導(dǎo)言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的10篇工程結(jié)構(gòu)設(shè)計概況，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。

篇1

中圖分類號：TU37文獻標(biāo)識碼： A 文章編號：

引言

混凝土結(jié)構(gòu)一直是我們最常用的結(jié)構(gòu)，《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB50010-2010）修訂反映我國近十年來混凝土結(jié)構(gòu)學(xué)科的科研成果和工程建設(shè)中的新經(jīng)驗，標(biāo)志著我國混凝土結(jié)構(gòu)的計算理論和設(shè)計水平有了新的提高與發(fā)展。

1、鋼筋的混凝土最小保護層厚度的調(diào)整

鑒于《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB50010-2002）中規(guī)定混凝土保護層最小厚度是指縱向受力鋼筋的外表面至混凝土表面的距離，除長期干燥或永久置于水中的混凝土構(gòu)件外，其他環(huán)境下的構(gòu)件并不能滿足設(shè)計使用年限內(nèi)防止鋼筋嚴(yán)重銹蝕的耐久性要求，并且為防止混凝土構(gòu)件中最外側(cè)箍筋和分布筋首先銹蝕并導(dǎo)致混凝土順筋開裂和剝落，對其保護層厚度的要求應(yīng)該與主筋相同，《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB50010-2010）從混凝土碳化、脫鈍和鋼筋銹蝕的耐久性角度綜合考慮，不再以縱向受力筋的外緣，而以最外層鋼筋（包括箍筋、構(gòu)造筋、分布筋等）的外緣計算混凝土保護層厚度，規(guī)定混凝土保護層最小厚度是指鋼筋的外表面至混凝土表面的距離，很顯然，《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB50010-2010）規(guī)定的混凝土保護層最小厚度既保護了縱向受力鋼筋，又保護了箍筋、分布筋，比《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB50010-2002）規(guī)定混凝土保護層最小厚度有所加大。對由縱向鋼筋和箍筋組成的梁、柱構(gòu)件，混凝土保護層最小厚度的調(diào)整使正截面設(shè)計中截面有效高度 h0=h-as( 若僅布置一排鋼筋時，《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB50010-2002）為 as=c+d縱/2，《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB50010-2010）為 as=c+d箍+d縱/2，見圖 1）有所減少；對由縱向受力鋼筋和分布鋼筋組成板構(gòu)件而言，新舊混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范規(guī)定的保護層厚度不變，不影響正截面設(shè)計中截面有效高度 h0=h-as。《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB50010-2010）除了修改對鋼筋的混凝土最小保護層厚度定義外，還對結(jié)構(gòu)構(gòu)件所處耐久性環(huán)境類別進行了劃分，對應(yīng)環(huán)境等級修改，《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB50010-2010）調(diào)整了混凝土最小保護層的最小厚度 c（mm），對一般情況下混凝土結(jié)構(gòu)的保護層厚度稍有增加，而對惡劣環(huán)境下的保護層厚度則增幅較大。

2、鋼筋錨固和連接方式的改進

我國鋼筋強度不斷提高，結(jié)構(gòu)形式的多樣性也使錨固條件有很大的變化，根據(jù)近幾年系統(tǒng)試驗研究及可靠度分析的結(jié)構(gòu)并參考國外標(biāo)準(zhǔn)，《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB50010-2010）提出 ιab即基本錨固長度，取代了原先的 ιa，從基本錨固長度的計算公式看，公式并沒有改變，但改變 ft取值，《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB50010-2010）提出當(dāng)混凝土強度等級高于C60時，ft按C60取值，而《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB50010-2002）則是當(dāng)混凝土強度等級高于 C40 時，ft按 C40 取值。這主要是根據(jù)實驗研究表明，高強混凝土的錨固性能被低估，原先的最高強度等級取 C40 偏于保守，其實這也是為推廣高強度鋼筋，如果采用原先的公式計算，高強度鋼筋的基本錨固長度有些長。另外，《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB50010-2010）刪除《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB50010-2002）中錨固性能差的刻痕鋼絲，同時提出當(dāng)混凝土保護層厚度不大于 5d 時，在鋼筋錨固長度范圍內(nèi)配置構(gòu)造鋼筋的要求。當(dāng)不考慮錨固長度修正時，取相同直徑 d，采用《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB50010-2002）和《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB50010-2010）計算受拉鋼筋錨固長度。

3、鋼筋用量的分析

工程概況①：按《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB50010-2002）計算，梁、柱、墻受力鋼筋采用 HRB400 級，梁、柱箍筋和墻中構(gòu)造筋以及板中鋼筋均采用 HRB335 級。

工程概況②：按《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB50010-2010）計算，梁、柱、墻受力鋼筋采用 HRB400 級，梁箍筋和構(gòu)造筋、墻構(gòu)造筋以及板中鋼筋均采用 HRB335 級。

工程概況③：按《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB50010-2010）計算，梁、柱、墻受力鋼筋采用 HRB500 級，梁箍筋采用 HRB400 級，墻構(gòu)造筋及板中鋼筋仍采用 HRB335 級。

通過中國建筑科學(xué)研究院研發(fā)的 PKPM 程序模擬計算，其計算結(jié)果如下：

3.1剪力墻結(jié)構(gòu)

工況②與工況①比較：在鋼筋強度等級相同的條件下，按《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB50010-2010）計算的鋼筋總用量（748.84t）比按《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB50010-2002）計算的鋼筋總用量（747.83t）略有增加，比值為 1.001；其中梁箍筋（HRB335 級）的用量因規(guī)范修訂稿中受剪公式的改變有較明顯增加，梁中受力主筋（HRB400 級）的用量因《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB50010-2010）中裂縫寬度計算公式的改變有所減少；板和墻的鋼筋用量受最小配筋率控制，基本無變化。工況③與工況①比較：工況③仍按新修訂的《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB50010-2010）計算，但梁中箍筋改為 HRB400 級，梁、板和墻中的受力主筋改為 HRB500 級。可以看出，鋼筋總用量（742.23t）比按《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB50010-2002）計算的鋼筋總用量（747.83t）略有減少，比值為 0.993；其中梁箍筋用量僅略有增加，而梁中受力主筋的用量則減少明顯，梁中鋼用量合計減少約 5.6%；板和墻的鋼筋用量仍受最小配筋率控制，變化不大。工況③與工況②比較：工況③和工況②均按《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB50010-2010）計算，只是工況③提高鋼筋強度等級，可看出兩種工況下鋼筋總用量基本相同，主要是因為板和墻的鋼筋用量受最小配筋率控制變化不大，而梁中箍筋和受力主筋用量則有明顯減少。

3.2框架結(jié)構(gòu)

工況②與工況①比較：在鋼筋強度等級相同的條件下，按《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB50010-2010）計算的鋼筋總用量（229.73t）比按《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB50010-2002）計算的鋼筋總用量（231.13t）略有減少，比值為 0.994；其中梁箍筋（HRB335 級）的用量因規(guī)范修訂稿中受剪公式的改變有較明顯增加，而梁中受力主筋（HRB400 級）的用量因規(guī)范修訂稿中裂縫寬度計算公式的改變有所減少；板的鋼筋用量受最小配筋率控制，基本無變化；柱的鋼筋用量略有增加。工況③與工況①比較：工況③仍按《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB50010-2010）計算，但梁和柱的受力主筋改為 HRB500 級?？梢钥闯?，鋼筋總用量（217.35t）比按《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB50010-2002）計算的鋼筋總用量（231.13t）減少約 6%（比值為 0.940）；其中梁箍筋用量增加較明顯，而梁中受力主筋的用量則減少明顯，梁中鋼用量合計減少約10.9%（比值為 0.891）；板和柱的鋼筋用量仍受最小配筋率控制，變化不大。工況③與工況②比較：工況③和工況②均按《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB50010-2010）計算，只是工況③梁和柱的受力主筋改為 HRB500 級?？煽闯鎏岣呤芰χ鹘顝姸鹊燃壓箐摻羁傆昧繙p少約 5.4%（工況③鋼筋總用量為 217.35t，工況②鋼筋總用量為 229.73t，比值為 0.946）。

結(jié)束語

在我國當(dāng)前迅速發(fā)展的工程建設(shè)領(lǐng)域中，混凝土結(jié)構(gòu)是我國工程建設(shè)中應(yīng)用最廣泛的一種結(jié)構(gòu)形式之一，全面修訂的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范在新材料應(yīng)用、設(shè)計理論發(fā)展等方面有重大進步，對確保工程質(zhì)量，促進我國鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計水平，進一步提高及混凝土結(jié)構(gòu)學(xué)科的發(fā)展起到有力的推動作用。

參考文獻

篇2

近年來，我國建筑行業(yè)快速發(fā)展，建筑市場的競爭日益激烈，相關(guān)施工單位想要獲得更好的發(fā)展，必須高度重視建筑工程高層結(jié)構(gòu)設(shè)計和造價控制，高層結(jié)構(gòu)設(shè)計對于整個建筑工程項目的安全性和穩(wěn)定性有著決定性的影響，并且如果高層結(jié)構(gòu)設(shè)計階段的造價控制不合理，會給施工單位和建設(shè)單位造成巨大經(jīng)濟損失，因此應(yīng)采用科學(xué)合理的方法，加強建筑工程高層結(jié)構(gòu)設(shè)計造價控制，推動建筑工程的可持續(xù)發(fā)展。

一、建筑工程項目概況

吳川市河海路陽光花園小區(qū)某建筑工程地下室有3層，地上建筑高度約93.5m，1到4層為商業(yè)裙樓，5層以上為住宅區(qū)[1]，高層結(jié)構(gòu)為剪力墻框架結(jié)構(gòu)體系，剪力墻通過建筑樓面梁式結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為框支柱，從而滿足大跨度、大空間的建筑空間要求。

二、建筑工程高層結(jié)構(gòu)設(shè)計策略

1、結(jié)構(gòu)布置設(shè)計

建筑工程高層結(jié)構(gòu)布置設(shè)計，應(yīng)結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計原則和高層結(jié)構(gòu)工作原理，降低結(jié)構(gòu)的剛度突變和扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，重點考慮西部結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能，使各個構(gòu)件各盡所能，實現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)。同時，結(jié)合建筑工程項目實際情況，做好建筑結(jié)構(gòu)的布置和選型，設(shè)計人員通過建筑結(jié)構(gòu)形式表達出創(chuàng)意和構(gòu)想，實現(xiàn)實用又美觀，設(shè)計人員在保障建筑工程高層結(jié)構(gòu)安全的基礎(chǔ)上，應(yīng)積極創(chuàng)新建筑結(jié)構(gòu)形式，在設(shè)計階段重點分析建筑高層結(jié)構(gòu)的豎向和平面布置，確保建筑工程高層結(jié)構(gòu)的科學(xué)性和合理性，并且平面布置應(yīng)盡量規(guī)則、簡單，縮小質(zhì)心和剛心之間的距離[2]，在水平荷載條件下避免建筑高層結(jié)構(gòu)發(fā)生較大扭轉(zhuǎn)，對于建筑結(jié)構(gòu)的豎向布置，使承重構(gòu)件在整個建筑結(jié)構(gòu)中貫穿起來，豎向剛度應(yīng)漸變，避免在突變區(qū)域水平荷載應(yīng)力集中，損壞建筑工程高層結(jié)構(gòu)動力荷載。另外，建筑工程高層結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)綜合考慮多方面因素，確定最合理、最經(jīng)濟、最簡單的建筑結(jié)構(gòu)方案，如建筑結(jié)構(gòu)中的豎向承重構(gòu)件，如剪力墻、墻柱等，不僅需要承載豎向荷載，還需承受地震作用和風(fēng)力荷載，因此在布置豎向構(gòu)件時，應(yīng)將豎向構(gòu)件放置在有利于分擔(dān)溫度應(yīng)力和水平荷載的區(qū)域。

2、地基基礎(chǔ)設(shè)計

建筑工程地基土層比較復(fù)雜，當(dāng)前還沒有標(biāo)準(zhǔn)的模型來精確進行地基模擬描述，因此在建筑工程地基基礎(chǔ)設(shè)計時，相關(guān)設(shè)計人員應(yīng)結(jié)合工程實踐經(jīng)驗和基本理論知識，分析和預(yù)測地基基礎(chǔ)容易出現(xiàn)的各種問題，編制最佳的設(shè)計方案。通常情況下，建筑工程高層結(jié)構(gòu)設(shè)計主要是將地基、基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)看作獨立、離散的單元進行力學(xué)分析和計算，但是為了確保地基基礎(chǔ)設(shè)計的合理性，不能僅僅著眼于建筑工程地基基礎(chǔ)，還應(yīng)考慮到地基不均勻沉降有可能會造成上部結(jié)構(gòu)的變形或者開裂，因此在設(shè)計時應(yīng)將上部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)和地基看作一個整體，仔細(xì)分析三者之間的相互作用，了解基礎(chǔ)剛度變化對于建筑工程高層結(jié)構(gòu)的約束作用，綜合多方面因素，設(shè)計出最佳的地基基礎(chǔ)方案。

3、構(gòu)造措施設(shè)計

建筑工程高層結(jié)構(gòu)時，為了保障建筑結(jié)構(gòu)在動力荷載和靜力荷載作用下的安全性和穩(wěn)定性，不能僅依靠簡單的計算分析，特別是建筑工程區(qū)域發(fā)生地震時，建筑工程高層結(jié)構(gòu)的一些關(guān)鍵構(gòu)件遭受損壞、墻體坍塌，因此必須要采取一些可提升建筑工程高層結(jié)構(gòu)延性和整體穩(wěn)定性的抗震措施，如建筑工程高層結(jié)構(gòu)施工設(shè)計要求，配置適量的鋼筋材料，一方面減輕建筑結(jié)構(gòu)重量，另一方面，可避免水泥硬化和溫度應(yīng)力造成的混凝土開裂，防止建筑工程整體坍塌或者遭受嚴(yán)重破壞。

三、建筑工程高層結(jié)構(gòu)設(shè)計階段造價控制措施

1、構(gòu)建科學(xué)合理的設(shè)計管理體制

為了實現(xiàn)對建筑工程高層結(jié)構(gòu)設(shè)計造價的有效控制，應(yīng)構(gòu)建科學(xué)合理的設(shè)計管理體制，首先，明確建筑工程高層結(jié)構(gòu)設(shè)計造價控制的主體，落實建設(shè)項目責(zé)任制，先有企業(yè)法人然后確定項目，由企業(yè)法人負(fù)責(zé)項目的籌資、籌劃、建設(shè)、資產(chǎn)保值、債務(wù)本息歸還、生產(chǎn)經(jīng)營等過程管理[3]，承擔(dān)建筑工程項目的投資風(fēng)險。通過實行投資風(fēng)險約束機制，使設(shè)計單位在建筑工程高層結(jié)構(gòu)設(shè)計階段做好造價控制，提高建筑工程項目的經(jīng)濟效益和社會效益。

2、采用招投標(biāo)機制，做好設(shè)計優(yōu)選工作

建筑工程設(shè)計在確定設(shè)計單位主要通過委托設(shè)計、邀請招標(biāo)、公開招標(biāo)三種方式，這三種方式各有各的特點，業(yè)主應(yīng)結(jié)合建筑工程項目的實際特點和具體要求，選擇最合適的招標(biāo)方式，加大對建筑工程項目的造價管理，將工程造價控制和確定中標(biāo)單位聯(lián)系起來，使相關(guān)設(shè)計人員在建筑工程高層結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中精心設(shè)計、全面策劃、周密考慮，獲得最大化的經(jīng)濟效益。引入市場競爭機制，做好建筑工程設(shè)計招標(biāo)工作，選擇最優(yōu)的設(shè)計單位和最佳設(shè)計方案，重點解決設(shè)計階段的造價控制和技術(shù)管理問題，通過這種方式，會促使設(shè)計單位提交造價合理、創(chuàng)意獨到、技術(shù)先進的設(shè)計方案，增強其競爭意識和緊迫感，提高建筑工程高層結(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量，用最合理的工程造價和最佳的設(shè)計，有效控制建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計成本。

3、加強結(jié)構(gòu)設(shè)計造價控制

為了確保建筑工程高層結(jié)構(gòu)設(shè)計的經(jīng)濟性、準(zhǔn)確性、合理性和先進性，防止相關(guān)技術(shù)操作和功能要求沖淡對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計造價控制的要求，建設(shè)單位應(yīng)明確該建筑工程項目的投資要求和使用功能，在招標(biāo)文件中對投標(biāo)單位采用價值工程方法和原理優(yōu)化設(shè)計方案提出要求[4]，招標(biāo)過程中，應(yīng)嚴(yán)格審查招標(biāo)單位的整體實力和資質(zhì)信譽，按照我國建筑設(shè)計招標(biāo)細(xì)則，構(gòu)建合理的評標(biāo)辦法和合理的評標(biāo)機制，確保設(shè)計單位公平、合理的競爭，并且設(shè)計單位應(yīng)結(jié)合建筑工程項目的清單計價規(guī)范，詳細(xì)估算每個設(shè)計方案的經(jīng)濟性，選擇最佳的建筑工程高層結(jié)構(gòu)設(shè)計方案，提高經(jīng)濟效益。

4、推行設(shè)計監(jiān)理

建筑工程高層設(shè)計階段的造價控制不能僅僅依靠設(shè)計單位和政府管理，應(yīng)積極推行設(shè)計監(jiān)理，由監(jiān)理單位監(jiān)理整個設(shè)計過程，充分發(fā)揮監(jiān)理的約束和協(xié)調(diào)作用，將造價控制在標(biāo)準(zhǔn)的限額范圍內(nèi)，還可促使相關(guān)設(shè)計單位優(yōu)化結(jié)構(gòu)、改善管理。同時，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計監(jiān)理還應(yīng)構(gòu)建投資控制系統(tǒng)，對整個設(shè)計過程進行實時跟蹤，避免建筑設(shè)計的缺陷和失誤，設(shè)計單位和建設(shè)單位應(yīng)加強對建筑工程高層結(jié)構(gòu)設(shè)計變更的控制和管理，提前實現(xiàn)一些非發(fā)生不可的項目變更，考慮到建筑工程高層結(jié)構(gòu)施工的切實可行和圖紙設(shè)計的合理性，不斷優(yōu)化和改進建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計，確保整個建筑工程的穩(wěn)定性和可靠性。

結(jié)束語：

隨著現(xiàn)代化城市進程的加快，高層建筑項目越來越多，建筑結(jié)構(gòu)也越來越復(fù)雜，這對于建筑工程高層結(jié)構(gòu)設(shè)計和造價控制提出了更高的要求，結(jié)合建筑工程項目的實際情況，優(yōu)化和完善結(jié)構(gòu)設(shè)計，采用科學(xué)合理的造價控制措施，實現(xiàn)建筑工程的綜合效益。

參考文獻：

[1] 何輝常，王靜.淺談建筑工程設(shè)計階段的造價控制[J].科技信息，2011，20：510.

篇3

引言：

人防工程是戰(zhàn)時防空、保障人民生命安全的重要措施，隨著城市的發(fā)展，人防工程的建設(shè)越來越引起人們的重視。防空地下室是人防工程的重要組成部分。與其它類型人防工程一樣，它具有國家規(guī)定的防護能力和各項戰(zhàn)時防空功能，是實施人民防空的物質(zhì)基礎(chǔ)。如何設(shè)計好人防工程，使人防工程在戰(zhàn)時能真正起到防空及保障人民生命安全的功能，這就要求我們設(shè)計人員深刻理解并嚴(yán)格執(zhí)行《人民防空地下室設(shè)計規(guī)范》現(xiàn)將防空地下室設(shè)計中常見的問題進行分析和探討。

1.人防結(jié)構(gòu)設(shè)計的特點及原則

1.1人防結(jié)構(gòu)設(shè)計的特點

人防地下室水平荷載作用及變形特征。（1）風(fēng)荷載計算均扣除地下室的高度。地下室是否約束、約束的程度與風(fēng)荷載計算無關(guān)。（2）設(shè)計設(shè)定地下室部分的基本風(fēng)壓為零；在地上部分的風(fēng)荷載計算中，地下室頂板作為風(fēng)壓高度變化系數(shù)的起算點。結(jié)構(gòu)在地震作用下的反應(yīng)受地下室外的回填土約束程度的影響。（3）由地下室質(zhì)量產(chǎn)生的地震力，主要被室外的回填土吸收。

1.2人防結(jié)構(gòu)設(shè)計的原則

（1）對常規(guī)武器爆炸動荷載和核武器爆炸動荷載，設(shè)計時均按一次作用。（2）平戰(zhàn)結(jié)合，取控制條件，在5級或6級人防設(shè)計中，結(jié)構(gòu)的頂板基本上都由戰(zhàn)時控制，而側(cè)墻和底板則因地下室結(jié)構(gòu)形式的不同而由實際情況確定。（3）只進行承載力的驗算，由于在核爆炸動荷載作用下，結(jié)構(gòu)構(gòu)件變形極限已用允許延性比來控制，因而在防空地下室結(jié)構(gòu)設(shè)計中，不必再單獨對結(jié)構(gòu)構(gòu)件的變形與裂縫進行驗算。（4）注意各部位的抗力（強度）協(xié)調(diào)，以免因設(shè)計控制標(biāo)準(zhǔn)不一致而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的局部先行破壞，失去整個防護建筑的作用。（5）地面與地下承重結(jié)構(gòu)體系要協(xié)調(diào)，不能出現(xiàn)兩者強弱相差較大的情況。（6）人防地下室墻、柱等承重結(jié)構(gòu)，應(yīng)盡量與地面建筑物的承重結(jié)構(gòu)相互對應(yīng)，以使地面建筑物的荷載通過防空地下室的承重結(jié)構(gòu)直接傳遞到地基上。（7）重視構(gòu)造要求，人防設(shè)計的許多構(gòu)造要求比一般的建筑要求更為嚴(yán)格，應(yīng)充分保證結(jié)構(gòu)的延性，“強柱弱梁（板）”、“強剪弱彎”。

2.人防結(jié)構(gòu)工程設(shè)計內(nèi)容與方法

2.1人防工程結(jié)構(gòu)設(shè)計概況

某甲類防空地下室總建筑面積7350m2，除局部設(shè)備用房為非人防區(qū)，其余大部分為人防區(qū)。地下室人防區(qū)分設(shè)A、B、C、D共4個六級人防單元，人防單元共計5915 m2。本工程抗震設(shè)防烈度為7度，地震加速度為0.1g，采用框架剪力墻結(jié)構(gòu)，框架抗震等級為三級，剪力墻抗震等級為二級。地下室不考慮風(fēng)荷載作用。地下室梁、板混凝土強度等級為C30，墻柱混凝土強度等級按上部結(jié)構(gòu)整體計算所得，采用C40混凝土。

2.2人防地下室底板設(shè)計

（1）地下室底板人防荷載確定。本工程采用先張法高強預(yù)應(yīng)力管樁，屬有樁基鋼筋混凝土底板，且為飽和土，底板人防荷載取值為25 kNm2。（2）地下室底板反向荷載確定。依據(jù)建筑總平面布置圖及室外道路標(biāo)高系統(tǒng)，本工程設(shè)計抗浮水位標(biāo)高9.2米，即相對標(biāo)高為-1.05米。底板標(biāo)高-4.550，底板厚度為0.3米，計算水深3.8米。底板疏水層為100～200mm，以均厚150mm計算，底板自重10.5kNm2，計算反向荷載扣除底板自重為（1.35×38-10.5）1.35=30.5 kNm2。（3）底板截面設(shè)計。按人防要求，底板最小厚度250mm，因板跨、荷載較大，本工程取底板厚度為300mm，保護層厚度50mm，可滿足底板承載力及裂縫寬度0.2mm的要求。最大水頭H為3.8米，底板厚h為0.3米，依據(jù)《高規(guī)》表12.1.9基礎(chǔ)防水混凝土的抗?jié)B等級確定辦法，Hh=3.80.3=12.7，地下室底板設(shè)計抗?jié)B等級為0.8MPa。底板設(shè)計采用PKPM結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件進行計算，考慮人防荷載、水浮力的反向荷載并扣除底板自重的倒樓蓋模型進行設(shè)計，反向荷載以恒載計算，底板自重為對結(jié)構(gòu)有利恒載，取分項系數(shù)1.0，人防荷載為等效靜荷載，分項系數(shù)為1.0。

2.3人防地下室頂板設(shè)計

（1）地下室頂板概況。頂板為綠化，覆土700mm厚，設(shè)計恒載為14 kNm2。小區(qū)內(nèi)設(shè)有消防車道，消防車荷載按荷載規(guī)范取值，頂板人防等效靜荷載標(biāo)準(zhǔn)值為70 KNm2。地下室車庫柱跨為6×8米，經(jīng)與設(shè)備專業(yè)配合后，地下室凈高應(yīng)不小于2.8米；（2）頂板截面設(shè)計。頂板設(shè)計采用PKPM結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件進行計算，考慮人防荷載、覆土荷載，消防車荷載，活載等的單層樓蓋模型進行設(shè)計。有限制的梁高，按通常的做法無法滿足大跨度下的大荷載。采用降低底板標(biāo)高以增加地下室層高為增大梁高拓展空間，這勢必增加地下室的開挖深度，增加工程造價。加大梁寬可以解決配筋率過大的問題，但又造成梁截面過大，形成典型的肥梁胖柱型結(jié)構(gòu)，這也是結(jié)構(gòu)經(jīng)濟性要求所不容許的。最后經(jīng)過研究采用框架梁端加掖的構(gòu)造措施，這既解決了配筋率超限的問題，又滿足地下室凈高的要求，既節(jié)約了工程造價，又為各設(shè)備專業(yè)提供了足夠的空間，實現(xiàn)了工程的可行性。（3）嵌固及后澆帶設(shè)計。主樓部分地下室頂板作為上部結(jié)構(gòu)的嵌固端，即要滿足人防荷載，覆土荷載及本層活荷載的要求，又要滿足本層結(jié)構(gòu)的側(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2倍的要求，且采用軟件時程分析，進行補充計算，局部加強地下室及首層墻柱。在考慮有可能塔樓有對頂板構(gòu)件水平力的傳遞，所以在地下室頂板主樓部分的設(shè)計中，按主樓整體計算的結(jié)果進行截面設(shè)計。本工程總長度達到136.8米，總寬度為70.4米，如何解決溫度應(yīng)力引起的收縮裂縫則是不容忽視的問題。傳統(tǒng)的做法，地下室頂板底板以30～40米的間距設(shè)置800寬的非上下貫通后澆帶，同時注意后澆帶避開坡道及人防口部，后澆帶在頂板覆土之前封閉，并加以養(yǎng)護。傳統(tǒng)的做法也是最有效的做法，經(jīng)驗證明這種做法是防止超長結(jié)構(gòu)溫度應(yīng)力導(dǎo)致裂縫的最經(jīng)濟的措施。（4）人防口部、人防隔墻及外墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計。地下室層高3.8米，口部大樣均可套用國標(biāo)07FG04圖集，人防隔墻及外墻采用單向板模型計算，上部支座為簡支端，下部支座為固定端，人防隔墻按彈塑性模型計算.外墻按彈性模型計算，控制裂縫寬度0.2mm。在外墻施工中施工方反映出一個問題，主樓外側(cè)的柱與外墻整澆在一起，且主樓為小柱網(wǎng)，多為3米多的柱距，柱混凝土強度等級為C40，外墻混凝土強度等級為C30，施工中必然會造成外墻大部分都是C40的混凝土，大面積的高強度混凝土是必然造成大量的水化熱，容易產(chǎn)生大量的收縮裂縫。后結(jié)合塔樓荷載及塔樓與地下室外墻結(jié)合截面，修正為整澆用C35混凝土，有效降低裂縫和水化熱。

3.結(jié)語

人防地下室的結(jié)構(gòu)設(shè)計既要考慮平時工況又要考慮戰(zhàn)時工況，且目前電算軟件功能都不是很完善，需要更深入地研究人防結(jié)構(gòu)設(shè)計的技術(shù)問題，總結(jié)設(shè)計經(jīng)驗，提高設(shè)計水平。

篇4

中圖分類號：TU318文獻標(biāo)識碼： A

1. 預(yù)應(yīng)力混凝土筒倉發(fā)展概況

筒倉結(jié)構(gòu)作為貯存散料的構(gòu)筑物，具有運行方式簡單、保護環(huán)境、節(jié)約用地、損耗少等優(yōu)點，因而它在煤炭、電力、港口、儲運等行業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用，隨著工程中要求配置的筒倉容積也隨之增大。當(dāng)采用普通混凝土筒倉時，隨著倉壁直徑的增加，倉壁水平配筋量也越來越大，往往需要配置三排甚至四排鋼筋才能滿足設(shè)計要求，這大大增加了用鋼量。采用預(yù)應(yīng)力技術(shù)建造大型或特大型圓形筒倉，能解決普通混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋用量較多的問題，而且較容易實現(xiàn)筒倉結(jié)構(gòu)的承載力和抗裂要求，具有很好的經(jīng)濟效果。預(yù)應(yīng)力技術(shù)運用在大直徑圓形筒倉結(jié)構(gòu)中，還可以減小貯料在倉壁內(nèi)引起的拉應(yīng)力，消除混凝土的開裂或者控制裂縫開展大小，避免因裂縫過大而引起鋼筋銹蝕，降低筒倉結(jié)構(gòu)的安全性及耐久性等缺陷。因此采用預(yù)應(yīng)力混凝土筒倉必將是未來筒倉結(jié)構(gòu)的發(fā)展趨勢。

2. 預(yù)應(yīng)力混凝土筒倉設(shè)計計算原則及步驟

2.1 主要采用的規(guī)范

《鋼筋混凝土筒倉設(shè)計規(guī)范GB50077-2003》、《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范 GB 50010-2010》、《無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程 JGJ92-2004》及《火力發(fā)電廠土建結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)規(guī)程 DL 5022-2012》。

2.2 設(shè)計步驟

1). 根據(jù)《鋼筋混凝土筒倉設(shè)計規(guī)范 GB50077-2003》中3.3.2條估算混凝土筒倉的壁厚；

2). 根據(jù)《鋼筋混凝土筒倉設(shè)計規(guī)范 GB50077-2003》中1.0.3條及4.2.3條條判斷筒倉類型（深倉或淺倉）；

3). 依據(jù)判別的筒倉類型及《鋼筋混凝土筒倉設(shè)計規(guī)范 GB50077-2003》中4.2.2條~4.2.8條計算筒倉倉壁壓力；

4). 根據(jù)《鋼筋混凝土筒倉設(shè)計規(guī)范 GB50077-2003》、《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范 GB 50010-2010》、《無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程 JGJ92-2004》進行非預(yù)應(yīng)力鋼筋和預(yù)應(yīng)力鋼筋配筋計算（主要由倉壁的裂縫來控制預(yù)應(yīng)力鋼筋和非預(yù)應(yīng)力鋼筋的配筋量），并驗算是否滿足《鋼筋混凝土筒倉設(shè)計規(guī)范 GB50077-2003》的構(gòu)造要求。

3. 工程實例

3.1 工程概況

本工程某電廠兩座直徑為30m、單倉儲量為20000t的大直徑預(yù)應(yīng)力筒倉，高為45.65m的鋼筋混凝土筒倉，倉壁壁厚為0.50m、混凝土倉壁儲料高度為30.650、漏斗中心錐高度7.00m，原煤質(zhì)量密度為10.0kN/m3，內(nèi)摩擦角取。倉壁厚度為500mm，采用C40混凝土。預(yù)應(yīng)力筋采用1x7的鋼絞線，鋼絞線強度標(biāo)準(zhǔn)值fptk=1860N/mm2，鋼絞線強度設(shè)計值fpy=1320N/mm2，其性能應(yīng)符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼絞線》(JG161-2004)的規(guī)定。錨具采用OVM15-n群錨體系對應(yīng)的錨具，采用無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力技術(shù)。普通鋼筋采用三級鋼（HRB400）。據(jù)《鋼筋混凝土筒倉設(shè)計規(guī)范 GB50077-2003》中3.3.2條對倉壁的壁厚進行初步估算值為：,本工程的筒倉倉壁厚度暫取為。

3.2 筒倉設(shè)計原則

在預(yù)應(yīng)力混凝土筒倉結(jié)構(gòu)中，僅對環(huán)向施加預(yù)應(yīng)力，貯料產(chǎn)生的環(huán)向拉力由普通鋼筋和預(yù)應(yīng)力鋼絞線共同承擔(dān)。無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土筒倉按正常使用極限狀態(tài)的驗算。根據(jù)《鋼筋混凝土筒倉設(shè)計規(guī)范GB50077-2003》5.1.5條第3款，本筒倉最大裂縫寬度的允許值為0.2mm。根據(jù)《火力發(fā)電廠土建結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)規(guī)程DL5022-2012》條文7.4.12條第一款規(guī)定：倉壁可采用后張法無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力或有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力，預(yù)應(yīng)力強度比宜取0.7，不宜超過0.75，且非預(yù)應(yīng)力鋼筋的配筋率不應(yīng)小于全截面的0.4％。

3.3 筒倉內(nèi)力計算

3.3.1 倉壁內(nèi)力計算

由知該筒倉為淺倉。據(jù)據(jù)《鋼筋混凝土筒倉設(shè)計規(guī)范 GB50077-2003》中4.2.6條知筒倉貯料頂面或者貯料重心以下距離處，作用于倉壁單位面積上的水平壓力：

，其中、，故，則倉壁環(huán)向拉力。

考慮環(huán)境溫度作用時，據(jù)據(jù)據(jù)《鋼筋混凝土筒倉設(shè)計規(guī)范 GB50077-2003》中4.1.1條，直徑30m的筒倉可按其最大環(huán)向拉力的6%計算。因此考慮溫度應(yīng)力時，取。

3.3.2 估算非預(yù)應(yīng)力鋼筋及預(yù)應(yīng)力鋼筋截面面積

取筒倉倉壁根部1m寬倉壁內(nèi)力作為計算單元，進行無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼筋的截面面積估算，計算公式可以按下式：

根據(jù)算得的1m寬筒倉側(cè)壁內(nèi)預(yù)應(yīng)力鋼絞線的截面面積為1218.2mm2，筒倉側(cè)壁底部取預(yù)應(yīng)力鋼絞線為1x7，預(yù)應(yīng)力鋼絞線截面面積為。據(jù)《后張法預(yù)應(yīng)力混凝土設(shè)計手冊》中3.6節(jié)，預(yù)應(yīng)力總損失近似估算值，則。

根據(jù)《火力發(fā)電廠土建結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)規(guī)程DL 5022-2012》條文7.4.12條第一款規(guī)定：倉壁可采用后張法無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力或有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力，預(yù)應(yīng)力強度比宜取0.7，不宜超過0.75，且非預(yù)應(yīng)力鋼筋的配筋率不應(yīng)小于全截面的0.4％。非預(yù)應(yīng)力鋼筋的截面面積最小值為，取非預(yù)應(yīng)力鋼筋配筋為22@150（）。

3.3.3 預(yù)應(yīng)力混凝土筒倉倉壁裂縫計算

根據(jù)《鋼筋混凝土筒倉設(shè)計規(guī)范 GB50077-2003》、《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范 GB 50010-2010》、《無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程 JGJ92-2004》進行預(yù)應(yīng)力混凝土筒倉倉壁裂縫計算。

預(yù)應(yīng)力混凝土筒倉倉壁裂縫計算公式為： ，其中各參數(shù)取值如下：

；；

；，；

；

，取；

計算所得筒倉倉壁最大裂縫為0.022mm＜，滿足《鋼筋混凝土筒倉設(shè)計規(guī)范 GB50077-2003》5.1.5條第3款要求。預(yù)應(yīng)力鋼絞線及非預(yù)應(yīng)力鋼筋余量很大，可以通過減小預(yù)應(yīng)力鋼絞線的截面面積及非預(yù)應(yīng)力鋼筋的截面面筋進行優(yōu)化設(shè)計。

經(jīng)優(yōu)化后的預(yù)應(yīng)力鋼絞線及非預(yù)應(yīng)力鋼筋的截面面筋取值為: 預(yù)應(yīng)力鋼絞線為1x7@500，；非預(yù)應(yīng)力鋼筋為18@150，，計算所得筒倉倉壁最大裂縫為。

4. 結(jié)論

通過對圓形預(yù)應(yīng)力混凝土筒倉結(jié)構(gòu)設(shè)計思路及計算方法的論述及分析，并結(jié)合工程實例，簡單的介紹了圓形預(yù)應(yīng)力混凝土筒倉結(jié)構(gòu)設(shè)計所需要遵循的設(shè)計規(guī)范，通過工程實例的優(yōu)化分析，圓形預(yù)應(yīng)力混凝土筒倉結(jié)構(gòu)的預(yù)應(yīng)力鋼絞線及非預(yù)應(yīng)力鋼筋的配筋面積主要是有筒倉的裂縫控制等級來決定。而且通過在混凝土筒倉結(jié)構(gòu)中采用無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力技術(shù)，可以減小貯料在倉壁內(nèi)引起的拉應(yīng)力，消除混凝土的開裂或者控制裂縫開展大小，避免因裂縫過大而引起鋼筋銹蝕，降低筒倉結(jié)構(gòu)的安全性及耐久性等缺陷。

參考文獻：

[1]. GB50077-2003.鋼筋混凝土筒倉設(shè)計規(guī)范[S].

[2]. GB50010-2010.混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范[S].

篇5

1．地下工程超長無縫結(jié)構(gòu)設(shè)計原理

地下工程超長無縫結(jié)構(gòu)設(shè)計的思路是“抗放兼施，以抗為主”，利用膨脹加強帶所建立的預(yù)壓應(yīng)力，與混凝土抵抗收縮變形所產(chǎn)生的拉應(yīng)力達到補償平衡，這是設(shè)計的關(guān)鍵。膨脹加強帶的構(gòu)造一般共設(shè)置二道(包括底板、墻板、頂板)，寬度2m，在加強帶的兩側(cè)架設(shè)密孔鋼絲網(wǎng)，網(wǎng)孔5mm，以防止帶外混凝土流入加強帶，帶內(nèi)增加水平構(gòu)造鋼筋，加強帶混凝土強度等級要求比兩側(cè)混凝土提高一級，施工中，先澆一側(cè)帶外混凝土，澆到加強帶時，改用膨脹混凝土連續(xù)澆搗。膨脹混凝土用于超長結(jié)構(gòu)無縫施工，其限制膨脹率設(shè)計和設(shè)定非常重要，膨脹率偏小，則補償收縮能力不足，無縫施工難以實現(xiàn)，膨脹率過大，對混凝土強度有明顯的影響。微膨混凝土的設(shè)計，主要是在混凝土的配比中摻入適量的外加劑、添加劑，使得混凝土在凝固過程中產(chǎn)生水化熱和凝固后的干燥收縮，即熱脹冷縮所產(chǎn)生的變形壓縮到最低的一種構(gòu)思。

2．某工程概況

該工程為一商業(yè)廣場，地下工程為現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，長約440m，寬約420m，地下一層，局部二層，總建筑面積42萬平方米，地下室占地面積16萬平方米，建筑面積19萬平方米?；A(chǔ)為嵌入式整體肋梁筏板，底板厚400-700mm，地梁尺寸多為1000×1500mm，外剪力墻厚350-400mm，混凝土設(shè)計標(biāo)號C30/S10。結(jié)構(gòu)屬于超長無縫混凝土結(jié)構(gòu)。

3. 超長無縫結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)

3.1超長無縫結(jié)構(gòu)總體設(shè)計

對于超長結(jié)構(gòu)工程的無縫設(shè)計問題，目前已形成了較系統(tǒng)的經(jīng)驗和理論。膨脹劑在常規(guī)摻量下，一般可60m不設(shè)縫，當(dāng)超過60m時，可采用“加強帶”解決，帶寬2m，“加強帶”內(nèi)大摻量，帶兩側(cè)普通摻量。帶兩側(cè)設(shè)鋼絲網(wǎng)，目的是防止兩側(cè)混凝土流入“加強帶”內(nèi)。施工時連續(xù)澆筑，澆到加強帶時改換配合比。

結(jié)合超長結(jié)構(gòu)無縫理論和膨脹劑抗裂技術(shù)要求，根據(jù)本建筑要求及地基情況，底板分為A-F六個區(qū)域，使用摻Y(jié)QA膨脹補償收縮混凝土。每個分區(qū)內(nèi)大約每40m設(shè)一條膨脹加強帶，帶寬2m；加強帶二側(cè)設(shè)孔徑小于5mm鋼絲網(wǎng)，帶中膨脹混凝土摻入12％YQA膨脹劑，混凝土標(biāo)號較底板砼增加5MPa。每80m設(shè)一條后澆加強帶，帶寬800mm，帶中摻入12％YQA膨脹劑的膨脹混凝土，混凝土標(biāo)號較底板砼增加5MPa。

對于工程地下室超長、結(jié)構(gòu)及工程地質(zhì)條件復(fù)雜，施工技術(shù)要求較高情況，除必須滿足強度、剛度、整體性和耐久性外，還存在裂縫控制及防水問題。所以如何控制混凝土硬化期間水泥水化過程釋放的水化熱所產(chǎn)生的溫度變化和混凝土干縮的共同作用，產(chǎn)生的溫度應(yīng)力和收縮應(yīng)力導(dǎo)致鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)開裂，成為施工技術(shù)的關(guān)鍵。

3.2后澆加強帶與膨脹加強帶設(shè)計

后澆加強帶是一種擴大伸縮縫間距和取消結(jié)構(gòu)中永久伸縮縫的有效措施，它是施工期間保留的]臨時收縮變形縫，保留一定時間后，再進行填充封閉，后澆成連續(xù)整體的無伸縮縫結(jié)構(gòu)，這是一種“抗放兼施，以放為主”的設(shè)計原則。因為混凝土存在收縮開裂問題，后澆加強帶的設(shè)置就是把大部分約束應(yīng)力釋放，然后以膨脹混凝土填充，以抗衡殘余收縮應(yīng)力。后澆加強帶間歇施工，總長度控制在80m左右。

為確保地下工程混凝土底板和墻板在施工和使用階段不出現(xiàn)有害裂縫，采用了YQA膨脹劑。A-F區(qū)域各個分區(qū)內(nèi)大約每40m設(shè)一條膨脹加強帶，帶寬2m；帶兩側(cè)設(shè)孔徑小于5mm鋼絲網(wǎng)，帶中用12%YQA膨脹劑，混凝土標(biāo)號增加5Mpa，帶外用常規(guī)摻量膨脹劑混凝土。每80m設(shè)一條后澆加強帶，帶寬800mm，按常規(guī)方法施工，帶中用12%YQA膨脹劑。即“后澆加強帶-膨脹加強帶-后澆加強帶”的設(shè)計及施工技術(shù)（圖1）。

鋼絲網(wǎng) 膨脹應(yīng)力曲線

YQA YQA

2m

加強帶 收縮應(yīng)力曲線

圖1后澆加強帶設(shè)計做法示意圖

膨脹加強帶分段設(shè)計，每條總長度控制在80m左右，連續(xù)施工，即在80m的中段設(shè)一條加強帶。膨脹加強帶與后澆加強帶設(shè)計示意如圖2。

圖2膨脹加強帶與后澆加強帶設(shè)計示意圖

3.3膨脹劑使用設(shè)計

摻膨脹劑的補償收縮混凝土在限制條件下使用，構(gòu)造（溫度）鋼筋的設(shè)計和特殊部位的附加筋符合《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB50010)規(guī)定。

在地下室底板、外墻后澆縫最大間距不超過80m情況下，后澆加強帶回填時間應(yīng)不早于45d。

4. 大體積混凝土配合比設(shè)計

本地下工程混凝土工程量為25萬立方米，混凝土配合比規(guī)模較大，優(yōu)化配合比設(shè)計主要從以下個方面控制。

4.1混凝土原材料要求

水泥選用符合國家標(biāo)準(zhǔn)的普通硅酸鹽水泥（GB175-1999）。YQA膨脹劑符合混凝土膨脹劑（JC476-2001）技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。粗骨料粒徑不大于4.0cm，且含泥量小于1％，泥塊含量小于0.5%。細(xì)骨料細(xì)度模數(shù)2.5以上，含泥量小于3％，泥塊含量小于1%的中粗砂。其它外加劑達到國家規(guī)定的品質(zhì)指標(biāo)，使用前作適應(yīng)性試驗。YQA型混凝土膨脹劑可以與減水劑、緩凝劑等復(fù)合使用，YQA混凝土中摻用的其他外加劑，符合《混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》（GBJ50119），滿足施工條件要求。各種材料的運輸與保管按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。但是，對于膨脹劑作如下規(guī)定：在運輸與保管過程中不得受潮和混入雜物，并應(yīng)單獨存放；膨脹劑有效期為一年。

4.2大體積混凝土配合比設(shè)計

根據(jù)設(shè)計要求及工程的不同部位、混凝土標(biāo)號、膨脹率和收縮率、以及施工時所要求的混凝土塌落度指標(biāo)進行YQA混凝土試配。

攪拌站選擇泵送劑時，除對減水率進行要求外，必須考慮其緩凝時間，因為工程在秋冬季節(jié)施工，比較實驗室凝結(jié)時間而言現(xiàn)場的混凝土凝結(jié)速度要快一些，因此必須根據(jù)氣溫變化調(diào)整緩凝劑的摻量，確保現(xiàn)場混凝土的初凝時間不得少于10小時。入?；炷撂涠?20-130mm，同時確保混凝土不得有泌水現(xiàn)象。

抗裂混凝土，其性能應(yīng)滿足下表的要求，限制膨脹率與干縮的檢驗按補償收縮混凝土的膨脹率及干縮率的測定方法進行。

表1有關(guān)混凝土的抗裂技術(shù)性能

項目 限制膨脹率（×10-4） 限制干縮率(×10-4) 抗壓強度（MPa）

齡期 水中14天 水中14天，空氣中28天 28天

性能指標(biāo) ≥1.5 ≤－3.0 滿足設(shè)計要求

表2填充用膨脹混凝土的技術(shù)性能

項目 限制膨脹率（×10-4） 限制干縮率(×10-4) 抗壓強度（MPa）

齡期 水中14天 水中14天空氣中28天 28天

性能指標(biāo) ≥2.5 ≤－3.0 滿足設(shè)計要求

本工程C30/S10混凝土配合比設(shè)計如下：

表3混凝土配合比設(shè)計參數(shù)表

水泥 YQA 粉煤灰 砂子 石子 緩凝減水劑 水

280 22.4 43 789.6 1005 4.96L 190

混凝土7天膨脹值128×10-6，抗壓強度36.9Mpa，滿足設(shè)計要求。

參考文獻：

[1]龔曉南．復(fù)合地基理論及工程應(yīng)用[M]．杭州：浙江大學(xué)出版社，2002．

[2]鄭喜若.地下室工程結(jié)構(gòu)設(shè)計探討與研究[J].黑龍江科技信息，2011（4）：267.

[3]地下工程防水技術(shù)規(guī)范[S].GB50105-2001.

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中圖分類號：TU318文獻標(biāo)識碼： A 文章編號：

1. 前言

隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展以及時代的不斷進步，廣大人民群眾的生活質(zhì)量和生活水平得以逐步提高，并且也對建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計提出了更高的要求。為了與人們不斷增長的物質(zhì)文化需求相滿足，為了與廣大消費者的迫切需求相滿足，在建筑結(jié)構(gòu)方面，我國的建筑行業(yè)的設(shè)計也得以發(fā)展與改革?，F(xiàn)階段，國外先進設(shè)計理念對我國的建筑行業(yè)產(chǎn)生了較大的影響，我國的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員以此為基礎(chǔ)且結(jié)合設(shè)計經(jīng)驗，借助于概念設(shè)計的理念來設(shè)計建筑結(jié)構(gòu)。所謂概念設(shè)計具體指的是在未經(jīng)過任何計算的基礎(chǔ)上，尤其是在沒有條件將精確的力學(xué)分析加以展開的前提下，或者是在沒有明確定義設(shè)計規(guī)范的情況下，立足于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的整體，從而將設(shè)計工作展開。概念設(shè)計給建筑行業(yè)注入了新鮮的活力，需要設(shè)計人員提起高度的重視。

2. 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)用概念設(shè)計的重要性

在以往傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作當(dāng)中，往往結(jié)構(gòu)工程設(shè)計人員按照以往的設(shè)計經(jīng)驗，并經(jīng)過不斷的追求完善及歸納總結(jié)，從而在實際工作中實現(xiàn)設(shè)計理念及設(shè)計經(jīng)驗的創(chuàng)新和進步。隨著經(jīng)驗的不斷豐富、時間的不斷推移以及設(shè)計理念的逐步完善，所設(shè)計出的產(chǎn)品變得越來越成熟。然而，因而諸多工程普遍的缺乏創(chuàng)新性，習(xí)慣于按照傳統(tǒng)的設(shè)計手冊及設(shè)計規(guī)范，并且借鑒以往的設(shè)計手法和設(shè)計風(fēng)格，來將建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作展開，不僅缺乏對國內(nèi)外先進設(shè)計理念和設(shè)計技術(shù)的高度重視，而且在設(shè)計中進行運用及改進，也常常只是忠于傳統(tǒng)設(shè)計，對設(shè)計程序有著較強的依賴性，擔(dān)心手工設(shè)計和創(chuàng)新會背離設(shè)計要求。另外，有些設(shè)計人員對設(shè)計程序的運用依賴性過強，過分大膽的使用程序給出的運算數(shù)據(jù)，沒有以質(zhì)疑的精神以及認(rèn)真的態(tài)度對待設(shè)計工作，進而導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中一系列錯誤問題的出現(xiàn)。與此同時，結(jié)構(gòu)設(shè)計往往會涉及到許多方面的建筑學(xué)知識，有些知識是在實踐工作中總結(jié)出來的，有些知識則是自己的領(lǐng)悟及想法，而并非僅僅包括學(xué)校所學(xué)到的理論性、系統(tǒng)性知識，因而不容易記憶且較為分散，所以，在設(shè)計工作中很難綜合的加以運用。

概念設(shè)計的必要性及重要性就在于不但能夠結(jié)合傳統(tǒng)設(shè)計理念的優(yōu)勢，而且能夠改進傳統(tǒng)設(shè)計中的缺陷，從而在整體的角度將計算理論中所存在的漏洞加以避免。比如，在混凝土的結(jié)構(gòu)設(shè)計工作中，內(nèi)力設(shè)計的理論支持雖然是彈性理論，然而界面設(shè)計的計算支持實際上則是塑性理論，該不同便會導(dǎo)致實際情況與計算所得結(jié)論的偏差。為了對這樣的情況加以有效的防范，那么就需要熟練的把握良好的概念設(shè)計。所以，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員必須切實的具備先進的概念設(shè)計理念及技能，以便于對結(jié)構(gòu)的工作性能更好的加以理解。

3. 概念設(shè)計在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用

3.1建筑工程概況

該建筑工程地處市區(qū)，地下一層，地上十二層，其中設(shè)計頂上最上面的兩層為坡屋頂和復(fù)式屋頂，總體建筑面積超過九千平方米。采取帶短支墻與異形柱的剪力墻—框架結(jié)構(gòu)，二類場地土，七度的場區(qū)抗震設(shè)防烈度，0.10克的基本地震加速度。

3.2基礎(chǔ)選型及場地條件

應(yīng)當(dāng)盡可能選擇有助于抗震的場地，防止在對抗震危險不利的地段對甲——丙類建筑進行建造，如果確實無法加以避開，則需要采用有效的措施將其不利影響消除或者減少，通常在初步設(shè)計之前將選址工作和勘探工作完成。本工程場地有著相對較好的條件，將一層設(shè)計成地下室，有利于結(jié)構(gòu)整體的抗震性，所以通過與地址條件相結(jié)合，選用質(zhì)量經(jīng)濟可靠、施工速度快及穩(wěn)定性好的混凝土預(yù)應(yīng)力管樁。

3.3結(jié)構(gòu)體系的選擇

剪力墻—框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)以及筒體結(jié)構(gòu)是高層混凝土結(jié)構(gòu)經(jīng)常采用的結(jié)構(gòu)體系，設(shè)計規(guī)范中詳細(xì)的規(guī)定了它們各自的適用高寬比及寬度。設(shè)計人員應(yīng)當(dāng)對其優(yōu)缺點與設(shè)計范圍進行充分的了解，同時與建筑的功能相結(jié)合，從而選擇出最佳的結(jié)構(gòu)體系。本工程綜合考慮了抗側(cè)力性能與平面靈活布置，選取剪力墻—框架且?guī)М愋椭慕Y(jié)構(gòu)。

3.4結(jié)構(gòu)分析程序及結(jié)構(gòu)計算分析原則的選用

在計算結(jié)構(gòu)位移以及分析結(jié)構(gòu)內(nèi)力時，在簡化處理、計算假定和分析模型等方面，應(yīng)當(dāng)與結(jié)構(gòu)的實況盡可能的接近。按照彈性方法計算位移和內(nèi)力，采用塑性理論設(shè)計截面。如果平面樓板有著無窮大的剛度，則不需要對平面外剛度作過多考慮。如果樓板有著較大開洞的設(shè)計，則需要對樓板的彈性變形進行充分考慮，在結(jié)構(gòu)分析程序的選用上提起高度重視，避免計算結(jié)果出現(xiàn)誤差。本工程的計算分析采取的是廣廈CAD的SSW程序（本工程的計算分析采取的是中國建筑科學(xué)研究院PKPMCAD系列軟件結(jié)構(gòu)軟件,結(jié)構(gòu)計算采用SATWE結(jié)果）。

3.5結(jié)構(gòu)立面、平面及外形尺寸

在建筑結(jié)構(gòu)平面的布置上，應(yīng)當(dāng)盡可能確保對稱、規(guī)則和簡單，使結(jié)構(gòu)的質(zhì)量中心與剛度中心重合，以便于將扭轉(zhuǎn)減小，結(jié)構(gòu)的豎向布置必須切實做到剛度連續(xù)及均勻，防止出現(xiàn)薄弱層及剛度突變。如果有著抗震設(shè)計方面的要求，則應(yīng)當(dāng)自上而下的減小結(jié)構(gòu)的剛度及承載力，當(dāng)布置上下層結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變化時，應(yīng)當(dāng)對結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層加以設(shè)置。對于設(shè)計規(guī)范明確規(guī)定出的規(guī)則結(jié)構(gòu)，需要對抗震進行進一步驗算，同時實施有效的加強措施于抗震薄弱部位，避免采用不規(guī)則的設(shè)計方案。本工程的平面呈現(xiàn)單軸對稱，但是缺乏規(guī)則性，為了防止采取嚴(yán)重不規(guī)則的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案，加設(shè)一道拉梁于兩棟突出的角柱，從而更好的切合規(guī)則性要求，避免了立面剛度的突變。

4. 結(jié)束語

綜上所述，以往傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計存在著較大的缺陷，對建筑物的整體性能有著不利的影響，所以，設(shè)計人員應(yīng)當(dāng)高度重視概念設(shè)計，并且將其切實的應(yīng)用到建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，從而促進建筑物結(jié)構(gòu)性能、安全性能以及使用性能的提高。

【參考文獻】

[1]劉建立 王禮輝 郭松立.概念設(shè)計在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用探究[J].建材與裝飾,2012,3(23):156-158.

篇7

2房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用中需要注意的問題

2.1前期的參與

對于建筑施工項目而言，其前期的設(shè)計方案很大程度上直接決定了建筑施工質(zhì)量和施工成本，但是不少建筑項目的前期方案確定時，并未進行結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化，忽略了建筑結(jié)構(gòu)的合理性以及經(jīng)濟性，從而使得結(jié)構(gòu)設(shè)計難度及成本在一定程度上被提高了。因此，對于設(shè)計人員而言，在建筑的前期設(shè)計中一定要重視優(yōu)化設(shè)計方案的融入，從而達到節(jié)約成本、提高質(zhì)量的目的。

2.2細(xì)部優(yōu)化

當(dāng)設(shè)計人員對建筑的結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化設(shè)計時，其不僅要關(guān)注整體設(shè)計，更要關(guān)注到基本構(gòu)件的精細(xì)設(shè)計。例如:在對現(xiàn)澆板進行設(shè)計時，應(yīng)重視其受力程度，避免產(chǎn)生拐角裂縫。當(dāng)前，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，優(yōu)化設(shè)計的理論同計算機技術(shù)相結(jié)合，優(yōu)化設(shè)計也從工程實踐向著數(shù)學(xué)問題發(fā)展。因此，對于工程設(shè)計人員而言，其應(yīng)全面掌握計算機技術(shù)的優(yōu)化設(shè)計，提高建筑設(shè)計的合理性和準(zhǔn)確性。

3工程實例

3.1工程概況

下文主要分析了某住宅建筑的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計，該住宅建筑地上32層，地下1層，結(jié)構(gòu)形式為鋼結(jié)構(gòu)框架剪力墻。根據(jù)該建筑項目的實際需求以及現(xiàn)場情況綜合分析之后，決定應(yīng)用結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計，實現(xiàn)對傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計模式的改進與創(chuàng)新。在優(yōu)化設(shè)計中，以計算機為輔助，實現(xiàn)了對整個工程的全局優(yōu)化。

3.2優(yōu)化設(shè)計規(guī)范

在對該建筑工程項目進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計時，設(shè)計人員嚴(yán)格地遵循有關(guān)結(jié)構(gòu)設(shè)計的規(guī)范，針對結(jié)構(gòu)設(shè)計中所存在的不足，如:安全性較差、要求過寬等，結(jié)合實際施工條件對其進行了優(yōu)化處理。

3.3前期參與

在本工程中，設(shè)計人員在工程的前期規(guī)劃中即結(jié)合了結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計，根據(jù)工程項目的實際需求與施工條件，對建筑結(jié)構(gòu)形式進行了科學(xué)取舍，保證其施工可行性與經(jīng)濟性。值得注意的是，在建筑前期規(guī)劃中，設(shè)計人員不應(yīng)僅憑自身的經(jīng)驗進行結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計，否則容易出現(xiàn)對建筑結(jié)構(gòu)體系受力情況把握不當(dāng)?shù)默F(xiàn)象，直接導(dǎo)致建筑質(zhì)量不過關(guān)，不利于后期的施工，容易造成建筑建設(shè)成本的大幅度增加。

3.4概念設(shè)計

在建筑項目的建設(shè)過程中，若是其結(jié)構(gòu)布局方式不同，設(shè)計效果也大不相同。因此，在對房屋結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化設(shè)計時，應(yīng)實現(xiàn)細(xì)部結(jié)構(gòu)優(yōu)化和概念設(shè)計的有機結(jié)合，從而切實有效提高結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計效果。在本工程中，將建筑的概念設(shè)計作為了設(shè)計工作中的一大重點，貫穿于整個的設(shè)計過程之中。概念設(shè)計主要是對缺乏相應(yīng)數(shù)值的細(xì)節(jié)進行處理，例如:地震設(shè)防烈度量化等情況，若是僅僅依靠相應(yīng)的公式進行設(shè)計計算，得出的結(jié)果必然會和實際情況存在較大差異，而使用概念設(shè)計，則可將數(shù)值當(dāng)作一種參考依據(jù)，實現(xiàn)對結(jié)構(gòu)設(shè)計中細(xì)節(jié)的合理把握，提高結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的質(zhì)量。

3.5結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的效益分析

在本工程中，優(yōu)化后方案同優(yōu)化前方案相比，更加科學(xué)合理;同時，其有效降低了施工成本，工程結(jié)束后，對整個工程造價進行計算，發(fā)現(xiàn)工程造價降低了26%。

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中圖分類號：TU97 文獻標(biāo)識碼：A

在建筑行業(yè)發(fā)展中，越來越多新技術(shù)、新工藝和新材料應(yīng)用其中，這就對工程結(jié)構(gòu)設(shè)計提出了更高的要求。尤其是在當(dāng)前復(fù)雜高層和超高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，可能受到一系列客觀因素影響，為工程結(jié)構(gòu)埋下安全隱患，影響工程結(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量。尤其是在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，相較于普通的建筑而言，結(jié)構(gòu)設(shè)計要求更高，需要充分結(jié)合建筑特性，把握復(fù)雜高層和超高層建筑設(shè)計技術(shù)要點，提升設(shè)計合理性，為后續(xù)施工活動有序開展打下堅實的基礎(chǔ)。

一、復(fù)雜高層和超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計

某建筑工程總高度78.5m，高22層，主樓地下兩層，地面20層。建筑結(jié)構(gòu)為框剪結(jié)構(gòu)，通過多方設(shè)計方案論證，樁基工程選擇后壓漿鉆孔灌注樁，選擇端承-摩擦樁的裝荷載形式，壓漿鉆孔灌注樁295根，φ700樁252根，有效樁長18m～19m。采用標(biāo)號C25的混凝土，關(guān)注前0.5m?～0.5m?碎石置于空洞地步。關(guān)注過程中，導(dǎo)管同孔底之間的距離為0.5m，連續(xù)灌注混凝土。

復(fù)雜高層和超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，相較于普通的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計而言存在明顯的差異。一般其概況下，普通建筑的高度是在200m以下，復(fù)雜高層和超高層建筑的高度則超過了200m，這就對建筑工程穩(wěn)定性提出了更高的要求。普通建筑多為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，而復(fù)雜高層和超高層建筑結(jié)構(gòu)則是多為鋼結(jié)構(gòu)或是混合結(jié)構(gòu)，設(shè)計技術(shù)含量較高，結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜。此外，在復(fù)雜高層和超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，需要充分考慮到建筑抗震要求、環(huán)境因素、自重以及風(fēng)荷載等因素的影響，設(shè)計內(nèi)容較為復(fù)雜，所以復(fù)雜高層和超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計難度更大。

二、復(fù)雜高層和超高層建筑概念設(shè)計

（一）提升對概念設(shè)計的重視程度

近些年來，在復(fù)雜高層和超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，設(shè)計理念不斷創(chuàng)新，積累了豐富的結(jié)構(gòu)設(shè)計經(jīng)驗，其中最具代表性的就是概念設(shè)計。在概念設(shè)計中，提升結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)則性和均勻性；結(jié)構(gòu)中作用力傳遞更為清晰；結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)該充分體現(xiàn)高標(biāo)準(zhǔn)的要求；結(jié)構(gòu)設(shè)計中融入節(jié)能減排理念，促使結(jié)構(gòu)設(shè)計更為科學(xué)合理；設(shè)計中，提升建筑材料利用效率，在滿足建筑結(jié)構(gòu)整體設(shè)計要求的同時，迎合可持續(xù)發(fā)展要求?；诖耍瑸榱藵M足上述設(shè)計要求，設(shè)計人員應(yīng)該同建筑工程師進行密切的交流，在充分交流基礎(chǔ)上，提升建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計合理性。

（二）選擇合理的結(jié)構(gòu)抗側(cè)力體系

在復(fù)雜高層和超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，為了可以有效提升結(jié)構(gòu)設(shè)計安全性，選擇抗側(cè)力體系是尤為必要的。在選擇結(jié)構(gòu)抗側(cè)力體系中，應(yīng)該根據(jù)建筑具體高度來選擇，明確結(jié)構(gòu)抗側(cè)力體系和建筑物高度之間的關(guān)系，如果建筑高度在100m以下，可以選擇框架、框架剪力墻和剪力墻體系；如果建筑高度在100m～200m以內(nèi)，則選擇框架核心筒、框架核心筒伸臂；建筑高度在600m左右時，選擇筒中筒伸臂、桁架、斜撐組合體；在結(jié)構(gòu)設(shè)計中，需要充分考慮到結(jié)構(gòu)內(nèi)部各個部件之間的關(guān)系，形成一個整體；如果建筑工程結(jié)構(gòu)中存在多個抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系，應(yīng)該分別對這些抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系進行分析，在此基礎(chǔ)上科學(xué)分析和判斷。

（三）提高建筑抗震設(shè)計重視程度

提高建筑抗震設(shè)計重視程度是尤為必要的，尤其是在復(fù)雜高層和超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，抗震設(shè)計對于建筑安全影響較大。在選擇抗震方案中，需要選擇合理的施工材料，質(zhì)量符合建筑要求；盡可能降低地震過程中能量的擴大，對建筑構(gòu)件的承載力進行驗收，計算地震下建筑結(jié)構(gòu)位移數(shù)值；高層建筑工程設(shè)計中，結(jié)構(gòu)抗震手段的應(yīng)用需要在得到位移數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上實現(xiàn)，設(shè)計更加合理的建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計方案，一旦建筑結(jié)構(gòu)發(fā)生變形可以起到有效的保護作用；結(jié)構(gòu)設(shè)計中體現(xiàn)出建筑構(gòu)件的生產(chǎn)要求和界面變化情況，提升結(jié)構(gòu)設(shè)計穩(wěn)定性和牢固性。

（四）復(fù)雜高層和超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計融合經(jīng)濟理念

在復(fù)雜高層和超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，由于工程項目較為龐大，在具體的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，可能受到客觀因素影響出現(xiàn)一系列成本問題。故此，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，需要充分融合經(jīng)濟型設(shè)計理念，對結(jié)構(gòu)設(shè)計方案優(yōu)化處理，避免建筑工程結(jié)構(gòu)冗長帶來的資源和資金浪費，提升資金利用效率。

三、復(fù)雜高層和超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計精準(zhǔn)性

（一）選擇合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件，提升設(shè)計結(jié)果精準(zhǔn)性

在復(fù)雜高層和超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，設(shè)計工程師需要充分掌握前沿的設(shè)計手段和方法，能夠選擇合理的分析軟件，提升計算結(jié)果準(zhǔn)確性。當(dāng)前我國復(fù)雜高層和超高層建筑結(jié)構(gòu)計算軟件種類繁多，但是不同軟件側(cè)重點存在明顯的差異，這就需要在結(jié)構(gòu)設(shè)計中，設(shè)計人員可以了解到不同軟件的具體功能和應(yīng)用范圍，結(jié)合工程結(jié)構(gòu)設(shè)計要求來選擇合理的計算機軟件。此外，在復(fù)雜高層和超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，還應(yīng)該對力學(xué)理念合理判斷和分析，結(jié)合自身豐富的設(shè)計經(jīng)驗，提升計算結(jié)果精準(zhǔn)性。

（二）加強荷載和作用力的考量

在復(fù)雜高層和超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，設(shè)計工程師需要充分結(jié)合復(fù)雜高層和超高層建筑結(jié)構(gòu)特性，明確結(jié)構(gòu)自身的豎向荷載力大小和風(fēng)荷載的影響因素，將其融入到后續(xù)的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，提升設(shè)計合理性。復(fù)雜高層和超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，除了需要考慮到結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性問題以外，還可以組織風(fēng)洞試驗，測試建筑的抗風(fēng)能力。在后續(xù)的實驗中，可以設(shè)計模型來模擬在不同風(fēng)場環(huán)境下，建筑物的抗風(fēng)能力和受力情況，有針對性提升建筑物結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中，還需要考慮到倒塌水準(zhǔn)，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：其一，復(fù)雜高層和超高層建筑的延性結(jié)構(gòu)構(gòu)件，構(gòu)件的彈性變形能力高低同結(jié)構(gòu)抗震能力存在密切聯(lián)系；其二，對于復(fù)雜高層和超高層建筑中的構(gòu)件，滿足各項技術(shù)要求；就復(fù)雜高層和超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計要求，對于建筑物中的控制構(gòu)件，滿足建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計要求，能夠在不同環(huán)境下保持相應(yīng)的彈性。

（三）科學(xué)計算自振周期

復(fù)雜高層和超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，需要充分把握震動規(guī)律，提升設(shè)計合理性。但是不同的振幅和頻率，可能出現(xiàn)大幅度震動現(xiàn)象，進而影響到建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。故此，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，需要科學(xué)計算出自震周期，結(jié)合抗震強度、建筑高度進行科學(xué)計算，確保自振結(jié)果精準(zhǔn)性。

（四）建筑的垂直交通設(shè)計

復(fù)雜高層和超高層建筑的結(jié)構(gòu)形式主要為框架―剪力墻和核心筒結(jié)構(gòu)，此種建筑結(jié)構(gòu)形式可以有效提升結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，同時垂直交通體系結(jié)構(gòu)可以產(chǎn)生較大的水平在和抵抗力。除了需要考慮到樓梯、電梯和衛(wèi)生間等區(qū)域以外，向平面中央集中，可以有效減少空間占地面積，賦予建筑更好的交通環(huán)境和采光效果。垂直交通結(jié)構(gòu)體系設(shè)計中，需要充分協(xié)調(diào)采光和節(jié)能之間的關(guān)系，便于后續(xù)的維護工作開展。

結(jié)論

篇9

大型地下車庫頂板結(jié)構(gòu)設(shè)計方案無統(tǒng)一技術(shù)措施，往往隨人而定。然而從筆者十多年實際工程實踐中，發(fā)現(xiàn)車庫頂板結(jié)構(gòu)設(shè)計方案的選取對建造大型車庫資金投入影響很大，除去施工組織設(shè)計、消耗施工費用外，更對大型車庫設(shè)計的工程資源消耗關(guān)系很大，直接影響建筑成本和環(huán)保要求，筆者現(xiàn)以咸陽新煜置業(yè)有限公司中華世紀(jì)城北區(qū)3#車庫為例，按不同結(jié)構(gòu)方案進行設(shè)計計算比較。整理成文，發(fā)表于貴刊，供同行們斧正、交流。

1. 不考慮消防車荷載

1.1 工程概況：純地下車庫面積630平方米，X向長32.4米，跨度8.1米；Y向長19.4米?？缍?.1、7.2、6.1米。頂板覆土厚1.5米，頂板活荷載按10KN/m2，抗震等級三級。

（1）頂板次梁按雙向布置，主梁X向400X800，Y向400X800，次梁300X700，最大配筋率控制在2.2左右。板厚180mm。見圖1。

（2）頂板次梁按單向布置，主梁X向400X800，Y向400X1100，次梁400X800，最大配筋率控制在2.1左右。板厚180mm。見圖2。

（3）大板模型，即頂板不布置次梁，主梁X向400X800，Y向400X750，，最大配筋率控制在2.1左右。板厚280mm、270mm。見圖3。

1.2 在不考慮消防車荷載時，以上三種方案鋼筋及混凝土用量對比如表1。

2. 考慮消防車荷載

2.1 工程概況同上，頂板考慮消防車荷載，因消防車荷載取值與板跨度有關(guān)，頂板次梁按雙向布置時消防車荷載取30KN/m2；頂板次梁按單項布置時消防車荷載取35KN/m2；頂板不布置次梁時消防車荷載取20KN/m2，將上訴三種方案，進行計算調(diào)整，結(jié)果如下：

（1）消防車荷載取30KN/m2，頂板次梁按雙向布置，主梁X向500X1000，Y向500X1000，次梁500X800、300X700，最大配筋率控制在2.3左右。板厚180mm。見圖4。

（2）消防車荷載取35KN/m2，頂板次梁按單向布置，主梁X向400X800，Y向500X1150，次梁500X800，最大配筋率控制在2.4左右。板厚180mm。見圖5。

（3）消防車荷載取20KN/m2，大板模型，即頂板不布置次梁，主梁X向450X900，Y向400X750，最大配筋率控制在2.4左右。板厚280、270mm。見圖6。

2.2 在考慮消防車荷載時，以上三種方案鋼筋及混凝土用量對比如表2。. 結(jié)論

從上面二類六方案驗算結(jié)果可以看出，在不考慮其它因素影響，當(dāng)無消防車荷載時，單向加梁模型最經(jīng)濟，當(dāng)有消防車荷載時，雙向加梁模型最經(jīng)濟，因此，我們建議：

（1）當(dāng)消防車荷載范圍相對整個地下車庫比例較小時，亦可考慮單向加梁模型。高低比鋼材：47590Kg-37089 Kg=10501 Kg，相差約10噸鋼材，單位面積節(jié)省鋼材約17Kg。砼；220-198=12（ t），單位面積節(jié)省砼約19Kg。

（2）當(dāng)?shù)叵萝噹烀娣e較小，此時大面積均有30 KN/m2消防車荷載，可考慮雙向加梁模型。高低比鋼材；68196Kg-55691 Kg=12505 Kg，相差約12噸鋼材，單位面積節(jié)省鋼材約20Kg。砼；221-242=-21（t），單位面積負(fù)值約35Kg。

篇10

近年來，隨著我國人民的經(jīng)濟水平不斷提升，人們對生活質(zhì)量和居住環(huán)境的要去越來越高。開發(fā)商若要迎合人們對房屋的要求，通過加大房屋建筑設(shè)計及建設(shè)資金的投入是最直接的方法，然而這樣會導(dǎo)致建筑商無法獲取較高的經(jīng)濟效益，因此選擇通過優(yōu)化技術(shù)來降低建筑建構(gòu)設(shè)計的成本，達到提高經(jīng)濟效益的目的。

1結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化

1．1結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的概況

結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化，就是通過充分發(fā)揮房屋建筑材料本身的性能，以實現(xiàn)各個構(gòu)件以及各個環(huán)節(jié)設(shè)計的相互配合，優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計，達到房屋建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化較之于傳統(tǒng)的結(jié)果設(shè)計，不僅具備傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全性，而且將社會中所具有的價值學(xué)以及審美學(xué)完美的結(jié)合其中，不斷提高結(jié)構(gòu)設(shè)計水平，促使房屋建筑的整體性協(xié)調(diào)發(fā)展。

1．2結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的意義

結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化不僅仍具有傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全性能，而且還具有審美實用的特點，降低了房屋建筑的建筑成本，協(xié)調(diào)房屋的整體性，并使其具有較高的經(jīng)濟效益。結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化使得房屋建筑的設(shè)計方案、設(shè)計決策更為科學(xué)化，提高對于房屋價格的安全性能和抗震性能的要求，有效地使房屋建筑的安全實用、經(jīng)濟美觀，提高房屋建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計水平。

1．3結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的實踐價值

降低房屋建筑工程成本，增強房屋建筑結(jié)構(gòu)經(jīng)濟性。房屋建筑的樓層的逐漸增高，其建筑墻體面積和柱體積也會隨之增加，同時也會增加各個建筑材料的使用，增加建筑成本。如若優(yōu)化房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計，減少建筑材料的使用，節(jié)省建筑成本，節(jié)約用地，還能確保房屋建筑的安全性能以及抗震性能，提高房屋墻體的受力性能，增強房屋建筑結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟性，滿足市場可持續(xù)發(fā)展的需求。

1．4結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的要點

(1)協(xié)調(diào)房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計。結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化需要建筑工程各個環(huán)節(jié)的相互協(xié)作，是一項較為復(fù)雜的工作。針對于房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計，提高房屋的外觀，而結(jié)構(gòu)設(shè)計是針對房屋建筑內(nèi)在結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化合理的設(shè)計，二者相互結(jié)合，互相協(xié)作，以降低建筑造價，提高房屋的實用性和經(jīng)濟效益，實現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理化。

(2)遵循結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范。結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化需要專業(yè)且經(jīng)驗豐富的技術(shù)設(shè)計人員，在結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中遵循結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范。然而，結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范是面向所有的建筑工程，有些規(guī)范并不適用，也不具備較高的安全性。因此，在對房屋建筑結(jié)構(gòu)進行結(jié)構(gòu)設(shè)計時，在遵循結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范的前提下，結(jié)合房屋建筑工程的實際情況，具體問題具體分析，做出正確的判斷，優(yōu)化房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計，提高結(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量以及經(jīng)濟效益。

2結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用

2．1結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的前期準(zhǔn)備

(1)建立房屋建筑安全監(jiān)管體系?，F(xiàn)如今，建筑項目監(jiān)管雖有些改善，對建筑項目監(jiān)管力度不夠，容易引發(fā)質(zhì)量安全事故。房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計在進行方案施工時，應(yīng)加強對于房屋建筑工程的監(jiān)管，確保施工的安全以及建筑質(zhì)量，防止重大事故的發(fā)生。因此，加強房屋建筑工程的質(zhì)量安全監(jiān)管，加大監(jiān)管力度，做到靈活運用，重點勘察，建立起監(jiān)管范圍廣、高水平的質(zhì)量安全監(jiān)管，為結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用做好前期準(zhǔn)備，確保結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全進行。

(2)加強監(jiān)管工作。專業(yè)水平的提高、專業(yè)化的加強，使得質(zhì)量安全監(jiān)管既注重房屋建筑施工現(xiàn)場，又注重房屋建筑工程的整體，監(jiān)管的程序嚴(yán)謹(jǐn)，對每個階段進行質(zhì)量安全監(jiān)管，使質(zhì)量安全事故的發(fā)生率減小。加強對房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工程的質(zhì)量安全監(jiān)管，規(guī)范建筑工程各單位的行為，對建筑工程的每一個環(huán)節(jié)都進行質(zhì)量安全監(jiān)管，依照正規(guī)合理的程序進行建設(shè)，一切以“法”為準(zhǔn)，使建筑工程各個單位擁有質(zhì)量安全意識，擔(dān)起質(zhì)量安全責(zé)任，嚴(yán)謹(jǐn)行事，嚴(yán)格遵守法律法規(guī)，保障建筑工程的安全穩(wěn)定，為結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的實施打下良好的基礎(chǔ)。

(3)合理制定結(jié)構(gòu)設(shè)計方案。一個結(jié)構(gòu)設(shè)計方案的選擇，直接影響著房屋建筑的工程進行。設(shè)計人員在對房屋建筑進行結(jié)構(gòu)設(shè)計時，應(yīng)充分考慮結(jié)構(gòu)的合理性和可行性，對房屋建筑進行實體調(diào)查檢測，依據(jù)建筑物的結(jié)果特點設(shè)計合理的結(jié)構(gòu)形式，使其結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化達到最佳效果，最終使房屋施工達到安全且合理的效果。

2．2結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的應(yīng)用

(1)與土地用地的聯(lián)系。建筑工程的實施，少不了占用的土地面積，總建筑面積就是各層建筑面積的總和，而房屋樓層層數(shù)的增加，就會相對減少房屋的占地面積，增加房屋建筑的高度以及房屋之間的間距，因此，土地用地并不隨著房屋建筑的高度增加而減少，構(gòu)不成反比關(guān)系。結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化可以在房屋的實際情況上，優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計，最大限度的擴寬房屋空間，提高房屋的實用性和整體協(xié)調(diào)，滿足人民對于房屋結(jié)構(gòu)的需求。

(2)與工程成本的聯(lián)系。結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的實施，有效地降低房屋建筑的過程成本。因房屋建筑的總建筑面積的擴大，建筑高度的增加，土地占用面積相對較小。結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化技術(shù)充分利用施工材料的性能，合理協(xié)調(diào)房屋建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)的各個單元間，不僅確保了房屋建筑的適用性和美觀度，而且節(jié)省了施工成本，提升了建筑結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟性能。

(3)概念設(shè)計結(jié)合細(xì)部結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化。將概念設(shè)計應(yīng)用于沒有確切數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，將數(shù)值作為輔助和參考，并在設(shè)計工程中靈活運用結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化技術(shù)，注重細(xì)部的結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化，以及房屋建筑地基的設(shè)計，優(yōu)化房屋建筑結(jié)構(gòu)。將概念設(shè)計與細(xì)部結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化相結(jié)合，確保房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全適用，從而取得最大的經(jīng)濟效益。

(4)計算機技術(shù)的應(yīng)用。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，計算機技術(shù)在人們的生活和工作中得到普遍運用，計算機能夠解決很多人力難以計算和解決的問題，目前幾乎各行各業(yè)都離不開計算機技術(shù)的應(yīng)用。由于計算機技術(shù)的高效性和準(zhǔn)確性，在房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中運用計算機技術(shù)能夠有效實現(xiàn)優(yōu)化作用。人力難以計算和統(tǒng)計的數(shù)據(jù)，計算機可以利用相應(yīng)的軟件和應(yīng)用進行分析，并快速給出優(yōu)化結(jié)果。同時計算機還可以起到模擬作用，讓設(shè)計人員及造價人員能夠更直觀的了解到技術(shù)優(yōu)化的作用。

3結(jié)束語

綜上所述，隨著人們經(jīng)濟水平的提升，人們對房子的要求不僅體現(xiàn)在質(zhì)量上，其還注重房子的美觀。建筑商為了能夠在不影響經(jīng)濟效益的前提下，打造出符合人們需求的建筑工程，需要注重建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的技術(shù)優(yōu)化。通過上述分析可知，建筑商級設(shè)計人員首先要明確技術(shù)優(yōu)化的作用及理念，通過前期設(shè)計優(yōu)化、計算機應(yīng)用、結(jié)構(gòu)細(xì)部優(yōu)化等方式，實現(xiàn)建筑造價的降低。

作者:胡雪蓮 單位:重慶市市政設(shè)計研究院

參考文獻: