建筑結構論文范文

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［論文關鍵詞］高層建筑；結構特點；結構體系

我國改革開放以來，建筑業有了突飛猛進的發展，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展，全國各地的高層建筑不斷涌現，作為土建工作設計人員，必須充分了解高層建筑結構設計特點及其結構體系，只有這樣才能使設計達到技術先進、經濟合理、安全適用、確保質量的基本原則。

一、高層建筑結構設計的特點

高層建筑結構設計與低層、多層建筑結構相比較，結構專業在各專業中占有更重要的位置，不同結構體系的選擇，直接關系到建筑平面的布置、立面體形、樓層高度、機電管道的設置、施工技術的要求、施工工期長短和投資造價的高低等。其主要特點有：

（一）水平力是設計主要因素

在低層和多層房屋結構中，往往是以重力為代表的豎向荷載控制著結構設計。而在高層建筑中，盡管豎向荷載仍對結構設計產生重要影響，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件中所引起的軸力和彎矩的數值，僅與建筑高度的一次方成正比；而水平荷載對結構產生的傾覆力矩、以及由此在豎向構件中所引起的軸力，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，其數值是隨著結構動力性的不同而有較大的變化。

（二）側移成為控指標

與低層或多層建筑不同，結構側移已成為高層結構設計中的關鍵因素。隨著建筑高度的增加，水平荷載下結構的側向變形迅速增大，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、輕質高強材料的應用、新的建筑形式和結構體系的出現、側向位移的迅速增大，在設計中不僅要求結構具有足夠的強度，還要求具有足夠的抗推剛度，使結構在水平荷載下產生的側移被控制在某一限度之內，否則會產生以下情況：

1.因側移產生較大的附加內力，尤其是豎向構件，當側向位移增大時，偏心加劇，當產生的附加內力值超過一定數值時，將會導致房屋側塌。

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.使主體結構構件出現大裂縫，甚至損壞。

（三）抗震設計要求更高

有抗震設防的高層建筑結構設計，除要考慮正常使用時的豎向荷載、風荷載外，還必須使結構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造價和處理措施，可以多建層數，這在軟弱土層有突出的經濟效益。

地震效應與建筑的重量成正比，減輕房屋自重是提高結構抗震能力的有效辦法。高層建筑重量大了，不僅作用于結構上的地震剪力大，還由于重心高地震作用傾覆力矩大，對豎向構件產生很大的附加軸力，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值，其后果相當于連續梁中間支座沉陷，從而使連續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）概念設計與理論計算同樣重要

抗震設計可以分為計算設計和概念設計兩部分。高層建筑結構的抗震設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構體系本身的復雜性，可能導致理論分析計算和實際情況相差數倍之多，尤其是當結構進入彈塑性階段之后，會出現構件局部開裂甚至破壞，這時結構已很難用常規的計算原理去進行分析。實踐表明，在設計中把握好高層建筑的概念設計也是很重要的。

二、高層建筑的結構體系

（一）高層建筑結構設計原則

1.鋼筋混凝土高層建筑結構設計應與建筑、設備和施工密切配合，做到安全適用、技術先進、經濟合理，并積極采用新技術、新工藝和新材料。

2.高層建筑結構設計應重視結構選型和構造，擇優選擇抗震及抗風性能好而經濟合理的結構體系與平、立面布置方案，并注意加強構造連接。在抗震設計中，應保證結構整體抗震性能，使整個結構有足夠的承載力、剛度和延性。

（二）高層建筑結構體系及適用范圍

目前國內的高層建筑基本上采用鋼筋混凝土結構。其結構體系有：框架結構、剪力墻結構、框架—剪力墻結構、筒體結構等。

1.框架結構體系?？蚣芙Y構體系是由樓板、梁、柱及基礎四種承重構件組成。由梁、柱、基礎構成平面框架，它是主要承重結構，各平面框架再由連系梁連系起來，即形成一個空間結構體系，它是高層建筑中常用的結構形式之一。

框架結構體系優點是：建筑平面布置靈活，能獲得大空間，建筑立面也容易處理，結構自重輕，計算理論也比較成熟，在一定高度范圍內造價較低。

框架結構的缺點是：框架結構本身柔性較大，抗側力能力較差，在風荷載作用下會產生較大的水平位移，在地震荷載作用下，非結構構件破壞比較嚴重。

框架結構的適用范圍：框架結構的合理層數一般是6到15層，最經濟的層數是10層左右。由于框架結構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、醫院、旅館、學校及多層工業廠房和倉庫中。

2.剪力墻結構體系。在高層建筑中為了提高房屋結構的抗側力剛度，在其中設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件。

剪力墻結構中，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，剪力墻結構表現了良好的抗震性能，震害較少發生，而且程度也較輕微，在住宅和旅館客房中采用剪力墻結構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。

剪力墻結構墻體較多，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，形成框支剪力墻結構。

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生很大內力及塑性變形，因此，在地震區不允許采用這種框支剪力墻結構。

3.框架—剪力墻結構體系。在框架結構中布置一定數量的剪力墻，可以組成框架—剪力墻結構，這種結構既有框架結構布置靈活、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.筒體結構體系。隨著建筑層數、高度的增長和抗震設防要求的提高，以平面工作狀態的框架、剪力墻來組成高層建筑結構體系，往往不能滿足要求。這時可以由剪力墻構成空間薄壁筒體，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構稱為筒體結構。通常筒體結構有：

（1）框架—筒體結構。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，這種結構受力特點類似框架—剪力墻結構，目前南寧市的地王大廈也用這種結構。

（2）筒中筒結構。筒中筒結構由內、外兩個筒體組合而成，內筒為剪力墻薄壁筒，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。目前國內最高的鋼筋混凝土結構如上海金茂大廈（88層、420.5米）、廣州中天廣場大廈（80層、320米）都是采用筒中筒結構。

（3）成束筒結構。在平面內設置多個剪力墻薄壁筒體，每個筒體都比較小，這種結構多用于平面形狀復雜的建筑中。

（4）巨型結構體系。巨型結構是由若干個巨柱（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、柱組成二級結構，它只是將樓面荷載傳遞到第一級框架結構上去。這種結構的二級結構梁柱截面較小，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構體系外，還有其他一些結構形式，也可應用，如薄殼、懸索、膜結構、網架等，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構。

［參考文獻］

［1］GB50011－2001建筑抗震設計規范.

［2］GB50010－2002混凝土結構設計規范.

篇2

本工程采用SATWE軟件進行設計分析?；诮M合有限元法建立空間組合結構計算模型，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，以節點支撐傳遞上下的內力，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，變形協調。高層建筑結構考慮樓板變形，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構和復雜剪力墻結構等。本工程為剪力墻結構采用墻元模型計算分析。

2軟件計算參數選取分析

2.1地震信息輸入

①考慮偶然偏心和雙向地震作用。對于高層建筑結構，考慮偶然偏心計算出位移比大于1.2，說明結構質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。振型組合數如果取值小不能全面反映整體結構地震響應導致計算結果失真，如果計算個數過多會增加計算時間，消耗計算機資源,具體取值根據工程規模、結構規則性等因素確定。振型數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取15個。③周期折減系數?？蚣芙Y構中填充墻數量較多，故折減系數較小，剪力墻結構中填充墻較少，通常折減系數取0.9-1.0之間，具體取值多少需要根據實際結構中填充墻多少及對結構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構，填充墻較少取0.98。④結構阻尼比。阻尼存在延緩結構破壞，延性得到提高。在設計地震反應譜時假定普通結構阻尼比為0.05，軟件默認值也為0.05。本工程結構阻尼比取0.05。

2.2設計信息

①梁剛度放大系數。采用剛性樓板假定計算樓板自身剛度沒有考慮到主體結構中，規范規定通過采用放大梁剛度方法來近似考慮樓板剛度對結構貢獻。在計算時梁按未考慮剛度放大前數值計算，如果不乘剛度放大系數梁承載力仍能滿足荷載組合作用下設計要求，說明梁不存在安全隱患。本工程梁剛度放大系數取1.5。②連梁剛度折減系數。為保證連梁在正常使用狀態下不發生開裂或開裂變形在一定范圍內，該參數取值不宜小于0.5，實際工程設計時取0.7。此項系數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。若現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計算結果分析

3.1周期和周期比計算結果分析

結構自振周期主要與自身質量、剛度有關，質量越大周期越大，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。如果計算結果超出規范規定范圍，說明結構扭轉效應明顯，通過增加結構主要構件剛度，減小內部主要構件剛度來提高整體抗扭能力。

3.2位移計算結果分析

本工程樓層位移和層間位移比計算結果豎向均勻布置，沒有非常明顯剛度和質量突變，經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，在確定設計方案時有一定處理，X方向抗側剛度還是大于Y方向，結構X方向最大位移值和層問位移比計算值均比Y方向小。經軟件計算發現最大位移或層間位移比超過限值，考慮適當加強結構抗側能力，采取結構方案適當調整，加大主要抗側構件尺寸等措施。

3.3側移剛度計算結果分析

規范規定高層建筑結構層間側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定將樓層剪力計算值再乘以1.15增大系數，計算結果仍然要滿足剪重比規定以保證薄弱樓層抗震能力。為保證結構豎向均勻布置，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。由于本工程結構豎向布置均勻，未形成薄弱層。

3.4剪重比計算結果分析

采用振型分解反應譜法計算自振周期長結構時，由于地震影響系數取值偏小，相應地震作用計算值偏低，按照規范規定本工程剪重比最小值為0.024。若軟件計算剪重比結果小于規范要求時說明結構剛度相對于水平地震剪力過小，結構不安全；但剪重比過分大，雖然結構剛度好但經濟指標較高宜適當減少墻、柱等豎向構件截面面積達到節省工程造價目的。本工程地上主體結構一層為第4層，剪重比計算結果滿足相應要求。X方向有效質量系數99.49％，Y方向有效質量系數99.47％。

3.5剛重比計算結果分析

高層鋼筋混凝土結構自身重量很大，如果沒有側向荷載作用，結構穩定性良好不會發生失穩破壞，但在風或地震等水平荷載作用下結構一旦發生側移，由于自身強大慣性產生明顯二階效應。為保證結構良好抗震抗風性能，需要控制二階效應影響，避免結構發生整體側向位移變形時失穩倒塌。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，能夠通過結構整體地穩定性驗算，都大于2.7，可以不考慮重力二階效應。

4結論

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應該在一限度之內控制在水平荷載作用下結構的側移。具有更高的抗震設計要求。對于高層建筑進行結構的抗震設防設計，在考慮正常使用時的風荷載和豎向荷載的同時，還必須保證結構的抗震性能良好，確保在小震的情況下不損壞，在大地震時不倒塌。

2.提高建筑結構設計質量的有效途徑

2.1要求我們工作人員要做好相關資料搜集工作，來確定最終的計算參數。對于建筑工程建設來說，建筑物所在地的地質條件決定了建筑結構設計工作開展過程中所涉及的參數。如不同地區有著不同的溫度、氣候條件、以及不同的地質條件，而在建筑結構設計中必須要參考這些基礎而又重要的數據。所以，做好相關的資料搜集對于提高建筑結構設計質量意義重大。

2.2要充分利用結構設計軟件。我們知道，21世紀是一個信息高速發展的社會，計算機、互聯網技術以及融入到社會生產、生活的方方面面，所以，要想不斷提高建筑結構設計工作質量，就必須采用先進、科學的計算機軟件，來代替傳統的手工計算方法，提高計算設計數據的準確性，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果，要對計算機所得出的結果進行系統的分析和論斷，確定無誤后在應用于設計工作中去。

2.3在結構設計工作開展中要認識到抗震設計的重要性。大多數結構設計人員常犯的錯誤就是在設計過程中只重視建筑橫向框架的設計，而忽視縱向框架的設計，而往往科學的抗震設計要將橫向設計和縱向設計有效結合，才能設計出科學的抗震性。也就是說橫向設計與縱向設計二者同等重要。所以，在抗震設計過程中我們要嚴格遵循小震不壞、中震可修、大震不倒的抗震設計原則，這就要求結構設計應設計成延性結構。延性結構的變形能力能夠有效地承載一定的地震作用。

2.4重視概念設計存在的差異進而對結構進行優化設計。在結構概念設計階段，我們應該如實參考建筑所在地的地質條件，并且將該建筑所具備的功能結合在一起，同時要充分考慮到建筑的安全性、沒關系、經濟性，最終確定建筑結構的科學方案。同時在概念設計中應處理好總體布局與關鍵細節之間的關系，使兩者兼顧，從而全面提高建筑結構的可靠性。

2.5在進行建筑結構方案設計及相關設計內容中，其設計工作人員在執行結構設計的過程中應當遵循統一的規范管理內容。對出現異議的情況，應當由相關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，以免對工程質量和進度造成負面影響。

3.結語

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為了保證建筑的使用空間，使建筑物具有相對的穩定性，滿足人們對建筑物的要求，就需要對民用建筑進行合理設計，保證建筑結構的穩定。

（一）磚混結構磚混結構是建筑物的主要豎向受力構件，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構。適合房間面積小、開間進深不大的低層和多層建筑。在進行結構設計時，墻體做為主要受力構件，要保證墻體的厚度和抗震性，保證建筑物整體的穩定性。同時在設計時，還要注意施工過程的方便快捷，節省工期。

（二）框架結構框架結構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向水平力荷載的結構體系?？蚣芙Y構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。由于構件截面尺寸的影響，框架結構的房層高度受到限制。

（三）剪力墻結構剪力墻結構是鋼筋混凝土墻共同承擔豎向荷載和側向水平力荷載的結構體系。鋼筋混凝土墻不僅承受荷載，而且對空間起分割作用。由于主要受力構件均為鋼筋混凝土結構墻，所以該結構具有剛度大、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，對大空間建筑該結構的靈活性就比較差。

（四）筒體結構在現代的高層建筑中筒體結構被廣泛地應用，最主要的特點是該結構剛度好、防震能力強。筒體結構主要由核心筒和框筒結構組成。建筑布置靈活、抗側剛度大、整體性好，能夠提供較大的使用空間。筒體結構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。在民用建筑設計中還有其他建筑結構設計形式，對這些建筑結構進行設計時不僅要考慮結構的選型、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，才能使民用建筑結構設計更加符合需要，更加科學合理。

二、民用建筑結構設計存在的問題

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

三、民用建筑結構設計的新要求

在新時期，各種新情況不斷出現，土地、原材料、施工設備的成本不斷上漲，因此必須在設計時考慮到施工成本，在保證結構安全和施工質量的同時還要做到經濟適用。在建筑結構設計時要根據相關知識、工程經驗以及建筑功能，根據建筑的實際情況對建筑結構進行合理設計，這樣才能使設計更加合理。與此同時，業主對建筑物的審美追求更加強烈，在業主選擇戶型時不僅僅考慮建筑質量，還注重建筑的個性化。因此在民用建筑結構設計時，要充分考慮到當前市場的需求，建筑結構設計要具有靈活性，方便業主在裝修時能夠根據自身的需求進行改造，所以必須對墻體結構、門窗位置、梁柱結構、樓梯間等進行合理設計，方便業主改造。隨著城市化進程不斷加快，人們環保意識的增強，人們對民用建筑的環保要求也越來越高，因此在進行民用建筑結構設計時要保證建筑物的采光、通風符合環保要求，盡量利用自然能源，提高建筑能源的利用效率，使建筑更加符合環保要求。隨著時代的發展，社會和市場對民用建筑的要求還會越來越多、越來越高，在對民用建筑結構設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，保證民用建筑的質量和使用壽命。

四、民用建筑結構優化措施

為了保證民用建筑結構設計的合理性，就必須對建筑結構設計進行合理優化，保證民用建筑結構設計質量，使其達到工程要求。

（一）提升民用建筑結構設計質量針對民用建筑結構設計中存在標注不全、設計粗糙和違反規范條文等問題，應在出施工力之前予以解決，這就要求建筑結構設計人員具有一定的專業知識和職業素養。定期對設計人員進行專業培訓學習，不斷提升設計人員的業務水平和責任心，端正設計人員的態度，提升建筑結構設計的水平和質量。在選擇設計方時，要對設計方的相關證書和資質進行審查，保證民用建筑結構的設計質量，從源頭上提升建筑結構設計的安全性和整個建筑工程的質量。

（二）優化民用建筑結構模型民用建筑涉及國計民生，是與人民群眾利益聯系最緊密的建筑工程，因此在設計前必須對民用建筑結構模型進行合理優化設計，對房屋的結構體系、圍護結構、房屋的各個細節結構進行合理優化設計，保證建筑結構的承重、受力符合相關規范和要求。在進行建筑結構設計時還要充分考慮經濟原則，保證建筑結構安全的同時還要盡可能降低建筑結構的成本，實現經濟效益的最大化。

（三）提高民用建筑結構設計的安全性現階段的民用設計普遍存在著抗震設計不足，結構設計不合理等現象。因此，為了保證建筑結構的安全性和使用壽命，必須對民用建筑結構進行合理設計。在民用建筑結構設計時，要盡可能選擇合理的結構類型。比如現階段運用廣泛鋼結構，鋼結構與傳統的鋼筋混凝土結構相比，具有強度高、質量輕、工期短等特點，適應現階段民用建筑結構的設計要求。與此同時，鋼結構的大空間布置，能更好地保證了民用建筑空間設置的靈活性，為施工和業主的裝修設計提供了便利。此外，使用鋼結構進行設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。同時還能降低環境污染，實現建筑的可持續發展，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，建筑物地基基礎部分的設計不容忽視，在進行民用建筑結構設計時，要充分考慮場地條件及地基承載力特征值，根據建筑本身的結構特點選擇合適的基礎結構形式，保證地基基礎部分受力均勻，滿足整個建筑的設計要求。當施工過程中出現問題時能夠及時與設計人員溝通，共同商議處理方法，保證施工進度和施工質量，使地基基礎部分符合建筑設計的要求。

五、結語

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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，并考慮現場的實際生產條件，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鍵，也是小壓縮比條件下開發厚規格鋼板的基礎。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揮軋機能力，實現強力大壓下，以最少道次數將板坯軋到中間坯厚度，促進奧氏體晶粒反復再結晶以細化晶粒。在軋制Q460GJC鋼板時，要求高溫延伸階段道次數不大于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晶區進行，該階段變形逐漸累積，一方面促進奧氏體晶粒“扁平化”，另一方面在奧氏體晶粒內形成大量位錯，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晶，提高了奧氏體未再結晶區溫度。精軋階段從中間坯溫度降到奧氏體未再結晶區后開始，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、冶金質量優良的優質連鑄板坯，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，內部質量優良。

2．2鋼板生產工藝選用自產優質連鑄板坯，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，結果達到Ⅰ級。綜合來看，包鋼開發的厚規格Q460GJC鋼板組織、性能穩定，綜合力學性能優良。

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:通過分析金相發現，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。在鋼板心部出現了貝氏體相，這主要是由于C、Mn元素偏析造成鋼板心部產生成分過冷造成的。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結論

篇6

1．1激光多普勒測速儀基本原理在結構振動檢測領域，由于各種原因引起的振動可以用作確定結構的固有頻率。在正常情況下，由于人或者自然的原因產生的非常小的震動稱為微動，如，地震波、沖擊波、潮汐波、工業振動、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構，所以對于觀測結構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構的動力特征，如固有頻率和振型?；谏鲜鰞烖c，如果能夠使用遠程測量微動技術將能極大提高測量工作的有效性和安全性。檢測一些較高的結構，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［3］。另一方面，對于地震后的結構的損傷檢測，可能會面臨余震造成的二次災難。如果采用遠程測量技術，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構微動，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觀測到的數據是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構檢測，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。在地震后建筑結構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，結構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時刻時測量到的結構上的測點和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構的固有頻率。例如混凝土建筑結構，沿建筑的高層分別測量轉化成頻譜，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與圖像處理技術的快速發展，產生了PIV(ParticleImageVelocimetry)粒子成像測速技術。PIV技術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的局限性，既具備了單點測量技術的精度和分辨率，又能獲得平面流場顯示的整體結構和瞬態圖像，可在同一時刻記錄下整個流場的有關信息，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構見圖5，表現出了有較好的一致性。

3總結

篇7

現階段BIM軟件產品受到BIM技術與思想發展的推動而不斷趨于完善，BIM技術在國內開始被廣泛運用到建筑工程設計、施工以及運營等多個領域，BIM技術在運用中可以實現不同專業、不同部門之間的數據共享，所以在建筑結構設計中可以讓工程師、建筑師、設計人員以及業主等，多個層次用戶來共享及使用同一個數字設計信息?；贐IM技術而成的可視化數字模型可以幫助用戶進行建筑結構的模擬與分析，以便于施工單位可以加深對設計人員設計理念及建設目標的理解，對提高建筑產品結構設計的整體質量及生產效率有著重要意義。

2BIM技術概述

現代建筑工程項目正在不斷向著大規模、高層化以及超高層化方向發展，用戶對建筑產品的需求不僅限于其整體功能性，建筑結構的高度復雜化使其體型不斷區域多樣化，因此，建筑結構設計中往往需要通過多種渠道來獲取規模較大的信息。該類數據信息作為建筑企業在建筑結構設計中最為關鍵的資源，如果在建筑產品生產中對其加以利用，不僅可以幫助企業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在生產過程中的質量管理工作與安全管理工作整體水平。所以現代信息技術開始被廣泛運用到建筑工程領域，建筑行業在信息技術支撐下開始尋求一條迅速處理各類相關信息，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技術的出現及應用對推動建筑行業健康發展有著重要意義，該技術實現了建筑結構設計由二維向三維的轉變，而BIM技術的廣泛應用正在不斷推動建筑行業新一輪的信息革命，其通過創建并利用數字模型來對建筑工程結構進行設計、建造以及運營管理，幫助企業在設計階段、生產階段以及經營管理階段有效降低整體經營成本，對推動我國建筑工程領域實現可持續發展戰略目標有著重要意義。

3BIM技術在建筑結構設計中的具體應用

3．1實現建筑結構設計的可視化BIM技術是基于三維模型技術而成的應用于現代建筑工程領域的新興技術，其可以利用三維模型技術來將真實的建筑構件展現給用戶，由于傳統建筑結構設計中都是以CAD軟件進行繪圖，該種方法很難將建筑結構的詳細信息展示給不同用戶，而BIM技術在建筑結構設計初期階段便通過建立建筑結構的三位實體模型，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構設計中可以利用BIM技術來對其整體結構進行動態演示，幫助用戶利用直觀的角度對建筑結構的各項參數進行觀測，從而幫助設計單位選取最佳的設計方案，并且可以及時發現建筑結構設計中的質量缺陷與設計缺陷，對進一步提高建筑結構設計的整體質量有著重要意義。

3．2BIM技術在建筑結構參數設計中的具體應用建筑結構信息模型中會有一個包含所有設計信息的數據庫，所有建筑結構設計參數都是相關聯的，設計人員可以利用該數據庫中的數據信息來對建筑結構形體進行構建，而且在設計過程中會對不同的參數予以一些約束，從而確保BIM系統在建筑結構設計中可以及時更新數據庫。BIM技術在建筑結構設計應用中最大的特點，是可以實現高質量、高安全性、高可靠性的設計信息輸出，對提高建筑結構設計的數字化發展有著重要意義。

3．3BIM技術在鋼結構建模中的具體應用現階段鋼結構已成為一個大跨度建筑物的主要結構形式，其在建模中往往需要面臨結構鏈接和加強件布置等多個方面的難點，鋼結構在設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，所以在設計中往往需要根據梁的高度，來將各個連接件進行專項設計并要將其參數化。BIM系統在應用中可以利用參數共享，來對螺栓的數量與間距來進行控制，設計人員只需要對參數進行調節便可以形成新的連接件，而在加強件、連接件設計中設計人員只需要畫出大樣，而在鋼結構施工中技術人員只需要對相應位置設計進行參考，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構設計質量及施工效率有著重要作用。

4BIM技術在建筑機構設計中的難點

建筑結構設計工作在運用BIM系統中需要將模型發送到分析軟件，結構分析軟件利用算法來將建筑結構的設計信息反饋出來，并根據用戶指令來形成動態的施工圖與結構模型，所以設計人員在使用BIM技術中要考慮模型空間的整體真實性，并要對BIM系統的物理模型能否自動生成施工圖紙等方面進行充分考慮。建筑結構的安全性是設計工作中設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構性能產生影響，所以設計人員在使用BIM模型進行分析過程中往往需要面對各項復雜參數。再者，BIM模型在本質上是物理模型、建筑結構分析模型以及施工圖文檔的完全數據模型，所以在建筑結構設計中只有采用完全符合標準或比較簡單的結構構件，才能實現上述多種數據模型之間的雙向無縫連接，如果建筑結構構件的整體設計沒有達到相關規范要求，或建筑結構構件的高度復雜化會導致其在運行中丟失大量數據。因此，現代建筑結構設計中設計人員要高度關注這一問題，力求可以有效實現物理模型與結構分析模型之間的雙向無縫連接。

5結語

篇8

自改革開放以來，我國的混凝土施工技術不斷提高，混凝土材料的研究與開發也得到了迅速發展。當前混凝土結構的應用十分廣泛，不管是陸地還是海洋工程中都可以看到它的身影，混凝土的普遍應用也可以看做時展的印記。雖然目前在建筑行業中鋼結構迅速興起，但是由于其存在一些尚未解決的問題，混凝土依然是建筑施工中應用最多的一種形式。在當前我國鋼結構施工水平相對偏低的情況下，混凝土幾乎霸占了大部分地區的建筑市場。隨著我國建筑施工技術的不斷發展，混凝土逐漸成為建筑工程中十分重要的結構材料。但當前在建筑行業的實際應用中，混凝土在結構與設計方面依然存在一些問題，表現為混凝土結構的設計不盡完善、設計技術水平有限等。一些設計人員在混凝土結構設計中無法把握整體性，這就導致很多大型建筑物由于混凝土設計不當而引發意外事故。例如，被稱為亞洲第一的寧波獨塔斜拉橋，由于混凝土設計問題引發橋裂；某市投入巨資建造的高速公路通車后，不到三個月的時間就在不同部位發現裂紋與凹槽等。這些大型工程由于結構設計不合理，進而形成“豆腐渣”工程，這不僅浪費了大量人力、財力與物力，對正常的社會秩序也造成嚴重影響。在建筑工程中混凝土結構的設計十分關鍵，建筑工程的設計是否科學合理，直接關系到工程使用安全。

2建筑結構混凝土設計的主要原則

2.1把握側向力在混凝土結構設計過程中，側向力對建筑物結構的形變、內力有直接影響，同時與建筑項目的工程造價密切相關。側向力主要是指水平地震作用以及風的作用，不管是高層還是低層建筑，都需要承受自重、雪載等垂直荷載的作用，并且需要承受風力、地震等水平力。對于低層混凝土結構，其在水平荷載的影響下位移以及內力較小，這個時候幾乎可以忽略不計。而在多層建筑結構中，由于受到的水平荷載作用逐漸增強，這個時候水平荷載等就成為最重要的影響因素之一，需要作為主要控制點。

2.2要求較好的延性與低層建筑相比，高層建筑的內部結構更為柔和，在地震等水平力的作用下變形更大。建筑物的抗震能力與建筑結構的變形能力以及承載力這兩個因素密切相關。在進入塑形階段后，為了保障建筑物具有較好的變形能力，避免高層建筑在大的地震中倒塌，就需要在符合混凝土結構剛性的前提下，運用科學合理的混凝土設計理念，并通過完善的構造措施，來提高整個建筑結構的變形能力，尤其需要注意建筑物的薄弱部位，保障整個結構有很好的延性。因此，在混凝土結構設計時應該綜合考慮多方面的因素，保障設計的科學合理，讓其具有良好的強度以及延性。

2.3要求合適的剛度目前高層建筑越來越多，隨著高度的增加建筑物的側向位移也將逐漸增加。因此，在高層建筑的混凝土結構設計過程中，不僅需要保障混凝土結構良好的強度，也應該保障其具有合適的剛度，混凝土結構的自振頻率等應該符合要求，在水平力的作用下結構的層位移也應該控制在適宜的范圍內。

2.4整體性原則建筑結構混凝土的總體設計原則，就是要求建筑物的每個組成部分形成一個整體，并對整體的結構以及功能等進行全面分析研究，保障整體與部分之間相互制約、相互依存，進而實現建筑結構系統的正常運作。

3建筑結構混凝土設計的關鍵點

3.1混凝土結構的耐久性設計混凝土自身的質量與混凝土結構的耐久性有直接關系，在設計過程中改變混凝土的密度，并對混凝土的滲透壓等進行調節，就可以有效減緩混凝土被侵蝕的速度，同時混凝土的耐久性與混凝土的水灰比、強度等級等因素也有關系。在混凝土的實際應用中，氯離子對其中的鋼材具有很強的腐蝕性，因此應該根據工程所處環境的不同，注意控制環境中氯離子的濃度。同時由于混凝土中含有大量堿性骨料，如果建筑工程所處的環境比較潮濕，混凝土結構內部的活性離子與堿會發生反應，這樣容易導致混凝土出現裂縫，進而加快混凝土被侵蝕的速度。如果混凝土出現的裂縫較大，在裂縫內部也可能出現腐蝕性物質，并導致混凝土中的鋼材被腐蝕。上述這些因素均會導致鋼筋的腐蝕速率加快，導致混凝土的保護層裂開并剝落，出現銹蝕后鋼筋的接觸面積會逐漸減少，這也導致混凝土結構的承載力逐漸降低。另一方面鋼筋出現銹蝕后，其抗滑能力會逐漸下降，也給建筑結構埋下了安全隱患。因此，在建筑結構混凝土設計過程中需要綜合考慮承載力問題，避免出現混凝土的脆性破壞。由此可見，對混凝土的耐久性進行深入研究尤為重要。

3.2混凝土結構的抗震性設計發生地震后建筑物的兩個主體力量間將發生分配，因此在混凝土設計時需要考慮到建筑物主體結構在不同時期剛度的變化情況，對于鋼筋混凝土材料，設計時可以選擇混凝土剪力墻作為建筑的主體結構，并將鋼筋混凝土作為建筑物的一個主要抗側應力結構。如果出現往復式地震，處于塑性階段的建筑物會出現墻體裂縫，這個時候結構的剛度將迅速下降，而剛度出現退化會導致框架的剪應力增加。一般來說，建筑物鋼筋混凝土框架結構的彈性形變較大，比混凝土墻體的彈性好的多。在遇到較大的地震時，盡管建筑物的抗震能力比塑性階段低，其中的鋼筋混凝土框架會吸收大部分彎矩與水平剪應力。因此，為了保障建筑結構的基本“裂縫”需求，同時把握鋼筋混凝土框架的水平部分，有效提高建筑物地基的承載能力，就需要應用相應的工藝措施讓混凝土結構具有較高的變形能力，以此保障建筑物具有較好的抗震性。

3.3遵循強柱弱梁的理念在混凝土結構設計時遵循強柱弱梁的理念，在出現地震作用時，如果只是梁被破壞，并不會影響建筑物的整體運作，可能只是部分結構失去工作能力，但如果柱被破壞，那么整個建筑物將會倒塌。因此，柱的作用是十分關鍵的。近年來，我國發生了多處地震，設計人員應該注意對建筑結構的抗震設計。首先，在設計過程中對柱的軸壓比加強控制。根據相關工程的統計數據，柱的軸壓比一般需要控制在0.9%以下。同時需要加強柱截面、邊柱的強度，并對柱進行加密箍筋設計，保障配筋率在1%以上。

4結語

篇9

1.1建筑高寬比

建筑的高寬比是我們建筑結構設計過程的一個重要環節，其能夠直接對建筑結構的抗傾覆能力、承載能力、整體剛度以及穩定性產生影響，可以說我們在該項設計工作中更多的是依靠我們的實際工程經驗。在我國現行的建筑設計規范中，都對建筑的高寬比以及高度等參數進行了明確的規范，且給出了最大的高寬比以及高度限制。而在我們建筑結構設計工作實際開展的過程中，對于高寬比、高度等情況超出現行規范的建筑則應當根據建筑的實際情況進行設計。另外，建筑所具有的使用高度除了同抗震設防烈度以及結構體系類型具有較為密切的聯系之外，還同場地結構以及類別的規則情況等具有影響。對此，當建筑的高寬比超過限制時，就需要設計人員能夠根據建筑結構對其進行細致、全面的受力狀態分析，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上幫助我們設計出更好的建筑結構設計方案。

1.2受力性能

在我們對建筑進行設計的開始階段，設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構情況進行確定。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，建筑都是由規模較大、較重的構件所組成的，對此，建筑所具有的結構就應當能夠將其自身所具有的重量同地面進行良好的傳遞。而我們在對建筑進行設計的過程中，就需要能夠對建筑向下作用力同地基承載力間的關系進行理順，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量以及位置分布的確定工作。

1.3箱、筏基礎底板的挑板

從建筑的結構方面來看，如果跨底板鋼筋在設置時不會由于出現跨鋼筋的情況而使整個底板的通長筋得到加大，就能夠獲得較為節約的設計效果。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對天然地基進行應用。同時，其還能夠降低整體沉降，當荷載偏心時，在特定部位設挑板，還可調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，當建筑地下室層數較多、且窗井橫隔墻較為密集時則可以根據實際情況以靈活的方式對其進行考慮。另外，當地下水位較高時，出基礎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

在對抗震設防區進行設計時，部分建筑結構設計人員往往會貪圖受力設計的方便性而沒有將柱的截面高度設計到足夠的高度、將梁簡化成鉸支梁、使梁柱的線剛度比加大。對于這種設計方式來說，雖然其能夠在一定程度上簡化我們的結構受力分析任務，但是卻會對整個建筑結構的穩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，避免出現過大的截面差異。

1.5梁結構設計

在梁結構設計環節中，經常會有主次梁交叉的情況，而設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人員在對屋蓋、現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，不是出現主次梁板設計截面同實際截面不相符的情況，就是板的厚度超出了設計范圍。同時，如果我們將第一排設為板負筋、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常出現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，很可能出現裂縫問題。對此，就需要我們在對該環節進行設計時能夠適當地降低梁頂標高，從而以這種方式保證次梁任意截面都能夠保持有效、合理的高度。

1.6樓板配筋問題

1.6.1在對建筑的現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果出現不一致的情況。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、梁的轉動卸荷以及荷載的不均勻情況等等都會出現內力重分布的情況，并使得板跨出現安全度降低以及內力增大的問題。

1.6.2在建筑衛生間等洞口數量較多的情況下，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構設計中，往往會因為衛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、浴缸的衛生間，則應當適當地增大荷載值。

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下沉的問題，并使支座內力得到了降低。對此，就需要我們在施工過程中加強管理監控，避免出現該類情況。

2結束語

篇10

現在的建筑結構模型基本都是應用在高校中的建筑制圖等課程中，這些建筑結構模型大多是由一些相應廠家生產的，但是現存的一些模型大多存在著一些問題：首先，由于運輸、制作、安裝和結構穩定等因素的影響，這些廠家在生產建筑結構模型時，經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，某些重要內容無法得以體現，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，還需要結合配套軟件，也就是模型的說明，用來反應模型的具體內容及相關知識的延伸，但是實際情況下，由于技術力量的有限性導致模型反映內容比較單一，大多數廠家并沒有提供模型相關說明，制作的模型也大多只是反映了簡單的結構構造。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，結構模型就不僅是用來反映簡單的建筑構造，而是對建筑材料、實驗、預算、施工等內容進行綜合反映，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出模型的作用。

2建筑結構模型研制

（1）建筑結構模型設計

研制建筑結構模型，首先需要對建筑結構模型進行設計，下面以一個建筑結構模型為例。模型設計為兩層，每層兩個方向各為兩跨的結構，下層采取一半高度置于土中的設計，來增加其穩定性，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內容。梁柱錨固處的鋼筋采用焊接的方式進行固定，保證整個結構更加穩定，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常有相關標示，如廠家的商標、鋼材的規格及直徑，這些標示一般是每隔2米出現一次。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規定取一定長度的鋼筋到檢測單位進行檢查，并要求其出具相關檢測結果報告。檢測內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）建筑結構構造施工

在建筑結構構造施工中，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，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建筑結構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，對于建筑結構模型來說，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，加密區的間距是100MM，上部布置2根通長18鋼筋，負彎曲處設置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。腰部設置兩根16的抗扭構造的鋼筋，下部布置3根通長的20鋼筋。另外，梁柱錨固連接處的構造是以平法圖集中的規定為要求的，具體選用的是《混凝土結構施工圖平面整體表示方法制圖規則和構造詳圖》，按照此規定要求，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造中詳圖B和44頁非抗震KZ中柱柱頂縱向鋼筋構造中詳圖B的做法，梁采用57頁非抗震樓層框架梁KL縱向鋼筋構造彎錨的做法，懸臂端則采用66頁各類梁的懸臂端配筋構造詳圖C的做法。

4結語