保證剪力墻的洞口或者門窗上下對(duì)齊，并且成列布置，另外為了保證剪力墻的承重力，不發(fā)生變形，應(yīng)當(dāng)避免使用疊合的錯(cuò)洞墻。
4.5短肢剪力墻指的是墻肢的截面長(zhǎng)度與厚度之間的比值介于5-8之間，而在高層建筑中，則不能全部都采用短肢剪力墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模式，而是需要將短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的最大使用高度適當(dāng)?shù)慕档汀?/p>
5剪力墻在建筑設(shè)計(jì)施工中的應(yīng)用
5.1剪力墻平面結(jié)構(gòu)布置剪力墻的平面布置首先要做到的就是保證均勻，并保證質(zhì)量中心和剛度中心處在重合的狀態(tài)下，減少力矩對(duì)墻體的作用力。剪力墻在施工中應(yīng)當(dāng)沿主軸方向布置，并保證剪力墻的抗側(cè)力剛度保持在合理范圍內(nèi)，如果有必要可適當(dāng)增加可利用空間，并保證適當(dāng)?shù)母叨取Ａ硗猓袅€應(yīng)當(dāng)保持合理的間距，通常采用經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行設(shè)計(jì)，公式為T=(0.05-0.06)n，其中n為建筑結(jié)構(gòu)層數(shù)。實(shí)際剪力墻的數(shù)量應(yīng)當(dāng)與計(jì)算結(jié)果接近。剪力墻處理要具備較強(qiáng)的承重能力與剛度，還應(yīng)當(dāng)保證良好的延伸性和彈性，從而保證其在因外力作用產(chǎn)生裂縫時(shí)，剪力墻還能夠不發(fā)生倒塌。
5.2剪力墻約束邊緣構(gòu)件處理約束邊緣構(gòu)件能夠促使剪力墻的承載能力得以顯著提高，并減少層間位移，同時(shí)提高抗震能力，而且對(duì)于墻板也能提供穩(wěn)定作用。剪力墻抗震設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)滿足第一振型的抵抗力矩大于承受力矩的一半以上。約束邊緣構(gòu)件的確定應(yīng)當(dāng)以剪力墻相關(guān)軸壓比為依據(jù)。一般來(lái)說(shuō)，抗震等級(jí)較高的剪力墻，應(yīng)當(dāng)采取層數(shù)較多的約束邊緣構(gòu)件，并有效控制剪力墻的均勻性，以從根本上提高墻肢的承重能力。
6結(jié)束語(yǔ)
第2篇：建筑結(jié)構(gòu)論文范文
1．1建筑設(shè)計(jì)方案不夠合理
在土建工程中，方案設(shè)計(jì)是工程能否順利進(jìn)行的前提，建筑工程的穩(wěn)定性與安全性首先取決于方案設(shè)計(jì)的合理性。但目前，我國(guó)很多工程建筑管理者對(duì)方案設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)并沒(méi)有足夠的重視，這就導(dǎo)致在方案設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)出現(xiàn)不合理現(xiàn)象，有些應(yīng)該細(xì)化的條款變得籠統(tǒng)，有些應(yīng)強(qiáng)調(diào)的環(huán)節(jié)一筆帶過(guò)甚至直接忽略，而且，現(xiàn)在很多方案在設(shè)計(jì)時(shí)大多考慮到建筑的承載力，對(duì)建筑的壽命考慮非常少，這些都直接影響到建筑結(jié)構(gòu)的安全性。
1．2建筑團(tuán)隊(duì)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)安全性意識(shí)不強(qiáng)
在我國(guó)，工程的建筑團(tuán)隊(duì)大多數(shù)是來(lái)自農(nóng)村的勞動(dòng)力，他們一般接受的教育較少，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的安全性認(rèn)識(shí)普遍較低，近幾年建筑工程不斷發(fā)生的安全事故給建筑團(tuán)隊(duì)敲響警鐘，使管理者開(kāi)始重視安全培訓(xùn)，但由于建筑團(tuán)隊(duì)自身綜合素質(zhì)的影響，對(duì)培訓(xùn)的內(nèi)容一知半解，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的安全問(wèn)題缺乏系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，無(wú)法更好的防范安全隱患，這很容易導(dǎo)致因人為因素出現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)的安全性問(wèn)題。
1．3安全規(guī)范政策標(biāo)準(zhǔn)較低
我國(guó)在土木建筑工程中制定了一系列的安全規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，用于規(guī)范建筑過(guò)程，但與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，這些標(biāo)準(zhǔn)過(guò)低，例如，在承載能力方面，我國(guó)設(shè)置的安全水準(zhǔn)，是以分項(xiàng)系數(shù)或者安全系數(shù)為主要指標(biāo)的，對(duì)土木建筑結(jié)構(gòu)的安全性測(cè)試以系數(shù)為準(zhǔn)，認(rèn)為系數(shù)越大安全性越高，而且，針對(duì)一些特殊狀況如地震、爆炸等建筑的牢固性，我國(guó)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)并沒(méi)有設(shè)置明確的要求。同時(shí)，我國(guó)在建筑結(jié)構(gòu)方面重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，對(duì)建筑的耐久性沒(méi)有過(guò)多的要求，缺少規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。
2影響土木建筑結(jié)構(gòu)安全性的因素
2．1牢固性
近幾年，我國(guó)很多地區(qū)發(fā)生過(guò)地震災(zāi)害，如汶川地震，給國(guó)家的發(fā)展和人民的生命財(cái)產(chǎn)都造成了無(wú)法彌補(bǔ)的損失，顯現(xiàn)了地震災(zāi)害的巨大破壞力，同時(shí)也對(duì)建筑的牢固性進(jìn)行了一次考驗(yàn)。建筑的牢固性不夠是導(dǎo)致災(zāi)害嚴(yán)重的重要原因。建筑的牢固性一方面要求建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件要具有足夠的承載力，另一方面也要求建筑結(jié)構(gòu)整體具有牢固性。要保證建筑結(jié)構(gòu)的整體牢固性必須滿足兩個(gè)指標(biāo)，結(jié)構(gòu)物的冗余度及延性。這樣的建筑物不會(huì)因?yàn)榫植康固斐烧w的連續(xù)破壞。
2．2安全性
在土木建筑工程中，安全性是考量整體建筑結(jié)構(gòu)的重要質(zhì)量指標(biāo)，指的是建筑結(jié)構(gòu)承載倒塌、破壞等的能力。影響結(jié)構(gòu)安全性的因素主要有兩個(gè)，一是在建筑過(guò)程中的方案設(shè)計(jì)合理性以及施工水準(zhǔn)，二是建筑完成后的使用、檢測(cè)及維護(hù)。方案設(shè)計(jì)是建筑工程是否安全的重要指標(biāo)，必須保證設(shè)計(jì)規(guī)范符合建筑結(jié)構(gòu)的要求，標(biāo)準(zhǔn)要合理嚴(yán)謹(jǐn)，規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的制定是影響建筑結(jié)構(gòu)安全性的一個(gè)重要因素。
2．3耐久性
土木建筑結(jié)構(gòu)的耐久性指的是建筑的使用壽命，保證建筑能夠在規(guī)定的使用年限內(nèi)發(fā)揮正常的使用功能。現(xiàn)在大多數(shù)的土木建筑工程采用的都是混凝土，因此，建筑工程的質(zhì)量很大一部分是取決于混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性。雖然人們普遍認(rèn)為混凝土的耐久性非常強(qiáng)，但資料顯示混凝土的正常使用年限不超過(guò)三十年。在我國(guó)的土木建筑工程中，由于有害物質(zhì)侵蝕等原因，使建筑的使用年限不斷縮減。雖然設(shè)置較低的安全水準(zhǔn)會(huì)給建筑工程帶來(lái)一定的安全隱患，但因外界因素如混凝土銹蝕等原因給建筑造成的危害更勝一籌。當(dāng)然，建筑結(jié)構(gòu)的耐久性與建筑完成后的使用、檢測(cè)與維護(hù)有密不可分的關(guān)系，因此，在建筑工程時(shí)必須將后期維護(hù)預(yù)計(jì)產(chǎn)生的費(fèi)用核算在內(nèi)，避免過(guò)度超支。
3提高建筑結(jié)構(gòu)安全性的措施
3．1重視土木建筑工程的方案設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)
在建筑工程中，要充分重視方案設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行零誤差、零缺陷的設(shè)計(jì)，不得摻雜主觀色彩，有質(zhì)量的完成產(chǎn)品、過(guò)程或服務(wù)。在強(qiáng)化結(jié)構(gòu)構(gòu)造以及增強(qiáng)材料性能方面，可采取防治鹽害及凍融的綜合措施。另外，方案設(shè)計(jì)的合理性直接影響到土木建筑結(jié)構(gòu)安全性的系數(shù)，必須保證建筑結(jié)構(gòu)局部具有牢固性，同時(shí)結(jié)構(gòu)整體還要具有整體牢固性，要將環(huán)境等外界因素充分考慮全面。
3．2做好質(zhì)量管控
首先，要嚴(yán)格控制土木建筑工程的進(jìn)度。在施工前期，通過(guò)對(duì)整個(gè)建筑工程的宏觀把握，包括對(duì)工程的難易程度、工程質(zhì)量要求、施工工藝方式以及其他因素的考慮，綜合分析，制定施工進(jìn)度計(jì)劃與安排。嚴(yán)格控制工程進(jìn)度，就是保證工程建設(shè)任務(wù)能夠按照承包合同規(guī)定進(jìn)行。在我國(guó)，一般會(huì)采用對(duì)比法來(lái)檢驗(yàn)施工進(jìn)度，如利用橫道圖計(jì)劃。在編制計(jì)劃時(shí)要保證項(xiàng)目執(zhí)行嚴(yán)格按照進(jìn)度規(guī)劃進(jìn)行，把施工進(jìn)度規(guī)劃進(jìn)一步細(xì)化，制定施工任務(wù)書，合理調(diào)配人力、物力、財(cái)力。同時(shí)，在施工過(guò)程中，要實(shí)時(shí)獲取施工的具體情況，確保項(xiàng)目施工進(jìn)度嚴(yán)格按照進(jìn)度規(guī)劃進(jìn)行。在實(shí)際的施工過(guò)程中，可能存在進(jìn)度的調(diào)整，這其實(shí)是一種周期性的循環(huán)。可以利用網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃，采取調(diào)整、糾正偏差的措施對(duì)進(jìn)度規(guī)劃進(jìn)行調(diào)整，將工期壓縮以及趕工成本等因素考慮全面，有計(jì)劃的調(diào)整進(jìn)度規(guī)劃，確保建筑工程能夠順利進(jìn)行。
3．3做好原料的檢測(cè)及建筑的維護(hù)
為保證土木建筑結(jié)構(gòu)的安全性，在施工開(kāi)始前，必須對(duì)施工所需的原材料進(jìn)行嚴(yán)格把控，如果原材料出現(xiàn)問(wèn)題，必然會(huì)導(dǎo)致建筑工程出現(xiàn)安全隱患。在保證原材料優(yōu)質(zhì)的前提下，還要嚴(yán)格落實(shí)各個(gè)環(huán)節(jié)符合方案規(guī)劃，做好進(jìn)貨檢驗(yàn)記錄，掌握材料價(jià)格、質(zhì)量、供貨能力等信息。同時(shí)，還要通過(guò)法律渠道保證土木建筑工程能夠在規(guī)定的年限內(nèi)正常使用，并對(duì)建筑進(jìn)行定期檢測(cè)與維護(hù)，提高建筑的安全系數(shù)。
3．4推廣應(yīng)用新技術(shù)
要保證土木建筑結(jié)構(gòu)的安全性，必須找出制約其安全的因素，并加以預(yù)防與改善。在建筑工程中，影響安全性的因素主要有滲漏、裂縫及剝蝕，其中破壞力最大的是裂縫，而裂縫的關(guān)鍵是撩測(cè)，在傳統(tǒng)的工程建筑過(guò)程中，主要采用聲波跨孔法以及超聲波法，效果不理想，針對(duì)這種情況，可以推廣應(yīng)用新技術(shù)，采用超聲回彈綜合法、回彈法以及射線法等方法探測(cè)建筑結(jié)構(gòu)的表層強(qiáng)度，進(jìn)而針對(duì)現(xiàn)狀采取相應(yīng)的安全措施。
4結(jié)語(yǔ)
第3篇：建筑結(jié)構(gòu)論文范文
1.1預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)及其化學(xué)植筋技術(shù)
化學(xué)植筋加固技術(shù)，此項(xiàng)技術(shù)主要利用化學(xué)知識(shí)，根據(jù)化學(xué)物質(zhì)的粘合性的特點(diǎn)研制的，使加固使用材料與鋼筋混凝土粘合在一起使新舊混凝土連接在一起，達(dá)到整體受力的效果。化學(xué)植筋技術(shù)可以應(yīng)用在許多項(xiàng)目中，如建筑結(jié)構(gòu)體增建、變更、橫梁、樓板、剪力墻等部位，都有很好的效果。預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)采用的方法是對(duì)結(jié)構(gòu)體外加預(yù)應(yīng)力鋼拉桿，這種加固方法的目的是降低原有建筑物的應(yīng)力水平，纖維加固法也被應(yīng)用在了預(yù)應(yīng)力加固法中，雖然預(yù)應(yīng)力纖維加固法并沒(méi)有得到有效推廣和廣泛應(yīng)用，但是也已經(jīng)在實(shí)踐中有了很好的效果，此項(xiàng)技術(shù)加固效果穩(wěn)定，在成本控方面具有很大優(yōu)勢(shì)，有助于增加經(jīng)濟(jì)效益，預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)是一種運(yùn)用非常廣泛的加固方法，適用于大跨度加固，而且預(yù)應(yīng)力加固法的發(fā)展很好，是一種成本低，而且加固效果十分好的加固技術(shù)，值得建筑行業(yè)好好利用的行之有效的一種技術(shù)。
1.2增大加固法和增加支點(diǎn)加固技術(shù)
增大加固法也就是增大建筑結(jié)構(gòu)的受力面積，增加配筋量，達(dá)到提高承載力的效果，增大加固法是工程中經(jīng)常使用的技術(shù)。這種加固技術(shù)比較傳統(tǒng)，這種技術(shù)經(jīng)常應(yīng)用在鋼筋混凝土受壓的情況中，增大加固法效果也是很顯著的加固方法。增大加固法根據(jù)具體情況而定，在鋼筋上并澆混凝土要根據(jù)變壓區(qū)高度來(lái)定，高度小就用增大加固法，并澆混凝土是在受拉區(qū)補(bǔ)交，這種方法主要用來(lái)提高抗彎承載力，由于受拉區(qū)補(bǔ)澆混凝土現(xiàn)象是經(jīng)常遇見(jiàn)的情況，因此增大加固法是主要針對(duì)這種現(xiàn)象來(lái)進(jìn)行加固的。增設(shè)支點(diǎn)加固法也是一種常見(jiàn)的加固技術(shù)，它的目的是減小結(jié)構(gòu)內(nèi)力和提高其承載能力，增設(shè)支撐點(diǎn)、減小結(jié)構(gòu)。這種方法具有一定的缺陷，因?yàn)槠潆m然操作簡(jiǎn)單也比較可靠，但是會(huì)影響空間結(jié)構(gòu)，增設(shè)支點(diǎn)法分為兩種方法（即剛性支點(diǎn)和彈性支點(diǎn)兩種），這是根據(jù)增設(shè)支點(diǎn)法的性質(zhì)（變形性能）劃分的。這兩種技術(shù)是通過(guò)不同的方式對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固，由于內(nèi)力分析較為復(fù)雜，兩者相比，相對(duì)而言，兩者各有各的特點(diǎn)，每種方法都有其自身的針對(duì)性，剛性支點(diǎn)加固和彈性支點(diǎn)加固分別對(duì)結(jié)構(gòu)承載能力和結(jié)構(gòu)使用空間起作用，因此要選擇適當(dāng)?shù)募庸碳夹g(shù)。
1.3粘鋼加固法
該方法主要利用粘貼劑，嚴(yán)格按照加固施工設(shè)計(jì)將鋼板粘貼在鋼結(jié)構(gòu)或者混凝土表面，這樣就可以使鋼板和結(jié)構(gòu)共同產(chǎn)生作用力。目前的粘鋼加固技術(shù)分很多種，包括粘鋼加固技術(shù)、包鋼加固技術(shù)、混凝土裂縫灌注修補(bǔ)技術(shù)和基層修補(bǔ)技術(shù)。不同的技術(shù)具有不同的特點(diǎn)，因此，在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)加固過(guò)程中所起的作用也不盡相同。基于粘鋼加固技術(shù)具有施工簡(jiǎn)單、快速且使用該技術(shù)不會(huì)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)造成影響的特點(diǎn)，該技術(shù)主要應(yīng)用于建筑施工中的梁、板、柱和橋梁等混凝土建筑的結(jié)構(gòu)加固中。
1.4碳纖維加固法
碳纖維加固技術(shù)是所有的加固技術(shù)中最獨(dú)特的一項(xiàng)技術(shù)，因?yàn)樘祭w維材料它不僅重量輕，而且強(qiáng)度高，并且還有避免腐蝕的優(yōu)點(diǎn)，所以這決定它是在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)中的重要材料，從碳纖維材料特性得出：碳纖維技術(shù)是一種特殊的技術(shù)，可以控制混凝土變形、增強(qiáng)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的承載能力、延長(zhǎng)混凝土的使用壽命，在抗水平偏向力上和抗震加固效果上具有很好的體現(xiàn)。碳纖維加固法的作用：在抗拉強(qiáng)度上，鋼筋遠(yuǎn)小于碳纖維，而且在相同的條件下令配筋率提高，同時(shí)提高了結(jié)構(gòu)的承載力，從而可以看出建筑結(jié)構(gòu)不再容易變形；碳纖維加固法另外一個(gè)特點(diǎn)為：導(dǎo)致混凝土應(yīng)變受力曲線變平緩，減小受力面，碳纖維加固法延緩了混凝土建筑結(jié)構(gòu)的使用年限，碳纖維加固法在科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新下，研究出了纖維復(fù)合材料加固法，目前已經(jīng)廣泛運(yùn)用到建筑結(jié)構(gòu)加固中，并且收到了一定的成效，所以纖維技術(shù)還應(yīng)該繼續(xù)推崇出新。
2結(jié)合現(xiàn)狀，展望未來(lái)
第4篇：建筑結(jié)構(gòu)論文范文
1.1強(qiáng)柱弱梁為了提高高層建筑的抗震性能，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該遵循強(qiáng)柱弱梁的原則。強(qiáng)柱弱梁有利于梁上塑性鉸的形成，從而削弱地震作用，對(duì)框架柱起到良好的保護(hù)作用。如果塑性鉸存在于梁上，說(shuō)明塑性鉸所需要的非彈性變形量較小，分布也較為均勻。如果柱中出現(xiàn)塑性鉸，則表明非彈性變形集中于某一層的柱中，因此對(duì)柱的延性要求會(huì)較高。但是在實(shí)際工程中往往很難實(shí)現(xiàn)對(duì)柱的延性要求，如果處理不好，還容易出現(xiàn)較大層間的側(cè)移，對(duì)建筑的整個(gè)結(jié)構(gòu)安全性會(huì)產(chǎn)生影響。為了避免側(cè)移對(duì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、安全性的威脅，設(shè)計(jì)時(shí)通常會(huì)將非彈性變形限制于梁內(nèi)，使框架柱的彎承載能力得到保證，降低柱端屈服的產(chǎn)生。
1.2強(qiáng)剪弱彎延性破壞的主要形式就是彎曲破壞，這種破壞通常具有一定的預(yù)兆性，比如出現(xiàn)開(kāi)裂或下?lián)系痊F(xiàn)象。但是剪切破壞則是一種脆性破壞，無(wú)法預(yù)知，如果建筑結(jié)構(gòu)的某個(gè)構(gòu)件出現(xiàn)剪性破壞，這個(gè)構(gòu)件的抗震能力將會(huì)喪失，會(huì)產(chǎn)生更大的破壞性，甚至造成建筑倒塌。因此，延性設(shè)計(jì)的強(qiáng)剪弱彎，就是在避免構(gòu)件與節(jié)點(diǎn)發(fā)生脆性破壞的前提下，保證建筑結(jié)構(gòu)的整體安全性。為了避免梁、柱等構(gòu)件發(fā)生脆性破壞，應(yīng)該保證構(gòu)件的受剪承載力要比構(gòu)件屈服時(shí)的實(shí)際剪力高。因此，對(duì)于框架結(jié)構(gòu)的高層建筑，在設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)遵循強(qiáng)剪弱彎的原則，并依據(jù)承載力值與剪力值來(lái)進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)。
1.3節(jié)點(diǎn)強(qiáng)錨固梁柱等構(gòu)件的搭接處即為節(jié)點(diǎn)，對(duì)于高層建筑來(lái)說(shuō)，節(jié)點(diǎn)最容易受到地震水平作用的破壞，因此，節(jié)點(diǎn)屬于延性的薄弱環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)時(shí)必須注重節(jié)點(diǎn)和錨固的安全性。建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件的節(jié)點(diǎn)破壞主要原因是節(jié)點(diǎn)核心部位箍筋足或不到位引起的。為了提升節(jié)點(diǎn)的延性，必須保證節(jié)點(diǎn)部位混凝土的等級(jí)和箍筋的數(shù)量。設(shè)計(jì)時(shí)還可以在保證錨固長(zhǎng)度的基礎(chǔ)上，疊加一定的抗震附加錨固長(zhǎng)度，利用錨固的長(zhǎng)度來(lái)加強(qiáng)節(jié)點(diǎn)的延性。為保證梁柱屈服后節(jié)點(diǎn)的約束能力，框架節(jié)點(diǎn)的延性設(shè)計(jì)必須依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。
2結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì)措施
2.1連梁的延性設(shè)計(jì)在地震作用下，連梁的破壞通常會(huì)表現(xiàn)為局部混凝土壓碎。其主要原因可能是跨高比過(guò)小，或者構(gòu)件的抗彎能力高于其抗剪能力。如果出現(xiàn)較大震級(jí)，連梁應(yīng)首先受彎出鉸，所以必須控制好其跨高比。在室內(nèi)如果連梁的高比過(guò)小，可考慮利用水平縫來(lái)分設(shè)兩梁。通常室外連梁可以適當(dāng)開(kāi)大建筑窗，并將跨高比控制在3左右。為了遵循強(qiáng)剪弱彎的原則，配筋時(shí)應(yīng)該將樓板鋼筋的影響考慮進(jìn)去，不用考慮對(duì)縱筋的加強(qiáng)；另外，需要配路箍筋并進(jìn)行強(qiáng)化，可采用對(duì)角交叉配筋形式來(lái)提高連梁的延性。
2.2剪力墻和柱的延性設(shè)計(jì)剪力墻在布置時(shí)應(yīng)該盡量均勻?qū)ΨQ，使兩個(gè)主軸方向的剛度盡量相同。墻體的開(kāi)洞也應(yīng)該均勻，盡量減少或避免錯(cuò)洞布置。通常獨(dú)立墻的能量大多通過(guò)墻底出鉸來(lái)進(jìn)行消散。而聯(lián)肢墻，則需要通過(guò)設(shè)置合理的開(kāi)洞來(lái)消散能量，使其能夠在連梁的梁端出鉸或墻底出鉸，而墻體的其他地方都不會(huì)存在塑性鉸。在構(gòu)造方面為了減少剪力墻的剪切破壞，可以在底部加強(qiáng)區(qū)適當(dāng)增加剪力墻的水平受力筋，從而使剪力墻的抗剪能力得到提高。另外，還可考慮將柱箍筋的全長(zhǎng)進(jìn)行加密，以保證框架柱的抗側(cè)能力。
2.3樓梯的延性設(shè)計(jì)樓梯的周圍大多為剪力墻或填充墻，因此，其抗側(cè)剛度要比其他位置的抗側(cè)剛度大許多，地震時(shí)會(huì)表現(xiàn)得更加明顯。樓梯間的結(jié)構(gòu)受力情況較為復(fù)雜，樓梯板和平臺(tái)梁需要承受彎矩、剪力和扭矩等綜合作用。設(shè)計(jì)時(shí)可考慮采用板筋上下拉通和提高梯梁配箍率的方法來(lái)增加其延性。
2.4填充墻的延性設(shè)計(jì)填充墻的布置也應(yīng)該做到均勻、對(duì)稱，應(yīng)該盡量減少填充墻引起的房屋附加扭矩。設(shè)計(jì)時(shí)可將填充墻作為荷載輸入，其結(jié)構(gòu)受力可不考慮。但是填充墻自身都具有較大的剛度，因此，應(yīng)該盡量考慮沿豎向連續(xù)布置，使其形成砌體剪力墻，起到消耗地震能量的作用，從而避免薄弱層的出現(xiàn)。而且地震時(shí)填充墻受到的破壞也會(huì)比連梁早，這樣便對(duì)主體結(jié)構(gòu)起到了保護(hù)作用。另外，為了避免地震破壞時(shí)，填充墻對(duì)人員的傷害，填充墻應(yīng)該采用較為新型的輕質(zhì)材料，而且要設(shè)置一定的水平接續(xù)筋，使其與主體的連接更加可靠。
3結(jié)語(yǔ)
第5篇：建筑結(jié)構(gòu)論文范文
高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)最開(kāi)始出現(xiàn)的是比較簡(jiǎn)單的框架結(jié)構(gòu)，隨后又出現(xiàn)了鋼筋混凝土構(gòu)造的剪力墻結(jié)構(gòu)，由框架部分與剪力墻部分共同作用的框剪結(jié)構(gòu)，由筒體體系構(gòu)成的筒體結(jié)構(gòu)以及不同結(jié)構(gòu)相結(jié)合而形成的組合結(jié)構(gòu)和一些巨型結(jié)構(gòu)(巨型梁結(jié)構(gòu)、巨型柱結(jié)構(gòu)等等)。這些結(jié)構(gòu)各有受力特點(diǎn)，適用于高度不同的結(jié)構(gòu)體系，不同建筑結(jié)構(gòu)的選擇也影響著后續(xù)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。高層建筑的結(jié)構(gòu)形式與工程施工、工程造價(jià)、建筑設(shè)備安裝等諸多因素密切相關(guān)，所以結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該注意設(shè)計(jì)特點(diǎn)和設(shè)計(jì)要點(diǎn)。第一，高層建筑相對(duì)低層建筑整體上會(huì)導(dǎo)致受力增加，相對(duì)于豎直荷載，水平荷載地位提高，成為決定性因素，必須考慮基于水平荷載的建筑荷載能力，水平荷載主要包括地震和風(fēng)荷載，高層建筑應(yīng)該有更加優(yōu)秀的抗震能力。第二，高層建筑的側(cè)移是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要因素，也是重要的控制指標(biāo)。第三，高層建筑的柱中容易產(chǎn)生豎向變形，這會(huì)造成連續(xù)梁的長(zhǎng)度變化和預(yù)制構(gòu)件的下料長(zhǎng)度變化，忽略軸向變形是潛在的危險(xiǎn)因素。第四，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)注意有較大的結(jié)構(gòu)延性，作為一種預(yù)防措施保證整體結(jié)構(gòu)在高荷載作用產(chǎn)生巨大變形下不至于倒塌。
2高層建筑設(shè)計(jì)的一般原則
2．1關(guān)于高層建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖的選取原則在高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和受力分析過(guò)程當(dāng)中，要進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算，而計(jì)算簡(jiǎn)圖是進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算的基礎(chǔ)，所以計(jì)算簡(jiǎn)圖的選取恰當(dāng)與否關(guān)系著高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否合理，也關(guān)系著高層建筑的使用是否安全可靠。在進(jìn)行高層建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖的選取時(shí)，要特別的仔細(xì)認(rèn)真，這樣才能保證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果的可靠，保證高層建筑的安全建設(shè)和使用。同時(shí)，計(jì)算簡(jiǎn)圖要有一定的構(gòu)造措施和構(gòu)造方法來(lái)保證安全，尤其是建筑節(jié)點(diǎn)在圖紙上和實(shí)際中略有差別，必須保證計(jì)算簡(jiǎn)圖的誤差在允許的設(shè)計(jì)誤差范圍內(nèi)。此外，設(shè)計(jì)工程師要仔細(xì)的分析軟件計(jì)算的結(jié)果，避免因?yàn)椴煌?jì)算軟件的計(jì)算結(jié)果而造成比較大的計(jì)算偏差和失誤。
2．2關(guān)于基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方案選取原則高層建筑的基礎(chǔ)比較深，基礎(chǔ)設(shè)計(jì)要考慮多種因素。高層建筑的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)必須參考詳細(xì)的地質(zhì)勘探報(bào)告，然后結(jié)合地區(qū)的地質(zhì)條件進(jìn)行基礎(chǔ)的合理設(shè)計(jì)。同時(shí)，采用哪種高層建筑的結(jié)構(gòu)類型也影響著基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)工作，不同的建筑類型的荷載不同，高層建筑的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)必須與結(jié)構(gòu)類型和荷載分布相一致。綜合考慮各種因素來(lái)確定基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)工作的目的是使地基的穩(wěn)定性能和承載能力發(fā)揮到最大。建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案一般要滿足兩方面的要求，一是受力特性和建筑的力學(xué)性質(zhì)的合理性，對(duì)于整個(gè)高層建筑的結(jié)構(gòu)體系的受力和荷載要明確，力的分析與計(jì)算必須簡(jiǎn)單。二是要滿足經(jīng)濟(jì)成本合理性的基本要求，建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案直接決定了后續(xù)的施工方案的選取工作和施工設(shè)計(jì)，這個(gè)過(guò)程必須考慮整體建筑施工成本合理的要求。另外，高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案也必須考慮當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件、地理地形條件、工程施工的要求、施工方案和建筑設(shè)備安裝等具體的因素，在各種因素相互協(xié)調(diào)的情況下，確定結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的最優(yōu)方案。
2．3關(guān)于計(jì)算結(jié)果正確性分析的原則隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷進(jìn)步，計(jì)算機(jī)應(yīng)用軟件不斷地加入到高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的分析計(jì)算當(dāng)中，但是與建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有關(guān)的軟件的品種數(shù)量眾多，不同的軟件品種的計(jì)算方法、流程和編程實(shí)現(xiàn)方法不一定相同，導(dǎo)致了有關(guān)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的計(jì)算結(jié)果存在著許多差異。設(shè)計(jì)工程師要正確認(rèn)識(shí)和分析這些計(jì)算結(jié)果的差異，充分了解所采用的計(jì)算軟件的計(jì)算范圍和計(jì)算條件，要在仔細(xì)審核的基礎(chǔ)上進(jìn)行仔細(xì)的判斷，排除人工數(shù)據(jù)輸入的錯(cuò)誤，才能夠得出所需要的正確結(jié)果。
3高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相關(guān)問(wèn)題分析
3．1高層建筑的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)相關(guān)問(wèn)題高層建筑的地基設(shè)計(jì)既是高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的前提性工作，也是建筑設(shè)計(jì)師非常重視的一個(gè)問(wèn)題。地基設(shè)計(jì)的重要性不言而喻，地基設(shè)計(jì)的質(zhì)量直接影響著基礎(chǔ)的類型選擇和工程的造價(jià)。基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)工作包含了基礎(chǔ)的類型設(shè)計(jì)和對(duì)地基的處理工作。地基類型的選擇要考慮到上部結(jié)構(gòu)的荷載、地基的承受荷載的能力以及工程的整體造價(jià)等因素，其中比較重要的是上部建筑荷載的準(zhǔn)確計(jì)算和結(jié)構(gòu)選型。另外在地基的設(shè)計(jì)和相關(guān)計(jì)算中一定要遵守國(guó)家規(guī)范和地方性規(guī)范，因?yàn)榫腿珖?guó)來(lái)說(shuō)，各地的地質(zhì)條件差別很大，國(guó)家規(guī)范沒(méi)有辦法作出統(tǒng)一全面的規(guī)定，所以在地基的設(shè)計(jì)工作中要注意遵守地方性的設(shè)計(jì)規(guī)范的問(wèn)題。
3．2高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的剪力墻設(shè)置問(wèn)題高層建筑中的剪力墻的數(shù)量要求和位置的設(shè)置問(wèn)題也是高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要因素之一。第一，在現(xiàn)行的建筑規(guī)范中，具體描述了短肢剪力墻的定義問(wèn)題，短肢剪力墻是指截面的高度和厚度的比在5－8的墻體，在具體的建筑應(yīng)用中，短肢剪力墻的使用受到諸多限制，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量少使用這種墻體結(jié)構(gòu)，避免后續(xù)的設(shè)計(jì)上的諸多問(wèn)題。第二，剪力墻的位置設(shè)置除了在建筑的兩端以外，在建筑的縱向中軸線還應(yīng)該增加剪力墻結(jié)構(gòu)，并調(diào)整剪力墻中心的位置，合理設(shè)置厚度以及截面，使建筑的結(jié)果位移保持在合理的范圍之內(nèi)。
3．3高層建筑中的結(jié)構(gòu)規(guī)則性問(wèn)題關(guān)于高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的新舊質(zhì)量規(guī)范在諸多問(wèn)題的內(nèi)容描述上都存在著一定的變化和改動(dòng)，這主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面，第一，新的建筑規(guī)范中針對(duì)舊的建筑規(guī)范的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的規(guī)則性問(wèn)題，增加了許多的限制條件，比如建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的平面規(guī)則性問(wèn)題和結(jié)構(gòu)嵌固端的剛度比問(wèn)題。第二，新的建筑規(guī)范中采用強(qiáng)制性的條文規(guī)定了嚴(yán)重不規(guī)則的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案是不能采用的。所以，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師要注意到新舊規(guī)范的的內(nèi)容改動(dòng)，嚴(yán)格遵守規(guī)定的限制條件，合理的規(guī)劃自己的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，避免為后續(xù)的施工設(shè)計(jì)和施工圖的設(shè)計(jì)工作帶來(lái)不必要的麻煩。
4結(jié)語(yǔ)
第6篇：建筑結(jié)構(gòu)論文范文
BIM技術(shù)的出現(xiàn)及應(yīng)用對(duì)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B(niǎo)IM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(guò)創(chuàng)建并利用數(shù)字模型來(lái)對(duì)建筑工程結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)、建造以及運(yùn)營(yíng)管理，幫助企業(yè)在設(shè)計(jì)階段、生產(chǎn)階段以及經(jīng)營(yíng)管理階段有效降低整體經(jīng)營(yíng)成本，對(duì)推動(dòng)我國(guó)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。
2BIM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用
2．1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(lái)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B(niǎo)IM技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)初期階段便通過(guò)建立建筑結(jié)構(gòu)的三位實(shí)體模型，來(lái)幫助各層次用戶通過(guò)直觀的角度對(duì)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(lái)對(duì)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(duì)建筑結(jié)構(gòu)的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行觀測(cè)，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(duì)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。
2．2BIM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(kù)，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(kù)中的數(shù)據(jù)信息來(lái)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)形體進(jìn)行構(gòu)建，而且在設(shè)計(jì)過(guò)程中會(huì)對(duì)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(kù)。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(duì)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。
2．3BIM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(lái)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(lái)對(duì)螺栓的數(shù)量與間距來(lái)進(jìn)行控制，設(shè)計(jì)人員只需要對(duì)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(duì)相應(yīng)位置設(shè)計(jì)進(jìn)行參考，便可以來(lái)確定加強(qiáng)件、連接件的準(zhǔn)確位置，這對(duì)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。
3BIM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(lái)將建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)信息反饋出來(lái)，并根據(jù)用戶指令來(lái)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(duì)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(duì)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(guò)程中往往需要面對(duì)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(jiǎn)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(wú)縫連接，如果建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件的整體設(shè)計(jì)沒(méi)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(wèn)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(wú)縫連接。
4結(jié)語(yǔ)
第7篇：建筑結(jié)構(gòu)論文范文
近些年來(lái)，建筑行業(yè)取得了不凡的進(jìn)步，這其中尤其是預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)以及混凝土結(jié)構(gòu)相關(guān)技術(shù)得到了不小的發(fā)展，其科技成果日趨成熟。在建筑材料方面也得到了不小的發(fā)展，各種高性能的混凝土都在建筑中得到了應(yīng)用。然而在建筑材料和建筑技術(shù)都得到快速發(fā)展的同時(shí)，建筑設(shè)計(jì)以及建筑施工方面還存在有不小的問(wèn)題。溫度變化會(huì)引起混凝土的熱脹冷縮，這將會(huì)導(dǎo)致混凝土在豎直方向和水平方向都會(huì)產(chǎn)生一定的變形。在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，對(duì)于溫度引起的內(nèi)力變化計(jì)算有一定的難度。混凝土的性質(zhì)包括塑料變形以及應(yīng)力松弛，溫度的變化等都會(huì)導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生裂縫。
2裂縫控制的意義和標(biāo)準(zhǔn)
建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)建立在構(gòu)件的強(qiáng)度極限承載力的基礎(chǔ)之上，而建筑工程的使用標(biāo)準(zhǔn)則是由混凝土裂縫控制的。近些年的研究表明。建筑物中混凝土裂縫是不能避免的，但是能夠有效的減少混凝土裂縫的存在。對(duì)于一般的民用以及工業(yè)建筑而言，小的混凝土裂縫對(duì)于建筑的日常使用是沒(méi)有危險(xiǎn)的，只有一定寬度的裂縫才會(huì)對(duì)建筑物的使用造成較大的影響與危害。因此，在設(shè)置混凝土裂縫控制標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，不能夠?qū)⒒炷亮芽p的標(biāo)準(zhǔn)控制過(guò)嚴(yán)，同時(shí)還要考慮到地震等對(duì)于建筑物的影響。不管是預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)還是混凝土結(jié)構(gòu)，其中存在的裂縫都會(huì)減小建筑結(jié)構(gòu)的剛度，降低結(jié)構(gòu)的耐久性。裂縫控制是指通過(guò)現(xiàn)有的建筑技術(shù)與措施控制建筑物中裂縫的大小，使其不會(huì)對(duì)建筑的正常使用造成影響。在建筑工程中，對(duì)于混凝土裂縫的控制主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面。即設(shè)計(jì)和施工兩個(gè)階段。在設(shè)計(jì)方面對(duì)于裂縫的控制是指通過(guò)構(gòu)造措施以及相關(guān)計(jì)算降低混凝土裂縫高于限度值的可能性。而在施工方面對(duì)裂縫的控制則是指在是施工過(guò)程中采取一定的施工措施以及相關(guān)技術(shù)降低建筑物中有害裂縫的產(chǎn)生。文章主要從建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面對(duì)混凝土裂縫進(jìn)行分析，從而減少混凝土裂縫對(duì)于建筑物的損害。
3混凝土裂縫產(chǎn)生的原因分析
從建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面進(jìn)行分析，產(chǎn)生混凝土裂縫的原因主要有以下幾個(gè)方面：首先，由于對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)的計(jì)算不夠準(zhǔn)確，設(shè)計(jì)中涉及到的構(gòu)件厚度不足，配筋數(shù)量也不夠充足，由于此種原因?qū)е碌陌蹇p的產(chǎn)生會(huì)影響到建筑的結(jié)構(gòu)，直接導(dǎo)致建筑物安全問(wèn)題的產(chǎn)生。其次，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，沒(méi)有對(duì)建筑物會(huì)受到的裝修荷載以及使用荷載進(jìn)行準(zhǔn)確估計(jì)，導(dǎo)致設(shè)計(jì)的建筑物受力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于建筑物的實(shí)際受力，導(dǎo)致建筑物中混凝土的開(kāi)裂。以上兩種原因都是由于在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中對(duì)建筑的受力分析有誤而導(dǎo)致的，因此而導(dǎo)致的混凝土裂縫會(huì)對(duì)建筑物的結(jié)構(gòu)造成較大的危害。而在目前的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，還會(huì)出現(xiàn)另外一個(gè)極端的現(xiàn)象，那就是設(shè)計(jì)人員過(guò)于擔(dān)心在施工過(guò)程中有偷工減料情況的存在，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候，對(duì)于混凝土的強(qiáng)度等級(jí)計(jì)算會(huì)高出一個(gè)等級(jí)。這樣一來(lái)看似樓板十分安全，但其實(shí)混凝土的強(qiáng)度等級(jí)過(guò)高會(huì)為建筑帶來(lái)負(fù)面的影響，因?yàn)榛炷翉?qiáng)度越高，混凝土的水化熱就會(huì)越大，從而使得混凝土產(chǎn)生有害性裂縫的可能性大大增加。有的設(shè)計(jì)人員還會(huì)考慮到施工方面而降現(xiàn)澆樓蓋的混凝土強(qiáng)度與建筑中的梁柱取為一致的。這樣做的危害在于建筑的實(shí)際受力與設(shè)計(jì)時(shí)的受力相去甚遠(yuǎn)，因此會(huì)導(dǎo)致在真正的運(yùn)用過(guò)程中，建筑中混凝土的受力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于設(shè)計(jì)受力，從而導(dǎo)致混凝土裂縫的產(chǎn)生。另外，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，對(duì)于溫度應(yīng)力的重視可能不到位，因此，在隔熱層以及保溫層等方面沒(méi)有良好的設(shè)置，導(dǎo)致混凝土?xí)驗(yàn)闇囟鹊淖兓a(chǎn)生開(kāi)裂。或是出現(xiàn)伸縮縫設(shè)置不夠合理的情況，在溫度應(yīng)力以及收縮應(yīng)力的雙重作用之下，混凝土很容易產(chǎn)生開(kāi)裂。樓蓋邊緣的約束的加強(qiáng)也會(huì)導(dǎo)致混凝土的開(kāi)裂。混凝土樓板如果能夠進(jìn)行自由的變形與收縮，混凝土內(nèi)部不會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力。因此，也不會(huì)有裂縫的產(chǎn)生，但是由于樓蓋邊緣的約束有所加強(qiáng)，因此，混凝土的收縮變形以及溫度導(dǎo)致的變形都會(huì)大大增加，從而導(dǎo)致在混凝土樓板的中部產(chǎn)生的最大的約束應(yīng)力大于了混凝土所能承受的抗拉強(qiáng)度，使得混凝土產(chǎn)生裂縫。有的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員在磚混的結(jié)構(gòu)中采用了現(xiàn)澆混凝土的方式進(jìn)行樓蓋的澆筑，出于抗震方面以及建筑結(jié)構(gòu)方面的考慮，通常會(huì)將墻邊的支座按照簡(jiǎn)支梁進(jìn)行近似的估算。而建筑中混凝土樓板的實(shí)際受力卻與估算結(jié)果不一致，如果混凝土樓板的跨度比較大的時(shí)候，在板頂?shù)闹ё帟?huì)產(chǎn)生一定的裂縫，有時(shí)樓板的邊角以及中央都會(huì)出現(xiàn)收縮裂縫。另外，如果在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中忽略了建筑中邊角柱以及構(gòu)造柱對(duì)于建筑的影響，則會(huì)增大混凝土可能產(chǎn)生的裂縫。
4混凝土裂縫的有效處理措施
在進(jìn)行混凝土裂縫的處理時(shí)，除了加強(qiáng)設(shè)計(jì)人員的安全責(zé)任意識(shí)之外，更重要的是在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，加強(qiáng)設(shè)計(jì)人員對(duì)于混凝土裂縫的重視。另外，設(shè)計(jì)人員采取的結(jié)構(gòu)形式一定要科學(xué)合理，為了保證其合理性，要在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)前建立嚴(yán)格的審查制度，嚴(yán)格防止建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中對(duì)混凝土裂縫的忽視。首先，在選擇建筑混凝土?xí)r，一定要按照建筑的功能與需求進(jìn)行混凝土的選擇。如果混凝土的強(qiáng)度過(guò)低，則會(huì)對(duì)建筑的質(zhì)量造成影響，而混凝土強(qiáng)度過(guò)高，會(huì)為建筑帶來(lái)負(fù)面的影響，因?yàn)榛炷翉?qiáng)度越高，混凝土的水化熱就會(huì)越大，從而使得混凝土產(chǎn)生有害性裂縫的可能性大大增加。不能為了簡(jiǎn)便施工而將樓板的混凝土強(qiáng)度的等級(jí)與建筑中梁柱的強(qiáng)度等級(jí)取為同一等級(jí)，更好的做法應(yīng)該是對(duì)混凝土收縮的量進(jìn)行減少，此外對(duì)于混凝土中水泥的用量以及外加劑的用量都提出具體的要求。如果建筑設(shè)計(jì)中，對(duì)于樓板的周邊約束是有必要的加強(qiáng)，那么與此同時(shí)還要加強(qiáng)構(gòu)造鋼筋，以防止由于樓板所受到的約束應(yīng)力的增大而導(dǎo)致的混凝土的裂縫的增大，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)造成影響。為了防止樓板的邊角產(chǎn)生斜裂縫，可以在樓板的邊角外側(cè)的上下兩層中都設(shè)置一定數(shù)量的鋼筋，需要注意的是增加的鋼筋長(zhǎng)度一定要超過(guò)混凝土樓板長(zhǎng)度的三分之一。另外在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，需要合理設(shè)置建筑的保溫層以及隔熱層，并且保證保溫層隔熱層使用的材料以及厚度都是科學(xué)合理的。在建筑結(jié)構(gòu)中一般都會(huì)設(shè)置溫度伸縮縫抵消溫度變化會(huì)對(duì)混凝土產(chǎn)生的影響。因此溫度縫的設(shè)置需要足夠的合理，才能避免溫度對(duì)混凝土產(chǎn)生裂縫等的影響。
5結(jié)束語(yǔ)
第8篇：建筑結(jié)構(gòu)論文范文
好的結(jié)構(gòu)方案還可以最大程度上減少建設(shè)單位的資本投入，為企業(yè)帶來(lái)更多的經(jīng)濟(jì)效益，還可以保護(hù)建筑施工現(xiàn)場(chǎng)的生態(tài)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)利益與環(huán)保相結(jié)合的良好經(jīng)營(yíng)模式。因此，合理地使用建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)能夠更好地實(shí)現(xiàn)建筑物的綜合效益。建設(shè)單位開(kāi)發(fā)建筑物的基本原則就是在最大程度的減少資本投入、建筑材料使用的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)建筑物的高質(zhì)量和長(zhǎng)期使用。況且建筑物只有在保證良好質(zhì)量的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)其美觀、耐用、新穎等特點(diǎn)，才能夠滿足不同人群的需要，為企業(yè)帶來(lái)更多的經(jīng)濟(jì)利益。與傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案相比，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化模式可以降低建筑成本。其采用的設(shè)計(jì)優(yōu)化措施可以有效地實(shí)現(xiàn)建筑施工中各個(gè)資源的合理配置，以及各項(xiàng)建筑材料的充分利用，并且協(xié)調(diào)好房間的布局，使得這些布局能夠有效的結(jié)合，共同發(fā)揮其使用功能。合理的利用建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)，在確保建筑物安全性能的前提下能夠充分的體現(xiàn)出其創(chuàng)新性。此外，這種技術(shù)還能夠幫助設(shè)計(jì)人員選擇最為合理的設(shè)計(jì)方式。
2建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)的經(jīng)濟(jì)意義
使用優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)的方法，能夠使房屋在整體結(jié)構(gòu)上更加科學(xué)、合理。在實(shí)際的房屋施工建設(shè)中，房屋的層數(shù)對(duì)房屋的成本造價(jià)產(chǎn)生了直接的影響。在一般情況下建筑物的單位面積造價(jià)會(huì)隨著層數(shù)的增加而降低，但是在超過(guò)一定的層數(shù)之后(即超限建筑物)，房屋單位面積的造價(jià)反而會(huì)增加。因?yàn)殡S著建筑物樓層的增高，房屋中的承重墻和柱等結(jié)構(gòu)將會(huì)受到更多的荷載，房屋的穩(wěn)定性也將受到一定的影響。為了確保建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，增強(qiáng)建筑物的抗震性能以滿足現(xiàn)行規(guī)范的要求，結(jié)構(gòu)形式將會(huì)發(fā)生大的變化，從而房屋的單位面積造價(jià)也會(huì)進(jìn)一步增加。想要在相同的用地面積內(nèi)，達(dá)到理想的房屋設(shè)計(jì)效果，提高建設(shè)單位的經(jīng)濟(jì)效益，就需要合理的控制建筑物的層數(shù)，并且確保房屋良好的設(shè)計(jì)效果。使用建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)房屋結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，還能夠在有限的用地面積內(nèi)實(shí)現(xiàn)最大化的利用效果，促進(jìn)對(duì)建筑用地的合理使用。
3建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化措施
3．1優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模型
建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化可以分為以下幾個(gè)階段:
(1)是對(duì)變量的選擇。
一般情況下，建筑師決定的最終建筑設(shè)計(jì)方案起到重要的作用，這些重要的建筑數(shù)值均可以作為變量供建筑設(shè)計(jì)人員進(jìn)行選擇。例如:工程參數(shù)的參考，包括對(duì)房屋價(jià)格的參考、對(duì)于其損失的參考等等。設(shè)計(jì)人員若能夠?qū)⒆兓容^小或考慮因素較少的參數(shù)作為設(shè)計(jì)的參考，建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和編程難度將會(huì)大大降低，設(shè)計(jì)人員也能夠更快的找到最符合設(shè)計(jì)目標(biāo)的數(shù)據(jù)。
(2)是對(duì)函數(shù)的確定。
設(shè)計(jì)人員要選擇出最符合配筋率和房屋結(jié)構(gòu)構(gòu)件尺寸的一組函數(shù)，進(jìn)而在最大程度上降低建設(shè)成本。
(3)是對(duì)施工條件的衡量。
想要進(jìn)一步確保建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，就需要從房屋的受力限度、變形限度、結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、房屋結(jié)構(gòu)構(gòu)件的尺寸、結(jié)構(gòu)構(gòu)件裂縫的限度、房屋的結(jié)構(gòu)體系等方面考慮。在實(shí)際的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)師應(yīng)該結(jié)合建筑使用方案和房屋的施工條件，分析出實(shí)際設(shè)計(jì)中存在的約束性條件，并且要確保解決這些約束性條件的方案要符合我國(guó)現(xiàn)行的規(guī)范規(guī)定，以保證建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)結(jié)果達(dá)到最優(yōu)。
3．2確定合理的計(jì)算程序
設(shè)計(jì)師在對(duì)房屋結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，需要用到很多設(shè)計(jì)程序，而建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化的本質(zhì)就是進(jìn)行一個(gè)復(fù)雜繁瑣的計(jì)算過(guò)程。設(shè)計(jì)人員在對(duì)各種數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計(jì)算的時(shí)候，要注意將附加約束條件轉(zhuǎn)換成不帶約束的條件，這樣就更容易地得到更為精確的結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)果。此外，還要優(yōu)化許多建筑結(jié)構(gòu)的技術(shù)模式，因?yàn)檫@些模式有利有弊，所以設(shè)計(jì)人員需要根據(jù)實(shí)際的施工情況來(lái)選擇最合適的計(jì)算方案。
3．3選擇最優(yōu)的程序
設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)好房屋的結(jié)構(gòu)模型，且選擇了最為合適的計(jì)算方法后，就可以進(jìn)入選擇最優(yōu)設(shè)計(jì)程序的環(huán)節(jié)。對(duì)最優(yōu)設(shè)計(jì)程序的選擇需要具備以下幾個(gè)條件:具備完整的功能、程序運(yùn)轉(zhuǎn)較高以及程序用途齊全。
3．4對(duì)統(tǒng)計(jì)結(jié)論進(jìn)行分析
設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行了各種計(jì)算之后，要對(duì)統(tǒng)計(jì)結(jié)果進(jìn)行認(rèn)真的分析，并且找出各個(gè)設(shè)計(jì)方案中不同點(diǎn)和相同點(diǎn)，并且結(jié)合總體的設(shè)計(jì)情況和進(jìn)展選擇最佳的設(shè)計(jì)方案。設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行結(jié)論分析的時(shí)候，要注意不要遺漏一些細(xì)節(jié)問(wèn)題。房屋的建設(shè)與設(shè)計(jì)是一項(xiàng)耗時(shí)長(zhǎng)、成本高的項(xiàng)目，它不僅涉及到建設(shè)單位的利益，也涉及到了房屋使用者的利益，設(shè)計(jì)人員在把握細(xì)節(jié)的基礎(chǔ)上，要注意從宏觀上把握住當(dāng)事人的利益，這樣才能夠有效的節(jié)約建設(shè)成本，進(jìn)一步優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)。在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化的時(shí)候，設(shè)計(jì)人員不僅要避免追求片面的利益，還應(yīng)該避免為了追求設(shè)計(jì)創(chuàng)新而忽略了建筑實(shí)際情況。
3．5積極應(yīng)用信息優(yōu)化技術(shù)
由于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一些比較復(fù)雜的工程，需要的資料也比較多，這為建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化帶來(lái)了一定的難度。這時(shí)設(shè)計(jì)人員就需要利用先進(jìn)的信息化技術(shù)對(duì)建筑數(shù)據(jù)進(jìn)行整理。例如，合理的利用一些參數(shù)定義的軟件，這樣就可以大大減小設(shè)計(jì)人員的工作量，提高其工作效率和工作質(zhì)量。
4結(jié)語(yǔ)
第9篇：建筑結(jié)構(gòu)論文范文
關(guān)鍵詞：嵌固端首層地面剛度比地下室基礎(chǔ)埋深
1.引言
高層高層建筑在進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析計(jì)算之前必須首先確定結(jié)構(gòu)嵌固端的所在位置，而嵌固端的選取卻面臨著各種不同情況，如不設(shè)地下室但基礎(chǔ)埋深較大；沒(méi)有地下室但其層數(shù)或多或少，且基礎(chǔ)形式不同等。根據(jù)以上情況正確選取其結(jié)構(gòu)嵌固端，是高層建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算模式中的一個(gè)重要假定，它不僅關(guān)系到結(jié)構(gòu)中某些構(gòu)件內(nèi)力分配的準(zhǔn)確性，而且還影響結(jié)構(gòu)產(chǎn)生側(cè)移的真實(shí)性，以及結(jié)構(gòu)局部的經(jīng)濟(jì)性，因此有必要對(duì)結(jié)構(gòu)嵌固端的選取作進(jìn)一步探討，并由此引伸出若干相關(guān)的技術(shù)問(wèn)題。
2．結(jié)構(gòu)嵌固端的條件
高層高層建筑的結(jié)構(gòu)嵌固端通常是選擇在地面標(biāo)高處，但地面標(biāo)高處要真正成為結(jié)構(gòu)嵌固端是有條件的，而且在輸入首層計(jì)算高度時(shí)還有許多講究。
2．1設(shè)有地下室時(shí)的條件
(1)地下室頂板標(biāo)高與室外地坪的高差不能太大，極端的情況如半地下室則首層樓面一般不能成為結(jié)構(gòu)嵌固端，除非其高差僅為1—3級(jí)臺(tái)階高度時(shí)才可能考慮；
(2)地下室頂板結(jié)構(gòu)應(yīng)為梁板體系(即不可設(shè)計(jì)成元梁樓蓋)，且該層樓面不得留有大孔洞，樓面框架梁的抗彎剛度要足夠大，樓板也要有相當(dāng)厚度；
(3)地下室側(cè)壁要有良好的側(cè)限，即必須與“地球”有良好的接壤，上述半地下室頂板不能成為結(jié)構(gòu)嵌固端的原因就是不滿足此條件。
對(duì)于上述條件中對(duì)首層樓面框架梁的要求，假設(shè)滿足《抗震規(guī)范》第6．1．14條“位于地下室的梁柱節(jié)點(diǎn)左右梁端截面實(shí)際受彎承載力之和不宜小于上下柱端實(shí)際受彎承載力之和”的要求，對(duì)于高層建筑來(lái)說(shuō)，由于首層處的柱截面往往遠(yuǎn)大于框架梁截面，故即使有意增大框架梁截面并增加抗彎鋼筋用量，上述要求仍很難滿足。就此要求而言，則只有多層或小高層建筑才有可能以首層頂板作為結(jié)構(gòu)的嵌固端，而真正意義的高層建筑則完全排除了這種可能性。
2．2不設(shè)地下室時(shí)的條件
高層建筑不設(shè)地下室通常是針對(duì)層數(shù)有限的小高層，或其基礎(chǔ)持力層較淺的情況，但從抗震角度考慮是不宜提倡的。
(1)不管是采用天然地基基礎(chǔ)或樁基礎(chǔ)，都是以基礎(chǔ)(承臺(tái))面作為結(jié)構(gòu)嵌固端，且必須在該標(biāo)高處的縱橫方向設(shè)置剛度較大的基礎(chǔ)梁加以連結(jié)，故首層層高應(yīng)從基礎(chǔ)面算起；
(2)若基礎(chǔ)(承臺(tái))面標(biāo)高與首層標(biāo)高有一定距離而不設(shè)基礎(chǔ)梁連結(jié)或其剛度過(guò)小，則地面標(biāo)高處應(yīng)設(shè)有剛性地面來(lái)作為結(jié)構(gòu)嵌固端，首層層高可從地面層算起。若不設(shè)剛性地面，則上部結(jié)構(gòu)無(wú)從形成嵌固端，也即結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖不成立，設(shè)計(jì)上顯然是不允許的。
以上列舉的條件無(wú)非是說(shuō)明要成為上部結(jié)構(gòu)的嵌固端，其下部結(jié)構(gòu)必須具有足夠的剛度以保證柱根之間不產(chǎn)生相對(duì)位移，且能承受或平衡柱根彎矩。規(guī)范中規(guī)定“當(dāng)?shù)叵率翼敯遄鳛樯喜拷Y(jié)構(gòu)嵌固部位時(shí)，地下室結(jié)構(gòu)的樓層側(cè)向剛度不應(yīng)小于相鄰上部結(jié)構(gòu)樓層側(cè)向剛度的二倍”正是基于這一考慮。
3與嵌固端相關(guān)的技術(shù)問(wèn)題
結(jié)構(gòu)嵌固端的形成或者說(shuō)上部結(jié)構(gòu)對(duì)嵌固端的要求，在工程設(shè)計(jì)中還可引伸出若干相關(guān)的技術(shù)問(wèn)題及其正確的設(shè)計(jì)方法，以下將分別探討。
(1)單層地下室
當(dāng)高層建筑僅設(shè)單層地下室且底板采用天然地基筏板基礎(chǔ)或樁一筏基礎(chǔ)時(shí)，通常選擇基礎(chǔ)底板而非首層作為結(jié)構(gòu)嵌固端，這有利于充分利用其基礎(chǔ)的“無(wú)限”剛度，為首層樓面的靈活結(jié)構(gòu)選型創(chuàng)造條件，即使是首層樓面留有大孔洞，或選用無(wú)梁樓蓋結(jié)構(gòu)，都不影響結(jié)構(gòu)計(jì)算的準(zhǔn)確性。此外，規(guī)范規(guī)定地下室負(fù)一層的抗震等級(jí)與上部結(jié)構(gòu)必須一致，以基礎(chǔ)底板作為嵌固端不會(huì)造成地下室結(jié)構(gòu)造價(jià)的提高，反而可能取得較好的經(jīng)濟(jì)效益。即使單層地下室底板是以樁為基礎(chǔ)的普通梁板結(jié)構(gòu)，一般情況下仍然取底板處為結(jié)構(gòu)嵌固端，唯一例外的是地下室作為抗爆級(jí)別較高的防空地下室時(shí)，其頂板通常具有作為結(jié)構(gòu)嵌固端的剛度，因此可取其作為上部結(jié)構(gòu)的嵌固端。
(2)投影面積比例
高層塔樓在地下室頂板上的投影面積比例大小對(duì)首層作為嵌固端的結(jié)構(gòu)有著不同的影響。當(dāng)該比例*1時(shí)，若首層樓面符合作為嵌固端的其它條件，則該首層作為結(jié)構(gòu)嵌固端就毫無(wú)疑問(wèn)了，但當(dāng)上述投影面積比例＜＜1時(shí)，說(shuō)明地下室側(cè)限遠(yuǎn)離塔樓，塔樓發(fā)生的側(cè)向位移將波及首層樓面并使其發(fā)生變形，即使變形量很小，但嚴(yán)格說(shuō)來(lái)首層作為嵌固端的剛度必然小于前一種情況，且變形又增大了上部結(jié)構(gòu)側(cè)移的計(jì)算值，同時(shí)首層骨架構(gòu)件也會(huì)由于自身的變形而產(chǎn)生附加內(nèi)力。作為有經(jīng)驗(yàn)的結(jié)構(gòu)工程師，在實(shí)際設(shè)計(jì)中都會(huì)根據(jù)工程實(shí)際情況予以鑒別并作出相應(yīng)的結(jié)構(gòu)處理。
(3)大底盤多塔樓
大底盤多塔樓大多為商住樓，而且由于商用及居住性質(zhì)不同，對(duì)柱網(wǎng)的要求也不同，故通常需設(shè)置結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層。當(dāng)大底盤的商用部分層數(shù)不多(如僅1—2層)，且結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層設(shè)于大底盤的屋頂標(biāo)高處時(shí)，塔樓的嵌固端就可考慮取在大底盤的屋頂處，至少在塔樓初算時(shí)可以如此假定，如圖3所示。這一考慮基于以下兩點(diǎn)：①既然屬大底盤，其樓層面積肯定大于塔樓的投影面積，加上大底盤屋頂設(shè)置轉(zhuǎn)換層，故大底盤的樓層平面剛度遠(yuǎn)大于塔樓的樓層剛度；②轉(zhuǎn)換層之上通常為剪力墻、部分短肢剪力墻或異形柱一短肢剪力墻結(jié)構(gòu)，為使轉(zhuǎn)換層上下部的側(cè)向剛度相近，大底盤部分肯定要將原位剪力墻增厚或增加新的剪力墻，從而使塔樓下的大底盤部分具有足夠的側(cè)向剛度。目前高層建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算軟件的功能已較為完善，因此大底盤多塔樓建筑均以整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算，其嵌固端也不像結(jié)構(gòu)初算階段選擇在大底盤屋頂標(biāo)高處。
(4)高層建筑的基礎(chǔ)埋深
在研究探討高層建筑的結(jié)構(gòu)嵌固端時(shí)，必然牽涉到其基礎(chǔ)埋深問(wèn)題，高層建筑基礎(chǔ)要具有一定的埋置深度，首先是為了保證結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定(包括抗滑)，其次有利于減弱地震反應(yīng)。規(guī)范對(duì)高層建筑的基礎(chǔ)埋深有一量化規(guī)定，即“天然地基或復(fù)合地基基礎(chǔ)，可取階15，樁基礎(chǔ)可取階18”，但這一規(guī)定僅與建筑物的總高月有關(guān)，而與其它因素?zé)o關(guān)。
但我們?cè)谡J(rèn)真思考后發(fā)現(xiàn)基礎(chǔ)埋深除了與建筑物總高月有關(guān)外，還應(yīng)與控制高層建筑體型重要指標(biāo)的高寬比風(fēng)心有關(guān)。如兩棟建筑物的高度量相同，但其高寬比階B分別為5，0和2，5，顯然風(fēng)／B值較小者整體穩(wěn)定性更高，若采用相同的基礎(chǔ)形式，則階B值較大者其基礎(chǔ)埋深應(yīng)更大。換言之，基礎(chǔ)埋深對(duì)月／B較大者應(yīng)偏于嚴(yán)格，而對(duì)月／B較小者則可略為放松，不宜作相同處理甚至反其道而行之，否則就違背了基礎(chǔ)需一定埋深的原則。除了高寬比風(fēng)／6外，基礎(chǔ)埋深還應(yīng)與高層建筑的裙房底座寬度、地下室底盤寬度等因素有關(guān)，對(duì)地下室面積僅為塔樓投影面積者應(yīng)偏于嚴(yán)格，相反對(duì)沒(méi)有裙房或地下室面積大于塔樓投影面積者則可略為放松。
(5)首層樓面的活載作為結(jié)構(gòu)嵌固端的首層樓面(地下室頂板)，其正常使用時(shí)的活載一般不太大，即使作為商業(yè)用途，其活載也僅為3．5kN／m2，但設(shè)計(jì)中要考慮施工過(guò)程中可能產(chǎn)生的施工荷載，對(duì)于首層梁板構(gòu)件取活載8．0—10．0kN／m2則往往是必要的。
當(dāng)高層建筑主體結(jié)構(gòu)建至2層樓面時(shí)，首層地面自然而然就成為理想的施工場(chǎng)所，或用于堆放材料(袋裝水泥、砌塊、搭架鋼腳手架等)，或用于鋼筋加工，甚至作為載重汽車的行駛停放場(chǎng)等，即使是臨時(shí)荷載，其樓面活載也就有必要取較高值(該活載值僅作用于該層梁板，并不需傳給豎向構(gòu)件的墻柱)。
此外，該層樓板配置通長(zhǎng)面筋，不僅是出于增大剛度的考慮，而且是抵抗混凝土收縮和溫度應(yīng)力的需要，特別是由于開(kāi)發(fā)商的原因可能導(dǎo)致地下室頂板完成后要一段時(shí)間(從幾個(gè)月到幾年不等)，為了防止或減少由于暴曬或暴露時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而產(chǎn)生的裂縫，配置足夠的樓板面筋尤為必要。首層樓面考慮較大的施工荷載，其梁板截面就需較大，有利于滿足首層樓面作為結(jié)構(gòu)嵌固端剛度要較大的要求。
