土木工程毕业设计完整
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2024级毕业生土木工程毕业设计——教学楼2024级毕业生土木工程毕业设计,教学楼教学楼是大学校园中最重要的建筑之一,为学生们提供了丰富多样的教学环境。
作为2024级毕业生的土木工程设计,我将以设计一座现代化、功能齐全的教学楼为目标。
首先,我将从教学楼的位置和规模入手。
教学楼的位置应该方便学生们的出入,与其他校园建筑相邻,形成完整的校园布局。
教学楼的规模需要根据学校的学生人数来确定,以满足足够的教学空间需求。
同时,为了保持环境的和谐,教学楼的高度和周围校园建筑相匹配,不应过于突兀。
其次,我将从教学楼的功能需求出发。
教学楼需要包括教室、实验室、图书馆、自习室、办公室等不同的功能空间。
在教室的设计上,我将注重采光和通风的问题,以提供良好的学习环境。
同时,我还将考虑使用可调节座椅和桌子,以适应不同课程和学生的需求。
实验室和图书馆的设计要注重安全性和实用性,为学生提供良好的研究和学习环境。
自习室和办公室则需要提供舒适的工作和学习空间。
在建筑结构方面,我将采用创新的设计理念。
教学楼的结构应该具有足够的抗震性和稳定性,以保障教学楼的安全。
我将探索使用新材料和新技术,以提高建筑的耐久性和节能性。
此外,我还将注重教学楼的外观设计和建筑风格。
教学楼的外观应该与学校的整体风格相协调,同时体现现代化的元素和独特性。
我将运用合适的色彩和材料,使教学楼成为校园的一道亮丽风景线。
最后,我将注重可持续发展和环保的设计原则。
教学楼应该采用节能、环保的建筑材料,同时设计合理的建筑能源使用系统,以减少能源消耗。
我还将考虑在教学楼的屋顶和周围增加绿化和景观设计,以提高建筑的生态环境。
综上所述,作为2024级毕业生的土木工程设计,我将以设计一座现代化、功能齐全的教学楼为目标。
我将注重教学楼位置和规模的选择,设计合理的功能空间,采用创新的结构设计,注重外观风格和建筑的可持续发展。
希望通过我的设计能够为学校提供一个舒适、安全、美观的教学环境,为学生的学习和成长创造良好的条件。
土木工程的本科毕业设计一、设计背景土木工程是关于设计、建造和维护土地、结构和地下水资源的工程学科。
本科毕业设计是土木工程专业学生通过对理论知识的综合运用和实践经验的积累,完成一个系统的工程设计和研究的过程。
本科毕业设计是学生将所学知识与实际工程应用相结合的重要环节,也是学习成果的集中展现和检验,对学生未来的职业道路起着重要的指导作用。
二、设计主题设计一个多功能体育馆设计一个综合性大型体育馆,结合土木工程所需的建筑设计、结构设计、给排水设计等方面的知识,以及对体育馆内运动场地、设施等方面的规划,体现土木工程专业学生的综合素质和创新能力。
三、设计目标1. 综合应用土木工程相关知识,完成多功能体育馆的整体设计。
2. 运用现代设计工具和软件,完成体育馆结构的详细设计,包括荷载分析、结构设计、材料选用等方面。
3. 结合实际场地,对体育馆的施工方案、施工工艺进行综合规划。
4. 考虑体育馆的人流、安全疏散等方面的设计要求,完成综合布局设计。
5. 开展有关体育馆节能、环保、可持续发展等方面的研究,提出相关设计建议。
四、设计内容1. 体育馆规划布局设计包括场馆内外的布局设计,包括观众席、比赛场地、运动员休息区、设备配套等方面的规划设计,符合功能需求和实际施工条件。
2. 结构设计及材料选用进行体育馆的结构设计,包括受力分析、结构形式、材料选型等方面的详细设计,并进行相应的可行性分析。
3. 土建工程设计对体育馆的地基、地下结构、建筑物砌体等方面进行细化设计,考虑建筑物的稳定性和耐久性。
4. 给排水设计根据体育馆的使用需求,进行给排水系统的设计,包括雨水排放、卫生设施设计等。
5. 施工方案及工艺根据设计要求提出施工方案以及合理的施工工艺,考虑成本、效率、安全等因素,提高工程质量。
6. 其他附加内容体育馆的节能设计、环保设计、可持续发展设计等方面的研究和建议。
五、设计方法1. 文献搜集和资料调研通过图书馆、网络等途径获取相关领域的设计理论、工程案例和实施情况等资料。
摘要本设计为汇锦集团写字楼(B座)设计,设计层数为7层,结构形式选用多层混凝土框架结构,建筑总面积5987.522m。
钢筋混凝土多层框架结构作为一种常用的结构形式, 具有传力明确、结构布置灵活、抗震性和整体性好的优点, 目前已被广泛地应用于各类多层的工业与民用建筑中。
建筑设计部分包括平面设计、立面设计、剖面设计,楼梯设计,屋面设计及建筑构造。
本设计为商务写字楼设计,一层除设门厅、办公室外,还设有消防控制室、打印室、配电室、电话总机房等功能房间;二层以上多为办公室、配有资料室、茶水休息间、一般会议室及功能会议室,每层设有两部双跑普通楼梯、两部消防电梯等,并要满足防火要求。
屋面为上人屋面。
结构计算部分包括横向水平地震作用下的框架设计和基础设计。
在确定框架布局之后,先进行了层间荷载代表值的计算,接着利用顶点位移法求出自振周期,进而按底部剪力法计算水平地震荷载作用下大小,进而求出在水平荷载作用下的结构弯矩、剪力、轴力。
接着计算竖向恒载及活荷载作用下的结构内力,找出最不利的一组或几组内力组合,内力的组合可以使用excel、力学计算器软件计算。
选取最安全的结果计算配筋并绘图。
梁的配筋尽量一致,柱的配筋尽量一致。
结合本设计结构的实际特点,基础选用桩基础,楼梯则采用板式楼梯。
通过本积极、独立的完成本次毕业设计使我能系统地总结,综合地运用所学的理论知识和专业知识来解决实际的工程设计问题,并能进一步加强我的建筑设计和结构设计的能力,是为今后的实际工作做出的必要的准备。
关键词:商务写字楼;钢筋混凝土;框架结构;抗震设计ABSTRACTThis design is the Huijin Group’s Office Building ,it is 7-floor. The total architectural area is about 6000 square meters and the structure of this building is steel reinforced concrete frame structure.Multi-storey reinforced concrete frame structure is a common structure form, has definite force transmission structure, flexible layout, seismic resistance and good integrity advantages, industrial and civil construction has been widely used in various layers of.During the architectural design stage, the plane design, vertical plane design, the cross-section design, the stair design, the roof design and architect structure are made. his design is business office design, a layer except set Hall, and Office outside, also has fire control room, and print room, and distribution room, and phone switchboard room, features Room; II layer above more is Office, and enjoy has library, and tea rest between, and General room and the features room, each layer has two Department double run General stairs, and two Department fire elevator,, and to meet fire requirements. Roofing is can touch the roof.The structural calculation and design part includes the calculation and design of one floor concrete plate namely beam and column, one staircase and foundation. When the direction of the frames is determined, firstly the weight of each floor is calculated. Then the vibrate cycle is calculated by utilizing the peak- displacement method, then the amount of the horizontal seismic force can be got by way of the bottom-shear force method. The seismic force can be assigned according to the shearing stiffness of the frames of the different axis. Then the internal bending moment, shearing force and axial force in the structure under the horizontal loads can be easily calculated. After thedetermination of the internal force under the dead and live loads, the combination of internal force can be made by using the Excel software,Mechanical calculator, whose purpose is to find one or several sets of the most adverse internal force of the wall limbs and the coterminous girders, which will be the basis of protracting the reinforcing drawings of the components. The steel design of beams and columns are adjusted to be the same as soon as possible. According to the structural characteristic of this building, the strip foundation is used because of its good integrity. The stair case adopts concrete plate stair case.Through the active, independent completion of the graduation design, so that I can systematically summarized, design to solve the problem of the practical application of the theory of knowledge and expertise in engineering comprehensively, and to further strengthen the capacity building design and structure design of mine, was made for practical work in the future the necessary preparations.KEY WORDS:Commercial Office;reinforced concrete structure;frame structure目录前言 (1)第1节建筑设计总说明 (2)1.1 工程概况 (2)1.2设计依据 (2)1.3 模型初设 (3)1.4 门窗设计 (4)1.5 装饰做法 (5)1.5.1屋面做法 (5)1.5.2 楼面做法 (5)1.5.3 墙面装饰 (6)第2节结构设计 (7)2.1 设计条件 (7)2.2 设计依据 (7)2.3 结构选型 (7)2.4 承重方案 (8)2.5 施工方法 (9)2.6 结构布置 (10)第3节荷载计算 (12)3.1 荷载标准值 (12)3.1.1 屋面荷载 (12)3.1.2 楼面荷载 (13)3.1.3 墙荷载 (14)3.1.4 梁柱自重 (15)3.1.5门窗自重 (15)3.2 面积计算 (15)3.2.1上人屋顶 (15)3.2.2 三至七层 (16)3.2.3 二层 (17)3.2.4 一层 (18)3.3 重力荷载代表值确定 (19)3.3.1 顶层 (19)3.3.2 三至六层 (20)3.3.3 二层 (20)3.3.4 一层 (20)3.3.5 重力荷载代表值示意图 (21)3.4梁、柱的线刚度 (21)3.4.1 梁的线刚度 (21)3.4.2 柱线刚度 (22)第4节 框架自振周期及位移计算 (26)4.1 横向框架顶点位移 (26)4.1.1 位移计算 (26)4.1.2风荷载计算 (28)4.2 水平地震作用下框架柱剪力和弯矩计算 (28)4.2.2 柱端弯矩c M 计算 (30)4.2.3 梁端弯矩b M 、剪力b V 、柱轴力N 计算 (32)第5节 框架在竖向荷载作用下的内力分析 (36)5.1 计算方法 (36)5.2 荷载传递路线示意图 (36)5.3 竖向荷载标准值计算 (37)5.4 次梁荷载计算 (38)5.4.1 受均布荷载作用 (39)4.4.2 受均布荷载和集中力作用 (40)5.5 主梁计算 (42)5.5.1 屋面主梁 (42)5.5.2 楼面主梁(二至六层) (43)5.5.3 楼面主梁(一层) (43)第6节梁固端弯矩计算 (48)6.1 固端弯矩计算规则 (48)6.2 弯矩分配系数 (49)6.3 恒载产生弯矩分配与传递 (50)第7节内力组合 (58)7.1 梁端剪力 (58)7.2 柱端轴力 (59)7.3 内力组合 (60)7.3.1 弯矩调幅 (60)第8节截面设计 (80)8.1 框架梁截面设计 (80)8.1.1 支座处正截面承载力计算 (81)8.1.2 梁跨中的正截面承载力计算 (82)8.1.3 梁斜截面受压承载力计算 (83)8.2 框架柱截面设计 (95)8.2.1轴压比验算 (95)8.2.2 正截面承载力计算 (97)第9节楼梯设计计算 (115)9.1 楼梯结构布置 (115)9.2 楼梯板设计 (115)9.3 平台板设计 (116)9.4 平台梁设计 (117)第10节桩基础设计 (119)10.1 设计依据 (119)10.2 计算信息 (119)10.2.1 几何参数 (120)1 0.2.2 材料信息 (120)10.2.3 计算信息 (120)10.3 计算参数 (120)10.4 内力计算 (121)10.5 承台的冲切验算 (122)10.5.1 柱对承台的冲切验算 (122)10.5.2 角桩对承台的冲切验算 (122)10.5.3 承台斜截面受剪验算 (123)10.7 其他验算 (126)附录 (127)1 总信息 (127)2 周期、地震力与振型输出文件 (131)3 结构位移 (135)小结 (149)致谢 (150)参考文献 (151)前言毕业设计是一个总结性的教学环节,是学生全面系统地融汇所学理论知识和专业技能并运用于解决实际问题的过程。
全套土木工程毕业设计模板第一部分:绪论1.1 研究背景介绍土木工程的基本概念和其在社会发展中的重要性,阐述设计模板的目的和意义。
1.2 研究意义详细描述土木工程在城市建设、基础设施建设、环境保护等方面的重要作用,探讨毕业设计在学习过程中的重要性。
1.3 研究现状对土木工程毕业设计的国内外研究现状进行梳理,评述已有毕业设计的优缺点,为本设计模板提供参考借鉴。
第二部分:文献综述2.1 土木工程基础理论介绍土木工程的基本理论知识,涵盖土力学、结构力学、建筑材料等方面的文献综述,为毕业设计的理论分析提供理论支持。
2.2 土木工程技术应用梳理土木工程领域的最新技术应用,包括BIM技术、智能建造、工程管理软件等,为毕业设计的技术实现提供参考依据。
第三部分:毕业设计内容3.1 选题背景与意义选择与土木工程相关的研究课题,并阐述该课题的背景、意义和应用前景。
3.2 研究方法与设计方案描述毕业设计的研究方法和设计方案,包括实地调研、数据采集、建模仿真等技术手段的应用。
3.3 毕业设计进度安排制定毕业设计的进度安排表,明确设计任务的分工和完成时间,保证毕业设计的顺利进行。
第四部分:毕业设计具体实施4.1 数据采集与分析描述数据采集的具体方法和数据分析的过程及结果,包括实验室测试、调查问卷、统计分析等方面的工作。
4.2 模型建立与仿真分析介绍建立设计模型的过程和进行仿真分析的方法,包括使用的软件工具、建模原理和仿真结果的分析。
4.3 结果展示与讨论呈现毕业设计的研究成果,对实验数据和仿真结果进行详细的展示和讨论,验证毕业设计的合理性和可行性。
第五部分:毕业设计总结与展望5.1 毕业设计成果总结总结毕业设计的研究内容和方法,归纳设计成果,评述设计过程中的经验和收获。
5.2 存在问题及改进建议分析毕业设计中存在的不足和问题,提出相应的改进建议和完善方案。
5.3 展望与应用前景展望毕业设计成果的应用前景,探讨设计成果在实际工程中的应用价值,为未来的发展提出展望。
土木工程毕业设计范本一、设计目标与要求本毕业设计旨在通过实际工程项目的规划和设计,提升学生在土木工程领域的实践能力和综合素质,培养学生系统地应用所学理论知识解决实际问题的能力。
具体要求如下:1.设计内容:可以选择道路、桥梁、建筑物等土木工程项目,设计其相关内容。
2.设计目标:根据项目的具体情况,制定合理的设计目标,如道路工程可考虑交通流量、车辆安全等;桥梁可考虑承载能力、抗震设计等。
3.设计原则:结合工程实际,遵循土木工程设计的基本原则,如安全、经济、美观等。
4.设计过程:分析、研究设计对象的相关参数和要求,进行设计方案的设计、评价和优化,并对设计结果进行验证和评估。
5.设计报告:按要求书写完整的设计报告,包括项目背景、设计思路、设计过程、设计结果等内容。
二、设计步骤1.项目选择与背景调研:选择一个合适的土木工程项目作为设计对象,并进行相关背景调研,包括项目的需求、技术要求等。
2.分析与设计需求:根据背景调研的结果,确定设计的目标和要求,明确设计的功能、造价、工期等要求。
3.方案设计与评价:提出多个设计方案,并进行评价和比较,选择出最优方案。
4.设计详图与参数计算:根据最优方案绘制详细设计图纸,并进行相关参数的计算,如材料使用量、承载能力等。
5.设计结果验证与评估:通过各种手段验证设计结果的正确性和合理性,如模拟计算、实验测试等。
6.设计报告撰写:按照规范要求书写设计报告,包括项目背景、设计目标、设计过程、设计结果等内容。
三、设计内容以道路工程为例进行说明:1.项目背景:选择一个具体的道路工程项目,如城市主干道的改造设计。
2.设计目标:根据城市交通流量、道路安全等要求,制定相应的设计目标,如提高交通通行能力、减少交通事故等。
3.设计过程:(1)调研阶段:了解项目背景和要求,收集相关信息。
(2)规划设计:根据道路的功能和交通流量,确定道路的几何形状、车道设置等。
(3)结构设计:根据道路的承载能力要求,设计道路的结构层厚度、路面材料等。
引言概述:土木工程是一门综合性较强的工程学科,作为土木工程专业的毕业设计,旨在让学生通过实际操作与实践,运用所学的理论知识和技能,解决土木工程领域中的实际问题。
本文将对土木工程毕业设计的相关内容进行详细介绍与阐述,包括项目背景、设计目标、设计方案、材料选择与性能研究、经济性与可行性分析、安全性与环保性考虑等方面。
正文内容:一、项目背景1.1项目背景介绍1.2项目地理环境1.3项目规模与目标二、设计目标2.1设计目标与需求分析2.2工程功能与服务对象需求2.3设计的可行性与创新性2.4设计质量目标与指标三、设计方案3.1方案选取和比较3.2方案设计与分析3.3结构设计与布局3.4工程材料的选择与性能研究3.5设计的技术实施方案四、材料选择与性能研究4.1材料性质与特点分析4.2材料选择原则与方法4.3材料性能测试与分析4.4材料的适用范围与使用条件4.5材料的可靠性与安全性考虑五、经济性与可行性分析5.1成本估计与预算5.2投资回报预测与分析5.3经济可行性分析5.4设计方案的可持续性考虑5.5经济性与可行性分析的综合评价总结:土木工程毕业设计是学生综合运用所学知识的重要环节,通过对项目背景、设计目标、设计方案、材料选择与性能研究、经济性与可行性分析等方面的详细阐述,可以有效指导学生进行毕业设计的实施与完成。
本文通过对土木工程毕业设计的相关内容进行概述和分析,旨在为土木工程专业的学生提供一定的参考和指导,从而更好地完成毕业设计任务,并为实际工程应用提供有益的经验和建议。
引言:土木工程毕业设计是土木工程专业学生在校期间的重要任务之一,旨在通过实际工程项目的设计和实施,培养学生的理论基础和实践能力。
本文将详细阐述土木工程毕业设计的重要性,设计流程、挑战和解决方法,并总结毕业设计对学生的影响和意义。
概述:土木工程毕业设计是土木工程专业学生进行的一项实践性项目,它要求学生利用学习过的理论和方法,解决实际土木工程中的问题。
全套土木工程毕业设计模板
以下是一份土木工程毕业设计的模板:
一、引言
1.研究背景和意义
简要介绍土木工程领域的发展现状和趋势,以及本毕业设计的意义和重要性。
2.研究目的和问题
明确本毕业设计的目的和要解决的问题,以及预期的研究成
果。
3.研究方法和内容
简要介绍本毕业设计的研究方法和研究内容,包括实验、理论分析和数值模拟等方面。
二、文献综述
1.国内外研究现状和发展趋势
系统梳理国内外相关研究的现状和发展趋势,包括已有的研究成果、研究方法和研究重点等。
2.学术观点和争议问题
对学术观点和争议问题进行综合分析和评价,为本毕业设计的研究提供理论支撑和参考。
三、研究方法和技术
1.研究方法
详细介绍本毕业设计的研究方法和技术,包括实验设计、理论分析、数值模拟等方面。
2.实验设备和材料
列举实验所需的设备和材料,以及实验过程中的注意事项和安全措施。
四、研究结果和讨论
1.实验结果和分析
详细描述实验结果,并对结果进行深入分析和解释。
2.数值模拟结果和分析
对数值模拟结果进行详细描述和分析,并与实验结果进行比较和讨论。
3.结果的可靠性和适用范围
对结果的可靠性和适用范围进行评估和分析,并提出进一步研究的建议和展望。
五、结论和建议
1.研究结论和贡献
总结本毕业设计的研究结论和贡献,并指出研究结果的实践意义和应用前景。
2.研究局限性和展望
指出本毕业设计的局限性和不足之处,并提出进一步研究和改进的建议和方向。
该工程为某大学实验楼,钢筋混凝土框架结构;建筑层数为8 层,总建筑面积11305.82m2,宽度为39.95m,长度为60.56m ;底层层高4.2m,其它层层高 3.6m,室内外高差0.6m。
该工程的梁、柱、板、楼梯、基础均采用现浇,因考虑抗震的要求,需要设置变形缝,宽度为130mm。
1.1.1 设计资料(1 )气象条件该地区年平均气温为20 o C.冻土深度25cm ,基本风压0.45kN/m2 ,基本雪压0.4 kN/m2 ,以西北风为主导方向,年降水量1000mm。
(2)地质条件该工程场区地势平坦,土层分布比较规律。
地基承载力特征值f a 240kPa 。
(3)地震烈度7 度。
(4)抗震设防7 度近震。
1.1.2材料梁、柱、基础均采用C30;纵筋采用HRB335,箍筋采用HPB235 ;单向板和双向板均采用C30,受力筋和分布筋均为HPB235 ;楼梯采用C20 ,除平台梁中纵筋采用HRB335 外,其余均采用HPB235。
1 .2工程特点本工程为8 层,主体高度为29m 左右,为高层建筑。
其特点在于:建造高层建筑可以获得更多的建筑面积,缩小城市的平面规模,缩短城市道路和各种管线的长度,从而节省城市建设于管理的投资;其竖向交通一般由电梯来完成,这样就回增加建筑物的造价;从建筑防火的角度来看,高层建筑的防火要求要高于中低层建筑;以结构受力特性来看,侧向荷载(风荷载和地震作用)在高层建筑分析和设计中将起着重要的作用,因此无论从结构分析,还是结构设计来说,其过程都比较复杂。
在框架结构体系中,高层建筑的结构平面布置应力求简单,结构的主要抗侧力构件应对称均匀布置,尽量使结构的刚心与质心重合,避免地震时引起结构扭转及局部突变,并尽可能降低建筑物的重心,以利于结构的整体稳定性;合理地设置变形缝,其缝的宽度视建筑物的高度和抗震设防而定。
该工程的设计,根据工程地震勘探和所属地区的条件,要求有灵活的空间布置和较大的跨度,故采用钢筋混凝土框架结构体系。
土木工程毕业设计范本土木工程毕业设计范本引言:土木工程是一门综合性的学科,它涵盖了建筑、结构、交通、水利等多个方面。
作为土木工程专业的学生,毕业设计是我们学习生涯中的重要一环。
本文将以土木工程毕业设计范本为主题,探讨毕业设计的重要性、步骤和一些实用的技巧。
第一部分:毕业设计的重要性毕业设计是土木工程专业学生在大学期间最重要的学术任务之一。
它不仅是对我们所学知识的综合运用,更是对我们专业素养和创新能力的考验。
通过毕业设计,我们可以将在课堂上学到的理论知识应用到实际工程项目中,锻炼我们的问题解决能力和团队合作精神。
第二部分:毕业设计的步骤1. 选题:选题是毕业设计的第一步。
我们可以选择与自己感兴趣或专业相关的课题,同时要考虑实际可行性和创新性。
可以参考前人的研究成果,找到一个有研究价值的课题。
2. 文献综述:在进行毕业设计前,我们需要对相关领域的文献进行综述。
通过阅读前人的研究成果,我们可以了解当前领域的研究进展和存在的问题,为自己的设计提供理论基础。
3. 设计方案:在确定研究方向后,我们需要制定一个详细的设计方案。
该方案应包括设计目标、设计思路、设计方法和设计过程等内容。
在设计方案中,我们需要考虑到项目的可行性、经济性和安全性。
4. 数据采集与分析:在进行设计过程中,我们需要进行数据采集和分析。
通过实地调研、实验室测试等手段,我们可以获得所需的数据,并对其进行分析和解读。
这些数据将为我们的设计提供依据和支持。
5. 设计实施与评估:在完成设计方案后,我们需要进行设计实施和评估。
在实施过程中,我们需要遵循设计方案,并及时调整和改进设计。
在评估阶段,我们需要对设计的效果进行评估,并提出改进建议。
第三部分:毕业设计的实用技巧1. 学会合理分配时间:毕业设计是一个相对长期的任务,我们需要学会合理分配时间,确保每个步骤都得到充分的时间和精力。
同时,我们要做好时间管理,避免拖延和临时抱佛脚。
2. 多与导师交流:导师是我们毕业设计过程中的重要指导者,我们要与导师保持密切的沟通和交流。
第1篇一、前言土木工程施工是土木工程专业的核心课程之一,旨在培养学生的施工组织、施工技术、施工管理等方面的能力。
本毕业设计以某建筑工程为研究对象,对整个施工过程进行详细分析,旨在提高学生的实践能力和综合素质。
二、项目背景及意义本项目以某建筑工程为研究对象,该工程为多层住宅小区,占地面积约10000平方米,总建筑面积约50000平方米。
通过本项目的毕业设计,学生可以深入了解土木工程施工的各个环节,掌握施工组织、施工技术、施工管理等方面的知识,为今后从事土木工程施工工作奠定基础。
三、施工组织设计1. 施工组织机构:成立项目经理部,下设施工技术、质量、安全、材料、财务等部门,明确各部门职责。
2. 施工进度计划:根据工程实际情况,制定合理的施工进度计划,确保工程按期完成。
3. 施工资源配置:合理配置人力、物力、财力等资源,确保施工顺利进行。
4. 施工质量控制:严格执行国家及地方相关质量标准,确保工程质量。
5. 施工安全管理:加强施工现场安全管理,防止安全事故发生。
四、施工技术1. 土方工程:采用机械开挖、人工配合的方式,确保土方开挖质量。
2. 框架结构工程:采用现浇钢筋混凝土结构,确保结构安全、稳定。
3. 屋面工程:采用防水卷材、防水涂料等材料,确保屋面防水效果。
4. 装饰装修工程:选用环保、安全、美观的装饰材料,确保室内环境舒适。
五、施工管理1. 人员管理:加强施工人员培训,提高施工人员素质。
2. 材料管理:严格控制材料采购、验收、储存、使用等环节,确保材料质量。
3. 质量管理:严格执行国家及地方相关质量标准,确保工程质量。
4. 安全管理:加强施工现场安全管理,预防安全事故发生。
六、结论本毕业设计以某建筑工程为研究对象,对土木工程施工的各个环节进行了详细分析,旨在提高学生的实践能力和综合素质。
通过本毕业设计,学生可以深入了解土木工程施工的各个环节,掌握施工组织、施工技术、施工管理等方面的知识,为今后从事土木工程施工工作奠定基础。
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 )终于经建设部批准并分别于 2002 年 3 月 1 日起实行,同时进行修订的《混凝土结构设计规范》 (GB 50010-2002) ,在结构可靠度、设计计算、配筋构造等方面均有一系列的重大更新和补充,经过专家审查、专题论证、试设计、两次征求全国有关单位意见,提高了规范的科学合理性与先进性,进一步适应了现代建筑混凝土结构设计的需要。
因此,从上世纪 80 至 90 年代末,我国广大结构工程设计人员、有关技术人员以及大专院校师生就不断地面临着一个熟悉新规范、掌握新规范和贯彻实施新规范的任务[9]。
1.2 工程结构可靠度理论工程结构可靠度决定着工程结构的稳定性,所以,在进行工程结构失效概率计算的时候,首先,掌握和理解结构随机可靠度分析的基本理论和原理,明确结构设计中的变量。
结构的设计参数主要分为两大类:一类是施加在结构上的直接作用或引起结构外加变形或约束变形的间接作用,如结构承受的人群、设施、车辆以及施加与结构的风、雪、冰、土压力、水压力、温度作用等。
这些作用引起的结构或构件的内力,变形成为作用效应或荷载效应,一般用S 表示,如弯矩、剪力、扭矩、应力、变形等;另一类则是结构或构件及其材料承受作用效应的能力,称为抗力,如承载能力、刚度、抗裂度、强度等,一般用R 表示[4]。
在以往的设计规范及现行的某些设计规范中,结构设计参数中的荷载及材料强度是通过统计取值而确定的,再取用适当的,定值的,由经验确定的单一安全系数或分项系数来保证结构的安全性和可靠性,通常称成水准I 的方法;而实际上,在结构设计前,设计中的各个参数的具体值是未知的,如在结构设计基准期内,无法明确的知道,设计结构的荷载到底有多大,也无法控制设计的待建结构的材料强度为某一预定数值,几乎所有设计参数均可作为随机变量,或当量为随机变量(如某些模糊变量),人们能够得到和使用的基本信息是这些随即设计参数的统计规律,它们的统计规律,构成了结构可靠性分析和设计的基本条件和内容,通常将结构中的随机变量表示为n x x x ,......,,21,其中i x 表示为第i 个随机变量。
一般情况下,概率分布函数和概率密度函数通过概率分布的拟合优度检测后,认为是以知的,如正态分布,对数正态分布,极值I 型分布等。
将设计中的各参数视为随机变量,利用近似的可靠度方法按照规定的目标可靠度指标确定设计表达式中的分项系数,由此形成的设计方法称为水准II 方法。
水准II 的方法在国际标准 ISO2394《结构可靠性总原则》中以得到采用,经过工程技术界的辛勤的调查、研究和分析,我国已在很多本规范中采用了以可靠度为基础的极限状态设计方法[6]。
结构可靠度方法论述了结构可靠度方法的哲学、逻辑和数学原理,广泛地涉及了适用于高速计算机的可靠度方法, 涵盖了材料及荷载的随机性、工程数据的不完备性、分析模型的不确定性,以及人为误差等导致的结构可靠度设计、改造和优化等问题。
1.2.1结构可靠度分析过程大概分为三个阶段[5]:(1)搜集结构随机变量的观测或试验资料,用统计方法进行分析,求出其分布规律(正态分布、对数正态分布和极值Ⅰ型(Gumbel )分布、韦伯分布等)及有关的统计量(均值、标准差和变异系数)。
(2)用力学的方法计算结构的荷载效应,通过实验与统计获得结构的抗力,从而建立结构的破坏标准。
(3)用概率理论计算满足结构破坏标准下的可靠度。
1.1.2结构可靠度设计的目的大致可分为三类:(1)已知结构尺寸、荷载、材料及目标可靠指标下,设计或校核结构的可靠度。
(2)校核现行规范,给出规范中有关系数所对应的安全水准,与习用的安全系数进行比较。
(3)在给定目标可靠指标下,计算现行规范设计式中的系数(即分项系数)得出具有新的分项系数下的设计表达式供设计使用。
二 结构失效概率计算2.1 基本概念关键词———结构的极限状态,结构可靠度,结构可靠度指标⑴在结构的施工和使用过程中,结构以可靠(安全,适用,耐久)和失效两种状态存在的,而结构可靠度设计分析和设计中,为了正确描述结构的工作状态,就必须明确规定结构的可靠和失效的界限,这个界限称为结构的极限状态。
⑵结构可靠性是用结构可靠度来衡量的,结构可靠度(即r P )定义为在规定的时间内和规定的条件下结构完成预定功能的概率。
⑶假定结构的抗力随机变量为R ,荷载效应随机变量为S ,其相应的结构功能函数为Z=R-S ,结构可靠度为r P ,相反,如果结构不能完成预定功能,称相应的概率为结构失效的概率,表示为f P 。
⑷根据定义得公式: 11()()r f P P ββ=-=-Φ-=Φ (2.1)β为可靠指标。
2.2失效概率结构的可靠与失效为两个互不相容的事件,因此,结构的可靠概率r P 与失效概率f P 是互补的,即:1=+f r p p (2.2.1)在结构可靠度分析中,结构的极限状态一般由功能函数描述。
当有n 个随机变量影响结构的可靠度时,结构的功能函数为:),(21n x x x g Z =(2.2.2)式中:(1,2,,)i x i n = 是结构上的作用效应、结构构件的性能等基本变量。
当0>Z 时,结构处于可靠状态;0=Z 时,结构达到极限状态;0<Z 时,结构处于失效状态。
其中方程0),(21==n x x x g Z(2.2.3)成为结构的极限状态方程。
构件功能函数出现小于零(Z<0)的概率称为该构件的失效概率(f P )。
f P 值原则上可通过多维积分式12120(,,,)f X n n Z P f x x x dx dx dx <=⎰⎰(2.2.4)计算求得。
设功能函数仅与荷载效应S (荷载引起结构构件的内力、位移等)和结构抗力R (结构抵抗破坏或变形的能力,如极限内力、极限强度、刚度以及抗滑力、抗倾力矩等)两个随机变量有关,若认为抗力R 和荷载效应S 是二个独立事件,则结构承载能力功能函数为:(,)Z g R S R S ==-(2.2.5)对于的极限状态方程表示为0=-=S R Z(2.2.6)显然,当Z>0时,结构处于可靠状态;Z<0时,结构失效。
若R,S 均服从正态分布,其均值和标准差分别为,R S m m 和,R S σσ,则Z 也服从正态随机变量,并有均值为Z R S m m m =-,均方差为22Z R S σσσ=+,Z 的概率密度函数为:])(21exp[21)(2ZZ Z m Z Z f σσπ--=,(Z -∞<<∞) (2.2.7)其分布如图3.1所示。
图3.1 正态功能函数概率密度曲线根据定义,结构的失效概率f P 就是图中阴影面积P(Z<0),而非阴影面积P(Z>0)即结构的可靠度r P 。
用公式表示为dZ m Z Z P P Z Z Z f ⎰∞-⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=<=02)(21exp 21)0(σσπ(2.2.8)2011(0)exp ()22Z r Z Z Z m P P Z dZ σπσ∞⎡⎤-=>=-⎢⎥⎣⎦⎰(2.2.9)由概率论知:1f r P P +=,即失效概率和可靠度是互补关系。
2.3 结构可靠指标计算考虑到直接应用数值积分方法计算结构失效概率的困难性,工程中多采用近似方法,为此引入了结构可靠指标β的概念。
现把Z 的正态分布(,)Z Z N m σ转换为标准正态分布(0,1)N 。
令ZZZ m t σ-=,则失效概率为:21exp()()22ZZm Z f Zm t P dt σσπ--∞=-=Φ-⎰(2.3.1)图3.2 失效概率与可靠指标引入符号β,并令ZZm βσ=,因此()f P β=Φ-,式中β为一个无因次的系数,称为可靠指标。