導語：如何才能寫好一篇混凝土結(jié)構設計案例，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

形考任務四

題目1

談一談混凝土結(jié)構中為什么需要配置鋼筋，其作用是什么？（6分）

答：

1、鋼筋與混凝土之間存在著粘結(jié)力，使兩者結(jié)合在一起，在外荷載作用下，構件中的鋼筋與混凝土變形協(xié)調(diào)，共同工作。因此，粘結(jié)力是這兩種不同性質(zhì)的材料能夠共同工作的基礎。

2、鋼筋與混凝土兩種材料的溫度系膨脹系數(shù)很接近，因此，當溫度變化時，兩種材料不會因產(chǎn)生過大的變形差而使粘結(jié)力遭到破壞。

3、鋼筋埋置于混凝土中，混凝土對鋼筋起到了保護和固定作用，使鋼筋不易發(fā)生銹蝕，而且使鋼筋在受壓時不易失穩(wěn)，另外，在遭受火災時不致因鋼筋很快軟化而導致結(jié)構整體破壞。因此，在混凝土結(jié)構中，一定厚度的混凝土保護層時不再二者共同工作的必要措施。

題目2

與普通混凝土相比，高強混凝土的強度和變形性能有何特點？（6分）

答：

與普通混凝土相比，高強混凝土的彈性極限、與峰值應力對應的應變值、荷載長期作用下的強度以及與鋼筋的粘結(jié)強度等均比較高。但高強度混凝土在達到峰值應力以后，應力-應變曲線下降很快，表現(xiàn)出很大的脆性，其極限應變也比普通混凝土底。

題目3

請大家分別列舉幾個承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)的例子。（6分）

答：

承載能力極限狀態(tài)是對應于結(jié)構或構件達到最大承載能力或不適于繼續(xù)承載的變形，它包括：1、結(jié)構構件或連接因強度超過而破壞；2、結(jié)構或其一部分做為剛體而失去平衡（如傾覆、滑移）3、在反復荷載下構件或連接發(fā)生疲勞破壞等。對所有結(jié)構和構件都必須按承載力極限計算。正常使用極

限狀態(tài)結(jié)構或構件達到正常使用或耐久性能中某項規(guī)定限度的狀態(tài)稱為正常使用極限狀態(tài)如1、影響正常使用或外觀的變形；2、影響正常使用或耐久性能的局部損壞；3、影響正常使用的振動；4、影響正常使用的其他特定狀態(tài)。

題目4

為什么鋼筋混凝土雨篷梁的受力鋼筋主要布置在截面上層，而鋼筋混凝土簡支梁橋的受力鋼筋主要布置在截面下層？（6分）

答：

鋼筋混凝土雨蓬梁截面上層為受拉區(qū)，下層受壓，故受力鋼筋主要布置在截面上層；鋼筋混凝土簡支梁橋截面下層為受拉區(qū)，上層受壓，故受力鋼筋主要布置在截面下層。

題目5

請思考有腹筋梁中的腹筋能起到改善梁的抗剪切能力的作用，其具體表現(xiàn)在哪些方面？（6分）

答：

有腹筋梁中的腹筋能夠改善梁的抗剪切能力，其作用具體表現(xiàn)在：1、腹筋可以承擔部分剪力。2、腹筋能限制斜裂縫向梁頂?shù)难由旌烷_展，增大剪壓區(qū)的面積，提高剪壓區(qū)混凝土的抗剪能力。3、腹筋可以延緩斜裂縫的開展寬度，從而有效提高斜裂縫交界面上的骨料咬合作用和摩阻作用。4、腹筋還可以延緩沿縱筋劈裂裂縫的開展，防止混凝土保護層的突然撕裂，提高縱筋的銷栓作用。

題目6

根據(jù)“立柱頂千斤”的道理，談一談軸心受壓柱和偏心受壓柱在受力和破壞特點上的不同？

（6分）

答：

軸心受壓柱破壞形態(tài)屬脆性破壞，混凝土柱在過大的軸壓力作用下橫向膨脹產(chǎn)生的拉應力超過其抗拉強度極限而破壞，所以沒有按規(guī)范規(guī)定最小要求配置構造鋼筋及箍筋的柱子，計算出的承載能力值是不可信的、無效的；所以規(guī)范規(guī)定短柱的箍筋要全高加密。

題目7

試論述一下大、小偏心受拉構件的破壞特征。（6分）

答：

大偏心受拉構件破壞時，混凝土雖開裂，但還有受壓區(qū)，當數(shù)量適當時，受拉鋼筋首先屈服，然后受壓鋼筋的應力達到屈服強度，混凝土受壓邊緣達到極限應變而破壞。

小偏心受拉構件破壞時，一般情況下，全截面均為拉應力，其中一側(cè)的拉應力較大。隨著荷載的增加，一側(cè)的混凝土首先開裂，而且裂縫很快就貫穿整個截面，所以混凝土將退出工作，拉力完全有鋼筋承擔，構件破壞時，都達到屈服強度。

題目8

請同學們列舉幾個在工作和生活中碰到過的受扭構件。（6分）

答：

在實際工程中，近似按軸心受拉構件計算的有承受節(jié)點荷載的屋架或托架的受拉弦桿、腹桿；剛架、拱的拉桿；承受內(nèi)壓力的環(huán)形管壁及圓形貯液池的壁筒等?？砂雌氖芾嬎愕臉嫾芯匦嗡氐某乇?、工業(yè)廠房雙肢柱的受拉肢桿、受地震作用的框架邊柱、承受節(jié)間荷載的

屋架下弦拉桿等。

題目9

2010版混凝土結(jié)構設計規(guī)范中對混凝土保護層厚度是如何定義的？（6分）

答：

1、保護層的厚度指最外層鋼筋外邊緣至混凝土表面的距離，適用于設計使用年限為50年的混凝土結(jié)構。

2、構件中受力鋼筋的保護層厚度不應小于鋼筋公稱直徑。

3、設計使用年限為100年的混凝土結(jié)構，一類環(huán)境中，最外層鋼筋的保護層厚度不應小于表中數(shù)值的1.4倍；

二、三類環(huán)境中，應采取專門的有效措施。

4、混凝土強度等級不大于c25時，表中保護層厚度數(shù)值應增加5。

5、基礎底面鋼筋的保護層厚度，有混凝土墊層時應從墊層頂算起，且不應小于40mm。

題目10

講一講引起預應力損失的因素主要有哪些？（6分）

答：

1、直線預應力筋的預應力損失多為錨具變形和預應力筋內(nèi)縮。

2、預應力筋與孔道壁之間的摩擦。

3、混凝土加熱養(yǎng)護時預應力筋與承受拉力的設備之間的溫差。

4、預應力筋應力松弛。

篇2

【關鍵詞】型鋼混凝土；石油化工；結(jié)構設計

1引言

型鋼混凝土結(jié)構構件具備諸多優(yōu)勢，比如：受力性能好、截面尺寸小、抗震性能好、自重輕等，在石油化工結(jié)構設計中具備很優(yōu)越的應用價值。在型鋼混凝土結(jié)構設計過程中，需要明確方法，遵循《型鋼混凝土組合結(jié)構技術規(guī)程》《型鋼混凝土結(jié)構設計規(guī)程》等[1]。此外，還有必要通過構件的實際受力情況，對設計進行優(yōu)化?？傊捎谛弯摶炷辆邆浜芎玫膽脙r值，所以對其應用進行探討意義重大。

2工程實例分析

在石油化工焦化裝置中，焦炭塔框架屬于核心構筑物，操作重量大，裝置支座位置及井架總高度偏高，通常情況下會有焦溜槽以及樓梯間附帶。整體結(jié)構體系較復雜，設計存在一定難度。以某煉油廠為例，其工程延遲焦化裝置焦炭塔框架屬于兩塔結(jié)構，焦炭塔單塔自重達4300kN(430t)，塔外徑為9690mm，單塔最大高度為41.3m。水焦工況最大操作介質(zhì)為3040t，滿焦工況焦炭量達到1150t。該工程所處場地在地面上10m位置的基本風壓為0.5kN/m2，地面粗糙度為B類，抗震設防裂度為7度，工程場地設計基本地震加速度值為0.15g[2]。從框架設計來看屬正常，但在結(jié)構空間利用方面提出了一些基本建議：（1）盡可能控制主要構件截面，使整體平面布置的需求得到有效滿足；（2）確保塔體下方具備充足的空間，能夠設置冷焦水過濾器1臺和別的附屬操作框架；（3）在塔體下方框架位置，有必要對全封閉設備操作房進行合理設置；（4）確保型鋼混凝土結(jié)構能夠合理、科學地應用，進而發(fā)揮型鋼混凝土結(jié)構的作用。

3型鋼混凝土結(jié)構的選擇以及模型的計算

3.1結(jié)構選擇

對于上述工程的焦炭塔框架設備支承部分來說，為典型的塔型設備基礎，即：兩塔板式框架聯(lián)合塔基礎，一共有3層，高為27m，縱向連續(xù)兩跨2.5m×2，橫向為單跨12.5m，出焦井架標高為27～117m，屬中心支撐鋼結(jié)構框架。

3.2模型計算

在設計中，所使用的是有限元分析軟件STRAT，在利用該軟件進行計算過程中需由經(jīng)驗豐富的技術人員操作，以確保計算值的精準性。同時，在焦炭框架選擇上，選擇高聳組合結(jié)構，在建模分析過程中，有必要對下部混凝土框架和上部鋼結(jié)構的共同作用充分考慮，以此有效模擬結(jié)構的具體情況。對于完整的焦炭塔框架模型來說，需具備：①混凝土框架柱；②井架鋼結(jié)構梁；③混凝土框架梁。此外，利用厚殼單元模擬混凝土頂板，利用薄殼單元模擬設備塔體。

4荷載組合與截面設計

4.1荷載組合分析

根據(jù)相關設計規(guī)范要求，對焦炭塔框架設計需根據(jù)承載能力極限狀態(tài)最不利的效應組合加以設計。因此，兩塔結(jié)構設計時的荷載組合為：（1）正常操作工況下：1.2永久荷載＋1.0×1.3×（介質(zhì)荷載＋活荷載）＋1.4×風荷載；（2）停產(chǎn)之前：1.2永久荷載＋1.0×1.3×（介質(zhì)荷載＋活荷載）＋1.4×風荷載；（3）停產(chǎn)檢修工況下：1.2永久荷載＋1.0×1.3×活荷載＋1.4×風荷載；（4）地震作用下：1.2×[永久荷載＋0.5×（介質(zhì)荷載＋活荷載）]＋1.3×水平地震荷載＋1.4×0.2×風荷載[3]?？傊韬侠矸治龊奢d組合，以此為進一步截面設計以及計算結(jié)果的準確性提供保障。

4.2截面設計分析

截面框架柱、框架梁的設計內(nèi)容如下：1）框架柱設計。在設計初始階段，如果外在條件全部一致，為了使框架柱截面的尺寸得到有效保證，可選擇2種框架柱截面尺寸，通常會選擇1個大柱尺寸，即：2500mm×2500mm規(guī)模；同時選取1個小柱尺寸，即：1800mm×1800mm規(guī)模，根據(jù)計算結(jié)果，采取對比的方法最終選擇適合本工程結(jié)構的合理尺寸。在外在條件一致時，大柱和小柱模型需采取分別進行計算的方法。由于會受到框架柱截面尺寸差異的影響，進而使結(jié)構剛度存在很大的差異。針對此類情況，需要利用地震組合工況控制好設計結(jié)構。從實際經(jīng)驗來看，小柱模型在剛度上偏小，在柔性上較好，基于同樣風載或者地震條件作用之下，結(jié)構內(nèi)力偏小，便于為構件截面設計提供有利的條件。2）框架梁設計。對于框架梁來說，因受到工藝設計需求的影響，加之標高相對明確，使得調(diào)整的空間偏小。在梁截面上，一般選取為1500mm×2500mm。在對梁截面剛度進行合理增多的條件下，能夠使框架柱的反彎點位置得到有效控制，進而使框架梁設計彎矩的要求得到有效滿足?；诳蚣芰簝?nèi)部對H型鋼進行設計，能夠和框架柱內(nèi)型鋼柱之間組合成為內(nèi)框架體系，從而使結(jié)構的整體性得到有效提升[4]。此外，框架頂板屬于設備的支座層，起到承載塔體荷載的作用，在頂板中間部位需設置型鋼斜梁，并采取STRAT計算結(jié)果提取內(nèi)力，對厚板配筋進行計算?？偨Y(jié)起來，在設置斜梁的條件下，能夠使頂板的受力得到有效改善，同時使傳力路線得到有效簡化。

5結(jié)語

本次研究結(jié)合實際工程案例，對型鋼混凝土在石油化工結(jié)構設計中的應用進行了探討。在了解工程實例的條件下，需選擇合理的型鋼混凝土結(jié)構，并通過模型的計算，進一步分析荷載組合，然后在截面設計過程中，注重框架柱的設計和框架梁的設計?？傊瑢τ谛弯摶炷两Y(jié)構來說，對型鋼和混凝同受力的特性加以應用的條件下，使混凝土的抗壓性能以及型鋼的抗彎性能得到有效展現(xiàn)，進而使結(jié)構的延展性得到有效提升。此外，在合理應用型鋼混凝土結(jié)構的條件下，能夠提升結(jié)構空間的利用效率，進而使實際生產(chǎn)需求得到有效滿足。

作者:冉艷華 單位:中海油山東化學工程有限責任公司

【參考文獻】

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【10】李懿.淺析輕鋼廠房結(jié)構設計要點[J].山西建筑，2013（17）：75.

篇3

關鍵詞：鋼筋混凝土結(jié)構；課程教學；工程教育；專業(yè)認證

1工程教育專業(yè)認證的基本理念

（1）以學生為中心，面向?qū)I(yè)全體學生。即以學生為主體，學生和用人企業(yè)對學校或?qū)I(yè)所提供服務的認可程度是能否通過認證的重要指標；（2）實行以結(jié)果為導向的教學設計，即以行業(yè)需求為導向，設置專業(yè)培養(yǎng)方案和課程體系，依據(jù)畢業(yè)生的工程素質(zhì)要求、核心競爭力，評價專業(yè)教育的有效性。（3）持續(xù)改進，建立健全全過程的有效評價體系，強調(diào)合格評價，將評價結(jié)果用于教學設計的改進和提高。針對上述工程教育專業(yè)認證的基本理念，關鍵是深化教學改革，對現(xiàn)有的教學體系和課堂教學模式進行改革探索，逐步實現(xiàn)從知識課堂向能力課堂、從句號課堂向問好課堂、從灌輸式課堂向討論互動式課堂的轉(zhuǎn)變，這是提高課堂教學質(zhì)量，達成培養(yǎng)目標的重要手段。

2本課程教學目標與畢業(yè)要求

《水工鋼筋混凝土結(jié)構》是水電工程專業(yè)一門必修的專業(yè)基礎課程，是一門與工程實際、現(xiàn)行規(guī)范緊密聯(lián)系的課程。通過本課程的學習，使學生掌握鋼筋混凝土結(jié)構設計的基本原理和彎、壓、拉、扭等基本構件的設計計算方法。重點培養(yǎng)學生具有利用所學的工程專業(yè)知識分析解決復雜工程問題的初步能力。該課程教學目標包含以下幾點：（1）掌握鋼筋和混凝土兩種材料的力學性能，熟悉材料選擇的基本要求。（2）掌握鋼筋混凝土結(jié)構設計計算的基本原理，并對其在當今工程結(jié)構設計中的應用情況有清晰的了解，了解其發(fā)展趨勢。（3）掌握鋼筋混凝土結(jié)構基本構件的設計計算理論、適用條件及構造要求。熟練掌握彎、壓、拉、扭四種基本構件的設計計算方法與步驟(包括承載能力計算、變形及裂縫開展寬度等驗算)。能依據(jù)設計計算結(jié)果及規(guī)范要求，正確選擇和配置構件中所需的各種鋼筋并繪制相應的施工圖。（4）具有從事混凝土結(jié)構工程設計的能力，熟悉結(jié)構選型、結(jié)構平面布置方案、構件截面形式和尺寸選擇原則和方法，培養(yǎng)學生工程意識和創(chuàng)新能力。（5）培養(yǎng)學生的工程實踐學習能力，具有運用標準、規(guī)范、手冊和查閱有關技術資料的能力。我院于2015年12月正式啟動水利水電專業(yè)工程教育認證工作，工程教育認證標準中關于畢業(yè)要求有12條，《鋼筋混凝土結(jié)構》是水利水電工程專業(yè)畢業(yè)要求的支撐課程，對應其中的畢業(yè)要求1和畢業(yè)要求3.

3水利水電行業(yè)對人才的需求特點

3.1設計院、施工企業(yè)要求學生具有較強的專業(yè)綜合素質(zhì)按照工程教育專業(yè)認證的要求，我院針對水電行業(yè)領域的規(guī)劃設計、施工、管理崗位的綜合素質(zhì)、專業(yè)能力要求的開展了調(diào)研，先后走訪了近20家設計、施工單位。通過調(diào)研分析得出，設計、施工企業(yè)看重具有較強專業(yè)綜合素質(zhì)方面的人才。

3.2對工程實踐能力的要求設計院、施工企業(yè)一直是水電工程專業(yè)學生就業(yè)的主要去向，用人單位在人才需求方面通常傾向于選擇具有較強工程結(jié)構設計能力、解決實際工程問題的能力，或具有一定工程施工經(jīng)歷和經(jīng)驗的人才。因此，提高學生的工程實踐能力是學生順利就業(yè)的關鍵。

3.3對計算機應用能力提出了新要求目前，工程結(jié)構設計大多是利用設計計算軟件來完成。許多用人單位把對應聘人員計算機應用能力的考察作為一項基本條件。一般要求掌握的設計軟件有pkpm、Autocad等，要求學生能熟練運用這些設計軟件進行水工建筑物的結(jié)構設計工作。

3.4具有團隊協(xié)作精神任何一項優(yōu)良的工程結(jié)構設計都是項目組全體成員齊心協(xié)力，通力合作的結(jié)果。很多用人單位重視員工的團隊協(xié)作精神，在項目完成過程中要求項目組成員之間相互協(xié)調(diào)，密切配合。因此，具有團隊協(xié)作意識、執(zhí)行力強的人才備受歡迎。

4以工程教育專業(yè)認證為導向，進行課程教學改革

4.1改進課堂教學模式（1）注重該課程與相關課程聯(lián)系該課程的先修課程主要有《概率論》、《水利工程制圖》、《建筑材料》、《材料力學》以及《結(jié)構力學》等，因此在該課程學習過程中要求學生應具備相關課程知識。如在進行鋼筋混凝土結(jié)構設計計算原理一章學習時，重點講授概率極限狀態(tài)設計法，設計規(guī)范采用的以可靠度為基礎的實用設計表達式以及荷載和材料強度取值等，均以《概率論》課程的相關知識為基礎；再如在講授第一章混凝土結(jié)構材料的物理力學性能時，提前讓學生們回顧《建筑材料》課程的相關知識，將教師課堂引導學習和課后學生自主學習相結(jié)合。（2）預習引導、重點突破該課程的重點、難點內(nèi)容很多，為了便于同學們理解掌握，在每一章、節(jié)學習之前預先提出幾個問題，讓學生根據(jù)問題有針對性地進行課前預習。授課過程中當講述到學生不易掌握的重點、難點時有意識地放慢節(jié)奏、加重語氣，并及時觀察學生的反應，必要時重復講述。我們在每章、節(jié)內(nèi)容講授完畢后，對重點、難點及帶規(guī)律性問題進行分析歸納總結(jié)，以便學生更好地學習掌握。每次上課前都針對上節(jié)課重點、難點進行回顧復習。（3）采用引導啟發(fā)式教學一般說來，教師對學生的知識傳授當然越詳細越好，但受教學時數(shù)（64學時）所限不可能做到如此。因此教師應采取引導啟發(fā)式教學方式，創(chuàng)造良好的學習氛圍，激發(fā)學生的學習興趣。充分利用有限的課堂教學時間，對結(jié)構設計基本原理、課程重點難點及相關的規(guī)范要求作詳細講授。課后學生可根據(jù)自己對知識的掌握程度、合理安排自主學習時間，不斷擴大知識面，增強自己的解決問題的能力。

4.2重視實踐性教學為加強學生工程素質(zhì)、技能和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，保證學生踏上工作崗位后能夠很快適應工作需要，首先必須重視實踐性教學環(huán)節(jié)。（1）重視實驗教學，實現(xiàn)從封閉課堂向開放課堂轉(zhuǎn)變傳授理論知識是課堂教學的重點，而讓學生加深對理論知識的理解、鞏固必須借助于實踐性教學。因此課堂教學環(huán)節(jié)設計除了觀看試驗錄像、工程錄像和計算機模擬動畫外，還應重視現(xiàn)場實驗教學，應充分利用結(jié)構實驗室進行素混凝土梁、鋼筋混凝土梁正截面、斜截面承載力試驗教學，讓幾個同學一組利用課余時間親自動手制作試驗梁，在實驗室老師的指導下進行試驗，讓學生認真觀測試驗過程中有關現(xiàn)象，并對試驗數(shù)據(jù)進行較為詳細的分析統(tǒng)計、歸納總結(jié)，從而使學生對課堂教學的理論知識有更直觀、深刻的理解，激發(fā)學生學習的主動性，達到鍛煉學生的動手能力，培養(yǎng)學生科研興趣目的。（2）重視課程設計教學環(huán)節(jié)，實現(xiàn)從知識課堂向能力課堂轉(zhuǎn)變課程設計是繼理論教學后重要的實踐教學環(huán)節(jié)，是考查學生綜合運用所學知識來解決工程問題的能力的環(huán)節(jié)。該課程理論教學完成后安排一周的課程設計，設計題目是鋼筋混凝土現(xiàn)澆整體式肋形樓蓋的設計，根據(jù)設計內(nèi)容通過調(diào)整活荷載大小、主、次梁跨度設置若干個題目，做到單人單題。從材料選擇、截面尺寸擬定、計算簡圖、荷載統(tǒng)計、內(nèi)力計算及結(jié)構構件設計一直到最后繪出梁、板配筋圖，學生在老師的指導下完成整個設計。在輔導課程設計過程中，應有意識地培養(yǎng)學生綜合運用所學的各門課程知識分析和解決工程實際問題，如利用結(jié)構力學的知識計算出連續(xù)梁板的內(nèi)力之后，再利用該課程第三章、第四章受彎構件正截面、斜截面承載力計算知識進行梁板的配筋計算，最后結(jié)合工程制圖及相關的構造知識繪出施工圖。通過課程設計使學生全面掌握混凝土結(jié)構工程的設計過程、設計內(nèi)容及相關的基礎設計知識，使學生將理論知識與實際設計相結(jié)合，使學生的知識結(jié)構系統(tǒng)化。（3）重視現(xiàn)場教學，實現(xiàn)從句號課堂向問號課堂轉(zhuǎn)變充分利用各種教學實習和生產(chǎn)實習機會，強化學生對水工鋼筋混凝土結(jié)構的感性認識。通過參觀學習已建成的或正在施工的水工混凝土結(jié)構工程，使學生對水利工程中常見的鋼筋混凝土結(jié)構形式有所了解；另外，在課程學習的過程中，鼓勵學生到施工現(xiàn)場看一看，觀察結(jié)構形式，量一量基本構件尺寸，分析一下梁、板、柱的受力和傳力關系，以及實際工程中鋼筋彎起、截斷、搭接、錨固等構造要求，以此激發(fā)學生對鋼筋混凝土結(jié)構課程的學習興趣。（4）重視課堂筆記、例題、作業(yè)題為保證學生能夠很好地掌握課程教學內(nèi)容，要求同學們認真做好課堂筆記，認真標注重點、難點。在每一章節(jié)內(nèi)容講授完畢后，安排一定數(shù)量的例題和作業(yè)題，通過講解例題使學生熟悉一般解題的思路與方法，然后通過課后作業(yè)練習進一步鞏固掌握。在第三章、第四章受彎構件正截面、斜截面承載力計算講述完后布置一次大作業(yè)———鋼筋混凝土懸臂梁的設計。對學生完成的作業(yè)都全批全改，指出錯誤的原因，并安排一定的時間進行講評，促使同學們更好地掌握所學的內(nèi)容，建立正確的工程設計理念。

4.3加強校企合作，聘請工程師進課堂進行案例教學在水工鋼筋混凝土結(jié)構課程教學計劃中留出一定數(shù)量學時（預留8學時），聘請工程施工單位或設計院有豐富工程經(jīng)驗的工程師進課堂授課，依據(jù)他們從事的實際工程進行案例教學，在教學過程中結(jié)合他們的工程經(jīng)驗重點強調(diào)課程理論知識與實際工程緊密聯(lián)系，拓展學生的工程視野，促進學生工程素質(zhì)和工程能力的提升。

篇4

關鍵詞：建筑結(jié)構；團隊式教學模式；工程項目教學

作者簡介：胡尚瑜（1981-），男，湖南永州人，桂林理工大學土木與建筑工程學院，講師；

覃荷瑛（1972-），女，湖南邵陽人，桂林理工大學土木與建筑工程學院，副教授。

基金項目：本文系新世紀廣西高等教育教學改革工程項目“構建與注冊師制度相適應的土木工程專業(yè)課程體系建設研究與實踐”（項目編號：2011JGA056）的研究成果。

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）14-0107-02

“建筑結(jié)構”是工程管理專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎課。課程內(nèi)容主要包括建筑結(jié)構概論、混凝土結(jié)構構件、砌體結(jié)構和鋼結(jié)構、鋼筋混凝土結(jié)構和地基基礎、建筑結(jié)構抗震設計等五部分。在該門課程的學習期間，學生需掌握鋼筋混凝土結(jié)構、砌體結(jié)構、鋼結(jié)構等三大結(jié)構的設計原理、設計方法和建筑結(jié)構的選型、地基基礎、抗震設計的基本知識，并能進行一般的常用結(jié)構和構件的設計。由于這門課程內(nèi)容繁多、覆蓋面廣，加上教學課時數(shù)的限制，對于工程管理專業(yè)學生來說，想要全面掌握其設計理論和計算方法，存在著較大的難度。如何改進“建筑結(jié)構”課程的教學設計和提升教學效果，并使得工程管理專業(yè)學生對建筑結(jié)構理論和工程實踐具有較準確的理解和掌握，對于培養(yǎng)具有良好結(jié)構素養(yǎng)和工程應用能力的復合型工程管理人才具有重要意義。筆者從優(yōu)化課程教學內(nèi)容，應用團隊式教學模式和改進教學方法等方面對“建筑結(jié)構”課程進行了系列探討。

一、“建筑結(jié)構”課程教學存在的問題

1.教學內(nèi)容的設計不足

課程主要內(nèi)容基本是由傳統(tǒng)的混凝土結(jié)構、砌體結(jié)構、鋼結(jié)構、建筑抗震等幾門課程簡單“拼盤”組成，未能擺脫以培養(yǎng)結(jié)構設計人才為目標的內(nèi)容框架。[1-2]然而由于工程管理專業(yè)學生相對缺乏理解結(jié)構設計原理與建筑構造、施工技術、力學原理及材料特性等結(jié)構概念的思維，以及缺乏相應的建筑材料、建筑力學、施工技術等課程作為對接課程的內(nèi)容支撐，加大了學習難度，極易使他們對“建筑結(jié)構”課程產(chǎn)生畏難情緒，這極大地影響了學生的學習興趣和教學質(zhì)量的全面提高。如何加強建筑結(jié)構與建筑材料、建筑力學、施工技術等課程的內(nèi)在聯(lián)系，對于提升學生結(jié)構素養(yǎng)和工程應用能力具有重要意義。

2.教學內(nèi)容廣度與深度難兼顧

從廣度上來看，“建筑結(jié)構”課程涵蓋鋼筋和混凝土材料的力學性能、結(jié)構設計基本計算原則、鋼筋混凝土基本構件的計算和構造要求、梁板結(jié)構、單層工業(yè)廠房、多層框架以及鋼結(jié)構、結(jié)構抗震構造和地基基礎工程等專業(yè)基礎知識，另外還融合了理論力學、材料力學、結(jié)構力學、建筑材料等課程的內(nèi)容。[3]同時課程內(nèi)容存在“五多”，即概念多、公式多、系數(shù)多、符號多、構造規(guī)定多。在有限的課時里，如何合理將“建筑結(jié)構”課程講授的廣度與深度有機地統(tǒng)一起來，是進一步提高本課程教學效果的一個突破口。

二、優(yōu)化教學內(nèi)容設計

以“必需、夠用、適度”為指導思想，[4]對傳統(tǒng)教學內(nèi)容結(jié)構進行了優(yōu)化和取舍，將教學內(nèi)容融合為結(jié)構設計方法、結(jié)構材料、基本構件、結(jié)構設計、結(jié)構抗震設計基礎、結(jié)構施工圖等新教學模塊。以結(jié)構基本原理、結(jié)構基本構件的計算、鋼筋混凝土樓蓋、鋼筋混凝土框架結(jié)構、砌體結(jié)構、鋼結(jié)構和結(jié)構施工圖為教學重點。對工程管理專業(yè)的學生，抓住各類“建筑結(jié)構”基本原理和設計應用核心，對重點理論部分進行詳細講解，注重結(jié)構概念，強化結(jié)構布置的基本要求和建筑構造教學。在傳授學生知識技能的過程中，圍繞課程模塊內(nèi)容核心，以一些典型的受力狀態(tài)作為重點，并加以透徹的講解。構造教學應該著眼于理解，講清為什么，特別是其中的力學道理。

現(xiàn)有“建筑結(jié)構”的教學內(nèi)容，未能很好地體現(xiàn)“建筑結(jié)構”工程應用能力培養(yǎng)，而且忽視學生結(jié)構施工圖識圖能力的培養(yǎng)。[5]識圖能力是工程管理專業(yè)學生的核心能力之一。圍繞結(jié)構施工圖識圖能力的培養(yǎng)，在教學過程中應增加結(jié)構施工圖的識讀等教學內(nèi)容。注重講授混凝土結(jié)構、砌體結(jié)構、鋼結(jié)構三種結(jié)構施工圖的圖示與識讀方法。其中，以鋼筋混凝土結(jié)構施工圖平面整體表達法和系列圖集為重點教學內(nèi)容。

三、課程教學方法探索

1.團隊式教學模式

高校教師實際教學工作中各有側(cè)重，有的以混凝土教學為主，有的以鋼結(jié)構教學為主，有的以從事“建筑結(jié)構”抗震教學為主。根據(jù)課程內(nèi)容特點，結(jié)合教師具備的實際工程經(jīng)驗和主講課程優(yōu)勢，整合優(yōu)秀教學資源，采用團隊教學模式，即“建筑結(jié)構”課程按混凝土結(jié)構、鋼結(jié)構、砌體結(jié)構和結(jié)構抗震等四大課程中主講教師組成的課程小組，共同承擔和完成授課任務，改變傳統(tǒng)由單一教師主講的授課模式。課程由資深教授負責人牽頭，組織和編制教學資料，集體備課、案、統(tǒng)一講稿、統(tǒng)一課件。針對“建筑結(jié)構”課程內(nèi)容特點劃分如下教學部分：結(jié)構設計原理和方法教學模塊；混凝土構件和結(jié)構計算模塊；鋼結(jié)構模塊；砌體結(jié)構模塊；“建筑結(jié)構”抗震和地基基礎模塊；工程項目案例教學模塊。課程各部分內(nèi)容主講教師根據(jù)自己經(jīng)驗和專長，優(yōu)化課程內(nèi)容和講課方式，彌補了采用單個教師授課時對部分教學內(nèi)容的生疏或具體實際工程經(jīng)驗的不足，相對更容易使學生掌握課程主要內(nèi)容和強化相應的結(jié)構概念和工程應用能力，獲得較好的教學效果。

2.面向項目教學模式

面向工程項目教學模式，就是圍繞真實的典型工程設計和實施案例連續(xù)地組織授課內(nèi)容，可使各部分相對獨立的課程內(nèi)容更顯內(nèi)在邏輯性和更具工程直觀性，會使學生更容易接受“建筑結(jié)構”工程的理論知識。教師根據(jù)教學模塊內(nèi)容要求引入具體工程案例，以工程案例為基本教學背景，將學習者引入工程實踐的情境中。教學工程案例應具有很強的實踐性，要蘊含工程實踐的理論、原理和方法，要具有新穎性、時效性、背景清晰等特征。[6]課程教學采取案例引入、任務驅(qū)動、實際項目訓練等教學模式。教學實施過程充分體現(xiàn)能力訓練、支撐知識學習、工程應用能力整合。

具體教學實施內(nèi)容如下：能力訓練項目內(nèi)容，盡可能根據(jù)工程實際設計和選??；單項能力訓練與理論知識學習融為一體，實現(xiàn)了一體化教學；工程應用能力培養(yǎng)以真實的工作任務為載體，實行了項目引導、任務驅(qū)動式的教學；整個教學從課內(nèi)到課外，圍繞工程應用型人才培養(yǎng)目標，形成了真實場境為載體、課內(nèi)外能力訓練并舉、項目引導、任務驅(qū)動式的實踐教學模式，突出了應用型工程人才教學培養(yǎng)的特點。具體例如通過7層的底層框架商住樓（框架結(jié)構-砌體結(jié)構）來進行實際工程項目教學，案例中的平面柱網(wǎng)布置圖、平面樓板配筋圖、梁平面配筋圖、樓梯結(jié)構圖等就使“混凝土結(jié)構”課程中的受彎構件正截面、斜截面承載力計算和受壓構件承載力計算及梁板結(jié)構等成為主要能力訓練項目內(nèi)容。通過案例教學內(nèi)容實際化、具體化，范例很直觀地展示了建筑工程中梁、板、柱及樓梯等構件的平面布置和鋼筋的設置要求，使學生更容易理解課本中的基礎理論知識。分析項目中框架和砌體結(jié)構在使用過程中材料、施工及建筑構造處理措施對保證工程質(zhì)量的重要性。尤其是結(jié)合框架和砌體結(jié)構由于材料、施工及構造處理不當而引起工程質(zhì)量事故案例分析，培養(yǎng)學生工程項目分析和解決一般結(jié)構問題的能力。同時，通過作業(yè)、錄像、參觀、生產(chǎn)實習等實踐環(huán)節(jié)，增強感性認識和加強理論與實際的聯(lián)系，逐步培養(yǎng)實際應用和綜合分析的能力。[7]

教學中采取“項目導向”教學方法，以實際工程對象為目標，實施課程教學，普遍受到學生的歡迎。在課程教學實踐中進行了該教學方法的應用，取得了很好的教學效果。通過在項目教學模式實踐教學過程中，提供給學生靈活運用課程現(xiàn)有知識去分析、解決工程實際具體問題的實踐平臺，逐步培養(yǎng)學生實際應用和綜合分析的能力，構建工程管理專業(yè)學生的結(jié)構知識體系。

四、結(jié)束語

筆者以工程應用型人才培養(yǎng)為目標，優(yōu)化課程教學內(nèi)容，以團隊教學課題組組織教學，采用“任務驅(qū)動”、“項目導向”教學方法，構建工程管理專業(yè)學生結(jié)構知識體系和提升工程應用能力素質(zhì)。教學實踐證明，該教學方法能充分提高學生的學習積極性，拓展學生的工程實踐能力，提升工程應用能力，可為學生形成將來在房屋建造、工程管理、工程監(jiān)理、建筑設計、工程造價等崗位工作中所要求的結(jié)構分析能力奠定良好的基礎。

參考文獻：

[1]袁啟旺.非結(jié)構專業(yè)“建筑結(jié)構”教學設計探討[J].高等建筑教育，2009，18（4）：90-94.

[2]胡興福.“建筑結(jié)構”課程教學內(nèi)容改革的探索與實踐[J].中國職業(yè)技術教育，2006，24（2）：30-32.

[3]楊曉明，王錦力，劉淼.工程管理專業(yè)“建筑結(jié)構”課程的廣度和深度探討[J].土木建筑教育改革理論與實踐，2010，12（9）：179-182.

[4]王秀麗.工程管理專業(yè)“建筑結(jié)構”課程教學改革探討[J].四川建材，2010，2（36）：273-274.

[5]馬丹丁，張建軍，吳學清.論“建筑結(jié)構”課程中平法實圖教學單元的改革[J].教育與職業(yè)，2011，（18）：138-139.

篇5

關鍵詞：房屋住宅；結(jié)構設計；建筑

隨著我國城市化進程不斷發(fā)展和加快，及國民經(jīng)濟的高速發(fā)展，我國房屋住宅建筑的需求也日益增多，這也給房屋住宅建筑設計帶來了諸多挑戰(zhàn)。在這樣的情況下，如何設計出較為舒適、安全經(jīng)濟的房屋，現(xiàn)在已經(jīng)成為施工人員要面對的問題。

1.某工程案例概況

某小區(qū)工程占地面積20987平方米，總建筑面積是62340平方米。這些面積里含有南北兩排高級住宅綜合樓和東西兩側(cè)的公建。地上8層是南側(cè)的住宅綜合樓,地上8～10層是北側(cè)住宅綜合樓。這些住宅綜合樓均為剪力墻結(jié)構,南樓局部設有框支梁。東側(cè)公建是高配套商業(yè)用房,框架結(jié)構，地上為2層，西側(cè)公建是文化娛樂、健身中心，框架結(jié)構，地上4層。

1.1 工程案例設計原則及特點

（1）設計原則。在這個房屋工程案例中，我們要本著鋼筋混凝土建筑結(jié)構設計與建筑、設備和施工密切配合，施工人員做到安全適用、技術先進、經(jīng)濟合理的這個大原則，如果條件允許還要采用新技術、新工藝和新材料來加以保證施工的質(zhì)量。

該結(jié)構的設計還要重視結(jié)構選型和構造，施工人員一定要選擇抗震及抗風性能好而經(jīng)濟合理的結(jié)構設計方案。在這一抗震設計中，應保證結(jié)構整體抗震性能，使整個結(jié)構有足夠的承載力、剛度和延性。

（2）設計特點。這個設計還要考慮軸向變形問題。施工人員在考慮軸向變形時，要考慮施工過程中分層施加豎向荷載這一因素，不能簡單的按一次加載考慮，否則會出現(xiàn)一些不合理的計算結(jié)果，打比方說鄰近剪力墻和筒體的上層框架柱，在豎向荷載作用下出現(xiàn)拉力；上層框架梁出現(xiàn)過大彎矩和剪力等。另外，隨著樓層的不斷增加，水平荷載作用下結(jié)構的側(cè)向變形迅速增大。

除此之外，還有框架結(jié)構體系的應用。眾所周知，框架結(jié)構體系一般用于鋼結(jié)構和鋼筋混凝土結(jié)構中，由梁和柱通過節(jié)點構成承載結(jié)構，框架形成可靈活布置的建筑空間，具有較大的室內(nèi)空間，使用較方便。由于框架梁柱截面較小，抗震性能較差，剛度較低，建筑高度受到限制；剪切型變形，即房間側(cè)移隨著層數(shù)的增加而減?。豢蚣芙Y(jié)構主要用于不考慮抗震設防、層數(shù)較少的高層建筑中。在考慮抗震設防要求的建筑中，應用不多；高度一般控制在70m以下。

1.2工程案例設計技術措施

該工程是房屋住宅整體結(jié)構，采用的是剪力墻體系，針對該工程結(jié)構的特點，我們采取的具體技術措施如下：

（1）高差懸殊問題。我們設置兩道沉降縫將南北住宅綜合樓與中間地下汽車庫完全脫開，沉降縫寬度為100mm，縫內(nèi)用粗砂填實。

（2）大跨度樓板解決辦法。該工程結(jié)構最大板塊跨度為12．8m×14．7m，根據(jù)筆者的實際施工工程經(jīng)驗確定板厚為320mm。首先采用普通混凝土結(jié)構經(jīng)過詳細計算，在較大配筋率（0．65%）情況下承載力極限狀態(tài)可以滿足，混凝土相對受壓區(qū)高度（0．14）不超限。

（3）樓板錯層的解決。經(jīng)分析，該工程兩個地方都出現(xiàn)錯層集中現(xiàn)象，剪力墻兩側(cè)層高分別為2.8m、3.0m，這樣就使得樓板層層交錯，而且錯層部位樓板高差不一致。

我們可以采用加強錯層部位剪力墻厚度的辦法來解決，將該部位剪力墻厚度調(diào)整為400mm，以提高剪力墻平面外剛度；剪力墻抗震等級提高一級，剪力墻分布鋼筋配筋率提高到0．5%，并適當增加暗柱數(shù)量和配筋等。在結(jié)構計算上就采用彈性樓板假定。

1.3 需要注意的問題

在當前房屋建筑住宅結(jié)構設計中，構造柱經(jīng)常被作為承重柱使用，這種方法將引起以下幾個問題。

構造柱作為承重柱使用后，使得構造柱提前受力，而且結(jié)構一旦遭遇地震作用時，在構造柱位置必然形成應力集中，首先會被破壞。這樣構造柱不但起不到其應有的作用，反而會成為房屋結(jié)構中的一個薄弱部位。

構造柱一般生根于地圈梁中，沒有單獨的設基礎，構造柱兼作承重柱使用后，柱底基礎的抗沖切、抗彎部及局部承壓強度必然不能滿足這個要求。柱底基礎一旦發(fā)生沖切或局部承壓將出現(xiàn)裂縫。

在實際建筑施工設計中，在無地下室的鋼筋混凝土多層框架房屋，獨立基礎埋置較深。在一0．05m左右設有基礎拉粱時，應將基礎拉粱按層1輸入。其架結(jié)構應盡量避免設置鋼筋混凝土樓電梯小井筒，因為井筒的存在會吸收較大的地震剪力，相應地減少框架結(jié)構承擔的地震剪力，而且井筒下基礎設計也比較困難，故這些井筒多采用砌體材料做填充墻形成隔墻。當必須設計鋼筋混凝土井筒時，井筒墻壁厚度應當減薄，并通過開豎縫、開結(jié)構洞等辦法進行剛度弱化；配筋也只宜配置少量單排鋼筋，以減小井筒的作用。設計計算時，還應按帶井筒的框架復核，并加強與井墻體相連的柱子的配筋；此外還要特別指出，對框架結(jié)構出屋頂?shù)臉请娞蓍g和水箱間等，應采用框架承重，不得采用砌體墻承重，而且應當考慮鞭梢效應乘以增大系數(shù)，雨篷等構件應從承重粱上挑出，不得從填充墻上挑出，樓梯粱和夾層梁等應承重柱上，不得支承在填充墻上。

在框架結(jié)構設計中，施工設計人員如果只注意了橫向框架的設計，而忽視了縱向框架現(xiàn)行建筑抗震設計規(guī)范要求水平地震作用應按兩個主軸方向分別計算，各方向的地震作用應由該方向的抗側(cè)力構件來承擔。即在框架結(jié)構設計中，縱向框架與橫向框架有同等的重要性。非抗震設計時，一些結(jié)構設計者把縱向框梁按普通連續(xù)梁進行設計，梁柱的節(jié)點和框架中的縱筋、箍筋的配置均無法滿足框架梁、柱的構造要求。由于沒有考慮地震的縱向作用，在實際設計中經(jīng)常出現(xiàn)梁的支座負筋，跨中縱筋及箍筋的配置均不滿足要求的現(xiàn)象。

參考文獻

[1]魏志剛.淺談高層住宅小區(qū)建筑設計的要點[J].中國房地產(chǎn)業(yè)，2011(8).

[2]李艷麗.高層住宅小區(qū)地下室車庫結(jié)構設計[J].土木建筑學術文庫，2011，15(1).

篇6

一、統(tǒng)籌水利工程兼顧混凝土特色，深入探究混凝土性能

全書在兼顧混凝土特征的前提下，結(jié)合我國的水利工程行業(yè)進行了深入的研究。本書分7個章節(jié)探究了水利行業(yè)混凝土的結(jié)構情況。第一章闡述了水利工程混凝土的內(nèi)涵與起源，分析了自密實混凝土敏感性內(nèi)涵，重點討論了水利行業(yè)與其他領域所用鋼筋混凝土的異同，提出了水利行業(yè)自密實混凝土技術的關鍵點。第二至三章研究了原材料對水利工程混凝土性能的影響規(guī)律，根據(jù)技術可行、經(jīng)濟合理的原則，結(jié)合我國水利行業(yè)鋼筋混凝土原材料生產(chǎn)水平，給出了水利行業(yè)混凝土原材料的技術指標。第四至五章介紹了自密實混凝土生產(chǎn)質(zhì)量控制技術，探討了原材料波動對自密實混凝土性能的影響，提出了自密實混凝土用原材料均質(zhì)性控制要求;研究了自密實混凝土生產(chǎn)過程的關鍵參數(shù)，闡明了自密實混凝土生產(chǎn)過程投料順序、攪拌時間以及攪拌功率等建議指標。第六至第七章介紹了自密實混凝土施工過程的關鍵環(huán)節(jié)，包括施工設備、施工工藝以及施工控制參數(shù)等，重點強調(diào)了容易造成自密實混凝土性能敏感性因素的質(zhì)量控制要點。本書的各章節(jié)安排合理，深入淺出地探究了我國水利建筑的混凝土特性，研究分析了混凝土行業(yè)的發(fā)展規(guī)律，為實現(xiàn)我國工程技術蓬勃發(fā)展鋪墊了理論基礎。

二、圍繞行業(yè)頂尖技術，實現(xiàn)水利行業(yè)混凝土結(jié)構變革

本書圍繞自密實混凝土在我國水利建筑應用中存在的問題，從板式無砟自密實混凝土評價指標與標準(新拌混凝土、硬化混凝土以及實體結(jié)構)、原材料要求、配制與性能、施工技術、質(zhì)量控制以及常見問題與對策等方面，系統(tǒng)闡述了水利行業(yè)的自密實混凝土關鍵技術。并且作者緊密圍繞行業(yè)先進技術探究混凝土結(jié)構的發(fā)展，例如本書第二章，根據(jù)國內(nèi)外水利行業(yè)自密實混凝土層服役環(huán)境、結(jié)構特征以及施工方式等，作者分析了自密實混凝土在模腔中的運動狀態(tài)，提出了水利行業(yè)新拌混凝土評價指標;從結(jié)構承載力、服役耐久性等方面分析，提出了水利工程混凝土硬化體的評價指標;基于實體結(jié)構的客觀真實模擬進行了水利行業(yè)混凝土工藝性試驗;闡述了國內(nèi)外自密實混凝土性能指標的表征技術，并提出了水利行業(yè)混凝土穩(wěn)定性評定的新方法。除此之外，作者針對混凝土行業(yè)結(jié)構性變革闡述了多種優(yōu)缺點，運用了多種技術進行試驗，作者指出混凝土的生產(chǎn)成本高，在混凝土成分中膠凝材料成本最高，由于自密實混凝土使用較多的膠凝材料，其原材料成本會相應增加。另外作者提出，為確保自密實混凝土的高抗離析性，還需要根據(jù)具體情況，添加黏度改性劑(viscositymodifyingadmixture，VMA)，這樣勢必會增加自密實混凝土的生產(chǎn)成本。

篇7

關鍵詞：鋼結(jié)構課程；教學改革；工程實踐

中圖分類號：G71文獻標識碼：A

文章編號：1009-0118（2012）04-0111-01

一、鋼結(jié)構的發(fā)展現(xiàn)狀

鋼結(jié)構體系具有自重輕、安裝容易、施工周期短、造型優(yōu)美、抗震性能好等特點，與鋼筋混凝土結(jié)構相比，具有在高、大、輕三方面發(fā)展的獨特優(yōu)勢，更為突出、更值得關注的是鋼結(jié)構具有極其優(yōu)良的環(huán)保性能，大部分鋼材都能有效地回收，投入循環(huán)利用，對環(huán)境的污染和占用很小，堪稱是一種“綠色結(jié)構”。目前我國的鋼產(chǎn)量連年居世界首位，在政府的支持和引導下，鋼結(jié)構從被僅僅在重大工程、標志性建筑上使用，迅速發(fā)展到建筑領域普遍使用，呈現(xiàn)出了從未有過的興旺現(xiàn)象。作為土木工程專業(yè)主干課程，鋼結(jié)構則是培養(yǎng)鋼結(jié)構人才的主要途徑。

二、傳統(tǒng)教學的局限性

多年以來，土木工程專業(yè)教學中，一直都是以《鋼筋混凝土結(jié)構》課程為核心，而《鋼結(jié)構》課程一直都是處于邊緣狀態(tài)，存在著教學學時不足的問題，這是和我國很長一段時期鋼產(chǎn)量不高這個事實密不可分的。甚至到現(xiàn)在，相當一部分院校對鋼結(jié)構的發(fā)展認識還不足，從學時學分與課程的性質(zhì)就可以看出，一些院校的鋼結(jié)構課程的學時只有30-40學時，而對應的混凝土結(jié)構課程有80～100學時，甚至一些院校將鋼結(jié)構列為任意選修課［1］。

從多年的教學實踐來看，《鋼結(jié)構》課程是一門比較抽象的課程，課程具有涉及內(nèi)容廣、材力、結(jié)力等基礎扎實、理論體系完善、構造形式復雜、工程實踐性強等特點，這就造成了課程具有掌握難度大、上課學生聽不懂，工作中對鋼結(jié)構工程項目的掌握很匱乏，很難將學校所學的理論與工程實踐結(jié)合起來。

三、《鋼結(jié)構》課程教學的改革

（一）增加課時量

對《鋼結(jié)構》課程教學而言，56學時遠遠不達不到教學效果，這與土木工程現(xiàn)狀發(fā)展是不相符合的，因此，應該增加學時量來滿足課程的學習。同時，應該安排兩周的時間進行《鋼結(jié)構》課程設計。以此將理論與實踐有機的結(jié)合起來。

（二）工程實踐案例與理論教學相結(jié)合

理論知識有利于對學生的理解，反過來，工程實踐案例又很好地將理論知識的應用。土木工程的綜合性和實踐性，決定了課堂的理論教學有別于一般理科的教學，工程設計計算理論所反映的是人們千百年來的實踐經(jīng)驗，是從失敗中獲得的經(jīng)驗教訓以及通過現(xiàn)代試驗手段所證實的客觀實際。要使學生領會工程計算理論的科學性、嚴肅性，學習工程中復雜的可定和不可定因素的處理方法，獲得良好的工程意識、工程思維。

實例分析還有利于學生對結(jié)構計算理論的深刻理解，將實例引入教學，內(nèi)容深刻、生動，便于組織不同深度的課堂討論。各種各樣的實例分析，對大學生來說是寶貴的、生動的一課，對于這些未來的工程技術人員的綜合素質(zhì)培養(yǎng)有很大益處。通過對鋼結(jié)構課程的學習，學生應能較好地掌握鋼結(jié)構中基本的計算方法和思路，具備一定的鋼結(jié)構設計能力。

（三）加強課程實習

一般學校，對《鋼結(jié)構》課程實習的認知程度并不夠，很多學院學生對鋼結(jié)構的認識僅僅只限于開始的認識實習，學生對工程項目的理解還不夠深入，對項目的參觀也只是走馬觀花，當進行《鋼結(jié)構》課程學習時，鋼結(jié)構工程項目的具體結(jié)構形式、構件類型及名稱等都沒有基本的概念，這樣對課程的學習增加了不小的難度，針對目前這種狀況，應給學生比較充裕的時間，并提供或聯(lián)系比較適宜的鋼結(jié)構項目，使之能深入到工程中去，學習和了解工程中的實質(zhì)性內(nèi)容。如今的鋼結(jié)構設計計算機化程度比較高，而企業(yè)對大學生的需求是上手要快，但大多數(shù)高校本科階段并不教授最常用的鋼結(jié)構設計軟件的使用方法和一般技巧，學生一旦進入鋼結(jié)構設計領域難免會覺得無所適從。將國內(nèi)最常用的鋼結(jié)構設計軟件引入教學，使學生在校期間就能掌握必要的設計技能，就可以有效地增強學生在就業(yè)市場上的競爭能力，同時這種做法也會受到鋼結(jié)構企業(yè)的歡迎。

四、《鋼結(jié)構》課程考核方式的改革

以往傳統(tǒng)的課程效果是以期末考試的方式來進行考核的，由于《鋼結(jié)構》的內(nèi)容廣泛及復雜，以考試的形式很難達到考核效果和目的。針對本課程的特殊性，以課程中根據(jù)工程實踐案例的具體內(nèi)容，讓學生選擇結(jié)構圖紙中的一部分內(nèi)容進行手算，這樣既可以使學生對工程項目圖紙的全面認識，又做到理論知識與實踐相結(jié)合，同時，讓學生對《鋼結(jié)構》的相關規(guī)范有很好的理解。

五、《鋼結(jié)構》課程設計、畢業(yè)設計的改革

課程設計是結(jié)合專業(yè)課學習而配置的大型綜合性課題，隨著專業(yè)課學習和專業(yè)知識的積累，通過課程設計訓練，使學生能夠把所學專業(yè)知識進行綜合運用，提高實踐運用能力?！朵摻Y(jié)構》課程設計的內(nèi)容和形式可以多樣化，通過工程設計軟件進行課程設計，可以使學生對課程理論知識以更全面深刻的了解，同時也對知識的應用有了初步的認識。

課程設計是畢業(yè)設計的預演，在畢業(yè)設計方面，不少高校的畢業(yè)設計題目為多鋼筋混凝土框架結(jié)構，題目單調(diào)、無新意，使得學生失去了最后一次獲得鋼結(jié)構綜合練習的機會。走上工作崗位以后，對鋼結(jié)構一籌莫展，不得不重新經(jīng)過培訓。因此，筆者認為在畢業(yè)設計方面也應重視鋼結(jié)構的課題，有必要選鋼結(jié)構的題目作為設計題目，選題時可選部分鋼結(jié)構(結(jié)合實際選輕鋼結(jié)構、梯形鋼屋架、門式剛架廠房等)，以此強化鋼結(jié)構的計算及構造等方面的應用。

六、結(jié)束語

鋼結(jié)構課程教學改革與鋼結(jié)構行業(yè)人才培養(yǎng)密切相關，高等學校要進一步加大鋼結(jié)構課程教學改革力度，重視鋼結(jié)構課程教材建設和精品課程的示范作用，在課時不足的情況下合理安排教學計劃和教學內(nèi)容，處理好鋼結(jié)構與其它課程的關系，加強實踐性教學內(nèi)容，培養(yǎng)學生綜合能力，以適應中國鋼結(jié)構快速發(fā)展對人才的迫切需求。

篇8

關鍵詞：濕式外包鋼加固技術：承載力；計算方法；受力分析

1濕式外包鋼加固技術的原理

濕法外包鋼是將角鋼、鋼板箍通過膠栓與混凝土柱或梁外表面固定后用專用結(jié)構膠封閉，而后在縫隙中灌注高強建筑結(jié)構灌注專用膠使用鋼板或型鋼和原混凝土構件連結(jié)成一個整體，使型鋼與鋼筋混凝同受力。該方法可以大幅度提高建筑物構件的承載力，提高承載能力與變形能力。同時，粘貼在構件上的鋼板與鋼筋混凝土結(jié)構中的鋼筋幾乎起到一樣的作用，由此可見，濕式外包鋼加固技術加固在設計理論上與鋼筋混凝土基本相同。

2濕式外包鋼加固技術的優(yōu)點

濕式外包鋼加固法施工快速、現(xiàn)場無濕作業(yè)或僅有抹灰等少量濕作業(yè)，對生產(chǎn)和生活影響小，其加固用的外包型鋼，一般為角鋼加固法，其基本上不影響構件的外觀，結(jié)構的強度和剛度都能滿足設計的要求，完全能保證加固工程的質(zhì)量，由于施工快，加固材料少，價格低，經(jīng)濟效益較高。

2.1濕式外包鋼加固法適用范圍：

本加固方法適用于承受靜力作用的一般軸心受壓及受彎和受拉構件。

2.2濕式外包鋼加固法施工方法及注意事項：

加固用型鋼一般為A3鋼或16Mn鋼，厚度以3-6mm為宜，或視設計要求而定，型鋼、連接螺栓及焊接的強度設計值，按現(xiàn)行國家標準《鋼結(jié)構設計規(guī)范》（GBJ17-88）規(guī)定采用。對型鋼粘結(jié)面，可用噴砂、砂布或平砂輪打磨。在打磨鋼板時，不能只看光亮程度，一定要按照規(guī)范要求打出紋絡，只有這樣，才能保證鋼板與結(jié)構膠有更好的粘接效果。

另外注意，在使用結(jié)構膠加固前應進行現(xiàn)場質(zhì)量檢驗，配制的結(jié)構膠應在30分鐘內(nèi)使用完畢,而且在膠粘劑固化后不能在粘貼構件上進行焊接等高溫作業(yè)。

2.3粘貼鋼板加固法的施工流程圖：

2.4濕式外包鋼加固技術受力分析：

在矩形截面受彎構件的受拉面粘貼型鋼和受壓面粘貼型鋼進行加固時，其正截面承截力應符合下列規(guī)定（圖1-2）：

矩形截面正截面受彎承載力計算

（1）由彎矩平衡原理可知，梁所受載荷所造成彎矩小于等于鋼筋混凝土抵抗彎矩：∑M=0

M≤bx(-)+(-)+-(-) (1-1)

由力矩平衡原理x軸梁受力為零，即∑x=0

bx= +--(1-2)

X≥2式中M―構件加固后彎矩設計值；

x―等效矩形應力圖形的混凝土受壓區(qū)高度，簡稱混凝土受壓區(qū)高度；

b、h―矩形截面寬度和高度；

、―加固型鋼的抗拉強度、鋼板抗壓強度設計值；

、―受拉型鋼和受壓鋼板的截面面積；

―縱向受壓鋼筋合力點至截面近邊的距離；

―構件加固前的截面有效高度；

As―縱向鋼筋合力點到混凝土受拉邊緣的距離h0=as；

Es―鋼筋的彈性模量；

―考慮二次受力影響時，受拉型鋼抗拉強度有可能達不到設計值而引用的系數(shù)；當≥1.0,取=1.0；

―混凝土極限壓應變，取=0.003.

―若不考慮二次受力影響，取=0考慮二次受力影響時，受拉型鋼的滯后應變，應按規(guī)定計算。

=

―加固前受彎構件驗算截面上作用的彎距標準值。

―綜合考慮構件裂縫截面內(nèi)力臂變化、鋼筋拉應變不均勻及鋼筋排列影響的計算系數(shù)，按下表的規(guī)定采用：

計算系數(shù)值

≤0.007 0.001 0.002 0.03 0.04 ≥0.06

單排鋼筋 0.7 0.9 1.15 1.2 1.25 1.3

雙排鋼筋 0.75 1 1.25 1.3 1.35 1.4

注：表中為原有鋼筋混凝有效配筋率，是按有效受拉混凝土截面面積，計算的縱向受拉鋼筋的配筋率即

各參數(shù)意義參照CECS25-90,混凝土結(jié)構加固技術規(guī)范[S].以及

混凝土結(jié)構設計規(guī)范GB 50010-2002[S].

圖10-23 局部結(jié)構平面圖

某6層綜合樓建于90年代初，一層為商用超市，上面5層為住宅樓，結(jié)構為框架結(jié)構，底層框架結(jié)構層高為3.6米，此樓―～―原為招待所，現(xiàn)在要改變其使用功能，變成超市倉庫，而原來的主梁的最不利荷載為300KN?M，由于建筑使用功能的改變增加使用荷載30%，從而導致底層框架主梁承載力不足，因此要對框架主梁進行加固處理，我們使用濕式外包鋼加固技術對鋼筋混凝土框架進行加固處理，由施工圖知h=700mm,b=300mm,混凝土強度等級為C30，=14.3N/，=1963，環(huán)境類別為一類。

（2）原主梁抗彎承載力計算=700-35=665,

由=ρb得出ρ===0.00984=0.9%＞=45×%=0.0021而ρ＞0.2%

由鋼筋混凝土結(jié)構設計規(guī)范109頁8.5.1鋼筋混凝土構件中縱向受力鋼筋配筋率=max(ρ,45)=0.00984

所以ξ=ρ=0.00984×=0.206434＜=0.55

滿足使用條件

=bξ(1-0.5ξ)=1.0×14.3×300×665×0.206434×(1-0.5×0.206434)=351＜390 KN?M

由承載力計算圖及公式可知當不在主梁頂粘鋼板時，則有=0，=0，則代入式（10-48）

1.0×14.3×300X(700-)-300×1963×35=390×

2145 -3003000x-20611890=0

,

==

=0.0011

==

1.0×14.3×300×153.582=1.0×215×+300×1963

解之得=325.4268837mm2

底部角鋼采用2L80×5；箍板采用4 mm×80mm，間距為200 mm。如圖10-24所示。

圖10-24

結(jié)論

根據(jù)結(jié)果選擇型鋼加固施工后，經(jīng)過兩年多的觀察, 未發(fā)現(xiàn)加固梁有異常情況, 各項指標完全達到設計要求,使用效果良好，由此說明對本次加固施工混凝土構件進行加固是安全可靠的，本次施工是成功的。而且通過加固后所進行的結(jié)構試驗、結(jié)構的強度和剛度都能滿足設計的要求。整個施工費用僅5萬元，若按常規(guī)施工，費用較高，采用粘鋼加固技術可節(jié)約工程費用，不但減少了大量人力、物力和資金投入，而且完全能保證加固工程的質(zhì)量，達到了加固的目的。

結(jié)束語：

實踐證明采用濕式外包鋼加固方法是一種安全方便的加固技術, 效果明顯, 可以達到預期目的,它以其他加固技術不可比擬的優(yōu)越性，在土木工程的加固中得到越來越廣泛的應用，隨著濕式外包鋼加固技術的日益發(fā)展，其應用前景亦會更加廣闊。

參考文獻：

[1] 卜良桃 周錫全. 工程結(jié)構可靠性鑒定與加固[M].北京: 中國建筑工業(yè)出版社，2009:394-398.

篇9

【關鍵詞】現(xiàn)代仿古建筑；結(jié)構設計；大屋頂；斗拱；雀替

仿古建筑研究應秉承藝術性、歷史性和科學性相統(tǒng)一的原則，其作為古建筑的仿品和民族文化的載體，不僅僅反映著當時社會科技發(fā)展的綜合水平，還映照著歷史發(fā)展的足跡?，F(xiàn)代仿古建筑以鋼筋混凝土為主體結(jié)構改變了傳統(tǒng)中國古建筑以木結(jié)構組合為主的受力系統(tǒng)，吸收了傳統(tǒng)中國古建筑風格的精華，在鋼筋混凝土結(jié)構的基礎上將傳統(tǒng)古建筑的造型部件等作為裝飾效果從而達到建筑上的仿古目的。

1.仿古建筑的結(jié)構設計要求

現(xiàn)階段的仿古建筑多采用鋼筋混凝土結(jié)構代替木結(jié)構，為了達到油漆彩繪之后與木構架相同的外觀效果，與傳統(tǒng)的鋼筋混凝土結(jié)構相比，仿古建筑的結(jié)構設計具有以下特殊要求：

1.1模數(shù)要求和構件定型化

各受力構件的規(guī)格需滿足古典建筑的模數(shù)要求，傳力體系的構成極其各構件的尺度和形體完全仿照古代木結(jié)構中柱、梁、枋檁的相應做法。

1.2屋面造型要求

屋面變化顯著，造型要求高，構架體系采用了步架和舉架的處理方法。使屋面坡度越往上越陡，峻越往下越平緩，形成了曲線優(yōu)美，出檐深遠的特征，體現(xiàn)了我國古代建筑的造型特點。

1.3結(jié)構構件設計

建筑中有大量的具有獨特裝飾作用的結(jié)構構件，其中最具有代表性的是斗拱和雀替。斗拱斗拱中方型的底座叫做斗，上面錯落搭建的船形木塊叫做拱。斗拱是中國傳統(tǒng)古建筑特有的型制，它位于木結(jié)構梁和柱子之間，具有傳導屋面荷載、加大屋檐挑出長度、縮短梁枋跨度、吸收地震能量等結(jié)構作用和裝飾作用。是中國古代建筑中最具特色的部分之一，對于仿古建筑而言因主體結(jié)構為鋼筋混凝土裝飾常常成為斗拱的主要作用。

雀替用于額枋（檐枋）與檐柱相交處近似于三角形表面，有雕刻裝飾的構件可以縮短梁枋的凈跨距離，具有輔助拉結(jié)和裝飾雙重功能。

2.工程案例

綜合樓是某市老城區(qū)的中心地帶， 周邊是兒童公園及南音社等園林仿古建筑群， 綜合樓具有健身、培訓、商務兼會議接待等。其布局呈現(xiàn)基本對稱，是具有中國古典建筑和園林風格的傳統(tǒng)仿古型坡屋頂式綜合樓。

圖1所示為該綜合樓的西立面，這是面向公園主立面，具有強烈傳統(tǒng)特色的立面設計，高低錯落，富有層次感、韻律感和均衡感，同時這種立面設計上的創(chuàng)新性和時代感又與傳統(tǒng)性相互融合?？紤]到建筑與城區(qū)文化形態(tài)相呼應， 既要滿足使用功能要求，同時也要從美學觀點考慮建筑的造型，力求比例協(xié)調(diào)，勻稱得體，頂部以宋式較陡直的舉折做法為藍本，脊吻、斗拱、雀替、懸魚、藻井等，以變異簡化的手法加以運用， 將這些傳統(tǒng)要素融入新建筑中，使之既富有現(xiàn)代氣息又具有歷史的凝重感。

3.仿古建筑的設計方法

古建筑一直采用木構架為主要的受力體系，工程施工與設計主要以傳承的經(jīng)驗、方法為主?，F(xiàn)在出現(xiàn)了大量的以鋼筋混凝土或鋼結(jié)構為主要受力體系的仿古建筑。為了對古建筑模仿做到形似，就勢必遵照古建筑木結(jié)構的結(jié)構形式和尺寸權衡，另外還得符合現(xiàn)代建筑規(guī)范要求。

按照現(xiàn)代力學理論進行簡化，運用現(xiàn)代計算工具進行建模、計算、分析。這樣將給建筑和結(jié)構設計提出了更高的要求，在仿古建筑的設計之初，設計人員腦袋里已經(jīng)有了即將仿建的古建筑形式，是硬山、歇山還是攢尖，是卷棚還是正脊，開間、進深各為幾間，有沒有外廊，屋面舉折情況等等。

構想出要仿取的純正古建筑具體情況，然后再根據(jù)古代建筑模數(shù)制度計算各種構件的幾何尺寸，再根據(jù)簡化結(jié)構簡歷結(jié)構模型，運用現(xiàn)代結(jié)構計算軟件計算其內(nèi)力，復核其截面是否滿足承載力要求。

4.結(jié)構體系驗算

采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土仿木框架結(jié)構用SATWE程序進行整體計算 主受力框架用PK程序復核計算配筋。結(jié)構方式按照古建筑中的“疊梁式”，構架體系采用了步架和舉架的處理方法，其傳力途徑也明顯不同于傳統(tǒng)鋼筋混凝土建筑，屋面荷載通過T 形屋面板傳給屋面檁條梁，再由梁架逐層往下傳遞，最終通過最底層的梁傳給框架柱。

5.大屋頂結(jié)構設計

本工程各層都是由大屋頂組成的， 屋頂形式多樣， 有重檐歇山、十字脊、頂、攢尖、四坡。大屋頂?shù)奈菝姘迨怯蓭锥握郯褰M成， 在折板的轉(zhuǎn)折點， 按照建筑的要求， 主要區(qū)域直接設置鋼筋混凝土梁， 局部次要區(qū)域梁高與板底有高差時， 用磚墻填砌， 對于一些不能加梁的區(qū)域，則按照構造要求設置彎折鋼筋。外墻的封檐板因為尺寸的限制， 不能用填充墻砌筑， 則用現(xiàn)澆鋼筋混凝土板，板內(nèi)配置雙層雙向鋼筋，分別錨入屋面板和屋面梁內(nèi)。

6.斗拱和雀替的設計

筆者在考察其他仿古建筑時了解到：其斗拱大多是采用鋼筋混凝土預制構件， 各級斗與拱之間通過預埋件焊接連接。尺度較大時或座漿連接尺度較小時，斗拱在結(jié)構中為受力構件，這種做法的主要缺點是做工較粗糙、不美觀而且前者由于構件數(shù)量太多、防腐和維修費用較高、后者受力不太可靠。故本工程的斗拱采用木結(jié)構且僅作為裝飾構件，不考慮其受力屋檐荷載，通過斗拱上方的現(xiàn)澆混凝土桃尖梁以及斗拱中間的現(xiàn)澆混凝土剪力墻，傳給剪力墻下方的額枋斗和拱在桃尖梁施工前安裝就位。

雀替僅作為裝飾部分，不考慮其受力則采用鋼筋混凝土預制構件。用定型模板在施工現(xiàn)場制作，主體結(jié)構施工時在相應位置留設預埋件。預制的雀替通過預埋件與主體結(jié)構的額枋檐枋和檐柱焊接連接，木斗拱與混凝土的預制雀替都是作為裝飾構件與主體結(jié)構不是一起現(xiàn)澆成型，但采取了上述方式與受力構件連接后，再經(jīng)過油漆彩繪處理整個建筑物渾然一體，完全達到了傳統(tǒng)木結(jié)構的藝術效果。

7.結(jié)束語

用鋼筋混凝土材料來建造多層仿古風格的現(xiàn)代建筑是經(jīng)濟合理的選擇。由于鋼筋混凝土框架的受力機制與傳統(tǒng)的木構架不同， 許多古建筑中重要的受力構件如斗拱等設計成裝飾構件是比較經(jīng)濟的做法。曲線形的屋面、懸挑的屋檐、起翹的屋角是傳統(tǒng)大屋頂?shù)奶厣?其做法是經(jīng)過數(shù)千年的不斷演變形成的， 適合傳統(tǒng)的材料， 用鋼筋混凝土來仿造應從受力合理、施工方便等多方面綜合考慮。做到形似（外形、尺寸相似）是基本要求，做到神似（受力特點相似）是更高的要求，需要進一步的努力。

參考文獻：

篇10

關鍵詞：高層建筑 結(jié)構設計 優(yōu)化

中圖分類號：TU318文獻標識碼： A

一、高層建筑結(jié)構設計的特點

高層建筑結(jié)構設計與低層、多層建筑結(jié)構相比較，結(jié)構設計占有更重要的位置，結(jié)構設計的質(zhì)量直接關系到建筑平面的布置、立面體形、樓層高度、機電管道的設置、施工技術的要求、施工工期長短和投資造價的高低等。高層建筑結(jié)構設計具有以下特點：

1.水平力起著決定性作用。

在以往對低層和多層的結(jié)構設計中，通常都是以豎向荷載為代表，而對于高層建筑的結(jié)構設計，由其水平荷載發(fā)揮著決定性的作用，豎向荷載雖然對結(jié)構設計也具有非常重要的意義，但卻不是最為關鍵的設計因素。因為在高層建筑結(jié)構設計中，豎向軸力與彎矩的數(shù)值與建筑高度的一次方成正比，而水平荷載對結(jié)構的傾覆力及軸力，是與建筑的兩次方成正比。所以水平荷載具有決定性作用。因此，我們不難得出結(jié)論，在高層建筑結(jié)構越來越高、體積越來越大的發(fā)展趨勢下，水平荷載的因素要予以重點考慮，這是維護高層建筑結(jié)構穩(wěn)定性的需要，同時也是設計高層建筑結(jié)構的必然要求。

2.側(cè)移。在高層建筑結(jié)構設計中，隨著高度的不斷增加，則會導致水平荷載下結(jié)構的側(cè)向變形不斷的增大，其與建筑高度的4 次方成正比，在這種情況下，結(jié)構側(cè)移則成為高層結(jié)構設計中關鍵的因素。

3.軸向變形

在高層建筑復雜化的趨勢下，軸向變形的因素變得越來越重要，特別是在高層建筑高度升高的情況下，豎向的荷載會大幅度增加，進而引起高層建筑結(jié)構中柱體會出現(xiàn)軸向形變，從而在高層建筑結(jié)構的連續(xù)梁上出現(xiàn)彎矩的影響，最終會影響到高層建筑結(jié)構的穩(wěn)定性，因此在高層建筑結(jié)構設計中要對軸向變形予以重視。

二、高層建筑結(jié)構優(yōu)化設計案例分析

1 工程概況

某項目建筑面積為33819.0m2，地下2 層為停車庫，地上1~3 層為商業(yè)，4~30 層為住宅，頂部設有出屋面電梯機房及水箱間，采用框架―剪力墻結(jié)構。抗震設防烈度8 度，設計基本地震加速度為0.20g，設計地震分組為第一組，建筑物場地土類別為Ⅱ類，基本風壓Wo=0.40kN/m2。該建筑地下室～4 層剪力墻厚度為：350mm；6 層～12 層剪力墻厚度為：300mm；13層～21 層剪力墻厚度為：250mm；22 層～屋頂剪力墻厚度為：200mm；樓、電梯間剪力墻厚均為250mm 和160mm。基礎型式為樁和承合基礎。采用中國建筑科學研究院PKPM 系列軟件進行上部結(jié)構和基礎的計算。

2 結(jié)構體系選型

建筑物結(jié)構形式的選擇對建筑的使用功能、結(jié)構可靠性、建筑的抗震性能、工程造價等具有很大影響。因而在結(jié)構設計中體系選型顯得十分重要。剪力墻結(jié)構是一種由鋼筋混凝土墻體作為抗側(cè)力單元，同時承擔豎向荷載和地震作用的一種結(jié)構體系；它剛度大，空間整體性好，用鋼量較??；可以很好地適應墻體較多、房間面積不大的特點，故在高層住宅中應用極為普遍。但剪力墻結(jié)構墻體較多，不能布置商店和公共設施等面積較大的房間。框支剪力墻結(jié)構是一種將部分底層或部分層的剪力墻取消，代之以框架的結(jié)構體系；其主要是為了滿足在底層布置門廳、餐廳、會議室等大面積公共用房的要求，以及在住宅樓底層布置商店和公共設施的要求。但框支剪力墻結(jié)構，底層柱的剛度小，上部剪力墻剛度大，形成上下剛度突變，在地震作用下底層柱會產(chǎn)生很大內(nèi)力及塑性變形，對結(jié)構抗震性能極為不利；并且其轉(zhuǎn)換層的混凝土和鋼筋用量一般都很大，其工程造價很不經(jīng)濟。因此，在地震區(qū)不宜采用框支剪力墻結(jié)構?？蚣?剪力墻結(jié)構是在框架結(jié)構中布置一定數(shù)量的剪力墻，可以組成框架-剪力墻結(jié)構的一種結(jié)構體系，這種結(jié)構既有框架結(jié)構布置靈活、使用方便的特點，又有較大的剛度和較強的抗震能力，因而廣泛地應用于高層建筑中的辦公樓和旅館等。本工程針對其具體情況，做多方案比較，最終確定了框架-剪力墻結(jié)構體系；既能滿足了上部住宅樓、底部商業(yè)用房的建筑使用功能要求，又能滿足建筑物在高烈度區(qū)的安全可靠性，同時這種結(jié)構形式也是較為經(jīng)濟合理的，可有效的控制工程造價。

3 基礎及地基處理的設計

高層建筑基礎的合理選型與設計是整個結(jié)構設計中的一個極其重要和非常關鍵的部分?；A的工程造價在高層建筑整個工程造價中所占的比例較高，尤其在地質(zhì)條件比較復雜的情況下更是如此。所以選用合理的基礎形式或地基處理方式，對降低工程造價起著至關重要的作用。該工程地基承載力特征值為200kPa，天然地基不能滿足設計要求，根據(jù)工程地質(zhì)勘察報告，可采取鉆孔灌注樁或預應力管樁。由于場地為自重濕陷性場地，濕陷等級為Ⅱ級（中等），建議首先采用素土擠密樁對濕陷性土層進行處理?？紤]甲方施工工期緊的情況，經(jīng)過多方經(jīng)濟比較，最終取消了素土擠密樁處理，而是直接采用機械旋挖成孔的鋼筋混凝土灌注樁穿越濕陷性土層。根據(jù)西安當?shù)亟?jīng)驗，旋挖成孔技術可提高灌注樁的承載力約20~50%，這就大大節(jié)約了施工時間，并減少了素土樁施工費用，而灌注樁所增加的樁長卻很小。本工程樁基承臺此次采用底平，主要是為了使位于地下室的設備管線埋設在各個承臺之間的空隙，而不占用建筑面層。這樣可大大減小基坑的開挖深度，減小工程量，從而降低工程造價。

4 結(jié)構設計

本工程通過抗側(cè)力構件的合理布置，在地震作用下，使結(jié)構的各項目標參數(shù)均符合規(guī)范要求的前提下，不斷優(yōu)化，盡量減少剪力墻的數(shù)量和厚度，使結(jié)構在X、Y 兩個方向剛度基本接近，兩個方向水平位移均接近規(guī)范限值，結(jié)構布置更加經(jīng)濟合理。從承載力方面來看，使框架、剪力墻的作用得到充分的發(fā)揮；從地震作用來看，減小了結(jié)構的側(cè)向剛度，并因此減輕了建筑的自重，從而減小了結(jié)構的地震作用；也相應減少了基礎工程的投資。本工程樓層最大位移（樓層最大值層間位移角）：X 方向地震力作用下的樓層最大值層間位移角：1/1084；Y 方向地震力作用下的樓層最大值層間位移角：1/859；滿足了抗震規(guī)范與高規(guī)規(guī)定的剪力墻結(jié)構樓層最大值層間位移角限值均為：1/800 的要求。

5 材料選用

5.1 采用高強度鋼筋

在滿足結(jié)構設計承載力要求的前提下，選擇相對造價低的鋼筋方案，可以達到降低工程造價的目的。大多數(shù)設計人員一般把重點放在配筋的計算上，往往忽視鋼筋種類的選擇。新Ⅲ級鋼筋是近年來推廣使用的新型鋼筋，它比普通Ⅱ級鋼筋提高強度近20%，每噸價格增加不超過10%。因此新Ⅲ級鋼筋的選用，在增加鋼筋混凝土結(jié)構強度和建筑物安全儲備的同時，還節(jié)省了用鋼量。另外，鋼筋的連接宜優(yōu)先采用閃光對焊，且普通焊接或電渣壓力焊接比搭接經(jīng)濟。本工程基礎和梁、柱及板配筋等大部分均采用HRB400 級鋼筋，HRB400 級鋼筋強度設計值與HRB335 級鋼筋強度設計值之比360/300=1.2；據(jù)資料統(tǒng)計，用強度高的HRB400 級鋼筋取代強度低的HRB335 級鋼筋可節(jié)約鋼材約14%，這是降低鋼筋用量最直接的措施。

5.2 采用輕質(zhì)隔墻

本工程為減輕荷載，內(nèi)隔墻采用輕質(zhì)石膏板內(nèi)隔墻體系，與輕質(zhì)砌塊隔墻相比，輕質(zhì)石膏板內(nèi)隔墻體系具有自重輕、干法作業(yè)，安裝效率高，易于拆改、施工快捷，縮短工期的優(yōu)點，近年來在高層住宅建筑中得以廣泛應用。以99mm 厚的輕質(zhì)石膏板隔墻為例，其重量為23kg/m2，是相同厚度砌塊隔墻重量的28%，可顯著節(jié)省建筑承重結(jié)構和基礎費用，降低土建結(jié)構造價。

三、結(jié)語

本文討論的該工程通過以上幾個方面的優(yōu)化設計，在符合現(xiàn)行國家規(guī)范前提下，做到安全性能可靠，減少了建筑的混凝土用量和鋼筋用量，取得了較好的經(jīng)濟指標，達到了較佳的設計效果。

參考文獻

[1]建筑抗震設計規(guī)范（GB50011-2010）[S]．北京：中國建筑工業(yè)出版社，2010.

[2]建筑結(jié)構荷載規(guī)范（GB50009-2001）[S]．北京：中國建筑工業(yè)出版社，2001.