建筑结构工程论文范文

时间:2023-03-10 16:19:22

建筑结构工程论文

建筑结构工程论文范文第1篇

1.1地下室设计中存在的问题建筑结构设计单位在设计建筑结构的时候,必须要加强对地基稳固度的重视程度。地基的质量在很大程度上会受到地下室设计状况的影响,所以说做好地下室的设计工作时非常重要的。从我国很多建筑结构设计企业的发展现状来看,其中还存在不少问题,例如,没有严格要求地下室设计成效;在未详细了解建筑物墙体厚度、混凝土强度、建筑材料性能的基础上,就盲目地开展地下室设计工作,这直接影响到了建筑结构设计工作的可靠性,对将来的建筑工程施工质量而言,埋下了安全隐患。

1.2图纸设计中存在的问题建筑工程的施工步骤都是按照事先设计的施工图纸展开的,所以对于整个施工环节来说,建筑施工设计图纸有着至关重要的作用。可以说图纸设计工作的成效,会对整个直接建筑工程的施工质量产生重大影响。然而,从我国建筑施工企业的施工现状来看,很多施工团队都忽视了设计图纸工作的重要性,采取了不认真的态度对待施工图纸设计工作,使得施工图纸不够严谨,缺乏学科、合理性。例如,在设计各层结构的具体施工图的时候,使用了不标准的图集,也没有弄清楚各层梁、柱、墙的详细构造。

1.3建筑选址中存在的问题我们常说:“万事开头难。”如此可见,要想做好一件事情,就必须要有一个好的开头。这句话运用到建筑结构的设计工作中,也就意味着要做好最基本的结构设计工作。对于任何建筑施工项目而言,倘若选址存在不稳定状况,那么再好的建筑结构也无法为整个建筑工程的施工质量提供保障。当前,在建筑选址中存在的选址缺乏合理性、科学性等问题,直接影响到了建筑施工项目的安全系数,不利于提高建筑施工项目的质量。

2建筑结构设计对策

2.1优化建筑结构设建筑结构设计单位在优化设计高层建筑结构的时候,需要注意几个问题:(1)设计工作要为提高建筑工程的施工质量服务;(2)要尽可能地控制好工程造价,将之设计在可接受范围内。对此,需要建筑结构设计单位,在开展设计工作的过程中,要充分考虑投资商的经济实力和实际的施工需求,权衡建筑项目的施工质量与建筑施工企业投资回报之间关系。所以建筑结构设计单位,要借助“强柱弱梁、强剪弱弯、强压弱拉”的原则,对建筑结构进行优化设计,促使建筑结构设计单位制定的方案可以达到令人满意的效果。

2.2加强沟通与交流建筑结构设计师在开展建筑结构设计工作之前,应该要加强与承包商、投资商之间的沟通与交流,并通过与他们之间展开的交谈活动,了解到建筑工程的具体施工要求,同时充分了解本次到建筑工程的施工基调,对建筑工程的施工现场以及地质条件进行整体把握,明确建筑方每个部门需要注意和配合的地方,将建筑结构设计的基本方案确定下来。

2.3明确参数含义在建筑工程中的有些专业术语难以区分,对于建筑结构的设计师而言,在没有明确参数定义的前提下,开展设计工作,必然会影响到设计质量。理论上而言,参数是没有明确界限的,但是在具体建筑工程施工环节中,每个参数都需要界定实际有效意义,所以设计人员应该明确参数的含义,并在实际的设计工作过程中,对这些参数加以正确利用。

3结束语

建筑结构的设计工作涉及到很多方面的内容,其过程比较复杂。对于建筑结构设计师而言,此项工作具有一定的难度,整个过程都充满挑战性。而作为建筑结构的设计人员,在设计高层建筑结构的时候,要在充分了解施工现场的具体情况之后,运用相关专业知识,同时借助多种手段,处理好建筑设计工作中可能会遇到的各种问题,增强建筑结构设计工作的有效性,从而促使建筑结构设计工作更好地建筑施工项目的质量服务。

建筑结构工程论文范文第2篇

现在的建筑结构模型基本都是应用在高校中的建筑制图等课程中,这些建筑结构模型大多是由一些相应厂家生产的,但是现存的一些模型大多存在着一些问题:首先,由于运输、制作、安装和结构稳定等因素的影响,这些厂家在生产建筑结构模型时,经常使用有机玻璃对材料进行替代建筑中的实际材料钢筋,这样生产的模型虽然在外型上看起来没有很大差别,但是实际作用却打了很大的折扣,某些重要内容无法得以体现,如钢筋梁柱之间的锚固、钢筋材料本身的材料特征、钢筋的实际搭建方式等都无法真实呈现出来。其次,只有单纯的硬件模型还无法达到很好的教学效果,还需要结合配套软件,也就是模型的说明,用来反应模型的具体内容及相关知识的延伸,但是实际情况下,由于技术力量的有限性导致模型反映内容比较单一,大多数厂家并没有提供模型相关说明,制作的模型也大多只是反映了简单的结构构造。单纯使用模型进行教学,教师自身的水平很大程度就影响了教学效果,导致了一些教学水平一般的教师无法真正体会到模型的作用。如果模型出厂时能够配套相应的说明,结构模型就不仅是用来反映简单的建筑构造,而是对建筑材料、实验、预算、施工等内容进行综合反映,有利于教师对整个施工过程进行有效讲解,也就能够更充分地体现出模型的作用。

2建筑结构模型研制

(1)建筑结构模型设计

研制建筑结构模型,首先需要对建筑结构模型进行设计,下面以一个建筑结构模型为例。模型设计为两层,每层两个方向各为两跨的结构,下层采取一半高度置于土中的设计,来增加其稳定性,从而也方便观看。梁柱断面采用1:2的比例,梁长和柱高都采用缩小比例2:1,从而保证更好地反映相关内容。梁柱锚固处的钢筋采用焊接的方式进行固定,保证整个结构更加稳定,如果梁的挠度过大,则需要采用有机玻璃模板来进行固定。

(2)建筑材料及实验

工程中购买的钢筋,一级小规格的钢材大多是圆盘形式,二级和三级的钢筋大多是直线线材形式,其一般长度为9米。而且钢材表面上也经常有相关标示,如厂家的商标、钢材的规格及直径,这些标示一般是每隔2米出现一次。钢材表面的形式分为光圆和带肋,带肋又分为螺纹肋和月牙肋两种。因此制作模型时对于板筋选用时应选用光圆钢筋,梁处的钢筋应选用螺纹肋,柱筋应选用月牙肋。从厂家购买钢材后应当注意厂家提供的出厂合格证,这为以后的工程验收提供了非常重要的保证。出厂合格证一般也分为两种,一种是厂家提供的盖有厂家公章的原始合格证,另外一种是在厂家的原始合格证上也可以加盖经销商的红章。钢筋是建筑工程中必不可少的材料,因此使用时应当对其材料进行见证取样检查。取样时可以按照相关规定取一定长度的钢筋到检测单位进行检查,并要求其出具相关检测结果报告。检测内容通常分为屈服强度、抗拉强度、伸长率和冷弯性能的检测,前两项为力学性能的检测,后两项为塑性性能的检测。

(3)建筑结构构造施工

在建筑结构构造施工中,钢筋的连接形式主要分为绑扎连接、焊接和机械连接三种,在实际的建筑工程施工中,前两种更加常用,机械连接形式使用比较少。在进行模型制作时,可以将这三种连接方法在不同部位都出现,从而便于学生对这三种连接形式有直观的认识。可以在板筋的连接中采用绑扎的形式,边柱和角柱可以采用机械连接中的套丝对接连接,中柱中可以采用电渣压力焊连接,梁筋则采用闪光对焊连接。对于焊接工程也需要出具相应的检测报告。

3建筑结构模型在建筑工程教学中实际应用

建筑施工图纸大多采用的平法标注形式,对于建筑结构模型来说,则可以将图纸和模型进行对比,使学生能够更直观地认识到钢筋的布置。比如梁KL1(2A),表示这个梁的编号为KL1,并且该梁有两跨,一端是悬臂,梁的断面是200*600,箍筋为8双肢箍,间距是200MM,加密区的间距是100MM,上部布置2根通长18钢筋,负弯曲处设置5根18钢筋,布置形式分为上下两排进行布置,上排断点为净跨径的1/3,下排断点为净跨径的1/4。腰部设置两根16的抗扭构造的钢筋,下部布置3根通长的20钢筋。另外,梁柱锚固连接处的构造是以平法图集中的规定为要求的,具体选用的是《混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图》,按照此规定要求,柱顶处和梁锚固分别采用其43页非抗震KZ边柱和角柱柱顶纵向钢筋构造中详图B和44页非抗震KZ中柱柱顶纵向钢筋构造中详图B的做法,梁采用57页非抗震楼层框架梁KL纵向钢筋构造弯锚的做法,悬臂端则采用66页各类梁的悬臂端配筋构造详图C的做法。

4结语

建筑结构模型在建筑工程教学中扮演着十分重要的角色,相关教师应当充分认识到建筑结构模型在课堂教学中的重要性,对其进行认真研制。认识到现存建筑结构模型中的不足之处,尽量采用实物材料进行模型的制作,保证建筑结构模型达到应有的深度,最大限度地发挥建筑结构模型在建筑工程教学中应有的作用。

建筑结构工程论文范文第3篇

【关键词】建筑结构,设计安全度,表示法,耐久性

中图分类号:S611 文献标识码:A 文章编号:

一、前言

为了确保我们每天所生活的建筑物的稳定和安全,就需要确保建筑物的主要承重结构构件具有可靠的坚固性以及耐久性,实现安全正常的支撑作用。承重结构构件主要包括垂直构件和水平构件两类,其中垂直构件包括桩、柱、墙等等,水平构件包括如梁、桁架、网架等等。建筑结构设计专业技术人员在进行结构设计时,需要明确具体建筑物的基本功能需求,比选多种结构方案,从中优选最经济合理的方案,然后针对各个结构构件与结构体系,采用结构设计规范规定的安全系数,进行结构分析以及内力计算,准确分析计算各构件之间的连接方式和构造措施。

二、建筑结构设计安全度的定义

衡量建筑物结构是否安全是否可靠,我们需要看其三条性能,安全性、适用性以及耐久性,而这也是建筑结构设计的最终目标。而在建筑结构设计中,用来度量结构这三条性能的指标就叫做安全度。三条性能的具体阐述如下:

第一条,是建筑结构的安全性。最终建成的建筑物,在正常的使用条件下应当完全能够承受可能出现的各种外荷载作用,具体包括其自重、各种机械设施设备、各类家具、各种人流以及自然风雪和气温变化等等,同时,在某些特殊情况下,比如地震、火灾、飓风等等,也仍然能在一定程度的作用下,保持建筑物的整体稳定性,不至于轻易倒塌。

第二条,是建筑结构的适用性。最终建成的建筑物,在正常的使用情况下,应当拥有比较良好的工作性能,可以正常地发挥建筑物内部各组织的使用功能。

第三条,是建筑结构的耐久性。最终建成的建筑物,在正常的使用和维护条件下,应当实现足够长的安全使用寿命,也就是设计使用年限。

三、安全度表示法

建筑结构设计方法不同,相应地,其安全度表示法就有所差异。自上世纪5O年代,我国的建筑结构设计方法历经四个阶段,分别是容许应力设计方法、破坏阶段设计方法、极限状态设计方法以及概率极限状态设计方法。

在结构设计规范中,安全系数表示容许应力法的安全度,分项系数表示破坏阶段法的安全度,可靠指标表示概率极限状态法的安全度。建筑结构安全度即可靠度,与众多因素有关,都需要进行准确分析和计算,包括建筑结构的构造规定,构件荷载标准和材料强度的标准值、结构内力分析的精确度以及构件承载力的计算公式等等,这些数据根据结构设计方法的不同而有所不同。不同的安全度表示方法,有其不同的数据标准。设计时应当根据具体的建筑物选择恰当的设计方法和相对应的合适的安全度表示方法。

建筑结构可靠度理论也叫安全度理论,可有效地对建筑结构安全性进行分析计算。对此,我国已经实施了相关的建筑结构设计统一标准,进行建筑结构设计时,应当严格按照可靠度理论进行相关设计工作。可靠度理论中,是使用失效概率,以进行对结构可靠性的度量,可以将建筑结构自身的抗力和外荷载的各种作用效应互相独立。在此理论中,把随机过程转化成了随机变量,并且将经验数据当作校准点。我国现行的建筑结构设计规范中,这一理论被成功应用其中。不过技术在不断发展,这一理论仍然有待完善之处。在进行具体的建筑结构设计时,设计人员应当切实结合工程项目的实际情况,灵活地应用理论。

四、恰当地确定结构设计安全度

在进行建筑结构设计时,结构设计安全度的确定,也是一项很重要的任务。建筑结构设计安全度的高低,应根据建筑所在地的经济和地理环境所决定。一般来说,安全度的高低,可视为此区域经济、技术等各方面的综合反映,具体包括地区经济和资源状况,以及建筑施工各项技术的水平高低和建筑材料的质量优劣。进行实际确定时,应当根据概率论和统计学理论作为理论基础,参照本区域建筑的成功的经验数据,经过多因素分析和综合的考虑。但现实情况是,结构设计中太多依赖于结构工程师的实践经验,往往从结构选型、施工技术水平和建材的质量优劣等方面着手分析,一般都很少考虑工程项目所在地的经济发展水平以及资源状况,这样很容易造成安全系数确定得偏高或是建筑物造价设计得偏高,最终导致一些经济欠发达地区在财力上很难承受该工程的建设。

我国现阶段,整体上施工技术水平不高,建料质量参差不齐,各地区经济发展不平衡,现行的混凝土结构设计规范中,结构安全度刚刚能适应实际工程的需要,但与国际上通行的工程结构质量标准相比,仍有增长的空间。毕竟,国家经济实力在不断增强,施工技术也在不断提高,新材料新工艺得到了极大的推广应用,而且大跨度大空间结构是越来越多,因此,现行的结构设计安全度应当适当提高。我国混凝土结构设计规范中,与国外相关规范比,结构计算时所采用的荷载标准值和构件之间的构造要求,都低一些。

五、结构构件的耐久性问题

建筑物在其工作年限内必须实现足够的强度,足以经受各种外来荷载的作用,充分发挥其使用功能,即使再恶劣环境因素的强力作用下,也仍然能够继续保持建筑物的强度和整体性。在进行建筑物结构设计时,除了需要合理准确地确定建筑结构设计安全度,还应当重视结构的耐久性,主要是混凝土结构构件的耐久性。我国,现行的相关规范中,对混凝土结构设计和施工规范有明确规定,注重于结构构件在各种荷载作用下的强度要求,但是对于建筑物在恶劣环境因素作用下的结构耐久性,却没有给予足够的关注和重视。

调研报告和数据表明,诸多因素将影响混凝土结构构件的耐久性,可以将这些因素分为内部因素和外部因素两类。

一是,内部因素,主要包括氯离子含量、混凝土的水胶比即水灰比、混凝土的强度等级、水泥用量、骨料中的碱含量和外加剂用量以及混凝土保护层厚度等;外部因素就是混凝土结构构件所处的外部环境,包括地上环境和地下环境、水上环境和水下环境,包括温差、冻融和湿度、某些化学成分的含量、各种腐蚀性化学介质以及含酸碱地下水等等。而这其中,对混凝土结构耐久性的影响最为严重的,则是混凝土碳化、碱骨料反应以及钢筋锈蚀。外部恶劣环境可谓是对混凝土碳化和钢筋锈蚀起直接影响作用的主要因素,需要我们给予足够的关注和重视。

对于建筑工程和港口、桥梁等基础设施工程,其使用寿命和结构耐久性都十分重要。在对港口、桥梁、水利和建筑工程等混凝土结构工程,进行耐久性设计时,应当严格按照国家相关的规范规定,切实满足各项系数要求,确保此类工程在工作年限内的安全使用。

六、结语

建筑结构设计专业技术人员,在进行结构设计的时候,必须根据建筑物的基本功能要求,结合具体实际情况,在多种方案中,进行比选分析,择优选择出最经济、最合理的结构设计方案,然后要针对每个结构构件以及结构体系,进行合理的结构分析和准确的内力计算,最后还需要各构件之间的连接方式和构造措施进行正确分析和精准计算。在设计时,切记采用结构设计规范中所规定的各项安全系数,以切实保证建筑物结构构件和整体建筑能够安全使用。

参考文献:

[1]范涛 试论结构设计安全度 [期刊论文] 《科技信息》 2012

[2]王伟 建筑结构安全度设计思考的探究 [期刊论文] 《价值工程》 2010

[3]熊志军 浅议建筑结构设计安全度 [期刊论文] 《科技信息》 2010

[4]周涛 混凝土结构耐久性的设计探析 [期刊论文] 《科技信息》 2009

[5]韩克航 试析如何做好建筑结构设计以提高建筑的安全性 [期刊论文] 《科学与财富》 2011

建筑结构工程论文范文第4篇

关键词:建筑结构设计;建筑裂缝;形成原因;防治措施

1、引言

随着我国经济水平的不断提高,科学技术的不断进步,城市化进程的脚步也逐渐加快。近几年,城市建筑的规模不断扩大增长,我国建筑行业在各方面都取得了显著成效。然而进步的同时,在建筑施工中我们也发现了一系列的问题,其中最常见的也是最突出的就是建筑裂缝问题。建筑裂缝严重的危害到了工程的安全质量,同时降低了建筑工程的结构强度、刚度以及楼层的抗剪能力。为了保障建筑工程的安全质量,有必要在最初进行结构设计的阶段就采取预防措施,根据预防原则来减少建筑裂缝的形成,控制裂缝造成的影响。

2、建筑裂缝的特点及其危害性

2.1 建筑裂缝的特点:

2.1.1裂缝多为竖向延伸:

通常情况下,绝大多数的建筑结构裂缝都是沿着竖向进行延伸的。基本上裂缝的长度与墙体的高度相差无几,在墙体中间的部位裂缝的宽度较大,向两端延伸宽度逐渐变窄直至消失。

2.1.2 细小的裂缝较多,位置较集中:

在建筑工程中,通常出现的建筑裂缝其宽度都在0.3mm以内,仅有极少部分的裂缝其宽度在0.3mm以上,位置大多集中在墙体中部,而在墙体周围极少出现裂缝。

2.1.3 裂缝有特定的出现时间:

在建筑工程中,一般在拆除模板后墙体失去外力支持,只靠自身就会很容易出现一些裂缝,在经过一段时间后,裂缝会发生一定程度的变化,有可能是细小的裂缝增多合并为大裂缝,也有可能是一条大裂缝分裂出许多小裂缝。

2.2 建筑裂缝的危害:

2.2.1 降低了建筑结构的强度、刚度:

建筑结构中的裂缝,导致裂缝截面处的中性轴发生上移,在裂缝的情况比较严重时,建筑工程的结构变形程度也随之加重,造成整个建筑结构的强度、刚度降低。同时,建筑工程结构在高压力的作用下,其相应的疲劳度也随之降低。

2.2.2 降低了建筑的抗剪能力:

裂缝的出现不但降低了工程结构的强度、刚度,同时整个工程建筑结构的抗剪能力还因此大大降低,建筑物的各个截面都会出现严重的开裂情况,严重破坏、影响了建筑结构的整体性,使得支撑抗剪作用的界面面积更加减小了,形成恶性循环,导致整个建筑结构的抗剪能力的减弱。

3、建筑结构设计中裂缝形成原因

3.1 产生温度裂缝的原因:

(1)从建筑结构的设计角度分析,由于目前国内没有统一的规范技术指标,因此在隔热层的选用方面随意性较大,顶层的砌块强度以及砂浆的标号要求也较低,同时针对温度裂缝的产生并没有采取过相应的构造措施,这就给墙体产生温度裂缝创造了条件;

(2)从施工的角度分析,砌体通缝、竖缝不饱满,顶层使用大量断砖、碎砖、砂浆强度低,架空的隔热层与女儿墙直接顶死,未按设计的要求预留对流空气的通风口,都会导致隔热层起不到隔热作用。因此施工人员、材料、施工工艺、现场管理等,都是可能造成温度裂缝产生的原因;

(3)定性分析温度裂缝,屋面板与墙体使用的材料不同,线的膨胀系数也有差异。阳光照射下混凝土的屋顶所受的阳光辐射面积与砖砌体比要大得多,而混凝土屋顶的阻热能力却比砖砌体的阻热能力差,当二者以相同的温差升降时,不同的线膨胀系数使得在接触面上产生相对位移,因此产生剪应力。由于通常屋面板受到阳光直射,其温度变化总是高于墙体,使得剪应力产生的更大、更集中,就在门窗洞口的四角产生竖向、斜向的裂缝。

3.2 现浇混凝土楼板产生裂缝的原因:

(1)从建筑结构的设计角度分析,建筑的结构体型发生突变或者必要的伸缩缝未预留,由于应力较集中,当混凝土的收缩应力大于其抗拉强度时,裂缝便会沿此位置产生并发展。

(2)从混凝土材料本身分析,水泥用量增加,易使得混凝土的抗拉强度减弱,导致混凝土因抗拉强度、抗变形能力不足而出现裂缝。由于现浇混凝土结构,混凝土自身的收缩再加上温度变化,引起应力作用,很难避免裂缝的出现,尤其在荷载小、跨度小的民用建筑中以及低配筋率的楼、墙板、屋面板中十分常见。

(3)从环境气候角度分析,施工作业时气温的变化会极大影响到建筑工程,温差会导致混凝土水分丧失过快,混凝土收缩过大引起其表面干缩,产生裂缝。工程实践证明,天气因素是导致现浇板混凝土干缩,出现裂缝的主要原因之一。

4、裂缝的控制措施

4.1 温度裂缝的防治措施:

(1)在建筑结构设计阶段,为预防温度裂缝产生,除应严格按照有关的设计规范规定执行外,还要尽可能缩短建筑物的温度伸缩缝的设置间距;在钢筋混凝土的梁板柱与墙体的交接处,应该加钉宽200mm的通长钢丝网,网眼为10×10;重视屋面的保温隔热设计,建议推广使用高效的保温材料,以满足建筑的节能设计标准;在设计上还可以考虑采用双层的屋面或将屋面装饰绿化成屋顶花园,用以改善住宅的保温、隔热条件,既有利于防止温度裂缝产生,又达到了美化环境的效果。

(2)在建筑结构的施工阶段,施工前期就应注意合理安排好施工单位的工程施工的时间,尽量避开在炎热的夏季以及寒冷的冬季这样敏感的施工温度;在屋面板的浇筑工作完成后,应尽快展开保温隔热层的施工工作,为确保能达到预期的隔热效果,所用的隔热材料都要通过严格的质量检测,并且严格按照相关的规范要求进行施工;提高砌体的施工质量,要求:组砌合理、砂浆饱满、横竖缝顺直、强度达标,确保砌体的抗剪能力。

4.2 现浇混凝土楼板裂缝的防治措施:

(1)在结构设计时,应考虑在构件容易产生裂缝的部位做抗裂设计,适当加强配件的配筋,使得构件的钢筋除了能抵抗外荷载作用所产生的弯矩、剪力外,还可以抵抗混凝土的收缩以及温度变化产生的拉应力作用,使得构件既满足了强度要求,还满足了温度变化等多种原因对其的影响。

(2)温差控制。由于混凝土早期在凝结硬化的过程中,游离在表面的水分蒸发极快,水泥水化放出大量水化热,内部的水化热量不易散失,而外部的水化热量散失较快,使得混凝土内外部温差较大,由于内涨外缩的互相制约,对混凝土外部产生了拉应力,如补充水分不及时或降温保温措施不到位,当这些拉应力超出混凝土的抗拉强度时就会产生裂缝。尤其在冬夏两季,昼夜温差大,养护、降温保温措施不力,温度裂缝极易产生。

(3)混凝土的配合比、浇筑方法以及养护措施与混凝土裂缝的产生有着极大的关系。对现场拌制的混凝土,应按照设计图纸的要求强度等级,根据所用的骨料及其含水率配制施工的配合比,做到每盘过磅,严格控制骨料、水泥、水的用量,并在监督工程师的监管下进行随机取样,制作混凝土试件;混凝土的浇筑要严格遵照浇筑流程,合理安排施工工序,在混凝土浇捣前,应先清理好基层并浇水浸湿模板,浇捣时既要振捣充分又要避免过度,对已浇筑的混凝土,终凝前还应进行二次振动,以减少初凝时收缩形成的裂缝、气孔,提高其粘结力和抗拉强度;混凝土的养护主要是保持混凝土表面温度适当以及足够湿润,为减少混凝土凝固期间表面的水分蒸发过快,最好覆盖上麻袋、稻草或者砂等,以防止混凝土干缩产生干缩裂缝。普通的混凝土浇水养护时间不得少于7天,而掺用了延缓型外加剂或是有抗渗性要求的混凝土,养护时间不得少于14天,

5、结束语

在建筑工程中,建筑结构裂缝的产生将严重影响到工程的质量,同时也相对减少了建筑物的使用寿命,降低了建筑物的安全保障系数。因此在进行建筑结构的设计时,设计人员应认真负责,将裂缝产生的可能性及原因考虑全面,并及时做好相应的防治措施,降低裂缝对建筑物造成的损害。

参考文献:

[1] 王锦浩.《浅谈建筑结构设计裂缝原因及措施》.[期刊论文].科技信息.2009年19期

[2] 李超.《对建筑结构设计裂缝原因及措施的探讨》.[期刊论文].科技信息.2010年17期

[3] 顾文晓.《对建筑结构设计裂缝原因及措施的探讨》.[期刊论文].城市建设理论研究(电子版).2011年33期

[4] 卢星星.《对建筑结构设计裂缝原因及措施的探讨》.[期刊论文].城市建设理论研究(电子版).2011年35期

[5] 蒋茂茂.《对建筑结构设计裂缝原因及措施的探讨》.[期刊论文].城市建设理论研究(电子版).2012年7期

建筑结构工程论文范文第5篇

【关键词】混凝土建筑,建筑结构,加固技术,分析探讨

中图分类号:TU37 文献标识码:A 文章编号:

一.前言

改革开放以来,我国的建筑行业取得了辉煌的发展成果,建筑施工体系不断完善,工程质量管理系统不断成熟,施工工艺不断得到更新,在此过程中,混凝土建筑结构在建筑行业得到全面的推广运用。由于混凝土建筑结构独具的特点,因此,加强对钢筋混凝土建筑加固技术的研究和探讨,不仅仅是促进整个建筑行业进步的需要,也是促进施工工艺革新的客观需求,更是新时期下,坚持以人为本,建设社会主义和谐社会的重要举措,因此,加强对混凝土建筑的加固技术研究,有着十分客观的经济意义和社会意义。

二.混凝土建筑结构进行加固的意义分析

1.这是保证混凝土结构稳定性的基础措施,混凝土的建筑结构形式是最为广泛的建筑结构形式,但是,在设施工过程中,尚存在着一些不成熟的地方,建筑工程的后期护理也难以做到规范化和标准化,因此,使得建筑结构的安全性和稳定性得不到保证,必须实施加固,保证建筑安全,提高建筑质量。

2.这是完善混凝土加固理论的客观要求,混凝土建筑的加固技术具有复杂性,涉及到各种法律规范,施工标准,施工的材料设备等各个方面,虽然这种技术已经在世界范围内广泛运用,但是这种技术依然不够完善,理论不够成熟,基本上依然处在探索阶段。因此,加强加固技术的探讨研究,有助于完善加固技术理论系统,有着重要的意义。

3.这是保证建筑质量的重要举措,现有建筑物及构筑物常常因设计或施工的缺陷以及长期使用过程中的老化、破坏,甚至自然灾害造成混凝土结构承载力不足、开裂以及抗震性能不良等,影响建筑物及构筑物的安全和使用功能,从而不得不考虑结构的修复加固问题。另外,结构设计规范也几经变动,原有建筑物及构筑物大部分己不满足现行规范的设计要求,必然存在一定的安全隐患。

三.混凝土建筑结构常见的加固方法探讨

目前我国建筑领域存在的加固技术有很多,但加固技术在实施的过程中要根据建筑结构的具体情况与建筑结构问题的严重程度而具体问题具体分析,针对不同的建筑采用不同的加固技术,制定适合建筑结构的最佳加固方案,提高建筑工程的质量。

1、粘滞阻尼器的应用

粘滞阻尼器是被动控制技术中的一种消能装置,其安装于结构的某一部位,易地震作用较小时阻尼器具有足够的初始刚度,处于弹性状态,结构体系具有足够的抗侧向刚度,能满足结构正常使用要求。当出现中、大地震时,随着结构侧向变形的增大,阻尼器进入弹塑性状态,并且迅速衰减结构的位移、速度、加速度等动力反应,从而确保主体结构在强地震作用下的安全使用。但是要注意一些细节问题。

(一)与阻尼器设备相连的梁柱的抗震等级需提高一级,以保证此部位最后进入塑性。

(二)需考虑结构的地震力可以传递给阻尼器,则运用PKPM设计时结构应满足刚性隔板假定。

(三)阻尼器的输出力是单方向的,需在垂直输出力方向设置限位装置。

2、置换混凝土加固法

当钢筋混凝土的建筑发生强度弱化,或者梁,柱等构件受到腐蚀,火灾,雨水,风吹,日晒等多方面的侵蚀,建筑结构的耐久性大幅度降低,混凝土出现斑驳,开裂时候,可以使用置换混凝土加固法。要做好支顶措施,保证原有构件的安全稳定,也使得混凝土的置换工作处于卸荷的状态进行,增强加固效果,增强构件的负载承重能力。同时,要对原有的混凝土采取科学方法剔除,并做好清理工作。这种方式可以大规模操作,但是,原有的混凝土剔除难度大,很容易对建筑物原有构件造成损坏。施工时候一定要仔细,严格执行各种操作标准。同时,可以采用一些先进机械设备,提高施工的效率。

3、预应力加固法

预应力加固方法是通过外加预应力钢拉杆对钢筋混凝土建筑施工达到加固目的的方法,在施工过程中,不断增加预应力迫使钢拉杆和其他的型钢撑杆受到压力,对原有建筑物结构的预应力产生影响甚至是改变,从而大幅度的降低了原有建筑物的应力水平。可以很好的消除应力应变滞后的难题。这种加固方法同时拥有加固功能,卸载功能,改变应力结构分布的功能,可以应用于大规模,大跨度的大型钢筋混凝土建筑加固施工,这种方法虽然增加了施加预应力的机械设备,但是,这种加固方法加固效果稳定,且总体成本相对较低,具有很大的优势。

4、外包钢加固法

在对钢筋混凝土建筑加固时候,外包钢加固方法是其中重要的方法之一。通过将建筑物的构件外部四角或者是两个角包上型钢,达到加固的目的。这种方法工作量很小,操作简单,而且加固的效果相对很稳定,因此,是一种广泛应用的常规加固方法。在这种加固方法施工时候,要保证原有的建筑物构件的截面尺寸不能变大。

5、绕丝加固法

在使用绕丝加固法对钢筋混凝土建筑物实施加固时候,一般都通过将退火钢丝缠到将要加固的建筑物构件上,使得原建筑物构架的混凝土被约束,使得建筑物的极限承载力和建筑物的延性得到提高。这是一种补强加固的施工方法,其最主要的目的是要提高建筑物构件的位移延性。使用绕丝加固法对建筑物构件实施加固之后,自重会比较小,构件的尺寸和相关的截面没有太明显的变化,对施工的环境要求也不高,但是,这种方法有着最大的缺陷,那就是通过施工后,加固的效果不太明显,尤其是矩形截面的钢筋混凝土的构件承载力难以得到显著的提高。

四、混凝土建筑结构加固技术的发展趋势展望

随着科学技术的发展,钢筋混凝土加固技术出现了一些新的趋势,主要有几个表现。

1、纤维复合材料加固法

纤维复合材料加固法显著地显现出其优势,得到了广泛的实际应用。尤其是粘贴纤维加固法较成熟,应用也比预应力纤维加固法及嵌入式纤维加固法广泛。根据研究现状,这三种纤维加固方法有待解决的共同问题主要有以下几方面:纤维材料加固构件的长期受力性能的深入研究; 纤维材料对节点加固性能的研究;用纤维加固的结构在较高温度下强度严重退化,如何改进加固材料性能和加固构件的防火耐温措施是有待研究的课题; 加强非碳纤维材料加固构件的试验及理论研究;如何简化施工工艺,加强质量保证,降低工程造价是一件十分紧迫的事情。

2、钢丝网复合砂浆加固法

从用钢丝网复合砂浆加固钢筋混凝土结构,虽然已有多年的研究历史,但在土木工程中的应用仍处于开创性研究阶段,国内在这方面的研究更属刚起步。但用无机复合砂浆(或水泥砂浆)粘贴钢丝网加固钢筋混凝土构件的方法,比起用有机胶做粘结剂的方法有其独有的优势,其应用前景较好。

五,结束语

混凝土建筑结构是目前最为广泛运用的建筑结构之一,既关系到整个国民经济的发展,又关系到居民生活方式的改变和生活质量的提高,因此,通过加固技术的研究,在建设施工过程中,充分考虑到各种项目工程的实际情况,根据不同的建筑结构构件特点,科学制定施工方案,合理选择加固方法,严格遵守各种施工标准和施工规范,采用先进科技和先进施工工艺,促进加固施工的规范化和标准化,提高整个钢筋混凝土建筑的加固效果,增强其稳定性和安全性。

参考文献:

[1]-高利学 关于混凝土建筑结构加固技术的新探[期刊论文] 《科技创新导报》 -2012年6期

[2]-王丽晶 混凝土建筑结构加固技术新探[期刊论文] 《黑龙江科技信息》 -2011年2期

[3]-苑绍东 浅谈混凝土建筑结构的加固技术要点[期刊论文] 《城市建设理论研究(电子版)》 -2012年9期

[4]崔士起,张田德,成勃,裴兆贞,碳纤维在建筑结构加固改造工程中的应用研究 [会议论文] 2009 - 中国建筑学会工程质量检测学术会议

[5]-黄林,吕宏诗 混凝土建筑结构加固技术初探[期刊论文] 《中国房地产业》 -2011年5期

建筑结构工程论文范文第6篇

一、课题的来源、目的意义(包括应用前景)、国内外现状及水平

1)课题的来源

根据指导老师布置的《浙江大学毕业设计(论文)任务书》。此次毕业设计来源于工程实际:南方某市沿街道地段新建一旅馆;地基面积80m×60m=4800m2。

2)目的意义

目的:此次毕业设计资料来源于工程实际:南方某市沿街道地段新建一旅馆,通过毕业设计全面掌握建筑结构设计、结构设计图、建筑施工图及施工图概预算的原理,编制施工组织是设计和概预算;

意义:1、巩固本人三年来在校期间所学的基本理论和专业知识;巩固、深化、拓宽所学过的基础课程、专业基础课和专业课知识,提高综合运用这些知识独立进行分析和解决实际问题的能力;以及锻炼自己画图、识图能力;

2、解决土木建筑工程设计中各方面问题所需的综合能力和创新能力,达到初步了解与掌握一个建筑方案设计和结构工程的实际工作内容和设计工作的方法与步骤;

3、充分理解和正确掌握多层房屋结构的受力特点和内力分析计算方法,熟悉建筑及结构设计方面相应的规范和规程,以及掌握方案设计和结构设计软件中天正及cad的性能及其操作使用方法。

4、通过毕业设计全面掌握建筑设计的基本原理,绘制建筑结构施工图.全面掌握建筑中旅馆设计的基本原理、功能组合,完成一栋建筑的结构设计,绘制建筑结构图和建筑施工图,并进行相应的机构布置.。

3)国内外现状及水平

国内:基础国内一般采用人工挖孔桩基础:人力消耗较大,比较落后;在机械挖孔方面技术比较先进,但是推广面较窄;主体结构施工方面,大多是采用钢筋砼,在帮扎施工上,手工施工较多;砼浇筑技术在国际上比较先进的,商品砼浇筑方便、简洁;砌体结构施工与国际接轨,采用人工砌筑;但是在脚手架的安装方面采用折叠式里脚手架,安全稳定,转运灵活方便;防水工程普遍采用改性沥青防水卷材柔性防水。

国外:德国建设矿井井筒采用7层防水工艺,即混凝土、砌块、沥青石渣、不锈钢板、沥青石渣、砌块、混凝土。造价是中国自防水井筒工程4-5倍。瑞典、加拿大在渗水环境中锚喷,采用放水支护法,用钢丝和橡胶制成半圆型胶管,用粘结剂粘在渗淋水处,/tuijiankaiti/排至基础面盲沟,在管外锚喷,把管埋在喷层之内,喷层是外混凝土内部流水的现状。日本多采用改性水玻璃——水泥浆等,有计划的设计压力、输浆量、封水效果等。俄罗斯采用粘土浆,无约束注浆法施工,即不设计压力、输入量,只是把设备安好,一直注,什么时候压不进浆则停工,无帷幕防区,工期长,治水率低。

二、课题研究的主要内容、基本要求、研究方法或工程技术方案和准备采取的措施

主要内容:建筑方案设计、建筑技术设计、建筑结构设计、施工组织设计

基本要求:每人独立完成毕业设计全部任务,要求每人完成一套建筑结构设计施工图和相关的建筑说明及结构计算书,编制施工组织设计,严禁抄袭。

①建筑结构施工图要求:图幅采用2号图纸,比例:1:100(节点详图,构件配筋图除外)

②建筑结构施工图表达方式:采用cad绘制,打印成图.

③图纸装订:按设计说明,建筑施工图,结构施工顺序装订.

④设计资料装订:论文建筑设计说明,机构计算书,施工组织设计文件一并严格规范要求成册.

⑤图纸的内容标注必须规范符合制图标准.

方法:1、采用砖混结构。

2、从设计的功能上根据现代旅馆的设计要求,根据现代人的生活物质条件的提高,设计多种多样住宿环境,以满足不同人的住宿要求。

准备采取的措施:通过课题研究,收集必要的原始数据和勘测设计资料,综合考虑总体规划、基地环境、功能要求、建筑经济以及建筑艺术等多方面的问题,进行设计并绘制成图纸。

四、总的工作任务,进度安排以及预期结果

1)工作任务

独立完成该旅馆的建筑结构设计,为保证设计的准确性,方便与下步工作的顺利进行,在实际工作过程中进行检查,并在每项进度安排中进行对该项的总体检查,达到预期结果。

2)进度安排

2007年3月12日-2007年3月19日完成开题报告,建筑方案设计

2007年3月20日--2007年4月4日建筑技术设计

2007年4月5日--2007年5月5日建筑结构设计

2007年5月6日--2007年5月22日施工组织设计

2007年5月23日—2007年5月底毕业设计资料整理归档,准备毕业答辩资料

3)预期结果

1)全面掌握建筑结构设计的基本原理。

2)掌握普通旅馆的结构设计与施工设计。

3)绘制施工平面图。

4)熟悉相关软件:cad、天正、神机妙算等

建筑结构工程论文范文第7篇

【关键词】地下水,建筑结构,设计,危害,探讨

中图分类号:TU2文献标识码: A 文章编号:

一,前言

在进行建筑结构设计中,地基设计是最为重要的部分,地基的稳定将直接关系到后续施工中整个建筑的工程质量。但是,在建筑结构设计中,会因为地质地貌的差异,土质,地下水的水位,升降情况等多个方面的影响,而使得建筑结构的设计变得更加艰难。地下水的浮力,压力会在建筑水位升降中,对整个建筑结构产生强大的反力作用。因此,在进行建筑结构设计中,要研究地下水的蕴藏情况,埋藏条件,存在情形和周围地质的关系,要重视地表水对施工的抗浮影响,潜水的工程抗浮,结构支撑于地基的抗倾稳定验算等的主要地下水等多方面的因素,探究地下水对建筑结构设计的危害,在此基础上做出科学合理的设计,对保证整个工程的顺利进行,保证施工的质量有着十分重要的意义。

二.建筑结构设计和地基基础设计简述

1.建筑结构设计概念和重要性

建筑结构设计就是在遵守建筑结构设计规范的基础上,在综合考虑到建筑功能,并对施工地点的地质水文条件做出准确勘探的条件下,对建筑结构的梁柱,地基等承重构件做出科学合理规划的过程。

2,建筑结构设计的重要意义

在我国,进行建筑结构设计时候,必须勘察其地质条件,据建筑的用途和地质条件,确定抗震等级,并综合考虑到各种建筑构件的科学组合,避免组合上的缺陷,同时,要对建筑结构构件的承载力和相关的极限状态做出验算,保证整个建筑结构的承载在极限范围内部。科学合理的建筑结构设计,不仅仅是后续施工的基础,更对整个工程有着十分重要的指导作用,将直接关系都工程的质量和成本控制。因此,找出影响建筑结构设计的因素,并作出科学合理的控制措施,是整个工程顺利进行的关键。

三,地下水对工程建筑的危害探究

1.地下水水位变化对建筑工程的危害

地下水的水位一般会受到降水,季节变化等因素的影响而产生水位的升降,地下水位的上升下降,会对整个建筑结构的设计产生极其消极的影响,。首先,当水位上升的时候,不仅仅会造成地震沙土液化速度加快,规模扩大,更会使得建筑结构下的岩土发生断裂,变形扭曲,滑坡,崩塌等多种地质灾害,严重降低了整个建筑结构中基础地基的承载能力,不利于整个建筑结构的稳定,不利于整个建筑结构抗震性能的增强。其次,地下水的过大下降,常常诱发地裂、地面沉降、地面塌陷等地质灾害以及地下水源枯竭、水质恶化等环境问题,对岩土体、建筑物的稳定性和人类自身的居住环境造成很大威胁。最后,地下水的冻胀也会对建筑结构的设计产生消极影响,主要表现在,当冻胀的地下水升温使得水浸湿和软化岩土时候,会使得地基土质的强度会大幅度降低,使得建筑物的沉降幅度变大,地基容易发生很大幅度的变形,造成建筑结构的稳定性差。

2.地下水会对建筑物的建筑构件造成很大的侵蚀性。地下水会对建筑构件中的混泥土,可溶性石材,和建筑主体中的管道,金属构件等造成很大的腐蚀和侵蚀,不仅仅会加快各种构件的老化,寿命缩短,更大幅度降低了整个建筑结构的稳定性和刚度。

3.地下水的水力状态容易发生改变,会使得在饱和的砂型土质的建筑结构设计变得更为艰难。当水力发生变化时候,土质的效应力大幅度降低,容易形成流砂,使得建筑结构下的土体发展流动,造成地表地基的坍塌,威胁建筑结构的稳定。

四,地下水对建筑结构设计的受力影响

1,地下水对地基基础设计中应力计算的影响

在建筑结构设计中,最关键是要确保地基的稳定,进行地基设计时候,首先要做到的就是要精确计算出自重应力和附加应力。在计算地基任意深度的自应重力时候,要以地下水位为分界线,地下水上面的土质,一般采用的是土质的自重应力。如果地基位于地下水的下面,那么,地基在水下的砂性土需要综合考虑到地下水的浮力作用。如果还是粘性土质则变得更为复杂,需要根据不同的情况而定,一般认为,如果在地下水下面的粘性土质的液性指数不小于零,那么,此时土质会是一种流动的状态,每个土质颗粒之间有很多自水,这种情况下,土体便受到了地下水的浮力作用。因此,在进行地下水位之下的自重应力的时候,要根据实际情况,综合考虑,分析确定是否需要将地下水的浮力纳入其中。如果液性指数在零之下,那么土质会保持在固体的状态,土质就不会受到地下水的浮力,在实践操作中,一般都会按照不利的状态来进行综合考虑分析。

2.地下水对天然地基承载力的影响

在建筑结构地基的设计中,要做好天然地基承载力的计算,地下水对地基有着十分重要的影响作用,一般而言,都会表现在两个方面,其一,位于地下水位之下的土质,会很容易失去表观凝聚力,而这种凝聚力多半是由毛细管和弱结合水所形成的,当失去凝聚力的时候,会使得土质的凝聚力大幅度降低。其二,当受到地下水的浮力时候,土质将会很大程度的降低了自身的凝聚力,也因此会使得建筑结构设计中地基的的综合承载力变弱。在实际建筑结构设计中,都会假设地下水水位上下的土质强度都是一样的,只是单一的考虑到地下水的浮力对土质的承载力产生的影响,当建筑结构设计的地基持力层在地下水位下面,而且不具有透水性,那么,不管基底上层的土质是否具有透水性,都统一使用保护重度,当地基的持力层具有透水性的时候,可以将有效重度纳入范围。

五,抗浮设计方案与具体措施

除箱形基础和内部无柱的地下构筑物外,采用片筏基础的地下室的结构一般难以满足整体抗浮的刚度和强度要求,故将地下室划分为若干结构单元进行抗浮验算是合理的,抗浮设计需结合结构单元抗浮验算的结果选择或调整结构抗浮方案及措施。抗浮方案及措施有:

1.主体工程采用桩(挖孑L桩除外)基础时,单层地下室或裙房地下室可用桩协助抗浮,因为受地下水变化的影响,该桩可能抗拔也有可能承压。

2.主体工程采用天然地基时,单层地下室或裙房地下室可采用加大恒载(如覆土)抗浮,或将单层地下室和裙房及裙房地下室的结构处理成垂直荷载作用下的子框架结构支承于主体结构上,由主体结构协助抗浮。后者需修正原设计对应于子框架的梁柱内力与配筋和主体结构中支承子框架的节点的梁柱端的内力和配筋,修正的原则是取二次设计中承载力大的配筋和截面。主体结构离支承子框架节点较远的梁柱端内力受影响较小,一般可以不必修正。

3.抗浮锚桩协助抗浮。抗浮锚桩的结构设计方法基本上同锚杆,适用范围比较大。常用于大空间、大面积的单层地下室或裙房地下室及地下构筑物抗浮,当水压力较大时,用分布抗浮锚桩无梁地下室底板的方案易于设计且比较经济。

4.地下罐体的抗浮设计应注意其基础或基墩在地下水的影响下可能受压也可能受拉,要做两个方向受力的强度验算。

5.在必要时要做抗拨桩或抗浮锚桩的拨和压的双向受力验算,承压验算宜考虑桩土协同工作,桩主要起抗倾斜作用,注意抗浮验算单元应与协助抗浮的方案吻合,位于地下水位以下的室外抗浮覆土要扣除地下水的浮力,悬挑出室外的地下室底板可以适当考虑上面覆土的内摩擦角按倒梯形截面计算抗浮力,抗拔桩和抗浮锚尽量布置在柱、墙下或对称布置在柱下,共同形成基础梁的支座,可以使抗拔桩和抗浮锚桩的受力均匀。当基础梁的刚度较小时,要避免跨中抗梁的内力计算,因基础梁的竖向位移刚度从柱下至跨中各点不相同,所以布置在基础梁跨中的抗拔桩和抗浮锚桩对基础梁跨中是新约束,应注意计算简图的处理,调整基础梁的配筋,工程地质勘查应考虑协助抗浮的抗拔桩和抗浮锚桩的布置方案对桩长的影响。

六,结束语

建筑结构的设计关系到整个建筑工程的后续施工,关系到整个建筑工程的工程进度,工程成本控制和工程质量的保证。加强地下水对建筑结构设计影响的研究,找出地下水浮力对地下室和建筑物结构施工设计的重要影响方式,和发生原因,有助于建筑结构设计的科学化和合理化。地下水是建筑结构设计中无可避免的载体,水压力和地下水的浮力都会优先于地基对建筑物的结构产生反力作用,因此,在建筑结构设计中,要对地下水这一最重要的影响因素做出深入研究,这是保护地基稳定的关键环节。同时,通过探究发现,地下水主要还是通过影响到建筑结构设计中的基础设计的受力,主要是建筑结构的自应重力和建筑结构的承载力,要从建筑结构设计中的抗浮力上面加以改善和修正,尽力保证建筑结构设计的合理性和科学性,保证工程的质量。

参考文献:

[1] 陈晓坚 地下水在建筑结构设计中出现的问题探讨 [期刊论文] 《广东科技》 -2010年8期

[2] 黄加志 浅见建筑结构设计施工中地下水的问题对策 [期刊论文] 《科技资讯》 -2008年15期

建筑结构工程论文范文第8篇

【关键词】 带转换层高楼 建筑设计 功能 分类 设计方法 技术要点

中图分类号:TU2文献标识码:A文章编号:

一.引言

当今社会是经济高速发展的时代,经济的高速发展也带动了我国建筑行业的迅猛发展,随着科学技术的不断进步,我国建筑水平也有了较大的提高,高层建筑逐步向着综合性、多样化以及全面化的方向发展。就目前我国的建筑发展情况而言,当前在我国出现的比较多的形式是上部多半都是民用住宅楼层,下部就是大规模的商场以及娱乐场所。我们换个角度来看,从建筑的功能来看,上部由于是居民居住楼房,所以多半是用墙体隔开的小间房,其房间的形式多样,利用比较自由,而下部则是为了满足应用的需求,其空间比较大,主要是用大柱网结构,很少出现隔墙。这样的很显然我们可以发现,建筑上层的墙体比较多,而下部的墙体相对较小,这与以往常规的建筑结构是不同。正是因为这样所以产生了带转换层的高层建筑,带转换层的高层建筑可以使这种应用多元化的建筑在结构上更加的合理,其产生可以说是必然的,也受到了建筑行业的关注,其发展应用范围不断的扩大,已经成为了以后发展的趋势。

二.建筑转换层的定义以及功能

因为建筑工程功能的改变,目前高层建筑的应用更加的多元化,上部主要呈轴线布置,其间数多但是每间的面积比较小。下部则与上部恰恰相反,下部主要是要求空间大,所以就要求柱网比较大,隔墙比较少,中间存在一个过渡的楼层。这就是我们所说的带装换层的建筑。其转换层的功能主要有以下几点:

1.上、下层结构类型转换转换层将上部剪力墙转换为下部的框架。以获得较大的内部自由空间。

2.上、下层结构柱网和轴线的改变转换层上、下的结构形式未改变,通过转换层能使下部结构的柱距扩大,形成大柱网。在下层可以有较大的出入口。

3.同时转换上、下层结构类型和柱网上部剪力墙结构通过转换层改变为框支剪力墙结构的同时,下部柱网与上部剪力墙的轴线错开,形成上、下柱网不对齐的布置。

三.转换层型式的类型

从设计结构型式上看, 转换层可分为以下几种类型:

1.梁式转换层

一般运用于底部大空间的框支剪力墙结构体系。它是将上部剪力墙落在框支梁上, 再由框支柱支撑框支梁的结构体系。当需要纵横向同时转换时, 则采用双向梁布置。

2.箱式转换层

当转换梁截面过大时, 设一层楼板已不能满足平面内楼板刚度无限大的假定。为了使理论假定与实际相符, 可在转换梁梁顶与梁底同时设一层楼板, 形成一个箱形梁。

3.厚板式转换层

当上下柱网错位较多, 难以用梁直接承托时, 则需做成厚板, 即板式转换层。厚板的厚度可根据柱网尺寸、上部结构荷载综合而定。

4.桁架式转换层

当高层建筑下部为大空间商场, 上部为小空间客房或写字楼, 且需设置管道设备层时, 也可采用桁架式转换层。上部柱墙可通过桁架传至下部柱墙, 而管道则可利用桁架间的空间穿行。

四.不同类型转换层的设计的概述

高层建筑转换结构一般可分为以上介绍的4种基本结构形式,其具体样式如下图:

1.梁式转换层结构

该结构形式是目前高层建筑中实现垂直转换最常用的结构形式,由于其传力途径采用墙(柱)转换梁柱(墙)的形式,具有传力直接、明确和清楚的优点,实际工程中转换梁的结构形式有多种多样,从转换梁功能上,可分为托墙和托柱;从转换梁形式上,可分为加腋和不加腋;从转换梁结构采用材料上,又可分为钢筋混凝土、预应力混凝土、钢骨混凝土和钢结构等。

2.桁架式转换结构

桁架分为空腹桁架和实腹桁架2 种,它可以是钢桁架,也可以是钢筋混凝土桁架,在钢筋混凝土高层结构中常用钢筋混凝土桁架。“强斜腹杆,强节点”是桁架转换层的基本设计原则,而节点的受力复杂,容易发生剪切破坏,造成配筋过多。桁架转换式通常要求高度在3m 以上,否则斜压杆件易形成超短柱,地震作用下容易产生脆性破坏。

3.箱型转换结构

该结构形式即单向托梁、双向托梁如果连同上下层较厚的楼板共同工作,可以形成刚度很大的箱形转换层。它的优点是转换层本身的整体性很好,当转换层上部结构布置较复杂时,仍能够保证上下竖向构件的有效传力。

4.厚板厚梁式转换结构

带厚板转换层的高层建筑可采用三维空间分析程序进行整体结构的内力分析。厚板的内力分析:转换板边界形状不规则,荷载分布和支撑条件较为复杂,一般需采用有限单元法进行详细应力分析。可采用PKPM 系列软件中复杂楼板有限元分析软件计算。

五.转换层高层建筑结构的设计时注意事项

我们知道在我国,建筑行业的起步比较晚,尤其是带转换层的建筑是在最近的几年才发展起来的,所一与一些发达国家相比我国的带转换层的建筑结构设计理论以及设计方法相对不完善,在设计的工程中往往会遇到不同的难题。所以针对在设计的过程中常常遇到的问题,我们总结必须注意一下的几点:

1.在对带有转换层的建筑进行设计时其转换层下部的结构不能设计为柔软层,如果设计成了柔软层,则转换层不能够承受上部巨大的质量与压力,极容易导致房屋倒塌。

2.在设计时应该注意要把转换层的上部结构设计成为抗侧刚度接近于下部的抗侧刚度,转换层的上下部其刚度不能有突变情况,而是一个渐变的过程。

3.我们知道底部转换层的高度和其刚度是有关联的,其位置越高则转换层的上下刚度变化会越大,这样的话就会极易的导致转换层上下刚度出现突变的情况,会很容易导致剪力墙出现受压裂缝,导致对墙体的破坏,严重的则可能导致坍塌事故,所以在设计时必须要注意转换层高度的适宜。

4.我们在设计时必须按照相关的规定设计,其设计的结构体系必须符合规定的标准,不得违反规定做事,否则会出现严重的后果。

六.结束语

随着我国经济的发展,经济的发展带动了我国建筑行业的发展,当前随着城市规模的扩大,城市人口越来越多,城市拥挤已经成为了城市目前普片存在的问题,正是因为这个问题的存在,我国建筑工程逐步加强了对空间的利用,建筑工程向着多层的方向发展。其功能也是发生了相应的改变,当前的建筑楼,上部是居民住宅楼层,下部则为大型的商场或者娱乐场所。为了解决建筑物上部和下部隔墙的分布不均匀的问题,带转换层的建筑结构应用而生。带转换层的建筑结构设计使建筑的结构更加的科学合理。就目前我国的建筑水平而言,已经取得相当不错的成果,但是我国的建筑行业起步比较晚,基础比较差,所以和发达国家相比还是有很大的差距的,尤其是我国带转换层的建筑设计水平还相对的比较不成熟,所以我们在具体的工作中要事实其实,具体问题具体分析,结合我国建筑物的自身特点,不断的创新,不断的总结,不断学习,只有这样才能使我国建筑水平提高到一个新的层次。

参考文献:

[1]白建平 额尔 敦吐 论带转换层的高层建筑结构设计 [期刊论文] 《城市建设理论研究(电子版)》 -2012年15期

[2]李从春 带转换层的高层建筑结构设计 带转换层的高层建筑结构设计[期刊论文] 《四川建筑》 -2010年6期

[3]李乐 带转换层的高层建筑结构设计 [期刊论文] 《城市建设理论研究(电子版)》 -2012年2期

[4]陈明 朱旭飞 何涛 潘春宇 带转换层的高层建筑结构设计 [期刊论文] 《沿海企业与科技》 -2008年11期

[5]周广鹏 浅谈带转换层的高层建筑结构设计 [期刊论文] 《城市建设理论研究(电子版)》 -2012年10期

[6]唐兴荣 蒋永生 孙宝俊 丁大钧 樊得润 带预应力混凝土桁架转换层的多高层建筑结构[][][7]陈勇 李洁伦 孙宝玉 设计和施工建议 [期刊论文] 《建筑结构学报》 ISTIC EI PKU -2000年5期

建筑结构工程论文范文第9篇

关键词:复杂建筑结构优化 协同理论 遗传算法

复杂建筑结构设计问题一般都是先将其分解为易于求解的子问题,且多学科的交叉存在于子问题中。不同学科的专家小组会参加复杂建筑结构的设计,他们之间还互不知晓,这就形成了优化过程中的四个特征:复合多目标,学科交叉,巨大数量的设计约束,大的设计变量空间。相对于复杂建筑耦合系统优化来说,协同优化方法是比较新的方法。作为一种新的优化方法,许多不足之处仍然存在。优化效率及效果是这一方法的关键课题。

1、建筑协同设计

1.1建筑协同设计的特点

建筑设计是一门集经济性、艺术性和实用性于一体的综合性的学科。建筑功能、造型、空间及工程预算等诸多问题在建筑设计中都要考虑,涉及多工种。多学科的协调和交叉。目前越来越激烈的市场竞争氛围,使得复杂建筑结构协同设计理论在学术界和设计单位受到越来越多的关注。建筑协同设计是一种新兴的网络环境下的建筑设计方式,设计人员及管理人员都能在不同地点同步的参与设计工作,提高了设计的效率和质量。建筑设计需要多学科合作及反复协作与修改,以满足客户需要的最优设计方案。一般工程设计的各种特性建筑设计中都有,但是复杂建筑结构要求高,总体设计难度非常大,从而建筑协同设计有以下几个明显的特点:综合与协调,反复迭代,创造性和科学性。

1.2建筑协同设计的冲突

在建筑协同设计过程中,各领域参数的确定是协同小组共同完成的,其中就有在一个领域内协同小组在一些数据指标上的分歧以及协同小组在不同领域对相关参数的范围的确定,从而发生协同设计的冲突。因此,可以分类管理存在建筑设计中的冲突,这样就可以从各个角度分析和处理建筑协同设计中存在的冲突。建筑设计冲突主要是设计目标冲突和设计结果冲突两种,根据建筑设计的特点,设计冲突在建筑协同设计中又分为以下几个方面:总体冲突,装配冲突,各领域之间冲突,经济性冲突。

2、协同遗传算法在建筑结构优化设计中的应用

2.1遗传算法简介

尽管传统结构优化方法中的解析法和直接法已经在实际工程中广泛应用,但对于如极点问题、非连续设计变量问题、目标函数的强非线性问题等特殊问题处理难度仍然很大。特别是功能函数的偏导数在许多传统算法中需要被计算,而这就要求工程函数的连续性特别良好,这就给计算带来了极大的麻烦。遗传算法作为一种新的算法,与以往方法截然不同,显示了强大的生命力,是复杂建筑结构优化设计的一个新思路。最初遗传算法是用来指导模拟人工自然系统和解释自然界的适应性的,后来这种方法对于复杂建筑结构优化设计的有效性在许多报告和论文中都论证了。但此法也存在许多问题,例如不利于工程应用、收敛速度慢等。目前研究的重点就是在总结以往方法的基础上提出加快收敛的改进方法。

对于单个计算点的优化追踪过程,遗传算法放弃了这个传统的优化方法,而是多个计算点同时控,一个生物群体被看成了操作的对象。遗传算法是改变线列集团的质量,通过遗传操作算子,有三种最基本的操作:交叉,再生产和突然变异。

2.2遗传算法的优化过程

遗传算法为求解复杂建筑结构优化问题提供了一种通用框架,它不仅仅只依赖于问题的种类和领域。对一个实际应用问题进行优化计算,遗传算法构造求解该问题一般可按下述步骤来进行。

第一步:确定各种约束条件及决策变量,即确定问题的解空间和个体的表现型X。

第二步:建立优化模型,确定是求目标函数的最小值或是求目标函数的最大值,即确定目标函数的类型及其量化方法或数学形式。

第三步:确定表示染色体编码的可行解方法,即确定出遗传算法的搜索空间及确定出个体的基因型X。

第四步:确定编码方法,即个体基因型X到个体表现型X的转换方法或对应关系的确定。

第五步:确定量化评价个体适应度的方法,即目标函数f(x)到个体适应度fit(x)的转换规则的确定。

第六步:设计遗传算子,即确定变异运算、选择运算、交叉运算等遗产算子的操作具体方法。

第七步:确定有关遗传算法的运行参数,即遗传算法的pc、pm等参数的确定。

研究遗传算法的优化过程一直被实际工程问题直接的推动,高效实用的遗传算法优化的研究和探讨具有广泛而深远的意义。

2.3遗传算法提高精度、加快收敛的策略

通常按照上述计算步骤进行遗传算法复杂建筑结构优化的收敛速度比较慢,跳跃的现象经常在计算过程中出现。为了更好的解决上述问题,下面介绍了三种修正方法。

第一种是引入突变算子,减小局部出现最优解的可能性。做法是按一个较小的概率取反池中经过交换算子操作过的个体的二进制串的每一个。如果更优个体产生,则使之保留,反之淘汰。一般突变概率很小,不宜超过0.005,根据实际情况来定。

第二种是可以保护最优的几个个体,使它们直接进入下一代而不受任何影响,直至更优的个体的出现;或者强制令最优的几个个体进行,其它个体进行正常过程的。这样局部退化现象就会有效的减少,收敛进程加快。

第三种是每个个体自己的代表值依据自己所处的环境来改变。具体做法是下一代所有个体代表值的平均值是目前最有个体的代表值,修正了每一个个体的代表值。

结语

遗传算法作为一种全新的复杂建筑结构优化设计的方法,如目标函数的强非线性问题、设计变量的非连续性问题、对多峰函数求解最优化的问题等传统优化方法存在的多种弊端都被它克服了,同时,遗传算法的结构优化方法及过程都比较简单,而且计算机的编程计算特别适用于传算法。并且三种遗传算法改进策略的联合使用明显使优化计算收敛速度加快,减少计算时间的同时,结果的准确性也很高。可以说对于处理复杂建筑结构优化问题,遗传算法及准确又可靠,非常值得深入研究。

参考文献:

[1]陶全心,李著景.结构优化设计方法.北京:清华大学出版社,1985.

[2]王科,王明强.基于协同设计的冲突检测与消解研究[J].华中科技大学学报(自然科学),2007,21(3):32-35.

建筑结构工程论文范文第10篇

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申明:本网站内容仅用于学术交流,如有侵犯您的权益,请及时告知我们,本站将立即删除有关内容。 摘要:如今,科学技术飞速发展,居民生活水平也在不断提高,城市建筑的规模也越来越大,各式各样的建筑物层出不穷,建筑物的结构也越来越复杂,建筑物的结构设计也在一定程度上影响着工程设计。和其他行业的设计不同,建筑结构设计的宗旨是构筑建筑物的灵魂。建筑结构设计的好坏直接决定着建筑工程项目的工期以及工程成本。本文就建筑结构设计的基本内容和基本要求着手,简要的探讨了建筑结构设计中的新思路。

关键词:新思路;建筑结构;应用 中图分类号:TU2 文献标识码: A

一 引言

通常来讲,建筑物的结构设计包括建筑设计、结构设计、电气设计、给排水设计等等,建筑物结构设计就是依据建筑设计的要求,合理的选择符合建筑结构类型的结构体系,避免任何错误和遗漏。建筑结构设计的过程中,一定要做好方案设计、结构分析以及概念设计等几个方面。参与建筑结构设计的设计师应该从用户的使用需求出发,结合一定的审美角度,用客观的态度进行设计方案的探索,树立前沿观念,致力于实现建筑结构的功能和审美的结合,促进建筑结构功能的多样化,注重建筑结构的实用性,最大限度的实现设计应用的整体性。

二 建筑结构设计新思路的原则

1结构的规则性

如今,建筑结构的设计过程中,一定要符合相应的规范、法规。诸如说,建筑设计时,一定要符合抗震设计的基本要求,不能采用极不规则的方案。要做好建筑物结构分析,计算结构在各种作用下的效应,这不仅关系到建筑物的安全性、经济性,还关系到建筑物的实用性。结构分析的关键在于处理好计算模型,要判断边界条件和对建筑物的分解及组合有全面的了解,要确保分析的结果和设计的参考科学合理。要计算好结构在水平方向上和竖直方向的承载力分析,防止由于结构设计不当而导致的局部薄弱。

2规则结构的主要特征

建筑结构设计中的规则结构一般指的是建筑物的结构符合一定的体型,即平面和立面的结构对称,同时具有十分好的抗扭曲性。规则结构的竖向分布较为均匀,结构的刚度、质量以及承载力的分布都十分匀称,没有特别突起的地方。规则结构的建筑一般保持较好的整体新,给人以均匀对称的感觉。

3规则平面布置需满足的要求

建筑物的结构平面布局必须合理的考虑到抵抗水平以及竖向荷载的因素。结构平面布局应该实现均匀对称、减少扭矩、传力直接以及受力明确等四个关键因素。若是遇到地质灾害问题的话,建筑平面应该符合形状规整、受力均匀以减少地质灾害的侵蚀。在建筑物中,相对独立的结构单元中,应该确保结构平面的形状简单明了,以此来保证建筑物的承载力和刚度分布平均。需要特别注意的是,应该尽量避免或者减小严重不规则的平面布局,以此来防止建筑物的重心偏移。

三 建筑结构设计的新思路

审视我国建筑结构设计的基本内容和原则,不难发现当前我国的建筑结构设计片面的追求经济利益,忽视了建筑的整体感官和社会效益,在建筑施工的过程中片面的追求速度,没有严格把握质量关,导致了我国建筑结构设计即建筑工程施工建设距离发达国家有较大的差距。我们应该正视这种差距的存在,从总体上把握建筑解雇的特性,使建筑结构在预设的各方面作用下的反应控制能够控制在既定的范围内,这样也有利于建筑业的长远发展。

1 人性化设计

在建筑结构设计中,不仅要选择合适的结构体系,进行恰当的设计,选择符合建筑要求的平面形状以及剖面和形体,我们还需重视建筑物的个性化设计。从建筑物的本性来说,是为了提供给人们居住、生活或者办公的场所,一定要既能保证满足基本的物质生活需求,还应该具备一定的艺术气息,给人以舒适、温馨的氛围。有鉴于此,建筑结构设计师一定要从用户的需求考虑,更多的在设计中贯穿人文的气息。比如在许多大型商场、电影院、超市等地方,设计有专为残疾人士设计的无障碍设施,让残疾人士能够感受到更多的关爱。又比如在许多购物场所,为了减轻家长的负担,专门设计有供儿童玩耍的小型娱乐场。将以上种种人性化理念贯穿于整个建筑结构的设计中,更能彰显我国建筑行业的进步程度。

2 技术和人才的共同进步

如今,在建筑结构设计中大量的运用了CAD绘图技术,Autolab分析软件,在结构分析的过程中,无论是采用二维的模式,还是进行三维计算,难免会出现概念性的错误或者是由于操作不当而造成的计算误差,这其中许多小错误往往会导致严重的不良后果,应该引起我们的重视。许多参与建筑结构设计的工作人员没有经过系统的培训,所以这些工作人员随具备一定的建筑结构软件分析技术,然而,因为没有受过系统的培训以及没有建筑行业设计的背景知识,往往会导致缺乏对整体建筑结构设计的认识。现代建筑,从其设计理念、组成元素以及设计方法等各个方面都在进行着突飞猛进的跨越式发展。我们应该掌握扎实的技术知识,合理的运用现代化的建筑分析软件,将两者进行合理的融合。

3 自然环境与设计的融合理念 自然环境与设计的融合理念是一个新概念,一般设计两个问题,即技能环保问题和因地制宜的考虑。我们在进行建筑结构设计的探索过程中,要善于通过对建筑结构的合理设计,进行合理的选择建筑材料等方式,是建筑物能够达到环保节能的效果,响应政府可持续发展的战略方针。具体可采取如下措施,比如,通过设计建筑结构的朝向,改变风和气流的走向,可以使房屋达到自然风流通的效果;可以采用新型环保节能材料,例如使用LED灯,不仅可以降低能耗,还能提供一定的美观性。除此之外,建筑结构设计的过程中,可以有效利用当地的地理环境,比如在有山坡的地方,可以在考察当地地质情况是否允许建房屋的基础上伴山而建,这样不仅能够增添居住的享受,更能节约一定的建筑资源。因地制宜则是对建筑结构设计的新要求。因地制宜在于在进行建筑结构设计的过程中积极响应政府的号召,节约能耗的同时,将建筑风格、建筑形式与当地的风土人情有机的结合在一起,给人为之一亮的清新感,富有创造性的结合时代精神和民族传统,体现了人与自然、人与社会的完美融合。

四 对建筑结构设计中新思路的几点建议

1建筑机构优化技术的前期的参与

建筑结构优化技术的前期准备工作对于整个建筑结构设计具有至关重要的影响,然而,在许多前期方案的制定过程中通常没有将结构优化设计技术包括在内,这样直接导致了建筑结构设计人员在进行结构设计的过程中,往往会没有考虑建筑结构设计的合理性,最终导致了一方面增加了建筑结构设计的难度,另一方面增加了建筑结构设计的成本。因此,我们一定要重视建筑结构设计的前期工作,对设计方案进行讨论并优化。

2设计人员要注重细部优化

建筑结构设计人员在进行建筑设计的过程中,不仅要重视对整体设计的把控,也要注重对细部结构的优化。具体设计中,应该通过划分矩形板块的现浇板,以此来提高现浇板的受力情况并防止拐角裂缝的出现。如今,科技发展速度越来越快,在建筑结构设计的过程中应该注重将计算机技术融入结构设计中,提高设计的精准度,使设计方案更加科学。

3决定计算方法

在进行建筑结构设计的过程中,一定要注意,结构设计是一个复杂的计算过程,常常会涉及多种计算程序。而且,对建筑结构设计进行优化的过程则更加复杂,因此,我们一定要经常留心将附加约束条件的问题转化为没有附带约束条件的问题。通过确定合理的建筑结构设计计算方式,可以节省大量的时间,也可以节约设计成本。

4选择最优程序

在确定了建筑结构的结构模型之后,也选取了科学合理的计算方法,结构设计者就可以进行最重要的一个环节,即择优选取最优程序。一个完善、合理的程序设计一定要具备以下优点:用途齐全、功能齐全以及运转高效等。最优程序通常是由许多小程序组成而成的一种综合程序,确定好最优程序能够充分发挥结构设计对建筑整体性能的重要作用。

结束语 科学技术飞速发展,居民生活水平也在不断提高,城市建筑的规模也推陈出新,各式各样的建筑物也经常映入我们眼帘。随着人们要求的不断提高,建筑物的结构设计也越来越复杂,当然,我们要清晰的认识到建筑物的结构设计在一定程度上对工程设计产生着影响。不同于别的行业的设计,建筑结构设计的宗旨是通过设计,来构筑建筑物的灵魂。我们一定要重视建筑机构优化技术的前期的参与、注重细部优化、决定科学合理的计算方法,使建筑结构设计能够充分的体现建筑结构的优点,在建筑中反映出结构上与众不同的特点。

参考文献

[1]高立人,王跃,结构设计的新思路──概念设计[J],工业建筑,2012年01期

[2]戴国莹,李德虎,建筑结构抗震鉴定及加固的若干问题[J],建筑结构,2013年04期

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