影响结构构件抗力的因素及结构可靠度分析
李斌200918020411 桥四
摘要影响抗力的主要因素有材料性能（强度、变形模量等）、几何参数（构件尺寸）等和计算模式的精确性（抗力计算所采用的基本假设和计算公式不够精确等）。这些因素都是随机变量，因此由这些因素综合而成的结构抗力也是一个随机变量。关关键词结构构件抗力、结构可靠度、失效概率、承载能力极限状态。
影响结构构件抗力的因素
结构抗力R是指整个结构或结构构件承受作用效应（即内力和变形）的能力，如构件的承载能力、刚度等。混凝土结构构件的截面尺寸、混凝土强度等级以及钢筋的种类、配筋的数量及方式等确定后，构件截面便具有一定的抗力。抗力可按一定的计算模式确定。影响抗力的主要因素有材料性能（强度、变形模量等）、几何参数（构件尺寸）等和计算模式的精确性（抗力计算所采用的基本假设和计算公式不够精确等）。这些因素都是随机变量，因此由这些因素综合而成的结构抗力也是一个随机变量。
由上述可见，结构上的作用（特别是可变作用）与时间有关，结构抗力也与时间有关，结构抗力随时间变化。
为确定可变作用及与时间有关的材料性能等取值而选用的时间参数成为设计基准期。我国GB 50068-2001《建筑结构可靠度设计统一标准》规定的设计基准期为50年。
（1）材料性能f (material property)
—结构构件的各种物理力学性能-- 强度、弹性模量、泊松比等
（2）几何参数a (geometrical parameter)
—宽度、有效高度、面积、面积矩、抵抗矩、惯性矩等；
（3）计算模式p (calculating model)
R=f (f.a.p.)—“混凝土结构设计原理”中介绍
结构构件材料性能的不定性~ 随机变量Ωf 表示
（1）材料本身品质的不定性
（2）材料在试验上和统计上的不定性
（3）标准试件的材料性能与实际结构材料性能的差异
()()()k
s s c k c f f f f f f f 试件材料性能试件材料性能标准值结构构件中的材料性能
001ωω==Ω ω0 —反映结构构件材料性能与试件材料性能差别的系数 令s
c f f =Ω0~反映结构构件材料性能与试件材料性能差异的随机变量 k
s f f =Ω1~反映试件材料性能不定性的随机变量 100
1ΩΩ=Ωωf 结构构件几何参数 a 的不定性
（1）制作尺寸偏差
（2）安装误差
()()
准值试件材料的几何参数标结构构件的几何参数
k a a a =Ω a Ω~反映所设计的构件和制作安装后的实际构件之间几何上的差异
结构构件计算模式p 的不定性~随机变量Ωp 表示
~ 抗力计算所采用的基本假定和计算公式的不精确性等引起
()()按规范公式计算的抗力
结构构件的实际抗力c p R R 0=Ω
R~结构构件的实际抗力值(精确计算值或试验值)
c
R~按规范公式计算的抗力值(根据材料性能和几何尺寸的实测值按规范公式计算的抗力值)
结构可靠度的分析
在规定的时间和条件下，工程结构完成预定功能的概率，是工程结构可靠性的概率度量。工程结构可靠性，是指在规定时间和条件下，工程结构具有的满足预期的安全性、适用性和耐久性等功能的能力。由于影响可靠性的各种因素存在着不定性，如荷载、材料性能等的变异，计算模型的不完善，制作质量的差异等，而且这些影响因素是随机的，因而工程结构完成预定功能的能力只能用概率度量。结构能够完成预定功能的概率，称为可靠概率；结构不能完成预定功能的概率，称为失效概率。工程结构设计的目的,就是力求最佳的经济效益,将失效概率限制在人们实践所能接受的适当程度上。失效概率愈小，可靠度愈大，两者是互补的
1.极限状态结构可靠度分析建立的结构可靠与不可靠的界限，称为极限状态。
我国将极限状态分为承载能力极限状态(包括条件极限状态)和正常使用极限状态两类。
承载能力极限状态对应于结构或结构构件达到最大承载能力或出现不适于继续承载的变形；正常使用极限状态对应于结构或结构构件达到正常使用或耐久性能的某项规定限值；条件极限状态也称破坏－安全极限状态，对应于已局部出现破坏的结构的最大承载能力。
结构的极限状态可用下列极限状态方程描述：
极限状态方程
------------（1）式
式中：xi （i=1,2,…,n）－基本变量，是指结构上各种作用或作用效应、材料性能、几何参数等.
其中，结构的功能函数或功效函数为：
结构的功能函数
------------（2）式
对于承载努力极限状态，若令R为结构抗力，S为作用综合效应，则（1）式可写成：
极限状态方程2
------------（3）式
式中：Z > 0，结构处于可靠状态； Z < 0，结构处于失效状态； Z = 0，结构处于极限状态。
若Z的概率密度函数或概率分布函数都可求得，则出现各种状态的概率就可求得。
2.可靠度与失效概率
根据结构的极限状态和功能函数可得结构的可靠度(即可靠概率)Pr
和失效概率Pf：
可靠度
失效概率
由概率论知：
失效概率和可靠度的互补关系
R、S常用的概率分布有两类：R、S均服从正态分布，两者相互独立；R、S 均服从对数状态分布，两者相互独立。则不同情况下的可靠度和失效概率分别为：
R、S均服从正态分布，两者相互独立
功能函数Z是R、S两随机变量组合成的新函数，两随机变量服从正态分布，则两者之差组成的随机变量也服从正态分布，所以R、S服从正态分布。
Z的概率密度函数、结构可靠度、结构失效概率的式子分别如下：
概率密度函数
均值
标准差
结构可靠度
结构失效概率
3.可靠度指标β及计算公式
描述随机变量的分布特性以其概率分布函数为最全面，据此求得的失效概率也最精确。在概率分布函数不确定的情况下，利用分布的数字特征——均值和方差近似描述随机变量的分布特性，以简化概率方法进行结构可靠度计算。
已知功能函数的均值μz和方差后，则变异系数δz= σz / μz，令δz的倒数作为度量结构可靠性的尺度，并称为可靠度指标β，即β=μz/ σz 。
4.可靠度计算方法
前面介绍的只是两个随机变量的功能函数的可靠度指标的计算，实际结构分析中，功能函数通常含有多个随机变量，在这种复杂情况下可靠度指标的计算对于结构可靠度分析是非常重要的。结构可靠度计算方法有很多，常用的有两种：不考虑随机变量概率分布的一次二阶矩法；考虑随机变量概率分布的JC法。
一次二阶矩法就是在随机变量的分布尚不清楚时，采用只有均值和标准差的数学模型去求解结构可靠度的方法。
JC法适用于随机变量为任意分布下结构可靠度指标的求解，计算精度又能满足工程实际需要，该法为国际安全度联合委员会（JCSS）所采用，故此得名。
JC法基本原理：首先将随机变量Xi原来的非正态分布用正态分布代替，但对于代替的正态分布函数要求在设计验算点处Xi的累积概率分布函数值CDF和概率密度函数值PDF与原函数的相关值相同，然后根据这两个条件求解等效正态分布的均值和方差，最后用一次二阶矩法求结构的可靠度指标。
结语
可靠度理论代替极限状态理论,是结构设计中的一大突破,也必然成为今后结
构设计的趋势。但是目前可靠度理论还不够成熟完善,特别是对于结构体系的可靠度分析理论,还处于探索阶段。可靠度理论在桥梁工程中的应用也处于初步探索阶段。因此,基于可靠度的桥梁结构优化设计理论的研究,有待解决的问题还很多,重点应研究和解决以下三个方面:1)研究符合桥梁特点的、实用可靠的优化模型,进一步探讨工程造价和可靠度之间的函数关系,对系统的可靠度进行优化配置。2)将单个结构和系统结构可靠度的研究结合起来,重点放在后者。3)继续探讨系统可靠度高效、准确的求解方法。桥梁工程问题的解决总是理论与工程经验的结合，掌握的知识越多，主观经验越少，桥梁结构的设计越合理，这也正是桥梁工程技术研究追求的目标。桥梁结构可靠度理论研究是内容极其丰富且复杂的重大研究课题，不仅仅在理论上有许多重大问题需要解决，而且，将其应用到桥梁结构设计、评估及维修决策之中尚有许多细致的工作要做。
参考文献
[1]许成祥，何培玲.荷载与结构设计方法[M].北京：北京大学出版社，2010-07-03.
[2]张建仁，刘小燕.结构设计原理[M].北京：人民交通出版社.2011-09.
[3]秦权，林道锦，梅刚.结构可靠度随机有限元[M].北京：清华大学出版社，2006-09.
[4]武清玺.结构可靠性分析及随机有限元法[M]. 北京:机械工业出版社, 2011-7-15.
[5]马文英，周玉娟.地震荷载动力分析与工程结构可靠度设计原理[M].北京：中国水利水电出版社，2009-07-01.
[6]黄海荣，李建立.影响一般结构可靠性的不确定性因素分析[EB/OL].https://www.doczj.com/doc/2011877648.html,/pdf_d995231c-255f-44db-02a8bd12debd/lunwe n.pdf，2003-05-10.
本科毕业设计论文 题目：西安万达商业广场Ⅲ区 桩基础及深基坑支护结构设计（B方案） 院、系：建筑工程 学科专业：土木工程 学生：刘丽 学号： 040702129 指导教师：赵敏 2008年6月
前言 前言 大学四年的时间是短暂的，学习的东西也是有限的。我们在校期间主要学习的是关于建筑基础和有关地质的一些最基本的知识。只有打好扎实的专业知识，才能为我们日后进行设计工作提供必要的准备。而毕业设计就给了我们一个将大学四年所基本知识应用于实践的机会。 本次，我所设计的是西安万达商业广场III区的桩基础及深基坑支护结构设计。通过此次设计，不仅让我学会了如何查阅相关资料和建筑规范，更为可贵的是让我培养了一种做事认真负责，做事有理有据的态度。毕业设计与我们之前所做的学期课程设计不同，它是在老师的指导下，能独立系统的完成一项具体工程设计的全部过程。毕业设计具有实践性，综合性强的的显著特点。因而对培养我们的综合素质，创新能力和自学能力都具有其他环节无法替代的重要重用。在这一过程中，我们能够对以前所学的知识进行回顾，归纳与总结。同时，通过毕业设计还让我掌握了关于基础和支护设计的一些方法和思路。同时，在毕业设计过程中，我还学会了使用本专业的绘图软件，如CAD、天正等，使自己的制图能力有了一个质的飞跃。 毕业设计是我们专业培养计划的最后，也是最重要的一个环节。它可以让我更好的了解本专业的基本知识，能较快的适应工作环境，解决具体的土木过程设计问题所需的综合能力和创新能力。因此，搞好本次设计，能够提高自身的各种能力和综合素质，为我今后的工作打下一个坚实的基础，也为以后的发展提供必要的前提。
荷载题库 （一）填空题 1.作用随时间变化可分为永久作用、可变作用、偶然作用；按空间位置变异分为固定作用、自由作用；按结构反应分类分为静态作用、动态作用。 2.造成屋面积雪与地面积雪不同的主要原因是风的飘积作用屋面形式屋面散热等。 3.在公路桥梁设计中人群荷载一般取值为3KN／m2市郊行人密集区域取值一般为3.5 KN／m2 - 4.土压力可以分为静止土压力主动土压力被动土压力。 5.一般土的侧向压力计算采用朗肯土压力理论或库仑土压力理论。 6.波浪按波发生的位置不同可分为表面波内波。 7.根据冻土存在的时间可将其分为多年冻土季节冻土瞬时冻土。 8.冻土的基本成分有四种：固态土颗粒，冰，液态水，气体和水汽。 9. 冻土是一种复杂的多相天然复合体，结构构造也是一种非均质、各向异性的多孔介质。 10.土体产生冻胀的三要素是水分土质负温度。 11.冻土的冻胀力可分为切向冻胀力法向冻胀力水平冻胀力。 12.水平向冻胀力根据它的形成条件和作用特点可以分为对称和非对称。 13.根据风对地面（或海面）物体影响程度，常将风区分为13等级。 14.我国《建筑结构荷载规定》规定以10m高为标准高度，并定义标准高度处的最大风速为基本风速。 15.基本风压是根据规定的高度，规定的地貌，规定的时距和规定的样本时间确定最大风速的概率分布，按规定的重现期（或年保证率）确定的基本风速，然后根据风速与风压的关系所定义的。 16.由风力产生的结构位移速度加速度响应等称为结构风效应。 17. 脉动风是引起结构振动的主要原因。 18.在地面粗糙度大的上空，平均风速小脉动风的幅度大且频率高。 19.脉动风速的均方差也可根据其功率谱密度函数的积分求得。 20.横向风可能会产生很大的动力效应，即风振。 21.横向风振是由不稳定的空气动力特征形成的，它与结构截面形状及雷诺数有关。 22.在空气流动中，对流体质点起主要作用的是两种力惯性力和粘性力。 23.根据气流旋涡脱落的三段现象，工程上将圆桶试结构分三个临界范围，即亚临界范围超临界范围跨临界范围。 24.地震按产生的原因，可以分为火山地震陷落地震和构造地震 25. 由于地下空洞突然塌陷而引起的地震叫陷落地震而由于地质构造运动引起的地震则称为构造地震。 26. 地幔的热对流是引起地震运动的主要原因。 27. 震中至震源的距离为震源深度，地面某处到震中的距离为震中距。 28.地震按震源的深浅分，可分为浅源地震中源地震深源地震。 29.板块间的结合部类型有：海岭海沟转换断层及缝合线。 30.震级是衡量一次地震规模大小的数量等级。 31.M小于 2 的地震称为微震M＝2～4 为有感地震M> 5 为破坏性地震。 32.将某一地址遭受一次地震影响的强弱程度定义为地震烈度。 33.地震波分为地球内部传播的体波和在地面附近传播的面波。 34.影响地面运动频谱主要有两个因素：震中距和场地条件。 35.目前国际上一般采用小震不坏中震可修大震不倒的抗震原则。 36.底部剪力法是把地震作用当作等效静力作用在结构上，以次计算结构的最大地震反应。 37.混凝土在长期作用下产生随时间而增长的变形称为徐变。 38. 可变荷载有3个代表值分别是标准值和准永久值组合值。 39.影响结构构件抗力的因素很多，主要因素有3种，分别是材料性能的不定性Xm 几何参数的不定性Xa 计算模式的不定性Xp。 40.结构的极限状态可以分为承载能力极限状态和正常使用的极限状态。 （二）名词解释 1.作用：能使结构产生效应(内力、应力、位移、应变等)的各种因素总称为作用。
《荷载与结构设计方法》试题+参考答案4 一、填空题（每空1分，共计20分） 1. 当功能函数服从正态分布时，可靠指标与失效概率具有一一对应关系。 2. 结构构件可靠度计算的一次二阶矩法包括和 。 3. 结构可靠指标 的几何意义是。 4. 荷载简单组合是与的组合。 5. 确定结构目标可靠度水准的方法有、 和。 6. 荷载的代表值一般包括、、 和。 7. 荷载效应组合规则一般有、、和。 8. 我国“建筑结构可靠度设计统一标准”（GB50068—2001）将设计状况分为、和。9. 荷载效应组合问题的实质是。 二、判断对错（在括号内：对的画“√”，错的画“×”）
（每空2分，共计16分） 1. 可靠指标 越大，结构可靠程度越高。（） 2. 结构可靠度设计的基准期就是结构的使用期。（） P等于结构抗力R和荷载效应S的概率密度干涉面积。 3. 结构的失效概率 f （） 4. 极限状态方程表达了结构荷载效应与抗力之间的平衡关系。（） 5. 结构重要性系数是用来调整不同安全等级结构的目标可靠指标的。（） 6. 延性破坏构件的目标可靠指标要大于脆性破坏构件的相应值。（） 7. 荷载标准值是设计基准期内在结构上时而出现的较大可变荷载值。（） 8. 对于结构不同的设计状况，均应进行正常使用极限状态设计。（） 三、简述题（每小题8分，共计24分） 1. 简述结构设计方法经历了哪几个发展阶段，并说明每个阶段结构设计方法的主要特点。 2. 简述影响结构构件抗力随机性的几类因素，并说明每一类因素主要包括哪些内容。 3. 简述结构构件可靠度设计的实用表达式包括哪些内容，并列出具体表达式。 四、（14分）已知某地区年最大风速服从极值Ⅰ型分布，通过大量观测，该
毕业论文声明 本人郑重声明： 1．此毕业论文是本人在指导教师指导下独立进行研究取得的成果。除了特别加以标注地方外，本文不包含他人或其它机构已经发表或撰写过的研究成果。对本文研究做出重要贡献的个人与集体均已在文中作了明确标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 2．本人完全了解学校、学院有关保留、使用学位论文的规定，同意学校与学院保留并向国家有关部门或机构送交此论文的复印件和电子版，允许此文被查阅和借阅。本人授权大学学院可以将此文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本文。 3．若在大学学院毕业论文审查小组复审中，发现本文有抄袭，一切后果均由本人承担，与毕业论文指导老师无关。 4.本人所呈交的毕业论文，是在指导老师的指导下独立进行研究所取得的成果。论文中凡引用他人已经发布或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。论文中已经注明引用的内容外，不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究成果做出重要贡献的个人和集体，均已在论文中已明确的方式标明。 学位论文作者（签名）： 年月
关于毕业论文使用授权的声明 本人在指导老师的指导下所完成的论文及相关的资料（包括图纸、实验记录、原始数据、实物照片、图片、录音带、设计手稿等），知识产权归属华北电力大学。本人完全了解大学有关保存，使用毕业论文的规定。同意学校保存或向国家有关部门或机构送交论文的纸质版或电子版，允许论文被查阅或借阅。本人授权大学可以将本毕业论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用任何复制手段保存或编汇本毕业论文。如果发表相关成果，一定征得指导教师同意，且第一署名单位为大学。本人毕业后使用毕业论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为大学。本人完全了解大学关于收集、保存、使用学位论文的规定，同意如下各项内容： 按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本；学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存或汇编本学位论文；学校有权提供目录检索以及提供本学位论文全文或者部分的阅览服务；学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入学校有关数据库和收录到《中国学位论文全文数据库》进行信息服务。在不以赢利为目的的前提下，学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。 论文作者签名：日期： 指导教师签名：日期：
《荷载与结构设计方法》习题解答 1 荷载与作用 1.1 什么是施加于工程结构上的作用?荷载与作用有什么区别? 结构上的作用是指能使结构产生效应的各种原因的总称,包括直接作用和间接作用。引起结构产生作用效应的原因有两种,一种是施加于结构上的集中力和分布力,例如结构自重,楼面的人群、家具、设备,作用于桥面的车辆、人群,施加于结构物上的风压力、水压力、土压力等,它们都是直接施加于结构,称为直接作用。另一种是施加于结构上的外加变形和约束变形,例如基础沉降导致结构外加变形引起的内力效应,温度变化引起结构约束变形产生的内力效应,由于地震造成地面运动致使结构产生惯性力引起的作用效应等。它们都是间接作用于结构,称为间接作用。 “荷载”仅指施加于结构上的直接作用;而“作用”泛指使结构产生内力、变形的所有原因。 1.2 结构上的作用如何按时间变异、空间位置变异、结构反应性质分类? 结构上的作用按随时间变化可分永久作用、可变作用和偶然作用;按空间位置变异可分为固定作用和自由作用;按结构反应性质可分为静态作用和动态作用。 1.3 什么是荷载的代表值?它们是如何确定的? 荷载代表值是考虑荷载变异特征所赋予的规定量值,工程建设相关的国家标准给出了荷载四种代表值:标准值,组合值,频遇值和准永久值。荷载可根据不同设计要求规定不同的代表值,其中荷载标准值是荷载的基本代表值,其它代表值都可在标准值的基础上考虑相应的系数得到。 2 重力作用
2.1 成层土的自重应力如何确定? 地面以下深度z处的土体因自身重量产生的应力可取该水平截面上单位面积的土柱体的重力,对于均匀土自重应力与深度成正比,对于成层土可通过各层土的自重应力求和得到。 2.2 土压力有哪几种类别?土压力的大小及分布与哪些因素有关? 根据挡土墙的移动情况和墙后土体所处应力状态,土压力可分为静止土压力、主动土压力和被动土压力三种类别。土的侧向压力的大小及分布与墙身位移、填土性质、墙体刚度、地基土质等因素有关。 2.3 试述静止土压力、主动土压力和被动土压力产生的条件?比较三者数值的大小? 当挡土墙在土压力作用下,不产生任何位移或转动,墙后土体处于弹性平衡状态,此时墙背所受的土压力称为静止土压力,可用E0表示。 当挡土墙在土压力的作用下,向离开土体方向移动或转动时,作用在墙背上的土压力从静止土压力值逐渐减少,直至墙后土体出现滑动面。滑动面以上的土体将沿这一滑动面向下向前滑动,在滑动楔体开始滑动的瞬间,墙背上的土压力减少到最小值,土体内应力处于主动极限平衡状态,此时作用在墙背上的土压力称为主动土压力,可用E a表示。 当挡土墙在外力作用下向土体方向移动或转动时,墙体挤压墙后土体,作用在墙背上的土压力从静止土压力值逐渐增大,墙后土体也会出现滑动面,滑动面以上土体将沿滑动方向向上向后推出,在滑动楔体开始隆起的瞬间,墙背上的土压力增加到最大值,土体内应力处于被动极限平衡状态。此时作用在墙背上的土压力称为被动土压力,可用E p表示。
烟台大学土木工程学院 课程名称：荷载与结构设计方法 浅谈中心点法和设计验算点法的基本思 路及优缺点 专业:土木工程专业 班级: 土111-6班 姓名: 杨昌云 学号:201159501640 任课教师：逯静洲 2013 年 4 月30 日
浅谈中心点法和设计验算点法的基本思路及优缺点 土111-6班 杨昌云 201159501640 【摘要】： 可靠度是对结构可靠性的概率度量，通常我们都是采用结构的可靠指标来度量结构的可靠度。中心点法和验算点法是用随机变量的均值和标准差来描述其的分布特性，并在运算时采用线性化的近似手段估算可靠指标的方法。这两种方法在一定程度上准确的解释了结构的可靠性，但是它们都有各自的适用范围和局限性。 【关键词】： 中心点法、验算点法、基本思路、优缺点 中心点法与验算点法是根据概率来计算结构可靠度的方法，是通过对正态变量与非正态变量的分析，计算出结构的可靠指标，它们也有各自的优缺点和基本理论。以下就是对中心点法与验算点法的介绍。 一、中心点法 不考虑随机变量的实际分布，假定它服从正态或者对数正态分布，导出有关的结构构件可靠度的解析表达式，进行分析和计算。由于分析时采用了泰勒级数在平均值处（即中心点）展开，故简称为中心点法。 1、中心点法的基本思路： (1)、两个正态分布随机变量的模式 假定抗力R 和荷载效应S 相互独立，且均服从正态分布，则结构的功能函数Z=R-S 亦服从正态分布。按可靠指标的定义有β= z z σμ=22S R S R σσμμ+-。 可靠指标与失效概率关系可由失效概率的定义作标准正态变换求得，由于结构的功能函数Z=R-S 服从正态分布，则失效概率可写成dZ e Z Z f S R Z P P Z Z Z Z Z f )(210 21d )()0(σμσπ--∞ -∞ -? ? == <-==。 引入标准正态变量代入公式得)(2122 1Z Z t f dt e P Z Z σμπ σμ- Φ== ? - ∞ --。 化为标准正态函数形式为)()(11ββΦ=-Φ-=-=f s P P 。 （2）、两个对数正态分布随机变量模式 假定抗力R 和荷载效应S 相互独立且均服从对数正态分布，这时结构功能函数可以写成Z=lnR-lnS=ln S R 。依据概率论可求出Z μ和Z σ，即S R Z ln ln μμμ-=, 2 ln 2ln S R Z σσσ+=。 由可靠指标β的定义有2ln 2ln ln ln S R S R Z Z σσμμσμβ+-== 。此时β是lnR 、lnS 的统计参数函数，实际很难 确定，为此，应将lnR 、lnS 换算成R 、S 的统计参数。 由对数正态分布性质可知，当X 服从对数正态分布时有2 ln ln 2 1ln X X X σμμ- =，
图书馆建筑结构设计毕业论文 一.建筑设计论述 （一）.设计依据： 1.依据建筑工程专业2007届毕业设计任务书。 2.《建筑结构荷载规》 3.《混凝土结构设计规》 4.《建筑抗震设计规》 5.《建筑地基基础设计规》及有关授课教材、建筑设计资料集、建筑结构构造上资料集等相关资料。 （二）.设计容： 1.设计容、建筑面积、标高： （1）设计题目为“某学校图书馆设计”。 （2）建筑面积：5971.5m2，共五层，层高均为3.9m。 （3）室外高差0.450m，室外地面标高为-0.450m。 （4）外墙370mm厚空心砖，隔墙240mm厚空心砖，楼梯间墙为370mm厚空心砖。 2.各部分工程构造： (1)屋面( 不上人屋面) SBS型改性防水卷材 冷底子油一道 30mm厚1:3水泥砂浆找平层 煤渣找坡层2%（最薄处15mm厚）平均厚度81mm 20mm厚1:3水泥砂浆找平层 80mm厚苯板保温层 20mm厚1:3水泥砂浆找平层 120mm厚钢筋混凝土板 20mm厚混合砂浆板下抹灰 刮大白二遍 (2)楼面：
石板 15mm水泥砂浆找平层 120mm厚钢筋混凝土板 20mm厚石灰沙浆抹灰 刮大白二遍 3.建筑材料选用： 墙：普通粘土空心砖窗:采用塑钢窗 二.结构设计论述 1.气象条件：雪荷载0.50KN/m2，基本风压：0.55KN/m 2. 2.工程地质条件： 根据地质勘探结果,给定地质情况如下表: 地质条件一览表 序号岩土分类土层深度厚度围地基土承载力桩端阻力桩周摩擦力 1 杂填土0.0—0.8 0.3 ——— 2 粉土0.8—1.8 0.5 120 —10 3 中砂 1.8—2.8 0.8 200 —25 4 砾砂 2.8—6. 5 3.7 300 2400 30 5 圆砾 6.5—12.5 5.6.0 500 3500 60 注：1 拟建场地地形平坦，地下稳定水位距地表-6m，表中给定土层深度由自然地坪算起。 2 建筑地点冰冻深度-1.2m。 3 建筑场地类别：Ⅱ类场地土。 4 地震设防基本烈度：7 度。 3.材料情况： 非承重空心砖MU5；砂浆等级为M5； 混凝土：C30（基础）、C30（梁、板、柱、楼梯） 纵向受力钢筋：HRB335级；箍筋：HPB235级钢筋 4.抗震设防要求：设防基本烈度为7度，设计地震分组为第一组，设计基本地震加速度 值为0.10g。 5.结构体系：现浇钢筋混凝土框架结构。
第九章基础设计 9.1概述 基础是高层建筑结构的重要组成部分[F11,P164]。在整个工程中，基础部分的工程量大、造价高、工期长，同时，由于基础承托着上部结构的全部重量和外部作用力，又属于地下隐蔽工程，其设计和施工质量直接关系着建筑物的安危，一旦出事补救并非容易[F13,P2]。因此，应当充分认识到基础设计的重要性。 基础设计应满足以下要求：[F11,P187][F27,P511] ⒈基础的型式、构造和尺寸应能适应上部结构的需要，符合使用要求； ⒉基底压力不超过地基承载力或桩基承载力，基础总沉降量和差异沉降量应控制在允许值范围内； ⒊要有足够的强度、刚度和耐久性。 9.1.1基础选型 基础结构的型式很多[F13,P１]，选择哪一种基础型式，应根据建筑物的性质、上部结构的特点及荷载大小、工程地质、水文地质、施工条件、场地和环境等因素综合考虑、认真比较，不可机器套用。概括地说，要在保证安全和使用的前提下尽量选择施工周期较短及经济的方案。［F14，P326］地基－基础－上部结构是一个相互作用的整体，因此基础设计一定要考虑它们三者共同工作和相互制约的内在关系。当上部结构的刚度和整体性较差、地基软弱、不均匀时，基础刚度应适当加强；而上部结构刚度和整体性较好，地基较均匀，也不特别软弱时，基础的刚度要求可适当放宽。［F14，P326］ 目前我国高层建筑常用的基础型式主要有筏板基础、箱形基础和桩基础。
筏板基础适用于上部结构荷载较大、地基较好、无地下室或地下室使用空间要求灵活的房屋。箱形基础刚度大，整体性好，适用于软弱地基上的荷载大、对不均匀沉降或防水要求较高的情况。当基底以下持力层有足够的承载力[F13,P210]，并且地基沉降计算范围内土层的压缩性较低[F13,P76]，易满足沉降计算要求时，宜优先选用浅基础。当地基土质较差，采用上述各类基础仍不能满足设计要求或不经济时，宜采用桩基础。表9-1［F21，P265］列出了我国部分高层建筑的基础型式。 我国部分高层建筑基础现状表表9-1
某中学学生宿舍楼进行建筑和结构设计毕业论文 第一章工程概况 1.1 工程背景 本项目为5层钢筋混凝土框架结构体系，占地面积约为454.45 m2，总建筑面积约为2272.25 m2；层高3.3m,平面尺寸为12.3m×36.0m。采用柱下条形基础，室地坪为±0.000m，室外高差0.6m。 框架梁、柱、楼面、屋面板板均为现浇。 1.1.1 设计资料 气象资料：基本风荷载W。=0.45kN/ m2 基本雪荷载为0.4 kN/ m2。 地质条件：钻孔深度12米，未发现地下水。不考虑地下水影响。 建筑地点冰冻深度：室外天然地面以下200mm。 地震设防烈度：8度 设计地震分组：场地为П类一组Tg（s）=0.35s, a max=0.08 1.1.2 建筑材料 柱采用C30，纵筋采用HRB335，箍筋采用HPB235，梁采用C30，纵筋采用HRB335，箍筋采用HPB235。基础采用C30，纵筋采用HRB400，箍筋采用HPB235。 1.2 工程特点
本工程为五层，主体高度为16.5米，属多层建筑。 经过结构论证和设计任务书等实际情况，以及本宿舍楼有较单一的空间布置，和较高的抗震等级等特点，决定采用钢筋混凝土框架结构体系。 1.3 本章小结 本章主要论述了本次设计的工程概况、相关的设计资料以及综合本次设计所确定的结构体系类型。 第二章结构设计 2.1框架结构设计计算 2.1.1 工程概况 本项目为5层钢筋混凝土框架结构体系，占地面积约为454.45 m2，总建筑面积约为2272.25 m2；层高3.3m平面尺寸为12.3m×36.0m。采用柱下条形基础，室地坪为±0.000m，室外高差0.6m。 框架平面同柱网布置如下图：
1.作用：能使结构产生效应(内力、应力、位移、应变等)的各 种因素总称为作用。 2.地震烈度：某一特定地区遭受一次地震影响的强弱程度。 3.承载能力极限状态：结构或构件达到最大承载力或不适于继 续承载的变形,这种状态称为承载能力极限状态。 4.单质点体系：当结构的质量相对集中在某一确定位置，可将 结构处理成单质点体系进行地震反映分析。 5.基本风压：基本风压是根据全国各气象站50年来的最大风 速记录，按基本风压的标准要求，将不同高度的年最大风速统一换算成离地面10m的最大风速按风压公式计算得的风压。 6.结构可靠度：结构可靠性的概率量度。结构在规定时间内， 在规定条件下，完成预定功能的概率。 7.荷载代表值：设计中用以验算极限状态所采用的荷载量值。 8.基本雪压：当地空旷平坦地面上根据气象记录经统计得到的 在结构使用期间可能出现的最大雪压。 9.路面活荷载：路面活荷载指房屋中生活或工作的人群、家具、 用品、设备等产生的重力荷载。 10.土的侧压力：是指挡土墙后的填土因自重或外荷载作用对 墙背产生的土压力。 11.静水压力：静水压力指静止的液体对其接触面产生的压 力。
12.混凝土徐变：混凝土在长期外力作用下产生随时间而增长 的变形。 13.混凝土收缩：混凝土在空气中结硬时其体积会缩小，这种 现象叫混凝土收缩。 14.荷载标准值：是荷载的基本代表值，其他代表值可以在标 准值的基础上换算来。它是设计基准期内最大荷载统计分布的特征值，是建筑结构在正常情况下，比较有可能出现的最大荷载值。 15.荷载准永久值：结构上经常作用的可变荷载，在设计基准 期内有较长的持续时间，对结构的影响类似于永久荷载。 16.结构抗力：结构承受外加作用的能力。 17.可靠：结构若同时满足安全性、适用性、耐久性要求，则 称结构可靠。 18.超越概率：在一定地区和时间范围内，超过某一烈度值的 烈度占该时间段内所有烈度的百分比。 19.震级：衡量一次地震规模大小的数量等级。是地震本身强 弱程度的等级，震级的大小表示地震中释放能量的多少。 20.雷诺数: 惯性力与粘性力的比。 21.脉动风: 周期小于10min的风，它的强度较大，且有随机 性，周期与结构的自振周期较接近，产生动力效应，引起顺风向风振。 22.平均风: 周期大于10min的风，长周期风，该类风周期相
2.10 屋面活荷载有哪些种类？如何取值？ 房屋建筑的屋面分为上人屋面和不上人屋面，上人屋面应考虑可能出现的人群聚集，活荷载取值较大；不上人屋面仅考虑施工或维修荷载，活荷载取值较小。 屋面设有屋顶花园时，尚应考虑花池砌筑、苗圃土壤等重量。屋面设有直升机停机坪时，则应考虑直升机总重引起的局部荷载和飞机起降时的动力效应。 机械、冶金、水泥等行业在生产过程中有大量排灰产生，易在厂房及邻近建筑屋面形成积灰荷载，设计时也应加以考虑。 4.1. 基本风压是如何定义的？影响风压的主要因素有哪些？ 基本风压是在规定的标准条件下得到的，基本风压值是在空旷平坦的地面上，离地面10m高，重现期为50年的10min平均最大风速。 影响风压的主要因素有： （1）风速随高度而变化，离地表越近，摩擦力越大，因而风速越小。 （2）与地貌粗糙程度有关，地面粗糙程度高，风能消耗多、风速则低。 （3）与风速时距风有关，常取某一规定时间内的平均风速作为计算标准。 （4）与最大风速重现期有关，风有着它的自然周期，一般取年最大风速记录值为统计样本，对于一般结构，重现期为50年；对于高层建筑、高耸结构及对风荷载比较敏感的结构，重现期应适当提高。 当实测风速高度、时距、重现期不符合标准条件时可进行基本风压换算。 4.13. 工程设计中如何考虑脉动风对结构的影响？ 对于高耸构筑物和高层建筑等柔性结构，风压脉动引起的动力反应较为显著，必须考虑结构风振影响。《荷载规范》要求，对于结构基本自振周期T1大于0.25s的工程结构，如房屋、屋盖及各种高耸结构；以及对于高度大于30m且高宽比大于1.5的高柔房屋，应考虑风压脉动对结构产生的顺风向风振。 结构风振影响可通过风振系数计算：，式中脉动增大系数可由随机振动理论导出，此时脉动风输入达文波特（Davenport）建议的风谱密度经验公式，也可查表确定。结构振型系数可根据结构动力学方法计算，也可采用近似公式或查表确定。脉动影响系数v主要反应风压脉动相关性对结构的影响，可通过随机振动理论分析得到，为方便设计人员进行工程设计，已制成表格，供直接查用。 4.14. 结构横向风振产生的原因是什么？ 建筑物或构筑物受到风力作用时，横风向也能发生风振。横风向风振是由不稳定的空气动力作用造成的，它与结构截面形状和雷诺数有关。对于圆形截面，当雷诺数在某一范围内时，流体从圆柱体后分离的旋涡将交替脱落，形成卡门涡列，若旋涡脱落频率接近结构横向自振频率时会引起结构涡激共振。 4.16. 什么情况下要考虑结构横风向风振效应？如何进行横风向风振验算？ 应根据雷诺数Re的不同情况进行横风向风振验算。当雷诺数增加到Re≥3.5×106，风速进入跨临界范围时，出现规则的周期性旋涡脱落，一旦旋涡脱落频率与结构横向自振频率接近，结构将发生强烈涡激共振，有可能导致结构损坏，危及结构的安全性，必须进行横向风振验算。 跨临界强风共振引起在z高处振型j的等效风荷载可由下列公式确定： 式中--计算系数；--在z高处结构的j振型系数；--第j振型的阻尼比。 横风向风振主要考虑的是共振影响，因而可与结构不同振型发生共振效应。对跨临界的
多层商场结构设计毕业论文 符 号 c E －混凝土弹性模量； C20－表示立方体强度标准值为20N/2mm 的混凝土强度等级； N －轴向力设计值； M －弯矩设计值； V －剪力设计值； A －构件截面面积； I －截面惯性矩； k G －永久荷载标准值； K Q －可变荷载标准值； G γ－永久荷载分项系数； Q γ－可变荷载分项系数； ek F －结构总水平地震作用标准值； E eq G G 、－地震时结构的重力荷载代表值、等效总重力荷载代表值； T －结构自振周期； RE γ－承载力抗震调整系数；
λ－构件长细比； ak f －地基承载力特征值； 0H －基础高度； d －基础埋置深度，桩身直径； γ－土的重力密度； k ω－风荷载标准值； n F ?－结构顶部附加水平地震作用标准值； u ?－楼层层间位移； e －偏心距； sv A －箍筋面积； B －结构迎风面宽度； 0h －截面有效高度； S A －受拉区、受压区纵筋面积。
目录 前言··························································第1章工程概况·············································。第2章结构布置及计算简图····································§2.1结构布置及梁,柱截面尺寸的初选························§2.1.1梁柱截面尺寸初选··································§2.1.2结构布置···········································§2.2框架计算简图及梁柱线刚度·····························§2.2.1确定框架计算简图··································§2.2.2框架梁柱的线刚度计算·····························第3章荷载计算···············································
《荷载与结构设计原则》课程教学大纲 课程编号：031178 学分：1 总学时：17 大纲执笔人：李国强大纲审核人：黄宏伟 一、课程性质与目的 本课程属于专业基础课，是土木工程专业的重要结构工程教学内容，为必修课。 本课程的教学目的是让学生了解工程结构可能承受的各种荷载，以及工程结构设计的可靠度背景。 二、课程基本要求 通过本课程的学习，学生应掌握工程结构设计时需考虑的各种主要荷载，这些荷载产生的背景，以及各种荷载的计算方法；并掌握结构设计的主要概念、结构可靠度原理和满足可靠度要求的结构设计方法。 三、课程基本内容 （一）荷载类型 1．荷载与作用 2．作用的分类 （二）重力 1．结构自重 2．土的自重力 3．雪荷载 （1）基本雪压 （2）屋面雪压 4．车辆重力 5．屋面活荷载 （三）侧压力 1．土的侧向压力 （1）基本概念及土压力分类 （2）基本原理 （3）土压力的计算 2．水压力及流水压力 3．波浪荷载 （1）波浪的分类 （2）波浪荷载的计算 4．冻胀力 （1）动土的概念、性质及结构物的关系 （2）土的冻胀原理 （3）冻胀力的分类及其计算 5．冰压力 （1）冰压力概念及分类
（2）冰压力的计算 （四）风载 1．风的有关知识 （1）风的形成 （2）两类性质的大风 （3）我国风气候总况 （4）风级 2．风压 （1）风压与风速的关系 （2）基本风压 （3）非标准条件下的风速或风压计算3．结构抗风计算的几个重要概念 （1）结构的风力与风效应 （2）顺风向平均风与脉动风 （3）横风向风振 4．顺风向结构风效应 （1）顺风向平均风效应 （2）顺风向脉动风效应 （3）顺风向总风效应 5．横风向结构风效应 （1）流经任意截面体的风力 （2）结构横风向风力 （3）结构横风向风效应 （4）结构总风效应 （5）结构横风向驰振（galloping）（五）地震作用 1．地震基本知识 （1）地震的类型与成因 （2）地震分布 （3）震级与烈度 （4）地震波与地面运动 2．单质点体系地震作用 （1）单质点体系地震反应 （2）地震作用与地震反应谱 （3）设计反应谱 3．多质点体系地震作用 （1）多质点体系地震反应 （2）震型分解反应谱法 （3）底部剪力法 （六）其它作用 1．温度作用 （1）基本概念及温度作用原理 （2）温度应力的计算 2．变形作用
浅谈建筑施工现场火灾爆炸事故 及预防措施 余进 （长江大学工程技术学院城市建设系土木工程61203） 摘要：在建筑施工现场发生的各类生产安全事故中，火灾事故所占的比例虽然不大，但如果防范措施不到位，处理不当，极易造成施工人员群死群伤和重大的经济损失，并产生恶劣的社会影响。另一方面，这几年随着基建规模的不断扩大，各地建筑施工火灾事故的发生也日益频繁。因此，加强施工现场火灾事故的防范也越来越重要。随着社会经济的飞速发展，城乡居民生活水平不断提高、生活条件不断改善，相应配套的公共、居住、生产等标志性建筑越来越多，建筑工地也随之增加，新材料、新结构、新技术也广泛的应用与现代建筑中，建筑施工现场出现了大量的火灾隐患，如不加以监督整改，一旦发生火灾，不仅会烧毁未建成建筑物和其周围建筑物，而且会造成重大人员伤亡。因此，加强施工现场的消防安全工作，势在必行。 关键词：施工现场火灾爆炸先天性火灾焊割烟头点敷设着火三角形 0 序言 随着我国现代化城市建设的快速发展，建筑施工工地成为当前城
市中最常见的作业场所。建筑工地是一个多工种，立体交叉作业的施工场地。施工现场存在火灾隐患多、出入人员杂乱人为潜在火险因素多的特点。极易发生建筑工地火灾，给国家财产和人民生产安全造成巨大损失。因此，认真研究火灾发生机理，最大限度地减小伤亡事故，是每位消防工作者和安全工作者面临的课题。通过分析对施工现场火灾事故的各种因素及逻辑关系做出全面阐述，并根据施工现场火灾事故的发生，发展过程，找出行之有效的防治措施，防止该类事故的发生。为施工现场的消防管理和监督提供理论依据，并且为该类事故的安全评价提供科学、可靠的参考依据。 1 建筑施工现场火灾事故的类型 1.1 焊割火灾事故 在焊割火灾事故中，危害性最严重的是容器焊割爆燃事故，往往导致作业人员当场死亡，严重的甚至引起整个厂房或生产系统爆炸，造成灾难性后果。如油罐、液化石油气罐、天然气管道等的焊割作业，如果防范措施不到位，可能造成部分容器与作业场所周围存在的爆炸性混合物浓度过高，一旦遇明火，将引起爆燃。 2000年5月，浙江温岭市某公司在对一已严重腐蚀的油罐进行动火检修，由于未对油罐进行置换和清洗，油罐内的残油和空气形成爆炸性的混合气体，在焊接过程中焊接火花引发油罐爆炸，造成6人死亡，2人受伤。在焊割作业前未认真检查作业周边环境，清除易燃品，又未制定有效的防范措施，焊接作业时产生的焊渣引燃易燃物，
南京工程学院 毕业设计开题报告 课题名称：南京公寓住宅楼设计 学生姓名：史精 指导教师：何培玲 所在系部：建筑工程学院 专业名称：土木工程 南京工程学院 2013年3月4日
1．根据南京工程学院《毕业设计（论文）工作管理规定》，学生必须撰写《毕业设计（论文）开题报告》，由指导教师签署意见、教研室审查，系教学主任批准后实施。 2．开题报告是毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。学生应当在毕业设计（论文）工作前期内完成，开题报告不合格者不得参加答辩。 3．毕业设计开题报告各项内容要实事求是，逐条认真填写。其中的文字表达要明确、严谨，语言通顺，外来语要同时用原文和中文表达。第一次出现缩写词，须注出全称。 4．本报告中，由学生本人撰写的对课题和研究工作的分析及描述，应不少于2000 字，没有经过整理归纳，缺乏个人见解仅仅从网上下载材料拼凑而成的开题报告按不合格论。 5.开题报告检查原则上在第2?4周完成，各系完成毕业设计开 题检查后，应写一份开题情况总结报告。
课题名称 南京公寓住宅楼设计 本工程总建筑面积约为3000平方米左右，总占地面积为400平方米 左右。层数约为6层。主要立面临街。采用框架结构。主要用房：客厅, 卫生间，卧室，厨房，阳台，书房等。底层层高大约2.48m ,标准层2.9m ， 底层是储藏间和车库。一栋住宅楼分为两个单元，每个单元每层两户住 房，在单元中间设置楼梯。屋面为上人屋面。顶层以上设置阁楼。 参考密度：30%-50%、参考容积：1-2、绿化率：25%以上 依据： 所学教材：房屋建筑学，建筑制图，混凝土结构，材料力学，结构 力学，施工技术与组织管理，土力学，基础工程，建筑抗震设计等； 图集：建筑制图标准等； 国家现行有关规范和标准：混凝土结构设计规范，建筑结构何在规 范，高层建筑混凝土结构技术规程，建筑抗震设计规范，建筑制图标准 等，建筑防火设计，建筑防火规范，建筑工程标准荷载学； 其他：多高层框架结构，高等学校建筑工程专业毕业设计指导、公 寓住宅楼建筑设计规范等。 设计内容 （1） 建筑方案设计。 1 ?总平面设计：合理布置建筑主、次入口；尽可能考虑室外停车； 满足建 筑物防火间距及消防通道要求。 2. 平面设计：合理确定平面柱网尺寸；布置房间；确定楼梯数量、 位置及 形式；满足室内采光、通风要求。 3. 剖面设计：确定合理层高；给出楼（地）面、屋面、墙身工程做 法。 4. 立面设计：建筑风格、造型应富有创意，有时代感。 （2） 建筑施工图设计。 建筑施工图就是建筑工程上所用的，一种能够十分准确地表达出建筑 物的 外形轮廓、大小尺寸、结构构造和材料做法的图样。它是房屋建筑 施工的依 据。建筑施工图的组成部分：建筑平面、建筑立面和建筑剖面。 （3） 建筑结构设计与计算。 以建筑施工图为依据，确定结构平面、竖向布置方案；初定结构构件尺 寸及材料； 选定结构计算简图；进行竖向荷载统计，地震作用计算；风 荷载计算；完成选定 一榀框架的内力计算及内力组合；进行楼盖和屋盖 结构设计；结构零星构件（阳 台、雨篷、挑檐等）设计；楼梯设计；基 础设计等。 （4）绘制结构施工图。结构施工图是关于承重构件的布置 ，使用的材形 状，大小.及内部构造的工程图样，是承重构件以及其他受力构件施 工的依学生姓名 指导教师姓名 课题来源 史精 何培玲 自拟课题 240095330 专业 教授 所在系部 课题性质 土木工程 建筑工程 工程设计 毕业设计的内 容和意义
某教学楼建筑结构设计毕业论文 目录 摘要·Ⅳ ABSTRACT·Ⅴ 1前言 2 建筑设计 2.1 设计基本资料··2 2.1.1工程概况··2 2.1.2 地质、水文、气象资料··2 2.2 建筑设计说明·3 2.2.1 设计概要·3 2.2.2 建筑立面剖面设计··4 2.2.3 抗震设计·4 2.2.4 防火设计·5 2.2.5细部构造总说明·5 2.3 建筑细部具体构造做法·6 2.3.1 屋面做法·6 2.3.2楼面做法·6 2.3.3 墙面做法·7 2.3.4 散水做法·7 3 结构设计 3.1结构的选型及布置·8 3.1.1 结构的选型··8 3.1.2 柱网布置··8 3.1.3 初选构件尺寸··9 3.2荷载统计··9
3.2.1 竖向荷载计算··9 3.2.2 水平荷载计算··16 3.3 力分析·19 3.3.1 恒荷载作用下的力计算··19 3.3.2 活荷载作用下的力计算·28 3.3.3 风荷载作用下的力计算··38 3.3.4 水平地震作用下的力计算··42 3.4 力组合·· 50 3.4.1 荷载组合·50 3.4.2框架梁的力组合·51 3.4.3 框架柱的力组合·55 3.5 梁、柱截面设计·60 3.5.1 框架梁截面设计·60 3.5.2 挑梁设计·66 3.5.3 框架柱的截面设计·68 3.6 板的设计·80 3.6.1 双向板的设计·80 3.6.2 单向板的设计·84 3.7 基础设计·86 3.7.1 桩的设计·86 3.7.2 承台设计·92 3.8 楼梯的设计·96 4施工组织设计 4.1编制说明··100 4.1.1编制依据··100 4.1.2 编制围·100 4.2工程概况·100 4.2.1 工程特点··100 4.2.2工程概况··100 4.3 施工总平面布置·101
一引言 1.1研究结构可靠度的必要性及发展史 在结构设计时，应使所设计的结构在设计基准期内，经济合理地满足下列要求：①能承受施工和使用期内可能出现的各种作用（包括荷载及外加变形或约束变形）；②在正常使用和维护下具有良好的工作性能；③正常使用和维护下具有足够的耐久性；④在偶然事件（如地震、爆炸、龙卷风等）发生及发生后，结构仍能保持必要的整体稳定性。结构的安全性、适用性和耐久性这三者总称为结构的可靠性，用来度量可靠性的指标称为可靠度。结构可靠度（ structural reliability ）是指结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的概率。换而言之，结构可靠度方法要解决的根本问题是：在给定一个或多个材料特性或几何尺寸，而这些特性具有随机的或不完全知道的性质，以及在某些方面，结构上作用的荷载具有随机的或不完全知道的特性的情况下，结构按预定方式正常工作的概率[1]。 可靠度的研究早在20世纪30年代就开始，当时主要是围绕飞机失效进行研究。可靠度在结构设计中的应用大概从20世纪40年代开始。1946年，弗罗伊詹特（A.M.Freudenthal）发表题为《结构的安全度》的论文，开始较为集中地讨论这个问题；同期，苏联的尔然尼钦提出了一次二阶矩理论的基本概念和计算结构失效概率的方法及对应的可靠指标公式；美国柯涅尔（C.A.Cornell）在尔然尼钦工作的基础上，于1969年提出了与结构失效概率相联系的可靠指标β作为衡量结构安全度的一种统一数量指标，并建立了结构安全度的二阶矩模式；1971年加拿大的林德（N.C.Lind）对这种模式采用分离函数方式，将可靠指标β表达成设计人员习惯采用的分项系数形式。这些进程都加速了结构可靠度方法的实用化。美国伊利诺斯大学洪华生（A.H.S.Ang）对各种结构不定性作了分析，提出了广义可靠度概率法。他同邓汉忠（W.H.Tang）合写的《工程规划和设计中的概率概念》一书在世界上已广为应用。1976年，国际“结构安全度联合委员会”(JCSS)，采用拉克维茨（Rackwitz）和菲斯莱（Fiessler）等人提出的通过“当量正态”的方法以考虑随机变量实际分布的二阶矩模式，这对提高二阶矩模式的精度意义极大。至此，二阶矩模式的结构可靠度表达式与设计方法开始进入实用阶段。 我国的结构可靠度研究始于上世纪 50 年代，1970 年代，我国工业与民用建筑、公路桥梁、水利水电工程以及港口工程等设计规范已经开始涉及所谓“可靠度”的概念； 1980 年代，在结构可靠度的基本理论和设计方法方面进行了大量的研究工作。1984 年，我国颁布了《建筑结构统一标准》（ GBJ68-84 ）, 这标志着我国建筑设计理论与设计规范进入了一个新的阶段，即采用以概率理论为基础的极限状态设计方法的阶段。全国结构可靠度委员会自 1987 年起，每两年组织召开一次全国性的学术会议，实际上，在此后的若干年间，一直在酝酿着一部新规范的诞生。由建设部会同有关部门共同修订的《建筑结构可靠度设计统一标准》（ GB50068 － 2002 ）和《建筑结构荷载规范》（ GB5009 － 2001 ）
昆明理工大学成人教育学院高等教育自学考试 学分互认课程考试 毕业设计（论文） 题目：办公大楼结构设计 副标题：砚山县不动产登记中心办公楼结构设计 助学中心：云南国土资源职业学院 专业：建筑工程技术 学生姓名：缪飞 考号： 1 指导教师：李葆康 日期： 2016年11月18日
摘要 本设计为砚山县不动产登记中心办公楼。占地面积691㎡，建筑面积4147㎡。主要进行建筑方案设计、结构设计及框架结构设计。采用框架结构，主体为六层，上人屋面顶棚一层。本地区抗震设防烈度为7级，场地类别为II类场地，基本风压0.40KN/M。楼﹑屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构。 建筑方案设计主要根据任务书要求，结合建筑物使用功能，防火疏散要求及建筑人性化进行建筑方案设计。一、进行功能分区；二、进行空间组合；三、绘制建筑施工图。 结构设计简而言之就是用结构语言来表达所要表达的东西。结构语言就是从建筑及其它专业图纸中所提炼简化出来的结构元素，包括基础、墙、柱、梁、板、楼梯、大样细部图等等。然后用这些结构元素来构成建筑物或构筑物的结构体系，包括竖向和水平的承重及抗力体系，再把各种情况产生的荷载以最简洁的方式传递至基础。在结构设计中，我根据经验、公式先进行梁、板、柱的截面尺寸估算，再查相关规范确定恒荷载、活荷载、风荷载、地震作用。通过二次弯矩分配法、D值法、底部剪力法进行相关荷载的计算，确定最不利组合，确定现浇板、框架梁、柱可能出现的最大内力，从而进行截面验算和配筋计算。 关键词：建筑方案设计、结构设计、框架结构
前言 毕业设计是大学本科教育培养目标实现的重要步骤，是毕业前的综合学习阶段,是深化、拓宽、综合教学成果的重要过程，是对大学期间所学专业知识的全面总结。本次设计使理论和实际很好的结合起来，提高了我们分析、解决工程实际问题的能力。培养了我们严谨、求实的科学态度和认真细致和吃苦耐劳的工作作风，为以后更好的工作和学习奠定了坚实的基础。 在毕业设计期间，我重新温习了《房屋建筑学》、《钢筋混凝土结构设计原理》、《钢筋混凝土结构设计》、《结构力学》、《建筑结构抗震设计》、《高层建筑结构设计》、《基础工程》、《工程估价》、《施工组织设计》等课本知识，并查阅了《建筑设计防火规范》、《民用建筑通则》、《建筑抗震设计规范》、《混凝土结构设计规范》、《建筑结构荷载规范》、《建筑地基基础设计规范》、《全国建筑安装工程统一劳动定额》等国家现行规范和标准。为设计提供了理论依据。设计过程中，小组所有成员在指导教师的精心指导下，互相帮助，共同探讨是设计中遇到的问题，充分发挥了团结合作的精神。 设计包括建筑方案设计、结构设计和框架结构设计三大部分，叙述内容包括设计所用原理、方法、规范、规章和设计计算过程、表格及示意图。其中，建筑方案设计部分由平立剖设计、重要构件设计和采光防火安全的要求四部分组成；结构设计部分由荷载计算、内力分析、内力组合和截面设计四部分组成。毕业设计的一个多月里，在指导老师的帮助下，经过资料查阅、设计计算、论文撰写，加深了对新规范、规程、手册等相关内容的理解，巩固了专业知识、提高了综合分析、解决问题的能力。在绘图时，熟练掌握了天正建筑、AutoCAD2010、PKPM等建筑软件，同时在对电子版本的编写过程中也锻炼了我认真细致的品质，这些都从不同方面达到了毕业设计的目的与要求，巩固了所学知识。 此外，本设计的设计说明书均为打印文稿，合理、美观，并得到指导老师的审批和指正，现在毕业设计任务已圆满完成。在此，我对校领导、老师及在此期间关心我帮助我的所有同学们表示衷心的感谢！ 由于自己水平有限，难免有不妥和疏忽之处，敬请各位老师批评指正。