混凝土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，我們為您推薦十篇混凝土結構設計論文范例，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。

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近年來，隨著我國城鎮化發展的深入推進，建筑需求量越來越多。在現代建筑工程施工過程中，混凝土結構是普遍使用的一種結構形式。這種結構具有承載力強、耐久性好、剛度大、耐火性高、安全性高等特點，同時在施工過程中施工成本較低，得到了廣泛的應用。在實際中，為了確保建筑混凝土結構的施工質量，實現建筑工程的各項功能，必須對混凝土結構設計中可能存在的問題進行嚴格的管控，合理分析，并制定相應的解決對策，為建筑工程施工質量的提高打下良好基礎。

1建筑工程混凝土結構設計中的不足

1.1地基與基礎設計中的問題

在混凝土結構設計中，天然地基獨立基礎有時因為持力層土層分布不均勻，使基礎坐落在軟硬不均的土層上，相鄰基礎沉降差過大，導致基礎變形過大；由于地下室在提高建筑穩定性、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，經常會設置地下室。當建筑選址在山地上時，由于原始地貌水位較低，設計過程中往往會忽視建筑工程竣工后由于回填土體毛細現象，導致地下室底板及外墻承載力不足，出現墻體裂縫和底板涌水現象，給工程項目帶來難以解決的問題和損失。

1.2混凝土上部結構設計中的問題

在混凝土結構上部設計時，還存在一些問題，框架結構中抗震設防防線較少；因梁跨度大，梁截面高度就大，而框架柱截面較小，導致強梁弱柱情況出現；框架—剪力墻和剪力墻結構中，剪力墻布置不均勻，出現單肢剪力墻剛度過大，應力集中，連梁剛度過強等；高層結構中忽視零應力區等現象。這樣類似問題出現，會給建筑結構的安全帶來隱患。

2混凝土結構設計不足的應對策略

2.1混凝土結構地基與基礎設計

在實際工程中，采用天然地基基礎形式時，要么基礎情況非常好，地基承載力非常高；要么上部荷載較小，樓層數較低，對地基承載力要求也較低，采用天然地基可以使工期短、造價低。但無論如何都要滿足地基的強度和變形要求。根據地基基礎設計規范的規定，地基承載力特征值低于130kPa、相鄰建筑物距離過近可能導致發生傾斜、建筑物附近堆載過大等都應進行變形驗算。當基礎處于軟硬不均的持力層土層上時，要采用褥墊層以調整不均勻沉降。根據具體情況，進行厚度約為500～600mm的換填，并進行分層碾壓夯實。采用錐形獨立基礎時，斜面坡度小于1:3，混凝土能夠振搗密實，保證基礎強度和高度的要求。在對基礎間拉梁設計時，要充分考慮梁上土的重量和柱底荷載拉力的作用，適當的增加配筋，從而保證基礎的整體剛度。對于地下室工程，宜建造在密實、均勻、穩定的地基上。當處于不利地段時，應采取相應措施。充分考慮各個構件所承受的荷載，尤其是水浮力，回填土后水的壓力會升高。底板的浮力會加大，墻體的水平壓力也會增高。針對這樣的問題，在建筑使用功能允許的情況下，應將底板和地下室外墻盡量分隔成小跨，以減小壓力對底板和外墻的影響，減少開裂情況的發生。同時，可以提高墊層混凝土強度等級，厚度也不小于100mm。

2.2混凝土結構上部設計

上部設計中，宜設置多道防線。（1）對整體建筑的抗震要求進行全面考慮，也就是重視概念設計?？拐鹪O計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構體系，不應采用嚴重不規則結構。因此應選擇合理的抗震結構體系和構件截面尺寸以及合適的配筋方式，確保豎向構件有足夠的延性，增大構件的塑性變形能力?？蚣艚Y構和剪力墻結構設計時，剪力墻應沿著縱橫兩個方向，布置在建筑周邊、電梯間、樓梯間及荷載較大的位置，墻體間距滿足規范，同時單片剪力墻的水平剪力不能高于結構底部總水平剪力的30%。在設計第二道防線時，要對剪力墻連梁的跨高比進行嚴格控制。實踐表明，剪力墻連梁跨高比為5時，各項性能是最好的。（2）在進行剪力墻梁、柱設計時，應該堅持強柱弱梁、強剪弱彎、強節點強錨固的原則。此外，對于中震程度建筑混凝土結構，需要考慮第一級別剪力墻，墻肢數量最少要保持4肢。當第一級別的剪力墻進入塑性階段后，需要在級別較小的剪力墻進行多道設防，避免建筑在震動下過度變形，從而對級別小的剪力墻造成危害。在上部結構設計中，設計者應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，剪力墻開裂會達到耗能的作用，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，以保證人民生命財產的安全。

3結束語

在新時期下，不管是業主，還是建設單位都對建筑工程的整體質量有很高的要求，即使是墻體開裂都會對人的心理帶來不好的影響。因此結構設計時必須根據具體情況，認真、仔細的對混凝土結構進行設計，并反復審查，發現問題后及時解決，不斷優化混凝土結構設計方案，從而促進建筑工程施工質量的提升，為整個建筑工程各項功能的實現提供保障。

作者:毛亞鳳 單位:昆明理工大學

參考文獻：

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

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1.前言

從傳統的觀念來看，鋼筋混凝土結構具有很多優點，它有良好的物理力學性能、取材容易和造價可觀的優點，但它最為顯著的特點主要耐久性，混凝土本身的耐久是毋庸置疑的，雖然鋼筋容易發生腐蝕，但是有混凝土的保護層的包裹，鋼筋不能和空氣接觸，鋼筋不會發生銹蝕，所以鋼筋混凝土結構的使用壽命是相當長的。所以成為了世界工程建筑使用最廣泛的結構形式。當然這只是從傳統的觀念來看的，但從科學的角度來看，這是不符合科學的探索觀點的，正是由于人們收傳統觀念的影響，只片面了考慮的混凝土的耐久性，忽視了混凝土結構的整體耐久性，并且很多地區屬于地震多發段，地震對其的危害相當的大，所以抗震性也不容忽視，特別是高層建筑中，抗震性尤為重要，越是樓層高，高樓層的頂部在受到地震作用時側向位移也越大，就更容易發生坍塌的危險。本文主要從混凝土結構的耐久性和抗震性來分析設計中的一些值得注意的問題。

2.混凝土結構的耐久性

雖然混凝土結構存在的很多的優點，但是也存在一些內部因素和外部因素對混凝土結構的耐久性產生影響。

2.1內部因素。內部因素首先便是混凝土的自身問題，混凝土內部存在堿性的水化物，當大氣環境里的CO2侵入混凝土內部時，會使得混凝土中的這些堿性水化物與CO2發生中和反應，也就是使得pH值下降，俗稱混凝土的碳化過程。這個過程會讓混凝土急劇收縮，導致混凝土開裂，加上碳化也會破壞鋼筋外表面的氧化膜，使得鋼筋容易銹蝕，發生危險。提高混凝土的強度等級的，使得內部孔隙率降低，混凝土內部更加的密實，提高了抗滲透性能，減緩了外部有害物質的入侵。值得注意的是當混凝土中加有堿活性的骨料的時候，在露天潮濕環境下，堿與骨料里的活性顆粒會產生反應，混凝土表面也會產生裂縫，加速侵蝕性物質的入侵破壞。再者的內部因素便是鋼筋本身的影響，當混凝土有裂縫存在且較大的時候，鋼筋肯定會受銹蝕，經過銹蝕的鋼筋體積會膨脹，將混凝土保護層脹裂，又加快了鋼筋的銹蝕。鋼筋銹蝕后，鋼筋的有效受力面積減小，相對應的強度會降低，致使結構承載力削弱。另一方面，銹蝕后的鋼筋抗滑移的能力也會降低，很可能使得結構發生滑移破壞。時間越長，結構出現承載力問題會加大，有時甚至會突然斷裂的脆性破壞，十分危險。所以影響混凝土耐久性的根源就是混凝土自身的碳化和鋼筋銹蝕。

2.2外部因素

影響混凝土結構耐久性外部重要因素便是外界環境的影響?！痘炷两Y構設計規范》規定：

“一類：室內干燥環境；永久的無侵蝕性靜水浸沒環境

二類a：室內潮濕環境；非嚴寒和非寒冷地區的露天環境；非嚴寒和非寒冷地區與無侵蝕性的水或土壤直接接觸的環境；寒冷和嚴寒地區的冰凍線以下的無侵蝕性的水或土壤直接接觸的環境

二類b：干濕交替環境；水位頻繁變動環境，嚴寒和寒冷地區的露天環境；嚴寒和寒冷地區的冰凍線以上與無侵蝕性的水或土壤直接接觸的環境

三類a：嚴寒和寒冷地區冬季水位冰凍區環境；受除冰鹽影響環境；海風環境

三類b：鹽漬土環境；受除冰鹽作用環境；海岸環境

四類：海水環境

五類：受人為或自然的侵蝕性物質影響的環境?！?[1]

根據混凝土結構耐久性的調查，一類環境中設計使用年限為50年的質量安全基本可以保證。而一類環境中大部分使用年限超過了100年的都是一些紀念性建筑，數量上相對來說很少。一類環境中使用年數在70到80年的混凝土結構基本符合要求，這些構件的混凝土立方體抗壓強度在15N/mm2 [2]。所以，在設計時，在一定程度上提高混凝土的強度等級并且定期維護，可以使混凝土結構的使用年限適當增加；

第二、三類的環境情況有些復雜，設計時要規定水灰比并適當提高混凝土的強度等級，提高密實性以降低混凝土的滲透性，設計時要采用環氧涂層鋼筋，這種鋼筋就是普通的光圓鋼筋和帶肋鋼筋表面噴涂環氧樹脂，有很強的耐腐蝕性，注意構造上不能有積水?？梢赃m用于潮濕環境的工業與民用房屋、橋梁、碼頭等一些鋼筋混凝土結構；（下轉第505頁）

（上接第503頁）

第四、五類環境下的混凝土結構的耐久性應該符合有關的標準規定。

3.混凝土結構的抗震性

當地震發生時，作用時間極短，破壞力極大，而建筑本身結構也十分復雜，當其遇到地震力作用的時候，其破壞形式和破壞過程也是相當的復雜，如果僅僅依靠結構的計算設計是片面的，是不能夠滿足在地震作用時結構的實際受力狀態需要的，所以抗震性的問題不能僅僅依賴結構計算設計，還要重視結構抗震的概念設計。概念設計就是在有利于提高結構抗震性的基礎上，對結構進行全面合理的宏觀控制。對于這樣的設計思路我們就應該注意下面幾個問題：

3.1合理場地選擇。場地是影響結構抗震性的一個重要的因素，如果場地地形復雜，依靠工程措施是很難彌補復雜地形的缺陷的。所以選擇場地的時候應該進行詳細的勘察，弄清楚地質情況，避開軟弱土層，容易滑坡，易液化等這樣的不利地段，若不能避開就采取有效的措施，如用樁基礎，加強基礎的剛度和整體性等。

3.2合理選擇建筑體型。在選擇建筑體型的時候，不要選擇太復雜的建筑體型，復雜的建筑體型沒有直接明確的傳力途徑，不利于分析結構的內力，很難找到薄弱部位，特別是有凸起凹進的地方容易產生應力集中的現象，在地震時最容易產生破壞，所以一般最好采用圓形、方形等對稱的建筑體型，受力均勻，布局合理，方便進行內力以及位移分析，美學上也有良好的視覺觀。

3.3合理選擇結構體系。結構體系應該保證有足夠的承載力分布和剛度，并在此基礎上還有足夠的延性。一般來說結構的承載力和剛度是分不開的，剛度越大，則承載力也越大，結構的延性可以吸收很多地震時產生的能量，可以產生較大的變形不讓結構在地震時產生突然的破壞，給人員安全撤出留下了足夠時間。為了更好的提高抗震性能結構所用的材料也要符合相關的抗震要求。

4.結語

總之，雖然在進行混凝土結構設計的時候需要考慮的問題很多，但是混凝土結構的耐久性和抗震性是必須要考慮的問題，把握好這兩個問題的關鍵，可以減少很多的工程事故，提高工程質量，提高工程的安全系數，保障人員的生命與財產安全。

【參考文獻】

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2我國目前規范對鋼筋混凝土排架設計的不足

在鋼筋混凝土排架結構的抗震設計方面，GB50191—2012構筑抗震設計規范和GB50011—2010建筑抗震設計規范指導規范不同地域、不同排架結構的抗震設計。本文結合《構筑抗震設計規范》的具體條文，闡述了目前規范中鋼筋混凝土排架結構中設計的不足和缺陷。有關排架結構上部屋架結構計算的規定有:

1)《構筑抗震設計規范》6．2．19條規定，針對Ⅲ，Ⅳ類場地和8度、9度時，應該考慮屋架下弦的拉壓效應對結構的影響并核算屋架承載力;

2)《構筑抗震設計規范》6．2．22條規定，針對Ⅲ，Ⅳ類場地和8度、9度時，應驗算變形產生的附加內力。上述兩點敘述，規范使用“應”字，因此應考慮建立合適的屋架和支撐的桿系模型，否則無法得出上述內力值。在鋼結構排架設計方面，鋼排架結構施工進度快，造價低，但以后要經常維護保養?？蚣芙Y構施工復雜，造價高，后期維護工作量低。在工程建設中，鋼架也就是在排架柱方向通過設置聯系梁或桁架的方式使排架柱方向形成可以抵抗縱向力下變形的鋼框架(局部開間或連續開間)，具體做法可采用實腹聯系梁或格構桁架———根據可設置高度選用，采用門式柱間支撐，可以留出工藝空間，還能對柱平面外予以加強。但我國處于高度使用水泥的情況，環境污染日益嚴重，從節能減排方面講，鋼排架結構應作為首選，但規范未給具體說明。

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的優化設計是一項難度比較大的工作，除了考慮混凝土自身的一些問題以外，還需要考慮工程的地形地貌條件，制定出一套可行性方案，進而進行結構的優化布局，在結構優化的過程中要特別注意圍巖的穩定性等問題。

1.1水工混凝土的材料問題

在水利工程建設中混凝土材料的配比是否合理可能會影響混凝土的質量，比如孔洞、麻面、氣泡等質量問題?；炷恋慕Y構一般是由水泥、碎石、砂等材料構成，水泥的質量影響混凝土的結構強度。如果原材料的配比設計不合理，則在攪拌的過程中，混凝土拌和物嚴重離析，混凝土料干硬，入倉混凝土料架空或骨料集中，混凝土攤鋪料太厚，漏振等，混凝土就非常容易出現孔洞，進而影響混凝土結構的質量。

1.2在工程建筑中準備工作不細致

水利工程建設是一項復雜的工作，在建設前，必須對結構區域內的水文條件、地址狀況等做充分的了解。在實際工作中，往往因為施工狀況復雜，工作人員在工作中不夠認真、細致，而出現很多問題。有些水利工程的洞壁圍巖應力和變形較大，巖體的不穩定比較突出，再加上混凝土結構岔管形態復雜，很容易出現地應力集中、襯砌開裂現象，而破壞混凝土結構。

1.3岔管設計不合理

在水利工程建設中，混凝土結構設計的岔管設計也是一向比較復雜的工程設計，對施工技術的要求比較高。一般情況下，岔管的結構比較多，在設計時要注重其合理性，盡量選擇合適的岔管方式和材料，以免造成水利工程的后期開裂與損壞。在岔管設計方面，雖然有比較可行的研究方案，但是復雜的實際狀況還是會影響混凝土結構變形和受理特征，影響計算的準確度，應加強施工期監測與信息反饋。2.4混凝土襯砌滲漏問題在水利工程中，混凝土的襯砌滲漏問題也非常突出，產生這種狀況的原因有很多，首先考慮基礎地基問題，如果地基不穩定，沒有按照工程要求進行設計，必然會造成襯砌裂縫滲漏，從而導致工程襯砌發生沉陷，渠道襯砌工程出現滲漏。

2.水利工程中混凝土結構的優化設計

水利工程建設中對混凝土的結構設計要求比較高，要求其有較好的抗滲性和整體性。在施工過程中注意結構設計中的關鍵性技術，防止混凝土結構質量問題的出現，確保工程建設的質量要求。

2.1混凝土裂縫的控制

在水利工程混凝土結構設計中，裂縫控制是其重要控制內容，在混凝土的結構設計中，除了要控制好混凝土的承載力以外，還要嚴格控制裂縫的出現，把裂縫控制在允許的范圍之內。而裂縫的控制需要根據工程環境情況、荷載性質、水壓力的變化情況等參數來確定。在現代水利工程中，裂縫的控制適合用于一些彎拉構件方面，而水工建筑中一般使用非常規的桿件，所以要特別注意控制好混凝土的裂縫寬度。裂縫的設定一般根據鋼筋混凝土構件的裂性評估進行，根據其斷面作用力變化情況，制定裂紋開度標準。另外還要考慮在實際使用中，鋼筋與混凝土的極限狀態。

2.2合理配置混凝土原料

混凝土的原料配置是保障混凝土質量的關鍵步驟，合理的配置混凝土原料，能有效的防止混凝土氣泡、孔洞、麻面的出現。首先為了防止氣泡的出現，在施工的過程中可以采用細度模數2.0—3.0范圍的天然砂或人工砂，嚴格按照混凝土配合比施工，合理控制外加劑的摻入量，做好混凝土的攤鋪、振搗等，每層的混凝土鋪設厚度控制在30-50cm范圍內，振搗時注意緩慢拔出振搗幫，防止氣泡的生成；為了防止混凝土孔洞的出現，在進行混凝土的攪拌時，要注意均勻攪拌，混凝土的和易性好，分層攤鋪，振搗均勻，模板支撐要牢固。如果出現孔洞，要及時將孔洞部分的松散物處理干凈，用細石混凝土填塞處理；對于混凝土結構露筋現象的預防，在安裝鋼筋時要找準位置，焊接牢固，混凝土的保護層墊塊要均勻牢固，禁止隨意搬動、踩踏。如果出現露筋，要及時清除干凈外露鋼筋上的銹斑，抹平壓光，覆蓋養護，用澆灌技術把混凝土加厚處理。

2.3圍巖結構穩定性的優化設計

在水利工程中，襯砌方式與布局的深度影響著混凝土結構的優劣，在設計混凝土襯砌時需要注意圍巖承擔水壓力的能力。所以，混凝土的結構優化，首先要解決圍巖水壓承載力問題。在圍巖結構中，首先要確定其最小覆蓋厚度，如果圍巖厚度不足，容易造成事故的發生，導致工程大量滲水。最小厚度的測量要根據平緩地表面和陡坡地表面上臺準則確定。圍巖只有具有足夠的承載力，才能采用不襯砌、限裂或非限裂混凝土襯砌的方法。

2.4襯砌設計的優化

襯砌方式的選擇要根據實際設計需求與圍巖承載壓力進行確定，在混凝土的結構設計中，襯砌的類型比較多，但從設計方面來說可以分為開裂襯砌與抗裂襯砌兩部分。根據具體的工程要求，比較分析不同的襯砌方案，選擇最為合適的方案進行施工。選擇好襯砌方式以后，對鋼筋混凝土襯砌與圍巖聯合作用進行模擬，形成一個二次應力場，在此基礎上進行鋼筋混凝土的支護，分析襯砌的變形、裂縫出現問題，進行岔管襯砌布局，盡量減少襯砌的配筋量，以便使其更好的應用于水利工程的建設中。

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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?；谛阅艿目拐鹪O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?！币虼?，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：TU37文獻標識碼：A文章編號：

引言

建筑的功能越來越多樣化，使得每個建筑的結構設計都有自己獨特的要求及特點，這就要求設計人員不可生搬硬套，應仔細分析，從概念設計做起，選擇一個合理的結構方案并進行結構布置，再對結構進行計算分析。切不可一拿到建筑圖，就直接上機利用計算程序進行設計，完全相信計算程序。大致而言，鋼筋混凝土結構設計應包括下列內容：1）結構方案設計，包括結構選型、構件布置及傳力途徑；2）作用及作用效應分析；3）結構的極限狀態設計；4）結構及構件的構造、連接措施；5）耐久性及施工的要求；6）滿足特殊要求結構的專門性能設計。本文就上述6大設計內容分別進行闡述，結合實際結構設計中經常遇到的問題進行敘述，并提出解決方案。

1 結構方案設計及體系的選擇

目前，結構設計中常用的結構體系有砌體結構、框架結構、框架—剪力墻結構、剪力墻結構、框架—核心筒結構、筒中筒結構等。

合理經濟的結構體系的選擇，是一個多因素的復雜的系統工程，應從建筑、結構、施工技術條件、建材、經濟、機電等各專業綜合考慮。

從結構專業設計的角度出發，主要考慮以下兩個方面的問題：

（1）盡可能滿足建筑功能要求，一般商場、車站、展覽館、餐廳、停車庫等多層房屋用框架結構較多；高層住宅、公寓、賓館等用剪力墻結構較多；酒店、寫字樓、教學樓、科研樓、病房樓等以及綜合性公共建筑用框架—剪力墻結構、框架—核心筒結構較多；而超高寫字樓或辦公建筑也經常采用到筒中筒結構體系。

（2）按結構設計要求，低層、多層建筑可選用砌體結構或鋼筋混凝土結構，高層建筑可選用鋼筋混凝土結構或混合結構或鋼結構。對鋼筋混凝土結構，一般多、高層建筑結構可根據房屋高度和高寬比、抗震設防類別、抗震設防烈度、場地類別、結構材料和施工技術條件等因素初步選擇結構體系。

無論采用何種結構體系，都應使結構具有合理的剛度和承載能力，避免產生軟弱層或薄弱層，保證結構的穩定和抗傾覆能力；應使結構具有多道防線，提高結構和構件的延性，增強其抗震能力。

2 荷載作用及分析

作用是指能使結構產生效應（包括內力、變形、應力、應變、裂縫等）各種原因的總稱。其中包括施加在結構的集中力或分布力所引起的直接作用和能夠引起結構外加變形或約束變形的間接作用。結構上的作用與結構設計所采用的荷載有相同點也有區別，在這里不再詳述，主要對荷載作用進行分類和分析。

荷載在設計上可將其分成三個類別：

（1）永久荷載

在結構使用年限內，其值不隨時間變化，或其變化與平均值相比可以忽略不計，或其變化是單調的并能趨于限值的荷載。例如結構自重、土壓力、預應力等。

（2）可變荷載

在結構使用年限內，其值隨時間變化，且其變化與平均值相比不可以忽略不計的荷載。例如樓面活荷載、屋面活荷載和積灰荷載、吊車荷載、風荷載、雪荷載等。

（3）偶然荷載

在結構使用年限內不一定出現，一旦出現其值很大且持續時間很短的荷載。例如爆炸力、撞擊力、龍卷風荷載等。

在結構設計中，荷載的正確取值關系到結構的安全性、經濟性等問題。在結構復核過程中，經常發現設計人員荷載取值有誤或漏輸荷載，或人為放大荷載，或在梁柱及基礎設計時荷載折減系數取值有誤等問題，所以結構設計過程中，應對荷載作用進行分類，正確進行荷載取值才能使建筑結構設計做到安全、經濟、合理。

3 結構的極限狀態及結構計算與分析中常見問題

混凝土結構的極限狀態包括承載能力極限狀態和正常使用極限狀態。承載能力極限狀態計算主要包括：（1）結構構件的承載力計算；（2）直接承受重復荷載的構件應進行疲勞驗算；（3）有抗震設防要求時，應進行抗震承載力計算；（4）必要時尚應進行結構的傾覆、滑移、漂浮驗算等。正常使用極限狀態驗算主要包括變形驗算、裂縫驗算及樓板舒適度驗算等。

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。

3.1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。否則，如果選擇了不合適的計算軟件，不但會浪費大量的時間和精力，而且有可能使結構有不安全的隱患存在。

3.2是否需要地震力放大，考慮建筑隔墻等對自振周期的影響。該部分內容實際上在新老規范中都有提及，只是，在新規范中根據大量工程的實測周期明確提出了各種結構體系下高層建筑結構計算自振周期折減系數。

3.3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。，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。

3.4多塔之間各地震周期的互相干擾，是否需要分開計算。一段時間以來，大底盤，多塔樓的高層建筑類型大量涌現，而在計算分析該類型高層建筑時，是將結構作為一個整體并按多塔類型進行計算，還是將結構人為地分開進行計算，是結構工程師必須注意的問題。新《高規》JGJ3-2010第10.6.3-4條明確規定，要求按整體和分塔樓計算模型分別驗算整體結構和各塔樓扭轉為主的第一周期與平動為主的第一周期的比值應符合規范要求。

4 結構及構件的構造、連接措施

4.1 混凝土結構構件應控制截面尺寸和受力鋼筋、箍筋的設置，防止剪切破壞先于彎曲破壞、混凝土的壓潰先于鋼筋的屈服、鋼筋的錨固粘結破壞先于鋼筋破壞。

4.2 多、高層的混凝土樓、屋蓋宜優先采用現澆混凝土板。

4.3 結構各構件之間的連接，應符合下列要求：

（1）連接部位的承載力應保證被連接構件之間的傳力性能；

（2）當混凝土構件與其他材料構件連接時，應采取可靠的措施；

（3）構件節點的破壞，不應先于其連接的破壞；

（4）預埋件的錨固破壞，不應先于連接件。

5 耐久性設計常見問題及處理

目前對混凝土結構耐久性的要求主要有兩部規范，分別是《混凝土結構設計規范》（GB50010-2010）和《混凝土結構耐久性設計規范》（GB/T50476-2008），兩者規定有一定區別，在結構設計中，經常令設計人員無所適從，不知以何者為準。筆者認為，前者屬于國家標準，而后者為國家推薦性標準，故在耐久性設計宜按《混凝土結構設計規范》（GB50010-2010）采用。

6 滿足特殊要求結構的專門性能設計

目前我國建筑結構高度越來越高，復雜及不規則程度越來越多，超限性能化設計已越來越普遍。對此，《建筑抗震設計規范》GB50011-2010及《高層建筑混凝土結構技術規程》JGJ3-2010均有相應章節對性能化設計做了較為詳細的規定。

在結構設計過程中，選用性能目標成為性能化設計中重點內容，關系到建筑結構達到抗震三水準的設防要求和經濟性、合理性。

7 結語

本文中，通過對鋼筋混凝土結構設計的要點和常遇問題的分析及處理的闡述，分別指出結構設計特別需要注意的地方，希望有助于讀者了解混凝土結構設計的步驟，正確把握規范條文，順利設計，將建筑結構設計得安全、經濟、合理。

參考文獻：

[1]中華人民共和國國家標準. 建筑結構荷載規范（GB50009-2012）.北京：中國建筑工業出版社，2012

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關鍵詞：混凝土結構；耐久性；設計

Keywords: concrete structures; durability; design

中圖分類號：TU377 文獻標識碼： A 文章編號：

一、混凝土耐久性的概念、等級、原則

（一）混凝土耐久性的概念

混凝土耐久性是指結構在規定的使用年限內，在任何一種環境作用下，都不用額外的費用加固處理直接就能保持其安全性、正常使用和可接受的外觀能力?；炷聊途眯灾饕ǎ嚎箖鲂?、抗滲性、碳化。

（二）混凝土耐久性的等級

1、一級耐久性

主要是針對室內干燥環境下的住宅、辦公樓等室內構件來說的，用簡單的粉刷或油漆防護就可以，也就是能夠滿足在規定的使用年限內所要求的年限。 

2、二級耐久性

主要是針對露天環境或高溫環境下的構件，在規定的使用年限內也存在著個別需要維修的狀況，維修采用的方法可能是修補或更替個別構件。

3、三級耐久性

在沿海地帶或受凍融作用的環境以及使用除冰鹽的結構，在規定的使用年限內需要經常維修的情況。

（三）混凝土的耐久性設計應該遵循的原則

在進行混凝土耐久性設計的過程中，相關的設計人員必須要先明確出這一結構的耐久性目標是什么，也就是設定的使用期限；還要確定出耐久性失效標準是什么。一般情況下，使用期限可以分成四類。對于耐久性失效標準，有多種說法。大多數觀點認為：一是以結構性能退化導致結構承載能力降低到承載能力極限狀態，稱為承載能力耐久性失效標準；另一種說法是由于耐久性能退化使結構產生了變形，從而不能夠滿足正常使用的基本需求，我們主要是以鋼筋銹蝕發展到出現混凝土沿順筋開裂作為正常使用耐久性失效標準。

二、混凝土結構耐久性的影響因素

（一）混凝土的堿――集料反應

堿――集料反應主要是指混凝土中的堿與集料中活性組分發生的化學反應，進而引起混凝土的膨脹、開裂、甚至破壞。目前，因堿――集料反應不得不拆除大壩、海堤、橋梁的事件并不在少數?；炷恋膲A――集料反應必須要具備三個條件：有相當數量的堿、相應的活性集料、水分。避免混凝土的堿――集料反應可以采取以下方法：一是限制混凝土的堿含量；二是避免采用活性集料；三是摻用混合材。（二）混凝土的凍融破壞

當混凝土結構在冰點以下環境中時，混凝土內孔隙中的水將結冰，隨之會產生體積膨脹進而形成各種壓力。一旦壓力達到一定程度時，就會導致混凝土破壞?；炷恋膬鋈谄茐淖铒@著的特征就是表面剝落，甚至在嚴重時還會露出石子。此外，混凝土的抗凍性能與混凝土內部的孔結構和氣泡含量多少有著直接相關，孔小破壞作用就小，封閉的氣泡多了，坑凍性也好。影響混凝土抗凍性的因素還有：孔結構、含氣量、水灰比、集料的孔隙率、混凝土的飽和度等。

（三）化學侵蝕

一般情況下，可以將化學侵蝕分成淡水腐蝕、碳酸腐蝕、一般酸性水腐蝕、硫酸鹽腐蝕等幾類。當混凝土結構處于有侵蝕性介質作用的環境中時，就會引起化學反應和物理反應，從而受到侵蝕，引起一系列破壞。當水中溶有一些酸類時，水泥石就受到溶淅和化學溶解雙重作用，加速腐蝕；淡水的沖刷，不僅能溶解水泥石中的組分，也可以使水泥石孔隙增加，密實度也隨之降低了，造成了對水泥石的嚴重破壞；碳酸在溶淅水泥石的同時，也影響了水泥石的致密度，同時也降低了水泥水化產物的穩定性。

（四）鋼筋的銹蝕

鋼筋的銹蝕主要表現為鋼筋在外部介質作用下產生的電化反應，生產了鐵銹，也造成了混凝土順筋裂縫，整體的混凝土結構受到了破壞。一方面，混凝土碳化和中性化主要是因混凝土的密實度不足，酸性氣體滲入混凝土內與氫氧化鈣作用；另一方面，鋼筋會在拉應力和腐蝕性介質的共同作用下而形成脆性斷裂，當鋼筋內部存在缺陷，鋼筋在腐蝕過程中能夠產生少量氫氣，會導致鋼筋脆化。

三、設計使用年限

普通的混凝土主要是以水泥為膠結材料，并用天然砂石做骨料，在里面加上水進行拌和，最后形成固體材料。在受到施工、環境因素的影響時，加上化學作用和物理作用，混凝土就是帶著裂縫工作的。

當混凝土所出現的裂縫很大時，侵蝕的物質就會從裂縫中滲入到混凝土內部，再到達鋼筋表面引起銹蝕。鋼筋在被銹蝕后，有效面積就減少了，使結構承載力的強度下降了。一旦出現承載力方面的問題，有時可能是脆性破壞?？傊瑢炷恋慕Y構不僅要進行承載能力極限狀態和正常使用極限狀態的計算，還要確保在相當長的時期內達到設計規定的具體要求，這個時期就被稱為了“設計使用年限”。我國的《建筑結構可靠度設計統一標準》中已經明確規定了：設計使用年限對臨時結構是5年；易于替換的結構構件為25年；普通房屋和構筑物為50年；記念性建筑和特別重要的建筑結構為100年。因此，在混凝土結構耐久性設計中，應該以此為依據，進行重點考慮。

四、加強混凝土結構耐久性的有效措施

（一）控制施工質量

控制施工質量可以從以下幾個方面著手：混凝土結構保護層的厚度控制、混凝土結構各種孔隙的控制以及水灰比控制。選擇保護層厚度應該根據腐蝕環境的不同來設定，在正常的室內環境下，要設計使用年限為100年的結構混凝土應該確保保護層的厚度是按規范的規定增加到40%為宜，混凝土結構及構件不能留有施工縫。此外，為了保證混凝土拌和物所需流動性，減小水灰比，可以使混凝土的總孔隙率大幅度降低。

（二）原材料的選擇

水泥類材料的強度和工程性能，主要是通過水泥砂漿的凝結，硬化形成的，在選擇水泥時，要注意水泥品種的具體性能，可以選擇水化熱低，堿含量小，耐熱性，抗凍性能好的水泥來使用。此外，在選擇集料時，也要考慮其堿活性，耐蝕性和吸水性，還要改善混凝土拌合物的和易性，以便提高混凝土的耐久性。

（三）結構的日常維護

混凝土結構在使用階段，必須注意其檢測和維護。例如，建立檢測和評估體系，這樣對于惡劣環境下的工程建設便于檢查，發現問題及時修理，保證混凝土結構能夠正常的使用。此外，在使用的過程中，還應該避免結構接觸腐蝕性物質、也不要承受超重荷載，一旦出現結構破壞超過一定界限的情況，就必須查找原因進行維修。

五、結語

對于混凝土結構耐久性設計的問題還有很多方面需要我們研究，因此，需要施工和設計人員在已有的經驗和工程的實踐基礎上做好結構耐久性設計工作。

六、參考文獻

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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：

篇（9）

中圖分類號：S611 文獻標識碼：A 文章編號：

一、前言

為了確保我們每天所生活的建筑物的穩定和安全，就需要確保建筑物的主要承重結構構件具有可靠的堅固性以及耐久性，實現安全正常的支撐作用。承重結構構件主要包括垂直構件和水平構件兩類，其中垂直構件包括樁、柱、墻等等，水平構件包括如梁、桁架、網架等等。建筑結構設計專業技術人員在進行結構設計時，需要明確具體建筑物的基本功能需求，比選多種結構方案，從中優選最經濟合理的方案，然后針對各個結構構件與結構體系，采用結構設計規范規定的安全系數，進行結構分析以及內力計算，準確分析計算各構件之間的連接方式和構造措施。

二、建筑結構設計安全度的定義

衡量建筑物結構是否安全是否可靠，我們需要看其三條性能，安全性、適用性以及耐久性，而這也是建筑結構設計的最終目標。而在建筑結構設計中，用來度量結構這三條性能的指標就叫做安全度。三條性能的具體闡述如下：

第一條，是建筑結構的安全性。最終建成的建筑物，在正常的使用條件下應當完全能夠承受可能出現的各種外荷載作用，具體包括其自重、各種機械設施設備、各類家具、各種人流以及自然風雪和氣溫變化等等，同時，在某些特殊情況下，比如地震、火災、颶風等等，也仍然能在一定程度的作用下，保持建筑物的整體穩定性，不至于輕易倒塌。

第二條，是建筑結構的適用性。最終建成的建筑物，在正常的使用情況下，應當擁有比較良好的工作性能，可以正常地發揮建筑物內部各組織的使用功能。

第三條，是建筑結構的耐久性。最終建成的建筑物，在正常的使用和維護條件下，應當實現足夠長的安全使用壽命，也就是設計使用年限。

三、安全度表示法

建筑結構設計方法不同，相應地，其安全度表示法就有所差異。自上世紀5O年代，我國的建筑結構設計方法歷經四個階段，分別是容許應力設計方法、破壞階段設計方法、極限狀態設計方法以及概率極限狀態設計方法。

在結構設計規范中，安全系數表示容許應力法的安全度，分項系數表示破壞階段法的安全度，可靠指標表示概率極限狀態法的安全度。建筑結構安全度即可靠度，與眾多因素有關，都需要進行準確分析和計算，包括建筑結構的構造規定，構件荷載標準和材料強度的標準值、結構內力分析的精確度以及構件承載力的計算公式等等，這些數據根據結構設計方法的不同而有所不同。不同的安全度表示方法，有其不同的數據標準。設計時應當根據具體的建筑物選擇恰當的設計方法和相對應的合適的安全度表示方法。

建筑結構可靠度理論也叫安全度理論，可有效地對建筑結構安全性進行分析計算。對此，我國已經實施了相關的建筑結構設計統一標準，進行建筑結構設計時，應當嚴格按照可靠度理論進行相關設計工作。可靠度理論中，是使用失效概率，以進行對結構可靠性的度量，可以將建筑結構自身的抗力和外荷載的各種作用效應互相獨立。在此理論中，把隨機過程轉化成了隨機變量，并且將經驗數據當作校準點。我國現行的建筑結構設計規范中，這一理論被成功應用其中。不過技術在不斷發展，這一理論仍然有待完善之處。在進行具體的建筑結構設計時，設計人員應當切實結合工程項目的實際情況，靈活地應用理論。

四、恰當地確定結構設計安全度

在進行建筑結構設計時，結構設計安全度的確定，也是一項很重要的任務。建筑結構設計安全度的高低，應根據建筑所在地的經濟和地理環境所決定。一般來說，安全度的高低，可視為此區域經濟、技術等各方面的綜合反映，具體包括地區經濟和資源狀況，以及建筑施工各項技術的水平高低和建筑材料的質量優劣。進行實際確定時，應當根據概率論和統計學理論作為理論基礎，參照本區域建筑的成功的經驗數據，經過多因素分析和綜合的考慮。但現實情況是，結構設計中太多依賴于結構工程師的實踐經驗，往往從結構選型、施工技術水平和建材的質量優劣等方面著手分析，一般都很少考慮工程項目所在地的經濟發展水平以及資源狀況，這樣很容易造成安全系數確定得偏高或是建筑物造價設計得偏高，最終導致一些經濟欠發達地區在財力上很難承受該工程的建設。

我國現階段，整體上施工技術水平不高，建料質量參差不齊，各地區經濟發展不平衡，現行的混凝土結構設計規范中，結構安全度剛剛能適應實際工程的需要，但與國際上通行的工程結構質量標準相比，仍有增長的空間。畢竟，國家經濟實力在不斷增強，施工技術也在不斷提高，新材料新工藝得到了極大的推廣應用，而且大跨度大空間結構是越來越多，因此，現行的結構設計安全度應當適當提高。我國混凝土結構設計規范中，與國外相關規范比，結構計算時所采用的荷載標準值和構件之間的構造要求，都低一些。

五、結構構件的耐久性問題

建筑物在其工作年限內必須實現足夠的強度，足以經受各種外來荷載的作用，充分發揮其使用功能，即使再惡劣環境因素的強力作用下，也仍然能夠繼續保持建筑物的強度和整體性。在進行建筑物結構設計時，除了需要合理準確地確定建筑結構設計安全度，還應當重視結構的耐久性，主要是混凝土結構構件的耐久性。我國，現行的相關規范中，對混凝土結構設計和施工規范有明確規定，注重于結構構件在各種荷載作用下的強度要求，但是對于建筑物在惡劣環境因素作用下的結構耐久性，卻沒有給予足夠的關注和重視。

調研報告和數據表明，諸多因素將影響混凝土結構構件的耐久性，可以將這些因素分為內部因素和外部因素兩類。

一是，內部因素，主要包括氯離子含量、混凝土的水膠比即水灰比、混凝土的強度等級、水泥用量、骨料中的堿含量和外加劑用量以及混凝土保護層厚度等；外部因素就是混凝土結構構件所處的外部環境，包括地上環境和地下環境、水上環境和水下環境，包括溫差、凍融和濕度、某些化學成分的含量、各種腐蝕性化學介質以及含酸堿地下水等等。而這其中，對混凝土結構耐久性的影響最為嚴重的，則是混凝土碳化、堿骨料反應以及鋼筋銹蝕。外部惡劣環境可謂是對混凝土碳化和鋼筋銹蝕起直接影響作用的主要因素，需要我們給予足夠的關注和重視。

對于建筑工程和港口、橋梁等基礎設施工程，其使用壽命和結構耐久性都十分重要。在對港口、橋梁、水利和建筑工程等混凝土結構工程，進行耐久性設計時，應當嚴格按照國家相關的規范規定，切實滿足各項系數要求，確保此類工程在工作年限內的安全使用。

六、結語

建筑結構設計專業技術人員，在進行結構設計的時候，必須根據建筑物的基本功能要求，結合具體實際情況，在多種方案中，進行比選分析，擇優選擇出最經濟、最合理的結構設計方案，然后要針對每個結構構件以及結構體系，進行合理的結構分析和準確的內力計算，最后還需要各構件之間的連接方式和構造措施進行正確分析和精準計算。在設計時，切記采用結構設計規范中所規定的各項安全系數，以切實保證建筑物結構構件和整體建筑能夠安全使用。

參考文獻：

[1]范濤 試論結構設計安全度 [期刊論文] 《科技信息》 2012

[2]王偉 建筑結構安全度設計思考的探究 [期刊論文] 《價值工程》 2010

[3]熊志軍 淺議建筑結構設計安全度 [期刊論文] 《科技信息》 2010

篇（10）

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：

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[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