工程结构荷载论文
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土木工程中的风力荷载分析随着工程建设的不断发展,土木工程中风力荷载的分析成为了一个重要的研究领域。
风是一种常见的自然力量,对于建筑、桥梁和其他结构物来说,风力荷载可能会对其产生不可忽视的影响。
因此,准确分析和计算风力荷载对工程结构的作用至关重要。
本文将从风力荷载的定义、计算方法和实际应用三个方面对土木工程中的风力荷载分析进行探讨。
1. 风力荷载的定义风力荷载指的是风对于建筑、桥梁和其他结构物表面产生的作用力。
它主要包括准静止风、动态风和湍流风三种类型。
准静止风是指垂直于结构物表面的风速梯度较小的风,主要由大气静压力引起,其荷载计算可采用静力方法;动态风是指垂直于结构物表面的风速变化较大的风,其荷载计算需要考虑风的惯性作用;湍流风是指风速的涨落及其涨落引起的涡旋,对结构物的荷载产生重要影响。
2. 风力荷载的计算方法风力荷载的计算方法主要包括风洞实验和数值模拟两种。
风洞实验是通过在风洞中模拟真实的风场,测量风对结构物的作用力和力矩,并通过试验数据进行分析计算。
数值模拟则是通过计算流体力学方法,建立模型对风场进行模拟和计算,从而得到结构物受风力作用的荷载情况。
根据工程实际情况和经济性因素,可以选择适当的计算方法进行风力荷载分析。
3. 风力荷载的实际应用在土木工程中,风力荷载的准确计算和分析具有重要的实际应用价值。
首先,在建筑设计过程中,需要根据所在地的气象条件和建筑结构的特点,对风力荷载进行合理计算,以保证建筑物的结构安全性。
其次,在桥梁工程中,风对于大跨度桥梁的影响较大,需要对桥梁结构进行风力荷载分析,从而选择合适的结构形式和横断面尺寸。
此外,风力荷载分析还广泛应用于高层建筑、塔吊、桅杆和烟囱等特殊结构的设计和施工过程中。
综上所述,土木工程中的风力荷载分析对于工程结构的安全性和经济性具有重要影响。
通过准确计算和分析风力荷载,可以为工程设计、施工和运行提供科学依据,确保土木工程的安全可靠性。
因此,加强对于风力荷载分析的研究和应用具有重要的意义,对于土木工程的发展起着积极推动作用。
结构设计论⽂范⽂3篇地基结构设计论⽂1结构设计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。
某大跨上承式复合拱结构受力特性分析【摘要】拱桥作为桥梁的基本形式之一,具有造型优美、跨越能力大的特点,在工程中得到了广泛的应用,钢管与钢管混凝土复合拱桥是一种克服了钢管混凝土拱桥的缺点发展起来的一种新型桥梁结构。
鉴于渡槽支撑结构和桥梁的相似性,本文以南水北调运城引黄西杜村工程为背景,采用上承式钢管与钢管混凝土复合拱结构作为支撑结构。
根据结构构件的单元模拟,采用有限元软件MIDAS建立结构的整体模型,通过空间力学模型的计算对结构的整体性能进行分析。
1)对静力荷载组合作用下结构的位移、内力值进行了分析和总结,同时采用子空间迭代法对结构自振特性进行了研究;2)详细介绍我国相关规范关于风荷载计算的规定并在此基础上探讨风荷载作用下几何非线性的影响同时基于线性稳定分析理论分析结构的稳定性;3)通过对结构进行系统温度荷载工况的计算分析得到整体温度荷载对结构的影响效应;4)通过对结构不同荷载组合工况的分析确定结构的控制荷载工况并探讨结构在控制荷载工况下的安全性。
更多还原【Abstract】 Arch bridge,acting as one of the fundamental form of bridge,with wonderful architectural styles and large spanning capacity,was widely used in the construction. Hybrid arch bridge of Steel Tube and Concrete Filled Steel Tube is a new type of bridge which avoided the problem of CFST arch bridge and evolved based on the development of CFST arch bridge.Thispaper takes the Yellow River Diversion of the South-to-North Water Transfer Project in Shanxi yuncheng, the deck hybrid arch bridge of Steel Tu... 更多还原【关键词】复合拱桥结构;静力性能;自振特性;风荷载响应;温度效应;【Key words】Hybrid arch structure;Static behavior;Modal characteristics;Wind-induced response;Effect of temperature;【索购硕士论文全文】Q联系Q:138113721 139938848 即付即发目录摘要3-4ABSTRACT 4-5第一章绪论8-201.1 引言81.2 拱桥的基本结构体系8-91.2.1 上承式拱桥8-91.2.2 下承式拱桥91.2.3 中承式拱桥91.3 拱桥的发展历史9-141.3.1 石拱桥101.3.2 钢拱桥10-111.3.3 混凝土拱桥11-121.3.4 钢管混凝土拱桥12-131.3.5 新型的拱桥结构—钢管与钢管混凝土复合拱桥13-141.4 桥梁发展中存在的问题14-151.4.1 桥梁发展的趋势141.4.2 桥梁发展存在的问题14-151.5 桥梁结构的研究现状15-171.5.1 静风响应研究15-161.5.2 拱桥结构静风稳定研究16-171.5.3 温度效应研究现状171.6 本文研究的主要内容17-20第二章有限元模型的建立和静力性能分析20-422.1 引言20-212.2 工程概况21-222.3 有限元模型的建立22-262.3.1 单元选取与荷载指标22-232.3.2 钢管混凝土建模问题的处理23-242.3.3 材料属性与截面选择24-252.3.4 有限元计算模型25-262.4 静力荷载工况的分析26-372.4.1 结构位移分析26-292.4.2 结构应力分析29-372.5 结构自振特性分析37-392.6 本章小结39-42第三章结构附加荷载作用分析42-783.1 引言423.2 近地风的特性42-453.2.1 平均风特性42-443.2.2 脉动风特性44-453.3 中国规范关于风荷载计算方法45-493.3.1 《建筑结构荷载规范》的规定45-463.3.2 《公路桥涵通用设计规范》的规定46-483.3.3 《公路桥梁抗风设计规范》和《公路桥梁抗风设计指南》的规定48-493.4 结构风荷载值的计算49-543.4.1 《建筑结构荷载规范》荷载计算49-513.4.2 《公路桥涵通用设计规范》荷载计算51-523.4.3 《公路桥梁抗风设计规范》荷载计算52-533.4.4 计算荷载值的对比与选取53-543.5 结构风荷载响应分析54-653.5.1 结构静风荷载作用分析54-593.5.2 结构风荷载作用下线性稳定性分析59-603.5.3 稳定分析荷载工况60-623.5.4 拱间撑杆布置形式对稳定系数的影响62-653.6 温度应力对结构的影响65-693.6.1 系统温差的确定653.6.2 温度作用下结构的受力性能65-693.7 荷载组合工况分析69-763.8 本章小结76-78第四章结论与建议78-804.1 结论784.2 建议78-80参考文献。
关于土木工程荷载与结构设计的分析【摘要】针对关于土木工程荷载与结构设计的分析问题,介绍了土木工程结构的荷载问题,包括土木工程设计以及与荷载的关系和土木工程荷载的分类,探讨了土木工程结构的设计方法,包括土木工程结构设计方法的发展情况和土木工程结构设计方法,指出了荷载和结构、抗力的分析情况,主要有影响结构可靠性的因素以及它的随机性和土木工程结构的可靠度。
【关键词】土木工程;荷载与结构设计;设计方法0.引言自20世纪90年代以来,我国土木工程建设进入了一个快速发展的时期,大量土木工程结构在长期使用过程中受到自然环境的侵蚀,其所用的建筑材料性能会随着时间推移而不同程度下降,导致土木工程结构的承载力不断下降,使结构设计的安全性受到威胁。
1.土木工程结构的荷载1.1土木工程设计以及与荷载的关系在土木工程建筑中涉及到质量问题,经常会提及到是建筑物结构受到的荷载或作用力。
对于实际的工程设计来说,荷载和作用力一般来说是不影响作用效应的计算和结构的本身,结构的荷载问题主要就是一个概念的问题,在我们国家,一般的情况下,结构的荷载指的是直接的作用力,而作用力有的时候并不是直接作用的,常常指的就是间接作用力,但是在国际上,还是有不少的国家对作用和荷载没有明确严格的区分,而是将两种作用力归为一种。
现在的土木工程的建造有几个主要的环节,是策划、设计、施工。
其中最主要的环节之一就有设计,设计的范畴包括有结构的设计以及功能的设计。
决定采用怎么样的形势的骨架可以将建筑物支撑起来,利用什么样的方式来抵御和传递作用力,在结构中选用那种材料来进行制造,在结构设计时每个部分的尺寸优势怎么样的来体现,这些都是结构设计时必需明确的。
对于建筑物功能的设计,主要是实现工程建造的用途以及建造的目的是什么。
工程的结构设计是要在工程的结构的适用性与外形美观、可靠性与经济之间,选择出一种合理的一种平衡。
这样就可以使设计的结构可以建筑的各项功能得到用户的满意。
建筑工程结构设计论文【摘要】我们在进行建筑的结构设计时,必须严格按照国家的相关规定,保证理论计算和实际情况相一致,尽量避免设计中的薄弱环节。
这就要求广大设计人员不仅要熟悉结构设计知识,还要掌握相应的力学和程序计算知识,最终实现建筑的经济适用和美观舒适的功能。
一、建筑结构设计的特点多层和高层结构的差别主要就是层数和高度。
但是实际上,多层和高层建筑结构没实质性差别,它们都必须抵抗横向及水平荷载促进作用,从设计原理及设计方法而言,基本上就是相同的。
1、水平荷载成为控制结构设计的主要因素结构内力、加速度与高度的关系,除轴向力与高度成正比之外,弯矩和加速度随其高度都呈圆形指数曲线下降,因此,随着高度的减少,水平荷载将沦为掌控因素。
水平力促进作用下结构与否优化,材料用量将存有非常大差别。
2、侧移成为控制指标与多层建筑相同,结构侧移已沦为高层建筑结构设计中的关键因素。
随着建筑高度的减少,水平荷载下结构的侧移变形快速减小,因而应当将结构在水平荷载促进作用下的侧移掌控在某一限度之内。
3、轴向变形不容忽视高层建筑中横向荷载数值非常大,使柱产生很大的轴向变形,从而可以使连续梁中间支座处的负弯矩值增大,横跨中正弯矩和端的支座正数弯矩值增大。
轴向变形还会对预制构件的下料长度产生影响,需要根据轴向变形的计算值调整下料长度进行。
另外轴向变形对构件的剪力和侧移产生影响,如不考虑构件竖向变形将会得出偏于不安全的计算结果。
二、建筑结构设计有关问题与掌控1、建筑结构设计中的概念设计的应用建筑结构中所谓的概念设计不仅仅就是建筑设计的一种理念,还是我国的建筑设计非常关键的一个环节,而且概念的设计这主要是建筑结构方案设计阶段,因为建筑结构的初步设计过程就是无法也不可能将借助计算机去同时实现的设计的。
所以,这就须要我国的建筑结构工程师对建筑结构的科学知识的综合运用以及能够把握住的建筑结构设计的概念从而挑选出与建筑工程来说结构最合理而且耗资最经济的结构设计的方案。
建筑结构论文建筑结构是指在建筑物(包括构筑物)中,由建筑材料做成用来承受各种荷载或者作用,以起骨架作用的空间受力体系。
下文是店铺为大家搜集整理的关于建筑结构论文的内容,欢迎大家阅读参考!建筑结构论文篇1浅析建筑结构设计中的问题【摘要】虽然我国建筑事业已经取得了不错的发展,建筑技术和设计方面水平都得到了不断提升,但建筑结构设计中还是存在一些问题需要设计师去注意并解决,只有不断纠正和解决结构设计中的问题才能保证建筑结构的稳定性,保证建筑工程质量。
下面就结合工作实际中遇到的一些问题做如下探讨。
【关键词】建筑,结构,设计建筑是人类最早的生产活动之一,是在一定的历史条件下,随着社会生产力发展而形成发展的。
由于经济的发展、土地的减少,现代建筑趋向于多高层建筑,而砌体结构存在自重大、砌筑工作相当繁重、抗拉抗弯性能低、粘土砖用量很大,往往占用农田,影响农业生产等缺点,现代建筑多采用框架结构、框剪结构、框筒结构等结构体系。
近年来框架结构在世界各地又有了很大的发展,许多城市普遍兴建了包括商场、住宅、旅馆、办公楼和多功能建筑等各种类型的框架建筑。
框架结构有钢筋混凝土框架和钢框架,而钢筋混凝土框架在教育建筑中较为常用。
框架结构内部可用轻型材料分隔,许多轻型、隔热、隔音材料不断出现,绿色建材不断涌现。
土木工程是建造各类工程设施的科学技术的统称,它既指工程建设的对象,即建在地上、地下、水中的各种工程设施,也指所应用的材料、设备和所进行的勘测设计、施工、保养、维修等技术。
作为一个重要的基础学科,土木工程有其重要的属性:综合性,社会性,实践性,技术经济与艺术统一性。
随着人类社会的进步而发展,土木工程至今已经演变成为大型综合性的学科,在各门学科中,没有哪一学科象建筑立面一样受到那么多的褒贬和争议,因为它既是科学又是艺术,更是感觉。
普通人通过感性的个性感受体会建筑立面的形式,而建筑师还进一步从美学原理和理性深度进行分析,其中的共性是一切美感都可以引起大多数人的共鸣,都经得起时间的考验,都是和谐的、愉悦的、美好的。
高层建筑结构设计论文随着城市化进程的加速,高层建筑在城市中如雨后春笋般涌现。
高层建筑不仅是城市现代化的象征,更是解决城市人口密集、土地资源紧张的有效手段。
然而,高层建筑的结构设计面临着诸多挑战,需要综合考虑多种因素,以确保其安全性、稳定性和经济性。
一、高层建筑结构设计的特点高层建筑与低层建筑在结构设计上存在显著差异。
首先,高层建筑所承受的风荷载和地震作用明显增大。
随着高度的增加,风的影响愈发显著,风振效应可能导致结构的疲劳和破坏。
地震作用也会随着高度的增加而放大,对结构的抗震性能提出了更高的要求。
其次,高层建筑的竖向荷载较大。
由于层数众多,建筑物自重以及活荷载的累积效应不容忽视,这对结构的竖向承载能力和基础设计带来了考验。
再者,高层建筑的结构体系更为复杂。
常见的结构体系包括框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构、筒体结构等。
不同的结构体系在力学性能、适用高度、经济性等方面各有优劣,需要根据具体情况进行选择和优化。
二、高层建筑结构设计的主要考虑因素(一)安全性安全性是高层建筑结构设计的首要原则。
这包括结构在正常使用条件下的承载能力、稳定性,以及在极端情况下(如强烈地震、大风)的抗倒塌能力。
在设计过程中,需要依据相关的规范和标准,进行详细的力学分析和计算,确保结构能够承受各种可能的荷载组合。
(二)稳定性高层建筑的高宽比通常较大,容易产生失稳现象。
因此,在结构设计中需要通过合理的布置构件、增加抗侧力构件的刚度等措施,提高结构的整体稳定性。
(三)经济性在满足安全性和稳定性的前提下,应尽量降低工程造价。
这需要在结构选型、材料选用、构件尺寸优化等方面进行综合考虑,以达到经济合理的设计目标。
(四)使用功能高层建筑往往具有多种功能,如办公、居住、商业等。
结构设计应满足不同功能区域的使用要求,如大开间的办公区域需要采用较为灵活的结构体系,而住宅区域则更注重房间的规整和隔音效果。
(五)施工可行性设计方案应便于施工,考虑施工过程中的技术难度、施工周期和成本等因素。
建筑力学论文摘要本文主要探讨了建筑力学在建筑设计和施工中的应用。
建筑力学是研究建筑的力学性能和结构行为的学科,通过建筑力学的分析和计算,可以优化建筑设计方案,确保建筑结构的安全和可靠性。
本文介绍了建筑力学的基本概念和原理,并通过具体案例分析,说明了建筑力学在实际工程中的应用和意义。
1. 引言建筑力学是研究建筑结构受力情况和结构行为的学科,它主要关注建筑物的力学特性和设计。
在建筑设计过程中,通过建筑力学的计算和分析,可以确定建筑物的荷载分布、结构材料的选用以及结构的稳定性等问题。
建筑力学的研究不仅有助于优化建筑设计方案,还能够保证建筑物的安全和可靠性。
本文将从建筑力学的基本概念开始介绍,然后通过具体案例分析建筑力学在建筑设计和施工中的应用。
2. 建筑力学的基本概念建筑力学主要包括静力学、弹性力学、塑性力学等基本概念和原理。
静力学是研究物体在平衡状态下受力情况的学科,包括受力分析、平衡方程等内容。
弹性力学是研究物体在受力作用下产生的变形和应力分布规律的学科,考虑材料的弹性特性。
塑性力学是研究物体在受力作用下发生塑性变形的学科,考虑材料的塑性特性。
建筑力学的研究还涉及到结构形式和荷载分析等内容。
结构形式是指建筑物的结构形式,如梁、柱、墙等。
荷载分析是指建筑物承受的荷载类型和大小的分析,包括静态荷载和动态荷载等。
3. 建筑力学在建筑设计中的应用建筑力学在建筑设计中起着重要的作用。
首先,在建筑设计初期,建筑力学可以对建筑物的受力和变形情况进行预测和分析,帮助确定合理的结构形式和材料选用。
通过建筑力学的计算,可以优化建筑设计方案,确保结构的安全性和经济性。
其次,在建筑施工阶段,建筑力学可以指导施工过程中的各项工作。
例如,在梁柱的施工中,建筑力学可以提供梁柱的荷载分布和稳定性分析,确保梁柱的承载能力满足设计要求。
在墙体施工中,建筑力学可以分析墙体的受力情况,指导墙体施工过程中的操作和加固措施。
4. 建筑力学在实际工程中的应用案例分析为了说明建筑力学在实际工程中的应用和意义,本文以一个建筑物的结构设计为例进行案例分析。
建筑结构上的荷载及其分类【摘要】作用或荷载按随时间的变异分类,是对荷载的基本分类。
它直接关系到概率模型的选择,而且按各类极限状态设计时所采用的代表值与其出现的持续时间长短有关。
国家标准将荷载分为永久荷载、可变荷载和偶然荷载三类。
【关键词】建筑;结构;荷载;分类使结构产生效应的各种原因称为作用。
直接施加在建筑结构上的集中力或分布力为直接作用,引起结构外加变形或约束变形的原因(如地基变形、混凝土收缩、焊接变形、温度变化或地震等)为间接作用。
通常将直接作用称为荷载,间接作用称为××作用(如地震作用)。
荷载可按随时间、空间的变异和结构反应特点来分类。
1 按随时间的变异分类1.1 永久荷载永久荷载是指在结构使用期间,其值不随时间变化,或其变化与平均值相比可以忽略不计,或其变化是单调的并能趋于限值的荷载。
永久荷载的特点是其统计规律与时间参数无关,可采用随机变量概率模型来描述。
例如结构自重(材料自身重量产生的荷载——重力),其量值在整个设计基准期内基本保持不变或单调变化而趋于限值,其随机性只是表现在空间位置的变异上。
结构自重习惯上称为恒荷载,简称恒载。
结构上的永久荷载除结构自重外,还包括土压力、预应力等。
当水位不变时,水压力按永久荷载考虑。
1.2 可变荷载可变荷载是指在结构使用期间,其值随时间变化,且其变化与平均值相比不可以忽略不计的荷载。
可变荷载的特点是其统计规律与时间参数有关,必须采用随机过程概率模型来描述。
建筑结构上的可变荷载有楼面活荷载、屋面活荷载和积灰荷载、吊车荷载、风荷载、雪荷载等。
水位变化时,水压力按可变荷载考虑。
1.3 偶然荷载偶然荷载是指在结构使用期间不一定出现,一旦出现,其值很大且持续时间很短的荷载。
偶然荷载的特点是在结构设计基准期内可能不出现,一旦出现量值很大、持续时间很短。
建筑结构上的偶然荷载包括爆炸力、撞击力。
罕遇地震(千年一遇的大震)是间接作用,只能称为偶然作用,而不是偶然荷载。
结构可靠性论文学院(系):工程学院班级:机化1302学生姓名:XXX学号:A******XX东北农业大学Northeast Agricultural University浅谈工程结构可靠性理论摘要:结构的可靠性包括安全性、适用性、耐久性和偶然作用下的整体稳定性。
保证结构的可靠性是结构设计的基本和根本问题,任何一项与结构设计有关的研究都与结构的可靠性相关,例如,材料性能研究、构件受力性能和破坏机理研究、荷载分析、安全系数的确定等,所以可靠性是一个含义非常广的概念。
本文简要概述了工程结构采用可靠性理论的优势和结构可靠性理论方法,继而论述了结构可靠性理论的发展历史,最后简单阐述了可靠性理论的研究和应用现状,并展望了未来的发展趋势。
关键词:工程结构;可靠性理论;发展;应用现状Abstract:The reliability of the structure includes safety, serviceability, durability, and the overall stability under accidental action. To ensure the reliability of the structure is the structure design of the basic and fundamental problem, any a and structure design research are related to the reliability of the structure, for example, study of material properties, component by the force performance and failure mechanism study, load analysis, and the way to determine the safety factor, so the reliability is a very broad concept. This paper gives a brief overview of the engineering structure using reliability theory of advantage and structure reliability theory, and then discusses the development history of the theory of structural reliability, finally introduces the present status of research and application of the reliability theory, and the prospect of development trend in the future.Key words: engineering structure; reliability theory; development; application status 1 概述工程结构的安全性历来是设计中的重大问题,这是因为结构工程的建造耗资巨大,一旦失效不仅会造成结构本身和人民生命财产的巨大损失,还往往产生难以估量的次生灾害和附加损失。
某办公楼钢筋混凝土框架结构设计土木毕业论文钢筋混凝土框架结构是一种常用的建筑结构形式,它具有稳定性好、承载能力高、抗震性能强等优点,在现代建筑中得到了广泛的应用。
本文将对办公楼的钢筋混凝土框架结构设计进行详细讨论。
首先,我们需要确定办公楼的结构类型。
根据建筑的功能和荷载特点,我们选择了多层框架结构。
考虑到地震的影响,我们采用了抗震设防烈度为7度的设计标准。
根据办公楼的用途和所在地的气候条件,我们将建筑的设计使用寿命定为50年。
框架结构的设计首先需要确定结构的布局和尺寸。
我们采用了梁柱式布局,梁柱的尺寸根据结构力学计算和规范要求进行设计。
为了确保结构的承载能力和稳定性,梁柱的尺寸应满足以下要求:梁柱的截面面积要足够大,以满足构件的强度和刚度要求;梁柱的高宽比应适当,以保证结构的稳定性;梁柱的布置要合理,以便于梁柱之间的荷载传递和纵向连接。
接下来,我们需要确定楼板的设计。
楼板是承受楼层荷载和活载的主要构件,因此其设计要考虑荷载、强度和刚度等因素。
我们选择了预应力混凝土楼板作为楼层结构,以提高楼板的承载能力和抗裂性能。
根据结构力学计算和规范要求,我们确定了楼板的厚度和预应力钢束的布置。
除了框架结构和楼板设计,我们还需要对办公楼的节点进行设计。
节点是框架结构中的关键部位,它们承受着梁柱的力和转矩,并传递到其他构件中。
节点的设计要考虑结构的强度、刚度和可施工性。
我们选用了现浇节点设计,通过加强节点的剪力承载能力和连接性能,提高结构的整体稳定性。
最后,我们需要进行结构的静力弹性分析和动力弹性分析,以验证结构的安全性和可靠性。
在静力弹性分析中,我们考虑了重力荷载、风荷载、地震荷载等因素;在动力弹性分析中,我们计算了结构的固有周期和最大位移等参数。
分析结果表明,该结构在设计使用寿命内能够满足安全要求。
综上所述,本文详细介绍了办公楼的钢筋混凝土框架结构设计。
通过合理的布局和尺寸设计、预应力混凝土楼板的应用、现浇节点的设计以及静力弹性分析和动力弹性分析等步骤,我们确保了该结构的安全性和可靠性。
广西工学院鹿山学院毕业设计(论文)任务书课题名称:南宁市某办公楼建筑、结构设计文,语文试卷,计算机前景高中语文,语文试卷,计算机,比较可观高中语文,系别:土木工程系专业班级:土木L081姓名:学号:指导教师:刘平伟教研室主任:李红远系常务副主任:琚宏昌二〇一二年二月五日一、毕业设计(论文)的内容1.毕业设计的目的与要求毕业设计的目的:毕业设计是在专业有关课程已修完的基础上进行的综合实践教学环节。
它以实际工程为课题采用真题假做,学生在教师指导下,通过毕业设计的实践,学习贯彻“经济、适用、安全、美观”的方针,运用所学理论知识解决工程实际问题,提高分析问题和解决问题的能力,经受实际工程设计的锻炼。
通过实际工程的结构设计和施工组织设计,初步掌握其设计原则、方法和步骤,并获得设计技能的基本训练。
毕业设计的要求:本工程需要进行的工作是建筑设计和结构设计。
为达到上述目的,学生必须严格要求自己,充分发挥自己的积极性和主动性,在规定的时间内独立完成任务书中所规定的任务。
结构设计要满足建筑设计的要求,即要注意先进性,又要从广西的实际情况出发,贯彻因地制宜的方针。
要求在满足使用要求的前提下,综合考虑安全可靠、经济合理、技术先进、施工方便以及工程所在地区当前可能条件等因素,并通过一定的分析比较确定水平承重结构和结构形式进行承重结构或构件的布置。
在结构布置的过程中,结构布置要使荷载传递直接、受力明确,并按强度和刚度要求初步确定构件的截面尺寸,构件类型和尺寸规格尽可能少,在结构布置的基础上深入考虑在竖向荷载和水平荷载作用下,结构体系之间协同工作的程度,合理地确定结构或构件的计算简图。
还需考虑整个建筑物在平面和竖向上是否需要采用构造措施,以保证整个建筑物及其某些薄弱部位在平面和竖向上的刚度及整体性。
在结构布置的基础上,深入考虑在竖向荷载和水平荷载的作用下,结构体系之间协同工作的程度,通过必要的计算和结构处理,使结构构件及其连接的节点满足强度、刚度和裂缝宽度(或抗裂度)的要求,并符合现行设计规范、满足国家强制性条文,最终把结构布置和构件设计准确地反映到施工图中。
建筑结构设计优化论文5篇第一篇:建筑结构设计BIM技术的应用1引言当前建筑工程中建筑形式、规模及数量日益增多,专业间如工程师、建筑师、设计人员及业主等面临着高效沟通及信息共享问题,新型的BIM技术可以实现不同专业、不同部门之间的数据共享,方便优化工作结构,提高设计质量。
2BIM技术的概述2.1BIM技术的概念BIM即建筑信息模型,是一种全新的信息化管理技术,其根据建筑工程项目中的各种相关信息建立工程数据模型,用于建筑工程项目的设计、施工及维护等管理过程,实现建筑工程过程的信息化和数字化。
2.2BIM技术的特点(1)BIM具有信息集成的特点。
BIM为建筑信息模型,是整个建筑工程详细数据信息的数据库,包括设计过程和设计信息。
通过BIM,建筑的外观、构件,建筑施工材料、尺寸等任何信息均可被迅速精准地找到。
传统设计在查找对比图纸上有着明显劣势,在修改图纸上更是工作繁重。
BIM技术具有信息集成功能,数据之间相互关联,在实际施工过程中如果出现问题需要对原设计稿进行调整,工作人员只需对单项进行修改便可生成最新的数据信息模型,工作效率大大提高,数据信息实时可靠。
(2)BIM能够实现协同设计。
建筑信息模型为设计人员、工程师、建筑师及业主提供了一个实时数据共享平台。
业主的需求、实际施工过程中遇到的问题均可在此平台得到及时解决。
同时BIM技术能够自动检测建筑构件间的相互作用和影响,支持同类数据的导入与组合,并根据参数设置给出合理的模型方式。
相较于传统各自为主的设计流程,BIM技术解决了不同专业、不同部门交流困难,无法协同工作的困境,有效降低了建筑企业的经营成本,提高了建筑企业的质量管理工作和安全管理工作水平,对推动我国建筑工程行业健康持续发展意义重大。
3BIM技术在建筑结构设计中的应用3.1可视化建筑结构设计传统建筑结构设计使用CAD软件进行二维绘图,平面化建筑结构,各设计图之间存有割裂,而不同专业、不同部门之间又存在着专业知识差异,传统设计很难将建筑结构的详细信息展示给不同用户,如此可能影响最终设计的精确性。
浅析建筑结构设计中荷载取值问题[摘要] 随着人们生活水平的提高,人们对居住条件的要求也越来越高,各式各样的装修、家具等因素都影响着荷载指标。
荷载取值是建筑结构设计必须考虑的一个重要指标,荷载取值不当将会造成严重的后果。
因此,建筑结构设计中的荷载取值是关系到国计民生的一件大事。
本文根据荷载的分类来分析荷载的概率模型,从而在确定荷载的概率模型的基础上提出如何确定荷载取值。
[关键词] 建筑结构设计荷载取值模型参数一、建筑结构设计中荷载的分类作用在结构上的荷载按随时间的变异可以分为三类:永久荷载、可变荷载和偶然荷载。
永久荷载的特点是其量值随时间变化不大,这部分变化值可以忽略不计,其随机性只是表现在空间的变异方面,因此其统计规律与时间参数无关,可以用随机变量的概率模型描述。
可变荷载的随机性表现在时间与空间两个方面,必须用随机过程概率模型来描述;偶然荷载的特点是设计基准期内不一定出现,而一旦出现其量值是很大的。
楼面活荷载按其随时间变异的特点,可以分为持久性活荷载和临时性活荷载两部分。
持久性活荷载是指楼面上在某个时段内基本保持不变的荷载,例如住宅内的家具、物品,工业房屋内的机器、设备和堆料,还包括常住的人员自重,这些荷载,除非发生一次搬迁,一般变化不大。
临时性活荷载是指楼面上偶尔出现的短期荷载,例如聚会时的人群、维修时的工具和材料堆积、室内扫除时家具的集聚等。
按荷载随空间位置的变异性分类可以分为两类:固定荷载和可变荷载。
固定荷载是在结构空间位置上具有固定的分布。
而可变荷载则是在结构空间位置上的一定范围内可以任意分布。
按结构的反应分类可以分为两类:静态作用和动态作用。
静态作用是对结构或结构构件不产生加速度或其加速度可以忽略不计。
动态作用则是对结构或结构构件产生不可以忽略的加速度。
《建筑结构荷载规范》根据《建筑结构设计统一标准》对荷载标准值的定义,重新对住宅、办公楼和商店的楼面活荷载做了调查和统计,并考虑荷载随空间和时间的变异性,采用了适当的概率统计模型。
关于建筑结构的论文推荐文章建筑结构论文热度:建筑结构的论文样本热度:建筑结构的论文参考例文热度:建筑结构的论文热度:关于形势与政策的毕业生论文热度:近几年,我国的经济发展速度极快,随着经济的发展,人们的生活水平也不断的提高。
对建筑也有更高的要求。
建筑结构的设计工作当中,建筑的稳定性是十分重要的。
下文是店铺为大家搜集整理的建筑结构的论文的内容,欢迎大家阅读参考!建筑结构的论文篇1浅论建筑结构设计【摘要】在建筑设计中,结构的设计有着举足轻重的地位。
为此,本文就建筑结构设计遵循的原则,建筑结构的基本要求,多层和高层房屋以及单层大跨度房屋的常见结构型式等有关问题进行分析。
【关键字】建筑;结构;设计;型式引言结构是建筑物赖以存在的物质基础,在一定意义上,结构支配着建筑,这是因为,任何建筑物都要耗用大量的劳力和材料来建造,建筑物首先必须抵抗或承受各种外界的作用如风力、重力、地震等,合理的选择结构材料和结构型式,即可满足建筑物的美学原则,又可以带来经济效益。
一、建筑结构设计遵循的原则1.满足使用功能要求由于建筑物所处的环境和使用性质不同,除满足空间尺寸要求外,还要满足某些建筑物的特殊要求,如保温、通风、隔热、吸声等,在构造设计时要综合相关专业的技术知识,优化设计,选择经济合理的构造措施,满足建筑使用功能要求。
2.确保结构安全正确的结构计算时保证建筑物安全的前提,除对建筑结构、构件进行必要的计算外,对阳台栏杆、楼梯扶手、构件接缝等,要采取必要的措施,保证其在使用过程中的安全和可靠。
3.注重建筑经济的综合效益建筑构造设计要处处考虑经济合理,采用合理的构造方案,就地取材,节约材料,在保证质量的前提下降低造价,并减少建筑物的运行费用、维护费用。
二、建筑结构的基本要求新型建筑材料的生产、施工技术的进步、结构分析方法的发展,都给建筑设计带来了灵活性和更广阔的空间。
但是,这种灵活性并不排除现代建筑结构需要满足的基本要求。
其要求包括以下方面:1.稳定。
结构力学论文范文标题:基于结构力学的大型桥梁疲劳破坏机理研究摘要:本论文基于结构力学理论,以大型桥梁的疲劳破坏为研究对象,通过对桥梁结构的受力分析和疲劳寿命估计,揭示了桥梁疲劳破坏的机理和影响因素。
首先介绍了桥梁结构和疲劳破坏的基本概念,接着通过数值模拟和试验验证的方法,探究了桥梁结构的动态响应和疲劳寿命的预测。
研究结果表明,桥梁的结构参数、交通荷载和环境因素都会对其疲劳寿命产生重要影响,为大型桥梁的设计和维护提供了有益的依据。
关键词:结构力学;大型桥梁;疲劳破坏;受力分析;疲劳寿命估计1.引言大型桥梁作为重要的基础设施,承载着交通运输的重要任务。
然而,在长期使用过程中,桥梁结构不可避免地受到了交通荷载以及环境因素的作用,导致结构疲劳破坏的产生。
因此,了解桥梁疲劳破坏的机理和影响因素,对于保障桥梁运行安全、延长桥梁使用寿命具有重要意义。
2.方法和步骤2.1桥梁结构和疲劳破坏概念介绍首先,对桥梁结构和疲劳破坏进行了详细的概念介绍,包括桥梁的结构形式、材料特性以及疲劳破坏的定义和产生机理。
为了简化问题,选择了一座典型的钢桥作为研究对象,通过对其结构特点的分析,建立了相应的力学模型。
2.2桥梁结构的受力分析基于结构力学理论和有限元方法,对桥梁结构在交通荷载作用下的受力情况进行了分析。
通过建立桥梁的几何模型、杆件的连接关系以及荷载的施加方式,求解了桥梁各个构件的受力分布,获取了桥梁的内力响应。
2.3桥梁疲劳寿命的预测基于疲劳破坏的基本理论,结合桥梁结构的受力分析结果,利用负荷-寿命评估方法,对桥梁的疲劳寿命进行了预测。
通过计算疲劳强度系数和应力范围系数,估计了桥梁在不同工况下的寿命。
3.研究结果和讨论通过数值模拟和试验验证的方法,得到了桥梁结构的动态响应和疲劳寿命的预测结果。
研究发现,桥梁的结构参数、交通荷载和环境因素如温度、湿度等均会对桥梁的疲劳寿命产生重要影响。
例如,桥梁结构中的节距、梁高等参数会影响应力集中程度,从而影响疲劳寿命。
铜陵学院工程结构荷载论文班级:08土木工程(2)班学号:0811111068 姓名:王玉龙指导老师:吴文明多层轻钢民用建筑中的结构荷载体系分析摘要:本文结合办公室的典型布置,在对各种方案分析比较的基础上,讨论了适合多层及小高层建筑的结构体系,给出了3至18层建筑的合理经济的结构体系及其相应的单位用钢量,为类似的建筑物结构体系的选择提供了可靠的依据。
关键词:结构体系用钢量多层轻钢一、概述过去,我国钢材年产量较低,建筑行业一直限制钢材的使用,提倡大力发展混凝土结构和混合结构,因此民用钢结构一直发展缓慢。
80年代以后,随着经济发展的需要,我国开始引进钢结构房屋,以门式刚架为主,主要用于工业厂房、库房和一些公共设施。
多层轻钢结构采用钢骨架和轻质围护结构,自重轻,对地质条件要求低。
另外,钢结构构件标准,适合工厂化生产,现场安装,湿作业少,施工占用场地少,速度快。
与多层钢筋混凝土结构相比,不仅造价持平甚至略低,而且综合效益明显。
随着我国城市对粘土砖的禁用,多层民用轻钢结构越来越受到工程界的青睐,正成为较有竞争力的民用建筑结构体系之一。
近几年,上海、北京、长沙、大连、天津等地对多层钢结构房屋进行了有效的尝试,取得了一些经验。
但是,目前的示范工程还仍很不多,经验还很缺乏,有关技术规程还没有跟上,工程界对合理的多层钢结构体系还未达成共识。
总体上看,多层钢结构的开发还处于启动阶段。
本文在对已有的示范工程分析比较的基础上,本着寻求受力合理、用钢量低的原则,对多层民用建筑中的结构体系进行了分析,以供参考。
二、结构方案1.结构体系的选择结构体系的选择,不仅要从满足建筑的使用功能出发,节约投资考虑,更主要的是取决于建筑的高度,即取决于建筑层数的多少。
建筑层数越多,高度越高,则由于风力或地震力引起的侧向力就越大,建筑物必须有相应的刚度来抵抗侧向力。
因此,随着建筑层数的不断增加,结构体系也就需要不断的发展。
目前,多层和小高层钢结构建筑常用的结构体系有以下几种。
(1) 纯框架结构体系。
纯框架结构体系在地震区一般不超过15层。
框架结构的平面布置灵活,可为建筑提供较大的室内空间,且结构各部分刚度比较均匀。
框架结构有较大的延性,自振周期较长,因而对地震作用不敏感,抗震性能好。
但框架结构的侧向刚度小,由于侧向位移大,易引起非结构构件的破坏,因此不宜建的太高。
(2) 框支结构体系。
纯框架在风、地震荷载作用下,侧移不符合要求时,可以采用带支撑的框架,即在框架体系中,沿结构的纵、横两个方向布置一定数量的支撑。
在这种体系中,框架的布置原则和柱网尺寸,基本上与框架体系相同,支撑大多沿楼面中心部位服务面积的周围布置,沿纵向布置的支撑和沿横向布置的支撑相连接,形成一个支撑芯筒。
采用由轴向受力杆件形成的竖向支撑来取代由抗弯杆件形成的框架结构,能获得比纯框架结构大的多的抗侧力刚度,可以明显减小建筑物的层间位移。
(3) 框架剪力墙结构体系。
在框架结构中布置一定数量的剪力墙可以组成框架剪力墙结构体系,这种结构以剪力墙作为抗侧力结构,既具有框架结构平面布置灵活、使用方便的特点,又有较大的刚度,可用于40至60层的高层钢结构。
当钢筋混凝土墙沿服务性面积(如楼梯间、电梯间和卫生间)周围设置,就形成框架多筒体结构体系。
这种结构体系在各个方向都具有较大的抗侧力刚度,成为主要的抗侧力构件,承担大部分水平荷载,钢框架主要承受竖向荷载。
2.楼面结构多层轻钢建筑楼板必须有足够的刚度、强度和整体稳定性,同时应尽量采用技术和构造措施减轻楼板自重,并提高施工速度,组合楼盖是常用的楼盖之一。
到目前为止,组合楼盖主要有以下三种形式:(1)压型钢板组合楼盖,其下表面凹凸不平,在民用建筑中需做吊顶,造价较高;(2)现浇整体组合楼盖,其整体性能好,但需要支模板,施工速度慢;(3)钢-混凝土叠合板组合楼盖,其整体性好,还能节省支模和吊顶的费用。
在组合楼板的应用中,为使楼层高度减到最小,提供更大的无柱空间,现在的趋势是把楼板和钢梁合为一体,形成组合扁梁楼盖。
3.支撑和剪力墙形式多层框架钢结构体系的侧向刚度较弱,随着层数的增加,为了抵抗水平地震作用,减小层间错移,常在墙体内布置垂直支撑,为了方便门窗开洞,支撑形式可以灵活采用,如X 型、单斜杆型、K型、M型、W型、V型和人型等。
建议多采用偏心支撑,因其在地震作用下具有较好的延性和耗能性能。
剪力墙按其材料和结构的形式可分为钢筋混凝土剪力墙、钢筋混凝土带缝剪力墙和钢板剪力墙等。
钢筋混凝土剪力墙刚度较大,地震时易发生应力集中,导致墙体产生斜向大裂缝而脆性破坏。
为避免这种现象,可采用带缝剪力墙。
钢板剪力墙是以钢板做成剪力墙结构,与钢框架组合,起到刚性构件的作用。
三、工程实例分析1.工程概述分析以典型的办公楼布置为基础,平面尺寸为72m×14.4m,基本柱网尺寸为8.4m×7.2m,跨度为6m,柱距为7.2m,内走廊宽2.4m,层高为3.2m,层数考虑3至18层。
采用钢框架结构体系,若不满足侧移要求,适当加一些支撑。
主梁采用焊接工形截面,柱采用焊接箱型截面。
框架的横向和纵向梁柱按刚性连接设计,现场采用摩擦性高强螺栓和焊接连接,次梁(转载自中国教育文摘,请保留此标记。
)为工字型截面单跨简支梁。
外墙正立面为240厚瓷砖饰面的混凝土砌块,主要隔断内墙为200厚混凝土砌块,次要内墙为轻钢龙骨石膏板轻质隔墙。
楼盖采用钢-混凝土叠合板组合楼盖,设计主次梁时充分考虑楼盖与钢梁的组合作用。
2.计算参数及计算软件本工程设计主要依据国家有关设计规程、规范,如《建筑结构荷载规范》(GBJ9-87)、《建筑抗震设计规范》(GBJ11-89)、《钢结构设计规范》(GBJ17-88)、《混凝土结构设计规范》(GBJ10-89)、《建筑地基基础设计规范》(GBJ7-89)等。
所有梁柱均采用Q345钢,基础和负弯距受拉钢筋为Ⅱ级,楼板及分布筋Ⅰ级,楼板混凝土标号为C40。
结构上作用活荷载包括楼面活荷、风荷和地震作用,横荷载包括楼板和墙体自重,均按《建筑结构荷载规范》(GBJ9-87)取用,梁柱自重按实际重量取用;基本风压按北京地区0.35kN/m2取用;设计地震烈度为8度,Ⅱ类场地。
计算软件采用通用有限元软件ANSYS,它是融结构、流体、电场、磁场、声场分析于一体的大型软件包。
主要利用ANSYS软件提供的结构静力分析模块,采用三维beam4梁单元和shell93壳单元按空间模型进行计算载荷引起的位移和应力,并按照《钢结构设计规范》验算构件的强度、刚度、整体稳定和局部稳定性。
同时采用通用结构分析软件SAP93进行结构复验计算分析。
3.计算工况既及说明计算时考虑以下主要的3种工况:1.2恒荷+1.4活荷、1.2恒荷+1.4×0.85(活荷+风荷)以及地震作用。
在计算地震作用时,12层以下采用底部剪力法,13至18层采用振型叠加法,考虑前5个自振周期。
四、计算结果及分析1.层数对结构体系及平面布置的影响3至6层建筑物的设计是由竖向荷载控制着结构布置和构件截面尺寸的选择,由于其侧移很容易满足,为了节省钢材,可以抽去靠近走廊的一排柱子,每榀刚架布置3根柱子。
随着层数的增加,尽管竖向荷载仍对结构设计产生着重要影响,但水平荷载却起着决定性的因素,控制着构件截面的选择。
此时,为了满足侧移要求,要么保持3排柱子布置不变,增大柱子截面尺寸;要么改3排柱子为4排。
两种方案分析比较发现改为4排柱子更为经济。
当房屋层数达到15层时,其顶点位移和层间位移已经非常大,欲满足设计要求,仅仅靠增大柱截面已经不经济了,这时沿横向和纵向在边跨和中跨适当的布置一些支撑反而更节省钢材。
2.主要构件的截面尺寸根据计算分析结果,对梁和柱截面规格尺寸进行了优化和归并,以节约钢材和减少构件种类,3至18层的梁柱截面尺寸见表1。
表1 3-18层主要构件的尺寸结构体系主梁次梁柱备注3-6层纯框架I350×200×8×6 I300×200×8×6 □350×350×10×10 三排柱布置7-9层纯框架I400×200×8×6 I300×200×8×6 □400×400×14×14 四排柱布置10-14层纯框架I400×200×8×6 I300×200×8×6 □450×450×14×14 四排柱布置15-18层框支I400×200×8×6 I300×200×8×6 □480×480×14×14 四排柱布置由上表可以清楚地看到,随着层数的增多,为了满足侧移要求,柱截面增加很多,整个设计和截面的尺寸由侧移控制。
当增加到15层时,还必须适当布置一些支撑,这时结构侧向刚度突然增大,地震作用也增大很多,柱的受力加大,整个设计由柱的稳定控制。
3.3至18层的单位用钢量为了比较用钢量与层数的关系,我们对各层的单位用钢量进行了统计,见表2,其中15-18层包含了支撑的用钢量。
表2 3-18层各层主要构件单位用钢量(单位:kg/m2)3-6层7-9层10-14层15-18层柱13.1~15.2 18.9~20.8 25.5~27.2 28.6~32.4主梁17.7~19.4 19.6~20.7 19.6~20.7 19.6~20.7次梁9.7 9.7 9.7 9.7支撑0 0 0 4.70合计40.5~44.3 48.2~51.2 54.8~57.6 62.6~67.5由上表可以看出,随着层数的增加,用钢量增加很多,特别是增加到了15层时,这时不仅柱的用钢量有所增加,支撑也使用钢量增加不少。
为了便于比较,对于15-18层不加支撑也进行了计算,此时单位用钢量为65~68kg/m2左右,比加支撑更不经济。
五、结论本文通过对各种方案的分析比较发现,3-6层设计由竖向荷载来控制,采用三排柱布置纯框架比较经济;7-14层竖向荷载和水平荷载作用都很显著,采用四排柱布置的纯框架用钢量较为节省;而对于15-18层,水平荷载作用占主导地位,适当增加一些支撑,增大整个结构的抗侧力刚度,比单纯靠梁柱的受弯来抵抗水平位移更为经济。
参考文献:《建筑结构荷载规范》(GBJ9-87)、《建筑抗震设计规范》(GBJ11-89)、《钢结构设计规范》(GBJ17-88)、《混凝土结构设计规范》(GBJ10-89)、《建筑地基基础设计规范》(GBJ7-89)等。