土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)論文精選(九篇)

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第1篇：土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)論文范文

關(guān)鍵詞：建筑工程；混凝土；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

近年來，隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化發(fā)展的深入推進(jìn)，建筑需求量越來越多。在現(xiàn)代建筑工程施工過程中，混凝土結(jié)構(gòu)是普遍使用的一種結(jié)構(gòu)形式。這種結(jié)構(gòu)具有承載力強(qiáng)、耐久性好、剛度大、耐火性高、安全性高等特點(diǎn)，同時(shí)在施工過程中施工成本較低，得到了廣泛的應(yīng)用。在實(shí)際中，為了確保建筑混凝土結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)建筑工程的各項(xiàng)功能，必須對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中可能存在的問題進(jìn)行嚴(yán)格的管控，合理分析，并制定相應(yīng)的解決對(duì)策，為建筑工程施工質(zhì)量的提高打下良好基礎(chǔ)。

1建筑工程混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的不足

1.1地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中的問題

在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，天然地基獨(dú)立基礎(chǔ)有時(shí)因?yàn)槌至油翆臃植疾痪鶆?，使基礎(chǔ)坐落在軟硬不均的土層上，相鄰基礎(chǔ)沉降差過大，導(dǎo)致基礎(chǔ)變形過大；由于地下室在提高建筑穩(wěn)定性、地基承載力、減少地震破壞以及解決建筑埋深等方面有十分重要的作用。因此，在很多建筑工程中，經(jīng)常會(huì)設(shè)置地下室。當(dāng)建筑選址在山地上時(shí)，由于原始地貌水位較低，設(shè)計(jì)過程中往往會(huì)忽視建筑工程竣工后由于回填土體毛細(xì)現(xiàn)象，導(dǎo)致地下室底板及外墻承載力不足，出現(xiàn)墻體裂縫和底板涌水現(xiàn)象，給工程項(xiàng)目帶來難以解決的問題和損失。

1.2混凝土上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的問題

在混凝土結(jié)構(gòu)上部設(shè)計(jì)時(shí)，還存在一些問題，框架結(jié)構(gòu)中抗震設(shè)防防線較少；因梁跨度大，梁截面高度就大，而框架柱截面較小，導(dǎo)致強(qiáng)梁弱柱情況出現(xiàn)；框架—剪力墻和剪力墻結(jié)構(gòu)中，剪力墻布置不均勻，出現(xiàn)單肢剪力墻剛度過大，應(yīng)力集中，連梁剛度過強(qiáng)等；高層結(jié)構(gòu)中忽視零應(yīng)力區(qū)等現(xiàn)象。這樣類似問題出現(xiàn)，會(huì)給建筑結(jié)構(gòu)的安全帶來隱患。

2混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不足的應(yīng)對(duì)策略

2.1混凝土結(jié)構(gòu)地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

在實(shí)際工程中，采用天然地基基礎(chǔ)形式時(shí)，要么基礎(chǔ)情況非常好，地基承載力非常高；要么上部荷載較小，樓層數(shù)較低，對(duì)地基承載力要求也較低，采用天然地基可以使工期短、造價(jià)低。但無論如何都要滿足地基的強(qiáng)度和變形要求。根據(jù)地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定，地基承載力特征值低于130kPa、相鄰建筑物距離過近可能導(dǎo)致發(fā)生傾斜、建筑物附近堆載過大等都應(yīng)進(jìn)行變形驗(yàn)算。當(dāng)基礎(chǔ)處于軟硬不均的持力層土層上時(shí)，要采用褥墊層以調(diào)整不均勻沉降。根據(jù)具體情況，進(jìn)行厚度約為500～600mm的換填，并進(jìn)行分層碾壓夯實(shí)。采用錐形獨(dú)立基礎(chǔ)時(shí)，斜面坡度小于1:3，混凝土能夠振搗密實(shí)，保證基礎(chǔ)強(qiáng)度和高度的要求。在對(duì)基礎(chǔ)間拉梁設(shè)計(jì)時(shí)，要充分考慮梁上土的重量和柱底荷載拉力的作用，適當(dāng)?shù)脑黾优浣?，從而保證基礎(chǔ)的整體剛度。對(duì)于地下室工程，宜建造在密實(shí)、均勻、穩(wěn)定的地基上。當(dāng)處于不利地段時(shí)，應(yīng)采取相應(yīng)措施。充分考慮各個(gè)構(gòu)件所承受的荷載，尤其是水浮力，回填土后水的壓力會(huì)升高。底板的浮力會(huì)加大，墻體的水平壓力也會(huì)增高。針對(duì)這樣的問題，在建筑使用功能允許的情況下，應(yīng)將底板和地下室外墻盡量分隔成小跨，以減小壓力對(duì)底板和外墻的影響，減少開裂情況的發(fā)生。同時(shí)，可以提高墊層混凝土強(qiáng)度等級(jí)，厚度也不小于100mm。

2.2混凝土結(jié)構(gòu)上部設(shè)計(jì)

上部設(shè)計(jì)中，宜設(shè)置多道防線。（1）對(duì)整體建筑的抗震要求進(jìn)行全面考慮，也就是重視概念設(shè)計(jì)?？拐鹪O(shè)計(jì)宜采用平面布置基本均勻，豎向剛度無明顯變形、承載力無明顯突變的結(jié)構(gòu)體系，不應(yīng)采用嚴(yán)重不規(guī)則結(jié)構(gòu)。因此應(yīng)選擇合理的抗震結(jié)構(gòu)體系和構(gòu)件截面尺寸以及合適的配筋方式，確保豎向構(gòu)件有足夠的延性，增大構(gòu)件的塑性變形能力?？蚣艚Y(jié)構(gòu)和剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，剪力墻應(yīng)沿著縱橫兩個(gè)方向，布置在建筑周邊、電梯間、樓梯間及荷載較大的位置，墻體間距滿足規(guī)范，同時(shí)單片剪力墻的水平剪力不能高于結(jié)構(gòu)底部總水平剪力的30%。在設(shè)計(jì)第二道防線時(shí)，要對(duì)剪力墻連梁的跨高比進(jìn)行嚴(yán)格控制。實(shí)踐表明，剪力墻連梁跨高比為5時(shí)，各項(xiàng)性能是最好的。（2）在進(jìn)行剪力墻梁、柱設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該堅(jiān)持強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎、強(qiáng)節(jié)點(diǎn)強(qiáng)錨固的原則。此外，對(duì)于中震程度建筑混凝土結(jié)構(gòu)，需要考慮第一級(jí)別剪力墻，墻肢數(shù)量最少要保持4肢。當(dāng)?shù)谝患?jí)別的剪力墻進(jìn)入塑性階段后，需要在級(jí)別較小的剪力墻進(jìn)行多道設(shè)防，避免建筑在震動(dòng)下過度變形，從而對(duì)級(jí)別小的剪力墻造成危害。在上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)者應(yīng)有選擇的將縱橫兩片剪力墻連接在一起，在遇到中震或者大震時(shí)，剪力墻開裂會(huì)達(dá)到耗能的作用，這樣就保持了建筑延性破壞，確保了建筑整體性能不損壞，真正做到小震不壞、中震可修、大震不倒，以保證人民生命財(cái)產(chǎn)的安全。

3結(jié)束語

在新時(shí)期下，不管是業(yè)主，還是建設(shè)單位都對(duì)建筑工程的整體質(zhì)量有很高的要求，即使是墻體開裂都會(huì)對(duì)人的心理帶來不好的影響。因此結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)必須根據(jù)具體情況，認(rèn)真、仔細(xì)的對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，并反復(fù)審查，發(fā)現(xiàn)問題后及時(shí)解決，不斷優(yōu)化混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，從而促進(jìn)建筑工程施工質(zhì)量的提升，為整個(gè)建筑工程各項(xiàng)功能的實(shí)現(xiàn)提供保障。

作者:毛亞鳳 單位:昆明理工大學(xué)

參考文獻(xiàn)：

[1]張立軍.論房屋建筑混凝土施工技術(shù)[J].工程技術(shù)研究,2017,(2):73+75.

[2]仇文法.建筑工程混凝土施工技術(shù)與質(zhì)量管理[J].住宅與房地產(chǎn),2015,(28):53+57.

第2篇：土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)論文范文

【關(guān)鍵詞】鋼筋混凝土，建筑工程，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，優(yōu)化研究

中圖分類號(hào)：TU37 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

一、前言

伴隨著我國(guó)建筑行業(yè)的迅速發(fā)展，工程建筑行業(yè)日漸成為了我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)，不僅僅在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)中占據(jù)著越來越重要的地位，而且在改善居民生活方式，提高居民的生活質(zhì)量方面有著巨大的推動(dòng)作用。隨著鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)在建筑行業(yè)中的廣泛應(yīng)用，建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和施工都有了新的標(biāo)準(zhǔn)和要求，在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)施工中，不僅僅要使得結(jié)構(gòu)的平面，立面布置符合相關(guān)規(guī)則，更要使得建筑結(jié)構(gòu)的各種構(gòu)件的強(qiáng)度和變形能夠達(dá)到相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)，要在滿足建筑設(shè)計(jì)基本目標(biāo)的基礎(chǔ)上，更加重視建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)，提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力，保證整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。

二、鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化措施

1．做好結(jié)構(gòu)體系的選型設(shè)計(jì)與優(yōu)化

由于大開間剪力墻結(jié)構(gòu)體系，可以做到房間不露出梁柱，有效空間大、隔音效果較好，當(dāng)采用鋼制模板時(shí)，墻面和樓板表面平整并且不需要在濕作業(yè)的情況下抹灰。另外該結(jié)構(gòu)體系不但用鋼量少，施工周期短、造價(jià)低，還具有整體性強(qiáng)、側(cè)向剛度大等優(yōu)點(diǎn)，有利于抗風(fēng)抗震，所以自九十年代起建筑結(jié)構(gòu)體系基本上都采用大開間現(xiàn)澆鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，為了進(jìn)一步降低建筑造價(jià)，近幾年來部分地區(qū)越來越多地采用短肢剪力墻與簡(jiǎn)體或一般剪力墻組成的結(jié)構(gòu)體系。這個(gè)結(jié)構(gòu)體系也屬于剪力墻結(jié)構(gòu)的一種。它的特點(diǎn)是建筑平面布置更具靈活性，并且又能節(jié)省鋼筋和混凝土用量，減輕建筑的總重量，從而降低地基基礎(chǔ)造價(jià)。

2．加強(qiáng)混凝土建筑結(jié)構(gòu)的施工設(shè)計(jì)

為滿足結(jié)構(gòu)承載力的需求，通常在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中柱與梁板選擇不同強(qiáng)度等級(jí)的混凝土。施工規(guī)范規(guī)定柱的施工縫宜留設(shè)在梁底標(biāo)高以下20mm-30mm處，其原則是施工縫宜留在結(jié)構(gòu)受力小且便于施工的位置。施工時(shí)，為方便柱身混凝土的下料與振搗，在梁內(nèi)鋼筋未綁扎之前進(jìn)行澆注。按施工規(guī)范的要求，當(dāng)梁柱的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不同時(shí)，節(jié)點(diǎn)處應(yīng)按。弱梁強(qiáng)柱”的原則。在實(shí)際施工中，施工班組制定合理的節(jié)點(diǎn)保證措施，監(jiān)理人員加強(qiáng)對(duì)澆注質(zhì)量的監(jiān)管和提高整體結(jié)構(gòu)的抗震性能十分重要。

3．建筑結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方面

在建筑的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中，要綜合考慮建筑場(chǎng)地的地質(zhì)情況以及水位、使用功能、上部結(jié)構(gòu)類型、施工條件和相鄰建筑的相互影響，以保證建筑物不會(huì)過量沉降或傾斜，而且還能滿足正常使用要求。另外還要注意相鄰地下建筑物及各類地下設(shè)施的位置，以保證施工的安全。

4．建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的抗震方面

（一）房建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要從建筑的全局出發(fā)

全面考慮各種建筑部位的功能，在此基礎(chǔ)上，科學(xué)設(shè)計(jì)每個(gè)部分的構(gòu)件，保證每個(gè)部件之間的契合，促使每個(gè)部件或者是若干部件組合起來可以完成某一特定的設(shè)計(jì)要求，滿足一定的現(xiàn)實(shí)需求，同時(shí)，通過抗震設(shè)計(jì)，使得每個(gè)構(gòu)件都可以具有相應(yīng)的承載力，當(dāng)?shù)卣饋硪u，每個(gè)構(gòu)件都可以有著一定的次序先后破壞，整體組合構(gòu)件將會(huì)有著更強(qiáng)大的承載力和柔性，從而延緩地震破壞的速度，消耗爆發(fā)的能量。增強(qiáng)建筑的整體抗震能力。

（二）要嚴(yán)格選擇地基選址

地基選址是進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，因此，在房間結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中，要科學(xué)避開山嘴，山包，陡坡，河流等不利因素，要本著堅(jiān)硬，牢固，平坦，開闊的選址原則。親身實(shí)地，利用先進(jìn)技術(shù)設(shè)備，進(jìn)行地質(zhì)勘探，山石水土監(jiān)測(cè)，并取樣論證，科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)分析。力求使得整個(gè)地基牢固可靠，地質(zhì)穩(wěn)定無滲漏，無坍塌，無暗河，無熔巖，無火山……從而保證整個(gè)地基不會(huì)因?yàn)槌休d而發(fā)生小范圍的坍塌。影響到整體承載能力和抗震能力設(shè)計(jì)。

（三）采用合理的建筑平立面

建筑物的動(dòng)力性能基本上取決于其建筑布局和結(jié)構(gòu)布置。建筑布局簡(jiǎn)單合理，結(jié)構(gòu)布置符合抗震原則，通過無數(shù)次的實(shí)驗(yàn)表明，簡(jiǎn)單、規(guī)則、對(duì)稱的建筑結(jié)構(gòu)抗震能力強(qiáng)，對(duì)延緩地震烈度范圍延伸，消耗地震的能量，減少地震對(duì)整體結(jié)構(gòu)的破壞，而且，對(duì)稱結(jié)構(gòu)容易準(zhǔn)確計(jì)算其地震反應(yīng)。

5. 加強(qiáng)對(duì)連梁的設(shè)計(jì)優(yōu)化

（一）對(duì)連梁的剛度進(jìn)行折減

連梁由于跨高比較小與之相連的墻肢剛度大等原因，在水平力作用下的內(nèi)力往往很大，在連梁遇到外力發(fā)生屈服的過程中，主要有幾個(gè)表現(xiàn)，比如出現(xiàn)裂縫，連梁的剛度減弱，內(nèi)力發(fā)生重新分布，因此，一般而言，在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之前，要對(duì)連梁的剛度實(shí)施折減，從高規(guī)中的相關(guān)條款解釋而言，是要對(duì)整個(gè)混凝土建筑結(jié)構(gòu)的各個(gè)環(huán)節(jié)的剛度和彈性進(jìn)行比較科學(xué)合理的分析，但是，在具體實(shí)際的操作過程中，各個(gè)部分的構(gòu)件都需要承擔(dān)比較大的彎矩和剪力，并且配筋設(shè)計(jì)具有很大的難度，因而，在筆者多年的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，可以減少對(duì)豎向荷載能力的考慮，而更多的進(jìn)行適當(dāng)?shù)拈_裂設(shè)計(jì)，將內(nèi)力轉(zhuǎn)移到墻體上去，如此，可以更好的實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化。

（二）在設(shè)計(jì)過程中適當(dāng)?shù)臏p少連梁的高度

在進(jìn)行連梁的設(shè)計(jì)中，為了達(dá)到降低連梁剛度，減少地震影響效果的目的，可以在保證整個(gè)建筑功能的基礎(chǔ)上，讓連梁的總體的跨度不斷增加，如此，可以很大程度的讓連梁的整體高度降低，一定程度而言，也使得可以講整個(gè)連梁的整體承載能力控制在一定的范圍之內(nèi)，既可以讓設(shè)計(jì)得到優(yōu)化，又可以讓建筑的功能得到正常發(fā)揮。

（三）在連梁設(shè)計(jì)過程中適當(dāng)增加厚度

在進(jìn)行連梁設(shè)計(jì)，在做好各種構(gòu)件的設(shè)計(jì)優(yōu)化的基礎(chǔ)上，可以讓連梁的整體截面的寬度進(jìn)一步擴(kuò)大，如此，不僅僅可以讓建筑結(jié)構(gòu)整體的剛度變大，也能夠讓整個(gè)地震過程中產(chǎn)生的各種內(nèi)力作用相對(duì)而言變得更大。而且，由于連梁的抗剪承載力與連梁寬度的增加成正比。通過剪力墻的厚度增加，也有可能達(dá)到讓連梁抗剪承載力符合限度的目的。

（四）提高混凝土等級(jí)

為了讓連梁的抗剪承載能力不會(huì)超過規(guī)定個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，可以合理的提高剪力墻的混泥土的等級(jí)，當(dāng)混泥土的等級(jí)得到提升，混泥土的彈性模量增加比例會(huì)小于抗剪承載力的提升比例，從而，可以達(dá)到控制目標(biāo)。

三.、結(jié)束語

混凝土建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)專業(yè)性極強(qiáng)的工作，必須綜合考慮到多種因素，既要滿足居民的生活生產(chǎn)多種需要，更要從地震防護(hù)，防水防滲漏等各種因素對(duì)建筑結(jié)構(gòu)做出性能設(shè)計(jì)，同時(shí)，從城市整體的人文自然，交通政治等各方面的因素出發(fā)，選擇合理的建筑結(jié)構(gòu)體系，做出科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑O(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)實(shí)用價(jià)值和美學(xué)價(jià)值的統(tǒng)一，為整個(gè)建筑業(yè)的發(fā)展和居民生活質(zhì)量的提高，奠定基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉利峰 鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化研究 [期刊論文] 《科技資訊》 -2010年20期

[2]張紅標(biāo) 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成本優(yōu)化研究--以深圳高層鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)為例 [學(xué)位論文] 2011 - 浙江大學(xué)：企業(yè)管理

[3]張民 鋼筋混凝土框架-剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化研究 [學(xué)位論文]2008 - 同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院 同濟(jì)大學(xué)：結(jié)構(gòu)工程

第3篇：土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)論文范文

【關(guān)鍵詞】建筑主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

中圖分類號(hào)：TU318文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：

一、前言

自改革開放以來，城市化進(jìn)程高速推進(jìn)，我國(guó)的建筑業(yè)有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，全國(guó)各地的建筑層出不窮。作為土建工作設(shè)計(jì)人員，對(duì)建筑主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)及其結(jié)構(gòu)體系必須有充分的了解，才能在此基礎(chǔ)上做出優(yōu)良設(shè)計(jì)，構(gòu)建技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全適用、確保質(zhì)量的建筑。

二、建筑主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則

進(jìn)行建筑主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，需要遵循2個(gè)原則：

1.鋼筋混凝土建筑主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，需要密切配合建筑、設(shè)備和施工，實(shí)現(xiàn)安全適用、經(jīng)濟(jì)合理以及技術(shù)先進(jìn)，新技術(shù)、新工藝和新材料應(yīng)當(dāng)積極采用。

2.建筑主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，應(yīng)當(dāng)給予結(jié)構(gòu)選型和構(gòu)造足夠的重視，選擇抗震及抗風(fēng)性能好而經(jīng)濟(jì)合理的結(jié)構(gòu)體系與平面、立面布置方案，并注意加強(qiáng)構(gòu)造連接?？拐鹪O(shè)計(jì)中，應(yīng)當(dāng)著重強(qiáng)調(diào)結(jié)構(gòu)整體抗震性能，整個(gè)結(jié)構(gòu)需滿足足夠的承載力、剛度和延性。

三．建筑主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)常見的問題分析

1.屋面梁與配筋

（一）屋面梁配筋太少, 結(jié)構(gòu)建模時(shí), 設(shè)計(jì)人員圖方便, 屋面梁直接拷貝下層梁的尺寸。由于屋面梁荷載較小, 計(jì)算結(jié)果配筋不多, 這樣屋面梁在溫度變形, 混凝土收縮和受力等作用下因配筋率過低而裂縫寬度較大。

（二）受扭屋面梁缺少必要的腰筋。對(duì)于一般的梁, 為了保持鋼筋骨架的剛度, 同時(shí)也為了承受溫度和收縮應(yīng)力及防止梁腹出現(xiàn)過大的裂縫, 一般構(gòu)造措施為板下梁高大于600 時(shí)加設(shè)腰筋, 其間距≤300, 然后拉筋勾連(參考圖集: 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00G101)。對(duì)于受扭構(gòu)件, 混凝土主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范“GB50010 — 2002”第 10.2.5 條第二款規(guī)定, 其縱向受力鋼筋的間距不應(yīng)大于 200mm 和梁截面短邊長(zhǎng)度。對(duì)于設(shè)置懸挑檐口的屋面梁, 在主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中誤等同一般梁,未按受扭構(gòu)件設(shè)計(jì)配筋。

2.樓板設(shè)計(jì)常見問題

板是建筑工程中的主要承重構(gòu)件, 是它將樓面, 屋面的荷載傳給其周圍的墻或梁上, 樓板的設(shè)計(jì)問題必將連帶梁、墻、柱等構(gòu)件安全。若對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)考慮不周, 很容易出現(xiàn)設(shè)計(jì)質(zhì)量問題, 有的還可能存在嚴(yán)重的質(zhì)量隱患。樓板設(shè)計(jì)中常見如下幾個(gè)問題。

(一) 設(shè)計(jì)時(shí)為了計(jì)算方便或因?qū)Π宓氖芰顟B(tài)認(rèn)識(shí)不足,簡(jiǎn)單地將雙向板作用單向板進(jìn)行計(jì)算。使計(jì)算假定與實(shí)際受力狀態(tài)不符, 導(dǎo)致一個(gè)方向配筋過大, 而另一方向僅按構(gòu)造配筋,造成配筋嚴(yán)重不足, 致使板出現(xiàn)裂縫。

(二) 板承受線荷載時(shí)彎矩計(jì)算問題, 在民用建筑中, 常常在樓板上布置一些非承重隔墻，故大樓板設(shè)計(jì)中常常將該部分的線荷載換算成等效的均布荷載后, 進(jìn)行板的配筋計(jì)算。但有些設(shè)計(jì)人員錯(cuò)誤地將隔墻的總荷載附以板的總面積。另外, 板上隔墻頂部處理常采用立磚斜砌砌緊頂上部分的樓、屋面板, 這樣會(huì)給上部的板增加了一個(gè)中間支承點(diǎn), 使其變?yōu)檫B續(xù)板, 支承點(diǎn)上部出現(xiàn)了負(fù)彎矩, 而在板的設(shè)計(jì)中又沒考慮該部分的影響, 致使板頂出現(xiàn)裂縫。

(三) 雙向板有效高度取值偏大。雙向板在兩個(gè)方向均產(chǎn)生彎矩, 由此雙向板跨中正彎矩鋼筋是縱橫疊放, 短跨方向的跨中鋼筋應(yīng)放在下面, 長(zhǎng)跨方向的跨中鋼筋置于短跨鋼筋的上面, 計(jì)算時(shí)應(yīng)用兩個(gè)方向的各自的有效高度。一般長(zhǎng)向的有效高度比短向的有效高度小 d ( d 為短向鋼筋的直徑) 。有的設(shè)計(jì)者為圖省事或?qū)Π迨芰φJ(rèn)識(shí)不足, 而取兩上方向的有效高度一致進(jìn)行配筋計(jì)算, 致使長(zhǎng)跨有效高度偏大, 配筋降低, 使結(jié)構(gòu)構(gòu)件存在的質(zhì)量隱患, 甚至出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象。

3.樓層平面剛度

建筑結(jié)構(gòu)的整體計(jì)算通常都是使用電算程序進(jìn)行，而以前常用的程序除極個(gè)別考慮樓層平面內(nèi)可以變形(即彈性樓板)外，人部分都將樓層假設(shè)為剛性樓面(即樓板平面內(nèi)剛度無限人)。筆者認(rèn)為這種假設(shè)不僅是對(duì)復(fù)雜結(jié)構(gòu)計(jì)算進(jìn)行必要簡(jiǎn)化的需要，而當(dāng)建筑布局及結(jié)構(gòu)布置基本上符合剛性樓板的假設(shè)時(shí)，其計(jì)算結(jié)果(結(jié)構(gòu)的變形及構(gòu)件內(nèi)力)則基本上能反映結(jié)構(gòu)的真實(shí)受力情況，按此設(shè)計(jì)出來的結(jié)構(gòu)其安全是有保障的，所體現(xiàn)的安全度也是合適的。相反，如果建筑設(shè)計(jì)缺乏基本的結(jié)構(gòu)觀念或結(jié)構(gòu)布置缺乏必要措施而采用樓板變形的計(jì)算程序(明知樓板有變形而采用剛性樓板假設(shè)的程序進(jìn)行計(jì)算，盡管程序的編程在數(shù)學(xué)力學(xué)模型上是成立的甚至是準(zhǔn)確無誤的，但在確定樓板變形程度上卻很難做到準(zhǔn)確。作為計(jì)算的人前提都無法“準(zhǔn)確”，就不可能指望其結(jié)果會(huì)“正確”了，據(jù)此進(jìn)行的主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)肯定存在著結(jié)構(gòu)不安全成分或者結(jié)構(gòu)某些部位或構(gòu)件安全儲(chǔ)備過大等現(xiàn)象。

因此，為了使程序的計(jì)算結(jié)果基本上反映結(jié)構(gòu)的真實(shí)受力狀況而不致出現(xiàn)根本性的誤差，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡可能將樓層設(shè)計(jì)成剛性樓面。要做到這一點(diǎn)，首先應(yīng)在建筑設(shè)計(jì)甚至方案階段就避免采用樓面有變形的平面（比如樓層大開洞、外伸翼塊太長(zhǎng)、塊體之間成“縮頸”連接、凹槽缺口太深等）。

其次要從結(jié)構(gòu)布置和配筋構(gòu)造上給予保證，對(duì)于使用功能確實(shí)必需的，或者建筑效果十分優(yōu)越的建筑設(shè)計(jì)，如果其平面無法完全符合剛性樓板的假定，那么在主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)可以通過增設(shè)連系梁（板）、洞口邊加設(shè)暗梁邊梁、提高連系梁（板）或暗梁邊梁的配筋量、采用斜向配筋或雙層配筋形式等方法，盡量滿足剛性樓板的基本假設(shè)，或者彌補(bǔ)由于不是絕對(duì)的剛性樓板假定而產(chǎn)生的計(jì)算“誤差”?？傊诮ㄖ爸黧w結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上應(yīng)有意識(shí)地考慮剛性樓板，再用這種假設(shè)的程序進(jìn)行計(jì)算，這樣計(jì)算結(jié)果會(huì)較可信，設(shè)計(jì)出的結(jié)構(gòu)的安全度也更有保障。

4．砌體結(jié)構(gòu)

（一）房屋四角與其余部位構(gòu)造柱一樣配筋。建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范“GB50011-2001”第7.3.2 條第一款規(guī)定, 房屋四角構(gòu)造柱可適當(dāng)加大截面及配筋。有的設(shè)計(jì)不分部位一樣設(shè)置, 構(gòu)造柱對(duì)提高墻體受剪承載力有限, 但對(duì)墻體的約束和防止墻體開裂后磚的散落有明顯的作用, 房屋外墻四角是容易損壞的部位, 其構(gòu)造柱的設(shè)計(jì)一般應(yīng)加強(qiáng), 而其余部位的構(gòu)造如同外墻四角一樣設(shè)計(jì), 其作用不能充分發(fā)揮,結(jié)果造成浪費(fèi)。

（二）構(gòu)造柱截面設(shè)計(jì)時(shí)未考慮相連的小墻垛。雖然小墻垛通過拉接筋與構(gòu)造柱相連接, 但是實(shí)際上這部分小墻體很難發(fā)揮有效作用, 并且施工也不方便, 所以設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該把兩者合二為一。

（三）錯(cuò)層房間周圍的構(gòu)造柱未加強(qiáng)設(shè)計(jì)。錯(cuò)層部位的橫墻與外縱橫的交接處是容易損壞的地方, 應(yīng)加強(qiáng)構(gòu)造措施。

四．結(jié)束語

綜上所述，作為土建工作設(shè)計(jì)人員，需要對(duì)建筑主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)和原則有充分的了解，同時(shí)需要掌握建筑主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在的一些問題，在此基礎(chǔ)上才能根據(jù)實(shí)際情況，做出合理而優(yōu)良的建筑主體設(shè)計(jì)，構(gòu)造技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全適用的高層建筑。因此，在今后的建筑主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，應(yīng)該不斷加強(qiáng)對(duì)建筑主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的研究，提高主體建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的水平。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊顏志 土體-復(fù)雜結(jié)構(gòu)耦合系統(tǒng)地震響應(yīng)數(shù)值模擬方法及應(yīng)用上海交通大學(xué)2012-02-01博士

[2]續(xù)曉春; 李靖頡; 邢鉑 高層建筑主體結(jié)構(gòu)現(xiàn)澆混凝土模板體系的合理選擇太原工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)1997-12-30期刊

[3]安志宏 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不規(guī)則性的研究與應(yīng)用吉林大學(xué)2004-10-01碩士

[4]李社生 空曠建筑主體結(jié)構(gòu)與屋面網(wǎng)架協(xié)同工作的設(shè)計(jì)探討蘭州石化職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)2003-09-15期刊

第4篇：土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)論文范文

會(huì)議收到論文報(bào)告58篇并印發(fā)了文集，有140人參加會(huì)議，在第一天的大會(huì)和第二天的分組會(huì)上分別有17位和26位專家作了報(bào)告，另外還安排了半天時(shí)間進(jìn)行自由發(fā)言和討論。會(huì)議氣氛熱烈，取得了預(yù)期的效果，不同觀點(diǎn)之間也進(jìn)行了較為充分的交流。

鑒于這一會(huì)議的論壇性質(zhì)，以下僅就會(huì)上提出的一些問題及建議作一歸納，提交與會(huì)專家考慮并審議。

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一、土建結(jié)構(gòu)工程的安全性

結(jié)構(gòu)安全性是結(jié)構(gòu)防止破壞倒塌的能力，是結(jié)構(gòu)工程最重要的質(zhì)量指標(biāo)。結(jié)構(gòu)工程的安全性主要決定于結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與施工水準(zhǔn)，也與結(jié)構(gòu)的正確使用（維護(hù)、檢測(cè)）有關(guān)，而這些又與土建工程法規(guī)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（規(guī)范、規(guī)程、條例等）的合理設(shè)置及運(yùn)用相關(guān)聯(lián)。

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1．我國(guó)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的安全設(shè)置水準(zhǔn)

對(duì)結(jié)構(gòu)工程的設(shè)計(jì)來說，結(jié)構(gòu)的安全性主要體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載能力的安全性、結(jié)構(gòu)的整體牢固性與結(jié)構(gòu)的耐久性等幾個(gè)方面。我國(guó)建筑物和橋梁等土建結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)規(guī)范在這些方面的安全設(shè)置水準(zhǔn)，總體上要比國(guó)外同類規(guī)范低得多。

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1.1構(gòu)件承載能力的安全設(shè)置水準(zhǔn)

與結(jié)構(gòu)構(gòu)件安全水準(zhǔn)關(guān)系最大的二個(gè)因素是：1）規(guī)范規(guī)定結(jié)構(gòu)需要承受多大的荷載（荷載標(biāo)準(zhǔn)值），比如同樣是辦公樓，我國(guó)規(guī)范自1959年以來均規(guī)定樓板承受的活荷載是每平方米150公斤(現(xiàn)已確定在新的規(guī)范里將改回到200公斤)，而美、英則為240和250公斤；2)規(guī)范規(guī)定的荷載分項(xiàng)系數(shù)與材料強(qiáng)度分項(xiàng)系數(shù)的大小，前者是計(jì)算確定荷載對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的作用時(shí)，將荷載標(biāo)準(zhǔn)值加以放大的一個(gè)系數(shù)，后者是計(jì)算確定結(jié)構(gòu)構(gòu)件固有的承載能力時(shí)，將構(gòu)件材料的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值加以縮小的一個(gè)系數(shù)。這些用量值表示的系數(shù)體現(xiàn)了結(jié)構(gòu)構(gòu)件在給定標(biāo)準(zhǔn)荷載作用下的安全度，在安全系數(shù)設(shè)計(jì)方法(如我國(guó)的公路橋涵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范)中稱為安全系數(shù)，體現(xiàn)了安全儲(chǔ)備的需要；而在可靠度設(shè)計(jì)方法(如我國(guó)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范)中稱為分項(xiàng)系數(shù)，體現(xiàn)了一定的名義失效概率或可靠指標(biāo)。安全系數(shù)或分項(xiàng)系數(shù)越大，表明安全度越高。我國(guó)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定活荷載與恒載（如結(jié)構(gòu)自重）的分項(xiàng)系數(shù)分別為1.4和1.2，而美國(guó)則分別為1.7和1.4，英國(guó)1.6和1.4；這樣根據(jù)我國(guó)規(guī)范設(shè)計(jì)辦公樓時(shí)，所依據(jù)的樓層設(shè)計(jì)荷載（荷載標(biāo)準(zhǔn)值與荷載分項(xiàng)系數(shù)的乘積）值大約只有英美的52%（考慮人員和設(shè)施等活載）和85%（對(duì)結(jié)構(gòu)自重等恒載），而設(shè)計(jì)時(shí)據(jù)以確定構(gòu)件能夠承受荷載的能力（與材料強(qiáng)度分項(xiàng)系數(shù)有關(guān)）卻要比英美規(guī)范高出的10~15%，二者都使構(gòu)件承載力的安全水準(zhǔn)下降。日本與德國(guó)的設(shè)計(jì)規(guī)范在某些方面比英美還要保守些。一些發(fā)展中國(guó)家的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)多根據(jù)發(fā)達(dá)國(guó)家的規(guī)范，就如我國(guó)解放前和建國(guó)初期的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法參照美國(guó)規(guī)范一樣。至于中國(guó)的香港和臺(tái)灣，至今仍分別以英國(guó)和參考美國(guó)規(guī)范為依據(jù)。這里需要說明的是，在其他建筑物的活荷載標(biāo)準(zhǔn)值上，與國(guó)外的差別并沒有象辦公樓、公寓、宿舍中這樣大。不同材料、不同類型的結(jié)構(gòu)在安全設(shè)置水準(zhǔn)上與國(guó)際間的差距并不相同，比如鋼結(jié)構(gòu)的差距可能相對(duì)小些。

公路橋梁結(jié)構(gòu)的情況也與房屋建筑結(jié)構(gòu)類似，除車載標(biāo)準(zhǔn)外，荷載分項(xiàng)安全系數(shù)（我國(guó)規(guī)范對(duì)車載取1.4，比國(guó)際著名的美國(guó)AASHTO規(guī)范的1.75約低25%）與材料強(qiáng)度分項(xiàng)安全系數(shù)均規(guī)定較低。

盡管我國(guó)設(shè)計(jì)規(guī)范所設(shè)定的安全貯備較低，但是某些工程的材料用量反而有高于國(guó)外同類工程的，這里的問題主要在于設(shè)計(jì)墨守陳規(guī)，在結(jié)構(gòu)方案、材料選用、分析計(jì)算、結(jié)構(gòu)構(gòu)造上缺乏創(chuàng)新。

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1.2結(jié)構(gòu)的整體牢固性

除了結(jié)構(gòu)構(gòu)件要有足夠承載能力外，結(jié)構(gòu)物還要有整體牢固性。結(jié)構(gòu)的整體牢固性是結(jié)構(gòu)出現(xiàn)某處的局部破壞不至于導(dǎo)致大范圍連續(xù)破壞倒塌的能力，或者說是結(jié)構(gòu)不應(yīng)出現(xiàn)與其原因不相稱的破壞后果。結(jié)構(gòu)的整體牢固性主要依靠結(jié)構(gòu)能有良好的延性和必要的冗余度，用來對(duì)付地震、爆炸等災(zāi)害荷載或因人為差錯(cuò)導(dǎo)致的災(zāi)難后果，可以減輕災(zāi)害損失。唐山地震造成的巨大傷亡與當(dāng)?shù)胤课萁Y(jié)構(gòu)缺乏整體牢固性有很大關(guān)系。2001年石家莊發(fā)生故意破壞的惡性爆炸事件，一棟住宅樓因土炸藥爆炸造成的墻體局部破壞，竟導(dǎo)致整棟樓的連續(xù)倒塌，也是房屋設(shè)計(jì)牢固性不足的表現(xiàn)。

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1.3結(jié)構(gòu)的耐久安全性

我國(guó)土建結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與施工規(guī)范，重點(diǎn)放在各種荷載作用下的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要求，而對(duì)環(huán)境因素作用（如干濕、凍融等大氣侵蝕以及工程周圍水、土中有害化學(xué)介質(zhì)侵蝕）下的耐久性要求則相對(duì)考慮較少。混凝土結(jié)構(gòu)因鋼筋銹蝕或混凝土腐蝕導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)安全事故，其嚴(yán)重程度已遠(yuǎn)過于因結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力安全水準(zhǔn)設(shè)置偏低所帶來的危害，所以這個(gè)問題必須引起格外重視。我國(guó)規(guī)范規(guī)定的與耐久性有關(guān)的一些要求，如保護(hù)鋼筋免遭銹蝕的混凝土保護(hù)層最小厚度和混凝土的最低強(qiáng)度等級(jí)，都顯著低于國(guó)外規(guī)范。損害結(jié)構(gòu)承載力的安全性只是耐久性不足的后果之一；提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載能力的安全設(shè)置水準(zhǔn)，在一些情況下也有利于結(jié)構(gòu)的耐久性與結(jié)構(gòu)使用壽命。

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2．調(diào)整結(jié)構(gòu)安全設(shè)置水準(zhǔn)的不同見解

我國(guó)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的安全設(shè)置水準(zhǔn)較低，與我國(guó)建國(guó)后長(zhǎng)期處于短缺經(jīng)濟(jì)和計(jì)劃體制的歷史條件有關(guān)。但是，能夠?qū)ν两ńY(jié)構(gòu)取用較低的安全水準(zhǔn)并基本滿足了當(dāng)時(shí)的生產(chǎn)與生活需求，而且業(yè)已歷經(jīng)了較長(zhǎng)時(shí)間的考驗(yàn)，這是國(guó)內(nèi)土建科技人員經(jīng)過巨大努力所取得的重大成就；但是，由于安全儲(chǔ)備較低，抵御意外作用的能力相對(duì)不足。如果適當(dāng)提高安全設(shè)置水準(zhǔn)將有利于減少事故的發(fā)生頻率和提高工程抗御災(zāi)害的能力。國(guó)內(nèi)發(fā)生的大量工程安全事故，主要是由于管理上的腐敗和不善以及嚴(yán)重的人為錯(cuò)誤所致。現(xiàn)在提出要重新審視結(jié)構(gòu)的安全設(shè)置水準(zhǔn)，主要是基于客觀形勢(shì)的變化，是由于我們現(xiàn)在從事的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)要為今后的現(xiàn)代化奠定基礎(chǔ)，要滿足今后幾十年、上百年內(nèi)人們生產(chǎn)生活水平發(fā)展的需要，有些土建結(jié)構(gòu)如商品房屋則更要滿足市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下具備商品屬性的需要。國(guó)內(nèi)近幾年來已對(duì)建筑結(jié)構(gòu)安全度的設(shè)置水準(zhǔn)組織過幾次討論，在如何調(diào)整的問題上存在較大的意見分歧，這次科技論壇上同樣反映了這些不同的見解：

1）認(rèn)為我國(guó)現(xiàn)行規(guī)范的安全設(shè)置水準(zhǔn)是足夠的，并已為長(zhǎng)期實(shí)踐所證明，而國(guó)外就沒有這種經(jīng)驗(yàn)。我國(guó)取得的這一成功經(jīng)驗(yàn)決不能輕易丟掉，在安全度上不能跟著英美的高標(biāo)準(zhǔn)走；安全度高了是浪費(fèi)，除個(gè)別需調(diào)整外，總體上不必變動(dòng)。

2）認(rèn)為我國(guó)規(guī)范的安全度設(shè)置水準(zhǔn)盡管不高，但在全面遵守標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范有關(guān)規(guī)定，即在正常設(shè)計(jì)、正常施工和正常使用的“三正?！睏l件下，據(jù)此建成的上百億平米的建筑物絕大多數(shù)至今仍在安全使用，表明這些規(guī)范規(guī)定的水準(zhǔn)仍然適用；但是理想的“三正?！焙茈y做到，同時(shí)為了縮小與先進(jìn)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的差距以及鑒于可持續(xù)發(fā)展和提高耐久性的需要，在物質(zhì)供應(yīng)條件業(yè)已改善的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下，結(jié)構(gòu)的安全設(shè)置水準(zhǔn)應(yīng)適當(dāng)提高。這種提高只能適度，因?yàn)槲覈?guó)目前尚屬發(fā)展中國(guó)家。

3）認(rèn)為我國(guó)規(guī)范的安全設(shè)置水準(zhǔn)應(yīng)該大體與國(guó)際水準(zhǔn)接近，需要大幅度提高。這是由于隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生活水平不斷提高，土建工程特別是重大基礎(chǔ)設(shè)施工程出現(xiàn)事故所造成的風(fēng)險(xiǎn)損失后果將愈益嚴(yán)重，而為了提高工程安全程度所需要的經(jīng)費(fèi)投入在整個(gè)工程（特別是建筑工程）造價(jià)中所占的比重現(xiàn)在已愈來愈低，材料供應(yīng)也十分充裕。過去的低安全水準(zhǔn)只是適應(yīng)了以往短缺型計(jì)劃經(jīng)濟(jì)年代的需要，但決不是沒有風(fēng)險(xiǎn)，如果規(guī)范的安全水準(zhǔn)較高，曾經(jīng)發(fā)生過的有些安全事故本來是可以避免的，而規(guī)范的這一缺陷在一定程度上為“三正?！钡奶岱ㄋ谏w。在建的工程要為將來的現(xiàn)代化社會(huì)服務(wù)，安全性上一定要有高標(biāo)準(zhǔn)。低的安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)在參與將來的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中也難以被承認(rèn)，即使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全設(shè)置水準(zhǔn)能夠提高到與發(fā)達(dá)國(guó)家一樣，由于我們的施工質(zhì)量總體較差，結(jié)構(gòu)的安全性依然會(huì)有差距。

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3、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的概率可靠度設(shè)計(jì)方法

自1984年國(guó)家建委和國(guó)家建設(shè)部頒布了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)以來，我國(guó)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范已從80年代末期起拋棄了傳統(tǒng)的多安全系數(shù)設(shè)計(jì)方法，從而統(tǒng)一采用以概率理論為基礎(chǔ)的可靠度設(shè)計(jì)方法；其它的工程部門如公路、鐵路、港口、水利的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范也正在或計(jì)劃作這樣的轉(zhuǎn)變。我國(guó)規(guī)范的可靠度設(shè)計(jì)方法是參考國(guó)際上的相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)ISO2394并經(jīng)過國(guó)內(nèi)科技人員努力后得以實(shí)施的。將可靠度設(shè)計(jì)方法用于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范，在國(guó)際學(xué)術(shù)界內(nèi)通常被看成是一種發(fā)展趨勢(shì)，但在工程內(nèi)界則存在不同看法。盡管有了ISO2394，國(guó)外卻鮮有重要或著名的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范已直接采用了可靠度設(shè)計(jì)方法，至今仍采用多安全系數(shù)設(shè)計(jì)方法或稱荷載抗力系數(shù)法。在我國(guó)，對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中的可靠度設(shè)計(jì)方法以及企圖將我國(guó)各個(gè)行業(yè)的各種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范都用可靠度方法統(tǒng)一起來的做法，雖然工程設(shè)計(jì)界頗有微詞，但學(xué)術(shù)界持贊成和肯定者是主流，不過仍不時(shí)有人對(duì)可靠度方法用于設(shè)計(jì)規(guī)范的適用性提出質(zhì)疑。這次科技論壇上則較為集中地反映了對(duì)規(guī)范可靠度方法的意見分歧。

對(duì)我國(guó)規(guī)范的可靠度設(shè)計(jì)方法持肯定意見的專家認(rèn)為這是重大的科技進(jìn)步，可靠度方法對(duì)安全度的概率定義要比定值的安全系數(shù)更清晰、更科學(xué)、更合理，當(dāng)然概率可靠度設(shè)計(jì)方法本身尚有不少缺陷，有待進(jìn)一步修改完善。持相反意見的人則認(rèn)為，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范所面向的是類型多樣的復(fù)雜群體，在安全度上需要考慮的不確定性與不確知性非常復(fù)雜，并不是“從統(tǒng)計(jì)數(shù)學(xué)觀點(diǎn)出發(fā)的概率定義”所能科學(xué)描述或處理；規(guī)范可靠度方法在我國(guó)十多年的實(shí)踐表明，它并沒有給結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性帶來明顯實(shí)效，反而造成了安全概念上的某些混亂；對(duì)工程技術(shù)人員來說，結(jié)構(gòu)的安全度用可靠指標(biāo)和虛假的失效概率表達(dá)后變得更加不可揣摩和模糊不清，不如安全系數(shù)那樣從安全儲(chǔ)備出發(fā)的度量方法更為直觀和便于處理具體工程的安全問題；現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范中的可靠度方法很不成熟，存在不少根本缺陷；他們認(rèn)為半概率的多安全系數(shù)方法更適用于規(guī)范，也不排斥可靠度分析的結(jié)果可以作為一種參考，在綜合判斷安全系數(shù)的合理取值時(shí)予以考慮。

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二、土建結(jié)構(gòu)工程的耐久性

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土建結(jié)構(gòu)工程的耐久性與工程的使用壽命相聯(lián)系，是使用期內(nèi)結(jié)構(gòu)保持正常功能的能力，這一正常功能包括結(jié)構(gòu)的安全性和結(jié)構(gòu)的適用性，而且更多地體現(xiàn)在適用性上。

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1、土建結(jié)構(gòu)工程的耐久性現(xiàn)狀

大多數(shù)土建結(jié)構(gòu)由混凝土建造。混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性是當(dāng)前困擾土建基礎(chǔ)設(shè)施工程的世界性問題，并非我國(guó)所特有，但是至今尚未引起我國(guó)政府主管部門和廣大設(shè)計(jì)與施工部門的足夠重視。

長(zhǎng)期以來，人們一直以為混凝土應(yīng)是非常耐久的材料。直到70年代末期，發(fā)達(dá)國(guó)家才逐漸發(fā)現(xiàn)原先建成的基礎(chǔ)設(shè)施工程在一些環(huán)境下出現(xiàn)過早損壞。美國(guó)許多城市的混凝土基礎(chǔ)設(shè)施工程和港口工程建成后不到二、三十年甚至在更短的時(shí)期內(nèi)就出現(xiàn)劣化；據(jù)1998年美國(guó)土木工程學(xué)會(huì)的一份材料估計(jì)，他們需要有1.3萬億美元來處理美國(guó)國(guó)內(nèi)基礎(chǔ)設(shè)施工程存在的問題，僅修理與更換公路橋梁的混凝土橋面板一項(xiàng)就需800億美無，而現(xiàn)在聯(lián)邦政府每年為此的撥款只有50～60億美元。另有資料指出，美國(guó)因除冰鹽引起鋼筋銹蝕需限載通行的公路橋梁已占這一環(huán)境下橋梁的1/4。發(fā)達(dá)國(guó)家為混凝土結(jié)構(gòu)耐久性投入了大量科研經(jīng)費(fèi)并積極采取應(yīng)對(duì)措施，如加拿大安大略省的公路橋梁為對(duì)付除冰鹽侵蝕及凍融損害，鋼筋的混凝土保護(hù)層最小厚度從50年代的2.5cm逐漸增加到4cm、6cm直到80年代后的7cm，而混凝土強(qiáng)度的最低等級(jí)也從50年代的C25增到后來的C40，橋面板混凝土從不要求外加引氣劑、不設(shè)防水層到必須引氣以及需要設(shè)置高級(jí)防水膠膜并引入環(huán)氧涂膜鋼筋。而我國(guó)遭受鹽凍侵蝕地區(qū)的公路橋梁在耐久性設(shè)計(jì)方面至今仍無明確要求，對(duì)混凝土保護(hù)層和強(qiáng)度的要求僅為2.5cm與C25，與上面提到的加拿大50年代水準(zhǔn)一致。國(guó)內(nèi)按這種標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的一座大橋，建成后僅8年，由于鹽凍侵蝕，現(xiàn)已不得不部分拆除重建。

我國(guó)建設(shè)部于80年代的一項(xiàng)調(diào)查表明，國(guó)內(nèi)大多數(shù)工業(yè)建筑物在使用25～30年后即需大修，處于嚴(yán)酷環(huán)境下的建筑物使用壽命僅15～20年。民用建筑和公共建筑的使用環(huán)境相對(duì)較好，一般可維持50年以上，但室外的陽臺(tái)、雨罩等露天構(gòu)件的使用壽命通常僅有30～40年。橋梁、港工等基礎(chǔ)設(shè)施工程的耐久性問題更為嚴(yán)重，由于鋼筋的混凝土保護(hù)層過薄且密實(shí)性差，許多工程建成后幾年就出現(xiàn)鋼筋銹蝕、混凝土開裂。海港碼頭一般使用十年左右就因混凝土順筋開裂和剝落，需要大修。京津地區(qū)的城市立交橋由于冬天灑除冰鹽及冰凍作用，使用十幾年后就出現(xiàn)問題，有的不得不限載、大修或拆除。鹽凍也對(duì)混凝土路面造成傷害，東北地區(qū)一條高等級(jí)公路只經(jīng)過一個(gè)冬天就大面積剝蝕。我國(guó)鐵路隧道用低強(qiáng)度的C15混凝土作襯砌材料，密實(shí)度和抗?jié)B性差，不耐地下水與機(jī)車廢氣侵蝕，開裂與滲漏嚴(yán)重；對(duì)幾個(gè)路局所轄的隧道進(jìn)行抽樣調(diào)查表明，漏水的占50.4%，其中1/3滲漏嚴(yán)重，并導(dǎo)致鋼軌等配件銹蝕以及電力牽引地段漏電，影響正常運(yùn)行，而1999年頒布的鐵路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范仍未能對(duì)隧道的耐久性問題采取適當(dāng)?shù)膶?duì)策，如適當(dāng)提高混凝土的最低強(qiáng)度等級(jí)和在混凝土中摻入化學(xué)纖維等。

耐久性問題的嚴(yán)重性和迫切性在于我們?cè)S多正在建設(shè)的工程仍未吸取國(guó)際和國(guó)內(nèi)的大量慘痛教訓(xùn)，還沿著老路重蹈覆轍。一些北方城市新建成的立交橋和高速公路橋，仍沒有在材料性能和結(jié)構(gòu)構(gòu)造等方面采取必要的防治凍融和鹽害的綜合措施。甚至大型工程如2000年投入運(yùn)行的珠海蓮花跨海大橋，其主體結(jié)構(gòu)在浪濺區(qū)仍采用不耐海水干濕交替侵蝕的C30混凝土與3～4cm厚的保護(hù)層厚度。

有專家估計(jì)，我國(guó)“大干”基礎(chǔ)設(shè)施工程建設(shè)的還可延續(xù)20年，由于忽視耐久性，迎接我們的還會(huì)有“大修”20年的，這個(gè)可能不用很久就將到來，其耗費(fèi)將倍增于當(dāng)初這些工程施工建設(shè)時(shí)的投資。

使混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性問題進(jìn)一步加劇的原因有：

1)由于混凝土的質(zhì)量檢驗(yàn)習(xí)慣上以單一的強(qiáng)度指標(biāo)作為衡量標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致水泥工業(yè)對(duì)水泥強(qiáng)度的不適當(dāng)追求，使水泥細(xì)度增加，早強(qiáng)的礦物成份比例提高，這些都不利于混凝土的耐久性。我國(guó)對(duì)水泥質(zhì)量的檢驗(yàn)在強(qiáng)度上只要求不低于規(guī)定的最低許可值，而國(guó)外則同時(shí)還要求不高于規(guī)定的最高值，如果強(qiáng)度超過了也被認(rèn)為不合格，這種要求還有利于水泥產(chǎn)品質(zhì)量的均勻性。

2)工程施工單位不適當(dāng)?shù)丶涌焓┕みM(jìn)度，尤其是政府行政領(lǐng)導(dǎo)對(duì)工程進(jìn)度的不適當(dāng)干預(yù)?；炷恋哪途眯再|(zhì)量尤其需要有足夠的施工養(yǎng)護(hù)期加以保證，早產(chǎn)有損生命健康的概念同樣適用于混凝土。國(guó)內(nèi)媒體上大加宣傳的所謂幾個(gè)月就修成一條大路、建成一座大橋、或蓋成一幢高樓的工程以及搶工獻(xiàn)禮工程，很可能就是今后注定要花掉更多資金進(jìn)行大修的短命工程。提前完成合同規(guī)定施工期的在國(guó)外要被罰款，因?yàn)橐馕吨こ藤|(zhì)量有遭到損害的可能。

3)環(huán)境的不斷惡化，如廢氣、酸雨，我國(guó)的酸雨面積已超過國(guó)土的30%。

當(dāng)前迫切需要進(jìn)行的工作是盡快編制橋梁、隧道、港工等基礎(chǔ)設(shè)施工程耐久性設(shè)計(jì)的技術(shù)條例，修訂補(bǔ)充現(xiàn)行規(guī)范中對(duì)結(jié)構(gòu)耐久性的要求。首先需要明確的是各種基礎(chǔ)設(shè)施工程的設(shè)計(jì)工作壽命，在重要工程的設(shè)計(jì)文件中必須有使用壽命的要求和論證。當(dāng)前在建的眾多工程在耐久性上之所以仍然沿著重蹈覆轍的道路走，很重要的一個(gè)原因是工程設(shè)計(jì)施工技術(shù)人員在耐久性上沒有可資遵循的新依據(jù)。更為嚴(yán)重的是現(xiàn)行規(guī)范中的有些條文，本身就對(duì)耐久性有害。為了提高混凝土耐久性，在混凝土中合理使用粉煤灰、礦渣等礦物摻合料是重要的技術(shù)手段，國(guó)外有的規(guī)范甚至規(guī)定在橋梁等混凝土結(jié)構(gòu)中必須加入粉煤灰等摻合料，而我國(guó)的鐵路混凝土橋隧施工規(guī)范仍在明文禁止使用。此外，工程技術(shù)界還存在長(zhǎng)期形成的一些過時(shí)的看法，對(duì)改善混凝土的耐久性能造成阻力。例如，顧慮會(huì)影響混凝土強(qiáng)度而不愿使用引氣劑，而引氣本應(yīng)作為改善混凝土耐久性和工作性的常規(guī)手段；又如，希望加大水泥用量來保證混凝土強(qiáng)度，而盡可能低的水泥用量本應(yīng)是提高混凝土抗裂和耐久性能的重要途徑。

在修訂規(guī)范的耐久性要求上，交通部于2001年頒布的港工混凝土結(jié)構(gòu)防腐蝕技術(shù)規(guī)范已為其它土建工程行業(yè)起到較好的示范作用。我們一方面要參照國(guó)內(nèi)外已有的資料和經(jīng)驗(yàn)，盡快編寫出相應(yīng)的設(shè)計(jì)施工技術(shù)文件以應(yīng)急需，另一方面則要安排系統(tǒng)的研究項(xiàng)目，加大耐久性研究工作的支持力度；混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性是當(dāng)前國(guó)際上結(jié)構(gòu)工程學(xué)科最為重要的前沿研究領(lǐng)域之一，而我國(guó)在這一方面相當(dāng)落后?；炷恋哪途眯匝芯侩x不開原材料和環(huán)境等特定條件，需要考慮本國(guó)的特點(diǎn)，是不能完全依賴國(guó)外研究成果的。

重視混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性也是可持續(xù)發(fā)展的需要。生產(chǎn)混凝土所需的水泥、砂、石等原材料均需大量消耗國(guó)土資源并破壞植被與河床，水泥生產(chǎn)排放的二氧化碳已占人類活動(dòng)排放總量的1/5～1/6，而我國(guó)排放的二氧化碳量已居世界第二。我國(guó)現(xiàn)在每年生產(chǎn)5億多噸水泥，與之相伴的是年耗20多億方的砂石，長(zhǎng)此以往實(shí)難以為繼。延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)使用壽命意味著節(jié)約材料，而耐久的混凝土一般又應(yīng)是水泥用量較低和礦物摻合料(工業(yè)廢料)用量較高的混凝土，所以耐久的混凝土正適應(yīng)環(huán)境保護(hù)的需要。國(guó)際上對(duì)橋梁、隧道等土木工程的設(shè)計(jì)工作壽命多為100年，有的如英國(guó)為120年?？紤]到耐久性不足所造成的巨大經(jīng)濟(jì)損失和資源浪費(fèi)，國(guó)際上近年來有要求將這些工程的最低工作壽命進(jìn)一步延長(zhǎng)的趨勢(shì)，如提出城市環(huán)境中的橋梁至少應(yīng)有150年。

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2．土建結(jié)構(gòu)工程使用階段的正常檢測(cè)與維護(hù)

結(jié)構(gòu)耐久性和使用壽命的概念，與使用階段的檢測(cè)、維護(hù)和修理不能分割，對(duì)處于露天和惡劣環(huán)境下的基礎(chǔ)設(shè)施工程來說尤其如此。為了保證結(jié)構(gòu)安全性和耐久性，一些工程在建成后的使用過程中，應(yīng)該進(jìn)行定期檢測(cè)和維護(hù)。我國(guó)有結(jié)構(gòu)工程的設(shè)計(jì)規(guī)范與施工規(guī)范，但沒有如何使用的規(guī)范。有些工程倒塌事故，例如最近四川宜賓的南門大橋發(fā)生橋面坍落事故，就是因?yàn)闃蛎娼Y(jié)構(gòu)與主拱之間的吊桿在連接處發(fā)生銹蝕，如果有定期的檢測(cè)要求，這樣的事故很有可能避免。有些國(guó)家對(duì)于結(jié)構(gòu)的損壞可能導(dǎo)致公眾安全的建筑物與橋、隧等公共工程，強(qiáng)制規(guī)定必須定期檢測(cè)；即使是建筑物的玻璃幕墻和外墻面磚等建筑部件，因其墜落后容易傷及公眾，也有強(qiáng)制定期檢測(cè)的要求。我國(guó)由于施工管理水平和事故操作人員的素質(zhì)相對(duì)較差，質(zhì)量控制與質(zhì)量保證制度不夠健全，規(guī)范對(duì)結(jié)構(gòu)安全與耐久性的設(shè)置水準(zhǔn)又相對(duì)較低，已建的工程中往往存在較多隱患，所以更有必要從法制上確定土建工程的正常使用和定期檢測(cè)的要求。對(duì)于土建結(jié)構(gòu)工程的安全質(zhì)量，雖然政府已作出了設(shè)計(jì)與施工的責(zé)任單位和個(gè)人需對(duì)其“終身負(fù)責(zé)”的規(guī)定，但是這種要求執(zhí)行起來缺乏可操作性。要將結(jié)構(gòu)安全質(zhì)量事故減少到最低程度，還應(yīng)以預(yù)防為主，通過例行檢測(cè)及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題。

現(xiàn)在國(guó)內(nèi)有大量土建工程因步入老化期需要診治，也有大量已建的違章工程需要評(píng)估，更有許多工程發(fā)生病害需要診斷和加固，各地已涌現(xiàn)了不少?gòu)氖峦两üこ淘\斷、治理與加固的隊(duì)伍，并有蓬勃發(fā)展成為一種新興行業(yè)的趨勢(shì)。出現(xiàn)問題和病害以后再來治理固然重要，但是我們應(yīng)該更加強(qiáng)調(diào)預(yù)防。對(duì)于在役土建工程的檢測(cè)和評(píng)估，要建立相應(yīng)的法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)，要有從業(yè)人員的注冊(cè)和從業(yè)機(jī)構(gòu)的資質(zhì)認(rèn)證制度，在管理體制上予以規(guī)范。

從國(guó)家對(duì)公共工程建設(shè)的投資和對(duì)工程設(shè)計(jì)的要求來看，需要有工程整個(gè)使用期限即全壽命費(fèi)用支出的論證。只注意工程項(xiàng)目建設(shè)的一次投資支出，很少考慮工程建成后需要正常維護(hù)與修理的長(zhǎng)期費(fèi)用，不但可能損害工程使用壽命和正常使用功能，而且經(jīng)濟(jì)上算總賬會(huì)很不合算。在發(fā)達(dá)國(guó)家，由于新建工程少，用于維修的費(fèi)用往往更為主要，英國(guó)1978年的土建維修費(fèi)上升到1965年的3.7倍，1980年的維修費(fèi)占當(dāng)年土建費(fèi)用總支出的2/3。我國(guó)雖是發(fā)展中國(guó)家，現(xiàn)在正大興土木，可是過去建成的大量工程已經(jīng)或過早老化。國(guó)內(nèi)40％公路橋梁的橋齡已大于25年，加上進(jìn)入90年代以后交通量猛增，超載嚴(yán)重，以往的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)又低，路、橋的維修問題十分突出。由于養(yǎng)護(hù)維修費(fèi)用得不到保證，造成工程安全隱患并在以后需要支出更多的大修費(fèi)用。在土建工程的投資上，希望有關(guān)部門能加大已建工程維修的費(fèi)用。

為加速路橋等公共工程建設(shè)，國(guó)家現(xiàn)在鼓勵(lì)投資公司出資并給以一定期限如30年的經(jīng)營(yíng)收入作為補(bǔ)償。如果對(duì)重要土建工程有必須進(jìn)行定期檢測(cè)與評(píng)估的法規(guī)，就能保證這些工程在一定期限后歸還國(guó)家管理和經(jīng)營(yíng)時(shí)的良好功能，對(duì)于設(shè)計(jì)工作壽命為100年的橋梁，至少還可正常使用70年，而不至于30年到期后國(guó)家接收的已是一個(gè)破舊的工程。

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三、技術(shù)規(guī)范的作用與管理

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這次科技論壇對(duì)于土建結(jié)構(gòu)工程技術(shù)規(guī)范的定位、作用與管理也進(jìn)行了討論并提出了一些看法。

長(zhǎng)期以來，受計(jì)劃經(jīng)濟(jì)體制的影響，我們往往視技術(shù)規(guī)范為法，將規(guī)范的具體規(guī)定和要求等同于法律條文來對(duì)待。技術(shù)規(guī)范或規(guī)程，與各種技術(shù)條例、技術(shù)要求、工法、指南等技術(shù)文件一樣都是技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，本身不具有法律作用，只當(dāng)工程各方（業(yè)主、設(shè)計(jì)、施工企業(yè)）認(rèn)同作為設(shè)計(jì)與施工的依據(jù)并在契約的基礎(chǔ)上，才能作為法律仲裁的依據(jù)。將技術(shù)問題法制化并強(qiáng)制執(zhí)行，不利于技術(shù)進(jìn)步和創(chuàng)造性的發(fā)揮，反而容易成為推卸責(zé)任的借口。當(dāng)然，政府部門從國(guó)家和公眾的整體利益出發(fā)，需要在安全、環(huán)保等重大原則上對(duì)土建工程的設(shè)計(jì)施工提出必須滿足的最低要求并制定相應(yīng)的法規(guī)，但法規(guī)一般并不需要提供如何達(dá)到這些要求的具體技術(shù)途徑和方法，后者是技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的任務(wù)。政府也可以原則認(rèn)可或批準(zhǔn)某些重要的技術(shù)規(guī)范或其中某些內(nèi)容使用。

土建工程有著強(qiáng)烈的個(gè)性，需要工程技術(shù)人員針對(duì)具體特點(diǎn)去解決設(shè)計(jì)與施工問題。所以規(guī)范作為技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)宜強(qiáng)調(diào)其指導(dǎo)性而不是強(qiáng)制性。如果規(guī)范條文看作為一般意義上的法律條文，就有可能束縛設(shè)計(jì)施工人員的主動(dòng)創(chuàng)造性并阻礙新技術(shù)的應(yīng)用。。我國(guó)土建工程在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上與國(guó)外相比的最大差距就在于方案與技術(shù)上的創(chuàng)新，這與以往過分強(qiáng)調(diào)規(guī)范的法律地位從而形成所謂“結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就是規(guī)范加計(jì)算”的傾向不無關(guān)聯(lián)。我國(guó)的技術(shù)規(guī)范在編寫風(fēng)格上也有模仿法律的傾向，極少提及使用者需要注意規(guī)范可能存在的某些不足之處或允許并鼓勵(lì)使用者在某些問題上可以另辟蹊徑。如果在設(shè)計(jì)施工中要取代規(guī)范中已經(jīng)落后過時(shí)甚至有害的技術(shù)規(guī)定，則無異于違法行為。相反，只要墨守規(guī)范，即使出了事故，就可不負(fù)法律責(zé)任。這樣就在客觀上降低了對(duì)工程技術(shù)人員的業(yè)務(wù)技能要求與職責(zé)要求，不利于提高我國(guó)建筑企業(yè)和從業(yè)人員的素質(zhì)以及參與今后的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)。為了消除這些負(fù)面影響并杜絕鉆規(guī)范條文的空子進(jìn)行偷工減料，應(yīng)有必要建立這樣的共識(shí)并作出規(guī)定，即遵守了規(guī)范條文并不意味著就可免除法律責(zé)任。國(guó)外有些規(guī)范就是這樣規(guī)定的。

企圖不斷加強(qiáng)技術(shù)規(guī)范的強(qiáng)制性來解決屢禁不止的工程事故，不是解決問題的有效途徑?，F(xiàn)在，有關(guān)主管部門將建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中的部分條文抽出來，明確列為強(qiáng)制性條文，同時(shí)規(guī)定各個(gè)設(shè)計(jì)單位完成的設(shè)計(jì)，須通過有關(guān)部門或其授權(quán)委任的其他企事業(yè)設(shè)計(jì)單位的審查，而審查的主要內(nèi)容就在于對(duì)照規(guī)范強(qiáng)制性條文的要求，其任務(wù)已類似于執(zhí)法；這種做法是否明智似可商榷。我國(guó)土建工程事故頻繁的原因，主要在于管理不善，特別是管理環(huán)節(jié)上的腐??；其次是施工操作人員素質(zhì)低，又難以短期解決；過分強(qiáng)調(diào)規(guī)范的地位與作用，未能建立與規(guī)范配套的完整標(biāo)準(zhǔn)體系，比如缺乏指南、工法等更為詳盡具體的技術(shù)文件，可以用來指導(dǎo)和規(guī)范設(shè)計(jì)與施工的各個(gè)具體環(huán)節(jié)，也有一定的關(guān)系。從設(shè)計(jì)角度看，出現(xiàn)事故主要不是由于沒有按照規(guī)范強(qiáng)制性條文的規(guī)定，而是方案性的錯(cuò)誤或忽略主要的設(shè)計(jì)條件；也有一些工程則因過去的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)過低，耐久性不足，在使用過程中又缺乏應(yīng)有的例行檢測(cè)而導(dǎo)致失效。其實(shí)，要做到設(shè)計(jì)規(guī)范強(qiáng)制條文的要求最為容易，為此請(qǐng)專業(yè)人士審查似無必要。重要的工程設(shè)計(jì)應(yīng)規(guī)定請(qǐng)專業(yè)單位全面審核，其要點(diǎn)也應(yīng)在結(jié)構(gòu)方案、構(gòu)造方法與計(jì)算分析的原則上。從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的國(guó)家規(guī)范中抽出的強(qiáng)制性條文不免支離破碎，個(gè)別條文的規(guī)定也不一定適合某些地區(qū)和某些工程的具體特點(diǎn)，反而造成麻煩。

我國(guó)幅員廣闊，各地經(jīng)濟(jì)發(fā)展很不平衡，技術(shù)力量懸殊，環(huán)境條件各異，客觀上要求規(guī)范能給設(shè)計(jì)人員更多靈活性，少一些強(qiáng)制性，這樣才能更好地在規(guī)范的指導(dǎo)下，根據(jù)工程的特點(diǎn)和具體條件去解決問題?？傊?，在規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)上，要擺脫計(jì)劃經(jīng)濟(jì)年代遺留下來的過分強(qiáng)求統(tǒng)一、較少考慮個(gè)性和缺乏實(shí)事求是靈活性的傾向。要提倡和鼓勵(lì)各省市編制地方性規(guī)范，在工程的安全性和耐久性標(biāo)準(zhǔn)上，可有不同的設(shè)置水準(zhǔn)。比如上海、北京、廣州這些大城市應(yīng)該高些，在抗震防災(zāi)要求上，更應(yīng)區(qū)別對(duì)待。全國(guó)性的規(guī)范訂得愈詳細(xì)，其適用性可能變得愈差，造成的混亂也可能愈多；特別象巖土工程那樣的規(guī)范更是如此。

技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中的強(qiáng)制性越多，也意味著政府有關(guān)部門在具體技術(shù)問題上需要承擔(dān)的責(zé)任越重，而這些本來不該是政府部門的職責(zé)。規(guī)范中的要求是最低要求，在安全設(shè)置水準(zhǔn)上，政府需要干預(yù)的也應(yīng)是保證公眾安全的最低要求。對(duì)于土建結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)，政府有關(guān)部門至今仍規(guī)定任何部門和個(gè)人不得隨意提高抗震的設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)(建抗586號(hào)文件)。事實(shí)上，如將商品房的抗震設(shè)防烈度提高1度，抗震能力可提高約1倍，而增加的房屋造價(jià)相當(dāng)有限，在眾多城市中可能僅及居民用于室內(nèi)裝修費(fèi)用的幾分之一。政府的這一規(guī)定無異于限制居民只能購(gòu)置抗震安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)最低的房屋，如果發(fā)生地震造成損害，有關(guān)部門如何解釋？

規(guī)范等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的管理體制亟待改善。建國(guó)以來，由政府部門負(fù)責(zé)統(tǒng)管并指定有關(guān)企事業(yè)單位分別承擔(dān)每本規(guī)范編寫和修訂工作的做法已越來越不能適應(yīng)當(dāng)前的形勢(shì)，有些在經(jīng)費(fèi)和人力上得不到保證，平時(shí)基本上沒有專門人員去搜集了解規(guī)范使用中的問題并及時(shí)修改補(bǔ)充規(guī)范條文；面對(duì)新的結(jié)構(gòu)型式、新的材料和新的工藝，規(guī)范的過時(shí)條文不但成為推廣新技術(shù)的阻力，而且有被誤用或盲目套用而造成工程質(zhì)量安全事故。

發(fā)達(dá)國(guó)家有關(guān)土建結(jié)構(gòu)工程的規(guī)范及與之配套的各類技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)多由行業(yè)協(xié)會(huì)或?qū)I(yè)學(xué)會(huì)編制及管理，規(guī)范的翻新周期短，不象我們要長(zhǎng)達(dá)10年以上。我國(guó)的學(xué)會(huì)與協(xié)會(huì)重復(fù)設(shè)置，分工不明，并且至今還依附于某一政府部門，基本上只起到政府職能部門非官方代言人的作用，距離獨(dú)立和富有活力的健全機(jī)構(gòu)還差的很遠(yuǎn)，如何發(fā)揮這些機(jī)構(gòu)在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)編寫和管理中的作用也是值得探討的一個(gè)問題。建議隨著改革的深入，整頓合并有關(guān)的學(xué)會(huì)、協(xié)會(huì)，加強(qiáng)其職能，并逐漸成為技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)編制管理的主體。

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四、準(zhǔn)備提交政府有關(guān)部門考慮的建議

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為了改善我國(guó)土建結(jié)構(gòu)工程的安全性與耐久性，這次論壇中提出了以下建議供政府有關(guān)部門考慮，：

1、橋梁、隧道、道路、港口等基礎(chǔ)設(shè)施工程的混凝土結(jié)構(gòu)耐久性，已是當(dāng)前亟待采取措施應(yīng)對(duì)的重大問題。否則，一些工程的正常使用功能和安全性將得不到有效保證，我國(guó)的現(xiàn)代化建設(shè)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)會(huì)蒙受巨大損失，并將給生產(chǎn)和公眾生活帶來長(zhǎng)期困擾。

建議國(guó)家建設(shè)部、交通部、鐵道部主管土建工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的部門，能對(duì)工程的耐久性要求作重點(diǎn)審查，明確土建工程的設(shè)計(jì)應(yīng)有最低使用壽命的要求，重要工程的設(shè)計(jì)文件中應(yīng)有正常使用壽命和耐久性設(shè)計(jì)的獨(dú)立章節(jié)與論證；

建議國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)能在今后一段時(shí)期內(nèi)對(duì)混凝土工程耐久性的基礎(chǔ)理論研究給予重點(diǎn)支持；

建議國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局為在近期內(nèi)編訂有關(guān)法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)給以立項(xiàng)資助；

建議中國(guó)工程院土木水利建筑學(xué)部在其咨詢研究項(xiàng)目中，聯(lián)絡(luò)國(guó)內(nèi)有關(guān)專家，促進(jìn)土建結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)指導(dǎo)性技術(shù)條例的編制。

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2、土建工程使用過程中的安全性，應(yīng)有定期的檢測(cè)和正常的維護(hù)修理加以保證。對(duì)于重要土建工程，我國(guó)尚無必須進(jìn)行安全檢測(cè)的法規(guī)。在基礎(chǔ)設(shè)施工程的投資上有重新建、輕維修的傾向，不利于工程壽命和投資效益。

建議對(duì)橋、隧等重要公共基礎(chǔ)設(shè)施和公共建筑物，在其使用期內(nèi)實(shí)施強(qiáng)制性的定期安全檢測(cè)。為此，需要制定法規(guī)，編制相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；對(duì)于土建結(jié)構(gòu)工程的檢測(cè)與評(píng)估，需要建立從業(yè)人員的注冊(cè)制度和從業(yè)機(jī)構(gòu)的資質(zhì)認(rèn)證與監(jiān)管體制。凡屬已建工程的安全診斷也可一并歸入這一行業(yè)。

建議政府有關(guān)部門在橋、隧、道路等土建基礎(chǔ)設(shè)施工程投資上，根據(jù)需要，加大工程維修費(fèi)的比例。

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3、完善技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系與管理體制，發(fā)揮學(xué)會(huì)、協(xié)會(huì)在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)編制、修訂和管理中的作用；逐步淡化技術(shù)規(guī)范條文的強(qiáng)制性質(zhì)；鼓勵(lì)編制地方性規(guī)范(標(biāo)準(zhǔn))和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，適應(yīng)不同地區(qū)在環(huán)境地質(zhì)和經(jīng)濟(jì)、技術(shù)水平上的差異，并鼓勵(lì)科技創(chuàng)新和技術(shù)進(jìn)步。

第5篇：土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)論文范文

摘要:建筑結(jié)構(gòu)的造價(jià)在建筑工程中占有較大的比例，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)的應(yīng)用可以產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟(jì)效益。建筑設(shè)計(jì)部門和設(shè)計(jì)人員應(yīng)嚴(yán)格遵守“經(jīng)濟(jì)、適用、合理”的設(shè)計(jì)原則，精心設(shè)計(jì)，應(yīng)用現(xiàn)代化科技手段，選擇合理的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，實(shí)現(xiàn)降低建筑工程造價(jià)并取得最大經(jīng)濟(jì)效益的目的。

1建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法的應(yīng)用及實(shí)踐價(jià)值

1.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法的應(yīng)用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法和技術(shù)的應(yīng)用具體體現(xiàn)在房屋工程結(jié)構(gòu)總體的優(yōu)化設(shè)計(jì)和房屋工程分部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)兩方面。其中房屋工程分部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)包括:基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)方案的優(yōu)化設(shè)計(jì)、屋蓋系統(tǒng)方案的優(yōu)化設(shè)計(jì)、圍護(hù)結(jié)構(gòu)方案的優(yōu)化設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)細(xì)部設(shè)計(jì)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。對(duì)以上幾個(gè)方面的優(yōu)化設(shè)計(jì)還包含選型、布置、受力分析、造價(jià)分析等內(nèi)容，并應(yīng)在滿足設(shè)計(jì)規(guī)范和使用要求的前提下，結(jié)合具體工程的實(shí)際情況，圍繞其綜合經(jīng)濟(jì)效益的目標(biāo)進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)。

1.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法的實(shí)踐價(jià)值筆者認(rèn)為，在滿足建筑結(jié)構(gòu)長(zhǎng)遠(yuǎn)效益的前提下，應(yīng)盡量減少建筑結(jié)構(gòu)的近期投資并提高建筑結(jié)構(gòu)的可靠度和合理性。與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)相比，采用設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)可以使建筑工程造價(jià)降低5%～30%。優(yōu)化技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，可以最合理的利用材料的性能，使建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部各單元得到最好的協(xié)調(diào)，并具有建筑規(guī)范所規(guī)定的安全度。同時(shí)，它還可為建筑整體性方案設(shè)計(jì)進(jìn)行合理的決策，優(yōu)化技術(shù)是實(shí)現(xiàn)建筑設(shè)計(jì)的“適用、安全和經(jīng)濟(jì)”目標(biāo)的有效途徑。

2民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與經(jīng)濟(jì)性的關(guān)系

2.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與用地的關(guān)系多層或高層住宅建筑中，總建筑面積是各層建筑面積的總和，層數(shù)越多，單位建筑面積所分?jǐn)偟姆课菡嫉孛娣e就越少。但隨著建筑層數(shù)的增加，房屋的總高度也增加，房屋之間的間距也必須增大。因此，用地的節(jié)約量并不隨建筑層數(shù)的增加而按同一比例遞增。

2.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與造價(jià)的關(guān)系建筑層數(shù)對(duì)單位建筑面積造價(jià)有直接影響，但影響程度對(duì)各分部結(jié)構(gòu)卻是不同的。屋蓋部分，不管層數(shù)多少，都共用一個(gè)屋蓋，并不因?qū)訑?shù)增加而使屋蓋的投資增加。因此，屋蓋部分的單位面積造價(jià)隨層數(shù)增加而明顯下降?；A(chǔ)部分，各層共用基礎(chǔ)，隨著層數(shù)增加，基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的荷載加大，必須加大基礎(chǔ)的承載力，雖然基礎(chǔ)部分的單位面積造價(jià)隨層數(shù)增加而有所降低，但不如屋蓋那樣顯著。承重結(jié)構(gòu)，如墻、柱、梁等，隨層數(shù)增加而要增強(qiáng)承載能力和抗震能力，這些分部結(jié)構(gòu)的單位建筑造價(jià)將有所提高。

2.3 高層住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與經(jīng)濟(jì)性的關(guān)系住宅的層高直接影響住宅的造價(jià)，因?yàn)閷痈咴黾?，墻體面積和柱體積增加，并增加結(jié)構(gòu)的自重，會(huì)增加基礎(chǔ)和柱的承載力，并使水衛(wèi)和電氣的管線加長(zhǎng)。降低層高，可節(jié)省材料、節(jié)約能源，有利于抗震，節(jié)省造價(jià)。同時(shí)，除降低層高可以減少住宅建筑總高度，縮小建筑之間的日照距離，所以降低層高能也取得節(jié)約用地的效果。

在相同建筑面積時(shí)，住宅建筑平面形狀不同，住宅的外墻周長(zhǎng)系數(shù)也不相同。顯然平面形狀越接近方形或圓形，外墻周長(zhǎng)系數(shù)越小，外墻砌體、基礎(chǔ)、內(nèi)外表面裝修等也隨之減少，并且受力性能好，造價(jià)會(huì)降低?？紤]到住宅的使用功能和方便性，通常單體住宅建筑的平面形狀多為矩形。

3結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

3.1 直覺優(yōu)化(概念設(shè)計(jì)優(yōu)化)技術(shù)與建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)于同一建筑方案，可以有許多不同的結(jié)構(gòu)布置設(shè)計(jì);確定了結(jié)構(gòu)布置的建筑物，即使在同種荷載情況下也存在不同的分析方法;分析過程中設(shè)計(jì)參數(shù)、材料、荷載的取值也不是惟一的:建筑物細(xì)部的處理更是不盡相同，這些問題是計(jì)算機(jī)無法完全解決的，都需要設(shè)計(jì)人員自己作出判斷。而判斷只能在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一般規(guī)律指導(dǎo)下，根據(jù)工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行，這便是前面所說的概念設(shè)計(jì)。因此，概念設(shè)計(jì)存在于設(shè)計(jì)師對(duì)多種備選方案進(jìn)行選擇的過程中。

3.2 概念設(shè)計(jì)處理的實(shí)際建筑設(shè)計(jì)問題概念設(shè)計(jì)所要處理的問題多種多樣。但可以肯定的是希望通過概念設(shè)計(jì)，建筑結(jié)構(gòu)能在各種不期而遇的外部作用下不受破壞，或?qū)⑵茐某潭冉抵磷畹?。因此，分析如何?yīng)付建筑物可能遭遇的各種不確定因素成為概念設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容。其中，地震作用最為難以琢磨，破壞性也最大。故而，建筑設(shè)計(jì)過程中就應(yīng)該未雨綢繆，從計(jì)算及構(gòu)造等各個(gè)方面都要采取一些有助于提高抗震能力的措施，不利于抗震的作法則應(yīng)盡量避免。剛度均勻、對(duì)稱是減小地震在結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生不利影響的重要手段;延性設(shè)計(jì)則能有效地防止結(jié)構(gòu)在地震作用下發(fā)生脆性破壞;多道設(shè)防思想能使建筑在特大地震作用下次要的構(gòu)件先破壞，消耗一部分地震能量。這些抗震設(shè)防思想在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中都應(yīng)該作為概念設(shè)計(jì)的重要指導(dǎo)思想。

4結(jié)語

建筑是凝固的藝術(shù)，建筑師總是希望通過建筑物表達(dá)自己的設(shè)計(jì)意圖，力求藝術(shù)性和實(shí)用性的完美結(jié)合。結(jié)構(gòu)師在保證安全性的前提下，當(dāng)然應(yīng)該敢于挑戰(zhàn)新的結(jié)構(gòu)形式，使建筑師的意圖得以實(shí)現(xiàn)。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，在基本滿足建筑師設(shè)計(jì)意圖的基礎(chǔ)上，平面布置應(yīng)盡量規(guī)則，對(duì)稱，盡量縮小質(zhì)量中心和剛度中心的差異;使建筑物在水平荷載作用下不致產(chǎn)生太大的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。豎向布置上，在滿足功能要求的前提下，盡量使豎向承重構(gòu)件上下貫通;能不使用轉(zhuǎn)換層的就應(yīng)避免使用，以減小結(jié)構(gòu)分析和設(shè)計(jì)上的困難，另外也不經(jīng)濟(jì)，還容易造成應(yīng)力集中;豎向剛度最好不要突變，而要漸變，否則突變處在水平荷載作用下會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的應(yīng)力集中現(xiàn)象，這對(duì)結(jié)構(gòu)抵抗水平動(dòng)力荷載是十分不利的。

參考文獻(xiàn):

[1]張炳華.土建結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)[M].上海:同濟(jì)大學(xué)出版社，2008:34-36.

[2]汪樹玉.結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀與進(jìn)展[J].基建優(yōu)化，2007:12-13.

[3]王光遠(yuǎn).工程結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)抗震優(yōu)化設(shè)計(jì)的實(shí)用方法[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2007:35-37.

第6篇：土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)論文范文

［論文摘要］文章分析高層建筑結(jié)構(gòu)的六個(gè)特點(diǎn)，并介紹目前國(guó)內(nèi)高層建筑的四大結(jié)構(gòu)體系：框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、框架剪力墻結(jié)構(gòu)和筒體結(jié)構(gòu)。

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

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

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

（一）水平力是設(shè)計(jì)主要因素

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

（二）側(cè)移成為控指標(biāo)

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

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

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

2.使居住人員感到不適或驚慌。

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

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

（三）抗震設(shè)計(jì)要求更高

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

（四）減輕高層建筑自重比多層建筑更為重要

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

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

（五）軸向變形不容忽視

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

（六）概念設(shè)計(jì)與理論計(jì)算同樣重要

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

二、高層建筑的結(jié)構(gòu)體系

（一）高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則

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

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

（二）高層建筑結(jié)構(gòu)體系及適用范圍

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

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

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

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

2.剪力墻結(jié)構(gòu)體系。在高層建筑中為了提高房屋結(jié)構(gòu)的抗側(cè)力剛度，在其中設(shè)置的鋼筋混凝土墻體稱為“剪力墻”，剪力墻的主要作用在于提高整個(gè)房屋的抗剪強(qiáng)度和剛度，墻體同時(shí)也作為維護(hù)及房間分格構(gòu)件。剪力墻結(jié)構(gòu)中，由鋼筋混凝土墻體承受全部水平和豎向荷載，剪力墻沿橫向縱向正交布置或沿多軸線斜交布置，它剛度大，空間整體性好，用鋼量省。歷史地震中，剪力墻結(jié)構(gòu)表現(xiàn)了良好的抗震性能，震害較少發(fā)生，而且程度也較輕微，在住宅和旅館客房中采用剪力墻結(jié)構(gòu)可以較好地適應(yīng)墻體較多、房間面積不太大的特點(diǎn)，而且可以使房間不露梁柱，整齊美觀。

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

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

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

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

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

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

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

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

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

［參考文獻(xiàn)］

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

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

第7篇：土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)論文范文

關(guān)鍵詞：混凝土框架；連續(xù)性倒塌；拆除構(gòu)件法；加固措施；數(shù)值模擬

中圖分類號(hào)：TU37文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

1． 引言

結(jié)構(gòu)的連續(xù)倒塌是由偶然荷載造成結(jié)構(gòu)的局部破壞，進(jìn)而引發(fā)連鎖反應(yīng)導(dǎo)致破壞向結(jié)構(gòu)的其它部分?jǐn)U散，最終使結(jié)構(gòu)主體喪失承載能力，造成大范圍坍塌。近年來，由于火災(zāi)、地質(zhì)災(zāi)害、恐怖襲擊、燃?xì)獗ǖ纫l(fā)的連續(xù)倒塌正對(duì)人們的生命、財(cái)產(chǎn)安全造成巨大的威脅，并產(chǎn)生嚴(yán)重的社會(huì)影響。因而抗連續(xù)倒塌問題已日益受到公眾的關(guān)注和研究者的重視，并成為近年來結(jié)構(gòu)領(lǐng)域的熱點(diǎn)問題。

國(guó)際上，對(duì)結(jié)構(gòu)的連續(xù)倒塌問題已進(jìn)行了四十多年的研究，從1968年英國(guó)Ronan Point公寓樓倒塌事件開始，此后的十余年中，出現(xiàn)了很多連續(xù)倒塌領(lǐng)域的權(quán)威論文。1995年美國(guó)的俄克拉荷馬市爆炸事件之后，很多工作者針對(duì)該事件中建筑物的破壞撰寫了一些關(guān)于倒塌破壞和連續(xù)性的調(diào)查研究論文。其中有很多文章指出了未來設(shè)計(jì)規(guī)范中需要考慮的設(shè)計(jì)推薦標(biāo)準(zhǔn)。自2001年美國(guó)9•11事件后，土木工程界對(duì)建筑結(jié)構(gòu)連續(xù)倒塌的關(guān)注程度居于最高水平。[1]

目前，一些國(guó)外的規(guī)范中均有改善結(jié)構(gòu)抗連續(xù)倒塌能力的相關(guān)規(guī)定。英國(guó)是最早對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)的國(guó)家之一。為了防止結(jié)構(gòu)發(fā)生連續(xù)倒塌，英國(guó)設(shè)計(jì)規(guī)范

BS8110[2]提出了三個(gè)準(zhǔn)則:首先控制事件的發(fā)生，也就是消除或減少偶然事件的發(fā)生;其次保證結(jié)構(gòu)具備一定的連續(xù)性和冗余度;此外對(duì)關(guān)鍵構(gòu)件要明確考慮偶然作用的影響。歐洲的Eurocode1[3]規(guī)定，結(jié)構(gòu)必須具有足夠的強(qiáng)度以抵御可預(yù)測(cè)或不可預(yù)測(cè)的意外荷載，規(guī)范中分兩個(gè)方面進(jìn)行抗連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)，一方面基于具體的意外事件，另一方面獨(dú)立于意外事件，該設(shè)計(jì)的目的在于控制意外事件造成的局部破壞。該規(guī)范采用了拉結(jié)強(qiáng)度法、拆除構(gòu)件法和關(guān)鍵構(gòu)件法三種方法。美國(guó)混凝土協(xié)會(huì)編制的ACI318-02中要求，構(gòu)件的配筋和構(gòu)件的連接構(gòu)造應(yīng)有效的保證結(jié)構(gòu)構(gòu)件之間的拉結(jié)連接，改善結(jié)構(gòu)的整體性。美國(guó)公共事務(wù)管理局編制的《聯(lián)邦政府辦公樓以及大型現(xiàn)代建筑連續(xù)倒塌分析和設(shè)計(jì)指南》（GSA2003）[4]和美國(guó)國(guó)防部編制的《建筑抗連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)》修訂版（DOD2009）[5]詳細(xì)的闡述了結(jié)構(gòu)抗連續(xù)倒塌的設(shè)計(jì)方法及流程。而我國(guó)現(xiàn)行的規(guī)范中尚未規(guī)定詳細(xì)的抗連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)方法。

建筑結(jié)構(gòu)的抗連續(xù)倒塌研究的常用方法有數(shù)值模擬和試驗(yàn)研究。湖南大學(xué)易偉建等對(duì)縮尺的四層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行了連續(xù)倒塌破壞試驗(yàn)，用于驗(yàn)證數(shù)值模擬分析結(jié)果的可靠性[6]，因此數(shù)值模擬仍是研究結(jié)構(gòu)抗連續(xù)倒塌的重要方法。美國(guó)波士頓東北大學(xué)的Sasani等人運(yùn)用SAP2000預(yù)測(cè)分析了一棟10層鋼筋混凝土建筑在首層一根外柱爆炸后（突然拆除）和一棟6層鋼筋混凝土填充墻結(jié)構(gòu)同時(shí)拆除兩根毗鄰?fù)庵ㄒ桓鶠榻侵┖蠼Y(jié)構(gòu)的響應(yīng)。與試驗(yàn)數(shù)據(jù)的比較表明軟件在預(yù)測(cè)拆除柱上方節(jié)點(diǎn)的最終位移上非常精確[7]?，F(xiàn)有國(guó)外規(guī)范中提高結(jié)構(gòu)的抗連續(xù)倒塌的設(shè)計(jì)方法主要可以歸納為四種：概念設(shè)計(jì)法、拉結(jié)強(qiáng)度法、拆除構(gòu)件法和局部加強(qiáng)法。

本文參照DOD2009提供的設(shè)計(jì)流程，采用拆除構(gòu)件法對(duì)一棟4層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行了抗連續(xù)倒塌分析。

2． 美國(guó)關(guān)于建筑抗連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)有關(guān)要求

在抗連續(xù)倒塌總向?qū)е?，GSA2003 要求鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)具有較好的多余約束性能、連接性能、延性和較強(qiáng)的抗反向荷載和抗剪切破壞能力?；谠O(shè)計(jì)效率和實(shí)用性，GSA推薦設(shè)計(jì)過程中采用靜力線彈性計(jì)算方法。在對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)中， DOD2009采用多重荷載路徑設(shè)計(jì)方法，它要求“拿掉”一個(gè)豎向承力構(gòu)件后的模型具有足夠的跨越能力，不允許任何構(gòu)件發(fā)生完全失效破壞。

首先按照DOD2009規(guī)范施加荷載，荷載組合為

1.2DL+0.5LL+0.2WL （1）

其中DL為恒荷載；LL為活荷載；WL為風(fēng)荷載。

線性靜力分析時(shí)，在拆除承重柱上部相鄰開間施加2（DL+0.5LL）的等效靜力荷載，其它部位施加（DL+0.5LL）的荷載。

構(gòu)件的失效準(zhǔn)則采用通用的性能指標(biāo)DCR（Demand capacity Ratio）評(píng)估構(gòu)件塑性能力的大小與分布，即

DCR=QUD/QCE

其中，QUD指按照線性靜力分析所得構(gòu)件的作用力（彎矩、軸力、剪力或組合內(nèi)力），QCE指實(shí)際構(gòu)件或節(jié)點(diǎn)所能承受的極限承載力（彎矩、軸力、剪力或組合內(nèi)力）。此時(shí)材料強(qiáng)度取其標(biāo)準(zhǔn)值并乘以1.25的增大系數(shù)。

根據(jù)DOD2009準(zhǔn)則構(gòu)件應(yīng)滿足DCR≤1.0。如果一個(gè)構(gòu)件的連接或者構(gòu)件兩端的彎矩DCR值都超標(biāo)，包括梁跨在內(nèi)，產(chǎn)生三鉸失效機(jī)制，也認(rèn)為構(gòu)件失效。經(jīng)過DCR判斷后如果有構(gòu)件發(fā)生破壞，將破壞構(gòu)件從原計(jì)算模型中去掉，形成新的計(jì)算模型，重新計(jì)算模型的DCR值，直到?jīng)]有新的破壞為止。然后將結(jié)構(gòu)的破壞范圍與允許的破壞范圍進(jìn)行比較，確定其是否滿足抗倒塌設(shè)計(jì)要求。

3． 我國(guó)現(xiàn)行規(guī)范的框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及連續(xù)倒塌設(shè)能力分析

3.1 模型的建立

本文建筑模型為4層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。按照我國(guó)現(xiàn)行混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范[8]的設(shè)計(jì)要求，建立該建筑物的結(jié)構(gòu)PKPM模型，并計(jì)算得到配筋結(jié)果，在此基礎(chǔ)上采用SAP2000軟件建立倒塌模型。

圖1 結(jié)構(gòu)平面

建筑物各層層高3.9m，柱網(wǎng)布置如圖一所示?？蚣芙Y(jié)構(gòu)梁、板、柱均為現(xiàn)澆，混凝土等級(jí)C30?？v向受力鋼筋選用HRB400，箍筋選用HPB235。建筑場(chǎng)地類別為Ⅰ類，設(shè)防烈度為8度。樓面恒荷載由樓板自重和樓面附加均布恒荷載組成，樓面恒荷載為3.5kN/m2，活荷載為2.0kN/m2，屋面恒荷載為5.0KN/m2活荷載為0.5KN/m2。首層和標(biāo)準(zhǔn)層除樓道外均布置隔墻，荷載為6KN/m，屋面女兒墻荷載為3KN/m?；撅L(fēng)壓Wo=0.45 KN/m2。[9]對(duì)應(yīng)的各層梁極限承載力見表1。

表1 梁的極限承載力

將按照PKPM軟件給出的配筋結(jié)果建立的框架模型作為原始結(jié)構(gòu)，在SAP2000中建立分析模型。對(duì)該模型遵循DOD2009中的拆除構(gòu)件法則，依次拆除某些豎向構(gòu)件，并進(jìn)行線性靜力分析。對(duì)照我國(guó)現(xiàn)行規(guī)范，評(píng)價(jià)該結(jié)構(gòu)的抗連續(xù)倒塌能力。

3.2 抗連續(xù)倒塌分析

第8篇：土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)論文范文

【關(guān)鍵詞】水利水電工程 水電施工機(jī)電安裝 安裝問題 問題分析 機(jī)電問題

中圖分類號(hào)： TV 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：

一．引言。

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，水利水電工程作為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的動(dòng)力支柱，其建設(shè)規(guī)模和建設(shè)數(shù)量正在不斷擴(kuò)大。相對(duì)于的在水利水電工程施工過程中，機(jī)電安裝工程也經(jīng)歷了從少到多，從慢到快，從小到大的發(fā)展過程。面臨越來越大的建設(shè)規(guī)模，單機(jī)容量日益增大，機(jī)組的數(shù)量也所有增加，這就對(duì)機(jī)電安裝提出了挑戰(zhàn)，增加了安裝的難度。目前，在水利水電施工中，機(jī)電安裝還存在許多啊問題，既影響了工程的質(zhì)量，同時(shí)也影響了水利水電工程的經(jīng)濟(jì)效益。

二. 水利水電工程施工的特點(diǎn)。

1.施工過程受環(huán)境影響較大。

在水利水電工程施工過程中，經(jīng)常是在河流上進(jìn)行，施工中受河流的地形、地質(zhì)、氣象和水文都周邊環(huán)境的影響較大，在施工進(jìn)度控制管理中，圍堰填筑、施工導(dǎo)流和基坑排水都是主要控制因素。

2.施工組織困難。

絕大多數(shù)的水利水電工程，都處于交通條件不是很發(fā)達(dá)的偏遠(yuǎn)地區(qū)，在工程施工過程中，材料及機(jī)械設(shè)備的運(yùn)輸難度加大，不僅僅是運(yùn)輸成本有所增加，也增加了設(shè)備的運(yùn)輸風(fēng)險(xiǎn)，加大了施工的組織管理難度。

3.環(huán)境苛刻，要求嚴(yán)格。

水利水電工程的建設(shè)規(guī)模都較大，施工涉及的工種較多，工程量巨大，施工的強(qiáng)度較高，周圍的環(huán)境干擾較為嚴(yán)重，施工過程中需要進(jìn)行反復(fù)的論證和進(jìn)行優(yōu)選，才能保證施工質(zhì)量，而對(duì)工程的質(zhì)量要求通常都較高。

4.施工過程中操作類型較多且復(fù)雜。

水利水電工程在施工過程中，需要進(jìn)行隧洞開挖、石方爆破、高空作業(yè)和水下作業(yè)、水上作業(yè)等，作業(yè)類型較多，作業(yè)工序較為復(fù)雜，施工存在一定的難度。

三.水利水電工程施工中機(jī)電安裝工程的特點(diǎn)。

1.安裝工程組織難度大，技術(shù)要求高。

水利水電工程在安裝過程中，經(jīng)常涉及到大量的超級(jí)超限部件需要在施工工地上進(jìn)行焊接、組裝，而對(duì)于水利水電工程的特殊性質(zhì)來講，通常都不會(huì)存在較為平整的大片施工工地，機(jī)電設(shè)備安裝前組裝作業(yè)的基本要求很難滿足，同時(shí)由于場(chǎng)地的交叉使用和多臺(tái)安裝機(jī)組的平行流水作業(yè)，存在一定的矛盾和沖突，對(duì)土建施工造成影響，加大了安裝工程的組織和管理難度，相應(yīng)的提高了安裝的技術(shù)要求。

2.安裝強(qiáng)度高，設(shè)備要求精度高。

在水利水電工程施工中，建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，需要安裝的機(jī)組臺(tái)數(shù)也逐漸增多，導(dǎo)致機(jī)組安裝強(qiáng)度越來越高。同時(shí)，水利水電工程的機(jī)電設(shè)備對(duì)安裝的精度要求較高，以水輪發(fā)電機(jī)組安裝為例，其安裝誤差范圍通常都是采用1/100mm來進(jìn)行控制，部分工程中誤差要求甚至更小，這就要求具備高超的安裝技術(shù)，追求安裝“零”誤差。

3.安裝工藝復(fù)雜，交叉作業(yè)較多。

水利水電工程機(jī)電安裝時(shí)，受制于工程運(yùn)輸條件的約束，許多發(fā)電機(jī)組的部件都無法在制造廠完成加工和組裝后，運(yùn)輸?shù)焦さ剡M(jìn)行安裝，而是需要將零散的部件運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)后，在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行組裝，導(dǎo)致原本就不寬敞的施工工地上堆放了大量的待組裝零件，同施工現(xiàn)場(chǎng)其他工程施工造成作業(yè)交叉，加大了安裝的復(fù)雜程度，增加了安裝工作量。

四.水利水電工程施工中機(jī)電安裝容易出現(xiàn)的問題及防治措施。

1.安裝施工過程中容易出現(xiàn)的問題。

（1）設(shè)備的基礎(chǔ)尺寸、位置和標(biāo)高出現(xiàn)偏差。

設(shè)備的基礎(chǔ)尺寸、位置和標(biāo)高出現(xiàn)偏差，出現(xiàn)此類問題絕大多數(shù)原因都是由于施工圖紙標(biāo)注的尺寸和機(jī)電安裝時(shí)的尺寸存在偏差導(dǎo)致的，例如在土建施工圖紙上所標(biāo)注的機(jī)組標(biāo)高和水利機(jī)械圖紙上所標(biāo)注的標(biāo)高不完全相同，在土建施工圖紙上未考慮墊鐵厚度因素，對(duì)設(shè)備進(jìn)行繃重梁配筋布置時(shí)，就缺失對(duì)墊鐵高度的計(jì)算，導(dǎo)致在機(jī)組進(jìn)行安裝就位時(shí)，無法按照設(shè)計(jì)的高程進(jìn)行安裝，而只好采取去除基礎(chǔ)表面的混凝土，降低高度，或是放棄使用可以調(diào)節(jié)的墊鐵，來保證機(jī)組的安裝高程。

（2）安裝前預(yù)留的孔洞存在位置偏差和尺寸誤差。

機(jī)電設(shè)備安裝前，在進(jìn)行基礎(chǔ)混凝土澆筑時(shí)，由于支撐模板的材質(zhì)較差，導(dǎo)致在振搗時(shí)因?yàn)閿D壓而使模板變形，從而導(dǎo)致混凝土凝結(jié)后，出現(xiàn)預(yù)留的孔洞位置和尺寸與設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)存在誤差，另外，土建工程施工時(shí)，對(duì)孔洞的定位時(shí)，參照的基準(zhǔn)線不準(zhǔn)確，也對(duì)導(dǎo)致孔洞的偏差。

（3）遺漏預(yù)留的電纜孔洞、電纜溝轉(zhuǎn)彎位置的空間不夠。

在泵站工程中，機(jī)電設(shè)備的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，電纜的數(shù)量較多且走向非常復(fù)雜，由于土建工程施工時(shí)，極容易遺漏預(yù)留的電纜孔洞，在進(jìn)行電纜轉(zhuǎn)向操作時(shí)，沒有電纜轉(zhuǎn)向的空間，另外由于工程設(shè)計(jì)的原因，導(dǎo)致電纜轉(zhuǎn)彎半徑太小，無法滿足電纜轉(zhuǎn)向的要求。

2.防治質(zhì)量問題的相關(guān)措施。

1.做好安裝工程施工前的準(zhǔn)備工作。

在水利水電工程施工過程中，工程項(xiàng)目的施工圖設(shè)計(jì)階段時(shí)，要由具有機(jī)電安裝專業(yè)知識(shí)的設(shè)計(jì)人員對(duì)土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、機(jī)電安裝工程等提出自己的技術(shù)要求，如：穿墻管道預(yù)埋、電氣設(shè)備和線路的固定件預(yù)埋、主機(jī)組地腳螺栓的孔洞預(yù)留、電纜孔洞預(yù)留、通風(fēng)設(shè)備構(gòu)件預(yù)留等。要將核心的技術(shù)要求在土建結(jié)構(gòu)圖上反映出來。在進(jìn)行土建施工之前，土建施工技術(shù)人員要和機(jī)電安裝人員共同對(duì)土建工程和機(jī)電專業(yè)的施工圖紙進(jìn)行審核，以避免后期施工出現(xiàn)差錯(cuò)。這就要求機(jī)電安裝人員要有一定的土建相關(guān)知識(shí)，以看懂包括結(jié)構(gòu)預(yù)留孔洞圖等土建施工的圖紙，要了解土建施工進(jìn)度計(jì)劃和施工管控，同時(shí)也要求土建施工技術(shù)人員要熟悉機(jī)電安裝的施工圖紙。

2.提高機(jī)電安裝施工方案的合理性。

水利水電工程施工中，土建工程和機(jī)電安裝的施工方案存在一定的交叉，有時(shí)也存在一定的相互矛盾，相互受到影響。如土建工程施工過程中，澆筑混凝土和預(yù)埋的部件時(shí)，對(duì)預(yù)留的孔洞位置要確保準(zhǔn)確，而在進(jìn)行立模和振搗操作時(shí)，又容易造成預(yù)留的孔洞和預(yù)留位置發(fā)生偏差；在進(jìn)行主機(jī)組安裝調(diào)試時(shí)，要求工作環(huán)境保持安靜和清潔，而施工現(xiàn)場(chǎng)往往存在室內(nèi)裝飾施工和工程的機(jī)械作業(yè)等交叉作業(yè)，這就要求要保證機(jī)電安裝施工方案要保持靈活性，要適合工程實(shí)際情況，在擬定方案時(shí)，要考慮其他因素的影響，注重各項(xiàng)因素的協(xié)調(diào)配合，這樣才能設(shè)計(jì)出合理的安裝施工方案。

3.做好交叉施工的配合。

水利水電工程施工時(shí)，機(jī)電安裝過程中交叉作業(yè)較多，不僅僅涉及到施工場(chǎng)地，甚至出現(xiàn)工序相互交叉，相互影響。為了提高機(jī)電設(shè)備的安裝水平，就有必要提高整體工程的施工質(zhì)量，在保證施工安全的前提下，做好工程的配合和協(xié)調(diào)，共同做好工程施工。

五．結(jié)束語。

水利水電工程施工過程中，機(jī)電安裝時(shí)出現(xiàn)的問題較多，設(shè)備安裝單位要提前采取相關(guān)措施，做好質(zhì)量事故的預(yù)防工作，通過加強(qiáng)施工管控，提高設(shè)備安裝質(zhì)量，保障水利水電工程的安全性。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王永剛 水利水電施工中機(jī)電安裝出現(xiàn)的問題及對(duì)策分析 [期刊論文] 《科技致富向?qū)А?-2012年24期

[2]鄒偉清 淺議水利水電施工中的機(jī)電安裝問題 [期刊論文] 《科技致富向?qū)А?-2011年21期

[3]陳華 水利水電施工中機(jī)電安裝出現(xiàn)的問題及對(duì)策 [期刊論文] 《科技信息》 -2011年3期

[4]黃小松 水電站機(jī)電安裝施工中存在的問題與策略探討 [期刊論文] 《商》 -2012年23期

[5]龍光森 闡述在水電施工中機(jī)電安裝的問題與對(duì)策 [期刊論文] 《城市建設(shè)理論研究（電子版）》 -2011年22期

第9篇：土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)論文范文

關(guān)鍵詞：高空散裝；異形鋼管桁架；設(shè)計(jì)；施工

1.工程概況

本工程位于濟(jì)南市城東龍洞地區(qū)，規(guī)劃建設(shè)用地北臨經(jīng)十東路，南臨體育北路，西臨體育西路，東臨體育東路，游泳館為濟(jì)南奧體中心主體建筑之一，位于奧體中心東區(qū)中軸線北側(cè)，與中軸線南側(cè)的的網(wǎng)球中心相對(duì)，其東南側(cè)為體育館，均為大型體育建筑。本工程地下一層，標(biāo)高-6.2000；地上三層，標(biāo)高±0.000，5.400，7.700，局部四層，結(jié)構(gòu)頂為30.000。

結(jié)構(gòu)概況：游泳館鋼結(jié)構(gòu)按建筑功能不同，采用不同的結(jié)構(gòu)形式，

其中比賽大廳屋蓋采用平面管桁架結(jié)構(gòu)，訓(xùn)練廳屋蓋采用工字鋼梁結(jié)構(gòu)，墻體鋼桁架采用柳葉形空間折板結(jié)構(gòu)，上部鋼結(jié)構(gòu)屋蓋由北向南漸低，鋼結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)標(biāo)高最高點(diǎn)為30m，最低點(diǎn)為20m。最大跨度90m。支承于下部砼結(jié)構(gòu)框架柱、基礎(chǔ)或型鋼砼柱上。結(jié)構(gòu)示意圖如下：

2.游泳館鋼結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)分析

游泳館鋼結(jié)構(gòu)體系按設(shè)計(jì)功能和布局位置，主要有三種型式：比賽大廳屋頂相貫節(jié)點(diǎn)平面鋼管桁架、訓(xùn)練廳柱梁結(jié)構(gòu)以及游泳館墻體（折板）柳葉形相貫節(jié)點(diǎn)鋼管桁架。

比賽大廳的鋼桁架為平面桁架，桁架的上弦桿規(guī)格為Ф377x12，下弦桿為Ф351x16，腹桿最大為Ф245x12，桁架最大跨度為90m，最小跨度為65m，最重的一榀桁架為跨度90m的桁架（1GJ-4），重約34t，位于大廳中部1-24軸線處，桁架自身截面高5.09m。

訓(xùn)練廳為柱梁結(jié)構(gòu)，鋼管柱型號(hào)為Ф508X16，屋面鋼梁規(guī)格為H1000X600X25X30，單榀長(zhǎng)約24m，重約12t。

墻體采用折板柳葉形相貫節(jié)點(diǎn)鋼管桁架，是游泳館工程的重要特點(diǎn)。整個(gè)奧體中心一場(chǎng)三館貫徹了“東荷西柳”的設(shè)計(jì)風(fēng)格，通過巧妙的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使得建筑效果栩栩如生，東面場(chǎng)館荷花造型、西面場(chǎng)館柳葉造型充分體現(xiàn)了山東濟(jì)南的地方特色，

上述獨(dú)具匠心的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，給鋼結(jié)構(gòu)施工提出了非常高的要求，墻體管桁架桿件數(shù)量多且復(fù)雜、定位精度要求嚴(yán)格，選擇正確的、合理的施工方法顯得極其關(guān)鍵。

3.鋼結(jié)構(gòu)施工方法分析

3.1、比賽大廳桁架由于是較為常見的平面桁架，在工程初期曾考慮用分段吊裝的方案，但由于后來現(xiàn)場(chǎng)條件不具備，大型吊裝機(jī)械不能靠近，最終，該部位的鋼結(jié)構(gòu)桁架采用了下部搭設(shè)條形承重架，利用塔吊進(jìn)行配合高空散裝的方法進(jìn)行安裝。

3.2、訓(xùn)練廳鋼柱和鋼梁利用塔吊和拔桿相結(jié)合的方法安裝。

3.3、墻體桁架根據(jù)結(jié)構(gòu)形式，一開始打算采用墻體單元（如上圖）地面整體拼裝再整體吊裝的方案，但由于現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地實(shí)在太有限，且因墻體桁架結(jié)構(gòu)形狀相對(duì)復(fù)雜，地面整體拼裝仍需要大量輔材胎架，且整拼以后吊裝定位難度更高，一旦積累誤差過多，返工量將相當(dāng)大，綜合考慮這些因素，最后采用搭設(shè)操作腳手架分段分層、逐層高空散裝為主要安裝方法，這樣風(fēng)險(xiǎn)最小，特別是墻體桿件無論主桿件還是次桿件都可逐根進(jìn)行全站儀測(cè)量定位安裝，尺寸控制相對(duì)更有把握。

4.實(shí)際施工時(shí)重點(diǎn)、難點(diǎn)討論

4.1比賽大廳屋面鋼管桁架結(jié)構(gòu)施工時(shí)，大廳下部的土建結(jié)構(gòu)已施工完畢，吊機(jī)無法進(jìn)入比賽大廳內(nèi)部進(jìn)行鋼桁架的吊裝，同時(shí)，在比賽大廳的1-E軸線外側(cè)的架空屋面及室外平臺(tái)也施工完畢，吊機(jī)無法靠近進(jìn)行鋼桁架的安裝，因此比賽大廳屋面鋼管桁架的的安裝成為本工程的一個(gè)難點(diǎn)。

經(jīng)過仔細(xì)分析現(xiàn)場(chǎng)條件和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，對(duì)比賽大廳鋼桁架采用了“條形腳手架高空散裝”的方法進(jìn)行施工，條形腳手架為承重型腳手架，采用Ø48×3.5鋼管及扣件進(jìn)行搭設(shè)，立桿間距為1.0m×1.2m，步高1.5m，并通過嚴(yán)格的計(jì)算，受力均能滿足施工要求。運(yùn)用該方法的好處是：解決了大型吊機(jī)無法進(jìn)到內(nèi)場(chǎng)進(jìn)行桁架整榀吊裝的難題，同時(shí)，又避免了傳統(tǒng)的滿堂腳手架費(fèi)用過大。條形承重腳手架顯得構(gòu)造簡(jiǎn)單清晰，使用功能明確，在實(shí)際施工過程中，將此種腳手架與塔吊結(jié)合，將桿件一根一根地吊到架子平臺(tái)上進(jìn)行原位拼裝，使屋面鋼桁架的安裝過程容易控制，并充分利用塔吊的起重性能，先吊裝桁架下弦并逐根對(duì)接固定，再將架子延伸至桁架上弦桿高度，進(jìn)行桁架上弦及腹桿的吊裝拼接，條形承重架兼顧了臨時(shí)支撐及操作平臺(tái)的雙重作用。條形架平面圖如下圖所示：

4.2本工程最難的就是墻體鋼結(jié)構(gòu)（折板）柳葉形相貫節(jié)點(diǎn)鋼管桁架的安裝，一般情況下，會(huì)采用地面整個(gè)墻體單元拼裝，然后整體吊裝的施工方案。

在墻體鋼結(jié)構(gòu)實(shí)際安裝時(shí)，受場(chǎng)地條件限制，給墻體鋼桁架進(jìn)行整體單元拼裝的場(chǎng)地根本就沒有，現(xiàn)場(chǎng)的道路又非常狹窄，大型吊裝機(jī)械設(shè)備根本無法自由通行，這種情況下，如何安全地、高效地完成墻體鋼結(jié)構(gòu)的安裝，成為本工程最大的重點(diǎn)與難點(diǎn)。

通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較分析，結(jié)合比賽大廳條形承重架高空散裝的思路，仍利用高空散裝的理念，對(duì)墻體桁架采取了搭設(shè)操作腳手架，逐層搭設(shè)、逐層散裝的方法進(jìn)行安裝，取得了較好的效果。

具體做法是：

在墻體桁架寬度范圍內(nèi)（寬約5米）搭設(shè)滿堂操作腳手架，而該架子又不是一次搭到頂，而是根據(jù)墻體鋼桁架的結(jié)構(gòu)分段，共分為三層逐層搭設(shè)，因此，按深化設(shè)計(jì)分段，第一層架子先搭設(shè)好，將主鋼管柱與土建原有落點(diǎn)或埋件連接，全站儀定位進(jìn)行桁架的主次桿件拼裝和焊接。在此過程中腳手架并不承受桁架自重。僅相當(dāng)于一個(gè)操作架，墻體鋼結(jié)構(gòu)的桿件數(shù)量又特別大，在測(cè)量定位過程中，墻體鋼結(jié)構(gòu)的腹桿定位可依靠架子進(jìn)行側(cè)向固定。第一層范圍內(nèi)的桁架包括主桿和腹桿拼焊好后，再依次進(jìn)行第二層、第三層腳手架的搭設(shè)和墻體桁架的安裝。吊裝機(jī)械可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，靈活選用塔吊或汽車吊進(jìn)行吊裝。

利用此方法可分軸線、分層將搭架子與安裝桁架設(shè)為流水交替作業(yè)，更加能確保工期。安裝精度的控制雖有一定的難度，但相對(duì)整榀桁架吊裝定位來說，用全站儀進(jìn)行桿件散件全程監(jiān)控測(cè)量，只要精確定位好墻體鋼桁架主桿，腹桿就相對(duì)容易。且在安全方面，架子與鋼結(jié)構(gòu)桿件緊密相連，相互依附穿插，安裝過程當(dāng)中的結(jié)構(gòu)安全有保證。

如下圖所示：

通過以上方法的應(yīng)用，順利完成了濟(jì)南奧體游泳館鋼結(jié)構(gòu)的安裝工作。

5.結(jié)束語