结构设计论文范文

结构设计论文范文第1篇

1．1地基与基础根据甲方提供地质资料，本工程办公楼A座、B座、C座及通道1，2，3拟采用CFG桩复合地基，基础底标高为－12．10m;地基处理范围:CFG桩的平面布置均在各楼座及通道内;经地基处理后基底承载力特征值(fspk)应大于350kPa;而地下车库部分采用天然地基方案，基底持力层为③粉土层或③1层粉细砂。地基承载力特征值为fak=120kPa。经计算，CFG桩桩径取400，桩顶标高为－12．570m，有效桩长18m，桩端持力层为⑧层粉细砂层，桩端进入持力层深度不小于1．0m。单桩承载力特征值大于600kN，施工桩顶标高宜高出设计桩顶标高不少于0．5m。CFG桩混凝土强度等级为C20。基础设计时，经过反复核算，我们在办公楼A座、B座核心筒部分采用筏板基础，其余部分为十字交叉柱下条形基础。筏基部分的基底反力约245kPa，条基的基底反力约232kPa，两者反力基本接近。基底标高约为－12．10m，条基宽度为3．0m。办公楼C座也采用柱下条形基础，基础宽度为3．0m，基底标高同A，B座，局部达到－14．0m。同样基底反力为230kPa左右。通道1，2，3部分为筏板基础，此处由于上部钢结构跨度大，柱下荷载相对较大，采用筏基后，基底反力均达346kPa左右，满足设计要求。采用分层总和法沉降计算，办公楼A座、B座、C座条形基础及筏基的沉降量计算均小于50m。相邻柱沉降差异及沉降总量计算均满足设计要求。地下车库部分采用天然地基，基础宽度3．0m，基底标高为－11．800m。在所有条形基础与筏板之间及条形基础之间设置钢筋混凝土防水板，防水板厚350。设计时地下水位的浮力按5m的水位进行设计，其中防水板抗浮计算中已考虑枯水期的水位变幅1m。防水板经计算构造配筋已满足设计要求。

1．2上部结构设计1)结构分段。整个建筑我们采用上分而下不分的原则，在办公楼A座、B座、C座及通道1，2，3在±0．000地面以下连为一体，在±0．000地面以上各相邻单体之间设置防震缝，使得将整个看似复杂的连体高层建筑的计算将划分为在±0．000嵌固的6个独立的计算单元进行计算，避免了因楼座之间高位连接所形成的超限问题。我们对整个结构进行了包络设计，即采用整体多塔分析与各单体的独立计算。施工期间，在楼座与地下车库之间设置用于沉降的后浇带，沉降后浇带在结构主体完成后浇筑。C座因为长度119．6m，属于超长结构，我们在设计时考虑了一定的温度应力，在框架梁柱外侧及屋面板面均设置一定数量的温度筋，抵御温度应力，且C座办公楼在长度1/3位置设置用于温度后浇带，温度后浇带在地下室结构完成后60d浇筑。2)结构体系。本工程办公楼A座、B座及C座均采用钢筋混凝土框架—抗震墙的结构形式;通道1，2，3采用钢骨混凝土柱、钢骨混凝土剪力墙、钢梁的框架—抗震墙结构形式;其中西侧通道2、东侧通道3跨度为20．9m，北侧通道1为29．8m～37．3m。楼面、屋面采用钢梁+钢筋混凝土板的组合楼面体系。地下室采用钢筋混凝土框架的结构形式。3)建筑物抗震等级。上部:办公楼A，B，C座，抗震墙抗震等级为一级，框架等级为二级;通道1，2，3抗震墙抗震等级为一级，框架等级为二级(按钢结构考虑)。地下部分:办公楼A，B，C座及通道1，2，3地下一层抗震墙抗震等级为一级，框架等级为二级;地下2层(含夹层)抗震墙抗震等级为二级，框架等级为三级。地下车库抗震等级为三级。与主楼连接的相关范围内其抗震等级同主楼的相应部位的抗震等级。对于地库与主楼连接处的错层部位，我们采取了提高一级抗震等级的构造措施进行包络设计，满足了规范要求。

2结构分析及结果

1)本工程设计计算所采用的计算程序。采用《多层及高层建筑结构空间有限元分析与设计软件—SATWE》(2012年6月)进行结构整体分析。2)主要计算结构如下。办公楼A，B座计算结果见表1，表2。

3设计总结

1)C座办公楼，长度为119m，宽度35．7m，为超长结构设计，温度应力不可忽视。温差应力包括板面温差张拉应力，梁板的轴向冷缩应力，不同构件比下梁和板在各自存在着不同温度、形成不同涨缩效应时接触界面上产生的剪切应力，强柱弱梁情况下柱水平推力与柱身作用弯矩的叠加。本工程通过采取外墙保温、在外侧框架梁的纵向通过增设一定数量的纵向腰筋，在每层柱外侧及角柱来考虑温度应力。同时在屋面板设计时，也考虑了屋顶板的板面温差应力。温度应力按室内外最大温差来考虑，这个温差变幅我们按照当地实际情况，取值不低于30℃。同时我们采取措施，比如在适当部位设置用于温度应力和混凝土收缩的后浇带来综合考虑超长结构所带来的温度和混凝土收缩应力。2)基础部分:采用CFG+柱下条形基础+防水板。对于条基及局部筏基的沉降计算，沉降量均控制在50mm以内。沉降差和沉降总量均满足设计要求。基础实现了基础形式的经济性、合理性的统一，为甲方在基础节约总造价15%左右。3)由于本工程功能较为复杂，层高及净高在建筑功能等方面的要求较为严格，我们在结构梁的选择上经过反复比较，采用了宽梁设计，使得各专业功能在层高净高上得到最优化，同时也将结构在刚度方面及受力方面更趋于合理化和经济化。4)大跨度的钢结构连廊高位连接，原准备钢桁架转换，通过优化设计，我们采用密肋的焊接钢梁与钢骨混凝土柱，钢骨混凝土剪力墙，形成框架—剪力墙结构，避免了在高层单方向形成单跨框架。且经过计算，及采取通道层层连接，使得通道1在高位转换时，上下层刚度比接近1，在双方向刚度基本接近。同时也实现建筑功能的最优化，结构设计参数及各项技术指标实现了经济化、合理化的要求，得到了甲方的认可和好评。5)后浇带的应用。在设计中，我们综合考虑各种因素，在不同部位留设不同的后浇带。后浇带分为沉降后浇带和温度后浇带。同时设计中我们特别强调其注意事项:a．沉降后浇带设在裙房一侧，距主楼边柱第二跨内。从基础一直到裙房顶，用它来减小地基差异沉降对结构的影响。封闭时间:如果沉降曲线平缓，可在高层封顶一个月后封闭;如果沉降曲线不平缓，应延长封顶时间。封闭混凝土采用比原构件混凝土强度提高一级的微膨胀混凝土。施工要求:两边梁板必须支撑好，直到后浇带封闭好后再拆除，做好基础底板的防水，后浇带封闭前应覆盖，勿使垃圾掉入难于清理。b．温度后浇带设置距离40m左右。封闭时间:混凝土浇筑后不宜少于2个月，封闭混凝土及施工要求同1)。为了减少混凝土收缩变形，在设计上，我们对梁板尽量选用较低强度等级;对于墙、柱不是必需也不应采用过高的强度等级。在施工技术上，我们也强调采取相应的有效措施，比如:减少水泥用量、慎用添加剂、减小水化热、适量使用缓凝剂等等。

结构设计论文范文第2篇

拦挡坝坝型主要分为实体拦挡坝和格栅坝两种。其中实体拦挡坝是依靠自身实体结构来抵挡泥石流整体冲击，将砂石拦蓄在库区，并将水沙排至下游的建筑物;格栅坝则是利用钢管、钢轨、钢筋混凝土或高弹性钢丝网来拦截可能会导致河道壅塞的大块石，并将小粒径砂石排至沟道下游以延长泥库使用寿命。由于鹰嘴岩沟沟口即为下游渔子溪一级水电站库尾，且沟口处河道宽度仅约40m，根据已经发生的泥石流沟口堆积情况分析，粒径超过50cm的大块石少，粒径50cm以下的中小块石较多，堆积扇侵占河道后壅高上游水位。加之上游各支沟暴发的不同规模的泥石流导致河水挟沙量大，对冲积扇的淘刷能力不强，因此在鹰嘴岩沟沟口冲出物质量并不大且粒径不大的情况下仍容易对河道造成壅塞。所以，鹰嘴岩沟口拦挡坝宜采用实体式拦挡坝，将泥石流冲出的固体物质尽可能的拦截在库内，才能起到防治效果。考虑到坝址处谷底宽度达到80m，且坝址下游地形成喇叭形，故采用重力式实体拦挡坝进行设计。

2拦挡坝坝体设计

2.1主坝坝高确定

在50年一遇的设计暴雨情况下，该沟下泄的泥石流总量为11.5万m3。由于地形条件及工期制约，减灾治理只能在沟口修建一道拦挡坝。同时由于坝轴线左右岸岩质边坡高度限制，拦挡坝高度不宜超过22m，此时拦挡坝的天然库容仅4万多方，但经过对河床淤积物进行清理，可使其总库容能达到容纳一次50年一遇的设计暴雨形成的泥石流总的固体物质量11.5万m3的能力。经库容计算，拦挡坝的溢流顶高程综合确定为1229.50m，坝高为22m。非溢流坝段最大坝高25.0m，坝轴线长度104m。

2.2坝体断面和结构设计

拦挡坝因地基均为泥石流堆积体，承载力较低且覆盖层厚度大，不能满足建坝要求，因此大坝基础置于覆盖层上，采用桩基承台混凝土重力坝。为充分利用泥石流沟内丰富的块石，坝体采用C15埋石混凝土浇筑。参考国内外泥石流治理经验，泥石流拦挡坝最危险工况为空库过流工况，坝体采用上游面缓的型式，可在该工况下利用泥石流堆积体自重来改善拦挡坝的整体稳定条件，下游坝面则宜采用较陡的坡比，以免过坝泥石流冲刷磨蚀破坏坝体。上游坝体迎水坡坡比从上到下分别拟定为1∶0.6和1∶2.5，背坡坡比1∶0.3;溢流口为梯形断面，边坡坡度为1∶1，坝顶宽3m。溢流坝段:坝顶高程1229.50m，坝顶宽3.0m，坝底桩基平台宽33.65m，坝高22.0m，溢流坝段长20m。为达到泥石流在大坝处形成水砂分离，溢流坝段设置断面尺寸为1.0m×1.0m的方型排水孔，梅花型布置，间距4.0m、排距3.0m。溢流坝段下游与消力塘底板连接。非溢流坝段:坝顶高程为1232.50m，坝顶宽3.0m，坝底桩基平台宽26.6～33.65m，最大坝高为25.0m。

2.3坝基设计

因坝基为深厚泥石流堆积体，地基承载力不能满足设计要求，因此采用桩基方案。沟床为松散堆积物，铅直堆积厚度约17～21m，主要有地震产生的崩塌堆积物以及泥石流堆积的含块碎砾石土。崩塌堆积物在右岸坡脚以倒石锥形式出现，为碎砾石土，厚度平均20m。沟床堆积物结构不均一，较松散，局部架空。其下基岩为花岗闪长岩，岩体较完整。由于泥石流区冲刷深度较大，基底主要为碎砾石土。参考映秀镇红椿沟泥石流治理工程的成功案例，鹰嘴岩沟拦挡坝基础也采用桩基承台结构形式，设计承台厚度1.5m，桩为圆桩，直径800mm，桩间距为4.0m;桩基承台为钢筋混凝土结构，混凝土强度设计为C25。经布置设计桩基进尺为924m，桩基混凝土量为464m3。

2.4坝肩边坡防护设计

根据勘查资料，两岸坝肩边坡均为基岩，岩体呈弱风化，局部强风化，强卸荷;节理裂隙较发育，岩体完整性差～较完整，多呈次块状～镶嵌结构。两岸边坡整体稳定，但局部存在不稳定块体，为防止局部崩塌，治理前采用人工清除不稳定块体，杜绝施工过程中的安全隐患，待清除完后，采用固结灌浆处理坝肩节理裂隙较发育部位。

2.5坝下防冲设计

根据坝下冲刷计算，拦挡坝下游需设置消能防护，坝下消能措施，拟设置主坝与副坝之间进行消能防护，消减泥石流和水流势能。护底宽46.0m，厚度2.0m，护坦底至相应下游副坝溢流顶部范围内铺设干砌块石，护底采用C20钢筋混凝土结构。副坝为重力式坝，坝体为溢流和非溢流坝段组成。根据(DZ/T0239－2004)《泥石流灾害防治工程设计规范》规定，计算确定主副坝坝轴线距离为40.0m。据地形布置后，副坝坝体总长92.0m，其中溢流坝段长40.0m，右岸非溢流坝段长31.6m，左岸非溢流坝长20.4m。副坝溢流段坝顶与消力池顶部同高程为1210.50m，坝顶宽2.0m，坝高12.0m，坝底宽12.0m。非溢流坝段坝顶高程为1213.50m，坝顶宽2.0m，最大坝高为15.0m。4.6坝体稳定计算(1)荷载组合。根据(DZ/T0239－2004)《泥石流灾害防治工程设计规范》，拦挡坝设计工况按满库过流、半库过流、空库过流三种工况结合地震因素进行计算(考虑地震和不考虑地震)，其组合型式见表2。

3结语

由于鹰嘴岩沟位于耿达水电站厂房和渔子溪一级电站闸首之间，沟道内相对较宽的沟谷和沟口狭窄的河道地形，决定了鹰嘴岩沟减灾治理工程宜在沟口布置拦挡坝，用以拦挡泥石流冲出物以免进入河道造成壅塞。结合本工程特点，拦挡坝采用重力式实体拦挡坝能够起到更大的防灾减灾效果。通过采用上游缓、下游陡的结构断面型式，拦挡坝能够在各种泥石流工况下保持自身稳定和结构安全。针对坝基应力较大的问题，通过设置桩基础予以解决。鹰嘴岩沟拦挡坝是该沟减灾治理的一个重要建筑物之一，能够从一定程度上减轻泥石流灾害造成的损失。

结构设计论文范文第3篇

1.1钢结构住宅的定义

钢结构建筑体系的主体结构体现在一般分为钢框架结构体系、钢框架核心筒结构体系、钢框架-支撑结构体系、钢框架-剪力墙结构体系、交错桁架结构体系和轻钢结构住宅体系。

1.2钢结构住宅的主要特点

一般情况下，在梁高相同的条件下，钢结构的开间要比混凝土结构的开间大50%左右，所以钢结构体系的建筑布置可以更加灵活，为住宅空间的搭配提供了很大的自由度。这种大自由度与高建材强度的结合基本就是钢结构住宅的最大优势。通过该比较可以看出，虽然钢结构在具体应用中造价成本较高，但是造价比和建筑重量等因素都远远超出单纯的混凝土结构。在经过详细的论证之后，钢结构的应用被通过，以下是该小区的钢结构住宅的最终设计方案。

1.3钢结构住宅在河北省具体可行性

目前，河北省的建筑行业发展还比较粗放，要达到节能减排、保护环境的要求，就必须进行住宅的统一产业化，钢结构住宅所需钢材一般都是产业化生产，符合建筑业产业集群和保护环境节能减排的要求，能成为住宅产业化发展的有力推动技术。钢结构住宅的另一个优势是施工工期较短和施工所需人员少，有效地节约了劳动成本和劳动力，为经济发展转型做出了较大贡献。

2钢结构住宅设计中遇到的具体问题以及解决策略

2.1钢结构住宅的设计规范

根据2001年原国家建设部印发的《钢结构住宅产业化技术导则》，钢结构住宅在初期设计的过程中，应该遵守以下规范。1）总体设计方面：钢结构住宅建筑应该满足标准化、定型化、多样化和通用化的原则，在钢结构住宅的各部分设计中应该严格做到模数协调，在总体设计方面追求钢结构建筑的建筑、结构、水电暖气综合设计的原则。2）平面设计方面：应该充分体现钢结构设计的系列化原则，充分适应钢结构构件的标准化设计和标准化应用，要做到标准化与多样化组合的结合，实现多样模块化以应对多种建筑情况，考虑梁、柱、楼板等实际情况进行钢结构设计中的模块化设计，充分适应钢结构住宅个性化、多样化和可操作性的需要。3）竖向设计方面：楼板构造的选型应该充分考虑到受力、隔音和管线布置等要素来合理确定层高，在管线铺设方面应该尽量使用空闲的空间来集中铺设管线，易于管线的维修管理等。4）围护结构方面：围护结构应该对抗震性能和连结性有较高的要求，围护结构的墙体应该采用轻质且高强的墙体，确保隔热、保温、隔音、防水、防火和防裂等各方面的综合性能，对墙面涂料也要有较高的要求。

2.2钢结构节点的设计

一般情况下，铰接点的形式较为简易，施工也较为方便，但是它会使梁跨中弯矩加大，从而增加建筑的钢材用量，刚性节点形式复杂，但是对钢材的利用有所节约，与之相比，半刚性节点由于其复杂的受力特性，应用较为罕见。根据实际情况调查，在选用钢结构进行住宅建筑的企业中，半刚性节点的应用率仅为10%，说明它的技术还需要进一步提升。

2.3钢结构建筑墙体材料的选用

钢结构的特点是轻便、灵活，所以在墙体材料的选择方面，要符合其特点，不适合采用黏土砖等质量较大的材料，而应该采用空心混凝土砌块、加气混凝土和压型钢板与轻质保温材料组成的符合墙体或者CS板、OSB板等。这些轻质材料的防水和放渗透能力都比较好，保温效果也很好，施工较为简便，作为建筑墙体的强度也足够。在墙体设计的过程中，要注重对连接件的详细参数有所规定，以减少施工的复杂程度，从另一个方面来说，详细的参数也有利于提高设计的精确性。

2.4钢结构建筑中的厨卫设计

厨卫设计在钢结构设计中占有很重要的地位，其重要的原因是因为厨卫设计比较考研钢结构设计的钢材防腐蚀和防水能力，钢结构住宅设计中，结构防水比较实用，框架结构体系要把卫生间和厨房放到核心筒内，其他的结构体系则需要根据工程的实际情况来决定。

2.5钢材的防火问题

钢结构虽然有着各种优点，但作为一种常见的金属，它必须要考虑防火、防水和防腐蚀的问题，钢材的耐腐蚀性、耐热性都比较差，一旦被热源、腐蚀源或者水源靠近太长时间，就极易产生问题，对钢材的承载能力产生一定的损伤。以一般的建筑用钢材（Q235或a345）为例，在全负荷的状态下，失去静态平衡稳定性的温度极值大约500℃，在300℃以上时就会产生一定危险，如果在发生火灾的情况下，火场温度大约800℃以上，钢材结构远远达不到防火要求。钢材防火措施中较为常用的是防火涂料或者在外面包裹混凝土等，而事实上这就丧失了钢结构本身的优势。合适的钢结构住宅的防火措施可以分为主动防火措施和被动防火措施，主动防火措施一般有防火探测和警报系统、消防喷淋系统（气体、液体、泡沫灭火）、防火隔离区等，而被动防火措施则主要利用各种技术对钢材的防火性能进行强化，一般情况下有以下几种形式：使用外包保护层对钢材进行保护使其耐火性增加的外包法，外包法一般有实体外包（如混凝土外包）或者板材外包（如防火石膏板外包）等；利用膨胀材料使钢材在受热时材料产生膨胀，以形成一层耐火保护层；将钢材设计成空心注水也是防火的良好方法，可是这种方法的造价和技术要求都比较高，不适合广泛应用；或者把钢结构屏蔽在耐火材料建造成的墙体中，但是这会导致建筑的有效使用面积有所减少。

2.6钢材的防腐蚀和防水问题

钢材防腐蚀和防水的问题重点都在于在某种环境下保护钢材不受极端环境的影响，从而产生恶劣的形状变化，所以两者之间有一定互相参考的元素。钢材本身在酸性或者化学气雾的情况下容易受到腐蚀，从而影响建筑的质量安全，在成本允许的情况下可以采取特殊耐候钢，但更多的情况下，还是要采取一定措施来降低建筑成本。

3结语

住宅设计中钢结构住宅是建筑结构设计发展的趋势，目前，钢结构住宅设计中仍然存在着各种各样的问题需要广大的建筑工作者进行研究和探索，并在实践中不断发展钢结构住宅结构设计的理论水平和实践水平，为我国建筑行业的更好发展和建筑质量的提高打下坚实的基础。

结构设计论文范文第4篇

根据场地岩土工程勘察报告，本场地在5层地下室开挖后，基底已落在强风化层或中风化层，强风化层顶面标高为－21.88～－9.91m。因此本工程基础主要采用人工挖孔灌注桩，桩端以中风化花岗岩作为持力层，局部微风化层较浅处以微风化层为持力层，部分位置采用天然基础，仍以中风化花岗岩为持力层。副楼地下5层墙柱在大震下仍然有拉力，故在基础设计时，综合考虑抗浮，设置了抗拔桩及抗浮锚杆，锚杆嵌入中风化或微风化层。场地不存在液化土层，地下水对混凝土具有弱腐蚀性，对钢筋具腐蚀性。

2抗震性能目标及抗震构造加强措施

主楼超限内容［3］为:1)超过B级适用高度15%;2)2层局部挖空楼板，形成跃层柱。根据超限情况，确定主楼抗震性能目标为C级，多遇地震下满足第1水准，设防地震下满足第3水准，罕遇地震下满足第4水准，具体构件抗震性能目标如表2所示，并要求结构在罕遇地震作用下最大层间位移角不超过1/100。本工程2012年6月已通过广东省超限委员会的超限高层建筑专项审查。

3计算分析

3.1小震弹性反应谱分析小震弹性反应谱分析采用SATWE及MIDASBuilding软件。沿X，Y向输入地震波，安评谱计算的基底剪力大于规范谱的计算结果，故采用安评谱进行分析。考虑偶然偏心，采用刚性楼板假定，主楼周期折减系数为0.9，连梁刚度折减系数取0.7，嵌固端取地下室顶板，分析模型包含3层屋顶架构，共46层。主要分析结果见表3，从表3可以看出，两种软件计算结果比较吻合，各项指标均符合高规［4］和广东省高规［5］(层间位移角限值为1/565)的要求。SATWE软件计算的层间位移角曲线见图4，楼层抗剪承载力比值曲线见图5。

3.2小震弹性时程分析小震弹性时程分析仍采用SATWE软件，采用2条天然波(Oakwh波、Sanfern波)及1条安评波。分析结果见表4。由表4可知，X，Y向单条地震波计算所得基底剪力最小值占CQC法计算结果的百分比分别为84%，78%，X，Y向3条地震波计算所得基底剪力平均值占CQC法计算结果的百分比分别为85%，86%，符合高规［4］的相关规定。

3.3中震分析中震分析采用SATWE软件，连梁刚度折减系数仍取0.7，不考虑构件承载力抗震调整系数及与抗震等级相关的内力调整系数，材料强度中震弹性取设计值，中震不屈服取标准值，其余输入参数(考虑偶然偏心、周期折减系数、双向输入地震力)同小震分析。配筋较大的第10层墙、柱、梁的配筋见表5，其中各构件编号见图3(b)。由表5可知，墙柱配筋取小震分析结果即可满足中震分析要求，梁的配筋取小震和中震分析的较大值。首层典型剪力墙抗剪承载力见表6。由表6可知，剪力墙抗剪承载力有很大富余。由表5，6可知，各构件均符合抗震性能目标的要求。

3.4大震动力弹塑性时程分析

3.4.1基底剪力和层间位移角采用MIDASBuilding进行大震动力弹塑性时程分析，梁柱铰特性值均采用武田三折线模型(考虑刚度退化修正)，剪力墙采用纤维单元模拟，并采用施工图的实配钢筋。采用小震弹性时程分析的3条地震波，峰值加速度均为220cm/s2，持续时间均为30s，地震波的时间间距为0.02s。主要分析结果见表7，层间位移角响应见图6。由表7可知，大震动力弹塑性时程分析的基底剪力与小震弹性时程分析的基底剪力的比值的平均值为3.53(X向)、3.78(Y向)，满足高规［4］要求，同时也说明结构耗能良好。Sanfern波作用下结构响应最大，X，Y向的最大层间位移角分别为1/195，1/189，均小于高规［4］限值1/100的要求。由图6可知，X向层间位移角呈弯剪型，Y向层间位移角呈剪切型，主楼X向采用弱连梁连接的双筒，比Y向有较好的耗能机制和耗能次序。

3.4.2结构抗侧力体系损伤情况取结构响应最大的1条天然波(Sanfern波)X向地震作用下的结果进行分析。由图7，8可知，在罕遇地震作用下，塔楼结构主要抗侧力构件没有发生严重破坏，大部分连梁和框架梁屈服耗能，框架柱未屈服，底部加强区墙体少量进入抗弯屈服状态，墙体未出现剪切屈服，这说明结构是“梁铰破坏”机制。计算结果还表明，结构的耗能机制和耗能次序为:弱连梁耗能屈服强连梁及框架梁耗能屈服核心筒部分抗弯耗能屈服框架柱部分开裂。这说明结构是通过弱连梁和框架梁的屈服作为第1道耗能防线，双核心筒作为第2道耗能防线，框架柱作为第3道耗能防线，实现了良好的耗能机制，有效保护了竖向构件，延缓了主体结构的损伤。由图9可知，弱连梁延性系数大部分在0.5～3.5之间，极少部分在3.5～5之间，弱连梁仍具有较大变形能力，可以承受竖向荷载作用，结构整体和各类构件还有较大的弹塑性变形能力储备。

3.5无梁楼盖的屈曲分析本工程设5层地下室，为满足在相同净空要求的前提下能有效减小建筑层高，同时也能够减少土方开挖量，地下3层～地下1层地下室楼盖采用无梁楼盖体系，板厚270mm，柱帽厚550mm。由于埋深较深，土的侧压力和水压力较大，故采用SAP2000软件(V15.2.1版)对地下3层无梁楼盖(图10)进行屈曲分析。取恒载G+活载L作为初始荷载，屈曲荷载工况为:(Kaγh1+γwh1)h。其中Ka为静止土压力系数;γ为土的浮容重;γw为水容重;h1为计算点深度;h为地下室层高。屈曲模态见图11。计算结果表明，第1阶屈曲模态特征值为54.1，第2阶屈曲模态特征值为62.5，第3阶屈曲模态特征值为72.3。由此可见屈曲模态特征值远大于10，无梁楼盖稳定性有足够的安全储备。

3.6抗震构造加强措施根据主楼超限内容及计算分析的结果，采取如下的抗震构造加强措施:1)全楼抗震等级按一级采用，适当提高核心筒剪力墙分布筋的配筋率。2)对于连接双核心筒的弱连梁，其承载力为抗弯控制，抗剪承载力富余较大，同时配置加强箍筋及横向拉筋，提高该处连梁的变形能力。3)底部第2层由于建筑双层柱廊要求，结构楼板缩进，形成边框柱跨两层高。柱计算长度l为14m，l/b(b为柱宽)为8.5＞4，为中长柱，其稳定系数接近于1，具有很好的延性。为了提高1～2层结构的侧向刚度及水平承载力，采取了加大底部两层墙体厚度和加大边框柱截面的措施。4)工程无竖向不规则，无抗剪承载力突变，无楼层质量不均匀，除顶部局部平面不规则外无平面不规则;无扭转不规则，除个别楼层外，其余楼层的扭转位移比均在1.2以内;通过改变柱尺寸、剪力墙厚度、采用剪力墙开洞口等方式逐步缩短剪力墙长度，使结构刚度由下至上逐渐均匀减小，不出现刚度突变。5)工程双筒的连梁配筋取小震作用下两端刚接和两端铰接的较大值。

4结语

本工程通过采用弱连梁连接的双核心筒方案成功解决了结构X，Y向刚度差异大的问题，实现了合理的耗能机制和耗能次序，既使结构体系合理，又满足了建筑功能及结构经济性的要求。并且由于采取了相应的抗震加强措施，使结构达到了三水准的抗震设防目标。5层地下室部分采用无梁楼盖，减少了土方开挖，加快了施工速度，屈曲分析结果表明其稳定性是可靠安全的。

结构设计论文范文第5篇

2.结构设计的阶段：结构设计的阶段大体可以分为三个阶段，结构方案阶段，结构计算阶段和施工图设计阶段。方案阶段的内容为：根据建筑的重要性，建筑所在地的抗震设防烈度，工程地质勘查报告，建筑场地的类别及建筑的高度和层数来确定建筑的结构形式（例如，砖混结构，框架结构，框剪结构，剪力墙结构，筒体结构，混合结构等等以及由这些结构来组合而成的结构形式）。确定了结构的形式之后就要根据不同结构形式的特点和要求来布置结构的承重体系和受力构件。

结构计算阶段的内容为：

一：荷载的计算。荷载包括外部荷载（例如，风荷载，雪荷载，施工荷载，地下水的荷载，地震荷载，人防荷载等等）和内部荷载（例如，结构的自重荷载，使用荷载，装修荷载等等）上述荷载的计算要根据荷载规范的要求和规定采用不同的组合值系数和准永久值系数等来进行不同工况下的组合计算。

二：构件的试算。根据计算出的荷载值，构造措施要求，使用要求及各种计算手册上推荐的试算方法来初步确定构件的截面。

三：内力的计算，根据确定的构件截面和荷载值来进行内力的计算，包括弯矩，剪力，扭矩，轴心压力及拉力等等。

四：构件的计算。根据计算出的结构内力及规范对构件的要求和限制（比如，轴压比，剪跨比，跨高比，裂缝和挠度等等）来复核结构试算的构件是否符合规范规定和要求。如不满足要求则要调整构件的截面或布置直到满足要求为止。

施工图设计阶段的内容为：根据上述计算结果，来最终确定构件布置和构件配筋以及根据规范的要求来确定结构构件的构造措施。

3.各设计阶段的基本方法：根据方案阶段的主要内容，其基本方法就是根据各种结构形式的适用范围和特点来确定结构应该使用的最佳结构形式，这要看规范中对于各种结构形式的界定和工程的具体情况而定，关键是清楚各种结构形式的极限适用范围。还要考虑合理性和经济性。

在结构计算阶段，就是根据方案阶段确定的结构形式和体系，依据规范上规定的具体的计算方法来进行详细的结构计算，规范上的方法有多种，关键是结合工程的实际情况来选择合适的计算方法，以楼板为例，就有弹性计算法，塑性计算法及弹塑性计算法。所以选择符合工程实际的计算方法是合理的结构设计的前提，是十分重要的。

在施工图设计阶段，就是根据结构计算的结果来用结构语言表达在图纸上。首先表达的东西要符合结构计算的要求，同时还要符合规范中的构造要求，最后还要考虑施工的可操作性。这就要求结构设计人员对规范要很好的理解和把握。另外还要对施工的工艺和流程有一定的了解。这样设计出的结构，才会是合理的结构。

4.规范、手册及标准图集在具体工作中的应用：结构设计的准则和依据就是各种规范和标准图集。在进行不同结构型式的设计时必须要紧扣不同的规范，但这些规范又都是相互联系密不可分的。在不同的工程中往往会使用多种规范，在一个工程确定了结构形式后，首先要根据《建筑结构可靠度设计统一标准》来确定建筑的可靠度和重要性；然后再根据《中国地震动参数区划图》，《建筑抗震设防分类标准》《建筑抗震设计规范》确定建筑在抗震设防方面的规定和要求，在荷载的取值时要按照《建筑结构荷载规范》来确定，这是建筑总体需要运用的规范。在工程的具体设计方面，涉及到砌体部分的要遵循《砌体结构设计规范》的规定；涉及到混凝土部分的要遵循《混凝土结构设计规范》的规定；涉及到钢筋部分的要遵循《钢筋焊接及验收规程》和《钢筋机械连接通用技术规程》的规定；在基础部分的设计时需要遵循的是《建筑地基基础设计规范》的规定。最后在结构绘图时则要符合《建筑结构制图标准》的要求。

在各种结构设计手册中，给出了该结构形式设计的原理，方法，一般规定和计算的算例以及用来直接选用的各种表格。这对于深刻理解和具体设计各种结构形式具有良好的指导作用。我们推荐最好能参照设计手册来手算典型的结构形式。

标准图集是依据规范来制定的国家和省市地方统一的设计标准和施工做法构造。不同的结构形式有不同的标准图集。设计中常用的有，结构绘图时采用：平法制图（03G101-1），砌体中的钢筋混凝土过梁采用：过梁（L03G303），砖混结构抗震构造详图采用：L03G313，钢筋混凝土结构抗震构造详图采用：L03G323，地沟及盖板采用：02J331.需要说明的是，在选用标准图集时一定要根据具体工程的实际情况来酌情选用，必要时应说明选用的页号和图集号，不可盲目采用。

总之，结构设计是个系统的，全面的工作。需要扎实的理论知识功底，灵活创新的思维和严肃认真负责的工作态度。千里之行始于足下，设计人员要从一个个基本的构件算起，做到知其所以然，深刻理解规范和规程的含义，并密切配合其它专业来进行设计。在工作中应事无巨细，应善于反思和总结工作中的经验和教训。

在结构计算阶段，就是根据方案阶段确定的结构形式和体系，依据规范上规定的具体的计算方法来进行详细的结构计算，规范上的方法有多种，关键是结合工程的实际情况来选择合适的计算方法，以楼板为例，就有弹性计算法，塑性计算法及弹塑性计算法。所以选择符合工程实际的计算方法是合理的结构设计的前提，是十分重要的。

在施工图设计阶段，就是根据结构计算的结果来用结构语言表达在图纸上。首先表达的东西要符合结构计算的要求，同时还要符合规范中的构造要求，最后还要考虑施工的可操作性。这就要求结构设计人员对规范要很好的理解和把握。另外还要对施工的工艺和流程有一定的了解。这样设计出的结构，才会是合理的结构。

4.规范、手册及标准图集在具体工作中的应用：结构设计的准则和依据就是各种规范和标准图集。在进行不同结构型式的设计时必须要紧扣不同的规范，但这些规范又都是相互联系密不可分的。在不同的工程中往往会使用多种规范，在一个工程确定了结构形式后，首先要根据《建筑结构可靠度设计统一标准》来确定建筑的可靠度和重要性；然后再根据《中国地震动参数区划图》，《建筑抗震设防分类标准》《建筑抗震设计规范》确定建筑在抗震设防方面的规定和要求，在荷载的取值时要按照《建筑结构荷载规范》来确定，这是建筑总体需要运用的规范。在工程的具体设计方面，涉及到砌体部分的要遵循《砌体结构设计规范》的规定；涉及到混凝土部分的要遵循《混凝土结构设计规范》的规定；涉及到钢筋部分的要遵循《钢筋焊接及验收规程》和《钢筋机械连接通用技术规程》的规定；在基础部分的设计时需要遵循的是《建筑地基基础设计规范》的规定。最后在结构绘图时则要符合《建筑结构制图标准》的要求。

在各种结构设计手册中，给出了该结构形式设计的原理，方法，一般规定和计算的算例以及用来直接选用的各种表格。这对于深刻理解和具体设计各种结构形式具有良好的指导作用。我们推荐最好能参照设计手册来手算典型的结构形式。

标准图集是依据规范来制定的国家和省市地方统一的设计标准和施工做法构造。不同的结构形式有不同的标准图集。设计中常用的有，结构绘图时采用：平法制图（03G101-1），砌体中的钢筋混凝土过梁采用：过梁（L03G303），砖混结构抗震构造详图采用：L03G313，钢筋混凝土结构抗震构造详图采用：L03G323，地沟及盖板采用：02J331.需要说明的是，在选用标准图集时一定要根据具体工程的实际情况来酌情选用，必要时应说明选用的页号和图集号，不可盲目采用。

结构设计论文范文第6篇

1.1优点：（1）该结构由于设置有带孔的扩散管以及防冲板，因此可有效降低油品进入罐内的速度，从而避免引起静电；（2）该结构由于内伸至罐中心，因此油品可视为从储罐中心漫流至储罐四周，流动较为平稳，不会对浮盘等部件产生冲击和旋转作用；

1.2缺点及存在的问题：（1）该结构由于内伸较长，一直内伸至罐中心，对1万方以上的储罐，油进出管均达到10m以上，储罐水压试验完成后，若发生地基沉降，油进出管随之发生弯曲，极易对罐壁焊接处产生非常大的拉力，使罐壁与油进出管焊接部位产生很大应力；（2）此外由于罐底均有一定的坡度，当油进出管中心高度较低时，极易使油进出管的防冲板或扩散管与罐底碰撞；

2新结构的设计方案

基于以上两种油进出管结构存在的问题，在综合考虑储罐的地基沉降、油品流动速度和流动状态等因素的基础上提出新型油进出管结构型式，具体结构如图3所示。该种结构分为两段，第一段管径与进口相等；第二段为扩散部分，设置带小孔的扩散管和防冲挡板；两段之间不采用焊接方式连接，仅需两段的中心线对齐即可，这样油品在通过第一段，可顺利流至第二段，通过扩散管和防冲板的作用降低流速。同时油进出管内伸为0.4D（D为储罐内径），且不应大于10m。该结构的优点：

2.1设置有扩散管和防冲挡板，可以有效降低油品的流速，避免产生静电；

2.2第一段与第二段不进行焊接，当发生地基沉降时，不会对罐壁产生拉力，避免油进出管与罐壁焊接部位产生过大的应力；

2.3油进出管内伸为0.4D，可使出口尽量靠近罐中心，不使罐内介质产生旋转运动；

2.4同时，油进出管内伸不超过10m，当扩散管直径较大时，可有效避免油进出管与罐底发生碰撞。

3结语

3.1油进出管设计应考虑地基沉降作用，避免地基沉降使油进出管对罐壁产生过大拉力；

3.2油进出管设计应考虑油品出口流速过大引起的摩擦静电；

3.3油进出管设计应使罐内油品流动平稳，避免形成油品旋转运动；

3.4油进出管设计应避免扩散管或防冲板与罐底的碰撞；

3.5综合考虑多种因素，建议油进出管的结构设计为两段，第一段管径与进口相等；第二段为扩散部分，设置带开孔的扩散管和防虫挡板；两段之间不需焊接，仅需两段的中心线对齐即可，油进出管内伸为0.4D（D为储罐内径），且不大于10m。

结构设计论文范文第7篇

1.1贴楦及要求

中国的童鞋分为小童（3~6岁）、中童（7~12岁）和大童（12岁以上），大童的尺码已接近成年人，一般按成年人的尺码进行设计，但在童鞋设计时，要区分小童和中童。在设计小童鞋时，一般选用26码作为基本码；如果设计中童鞋时，一般选用32码（法码）作为基本码。而本次设计是以小童鞋为例，所以选用26码楦作为标准楦，数据也选用标准数据，即它的楦底样长为166mm、跖围为165mm。目前，贴楦绝大多数是采用美纹纸贴楦法，而在进行沙滩凉鞋的帮样结构设计时，基本都采用贴全楦法，即在贴楦时，有三条美纹纸竖向贴（先贴一条背中线，再在两侧各贴一条），接着其他采用横向贴法，且每条美纹纸都有1/2的重合（见图2）。

1.2标划“三点一线”和口门、后帮控制线

用铅笔在已贴美纹纸的楦头上，将背中线、后弧线、楦底中心线画出，并找到外腰边沿凸度点O，过点O作背中线的垂线OH，即为口门控制线。取OH的中点E和后跟高度点C（26码的后跟高度为45mm），用软尺直线连接CE，即为后帮高度控制线（见图3）。

1.3设定各部位点

各部位点的设定，见图4。（1）鞋帮总脸长的设定鞋帮总脸长没有固定的数据，主要视鞋的风格类型和分割比例而定，同时兼顾美观和穿着的舒适性。本款式凉鞋总脸长点设在脚弯点与跗骨点之间，一般是楦底样长的65%，即166mm×65%≈108mm；以楦底前端点I沿背中线向后量取长为108mm处，定为J点，线段JI即为鞋帮总脸长。（2）内怀最前点的设定全空式凉鞋的内怀最前点主要根据款式类型而定，一般设计在大脚趾后端点的前方。根据本款式特点，内怀最前点一般设计在楦底样长的85.5%处，即以楦底后端点K为起点，直线量取142mm（166mm×85.5%≈142mm）与楦底边沿交叉点P，即为内怀最前点。（3）外怀最前点的设定全空式凉鞋的外怀最前点，也是根据款式类型而定，一般设计在小脚趾后端点的前方。根据本款式特点，外怀最前点一般设计在楦底样长的83.1%处，即以楦底后端点K为起点，直线量取138mm（166mm×83.1%≈138mm）与楦底边沿交叉点S，即为外怀最前点。（4）后帮高度的设定后帮高度主要根据款式、后跟造型和穿着的舒适性而定。本款式是带有后带的凉鞋，且后带中包有海绵，因此，这样的后帮高度要略高于正常的后跟高度点。通常是占楦底样长的28.9%，即166mm×28.9%≈48mm。以楦底后端点K沿后弧线向上量取长为48mm处，定为M点，线段KM的长度即为后帮高度。

1.4设定部位线条与造型

各部位线条与造型的设定，决定了本款式的美观度和一定的舒适度（舒适度还与楦型有关），因此在帮样结构设计中此步骤非常关键。各部位线条和形状见图4或图5。（1）A—前帮内侧面的形状设定本款式的前帮内侧面，是一条带形状，可设计成直条形，但这样设计会过于简单，不是很美观，所以将它设计成下大上小的造型，这样做会有线条的美感，以及与B部件结合的非常流畅，不会那么呆板。大小要考虑B部件的数据，因为B部件的材质是织带，它的宽度数据是固定的几种，有15、18、20、25mm等规格。在本款中选择18mm或20mm（本文选择20mm）规格比较合适，因为太小，不够大方，美观度不好；太大，感觉过于臃肿。因为上端连接B部件，所以选择22mm的宽度；下端要比上端大一些，选择28mm。（2）B—前帮外侧面的数据设计上面已经介绍过，B部件的宽度选择，这里不作过多表述。而它的长度与E部件有关，因为B部件没有内里，它通过对折后固定在A部件上，形成环套，E部件从中穿过。所以与穿过B部件处的E部件宽度有关。（3）C、D—装饰片的造型设计鞋用的装饰件品种繁多，有装饰花、金属扣件、图案装饰等。而本款式的装饰件采用的是金属扣件与皮料装饰搭配使用，使装饰不会过于单调。此装饰件由3个部件组成，分别是C、D部件和“D”字形的金属扣。而C、D部件首先起到固定金属扣的作用，附带装饰的效果。因此，C、D部件连接金属扣处的宽度以D字扣的内径为准，而另一端设计成半边D字形的造型，使整个装饰看起来更协调、美观。本款式的D字扣的内径选用16mm，根据装扣件原则，皮料要比扣件内径略小一点，所以C、D部件与金属扣连接处的宽度设为14mm。C部件的另一端设计的要大一些，因为C部件的位置刚好在脚背上，视觉效果很明显，所以选用3颗铆钉去固定，这样饰看起来会更大气，它的宽度设为20mm，长度设为30mm。而D部件的另一端设计的稍大一些即可，因为D部件的位置在后方，装饰效果不很明显，所以用一颗铆钉固定便可，它的宽度设为16mm，长度设为22mm。（4）E—中帮面的线条设定在中帮面的设计中，主要配合整个鞋帮的造型和美观度，但对于凉鞋来讲，还要考虑有尽可能多的部位，同时不影响穿着的舒适度。本款式的中帮面造型中有一部分属于前帮面，它直接顺延到中帮面上，最终形成一个“Y”的造型。在前帮这个部分，它的宽度要与前帮内腰面相协调，因为与B部件有一个镶套的连接，它的尺寸要比A部件设计的小一些，所以在镶接处的宽度设为20mm，帮脚处设为24mm。在中帮面部分的宽度要比前帮面的略宽一些，设为26mm。鞋口处的线条用截面的方法去设计，即固定内外怀鞋底处定位点，再用软尺绕楦型一周，直接画直线便可。前帮部分与中帮部分直接将线条顺延起来，形成“Y”字形的整体。在中帮面的外腰部分，没有设计成直接到帮脚处，为了使穿着更方便，将此处设计成开口装置，用魔术贴（俗称毛刺）作为活动开口。开口的下方连接着F—后腰面部件，中帮面与F部件有一部分重叠。重叠部分的长度设为38mm，因为太长，没必要，太短，魔术贴粘不住。中帮面的分割处离帮脚处约5mm，这样设计可以使后腰面隐藏起来，感觉像是没有分割，是一个整体，会有比较好的视觉效果。（5）F—后腰面的形状设定在本款设计中，后腰面属于隐藏部位，且在中帮面的下方，所以它的尺寸与线条主要顺延中帮的线条设计，只是在上端做成倒角，保证穿着的舒适性就可以了。因此，后腰面的上端宽度设为26mm，帮脚处设为30mm。（6）G—后跟条带带的造型设计对于凉鞋后跟条带的设计，主要考虑保证穿着时的跟脚，及保护中后帮面的造型不易变形。最常用的尺寸为20mm（宽）×25mm（长）。因为这样的长度和宽度就可以满足需求，尺寸太小，会不好入脚；太大，无法起到让穿着更跟脚的作用，也是一种浪费。

2帮面样版的制作

2.1展平样版

在帮样结构设计中，样版的制作方法有很多种，有美纹纸贴楦法、牛皮纸贴楦法和比楦法等。而本文将介绍的是最常用的美纹纸贴楦法。鞋楦是一个三维立体的造型，而帮面样版是一个二维平面图形。因此在制作帮面样版之前必须有一个立体向平面转化的过程，即展平处理。经过展平处理而得到的样板，称之为展平样板。另外，每一块帮面样版都可以根据展平而制得，所以展平样版也称之为母版。具体步骤如下：（1）将已进行结构设计的美纹纸割去多余部分，在后跟条带上沿后弧线方向割开，再将美纹纸撕下，并展平在准备好的纸板上。从背中线部分向两侧逐渐展开、贴平，尽可能不产生褶皱（见图6）。（2）在帮脚处加7mm，后弧线断开处的两侧加2.5mm，然后再将各线条修顺畅，并割下。（3）在帮脚处用分规画一条距边5mm的线，然后在这条线上，取一些点（间距为5mm）并冲孔，作为线缝工艺操作时的缝线定位点。（4）在帮面装饰片的固定位置处，刻出槽线，用于制作装饰片的样版和定位。这样就完成了展平样板的制作（见图7）。

2.2净样版

（1）A—前帮内侧面先在纸板上画出前帮内侧面的轮廓线和帮脚的缝线定位点以及缝线的槽位线，并将此轮廓线割下，再在样板中间处刻一道槽线，作为缝假线的定位线，并做上内怀标志的牙剪。这样就可以得到前帮内侧面的净样板（见图8）。（2）B—前帮外侧面因为前帮外侧面使用的材料是织带，它有固定的宽度，之前的结构设计时已选择宽度为20mm，所以先割取一条宽度为20mm的条带，然后在这条带上做一对折线，将展平样板B部件的外轮廓一端，对准条带的对折线，然后画下与A的分割线和缝合线，最后放出8mm的压茬量，再沿着对折线对折，并剪去多余的条带，即可得到前帮外侧面的净样板（见图9）。（3）C—前装饰片在纸板上先画出前装饰片的轮廓线，然后在离前装饰片与金属扣件连接处3mm（因为金属扣是有厚度的，放出这3mm可抵消扣件厚度对样板的影响）远的地方做一条中心线，作为前装饰片的对折线，做出一个等腰三角形（底边长为8mm，边长为12mm），以此三角形的顶点作为铆钉定位点，用内径为2.0mm的冲子冲孔，将纸板沿对折线对折，并割出其轮廓线，展开后将两侧按线条走向顺延减小，长度为超过第一个铆钉定位孔8mm，剪去多余样板，在对折线上打两个定位孔，这样即可得到前装饰片的净样板（见图10）。（4）D—后装饰片方法同前装饰片的制作，只是在设定铆钉定位点时，将3个点改成1个点即可，这个点距离底边8mm左右，以便可得到后装饰片的净样板（见图11）。（5）E—中帮面先在板纸上画出中帮面的轮廓线和装饰片的定位点，以及帮脚处的线缝定位孔，然后将线条修顺，将外怀后侧的两个圆形倒角画好，后侧鞋口处放3mm翻缝工艺量，在内怀处冲出后跟条带的定位点，在帮脚处冲出的线缝定位点，然后再用内径为2.0mm的冲子冲出装饰片的定位点，最后割出轮廓线，做上内怀标志的牙剪，即可得到中帮面的净样版（见图12）。（6）F—后腰面先在板纸上画出后腰面的轮廓线和帮脚处的线缝定位孔，然后将线条修顺，将上端的两个圆形倒角画好，再冲出后跟条带的定位点，并在帮脚处冲出的线缝定位点，再做出毛刺定位线，最后割出轮廓线，即可得到后腰面的净样版（见图13）。（7）G—后跟条带先在板纸上画出一条中心线，将展平样版的内侧后跟条带的后端线对准此中心线，画出后跟条带的轮廓线，再将展平样版的外侧后跟条带的后端线对准此中心线，画出后跟条带的轮廓线，在上端鞋口处放3mm的翻缝工艺量，在两端各放8mm的压茬工艺量，并刻出槽线，最后割出外层轮廓线，在内怀做上内怀标志的牙剪，在中心线的上端剪出一个牙剪，下端打一个标志点，这样即可得到后跟条带的净样版（见图14）。

2.3划料样版

划料样板是在帮面的净样版基础上放出折边量和压茬量，再除去槽线和定位点的样版。因此，将帮面样版外轮廓线画在纸板上，如果遇到是折边工艺的，这个边放4.5~5mm；如果是压茬工艺的，这个边放8mm；其它工艺的保持不变，割去外轮廓线，即可得到划料样版。

3内里样版的制作

一般情况下，内里样版是根据帮面的展平样版来制作的，但分节式内里除外。而分节式内里一般都根据各组合的帮面来制作。本款式沙滩凉鞋采用的是分节式内里，所以选用帮面样版来制作内里样版。

3.1前帮里

先在纸板上画出前帮内侧面的轮廓线和槽线，在帮脚处向里缩条线3mm，在两侧各放出3mm，又在上端以槽线为基准放5mm，作为冲里量，然后割出轮廓线，作出内怀标志的牙剪，即可得到前帮里的样版（见图15）。

3.2中帮里

在纸板上先画出中帮面的轮廓线，在两边的帮脚处各向里缩条线3mm，在前端和外侧面放出3mm的冲里量，后端不变，然后割出轮廓线，作出内怀标志的牙剪、翻缝标志点和（魔术贴）毛面的定位点，即可得到中帮里的样版（见图16）。

3.3后帮里

在纸板上画出后腰面的轮廓线，在帮脚处向里缩条线3mm，其余部分放出3mm作为冲里量，然后割出轮廓线，即可得到后帮里的样版（见图17）。

3.4后跟条带里

将后跟条带样版放在纸板上画出轮廓线，在两端处各缩回3mm，在下端放出3mm的冲里量，即可得到后跟条带里样版（见图18）。

3.5（魔术贴）毛面和刺面

将中帮里与（魔术贴）毛面镶接的部位轮廓线画在纸板上，然后在后端缩回5mm，割出轮廓线即可得到毛面的样版。制作（魔术贴）刺面的样版时，先将后腰面的轮廓线和刺面的定位线画在纸板上，在前后两端各缩回2mm，割下轮廓线后，修顺四个圆角，便可得到刺面的样版（见图19）。

4定位版的制作

在制作定位版之前，要进行贴楦操作，只是贴楦主要是贴楦底板。贴楦完成后，在结构设计时，在楦底边沿做上各个帮脚处的定位标志，再将楦底样版揭下来，展平在纸板上，修顺轮廓线并刻下。用分规向内缩回5mm，画一圈线，然后将楦底边沿上所做的各个帮脚处的定位标志线顺延至此线，再剪去各定位处凹槽里的量，便可得到定位版（见图20）。

5问题分析

（1）鞋帮不伏楦鞋帮不伏楦分两种情况，原因有所不同，处理方法也有所变化。第一，如果鞋帮出现歪扭现象，从而导致不伏楦，很有可能是在制作展平样版时，没有顺延美纹纸的方向展平，强行拉动美纹纸，偏离自然跷度太多。或者在做定位版的时候发生了偏差，从而导致定位不准。第二，如果是因为鞋帮太大而导致鞋帮不伏楦，可能是因为材料太薄或延伸性太大所致。也可能是制作样版时放余量太大，或美纹纸被拉伸了太多。如果是材料问题，只需改变复合材料或增加复合材料便可。如果是样版问题，则必须修改样版。（2）鞋帮太紧，无法线缝这个问题比较简单，最有可能是因为制作样版时，没有加放余量或加放余量太小。又或者材料太厚或几种材料复合后太厚。如果厚度没问题，材料延伸性也正常，那就要调整样版了。（3）（魔术贴）毛、刺外露，盖不住毛、刺外露，可能是在设计时刺的大小已经超出了毛覆盖的范围。如果设计没有问题，那就是中帮面的样版制作得太小了。

6结束语

在本沙滩童鞋的帮样结构设计过程中，最重要的是各定位点和标志点的设定，以及固定数据的选取。另外，展平样版的制作非常关键，如果展平样版制作正确，那么帮面样版一般就没有问题。最后要注意的是帮脚处的线缝排孔，注意它们的间距和边距。

结构设计论文范文第8篇

1.1滑槽的设计有以下三种方案方案一：在图1（a）中小球与轨道理想为两点接触，其受力情况为垂直于两斜坡面指向球心，因为碰撞后小球的速度方向不是理想的切线方向，若与理想的切线方向有角度的偏移，可能会发生干涉。方案二：图1（b）中小球与轨道为理想的单点接触，其受力情况垂直于底面向上，小球在运动的过程中与轨道始终保持单点接触，实现理想的纯滚动，这对于减少能量损失有帮助。图1（c）中小球与轨道的接触理想为单点接触，其摩擦力比图1（a）和图1（b）小一点，但是轨道截面形状的参数不易求解，加工实施困难。因此综合以上三种的方案的比较分析，方案二更有利于加工和减少能量的损失，从而滑槽选择方案二更适宜。

1.2球与滚道之间的摩擦力分析球与滚道之间的摩擦可分为滑动摩擦和滚动摩擦，滑动摩擦因数一般较大，摩擦的能量损失也较大，球在轨道上滑动的整个过程中产生的损失也最大，而整个过程中滚动摩擦力只是把平动动能转化为转动动能，因为转动动能在碰撞过程中大部分损失，所以为了减小碰撞的整个运动过程中能量的损失，必须尽可能地减小平动动能转化为转动能，较好的方法就是通过增加轨道和滚球的刚度，从而减小滚动摩擦因数μ以及正压力f。由f=μmgcosθ可知，滚槽的水平倾角θ越大，正压力越小。因此，θ越大，小球与滑槽之间的摩擦力越小。

1.3轨道基本轨迹的确定综上，对于该单摆球滚道“永动器”的轨道路径设计为圆弧-直线的组合式轨道，如图3（b）所示选用直线形轨迹，由于希望保持对心碰撞，轨迹底部加工出一段小水平直线，且该段直线的粗糙度较大，便于在小球碰撞摆锤时，小球将转动能转化为较大的摩擦力作用在摆锤上。考虑到命题要求以及工程上的因素，我们选用的轨道为圆弧-直线式组合轨道，其示意图如图4所示。

2摆系统设计

2.1摆锤与滚球的选取摆锤到达最低点与位于轨道上的小球发生正碰，由动量守恒定律，因此，当摆锤以速度v1的速度正碰静止的小球时，理想状态下，摆锤和小球可达到速度交换，从而实现永动碰撞的效果。由此类推，小球的质量是摆锤的3倍时，依然可以实现速度交换，理论上，两种方案都能实现速度交换，从而实现不断碰撞，但由于碰撞能量损失和小球在轨道上滚动时的摩擦，因此摆锤和小球的速度不断地交换下去实际上是不可能的。当选用方案二时，通过碰撞的速度交换规律得知，摆锤与滚球在实际中更容易在碰撞后一起摆动。为了尽可能地实现摆锤与小球多次碰撞，应选用方案一，即小球的质量与摆锤的质量相等。其摆锤和小球的参数为：小球直径为20mm，摆锤直径为20mm，二者都为实心钢球。

2.2摆锤与摆杆的连接命题要求摆杆直径为5mm的实心刚性杆件，由于摆杆自身的重量从而影响摆锤与滚球发生质心碰撞，因此为尽可能减小这种影响，摆杆的材料采用铝合金。摆锤的直径为20mm，考虑到摆球为刚性实心小球，其强度较大，不易攻螺纹孔，因此采用激光打通孔，在摆杆端部打一个M2.5的螺纹孔，通过紧固螺纹件将摆锤和摆杆相连。其三维设计图如图5所示。

3螺杆轴的强度校核

根据圆轴在扭转和弯曲组合变形下的强度条件。

4总体设计与调试

对于该装置，我们已经讨论得出其各个方面的大致情况，下面进行结构尺寸设计与调试。我们在调试中发现两个小球的碰撞过程分离开的时间极短，经过少量的几次碰撞后两个小球就会在一起摆动，这对于运动时间的延长极为不利，现进行如下分析：1）运动的小球在轨道上的速度衰减量极大，且最后近似于单摆的简谐运动，在空气阻力的影响下，经过若干次的振动后近似趋于静止。2）调试阶段我们选取了杆套与滑动摩擦的部分进行分析，观察发现其影响不大。且分析发现滑动转轴的精度如果设计不够好，会极大地损耗能量。3）摆锤与摆球的质量影响也比较大，且在运动的过程中我们发现，当大球碰撞小球时其运动过程较小球碰撞大球更易粘在一起运动。4）小球在轨道上下滚速度太快，致使摆锤与小球在第一次碰撞后运动过程无规律性，且最终的结果不太理想，这与周期有关。5）摆锤与小球碰撞点影响极大，因此在设计过程中需要能够满足支架和杆套可以进行一定的微调。单摆-球滚道“永动器”总体设计的示意图如图6所示。

5轨道工艺分析

为了防止轨道过于笨重，以及便于加工，轨道材料选用铝合金相对比较适宜。滑槽为矩形槽，其加工有两种方案［5］：方案一：用四轴联动的数控机床铣。方案二：将轨道分成两部分进行加工，即直接平面数控铣中间的滑槽面，另一边的挡板再用螺栓固定。但是方案一加工难度大，成本高，且滑槽面的精度不够高，而方案二采用普通的数控铣机床就可以加工，因此，从工程管理上考虑优先采用方案二加工。

6结语

类牛顿摆球式碰撞装置的设计过程涉及理论的推理与分析，特别是轨道设计中的方案选取和各部件的尺寸参数的取值对于“永动”时间的影响较大，当然，在规定的尺寸约束条件下，工程计算的结果只能作为一个可行的有效解，理论计算与现实情况差别的进一步缩小，仍需要后续的深入研究探讨。

结构设计论文范文第9篇

(1)能源站的主要热力设备是内燃机、溴化锂余热机、直燃机。通过散热设备完成冷却系统的循环。散热设备需要布置于室外，而室外地坪主要用于绿化，因此散热设备只能放置于相邻的楼宇C、D座屋面。C、D座高约50米，冷却水管从地下负三层侧墙穿出，通过C、D座竖井直通屋面小间，管路出小间后分配到各个散热设备。管道竖井为框架结构，管道支撑点通过H型钢梁简支在竖井框架梁上，竖井总高约65m，管道支撑点分别设在0、5、9.2、13.2、17.2、21.2、25.2、29.2、33.2、37.2、41.2、45.2m等地方，单根钢梁最大总荷载为36t。通过计算H型钢梁的强度和稳定，截面定为HM550X300。(2)冷却水管出了屋面小间，通过屋面管架输送到各个散热设备。管架之间的距离是由管道的最小支撑点距离所决定的。管架选用门型支架，管道支撑点直接设在支架梁上。门架两柱基础相连做成一个整体性、刚度较好的整体条形基础，在柱顶用通长钢梁连接，加强了管架上部结构的整体刚度。型钢选用轧制H型钢，因为轧制H型钢质量向翼缘分布，在同等用钢量的情况下，比工字钢具有更大的抗弯模量。(3)管架宜采用1-2层的低层支架，主要原因为：①散热设备回水靠重力自流，管路标高直接决定散热设备的基础设计高度，过高的管架会造成散热设备的基础加高，不仅增加基础土建工程量，且加大了屋面荷载，势必造成结构设计的浪费。②相同数量、相同管径的管路，低层管架相对高层管架，受风荷载与地震荷载的影响小，按2层布置管架，与按5层布置管架传到屋面板最大荷载对比如表1所示。

2屋面设备基础

屋面散热设备及管道总荷载达到约650t，屋面梁采用井字梁结构，梁间距3m，屋面板厚为200mm。考虑冷塔等散热设备属于带转动振动设备，为提高楼顶住户的舒适度，设计时增加了散热设备基础的刚度和配重，采用条形基础，若设备设计安装标高大于条基高度，采用钢筋混凝土短柱支撑设备地脚。

3结语

从本工程建设实践总结出来的认识和经验有以下几点。（1）由于热机系统设计往往稍晚于结构设计，结构工程师大都按常规经验值进行荷载预留，因此屋面设备、管道及烟道竖井荷载提资应在相应的建筑物结构设计前提出，避免出现结构局部大荷载超标。（2）屋面散热设备条基可以优化条基高度，以减轻屋面荷载，条基布置形式应采用单向布置，不让基础形成封闭的凹槽，防止屋面积水。（3）屋面管架可以采用全钢结构形式，降低屋面荷载。（4）屋面散热设备的废水应采用屋面管道有组织排水，而不是利用屋面自身的散水方式排水。

结构设计论文范文第10篇

一：荷载的计算。荷载包括外部荷载（例如，风荷载，雪荷载，施工荷载，地下水的荷载，地震荷载，人防荷载等等）和内部荷载（例如，结构的自重荷载，使用荷载，装修荷载等等）上述荷载的计算要根据荷载规范的要求和规定采用不同的组合值系数和准永久值系数等来进行不同工况下的组合计算。

二：构件的试算。根据计算出的荷载值，构造措施要求，使用要求及各种计算手册上推荐的试算方法来初步确定构件的截面。

三：内力的计算，根据确定的构件截面和荷载值来进行内力的计算，包括弯矩，剪力，扭矩，轴心压力及拉力等等。

四：构件的计算。根据计算出的结构内力及规范对构件的要求和限制（比如，轴压比，剪跨比，跨高比，裂缝和挠度等等）来复核结构试算的构件是否符合规范规定和要求。如不满足要求则要调整构件的截面或布置直到满足要求为止。

施工图设计阶段的内容为：根据上述计算结果，来最终确定构件布置和构件配筋以及根据规范的要求来确定结构构件的构造措施。

3.各设计阶段的基本方法：根据方案阶段的主要内容，其基本方法就是根据各种结构形式的适用范围和特点来确定结构应该使用的最佳结构形式，这要看规范中对于各种结构形式的界定和工程的具体情况而定，关键是清楚各种结构形式的极限适用范围。还要考虑合理性和经济性。

在结构计算阶段，就是根据方案阶段确定的结构形式和体系，依据规范上规定的具体的计算方法来进行详细的结构计算，规范上的方法有多种，关键是结合工程的实际情况来选择合适的计算方法，以楼板为例，就有弹性计算法，塑性计算法及弹塑性计算法。所以选择符合工程实际的计算方法是合理的结构设计的前提，是十分重要的。

在施工图设计阶段，就是根据结构计算的结果来用结构语言表达在图纸上。首先表达的东西要符合结构计算的要求，同时还要符合规范中的构造要求，最后还要考虑施工的可操作性。这就要求结构设计人员对规范要很好的理解和把握。另外还要对施工的工艺和流程有一定的了解。这样设计出的结构，才会是合理的结构。

4.规范、手册及标准图集在具体工作中的应用：结构设计的准则和依据就是各种规范和标准图集。在进行不同结构型式的设计时必须要紧扣不同的规范，但这些规范又都是相互联系密不可分的。在不同的工程中往往会使用多种规范，在一个工程确定了结构形式后，首先要根据《建筑结构可靠度设计统一标准》来确定建筑的可靠度和重要性；然后再根据《中国地震动参数区划图》，《建筑抗震设防分类标准》《建筑抗震设计规范》确定建筑在抗震设防方面的规定和要求，在荷载的取值时要按照《建筑结构荷载规范》来确定，这是建筑总体需要运用的规范。在工程的具体设计方面，涉及到砌体部分的要遵循《砌体结构设计规范》的规定；涉及到混凝土部分的要遵循《混凝土结构设计规范》的规定；涉及到钢筋部分的要遵循《钢筋焊接及验收规程》和《钢筋机械连接通用技术规程》的规定；在基础部分的设计时需要遵循的是《建筑地基基础设计规范》的规定。最后在结构绘图时则要符合《建筑结构制图标准》的要求。

在各种结构设计手册中，给出了该结构形式设计的原理，方法，一般规定和计算的算例以及用来直接选用的各种表格。这对于深刻理解和具体设计各种结构形式具有良好的指导作用。我们推荐最好能参照设计手册来手算典型的结构形式。

标准图集是依据规范来制定的国家和省市地方统一的设计标准和施工做法构造。不同的结构形式有不同的标准图集。设计中常用的有，结构绘图时采用：平法制图（03G101-1），砌体中的钢筋混凝土过梁采用：过梁（L03G303），砖混结构抗震构造详图采用：L03G313，钢筋混凝土结构抗震构造详图采用：L03G323，地沟及盖板采用：02J331.需要说明的是，在选用标准图集时一定要根据具体工程的实际情况来酌情选用，必要时应说明选用的页号和图集号，不可盲目采用。

总之，结构设计是个系统的，全面的工作。需要扎实的理论知识功底，灵活创新的思维和严肃认真负责的工作态度。千里之行始于足下，设计人员要从一个个基本的构件算起，做到知其所以然，深刻理解规范和规程的含义，并密切配合其它专业来进行设计。在工作中应事无巨细，应善于反思和总结工作中的经验和教训。

在结构计算阶段，就是根据方案阶段确定的结构形式和体系，依据规范上规定的具体的计算方法来进行详细的结构计算，规范上的方法有多种，关键是结合工程的实际情况来选择合适的计算方法，以楼板为例，就有弹性计算法，塑性计算法及弹塑性计算法。所以选择符合工程实际的计算方法是合理的结构设计的前提，是十分重要的。

在施工图设计阶段，就是根据结构计算的结果来用结构语言表达在图纸上。首先表达的东西要符合结构计算的要求，同时还要符合规范中的构造要求，最后还要考虑施工的可操作性。这就要求结构设计人员对规范要很好的理解和把握。另外还要对施工的工艺和流程有一定的了解。这样设计出的结构，才会是合理的结构。

4.规范、手册及标准图集在具体工作中的应用：结构设计的准则和依据就是各种规范和标准图集。在进行不同结构型式的设计时必须要紧扣不同的规范，但这些规范又都是相互联系密不可分的。在不同的工程中往往会使用多种规范，在一个工程确定了结构形式后，首先要根据《建筑结构可靠度设计统一标准》来确定建筑的可靠度和重要性；然后再根据《中国地震动参数区划图》，《建筑抗震设防分类标准》《建筑抗震设计规范》确定建筑在抗震设防方面的规定和要求，在荷载的取值时要按照《建筑结构荷载规范》来确定，这是建筑总体需要运用的规范。在工程的具体设计方面，涉及到砌体部分的要遵循《砌体结构设计规范》的规定；涉及到混凝土部分的要遵循《混凝土结构设计规范》的规定；涉及到钢筋部分的要遵循《钢筋焊接及验收规程》和《钢筋机械连接通用技术规程》的规定；在基础部分的设计时需要遵循的是《建筑地基基础设计规范》的规定。最后在结构绘图时则要符合《建筑结构制图标准》的要求。

在各种结构设计手册中，给出了该结构形式设计的原理，方法，一般规定和计算的算例以及用来直接选用的各种表格。这对于深刻理解和具体设计各种结构形式具有良好的指导作用。我们推荐最好能参照设计手册来手算典型的结构形式。

标准图集是依据规范来制定的国家和省市地方统一的设计标准和施工做法构造。不同的结构形式有不同的标准图集。设计中常用的有，结构绘图时采用：平法制图（03G101-1），砌体中的钢筋混凝土过梁采用：过梁（L03G303），砖混结构抗震构造详图采用：L03G313，钢筋混凝土结构抗震构造详图采用：L03G323，地沟及盖板采用：02J331.需要说明的是，在选用标准图集时一定要根据具体工程的实际情况来酌情选用，必要时应说明选用的页号和图集号，不可盲目采用。