土建結構設計論文匯總十篇

序論：好文章的創作是一個不斷探索和完善的過程，我們為您推薦十篇土建結構設計論文范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質，帶來更深刻的閱讀感受。

篇（1）

2加建工程的現狀

我國加建設計起步比較晚，與世界先進國家之間存在著一定的差距。隨著社會的不斷發展與進步，科學技術水平的不斷提高，加建工程得到了很大的發展空間，并且在我國各地都開展了一些舊房挖潛、改造、加建等工程，并且在上海、重慶、廣州、貴陽、昆明等地都將舊房改造工程列入到了城市規劃項目當中，頒布了相應的文件與規章制度。由此可以看出，我國加建工程得到了很大的發展空間。1)由以往的單個房屋加建發展為成片住宅區的加建工程;2)各種新材料、新工藝應用到了加建工程當中;3)輕鋼結構加建技術得到了深入的分析與研究，并且在加建工程中得到了廣泛的應用。

3鋼結構加建的優缺點

開展鋼結構加建工程的時候，具有以下優點:1)節約土地，提高土地面積的使用效率，縮短建設工期;2)因為鋼結構的自重比較輕，因此，加建部分的荷載作用對原結構的影響非常小，不需要單獨對地基進行加固處理，這樣不僅可以減少工作量，還可以縮短工期，節省部分施工成本;3)鋼結構具有較強的多樣性，在進行加建的時候，可以充分發揮空間的優勢，降低對原建筑結構的影響;4)鋼結構加建的適用范圍比較廣，不僅可以對房屋建筑進行加建，還可以對工業建筑進行加建，因此，在建筑加建工程中得到了廣泛的應用。當然，其也存在著一些缺點:1)在進行鋼結構加建之后，其整體建筑結構就會呈現一種上柔下剛、上輕下重的質量與剛度分布，導致建筑整體性較差，缺乏一定的抗震性能;2)鋼結構耐久性較差，在進行加建的時候，需要進行防腐、防火等措施的考慮，這樣就會增加一些建筑材料的使用，此時不僅會涉及到原材料的質量問題，還要考慮原材料的成本問題，因此，存在著一定的不足。

4混凝土框架頂層加建鋼結構設計

1)樓板設計。在設計樓板的時候，現階段一般選用的都是現澆灌技術。目前，現澆灌技術是樓板設計中最為常用與有效的方法，在采用此種方式進行鋼結構施工的時候，可以有效提高建筑結構整體的穩定性、牢固性與安全性。同時，在鋼結構施工中，此種方法可以對出現的問題進行靈活的處理與調整，根據實際情況，提出有效的解決辦法，保證樓板設計與施工的順利進行，確保建筑工程的整體施工質量。2)梁設計。在進行梁設計的時候，一定要結合國際設計標準與實際設計情況，制定合理、科學的鋼構設計要求:首先，在進行梁設計的時候，一定要保證其截面寬度不會低于200mm，同時寬度與高度之間的比值不要超過4。其次，在梁設計中必然要使用一些鋼筋，對其使用鋼筋也要進行一定的規定，保證梁結構具有一定的硬度與抗震性能，進而確保建筑工程整體結構的牢固性與安全性。最后，在設計扁梁的時候，一定要保證梁中線和柱中線重合，采用雙向布置結構。同時對扁梁進行嚴格的計算與設計，保證其結構的合理性與科學性，增強建筑工程整體結構的穩定性。3)柱設計。在進行柱設計的時候，一定要保證其截面符合設計標準:通常情況下，柱截面寬度與高度均不可低于300mm，柱直徑一定要超過350mm，截面短邊與長邊的比值不可以超過3，柱縱向鋼筋配比不可以低于0．2%等。在設計柱的時候，一定要嚴格遵照以上要求，這樣才可以保證柱設計的合理性與科學性，同時增強鋼結構的穩定性，保證建筑工程施工的順利完成。4)基礎承載重量構件設計。在進行基礎承載重量構件設計的時候，一定要綜合考慮各方面的因素，結合建筑負荷、結構形式、施工狀況等，加強基礎設計的合理性與科學性，使其達到建筑工程整體設計要求。針對設計不合理、不符合要求的部分，一定要進行相應的修改，保證其設計的合理性與科學性，這樣才可以保證建筑工程整體的施工質量。

篇（2）

1土木工程結構設計概述

土木工程的結構設計在設計過程上大致可以劃分為三個階段，即結構方案階段、結構測算階段、施工圖設計階段。在結構方案階段中，主要是根據要施工的地區的地質勘測報告設計相應的工程公安，包括抗震防裂程度、工程高度、工程結構形式等等。當工程設計方案相對確認下來狗，就根據方案的具體要求進行下一步的布置和測算工作。在結構測算過程中，主要是對工程負載的情況進行計算。包括外部負載和內部負載的計算。負載的計算主要根據負載的要求確定相應工程配件的使用，根據組合值系數和標準值系數的測定來確定施工參數，構造施工措施要求。對于內力的測算，來完成構件截面參數的確定。內力的測算要根據構件截面、負載值確定。這包括彎矩、剪力、扭矩等等。最后，根據構建的計算、要根據之前確定的內力計算的要求，保證測算構件是否達到了相關要求。這時也可針對需求對構件截面參數加以調整。在施工圖設計階段，就是根據前兩步的結構方案設計階段、結構測算階段，進行施工圖的設計。在此過程中要將設計者的要求和設計意圖通過圖紙表達出來，施工圖是施工的依據，施工圖中要包括建設項目各部分工程的詳圖以及零件使用、、結構部件明細表、驗收標準方法等。民用的工程施工圖應具備設計圖紙、包括圖紙目錄必要的設備、材料表、工程預算書。施工圖設計文件，應滿足設備材料采購，非標準設備制作和施工的需要。

2土木工程結構設計中存在的問題

土木工程結構設計中存在的問題主要集中在兩個方面、一方面是專業角度的問題、另一方面是安全角度的問題，下面將分別從這兩個方面進行闡述。從專業角度來說在土木工程設計中，箱、筏基礎底板挑板的設計過程、梁、板的跨度計算、摩擦角區域的處理、抗震縫距離的設計、基礎板厚度的確定都需要進行測算考量。對于箱、筏基礎底板挑板的設計，首先要假設出挑板可以將邊跨底板鋼筋進行調整，出挑板后，能降低基底附加應力，當基礎形式處在天然地基和其他人工地基的坎上時，加挑板就可能采用天然地基。從土木工程建設角度來說，如果取消挑板，能夠方便柔性防水的處理，在建設多層建筑時，結構設計中可兼顧到下層建筑。梁、板的跨度計算中，梁、板的跨度計算計算跨度，又叫計算長度，應當根據計算時要求、構件的組成形式、支承端約束剛度、支承反力等因素綜合考慮，摩擦角區域的處理，內摩擦角，是土的抗剪強度指標，是工程設計的重要參數。基層開挖時，會應用到摩擦角區域處理的問題，如果魔草叫區域中邊基地的土會受到影響較小，不會反彈。但中心部位，基土反彈情況較為明顯，回彈部分需要人工進行清除。抗震縫距離的設計中，主要通過增加抗震縫的距離來對地震時產生的結構碰撞的風險降低。基礎板厚度的確定要根據房間設計的不同大小來選定相應的基礎板厚度。如果基礎板的厚度都按照大房間的標準進行設計、勢必會造成浪費。如果都按照小房間的標準進行設計則會造成安全問題。所以實際的應用中，通常是在大房間中墊聚苯，小房間設定基礎板的厚度。從安全角度來說，目前土木工程設計中存在的問題有:(1)工程設計規范的安全水平比較低，與國際同類作業相比，由于沒有設定規范的視屏問題，會造成工程施工的進行難度的加大，最終導致了施工質量較低;(2)工程設計規范的整體牢固性差;(3)土建結構工程的耐久安全性差、正確使用與維護意識相對較差。

3加強土木工程建設的建議和對策

從具體而言可以從兩方面進行考慮:從設計的安全性上，應從管理首要保證設計的安全性，盡量選擇資質等級較高、管理先進、實力雄厚的設計單位進行設計、這樣就可以掌握先進的設計方法和設計理念，設計設備也會較好、設計人員的素質和專業能力強、設計經驗豐富，設計出的建筑安全性較高。再設計時也要加強理論學習，使設計人員和施工人員對于設計理論和設計標準能夠很好的掌握。對于設計過程中，涉及到工程造價、工程量的統計、計算、所以在此類工程量計算過程中，要嚴謹、認真，對于每一筆數據都要認真核對。設計圖紙要詳細，以便施工者能夠根據設計圖紙準確掌握設計意圖，從而進行施工，這樣能夠降低因圖紙問題造成的施工不明確的現象，避免了事故的產生。在施工過程中，要注意過程監管，設計單位與施工單位要保持聯系，對于設計圖紙中不明確的問題，要進行及時的溝通和設計核對，以便發現錯誤。設計人員對于施工人員提出的建議，要給予足夠的重視。從土木工程行業標準角度來說，要根據全面性因素來對土木工程結構設計的方案進行評估。因為土木工程的方案是工程實施的基礎，對設計方案的評估要滿足安全性、經濟型合理性。等等。可通過對設計方案屏蔽、論證的方法，提高設計的水平。設計過程中，不一味的追求標準圖，雖然采用標準圖能夠減輕工作量，加快設計進度，但為了保證設計的安全性，設計人員應該認真的對設計方案進行審核，對于可能存在壓縮費用的過程進行仔細的成本核算，在保證基礎、滿足行業標準的前提下，保證設計的合理性、高效性、創新性。

4總結

本文首先對土木工程設計的基本情況進行了概要闡述，根據工程設計的幾個階段展示了土木工程的工作范圍和工作要求。之后提出了現階段我國土木工程設計中還存在的問題，從具體設計過程和安全性兩個角度提出了相關的問題。最后在此基礎上，根據存在的具體問題對土木工程的建設提出了建議和相應的對策。本文的研究對我國土木工程結構設計的發展提供了一種新的思路。

作者:董旭 單位:徐州工業職業技術學院

參考文獻:

［1］高宇．我國土建結構工程的安全性與耐久性分析［J］．吉林大學學報，2005．

［2］張林．土建結構工程的安全性與耐久性［J］．高新技術，2006．

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前言

結構概念設計是保證結構具有優良抗震性能的一種方法。選擇對抗震有利的結構方案和布置，采取減少扭轉和加強抗扭剛度的措施，設計延性結構和延性結構構件，分析結構薄弱部位，并采取相應的措施，避免薄弱層過早破壞，防止局部破壞引起連鎖效應，避免設計靜定結構，采取二道防線措施等每個設計步驟中都貫穿了結構概念設計內容。

一、概念設計

強調結構概念設計的重要性，是要求建筑師和結構師在建筑設計中應特別重視規范、規程中有關結構概念設計的各條規定，設計中不能陷入只憑計算的誤區。以下一些問題值得探討：

1.在結構體系上，應重視結構的選型和平、立面布置的規則性，擇優選用抗震和抗風性能好且經濟合理的結構體系。結構應具有明確的計算簡圖和合理的傳遞地震力途徑，結構在兩個主軸方向的動力特性宜相近。

2.一般工程都僅進行小震下的彈性設計，而用概念設計和構造措施保證“中震可修，大震不倒”，但沒有驗算和證實，那么建筑物是否真能做到“中震可修，大震不倒”，無人知曉。對抗震設防烈度較高地區的特別重要建筑和超限建筑，審查專家往往會提出更具體的設計指標：（1）中震或大震不屈服設計；（2）中震或大震彈性設計；要求設計單位確保實現“三水準”的設計目標。

3.建筑物是應當有個性的，不應當千面一物。基于性能的抗震設計理念的特點是，使抗震設計從宏觀定性的目標向具體量化的多重目標過渡，允許按照業主的要求選擇不同層次的抗震性能目標作為設計者的設計依據。例如業主可以提出更高的抗震設防要求，按中（大）震不屈服設計或中（大）震彈性設計，保證重要的建筑物在大地震作用下不影響正常使用功能，而不僅僅是不壞不倒。

4.水平地震作用是雙向的，結構布置應使結構能抵抗任意方向的地震作用，應使結構沿平面上兩個主軸方向具有足夠的剛度和抗震能力；結構剛度選擇時，雖可考慮場地特征，選擇結構剛度以減少地震作用效應，但是也要注意控制結構變形的增大，過大的變形將會因P-Δ效應過大而導致結構破壞；結構除需要滿足水平方向剛度和抗震能力外，還應具有足夠的抗扭剛度和抵抗扭轉震動的能力。

5.在一個獨立的結構單元內，應避免應力集中的凹角和狹長的縮頸部位；避免在凹角和端部設置樓、電梯間；減少地震作用下的扭轉效應。豎向體型盡量避免外挑，內收也不宜過多、過急，結構剛度、承載力沿房屋高度方向不宜均勻、連續分布、避免造成結構的軟弱或薄弱的部位。應避免因部分結構或構件破壞而導致整個結構喪失抗震能力或對重力荷載的承載力。根據具體情況，結構單元之間應遵守牢固連接或有效分離的方法。高層建筑的結構單元應采取加強連接的方法。

二、結構選型問題

對于高層結構而言，在工程設計的結構選型階段，應該注意以下幾點：

1、結構的規則性問題

新舊規范在這方面的內容出現了較大的變動，新規范在這方面增添了相當多的限制條件，例如：平面規則性信息、嵌固端上下層剛度比信息等，而且，新規范采用強制性條文明確規定“建筑不應采用嚴重不規則的設計方案。”因此，結構工程師在遵循新規范的這些限制條件上必須嚴格注意，以避免后期施工圖設計階段工作的被動。

2、結構的超高問題

在抗震規范與高規中，對結構的總高度都有嚴格的限制，尤其是新規范中針對以前的超高問題，除了將原來的限制高度設定為A 級高度的建筑外，增加了 B 級高度的建筑，因此，必須對結構的該項控制因素嚴格注意，一旦結構為B級高度建筑甚或超過了B級高度，其設計方法和處理措施將有較大的變化。在實際工程設計中，出現過由于結構類型的變更而忽略該問題，導致施工圖審查時未予通過，必須重新進行設計或需要開專家會議進行論證等工作的情況，對工程工期、造價等整體規劃的影響相當巨大。

3、嵌固端的設置問題

由于高層建筑一般都帶有二層或二層以上的地下室和人防，嵌固端有可能設置在地下室頂板，也有可能設置在人防頂板等位置，因此，在這個問題上，結構設計工程師往往忽視了由嵌固端的設置帶來的一系列需要注意的方面，如：嵌固端樓板的設計、嵌固端上下層剛度比的限制、嵌固端上下層抗震等級的一致性、在結構整體計算時嵌固端的設置、結構抗震縫設置與嵌固端位置的協調等等問題，而忽略其中任何一個方面都有可能導致后期設計工作的大量修改或埋下安全隱患。

4、短肢剪力墻的設置問題

在新規范中，對墻肢截面高厚比為5～8的墻定義為短肢剪力墻，且根據實驗數據和實際經驗，對短肢剪力墻在高層建筑中的應用增加了相當多的限制，因此，在高層建筑設計中，結構工程師應盡可能少采用或不用短肢剪力墻，以避免給后期設計工作增加不必要的麻煩。

三、地基與基礎設計問題

地基與基礎設計一直是結構工程師比較重視的方面，不僅僅由于該階段設計過程的好與壞將直接影響后期設計工作的進行，同時，也是因為地基基礎也是整個工程造價的決定性因素，因此，在這一階段，所出現的問題也有可能更加嚴重甚至造成無法估量的損失。在地基基礎設計中要注意地方性規范的重要性問題。由于我國占地面積較廣，地質條件相當復雜，作為國家標準，僅僅一本《地基基礎設計規范》無法對全國各地的地基基礎都進行詳細的描述和規定，因此，作為建立在國家標準之下的地方標準。地方性的“地基基礎設計規范”能夠將各地方的地基基礎類型和設計處理方法等一些成熟的經驗描述和規定得更為詳細和準確，所以，在進行地基基礎設計時，一定要對地方規范進行深入地學習，以避免對整個結構設計或后期設計工作造成較大的影響。

四、結構計算與分析問題

在結構計算與分析階段，如何準確，高效地對工程進行內力分析并按照規范要求進行設計和處理，是決定工程設計質量好壞的關鍵。由于新規范的推出對結構整體計算和分析部分相當多的內容進行了調整和改進，因此，結構工程師也應該相當地對這一階段比較常見的問題有一個清晰的認識。

1、結構整體計算的軟件選擇。目前比較通用的計算軟件有：SATWE、TAT、TBSA或ETABS、SAP等，但是，由于各軟件在采用的計算模型上存在著一定的差異，因此導致了各軟件的計算結果有或大或小的不同。所以，在進行工程整體結構計算和分析時必須依據結構類型和計算軟件模型的特點選擇合理的計算軟件，并從不同軟件相差較大的計算結果中，判斷哪個是合理的、哪個是可以作為參考的，哪個又是意義不大的，這將是結構工程師在設計工作中首要的工作。

2、是否需要地震力放大，考慮建筑隔墻等對自振周期的影響。振型數目是否足夠。在新規范中增加一個振型參與系數的概念，并明確提出了該參數的限值。由于在舊規范設計中，并未提出振型參與系數的概念，或即使有該概念，該參數的限值也未必一定符合新規范的要求，因此，在計算分析階段必須對計算結果中該參數的結果進行判斷，并決定是否要調整振型數目的取值。多塔之間各地震周期的互相干擾，是否需要分開計算。

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中圖分類號：TU198文獻標識碼： A

前言

近年來在我國建筑行業的發展過程中，混凝土結構設計作為其中重要的內容，它的質量問題不僅對建筑結構的穩定性和可靠性有著嚴重的影響，還使得建筑物的功能無法得到充分的發揮。因此我們在對建筑混凝土結構設計時，就要對設計技術進行嚴格要求，只有這樣才能使得工程施工的質量得到進一步的保障。但從當前我國建筑工程混凝土結構設計的實際情況來看，其中還存在著許多的問題，這就對建筑結構的穩定性有著嚴重的影響，因此我們就需要采用相應的技術手段，來對其進行處理，從而保障建筑工程的施工質量。

1、關于結構計算與分析階段中的常見問題及處理對策

混凝土結構設計中計算與分析階段的常見問題。目前的工程建設中，大都是通過計算機軟件進行結構設計等工作，這樣不僅使得建筑混凝土結構設計的準確性和可靠性得到進一步的保障，還滿足了現代化建筑結構設計的相關要求。但在不同的建筑工程施工項目中，其軟件系統的應用效果也就存在著一定的差異，因此我們在建筑設計階段中，就需要根據工程施工的實際情況，對混凝土結構設計計算和分析方式進行相應的分析，從而保障建筑工程的施工質量。

設計師們在對建筑混凝土結構進行設計的過程中，除了要對計算軟件的特點進行相應的比較研究以外，還要對建筑設計的相關內容進行全面了解，從而根據工程施工的實際情況，采用相應的技術手段對其進行處理，以確保工程的施工質量。而且在施工的過程中，設計人員也要根據工程施工的相關要求，對混凝土結構的尺寸大小進行嚴格的控制，并采用相應的設計技術方法對其進行處理，以確保建筑混凝土結構的質量和強度得到有效的控制。

我們還要對施工材料的質量進行有效的控制，以避免在建筑混凝土結構設計的過程中，其質量無法滿足工程設計的相關要求。高層建筑結構設計原則。是高層建筑結構設計過程中需要注意的重要標準和準則。也是高層建筑設計單位提高高層建筑結構設計質量與效益的重要保障。只有在一定的高層建筑結構設計原則支持下。才可以進行建筑結構設計，總體來講。高層建筑結構設計原則主要包括以下幾點。

建筑結構基礎方案需要配置完善的施工地質調查報告。最大程度的發揮建筑物地基的潛力。必要的情況下設計人員還需要對地基的變形做好相應的演算。另一方面。設計單位還需要對建筑物進行綜合性分析。尤其是對于建筑物負荷以及上部結構類型。通過對這些綜合性分析。最終選定最適合的基礎方案。從而可以在提高設計質量的基礎上提高設計單位經濟效益。一條基本原則是設計單位經常忽略的。那就是結構措施完善原則。設計單位在進行建筑物結構的設計時。 需要注意結構組件的延展性。例如建筑物中鋼筋的錨固長度等。同時。設計單位還需要注意建筑物薄弱環節以及建筑物本身溫度對于建筑物組件的影響。對于這兩方面的問題。在實際的設計過程中。需要遵循$強柱弱梁%強剪弱彎以及強壓弱拉&的基本原則。只有這樣才可以提高高層建筑結構設計的安全性以及牢靠性。

2、關于混凝土結構設計中，地基與基礎設計中常見問題及處理對策

在建筑工程施工中，基礎結構的設計有著十分重要的意義，這也是保障混凝土結構施工質量的主要內容。但是我們在對其地基基礎結構進行施工的過程中。其建筑物時常會出現沉降的現象，這就對建筑結構的穩定性和可靠性有著一定的影響。而且如果其基礎結構的穩定性存在著一定的問題，還可能會破壞了建筑基礎底板的質量，為此我們就需要采用相應的技術手段來對其進行處理，從而保障建筑結構的穩定性。

針對不同程度的沉降量的工程，地基與基礎設計所采取的處理措施也是不同的。對于沉降量相對較小的工程，可以采用褥墊的方法處理，也就是說在地下室與持力層之間建筑一層保護帶，在沉降作用發生時，保護層會承受一部分的附加應力，防止地下室地板因受力過度而開裂或沉降。同時，對天然地基也起到了養護的作用。這樣，地基保養便從根本上達到了解決。對于有地下室的建筑，地下水的季節性變化也是影響地下室底板的重要因素。當降水期來臨，地下水位升高。底板的防水設計得尤為重要。一般的地下室建筑，由于柱下承臺的形式比較復雜，其基槽地膜形狀也是較為繁復的，建筑復雜的外在輪廓一方面加大了防水設計的難度，另一方面，增加了工程造價。很多設計工程師僅僅考慮到建筑物當時當地的地理狀況，忽視對降水這一因素的考慮，而導致在地下室底板設計時對防水工程的不全面。不科學。在室外地坪之下的結構部分，外輪廓形狀設計應盡量簡潔，這樣有利于建筑防水的施工。另外，在具體的設計方略上，采用統一地下室底板和柱下承臺的下標高的反承臺法。這一方法的具體做法：在地下室內部做濾水層和覆土，同時對柱下承臺進行加厚工程的設計。這樣一來，基槽地膜形狀變得簡單，方便施工，縮短了施工時間，從而施工質量也可以得到保證。.

3、關于混凝土上部結構設計中常見問題及處理對策

混凝土上部結構設計中常見的問題解決混凝土上部結構設計中常見問題的對策。由于建筑結構設計過程中難免會需要反復的修改。所以在設計之前很有必要將相應的準備工作做好。進行設計更改的時候。也能有一個調整的余地。一般常用的方法是對結構設計進行建模計算。通過計算機將結構設計中容易出現了問題進行一個周密的預測和估算。在上部結構設計階段，要考慮建筑物的抗震功能，當遇到中震時，我們應考慮第一級別的剪力墻。在建筑結構設計中。要保障建筑工程的質量。要使得工程造價控制在可接受范圍內)這就需要在建筑結構設計上充分考慮投資商的經濟效益。

權衡建筑質量和投資回報之間的重要性)所以在設計時。應該盡量的優化結構設計。要始終牢記強柱弱梁強剪弱彎強壓弱拉原則。具體來說。設計時要注意測試地基的抗壓性%檢查支撐架的穩定性%控制鋼筋的錨固氏度等方面。只有這樣才能使得建筑結構設計的最終效果令人滿意。在進行建筑結構的設計之前。必須要和承包商投資商有一個全面和諧的溝通過程。主要是來討論建筑結構的類型以及施工的具體要求。 這樣將會有利于設計人員充分了解本次建筑工程的施工基調。對整個建筑工程的結構設計思路有一個明確的方向。 對于不同的基礎形式，所出現的問題和解決辦法也各不相同。常見問題如下:對于地下車庫中的柱下獨立基礎，基礎埋深的計算方法因各地方基礎規范有不同的規定，對基礎底面積大小影響較大。當地庫底板厚度滿足一定要求的情況下，獨立基礎的埋深可取自室外地面及室內地面計算埋深的平均值。對于平板筏板基礎，上部結構剛度、板底地基土的基床系數等都對筏板的計算有一定影響。設計時應將上部結構剛度傳給基礎，考慮基礎與上部結構的共同作用，并合理選取基床系數，有效降低基礎工程量。另外，基礎底板及地下室的外輪廓應盡量簡潔，有利于防水工程的施工和降低造價。

結束語

總而言之，在當前我國建筑混凝土結構設計中存在的問題還有很多，這不僅對混凝土結構的穩定性和可靠性有著嚴重的影響，還降低了建筑工程的效益，因此我們就需要的采用相應的技術手段來對其進行處理，從而保障建筑工程的施工質量。

參考文獻：

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中圖分類號：TU37 文獻標識碼：A 文章編號：

一.前言

伴隨著我國建筑行業的迅速發展，工程建筑行業日漸成為了我國國民經濟新的經濟增長點，不僅僅在國民經濟的增長中占據著越來越重要的地位，而且在改善居民生活方式，提高居民的生活質量方面有著巨大的推動作用。隨著鋼筋混凝土建筑結構在建筑行業中的廣泛應用，建筑結構的設計和施工都有了新的標準和要求，在鋼筋混凝土結構的設計施工中，不僅僅要使得結構的平面，立面布置符合相關規則，更要使得建筑結構的各種構件的強度和變形能夠達到相關的標準，同時，要在滿足建筑設計基本目標的基礎上，更加重視建筑結構的抗震設計，提高建筑結構的抗震能力，保證整個建筑結構的質量。

二.鋼筋混凝土建筑結構設計的優化措施

1．嚴格控制鋼筋混凝土建筑結構設計中的各種材料設計

(一)在摻合料選擇方面上。選擇一些增加混凝土強度性能的一些摻合料。

(二)沙，沙石，水泥的配合比上面，優化三者配合比。

(三)在水泥的選擇方面上。根據工程的需要，選擇相對應的水泥。

(四)在鋼筋的選型上面。比如，用U型鋼，工字鋼代替圓形鋼。

2．結構體系的選型方面

由于大開間剪力墻結構體系，可以做到房間不露出梁柱，有效空間大、隔音效果較好，當采用鋼制模板時，墻面和樓板表面平整并且不需要在濕作業的情況下抹灰。另外該結構體系不但用鋼量少，施工周期短、造價低，還具有整體性強、側向剛度大等優點，有利于抗風抗震，所以自九十年代起建筑結構體系基本上都采用大開間現澆鋼筋混凝土剪力墻結構。隨著經濟的發展，為了進一步降低建筑造價，近幾年來部分地區越來越多地采用短肢剪力墻與簡體或一般剪力墻組成的結構體系。這個結構體系也屬于剪力墻結構的一種。它的特點是建筑平面布置更具靈活性，并且又能節省鋼筋和混凝土用量，減輕建筑的總重量，從而降低地基基礎造價。

3．建筑結構的基礎設計方面

在建筑的基礎設計中，要綜合考慮建筑場地的地質情況以及水位、使用功能、上部結構類型、施工條件和相鄰建筑的相互影響，以保證建筑物不會過量沉降或傾斜，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施的位置，以保證施工的安全。

4．建筑結構設計的抗震方面

（一）房建結構設計要從建筑的全局出發

全面考慮各種建筑部位的功能，在此基礎上，科學設計每個部分的構件，保證每個部件之間的契合，促使每個部件或者是若干部件組合起來可以完成某一特定的設計要求，滿足一定的現實需求，同時，通過抗震設計，使得每個構件都可以具有相應的承載力，當地震來襲，每個構件都可以有著一定的次序先后破壞，整體組合構件將會有著更強大的承載力和柔性，從而延緩地震破壞的速度，消耗爆發的能量。增強建筑的整體抗震能力。

（二）要嚴格選擇地基選址

地基選址是進行建筑結構設計的基礎，因此，在房間結構抗震設計中，要科學避開山嘴，山包，陡坡，河流等不利因素，要本著堅硬，牢固，平坦，開闊的選址原則。親身實地，利用先進技術設備，進行地質勘探，山石水土監測，并取樣論證，科學嚴謹分析。力求使得整個地基牢固可靠，地質穩定無滲漏，無坍塌，無暗河，無熔巖，無火山……從而保證整個地基不會因為承載而發生小范圍的坍塌。影響到整體承載能力和抗震能力設計。

（三）采用合理的建筑平立面

建筑物的動力性能基本上取決于其建筑布局和結構布置。建筑布局簡單合理，結構布置符合抗震原則，通過無數次的實驗表明，簡單、規則、對稱的建筑結構抗震能力強，對延緩地震烈度范圍延伸，消耗地震的能量，減少地震對整體結構的破壞，而且，對稱結構容易準確計算其地震反應。

5. 加強對連梁的設計優化

（一）對連梁的剛度進行折減

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力往往很大，在連梁遇到外力發生屈服的過程中，主要有幾個表現，比如出現裂縫，連梁的剛度減弱，內力發生重新分布，因此，一般而言，在進行建筑結構設計之前，要對連梁的剛度實施折減，從高規中的相關條款解釋而言，是要對整個混凝土建筑結構的各個環節的剛度和彈性進行比較科學合理的分析，但是，在具體實際的操作過程中，各個部分的構件都需要承擔比較大的彎矩和剪力，并且配筋設計具有很大的難度，因而，在筆者多年的建筑結構設計過程中，可以減少對豎向荷載能力的考慮，而更多的進行適當的開裂設計，將內力轉移到墻體上去，如此，可以更好的實現建筑結構設計的優化。

（二）在設計過程中適當的減少連梁的高度

在進行連梁的設計中，為了達到降低連梁剛度，減少地震影響效果的目的，可以在保證整個建筑功能的基礎上，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，也使得可以講整個連梁的整體承載能力控制在一定的范圍之內，既可以讓設計得到優化，又可以讓建筑的功能得到正常發揮。

（三）在連梁設計過程中適當增加厚度

在進行連梁設計，在做好各種構件的設計優化的基礎上，可以讓連梁的整體截面的寬度進一步擴大，如此，不僅僅可以讓建筑結構整體的剛度變大，也能夠讓整個地震過程中產生的各種內力作用相對而言變得更大。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，也有可能達到讓連梁抗剪承載力符合限度的目的。

（四）提高混凝土等級

為了讓連梁的抗剪承載能力不會超過規定個標準，可以合理的提高剪力墻的混泥土的等級，當混泥土的等級得到提升，混泥土的彈性模量增加比例會小于抗剪承載力的提升比例，從而，可以達到控制目標。

6．建筑結構設計的施工方面

為滿足結構承載力的需求，通常在結構設計中柱與梁板選擇不同強度等級的混凝土。施工規范規定柱的施工縫宜留設在梁底標高以下20mm-30mm處，其原則是施工縫宜留在結構受力小且便于施工的位置。施工時，為方便柱身混凝土的下料與振搗，在梁內鋼筋未綁扎之前進行澆注。按施工規范的要求，當梁柱的混凝土強度等級不同時，節點處應按。弱梁強柱”的原則。在實際施工中，施工班組制定合理的節點保證措施，監理人員加強對澆注質量的監管和提高整體結構的抗震性能十分重要。

三.結束語

鋼筋混凝土建筑結構設計是一項專業性極強的工作，必須綜合考慮到多種因素，既要滿足居民的生活生產多種需要，更要從地震防護，防水防滲漏等各種因素對建筑結構做出性能設計，同時，從城市整體的人文自然，交通政治等各方面的因素出發，選擇合理的建筑結構體系，做出科學嚴謹的設計，實現實用價值和美學價值的統一，為整個建筑業的發展和居民生活質量的提高，奠定基礎。

參考文獻：

[1]劉利峰 鋼筋混凝土建筑結構設計優化研究 [期刊論文] 《科技資訊》 -2010年20期

[2]張紅標 建筑結構設計成本優化研究--以深圳高層鋼筋混凝土建筑結構為例 [學位論文] 2011 - 浙江大學：企業管理

[3]張民 鋼筋混凝土框架-剪力墻結構設計的優化研究 [學位論文]2008 - 同濟大學土木工程學院 同濟大學：結構工程

篇（6）

中圖分類號：TU973+.31文獻標識碼： A 文章編號：

一、前言

建筑行業是我國重要的經濟增長行業之一，關系到居民的切身利益。我國是多地震國家，但我國目前對地震的預防能力較弱，地震給我國帶來了及其巨大的災害，因此，加強建筑設計中的抗震設計，是進一步保障我國居民生命財產安全的重要措施之一。目前我國高層混凝土建筑應用的范圍越來越廣泛，其綜合性和高集成性都使得高層建筑的抗震設計需要更為明確的重視，加強對高層混凝土建筑抗震設計，已經十分的迫切。

二、高層混凝土建筑結構中抗震設計的現狀和存在的問題

高層混凝土建筑是經濟發展的產物，高層建筑結構的設計尤其是在抗震結構設計上，我國雖然引進了一些西方歐美抗震設計理念，但缺乏符合本國實際的理論技術創新。很大方面存在著缺陷，主要表現在以下幾個方面。

1.高層混凝土建筑在結構防震設計中缺乏科學規范的理論指導，缺乏實際經驗的積累；而且我國對地質地震的認識尚不夠完善，對地震的成因，預測，防治研究不夠深入。因此，在進行高層建筑結構抗震設計時候，缺乏一定的科學依據，或依據的是不完善的理論。因此，難以在高層建筑結構設計中完美融合防震設計理念。

2.高層混凝土建筑結構設計中，設計立足于固定參數，而忽視了實際情況，設計完全依據“計算設計”完成。而且將一定的地震或力學參數做出固定的規范，比如，在我國地震設計研究中，把地震的降級系數統一規定為2.81，將小震賦予固定統計意義。而小震多用于結構設計中，結構截面承載能力設計和變形的檢驗計算，需要依據一定的實際情況而行。雙向板內力計算時,查用《建筑結構靜力計算手冊》的內力系數時,其泊松比取值為0。 而鋼筋混凝土材料的泊松比取值為1/6, 這在設計板時往往容易被忽略,在計算跨中彎矩時,未考慮引入泊松比后的計算公式,導致內力計算結果錯誤。

3，沒有能夠深入研究地震對建筑結構破壞的層次和順序，難以做到重視主體的設計且兼顧細節問題。沒有能根據實際情況靈活變通的運用抗震設計準則。

三、高層混凝土建筑結構抗震設計的方案

1. 高層混凝土建筑結構設計要從建筑的全局出發，全面考慮各種建筑部位的功能，在此基礎上，科學設計每個部分的構件，保證每個部件之間的契合，促使每個部件或者是若干部件組合起來可以完成某一特定的設計要求，滿足一定的現實需求，同時，通過抗震設計，使得每個構件都可以具有相應的承載力，當地震來襲時，每個構件都可以有著一定的先后破壞次序，整體組合構件將會有著更強大的承載力和柔性，從而延緩地震破壞的速度，消耗爆發的能量。增強建筑的整體抗震能力。

2.地基設計是進行建筑結構設計的基礎，因此，在房間結構抗震設計中，要科學避開山嘴，山包，陡坡，河流等不利因素，要本著堅硬，牢固，平坦，開闊的選址原則。親身實地，利用先進技術設備，進行地質勘探，山石水土監測，并取樣論證，科學嚴謹分析。力求使得整個地基牢固可靠，地質穩定無滲漏，無坍塌，無暗河，無熔巖，無火山等，從而保證整個地基不會因為承載力不均，而發生小范圍的坍塌，影響到整體承載能力和抗震能力設計。

3. 高層混凝土建筑物的動力性能基本上取決于其建筑布局和結構布置。建筑布局簡單合理，結構布置符合抗震原則，通過無數次的實驗表明，簡單、規則、對稱的建筑結構抗震能力強，對延緩地震烈度范圍延伸，消耗地震的能量，減少地震對整體結構的破壞，而且，對稱結構容易準確計算其地震反應。

4.抗震結構體系是抗震設計應考慮的關鍵問題。如果按結構材料分類，目前主要應用的結構體系有砌體結構、鋼結構、鋼筋混凝土結構、鋼-混凝土結構；若是按結構形式分類，目前常見的有框架結構、剪力墻結構、框架剪力墻結構、筒體結構。高層建筑結構抗震設計中，不同結構的抗震結構體系的承載力受到抗震設防烈度、建筑高度、場地條件以及建筑材料、施工條件、經濟條件等多種條件的影響，因此高層建筑結構抗震設計要綜合考慮，做到科學選擇，嚴謹設計。

5.結構良好的延性有助于減小地震作用，吸收與耗散地震能量，避免結構倒塌。因此，結構設計應力求避免構件的剪切破壞，爭取更多的構件實現彎曲破壞。始終遵循“強柱弱梁，強剪弱彎、強節點、弱錨固”原則。構件的破壞和退出工作，使整個結構從一種穩定體系過渡到另外一種穩定體系，致使結構的周期發生變化，以避免地震卓越周期長時間持續作用引起的共振效應。

6.在高層建筑結構抗震設計中，一般而言，要尤其注意其是由諸多構件共同組合在一起，因此，要進行整體化的對待。要充分調動各個構件的作用來完成整體建筑的抗震效果。當高層建筑的一些基本構件都失去了原有功能的時候，那么，在地震來臨后，很容易讓整體的建筑結構喪失對地震的抵抗能力。在這種情況下，很容易讓整個高層建筑坍塌，因此，要保證所有構件的功能協調，并確保所有的構件都能夠在地震作用下保證良好的性能，如此，可以增強建筑結構的整體抗震能力。

7.設計高層混凝土建筑和超高層建筑時，屋頂建筑抗震設計也是整個設計的一個重要環節。近幾十年來，從多數高層建筑抗震設計評定結果看，屋頂建筑設計還存在一些問題，例如：屋頂設計較高或者設計過重。屋頂設計較高或者設計過重，無形當中加大了屋頂建筑變形，而且也加大地震作用，尤其對自身和屋頂之下的建筑物的抗震作用都不利。有時屋頂建筑的重心和屋頂之下的中心不在同一直線上，如果屋頂的抗側力墻和屋頂之下的抗側力墻出現間斷，在地震發生時，帶來的地震扭轉作用也會更嚴重，對抗震更不利。所以，在進行屋頂建筑設計過程中時，應該最大限度的降低屋頂建筑的高度。選用強度較高、輕質、剛度均勻的材料，使得地震作用傳遞不受阻礙；屋頂重心和屋頂之下的建筑中心在同一直線上；如果屋頂建筑非常高，屋頂建筑就必須具有較強的抗震性，讓屋頂建筑地震作用和突變降低到最小，盡量避免發生扭轉效應。

四、結束語

隨著我國經濟的發展和人民生活水平的提高，在目前的發展趨勢中，高層建筑結構設計的主流趨勢有低碳，環保，安全，節能，生態。其中指標之一，就是建筑的安全性，而我國目前破壞力最大的安全威脅便是地震，因此，加強對高層建筑結構的抗震設計，必將會被提升到建筑設計新的戰略高度。要科學合理的設計好房間結構，增強抗震能力，設計人員不僅要大力提升自己的力學，建筑學，設計學等各方面的專業知識和制圖技能，更要培養嚴謹縝密的態度，深刻理解設計規范，深刻了解建筑結構中的每個構件，做好每個構件，從整體構思，不斷提高設計水平和設計質量，提升建筑結構的質量，為完美實現建筑的實用價值和美學價值的融合做出貢獻。

參考文獻:

[1]宮彩紅，才永杰 試析高層混凝土建筑抗震結構設計[期刊論文] 《城市建設理論研究（電子版）》 -2012年9期-

篇（7）

四十多年中，主持了二個國家重點工程，四個省級重點工程和二十多個一般工程的土建結構設計，參加和審核了一百七十多項工程，五百多個子項工程的土建設計，絕大部分已建成。曾在總投資十億多元的中外合資工程中，任中外合作設計項目的土建設計技術負責人。參加了與丹麥、德國、美國、日本的合作設計和對伊朗的設計技術服務工作。

一九八二年后，在《建筑技術》、《特種結構》、《水泥-石灰》等雜志及《地基處理與樁基礎》國際學術會議均有專業，其中：《砌塊式筒倉結構》、《空間框架的受扭計算》等內容均為國內首創，已在工程中推廣使用；有的論文收入《中國建設科技文庫》。2007年主編《工程建設項目管理基礎教程》一書。

篇（8）

四年設計院工作期間，從學習技術規范、軟件操作、設計方法至能獨立完成不同類型的建筑結構設計，從多層、高層至大底盤地下室、基坑支護和擋土墻設計，對主要結構設計規范有一定的把握和理解。之后在開發公司做了一年半的結構設計管理和兩年的部門管理協調工作，工作重點由結構轉向規劃和建筑設計管理，通過自身不斷學習和沉淀，對強排指標、建筑做法和結構優化有過頗深的研究 ，在專業協同方面，對土建設計和精裝點位設計協同方面較熟悉；工作計劃性強、執行力高，為人本分，做事踏實負責。

在安慶市第一建筑設計研究院股份有限公司擔任結構設計師期間主要工作內容如下：

1. 根據項目設計任務書的要求，完成所內結構設計任務分配；

2. 組織配合其他專業組織完成所里分配的結構設計任務和校對審核；

3. 配合甲方和施工方組織完成施工圖審查和圖紙會審工作；

4. 及時協助施工方解決施工過程中遇到的困難和問題；

5. 組織完成后期服務及相關工作。

在安徽新祥源房地產開發有限公司擔任結構設計工程師期間：

1. 負責金港灣項目結構設計管理（項目總建筑面積約52萬方）

2. 制定結構設計任務書；

3. 牽頭組織結構優化；

4. 協助參與建筑專業設計管理；

在合肥綠潤置業有限公司擔任設計部經理期間：

1.事業部拿地強排方案協調對接；

2.督促協調各專業制定專業設計任務書

3.規劃方案及施工圖階段各專業、管理、跟進；

4.對接各職能部門及集團設計部協調配合工作。

篇（9）

Abstract: the hydraulic structure as a national infrastructure in the important component, according to the special function of design, will also be hydraulic structure design of the realization of the normal function of guarantee. This article mainly according to the author for many years work experience, try to elaborate on water conservancy engineering structure design ideas.

Keywords: water conservancy projects; Hydraulic structure; Design ideas

中圖分類號：TB482.2文獻標識碼：A 文章編號：

0 引言

大多數水利工程都以鋼筋混凝土結構形式為主；就通常的水工建筑結構而言(如大壩、水閘、碼頭等建筑構筑物等)，建筑結構的荷載承重和防滲功能等均主要由混凝土結構承擔，因此，混凝土結構的設計顯得尤為重要。

1 水工混凝土結構設計

針對傳統的混凝土結構設計以強度設計為主的特點，水工混凝土建筑結構設計不僅要注重結構強度設計，還需要更多地考慮建筑結構在長期使用過程中由于水下環境作用引起的結構材料腐蝕對結構性能與適用性的影響,應盡可能通過合理的結構設計延長結構使用壽命。水工混凝土建筑結構的設計應嚴格按照現行的有關國家、地區及行業標準和規定執行,充分考慮建筑結構在正常使用階段結構構件的相關檢測和維護過程,在進行水工混凝土結構設計時, 應預留足夠的工作面為后續工作提供可實施性。值得指出的是,水工混凝土結構在使用過程中遭受病害是不可避免的,只是應將其程度降至最低水平。因此,在設計混凝土結構構件時,在考慮材料受環境侵蝕和老化對性能產生的影響后,還仍然要確保結構和構件存有足夠的安全性和整體穩定性。

2 水工混凝土結構的特性

水工混凝土是混凝土學科中帶有許多特殊性的領域。將一般混凝土結構設計理論用于水工混凝土結構,常會遇到不少無法解決的困難。水工混凝土結構的特殊性有如以下5個方面。

2.1 結構尺寸較大,常為大體積結構,或為跨高比很小的短桿件。

2.2 強度所需的配筋率小于一般混凝土結構設計理論中規定的最小配筋率,但其配筋量仍極大。

2.3 大體積混凝土結構的水泥水化熱較大,在外界溫度變化時,常不可避免地發生溫度裂縫。為限制裂縫寬度需配置較多的溫度鋼筋。

2.4 結構有的全浸于水中,有的處于承壓或干濕交替的狀態,有的尚有滲漏、凍融或沖刷氣蝕等作用,耐久性常成為水工混凝土的嚴重問題。

2.5 不少結構為非桿件體系,無法象彎、壓、拉等標準桿件那樣按極限強度理論進行配筋分析。

為適應水工中這種大體積、低配筋和非桿件的特殊性態, 我國工程界曾作過多方面的探索,如按應力圖形配筋、非線性鋼筋混凝土有限元分析、大體積混凝土溫度配筋等,并有了不少進展。

3 水工混凝土結構的可靠度分析

水工統一標準已規定水工結構設計必須采用以近似概率法為基礎的可靠度理論。但在引用這一理論時,注意到水工混凝土結構的某些特殊性是完全必要的。例如：

3.1 水工大體積混凝土的實際強度與實驗室小試塊強度的差異就比工民建的混凝土來得更大些,其中尺寸效應、持久強度和水飽和時的強度降低及后期強度的增長等因素造成的混凝土強度不定性就有深入研究的必要。

水工中一些主要荷載的實測和統計工作做得還很不夠。有些荷載如土壓力、圍巖壓力、

滲透壓力、地基反力等還是用理論公式計算出來的,與實測值有多大差異還不十分清楚。有

些荷載還具有人工控制的特點,如有溢洪或閘門設施時的擋水壓力,就具有確定的上下限,它的分布概型就具有很大特殊性。

3.2 水工中荷載與荷載效應之間的關系常隨所采用的分析方法的不同而有根本性的差別。例如：尾水管,采用一般框架分析或帶剛性域框架分析或用有限元分析,得出的荷載效應值將有極大差別,甚至會使截面內力發生變號。因此計算簡圖正確程度的不定性將嚴重影響結構實有的可靠指標。但這種不定性目前還難于統計分析。

3.3 房屋建筑或橋梁工程等失事后果僅在于建筑物本身以及本身范圍內的人身及經濟損失。但擋水大壩等水工建筑物失事后將危及下游廣大范圍內的村鎮及農田,其損失遠大于建筑物本身。因此對這種會導致嚴重后果的結構是不能用一個結構重要性系數并簡單地取 就能了事的。在它的可靠指標分析中應該把造成后果的嚴重程度考慮在內。目前,水工統一標準（初稿）把水工建筑物的安全等級也類似房屋建筑那樣分為三級,分別取。但水工中的大型建筑物如葛洲壩、劉家峽工程與一些小型渠系涵管之間,其失事后果嚴重性的差別,決不是1.0， 0.9 之比。我們認為水工建筑物的安全等級宜分為五級,對于擋水建筑可分屬于1,2,3個級別,對于一般鋼筋混凝土結構構件則可分屬于3,4,5三個級別。因為最重要的鋼筋混凝土構件也無法與3級擋水閘壩相比。

4 水工混凝土結構的耐久性

過去,工程技術人員所關心的常常只是工程的設計和建造。但工程結構在長期使用過程

中會逐漸損壞這一客觀規律迫使人們把注意力轉向已建結構的可靠性評估及維修加固技術方面來。人們除了關心工程的初始造價外,還應從大系統出發考慮工程的維護費用及遇到風險時的損失期望值。這方面的研究已成為結構工程學科發展的重要分支。

目前,國內不少50年代的建筑物,已進入“老年期”,對其繼續使用壽命作出鑒定和書評估,以及采取最佳的加固補救技術是十分重要的。國內在房屋建筑方面已制定了相應的法規

和條文,編制了可靠性鑒定標準和加固技術規范。水工混凝土建筑的病害比房屋建筑嚴重得

多,除混凝土碳化鋼筋誘蝕引起順筋開裂外,還有凍融、低強度風化、滲漏、沖刷氣蝕、水質侵蝕、堿骨料反應等嚴重病害。僅“七五”期間,部屬大中型水電工程需要修補的就耗資數億元。

但目前水工鋼筋混凝土設計規范中, 對耐久性還只以荷載直接作用下的受力裂縫的寬度作為衡量的指標,這顯然是很不全面的。有關水工建筑物調查顯示：967根構件中因鋼筋銹蝕順筋開裂（先銹后裂）的占56% ,但未發現一根是由于受力裂縫（橫向裂縫）引起的。鋼筋混凝土構件的耐久性主要決定子保護層厚度、水泥品種和訊量、水灰比、結構類型、施工質量、表面防護等。大體積混凝土結構則還與混凝土強度、抗凍性、抗滲性、抗腐蝕性和抗沖刷能力等有關。因此,在設計階段就應該把這些因素加入進去加以考慮,以改變設計人員只重視強度的片面觀。

5 新材料、新技術和新工藝的誕生

在結構使用壽命期內,新技術和新工藝的發展對維修費用的發生會起很大的影響。俗話

說,十壩九裂,在水工混凝土建筑物中的確存在著各種各樣的缺陷和病害,對于水工建筑物的維護和維修是不可避免的。實踐經驗表明,應優先考慮采用新材料、新工藝、新技術維修帶病運行的水工建筑物,提高建筑物的可靠程度,使建筑物的功能正常實現。因為它有降低建筑物本身的自重及降低工程成本造價方面的優點,使其在經濟、實用等方面具有良

好的發展前景。

例如近年來開始運用的新材料,采用特有的活性化學物質,利用水泥混凝土本身固有的化學特性和多孔性,借助于滲透作用來提高混凝土材料抗滲性,而達到永久性防水、防潮和保護鋼筋,增強混凝土結構強度的效果；還有性能優良、適用性強、適合水下灌漿的多功能新型灌漿材料；還有以聚合物水泥砂漿作為防滲、防腐、防凍材料,也已在水工混凝土建筑物修補工程中得到廣泛應用,這種以少量乳膠材料對水泥砂漿或混凝性后,增強其抗滲性、

抗炭化和抗凍性,是一種性能可靠、經濟和施工方便的修補材料。水下修補材料及水下修補技術取得較大進展,投入的一些新的施工設備,使用方便,省時省工,有利于環保和人身健康。

在以后的科技發展過程中,新的材料、技術和工藝的產生將會更快,更高效,這一點對于結構是有很重要的影響,不容忽視。

6 結束語

綜上所述，水工結構設計現在是越來越規范化、標準化、科學化。但在相關領域還是需要更進一步,而如何更好地深入發展和應用仍是一項重大課題。這就需要工程設計人員、科研人員共同努力,使之趨于完善。

參考文獻：

[1] 國家標準.水工結構設計可靠度統一標準(初稿)1989

[2] 吳世偉.結構可靠度分析[M]北京:人民交通出版社,1988.

篇（10）

一、概述

在2008版的《建筑抗震設計規范》（GB50011-2001）在修訂的過程中，對其中的第6.1.5條進行了補充，提出了限制單跨框架結構的適用范圍的要求，要求是這樣說的：“……高層框架結構不應采用單跨框架結構；多層的框架結構不宜采用單跨框架結構。”而在《建筑抗震設計規范》（GB50011-2010）中的第6.1.5條，則提出了比原來更為嚴格且更為細致的新要求，規范中是這樣說的：“……甲類和乙類建筑以及高度大于24米的丙類建筑，不應采用單跨框架結構，高度不大于24米的丙類建筑不宜采用單跨框架結構。”

2012年1月4日，國家能源局公布了最新一版的《火力發電廠土建結構設計技術規程》（DL5022-2012），其中的11.1.8條明確作出了規定：“發電廠多層建（構）筑物不宜采用單跨框架結構，當采用單跨框架結構時，應采取提高結構安全度的可靠措施。”

在國內，小型的火力發電廠按照傳統的設計方案，大多數都是使用的單跨框架的結構。如引風機房、110KV配電室，除此之外，轉運站、煙道和棧橋等大部分常見的火力發電廠的建（構）筑物也大多數都采取的單跨框架的設計。仔細探究《建筑抗震設計規范》（GB50011-2010）當中的第6.1.5條，該條條文說明一、二層的連廊（輸煤棧橋、煙道）采用單跨框架結構，但是需要強調的是這些采用單跨框架結構必須注意加強。單跨框排架式主廠房和前面我們所講到的其它的結構，我們得出結論，假如我們嚴格地按照《建筑抗震設計規范》中的第6.1.5條規范來執行的話，會有很多的傳統的設計方案不得不做出大范圍的修改。

當下，很多專家提出的寶貴意見：在如今的小型火力發電廠中，甲類和乙類的建筑不能采用單跨框架的結構。這篇論文在依據建筑抗震設計規范的條件下，并結合小型火力發電廠的相關規范及建（構）筑物特點，提出了不同的觀點。

二、在小型火力發電廠中使用單跨框架的可靠性

自建國以后，通過很多強震的檢測，使用單跨混凝土框架的醫院、學校和房屋等受到了強震較大的破壞，但是工業廠房卻并非如此，工業廠房的單跨混凝土框架同其他結構相比，其遭受到的破壞程度顯然要弱得多。

分析這種現象的原因，我們可以發現：在民用的建筑工程中，使用單跨框架結構的時候，往往會因為控制投資、房屋設計的功能過于明確以及缺失監管等方方面面原因，造成了單跨框架結構的安全系數不大。然而在工業廠房的建造過程中，由于工程的設計復雜程度以及該結構在使用過程時的不確定等各種因素，往往使用經驗設計，并且選擇行業規范當中要求的廠房設計活荷載；這個活荷載是包絡荷載，當工業廠房在正常的使用過程中時，通常是不能達到這個包絡負載的，所以，該單跨框架結構是具有抗震富裕度的。

綜上所述，小型的火力發電廠建（構）筑物假如采取恰當的抗震措施，那么使用單跨框架并非不可靠，而且能夠經受住實踐的檢驗。

三、在小型火力發電系統中使用單跨框架的合理性

根據電力行業所具有的特點，并結合建筑物抗震規范和與電力行業相關的規范，接下來我們將證明小型火力發電廠單跨混凝土框架結構使用的合理性。

首先，小型火力發電廠從工藝布置特點來講大多數建（構）筑物采用單跨式布置，布局緊湊、占地面積少，整體造價低，經濟效果好。若采用多跨式布置，占地面積將大幅度增加；整體造價高，經濟效果差。

其次，從建筑物抗震規范所適用的范圍方面來著手，《建筑抗震設計規范》（GB50011-2010）的第6.1.5規定：甲類和乙類建筑以及高度大于24米的丙類建筑，不應采用單跨框架結構，高度不大于24米的丙類建筑不宜采用單跨框架結構。

小型火力發電廠建（構）筑物如引風機房、110KV配電室、空壓機房等多為單層、二層廠房，丙類建筑，房屋高度遠小于24米；建筑抗震設計規范也沒有對單跨框架限制措施，故采用單跨框架結構合理可行。

再者，我們從原理方面進行分析單跨框架限制。建筑抗震設計規范是以增加地震發生時候的抗震防線為基礎的。在廣義的對抗震防線的認識中，我們會認為在結構設計的過程中，結構彎曲的破壞要先于剪切破壞也是一種抗震防線。我們換一種新的思路：以現行抗震規范作為基礎，恰當地增加框架柱端彎矩增大系數和柱剪力增大系數。這樣一來，即便是結構遭到了破壞，首當其沖的也將會是梁，它會首先出現塑性鉸以耗能。在同一個樓層之內，最起碼能夠做到當主要的耗能構件產生了屈服后，其余的抗側力構件還能是彈性階段。讓這種“有約束的屈服”能夠保持較長的一段時間，使得結構的抗倒塌能力得到保障。

火力發電廠單跨混凝土框架結構在設計的過程中，柱截面較大，軸壓比較小，在傳統的設計當中，結構滿足強柱弱梁。為了保證在強震作用下柱端不出現塑性鉸，我們可以利用增強抗震構造措施來提高單跨框架結構的抗震性能。框架結構震害的嚴重部位多發生在框架梁柱節點和填充墻處，一般是柱的震害重于梁，柱頂的震害重于柱底、角柱的震害重于內柱、短柱的震害重于一般柱。通過對各個因素的考慮和綜合分析，主要抗震構造措施如下：（一）提高框架的抗震等級。（二）調整單框架結構的布置方案。（三）加強角柱、避免短柱。（四）設置柱間支撐。

把框架設計成延性框架，遵守強柱、強節點、強錨固，框架沿高度不宜突變，避免出現薄弱層，控制最小配筋率，限制配筋最小直徑。構造上采取受力筋錨固適當加長，節點處箍筋適當加密等措施。

增強抗震構造措施、提高抗震等級，單跨框架抗震性能便可以大大提升。

在此我們做一個補充說明，我們這片論文主要針對的是小型火力發電廠，而對大型的火力發電廠，工藝布置十分復雜，產生類似于短柱和異形節點等的機會要比小型火電廠大得多，因此我們建議大型火力發電廠盡量不要使用單跨框架結構。

總結：通過大量的實踐，證明在小型火力發電廠中使用單跨框架結構的可靠性，同時，根據電力行業所具有的特點，我們也證明了在小型火力發電廠中使用單跨框架結構的合理性。綜上所述，小型火力發電廠是可以使用單跨框架結構的，前提是必須采取充分的抗震構造措施。

參考文獻：

[1]GB50011-2010建筑抗震設計規范[S].