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建筑结构设计的程序与方法研究

建筑结构设计的程序与方法研究
建筑结构设计的程序与方法研究

科研训练

题 目:建筑结构设计的程序与方法研究 学生姓名:

学 院:土木工程学院 系 别:建筑工程系

专 业:土木工程专业(建筑工程方向) 班 级: 指导教师:

学校代码: 10128 学 号:

建筑结构设计程序与方法

摘要:(1)方案设计阶段结构专业设计人员要做到:确定建筑结构安全等级,设计使用年限和建筑抗震设防类别等;根据建筑功能要求,多方案比较确定结构选型。(2)各种类型的建筑结构,其构造是复杂多样的,节点往往是刚结的,都属于高次超静定的三维空间结构体系,其动力与地震反应分析和研究以及试验与计算都是非常复杂的,不论采用那种方法都有相当大的难度。

关键词:房屋建筑结构方案设计研究方法

总则规定:民用建筑工程一般应分为方案设计、初步设计和施工图设计三个阶段;对于技术要求简单的民用建筑工程,经有关主管部门同意,并且合同中有不作初步设计的约定,可在方案设计审批后直接进入施工图设计。

1.各阶段设计文件编制深度应按以下原则进行:

(1)方案设计文件,应满足编制初步设计文件的需要。(注:对于投标方案,设计文件深度应满足标书要求。)

(2)初步设计文件,应满足编制施工图设计文件的需要。

(3)施工图设计文件,应满足设备材料采购、非标准设备制作和施工的需要。对于将项目分别发包给几个设计单位或实施设计分包的情况,设计文件相互关联处的深度应当满足各承包或分包单位设计的需要。

2.在设计中应因地制宜正确选用国家、行业和地方建筑标准设计,并在设计文件的图纸目录或施工图设计说明中注明被应用图集的名称。

重复利用其他工程的图纸时,应详细了解原图利用的条件和内容,并作必要的核算和修改,以满足新设计项目的需要。

3.当设计合同对设计文件编制深度另有要求时,设计文件编制深度应同时满足本规定和设计合同的要求。

4.本规定对设计文件编制深度的要求具有通用性。对于具体的工

程项目设计,执行本规定时应根据项目的内容和设计范围对本规定的条文进行合理的取舍。

结构设计应根据工程的实际情况有计划地分时段、分批次进行。各阶段都有相同内容,但设计深度不同,应该逐步加深。通过各个阶段各专业互提资料,有序实现各阶段各专业的设计内容。通过加强结构设计过程的执行,减少错、漏、碰、缺,保证设计质量,提高工作效率。

一、方案设计

方案设计阶段结构专业设计人员要做到:确定建筑结构安全等级,设计使用年限和建筑抗震设防类别等;根据建筑功能要求,多方案比较确定结构选型。

结构设计人员应深入了解工程项目的规模、使用性质、设计标准和投资造价等情况,在建筑专业初步方案的基础上,根据是否抗震设防和结构设计人员自身拥有的结构设计概念、经验选择技术先进经济合理的结构方案。任何工程项目的结构方案至关重要,直接关系安全、使用、施工周期和造价,结构设计在方案阶段应该重视。

方案设计文件是用于设计投标的必要内容,至关重要,方案设计不仅仅是建筑专业图纸和说明,各专业应融合其中,尤其是较复杂的大型公共建筑,必须有明确的结构方案,经得起方案设计评比中责问和评议。方案设计文件同时也用于办理工程建设的报批有关手续中。

方案设计阶段一般结构专业没有图纸,结构体系、柱网和墙体布置在建筑专业有关图纸中表达,而结构设计方案要有说明。结构方案

设计的说明是非常重要的,尤其是要简要、通俗地说明本工程结构体系的选择合理性和先进性。

要做好设计方案介绍的准备。在工程方案设计评比时,不采用招投标方式,也需要给投资建设单位进行设计方案的全面介绍;不仅仅建筑专业(当然是主要的专业),其他有关专业也需要作介绍。对于某些工程如大跨度体育馆建筑、机场候机楼、影剧院及超限高层建筑,结构设计方案介绍是重要内容。

结构专业接收各专业提供资料

提出专业内容深度要求

表达方式

备注

图表文字

建筑

设计

依据

工程设计有关的依据性文件●设计依据

主要由建

设单位提

供资料,应

由项目设

计总负责

人汇总,提

供给各专

业建设单位设计任务书●

政府有关主管部门对项目设计提出的要求,如根据城市

规划对建筑高度限制,说明建筑物、构筑物的控制高度

(包括最高和最低高度限值);人防平战设置要求,防护

等级等

城市规划限定的用地红线、建筑红线及地形测量图●

设计基础资料:气象、地形地貌、地质初(勘)察报告

及外网条件

工程规模(如总建筑面积、总投资、容纳人数等)●

简要

说明

列出主要技术经济指标,以及主要建筑或核心建筑的层

数、层高和总高度等项指标;功能布局

●●

设计标准(包括工程等级、建筑的使用年限、耐火等级、

装修标准等)

●●

总平面布置说明●

场地的区域位置、场地的范围●

标注场地内与原有建筑及规划的城市道路和建筑物的距

离,并注明需保留的建筑物、古树名木、历史文化遗存

场地内拟建道路、停车场、广场、绿地及建筑物的布置,

表示出主要建筑物与用地界线(或道路红线、建筑红线)

及相邻建筑物之间的距离,场地竖向控制设想

标注建筑物名称、出入口位置、层数●

尺寸:总尺寸、开间、进深尺寸和柱网尺寸●方案设计

中也可用

手绘图提

交给各专

业各房间使用名称、主要房间面积●

各楼层地面标高;屋面标高●

室内停车库的停车位和行车路线●

划分防火分区●

选择一、二个有代表性的立面●

各立面主要部位和最高点或主体建筑的总高度●

平、剖面未能表示的屋顶标高或高度●

标注外墙面所采用的饰面材料●

剖面图标出各层标高及室外地面标高、特殊指明的房间名称●选择典型

剖面

标出各层竖向尺寸及总的竖向尺寸●

如遇有高度控制时,还应标明最高的标高●

结构专业接收给排水、暖通、电气专业提供资料结构专业提供资料

接受专业内容深度要求

表达方式

图表文字

各专业结构布置原则开间、进深和柱网建议尺寸,剪力墙布置间距

及数量,确认建筑的平面长宽比、高宽比、结

构收进和突出的尺寸及高度等

●●

上部结构选型采用砌体结构、框架结构、框架剪力墙结构、

剪力墙结构、筒体结构、混合结构、钢结构等

基础初估基础埋深,地基基础设计等级,可能的基

础形式

大跨度、大空间结构结构可能的形式,网架结构,预应力混凝土结●

提出专业内容

深度要求表达方式

位置尺寸标高荷载其他图表文字

给排水楼板、承重墙上要开的大

洞(如设备运输、维修洞)

●●屋顶板或楼板上要放置

较重设备(如中转层水

箱、水泵房等)

估算荷载

(kg/m2)

有特殊要求的空间(如需

拔柱、去楼板的用房)

●●●

暖通各专业机房(制冷机房、

锅炉房、热交换站、空调

机房等)

面积及净

高要求、

设置区

域、荷载

电气楼板、承重墙上要开的大

洞(如设备运输、维修洞)

●●屋顶板或楼板上要放置

较重设备(如卫星天线、

中转层变配电所)

估算荷载

(kg/m2)

有特殊要求的空间(如需

拔柱、去楼板的用房)

●●●

构等

结构单元划分结构伸缩缝,沉降缝,抗震缝的预计位置和预

计宽度

●结构设计标准参数结构抗震设防烈度;结构安全等级;设计使用

年限

二、初步设计

初步设计阶段结构专业设计人员要做到:确定结构设计原则、对方案设计阶段确定的结构体系的确认,并提出基本构件的控制尺寸;设计文件应尽量考虑周到、为施工图设计打下一个好基础,提供能为编制概算所需的结构简图及附加的文字说明。

(一)结构专业接收各专业提供资料

结构专业接收建筑专业提供资料

提出专业内容

表达方式

备注

图表文字

建筑经主管部门批准的方案设计审批意见●审批意见由建设单位

提供资料

依据主管部门、建设单位审查意见,适当调整方案设计

图纸(总平面布置、平、立、剖面图)

在初步设计过程中需要补充和调整的内容●

结构专业接收建筑专业提供资料

提出专业内容深度要求

表达方式

备注

图表文字

建筑

设计

依据

补充设计任务书●设计依据

由项目设

计总负责

人向见者

单位索取规划委员会审定后的设计方案通知书●

建设单位对方案的修改意见和有关会议纪要等文件●

建设单位提供的地形图、红线图、市政道路(现状、规

划)、管线图(规划或现状)及地质勘测资料

●●

简要

设计

说明

概述经过调整的方案设计(包括:层数、层高、总高度。

结构造型和墙体材料。建筑内部的交通组织、防火设计

以及无障碍、节能、智能化、人防等)设计情况和采取

的特殊技术措施

●●

交通组织

中的电

梯、电动

扶梯的功

能、数量

及吨位、

速度等参

数用表格多子项工程的单子项可用建筑项目主要特征表作综合说

●●

建筑工程有特殊要求和其它需要另行委托设计、加工的

工程内容

设计说

明书

建筑说明部分●设计说明

书为扩初

设计文件消防设计专篇(建筑部分)●

人防设计专篇(建筑部分)●

环保设计专篇(建筑部分)●的一部分

设计图纸总

测量坐标网、坐标值,场地范围的测量坐标(或定位尺

寸)道路红线、建筑红线或用地界线

简单的单

子项工

程,竖向

布置同时

与总平面

图合并场地四邻原有及规划道路的位置,道路和邻地的控制标

高和主要建筑物及构筑物的位置、名称、层数、建筑距

场地道路、广场的停车场及停车位、消防车道●

绿化、景观(水景、喷泉等)及休闲设施的布置示意●

主要道路广场的起点、变坡点、转折点和终点的设计标

高,以及场地的控制标高

用箭头或等高线表示地面坡向,并表示出护坡、挡土墙、

排水沟等

注明建筑单体相对定位,以及±0.000与绝对标高的关

系。室外地坪(四角标高、出入口标高)

注明房间名称●方案设计

中也可用

手绘图提

交给各专

业注明承重结构的轴线及编号、柱网尺寸和总尺寸●

主要结构和建筑构配件,如非承重墙、壁柱、门窗、楼

梯、电梯、自动扶梯、中庭(及其上空)、平台、阳台、

雨篷、台阶、坡道等

主要建筑设备的固定位置,如水池、卫生器具与设备专

业有关的设备位置

结构专业接收建筑专业提供资料

提出专业内容深度要求

表达方式

备注

图表文字

建筑设

建筑平面的防火分区和防火分区的分隔位置、面积及防

火门、防火卷帘的位置和等级,同时应表示疏散方向等

对紧邻原

有建筑,

应绘出局

部平面变形缝位置●

室内、室外地面设计标高及地上、地下各层楼地面标高●

室内停车库的停车位和行车线路及机械停车范围●

人防分区图、人防布置图,防护门、防护密闭门、口部、

通风竖井等

管道井及其它专业需要的竖井位置,楼屋面及承重墙上

较大洞口的位置

当围护结构采用特殊材料时,应注明与主体结构的定位

关系;有特殊要求的房间放大平面布置

立面图两端的轴线号●

立面外轮廓及主要结构和建筑部件的可见部分●

平、剖面未能表示的屋顶标高或高度●

外墙面上的装饰材料●

剖面图建筑物两端的轴线●必须标注

所剖切的

轴线号,

转折剖切

时应标注

转折处的

轴线号

主要结构和建筑构造配件部分,如:地面、檐口、女儿

墙、梁、柱、内外门窗、阳台、挑郎、共享空间,电梯

机房、楼板、屋顶等,或其它特殊空间

各层楼地面和室外标高,以及室外地面至建筑檐口或女

儿墙顶的总高度,各楼层之间尺寸

楼地面、屋面、吊顶、隔墙、外保温、地下室防水处理

示意

结构专业接收给排水、暖通、电气专业提供资料

提出专业内容

深度要求表达方式

位置尺寸标高荷载其他图表文字

给排水消防水池、生活水池、屋

顶水箱(池)、集水井(坑)

等水专业构筑物

●●●

贮水容

积、水有

无腐蚀性

给排水设备(水泵、热交

换器、冷却塔、水处理设

备等

●●●

位于承重结构上的大型

设备吊装孔(洞)

●●●穿基础的给排水管道●●套管管径●管沟●●●

三、施工图设计

施工图设计阶段,结构专业应完成图纸目录、设计说明、设计图纸、计算书(计算书应一式两份,一份单位内部存档)。

施工图设计阶段各专业分三个时段互提资料,做为各专业在施工图设计过程中的依据。第一时段结构专业接收建筑专业提供的资料后,通过各专业的配合,对提供的资料进行复核和确认,及时提出调整补充意见反馈给建筑专业。第二时段结构专业接收建筑专业提供的资料后开始分批(次)反提资料,反提资料可采用文字、图、表等形式。第三时段结构专业接收建筑专业提供的资料后反提资料,与各专业间细微修改、调整及配合,按设计进度同期进行。

四、结构设计后期服务

结构设计后期服务主要是施工图技术交底、基础验槽、结构验收、现场配合。

(一)施工图技术交底提纲

(二)基础验槽

(三)结构验收

(四)现场施工配合

五、设计资料归档

建筑工程施工过程中产生的设计变更,应一式五份签字盖章,一份单位内部存档用,其余交给建设单位分配。在建筑工程竣工验收后,将所有设计变更、结构计算书、施工图CAD文件及PKPM建模计算文件整理,交付工程负责人存档。

(二)建筑结构的研究方法方法综述:

各种类型的建筑结构,其构造是复杂多样的,节点往往是刚结的,都属于高次超静定的三维空间结构体系,其动力与地震反应分析和研究以及试验与计算都是非常复杂的,不论采用那种方法都有相当大的难度。

1 力法

力法是国内外长期沿用的一种较为繁杂的传统的研究方法。力法以多余未知力为基本未知量,多余未知力的数目为结构的超静定次数;力法所利用的基本体系是从原结构中去

掉多余的联系,并以未知力来代替多于联系的静定体系;力法的基本方程表示基本体系

恢复到原结构的条件和基本体系沿每一多余未知力方向的位移为零;力法体现了建筑结

构的变形连续条件。

力法的应用效果评论:高而庞大的构造复杂多样的各种类型的建筑结构都属于三维空间体系,只有将三维力系简化为二维后才能应用力法,且仍要得出高阶线性方程组。对这

些现行方程组的求解或计算相当麻烦,并且还很可能难于实现,还必须进行大量的简化

处理,这就失去了结构变形的真实特性与特征,失去了结构动力分析的可靠性和真实意

义。

2位移法

位移法也是长期沿用的既复杂繁琐而有传统经典的一种方法。位移法以独立的节点位移为基本未知量,独立的节点位移数目与超静定次数无关;位移法所用的基本体系是从原

结构中沿独立位移方向添加约束并引入未知位移而得到的体系,在体系中各杆都变成两

端固定的构件,无论是由于结点的单位位移或由于荷载作用,杆端的弯矩都可以由转角

位移方程来确定;位移法方程表示基本体系每一附加约束处的反力为零;位移法体现了

静力或动力的平衡条件。

位移法效果评论:与力法有着相同和相似的结论。

3 糖葫芦串方法

糖葫芦串方法是一种沿用较久应用比较广泛的简单方便的方法。糖葫芦串法就是将某个建筑结构物的所有竖向构件简化为一个一维的竖向悬臂梁,而将各层不同的标高处的所

有水平向构件简化为集中质量分布于悬臂梁上,形如插在地上的糖葫芦串,然

移法或力法建立地震与动力方程再进行求解,并进行地震随机反应分析与研究。

糖葫芦串方法应用效果研究:这种方法确实是一种简单方便的研究方法,但是,无论哪

一种建筑结构,一般都属于三维空间力系,简化为二维平面时就已丧失了空间力系的力

学特性及变形特征,再简化为一维悬臂梁又丧失了平面力系的力学特性及变形特征,再

由于力法或位移法的高阶线形代数方程组的简化,可想而知,这种糖葫芦方法是何等的

粗糙,与建筑结构的真实变形状态和实际力学特性相差就更远了。

4 有限差分法

有限差分法是对连续体作"数学"上近似的较为一般的数值方法,亦是长期沿用的复杂繁琐的又传统经典的一种方法,有限差分法之所以是数学上的近似,主要就是将所需求解

的振动微分方程式根据微分原理以近似的有限差分式来代替,亦即将其变成一组有限个

线形代数方程式,其未知数的个数等于要决定的方程式的数目,不同类型的问题可用不

同形式的离散点来建立不同形式的格网进行求解,但其置换的法则有多种,可任意取其

中的一种。

有限差分法应用效果评论:对于某一个受力构件用有限差分法来近似研究或计算时,差分的误差值与所取得网格点的多少密切相关,格点愈少误差值愈大;格点愈密误差值愈

小,可是构成这个方程组的线形代数方程式就愈多,相应的计算量就愈大;然而,对于

一幢庞大的建筑物而言,有大量的梁、柱、墙和其他构件,需建立大量的方程组,而每

组又包括极多的代数方程式,其工作量和计算量相当可观,这还只是结构的二维问题。

对于三维问题不仅力学问题相当复杂,而且计算问题也相当困难,所以,有限差分法的

近似性和粗糙性以及难易性更是可想而知了。

5 有限单元法

有限单元法是对连续体作"物理"上近似的一般数值计算方法,也是应用时间比较长的、复杂传统的、比较广泛应用的一种方法。有限单元法之所以是物理上近似的,主要就是把一个连续体分割成有限多个单元体,也就是把原来的连续体看成是由这些有限多个单

元在结点上互相连接所构成的集合体,然后,在根据能量原理寻求物理平衡状态的一种

非常近似的方法。有限单元法主要借助力法和位移法来解决实际问题,一般比

是位移法。

有限单元法应用效果评论:有限单元法是人为的将一个构件连续体分割成有限多个单元体,只有将单元体分割的充分小而又相当多的时候,建立高阶线性方程组并进行求解与

计算,才能较真实地近似体现这一构件的动力特性及变形特征。但是,对于一幢建筑结

构,由于其高大及其内部的构造和受力变形问题的复杂,使其自由度数目相当庞大,未

知数目过多而导致单元数目惊人,所建立的高阶线性代数方程组及各组的方程式数目惊

人,这就使计算量过大而导致难以实现,只有在大量压缩简化高阶线性方程组和方程式

后才能进行粗略的计算,这使计算的结果失去了真实性。如果将单元分割的充分大而又

相当的少,就会导致这近似性很差,使建筑结构实际动力特性与变形特性的计算结果失

真。同时还需将三位空间结构进行大量的简化之后才能应用这种方法进行计算,这就更

显示了这种方法的粗糙性。

有限单元的应用中,还有的将建筑结构的一个方向的水平层作为一个单元或者将一个方向的竖向墙、柱等国各种构件归为一个单元来研究。对于一幢建筑结构,主要是由横向

和竖向各种构件构成一个庞大的空间体系及力系,在沿某一方向受力变形时,这一方向

的各种构件有些要受拉伸、有些要受压缩、有些还可能本身就有一部分受拉一部分受压,

并且有些构件还可能受扭,这些构件都可能受到弯曲、剪切、扭转、压缩和摇摆等变形的影响;而另一方向的各种构件就有可能起到支撑、增强这一方向的刚度和增加惯性力的

作用,并对弯曲、剪切、扭转、压缩和摇摆产生影响。作为一个构件繁多、构造复杂的

空间建筑力系,不仅体系是连续的,而其各种力的构成也是相当复杂的,取水平向或竖

向的某一单方向的所有构件作为一个单元,这是经过了大量简化处理后的一种较为粗糙

的做法,但这样处理后便于利用有限单元法对建筑结构的三维空间问题进行计算,尽管

其计算结果是非常粗糙近似的,但是,与力法、位移法、糖葫芦串方法及有限差分法相

比较,还是一个相当大的进步,是一个非常大的历史跨越。而且随着计算机技术的不断发展,高性能的计算机已经日益普及,新的快速高效的计算方法不断被提出,所以大量繁琐的工作可以较快的解决。正因为如此,有限元法正是现在工程上,科研上被大家广泛使用的计算方法。

试验方法主要是应用相似律将足尺原型建筑结构微缩后制成模型上试验台进行试验的一种研究方法,也是一种长期以来一直沿用的复杂繁琐但又经典传统的经验方法。试验方法应用效果评论:在建筑结构中,对于某个构件而言,其刚度与材料的几何及弹性模量等的物理特性有关,弹性模量与材料的应力及应变有关,应力及应变与内力及变形有关。如果微缩模型的材料与足尺原型结构的材料相同,这是物理上的相同而非相似,根本就不符合相似律。因此,对于一个构件如果在其应力、应变、弹性模量和几何尺寸这四者中若是有1~2个因素不相似,就会造成另外2~3个因素不相似。如果这个建筑结构只有一个构件的话,虽然有难度,总还可以做得出,那么这个建筑物就只是一个插在地上的悬臂梁或者是桩。

对于一幢庞大的建筑结构体系,要进行试验,就需要按相似律设计出这个原型结构的微缩模型。可是,高而庞大的建筑结构千姿百态、形态各异、内部构件千变变化、复杂多

样,那么模型的每个构件都能设计得相似吗?相似律不满足,其试验结果就令人难以相信,

又如何谈论其真实意义和正确性呢?对于一幢原型足尺建筑结构而言,其弯曲变形成份和转动惯量成份比较大、而剪变形成份比较小。相对而言,微缩模型的弯曲变形成份和转动惯量成份比较小,而剪变形成份比较大,所以在力与变形问题上,微缩模型的试验结果很难与足尺的原型建筑结构有满意的相似结果。场地地基一般都是层状的,每层的物理、几何及力学特性都是很不相同的。试验台与这层状场地地基相比相差很大,很不符合相似律。地震通常都发生在大面积区域上,相对来讲,场地为无限大,而一幢建筑就是有限小,然而对于有限大的试验台而言,模型应做成无限小才能与足尺的原型建筑符合相似律,这是难以实现的。

原型结构上的荷载很难与模型上的荷载相似,地震波在场地中传播的波动力很难与振动台的激振力相似,这也不符合相似律。

根据以上所评析的各种情况,可想而知,目前一些试验方法的结果有多大的真实性与可信度可言呢?

7 混合法

混合法是将试验方法分别同力法、位移法、分布质量法、有限差分法、有限单元法等相结合的一种方法。混合法应用效果评论:混合法的具体做法,是将某幢建筑结构的某些部分制成微缩模型进行试验,而另外部分用上述某种方法进行研究。将一幢建筑结构分开分别运甲这两种方法混合研究,相似律怎样确定呢?两部分怎样结合在一起呢?那么弯曲、剪切、扭转、压缩和摇摆等各种力及变形在三维空间整体结构中的连续性与传递性会不会严重的丧失呢?怎样来解决呢?然而,这样做既不符合科学道理也不可符合科学的研究方法。对某个具体的建筑结构进行研究,一般情况下,是利用-种方法进行研究,然后再利用另一种方法来验证研究结果的正确性。而那种同时用试验和其它方法进行研究的混合法所得最终结果的正确性用什么方法来验正呢?其正确性和真实性确实令人感到困惑,可信程度究意有多大呢?

8 边界单元法

边界单元法同有限元法一样也是将对连续体作"物理"上近似的计算方法。与有限元法不同的是有限元法是将整个连续体进行剖分,而边界元是将连续体

的边界进行剖分,内部可以通过理论推导可以精确满足,是一种半解析半数值得近似方法。边界单元法应用效果评论:边界单元法和有限单元法一样是人为的将一个构件连续体的边界分割成有限多个边界元,只有将边界元分割的充分小而又相当多的时候,建立高阶线性方程组并进行求解与计算,才能较真实地近似体现这一构件的动力特性及变形特征。如果将单元分割的充分大而又相当的少,就会导致这近似性很差,使建筑结构实际动力特性与变形特性的计算结果失真。但是,由于采用了基本解,使连续体内部的位移和应力可以精确满足,这样就大大提高了解的精度。同时由于只对边界进行剖分,未知数的数目比有限元法少的多,计算量会大大减少。但是由于其基本解对于各个问题都不一样而且不易找出,所以其应用范围受到了很大的局限。加之它的系数矩阵是满秩矩阵,求解方程的时候累积误差较大,而且在求解系数矩阵的过程中,奇异积分经常出现导致方程组出现病态,所以目前应用较少。

三.结束语

对于一幢高而庞大的建筑结构,一般都属于空间结构体系,内部的构造复杂多样,外部形状千姿百态,采取那些长期沿用的复杂繁琐而又传统经典的普通常规而又经验近似的研究方法,不能真实地反映其动力特性及变形特点。对于建筑结构进行研究应该充分考虑到场地地基的层状性及其动力特性、结构的整体性、空间性及连续性。不仅对建筑结构进行动力抗震研究意义非常重要,而且采取什么研究方法,其意义也更为重要,因为所采取的研究方法直接影响着研究结果。争取有关工种和专业的支持

设计工作需要由多工种多专业合作共同完成,因此结构设计工作不是孤立的。在设计方面,就需要与建筑设计或工艺设计、设备设计及建筑经济等工种紧密配合;在设计以外,它又跟很多专业,如结构材料、施工技术、分析理论和计算工具、检测手段等密切相关,因此,要提高结构设计水平,除做好自身工作以外,不管是正常的设计工作或者科学研究,都要取得这些工种与专业的支持。这方面的工作面很广,内容很多,不拟一一列举。这里仅提出我认为进行这项工作时需要注意的一些问题。不要把结构设计工作自闭起来,应该认识到它的成果或者提高是与其他工种和专业的支持分不开的。碰到涉及这些工种和专业有关的技术问题,要与他们进行协调,其中绝不能以我为主,但也不能放弃结构原则,要多想办法,提出各种方案,努力做到既解决结构问题,又能为别的工种提供方便。提高结构分析水平直接依靠力学和数学问题的解决,除非结构工程师本身也专长于这方面,否则就要向这方面的专家请教学习,争取他们的帮助。或者提出课题,共同或者让他们去研究,计算机程序的补充和提高,很有必要采取这种做法。创新必然与新材料的应用,新工艺的跟进,科学试验的配合等方面存在着密切的关系,主动争取这些专业的支持是非常必要的。

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[15] 葛春辉编著. 钢筋混凝土结构设计手册[M] .北京:中国建筑工业出版社,2005

[16]《建筑结构构造资料集》编辑委员会. 建筑结构构造资料集[M] .北京:中国建筑工业出版社,2008 [18]《实用建筑抗震设计手册》编委会. 实用建筑抗震设计手册[M]. 北京:中国建筑工业出版社,1997

[17]李慧民,土木工程施工技术,中国计划出版社,2002

[18]赵西安,高层建筑结构实用设计方法,同济大学出版社,1998

[19]龚思礼等.建筑抗震设计.北京:中国建筑工业出版社,1994.

[20]王振宇,刘晶波.建筑结构地震损伤评估的研究进展.世界地震工程,2001,17

[21]张新培. 基于性能的抗震结构设计理论的若干进展.四川建筑科学

究,2001,27

[22]《常用施工机械手册》

[23]《建筑施工手册》

[24]《建筑施工规范》

目录

1建筑结构设计程序总则.................................................................................................................. 2方案设计.......................................................................................................................................... 3施工图设计...................................................................................................................................... 4结构设计后期服务.......................................................................................................................... 5设计资料归档.................................................................................................................................. 6建筑结构的研究方法 ...................................................................................................................... 7参考文献..........................................................................................................................................

关于建筑结构设计优化的研究

关于建筑结构设计优化的研究 随着我国社会经济的高速增长,促进了城市化进程步伐,高层建筑目前在我们的城市建设当中所占的比例是越来越大,而建筑结构设计方面的变化也越来越多,很多新兴的结构设计方案以迅猛的速度呈现在我们的城市建设中。笔者结合设计过程中的经验,就高层住宅建筑结构设计中遇到的一些问题,介绍了高层住宅结构设计中基础形式的选择、限制结构的扭转效应、转角窗构造处理等,以满足结构的安全性、可靠性的要求。 标签高层住宅;结构设计;优化 1 引言 在土地资源日益趋紧的今天,高层建筑有利于节约用地、解决住房紧张、减少市政基础设施和美化城市空间环境。住宅建筑结构设计中采用的现浇剪力墙结构具有整体性好,侧向刚度大,抗侧力性能好的特点,并且没有梁、柱等外露与凸出,便于房间内部布置,隔音效果好,施工周期短等优点,所以现在许多高层住宅大多采用此结构体系。 2 高层住宅建筑结构设计的基本要求 2.1 满足安全性和耐久性要求 住宅实行商品化后,应成为广大住户的耐用消费品,使用寿命长是区别于其他消费品的最大特点。因此,结构安全性和耐久性是住宅结构设计的最基本的要求。在结构体系的选择,材料的选用,都应该有利于抗风抗震,以及在使用寿命期间维修改造的可能性。 2.2 满足舒适性要求 住宅建筑设计应该为住户起居的舒适性要求提供条件,例如,多种户型,灵活分隔室内空间,人居的热、光、声的环境等要求,为此结构设计应较好地配合建筑和机电专业,尽可能在居住空间中避免露柱露梁的压抑感和采用隔音较差的分隔墙材料,使室内简洁明快,隔声较好,给居住者创造一个幽静舒适的环境。结构方案中还应考虑住户日后改变分隔空间的可能性,当采用剪力墙结构时,宜采用大开间布置。 2.3 满足经济性要求 住宅作为商品,开发商为有利可图,要求投入少,经济效益好,购房者则要求房屋设计布局好,外观美,房价适中,质量上乘。因此,结构设计应根据房屋的建造地点、平立面体形、层数多少,在满足安全性、耐久性和舒适性要求的前提下采用经济合理的结构体系,在构件设计中应精打细算,严格执行规范构造要求,注意避

建筑结构设计

65 建筑结构设计分析 张亚超 魏强 西安骊山建筑规划设计院 摘 要:本文主要介绍建筑结构的基本内容,然后针对目前建筑结构设计当中墨守成规的现象,提倡采用概念设 计思想来促进结构工程师的创造性,推动结构设计的发展,对建筑结构设计常见问题做了分析,为以后的设计提供参考。 关键词:建筑;结构设计;方法;概念设计 而建筑结构设计优化方法的应用则既能满足建筑美观、造型优美的要求,又能使房屋结构安全、经济、合理,成为实质意义上的“经济适用”房。 1 结构设计的基本内容 1.1 屋顶(面)结构图 当建筑是坡屋面时,结构的处理方式有两种:梁板式及折板式。梁板式适用于建筑平面不规整,板跨度较大,屋面坡度及屋脊线转折复杂的坡屋面。反之,则适用折板式。两种形式的板均为偏心受拉构件。板配筋时应有部分或全部的板负筋拉通以抵抗拉力。板厚基于构造需要一般不宜小于 120 厚。此外梁板的折角处钢筋的布置应有大样示意图。至于坡屋面板的平面画法, 建议采用剖面示意图加大样详图的表示方法(实践证明此方法便于施工人员正确理解图纸)。1.2 结构平面图 在绘制结构平面布置图前有个问题需要说明一下, 就是要不要输入结构软件进行建模的问题。当建筑地处抗震设防烈度为 6 度区时,根据建筑抗震设计规范,是可以不用进行截面抗震验算的但应符合有关的抗震措施要求。那么对于砌体结构来讲如果时间不是很充足的话应该可以不用在软件中建模的,直接设计即可,但要注意受压和局部受压的问题。必要时进行人工复核。对于局部受压的防御措施是要按规定对梁下设梁垫以及设置构造柱等措施。如果时间不是很紧张的话建议还是输入建模较好, 有一个便利就是可以利用软件来进行荷载导算。另外,当建筑地处抗震设防烈度为 7 度及以上时我的观点是必须要输入软件建模计算的, 绘制结构平面图时如果没有建模的话就可以直接在建筑的条件图上来绘制结构图了, 这一步必不可少的是删除建筑图中对结构来讲没有用的部分,简单快捷的方法是利用软件的图层功能,直接冻结相关的层。然后再建立新的结构图层:圈梁层、构造柱层、梁层、文字层、板钢筋层等等。这样做的目的是提高绘图效率, 方便在不同结构平面图间的拷贝移动和删除。1.3 楼梯 楼梯梯板要注意挠度的控制, 梯梁要注意的是梁下净高要满足建筑的要求, 梯梁的位置尽量使上下楼层的位置统一。局部不合适处可以采用折板楼梯。折板楼梯钢筋在内折角处要断开分别锚固防止局部的应力集中。阁楼层处的楼梯由于有 分户墙的存在要设置抬墙梁。注意梁下的净空要求, 并要注意梯板宽度的问题。首段梯板的基础应注意基础的沉降问题, 必要时应设梯梁。1.4 基础 基础要注意混凝土的标号选择应符合结构耐久性的要求。基础的配筋应满足最小配筋率的要求(施工图审查中心重点审查部位)。条基交接部位的钢筋设置应有详图或选用标准图。条基交叉处的基底面积不可重复利用,应注意调整基础宽度。局部墙体中有局部的较大荷载时也要调整基础的宽度(因软件计算的是墙下的平均轴力)。基础图中的构造柱,当定位不明确时应给予准确定位。 2 概念设计 所谓的概念设计一般指不经数值计算, 尤其在一些难以做出精确理性分析或在规范中难以规定的问题中, 依据整体结构体系与分体系之间的力学关系、结构破坏机理、震害、试验现象和工程经验所获得的基本设计原则和设计思想, 从整体的角度来确定建筑结构的总体布置和抗震细部措施的宏观控制。运用概念性近似估算方法, 可以在建筑设计的方案阶段迅速、有效地对结构体系进行构思、比较与选择,易于手算。所得方案往往概念清晰、定性正确,避免后期设计阶段一些不必要的繁琐运算,具有较好的经济可靠性能,同时,也是判断计算机内力分析输出数据可靠与否的主要依据。 概念设计的重要性:概念设计是展现先进设计思想的关键,一个结构工程师的主要任务就是在特定的建筑空间中用整体的概念来完成结构总体方案的设计,并能有意识地处理构件与结构、结构与结构的关系。一般认为,概念设计做得好的结构工程师,随着他的不懈追求,其结构概念将随他的年龄与实践的增长而越来越丰富,设计成果也越来越创新、完善。遗憾的是,随着社会分工的细化,大部分结构工程师只会依赖规范、设计手册、计算机程序做习惯性传统设计,缺乏创新,更不愿(不敢)创新,有的甚至拒绝对新技术、新工艺的采纳(害怕承担创新的责任)。大部分工程师在一体化计算机结构程序设计全面应用的今天,对计算机结果的明显不合理、甚至错误不能及时发现。 3 建筑结构设计常见问题 (下转第67页)

浅谈建筑结构工程中的耐久性与安全性设计策略

浅谈建筑结构工程中的耐久性与安全性设计策略 发表时间:2018-12-03T17:23:50.477Z 来源:《防护工程》2018年第25期作者:张坤李爱山 [导读] 如何提高土建工程设计的安全性已经成为施工和设计单位都十分重要的研究课题之一,文章对建筑结构工程中的耐久性与安全性设计策略进行了探讨,希望可以起到参考作用。 张坤李爱山 山东东海建设集团有限公司山东省济南市 250001 摘要:随着我国现代化建设的不断发展,土建工程领域也迎来了难得的发展契机,如何提高土建工程设计的安全性已经成为施工和设计单位都十分重要的研究课题之一,文章对建筑结构工程中的耐久性与安全性设计策略进行了探讨,希望可以起到参考作用。 关键词:建筑结构;耐久性;安全性;设计策略 引言 随着时代的发展,建筑工程的应用范围逐渐扩大,建筑结构工程作为建筑工程中的主要组成部分,对最终建筑工程的设计质量起着决定性的作用。在建设结构工程设计的过程中,最重要的两项因素就是安全性以及耐久性,目前在对这两种性能展开设计的过程中,仍然存在一定的问题,这种情况严重影响了最终建筑结构工程的设计质量。 1概述建筑土建工程结构耐久性和安全性设计的基本要求 1.1耐久性设计 基于高层建筑具有一定的特殊性,在进行高层建筑土建工程结构实际的施工中,对其结构的强度性有着特定要求。但是基于高层建筑的混凝土会受各方面环境因素所影响出现地基的沉降及腐蚀等问题,致使高层建筑土建工程结构发生变化,降低了高层建筑土建工程结构的安全性。因此,在高层建筑土建工程结构安全性设计的基本要求中,对高层建筑土建工程结构的耐久性提出了较高的要求。要想提升高层建筑土建工程结构安全性设计的水准,就必须遵循其耐久性设计的基本要求,对高层建筑土建工程结构予以高效的安全性设计。 1.2牢固性设计 牢固性设计,是高层建筑土建工程结构安全性设计的基本要求之一。在一定程度上,若高层建筑土建工程结构的安全性设计无法满足牢固性的设计要求,那其安全性设计终将成为空谈,缺乏实质性意义。因而,就需要对高层建筑土建工程结构进行安全性设计过程中,遵循牢固性设计的基本要求,对高层建筑土建工程结构的总体框架予以牢固性设计,避免地震等自然灾害对高层建筑土建工程结构造成不利影响,从根本上提升高层建筑土建工程结构的耐久性与抗震性,避免相关安全事故的发生。 1.3构件的承载力设计 对于构件结构安全性设计的要求,主要包括以下两点:其一,基于国内与国外对高层建筑土建工程结构的安全性设计规范存在着一定的差异性。因而,国内需依据本国高层建筑土建工程结构的实际情况与要求,不可照搬国外的高层建筑土建工程结构相关规范进行构件的承载力设计,以避免对高层建筑土建工程结构的稳定性与安全性产生不利影响。如国外通常是以250kg/m2为标准,国内的高层办公楼的承受荷载则是在200kg/m2;其二,在进行高层建筑土建工程结构安全性设计的过程中,需对于构件的承载力予以合理设计。在具体设计环节,应当把材料强度的系数及荷载的系数充分融入其中。在给出标准的荷载数值后,上述的系数就能够体现出高层建筑土建工程结构整体的安全性能,而它的安全性能就是高层建筑土建工程结构的安全系数,该安全系数与高层建筑土建工程结构的安全性存在着必然联系,也就是说高层建筑土建工程结构的安全性能随着安全系数的增加而逐渐增强。从而有效提升高层建筑土建工程结构安全性设计的功能作用,保障高层建筑土建工程结构整体的安全性。 2探究高层建筑土建工程结构安全性设计的有效性措施 2.1采用中、高抗硫混凝土 在材料选用方面,采用中、高抗硫混凝土,中抗硫混凝土强度等级采用C30,高抗硫混凝土强度等级采用C35。混凝土配置时,选用级配良好的混凝土骨料,采用中、高抗硫硅酸盐水泥,严格控制铝酸三钙的含量,前者含量不得超过5%,后者含量不得超过3%。配置时需加入高效减水剂以减少混凝土内部含水量,同时加入适量粉煤灰以提高混凝土密实度,其中,减水剂中的硫酸钠含量不宜大于减水剂干重的15%,粉煤灰的掺量应不少于胶凝材料总量的20%。具体掺量应通过试验得出。 2.2使用阶段的检测与建筑工程结构的维护 耐久性,使用寿命,修理、使用阶段的检测与维护三者之间有着密不可分的关系。在工程建设完成和使用的时期中,要经常对建筑工程结构进行检测与维护,以确保建筑工程结构的安全性与耐久性。使用期间务必进行定期的检查,有些工程发生倒塌现象,这和使用期间的定期检查有着很大的关系。在国外,对结构损坏的建筑物已经采取强制性的定期检查,甚至包括建筑物的玻璃幕墙,外墙面砖等建筑架构,以避免引发事故对人们的生命和财产安全造成威胁。我国在建筑工程结构方面有设计规范与施工规范等相应的要求。建筑工程结构方面以避免发生意外情况,要确保建筑工程的耐久性和安全性,同时还要进行对建筑工程的定期检查,甚至可以采取强制性法律来确保定期检查的实行。以确保在工程实施的过程中,将发生结构安全质量的意外的概率压缩到最小。 2.3提升钢筋混凝土结构的抗震性能 在高层建筑土建工程结构的安全性设计当中,高层建筑土建工程结构的抗震性能是其中较为重要的设计要点。在一定程度上,高层建筑整体的抗震性能都要靠高层建筑土建工程结构自身所具备的抗震性能来实现。若高层建筑的结构为多层,或者建筑结构刚度系数突变情况下,应当多取振型数。如高层建筑的结构为多塔型、或者顶部有转换层、小塔楼等,则振型数要超过12。但是,它的大小要保持不变,不能够超过高层建筑总层数的三倍。若是弹性较强的楼板,在经过总刚性分析后,才可以适当的加大振型数。从而通过对高层建筑土建工程结构振型数的合理设计,提升高层建筑土建工程结构整体的抗震性能,保障高层建筑土建工程结构的安全性。 3建设结构工程中安全性的设计策略 3.1建筑结构设计的规范性设计 安全性是建筑结构功能中的主要内容,主要指的是建筑结构在遭到破坏时的承载力以及稳定性,在遭到强烈破坏时可以出现局部损

东南大学建筑结构设计复试

趁还有点印象赶紧回忆下卷子吧要知道东大的复试卷子很难搞到 《建筑结构设计》 40分选择+20分填空+90分计算去年也是这个分布 选择都出自第三册上的选择题。注意一点,第三册上的选择题有些答案是第一册和第三册找不到了,不过今年也没考 填空也算是源自第三册选择吧,一条是根据建筑层标高算结构标高。一条是算个剪力,一条是算准永久组合和频遇组合 一条是数框剪结构的柱,墙,结构的个数。还算好,把第三册选择搞搞清楚就差不多 计算题共3条,每条30分。每一题有3问。 第一题类似于第三册水平结构那章的第2个例题,砌体结构加了个钢梁进行验算,但多了内容 第一问,钢梁与楼板无有效连接件。验算钢梁的强度,整体稳定,挠度 第2问,高厚比,还有啥的忘了 第2问,告诉你边跨跨内,支座配筋,验算楼板强度和裂缝 第二题是和第三册竖向结构那章的那个框架结构改造类似,但也复杂了 柱有牛腿,加了吊车梁,柱也是变截面。然后去掉吊车,将一梁搁在牛腿上,就和例题改造方案一类似 问题1:判断牛腿是否满足要求,通过算Dmax 问题2,画竖向荷载的内力图 问题3,算水平力下的位移 第三题,框架剪力墙 跟第一册书上例题差不多,我还以为不会考这么复杂 第1问,分别算框架,剪力墙分别受水平侧向荷载下得位移。框剪的位移15‘ 第2问,说明框架的最大层间位移的位置,剪力墙,,框剪的最大层位移的位置5‘ 第3问,当只有顶部有一根刚性连杆的时候,计算体系水平侧位移 题外话:对于外校生来说,建筑结构设计的卷子真的很难搞到手。我百度了很久,淘宝了很久,花了95大洋才弄了几张不知道是何年马月的期末卷子,还不全。郁闷,真烧钱。但这不代表东大的卷子真的就无迹可寻,只不过只在同学间流传,没公布到网上。所以如果你有学长朋友之类的,去问问吧。弄到一份卷子,你就赚了。至于像俺一样的外校,且无熟人,那只好老老实实的了。 复试中的面试 哎,复试的笔试加面试简直是让我郁闷透了。不知道最后个结果会怎么样。反正个人感觉很糟糕。提醒大家一下吧。专业面试也不是漫天随便问的,都是根据个人情况进行的。比如如果你本科学的桥梁,那就会问你个桥梁的问题。如果你工作过,问你干过哪些工程,顺带问这些工作方向的专业问题。所以,大家之前得想好,崩自我介绍的时候乱吹,否则问的问题范围会很大。至于英语面试,不谈了,英语一直是哥的痛。我就不信我整不好英语。 《结构力学》结构力学你想考多少分?130吗?那我劝你赶紧再把目标提高点吧。考140不是难事。要知道,东大的结构力学的出题并不灵活,题型从05年以后很固定。即便是08年,上面的题也该要掌握的。还有,东大土木今年上400分的好像有18个吧。你不在专业课上捞点分,难不成指望英语,数学这种每年一变的科目?况且专业课考140又没捞多少

框架结构设计论文建筑工程师职称论文:浅谈建筑结构设计

框架结构设计论文建筑工程师职称论文 浅谈建筑结构设计 摘要:建筑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。作为设计人员,要掌握结构设计的过程,保证设计结构的安全,还要善于总结工作中的经验。本文根据笔者的工作经验,对建筑进行结构设计时要注意的事项进行阐述。 关键词:建筑结构设计过程注意事项 0引言 结构设计简而言之就是用结构语言来表达建筑师及其它专业工程师所要表达的东西。用基础,墙,柱,梁,板,楼梯,大样细部等结构元素来构成建筑物的结构体系,包括竖向和水平的承重及抗力体系。把各种情况产生的荷载以最简洁的方式传递至基础。 1结构的设计过程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:首先,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。其次,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。再次,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。最后,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。 2进行结构设计时应注意的事项 2.1关于箱、筏基础底板挑板的阳角问题 2.1.1阳角面积在整个基础底面积中所占比例极小,可砍成直角或斜角。 2.1.2如果底板钢筋双向双排,且在悬挑部分不变,阳角不必加辐射筋。

浅谈建筑结构设计问题及解决措施

浅谈建筑结构设计问题及解决措施 发表时间:2019-05-21T11:25:30.500Z 来源:《房地产世界》2019年1期作者:刘秀珍[导读] 为保证建筑质量,本文针对当前房屋建筑结构设计存在的一些常见的问题进行研究,并提出对应解决策略。 摘要:建筑设计是房屋建筑建造过程的首要环节,其中建筑结构设计直接决定建筑是否可投入使用。建筑结构设计不仅直接关系到建筑整体质量,还影响着城市居民的安全与生活质量,具有极为重要的地位。当前,高层建筑在我国极为风靡,但在实际运用中不可避免的暴露了许多问题。为保证建筑质量,本文针对当前房屋建筑结构设计存在的一些常见的问题进行研究,并提出对应解决策略。 关键词:房屋建筑;结构设计;问题;措施 我国经济快速发展,建筑设计的行业规模不断扩张,随之而来的是设计企业激烈的社会竞争,建筑设计的结构以及功能都在朝着更加复杂的方向发展。很多设计企业为了提高所设计建筑的外观质量,开始转变建筑的方向来迎合人们的审美。设计难度的增加给从业人员带来了很大的挑战,因此为了使得异形结构成为常态,需要从建筑设计方面明确设计要点与难点,找出存在的问题并提出措施解决,激发建筑行业新的活力。 1建筑结构设计的重要性 目前我国的建筑工程施工都需要以结构设计为依据,最重要的是要考虑建筑结构的耐久性与安全性,而不是单单考虑建筑物的美观与适应人们的审美。通俗来说就是在适用性上要满足人们对于审美的要求,但是在耐久性方面需要对结构进行计算,保证建筑物在受力情形下结构安全稳定,这也需要从选材上进行考虑,保证材料的性能满足设计要求。最后是安全性,安全性是整个设计的核心,做好安全性就是保证建筑在施工的时候、使用的时候、受到外力的影响比如地震影响的时候都能够保证结构的安全,所以必须重视建筑的结构设计。 2目前建筑结构设计存在的问题 2.1建筑行业的图纸设计较为简易建筑结构工作的开始是设计工作,这是指导整个工程施工,方案编制的基础,也是从设计标准上来保证质量的根本,因此在设计工作中,工作人员应当将自己的设计理念,包括设计的细节在图纸中明确标注,特别是涉及到建筑物的抗震性能与安全性的方面。目前的设计工作中,很多人并没有将图纸精细化,把设计的重点明确,而是设计过于简单,对很多重要的设计环节都没有明确设计,更有很多人在进行软件设计的时候胡乱选择参数,造成设计不满足当前规范的要求,从更加深层次考虑,由于受力并不明确,所以这样的图纸用来施工往往会埋下很多安全隐患,对后期的施工质量与进度造成很大的影响。 2.2建筑地基的设计不科学 整个建筑结构的传力体系最终都将荷载传递到地基上,因此如果地基基础设计不合理,整个建筑必定存在很大的问题。建筑行业中基础设计需要选型合理、安全,这样才能保障建筑物在荷载作用下的稳定。目前很多施工人员与设计人员考虑的不多,甚至在基础设计之前不考虑勘察设计报告中的设计参数,一味按照经验对基础进行设计,这样可能会出现两种情况。第一种是基础的承载能力较差,这样建筑物在后期的使用中可能会出现不均匀沉降与侧移,甚至出现安全问题。第二种是出现材料的很大浪费,降低企业的经济效益。所以在地基的设计中,需要设计人员仔细推敲,对勘察单位的报告参数进行仔细推敲,多方面考察与论证,使地基设计满足科学化要求。 2.3当前设计人员对于建筑物的低含钢率过于关注由于建筑物中的含钢率直接影响着建筑的造价,所以为了降低建筑物的成本,提高经济价值,很多设计人员过分追求钢筋含量的下降,很多参数仅仅是合格就给予通过,其实,建筑物对于含钢量还是有着很高的要求的,不仅仅是量,还对材质有着很高的要求,钢含量太低,不仅不能够顺利完成施工建设,保证建筑的质量,还为建筑结构设计带来了很大的限制,降低了结构设计的水平,也伤害了建设单位与施工单位的利益,所以不可取。 2.4地下室外墙的结构设计容易被忽略地下室外墙的设计也是建筑物结构设计中非常重要的一环,如果在外墙设计中不够重视,也会出现各种各样的问题。因为地下室外墙也承担荷载,所以在设计中也应当严格要求。很多设计人员在设计当中并没有很好地考虑地下水位和地上部分的荷载,在设计中安全系数考虑的较低,因此影响了建筑的质量。 2.5结构的抗风设计不足 高层建筑在设计中必须考虑风荷载的作用,但是在当前的设计中,很多设计人员很少考虑风荷载对高层建筑的影响,也为建筑物的安全埋下了隐患,风荷载较大的时候,可能会发生倒塌事故。 3建筑结构设计中问题的解决措施 3.1合理修缮设计图纸 由于设计图纸是整个建筑设计中的载体,能够详细表现出设计人员的设计理念与建筑结构的特点,所以成为建筑结构设计工作的基础。在图纸的结构布置以及规划设计中完善建筑结构的细节是保证建筑质量的核心。所以从设计的角度来看,首先要保证设计的专业性,这就需要不断完善图纸的细节,能够完善地表达设计理念,将可能影响建筑结构的细节问题表现完整,加强对重要节点的控制。 3.2妥善选择地基基础的结构与型式在地基基础设计之前,设计人员应当明确结构设计的选型与荷载,根据这些参数进行地基基础的设计。当然在设计中要以勘察单位的勘察报告为依据,根据地基的参数来进行基础的选型,保证不同地质中不同型式基础的受力与沉降的均匀性。设计人员应当详细考察图纸,做好地基基础设计的方案以及规划,保证受力的合理性,完善抗震性能与承载力,保证结构的安全。 3.3加强结构设计中对含钢率的控制在选择建筑材料以及进行结构设计的时候,需要适当考虑含钢率,但是不能把含钢率当作设计水平高低的标准。不能在影响结构安全的情况下选择较低的含钢率,如果站在经济性的角度来舍弃建筑物的施工质量是不可取的,因此,设计人员应当在质量保证的前提下考虑建筑物的含钢量,保证质量与成本兼得。

建筑结构设计试题及答案

建筑结构设计 一、选择题(每小题1分,共20分) 1、单层厂房下柱柱间支撑设置在伸缩缝区段的( )。 A 、两端,与上柱柱间支撑相对应的柱间 B 、中间,与屋盖横向支撑对应的柱间 C 、两端,与屋盖支撑横向水平支撑对应的柱间 D 、中间,与上柱柱间支撑相对应的柱间 2、在一般单阶柱的厂房中,柱的( )截面为内力组合的控制截面。 A 、上柱底部、下柱的底部与顶部 B 、上柱顶部、下柱的顶部与底部 C 、上柱顶部与底部、下柱的底部 D 、上柱顶部与底部、下柱顶部与底部 3、单层厂房柱牛腿的弯压破坏多发生在( )情况下。 A 、0.751.0 C 无论何时 q γ=1.4 D 作用在挡土墙上q γ=1.4 12、与b ξξ≤意义相同的表达式为()

建筑结构设计步骤

1、首先是柱网的布置,这一阶段你可以理解为概念设计,你要大概确定哪些位置需要布置柱,如果是某些对室内空间有要求的建筑,比如住宅,你还需要确定是布矩形柱还是L型柱或者T型柱,这一阶段你可以先不确定柱的尺寸,只要先确定哪些位置需要布置柱就行了。具体怎么布你需要查一查规范,这个我在这里也很难说清楚,一般主要是首先在保证结构尽量规整(比如框架尽可能要形成闭合体系,就是围成一个矩形)的基础上,根据建筑的使用要求再进行调整(比如有的地方不能放柱)。 2、确定梁的位置。一般没意外的话墙下尽可能要有梁,柱网没有形成闭合体系的地方要通过梁把两个闭合体系连接成一个整体,楼板跨度过大的地方要设置次梁,楼板开洞处板洞要用梁围合,梁不能凭空搭接,梁的两端要么搭在柱上,要么搭在别的梁上。以上两部分算概念设计,确实有规范可循,但主要靠经验,你可以查一查《建筑抗震设计规范》、《混凝土结构设计规范》 3、梁柱尺寸的确定,柱截面尺寸估算你可以根据轴压比公式来估算,不会的话百度下很多的,比较长我不细说了。梁高主要根据跨度取,我也不说多复杂了,主梁一般取1/10不到,次梁取1/12,梁宽你一般取200~350之间,高宽比最好不要大于2,主梁你可以外围的梁取250宽,中部的取300,次梁取200~250,比如一块7*9最边上的板,外部9米长的跨度部分取800*250,内部的取800*300,7米跨度部分外部的取600*250,内部的取600*300,9米跨一半的地方搭根次梁取500*250。 4、建模,其实前面3点已经是在PKPM里建模做了,第四部主要是加荷载,比如墙的重量转化成梁上的线荷载,板上的面层转化成楼面恒载等等,具体不细说了。然后楼层组装,设定建筑的一些系数,最后去SATWE里计算,然程序自动给你配筋 5、出施工图了,用梁平法和柱平法把施工图出出来让后根据制图规范改吧。 6、JCCAD里做基础,地质报告看看好,系数设好,布基础、地梁,导荷载,然后自动计算,写了好多了也不细说了,主要在1、2、3里给你讲下最开始怎么从梁柱的布置入手。 一、起因 与钢、混凝土、砌体等材料相比,土属于大变形材料,当荷载增加时,随着地基变形的相应增长,地基承载力也在逐渐加大,很难界定出一个真正的“极限值”,而根据现有 理论的、半理论半经验的或经验的承载力计算公式,可以得出不同的值。因此,地基极限承载力的确定,实际上没有一个可以通用的界定标准,也没有一个可以适用于一切土类的计算公式,主要依赖于根据工程经验所定下的界限和相应的安全系数加以调整,考虑一个满足工程要求的地基承载力值。它不仅与土质、土层埋藏顺序有关,而且与基础底面的形状、大小、埋深、上部结构对变形的适应程度、地下水位的升降、地区经验的差别等等有关,不能作为土的工程特性指标。 另一方面,建筑物的正常使用应满足其功能要求,常常是承载力还有潜力可挖,而变形已达到或超过正常使用的限值,也就是由变形控制了承载力。以往的工程实践证明,绝大多数地基事故皆由地基变形过大且不均匀造成。 因此,根据传统习惯,地基设计所选用的承载力通常是在保证地基稳定的前提下,使建筑

建筑结构设计策略研究 姜先松

建筑结构设计策略研究姜先松 发表时间:2019-06-16T15:47:23.697Z 来源:《防护工程》2019年第5期作者:姜先松 [导读] 以此使得建筑结构更加优化安全,提高其安全稳定性,同时也能降低建筑设计的成本,为城市设计出更多美观舒适安全的建筑。摘要:在建筑工程的设计中,设计人员不仅要考虑建筑的安全性,还需要考虑建筑的经济适用性。而要做到这两点,就需要正视当前建筑工程结构设计中存在的主要问题,并采取措施来应对。在弘扬建筑行业职业道德,传承爱岗爱业的基础上,积极学习先进的结构设计理念,不断优化与创新,这样才能够确保建筑工程的稳定性,推动我国建筑事业的可持续发展。本文对建筑结构设计策略研究进行了探 讨。 关键词:建筑;结构设计;策略 在时代发展的潮流中,建筑行业在不断发展的同时还会带来许许多多诸如此类的问题,这需要设计工作者不断地完善设计理念,不断地提升自我能力,用积极的态度去迎接这些挑战与难题,而对于建筑的结构设计也需要不断地发展完善和创新,为建筑工程提供更加完善的设计,保障工程质量,同时也要适应整个行业飞速的发展以及人们增长的新需求,将建筑结构设计做到尽善尽美,为当代这个充斥着钢筋混凝土的城市构造一份满意的答卷。 1建筑结构优化设计的原则 1.1保证建筑结构优化设计的功能性原则 功能性的有效发挥对于建筑结构设计而言是极为重要的。功能性主要体现在建筑结构的使用以及建筑完成后对于使用所产生的经济效益。某些建筑结构设计在功能上的有效发挥可以提高建筑结构的使用率,如银行的建筑结构设计就必须考虑到建筑结构的安全性以及确保安全通道的有效发挥,其次还要考虑到承载力的问题,因银行的特殊性要求所使用的建筑材料必须能够承受一定的荷载力,进而功能性才能发挥。 1.2绿色环保的优化原则 随着人们生活质量的逐渐提高,人们对于建筑环保材料的使用也越来越重视,在建筑结构设计中能够将环保材料融入其中对于提高建筑质量有着重要意义。从某种意义上来讲可以减少对于环境的破坏,还能确保人们居住时的自身安全,减少了材料的二次污染。 1.3充分考虑建筑结构设计的安全性原则 安全性是每一项施工作业必须考虑的首要问题,对于建筑结构设计来说,更是如此。结构设计的安全性是就每一个环节而言,每个构件在设计中都必须充分考到在实际施工操作中的可靠性,能够与实际施工作业相结合,如果结构设计不能在实践中付之于应用,那么也就失去了原本的意义。既不会获得较好的经济效益,还会浪费大量的人力、物力、财力。 2完善建筑结构设计的策略 2.1对建筑设计图纸进行完善 建筑设计图纸可以说是建筑结构的重要表现载体之一,同时也是建筑项目在施工过程中的基础所在。换句话来说,建筑设计图纸中所出现的任何问题都会在建筑施工中反应出来,造成不可逆的后果。因此,在开展建筑结构设计工作的过程当中,需要严格按照设计规范展开工作,设计师决不能贪图方便而省略对关键信息的标准与标识。同时,对于较为复杂以及细微的结构区域而言,需要在结构设计中加以重点关注。总而言之,建筑结构设计工作人员需要始终保持严谨的工作态度,在结构设计图纸完成之后,需要重视对图纸的自我审核,及时发现存在于建筑结构设计图纸中的问题,结合实际情况加以修正,以此种方式来保障建筑结构设计图纸的完善性与科学性。 2.2合理建筑选型 要对选材进行科学合理的选材。在建筑结构选型过程当中,需要重点关注的指标建筑外形设计情况与建筑项目所处区域地质情况。因此,在工作人员拿到提资图后,决不能盲目的开展建模计算工作,而应当在建模计算作业之前,对建筑项目的外形设计特征,以及建筑项目所处区域的地质情况有一个全面的认知与分析。同时,在建筑基础选型中,还需要建筑结构设计人员与其他相关专业人员,在充分协调的基础之上,得出最为合理与可行的设计方案。只有保障了设计方案的科学与合理,才能够保障建筑结构设计效果的优质与可靠。 2.3统筹使用建筑材料 对于前期工作人员建筑结构设计工作的过程当中,对于各类建筑材料的选取同样是关键的工作内容之一。对于建筑材料的选择需要充分考虑的指标包括:①建筑材料的受力特征;②建筑材料的工作环境。同时,所选择的建筑材料应当在保障材料使用性能的基础之上,最大限度的降低建筑材料的损失与浪费问题。此过程当中需要特别注意的是:建筑结构设计人员需要结合项目设计的实际情况,设计多种建筑材料的选取方案,通过综合对比的方式,选择经济优势、以及性能优势最为突出的建筑材料设计方案。 2.4科学合理地设计建筑框架结构 尽量避免使用钢筋混凝土楼电梯小井筒,选取合理的框架结构参数,包括楼层地震剪力系数、楼层侧向刚度比及电算的自振周期等,采用验算公式对电算结果进行验证,并要考虑其他指标对电算结果的影响;保证钢筋延伸性、锚固长度符合建筑规范,配筋时构件的最小和最大配筋率不应超出规定值,钢筋材料的强度要达到建筑要求。 2.5加强对结构的计算 首先,建筑结构周期折减系数的确定。由于框架结构包含有填充墙,使得实际的周期小于计算的周期,计算得出地震剪力会偏小。所以在计算的过程中,一定要对计算周期折减。其次,要注意荷载取值的恰当。在设计民用多层(八层以下)建筑时,如果采用的是独立基地时,一般地基的主要受力部分是没有软弱的黏性土层的,而对于一般民用建筑物来说,其高度低于35米,就可以不计算地基的抗震承载力。但对于没有处于地震区,或者属于低层建筑物的民用建筑,都一定要保证风荷载的输入。最后,对于底框砌体结构设计验算过程中,如果采用底部剪力法进行演算时,必须是针对刚度较均匀的多层结构建筑,而当建筑中有薄弱层时,一定要考虑到建筑结构塑性变形所带来的影响。 2.6提高建筑物抗震能力 对于建筑体来说,地震所带来的影响是非常巨大的,尤其是高层建筑。在正确合理的抗震指标不仅可以充分满足建筑物的设计安全系

浅析建筑抗震结构设计要点及其策略

浅析建筑抗震结构设计要点及其策略 发表时间:2019-09-21T22:48:52.813Z 来源:《基层建设》2019年第19期作者:边思捷 [导读] 摘要:抗震结构设计对建筑结构工程建设具有重要影响,因此为了提升建筑结构的抗震能力以及整个建筑的抗震性能,本文阐述了建筑抗震相关理论及其设计原则,对建筑抗震结构设计要点及其策略进行了探讨分析。 上海原构设计咨询有限公司天津分公司 摘要:抗震结构设计对建筑结构工程建设具有重要影响,因此为了提升建筑结构的抗震能力以及整个建筑的抗震性能,本文阐述了建筑抗震相关理论及其设计原则,对建筑抗震结构设计要点及其策略进行了探讨分析。 关键词:建筑抗震;理论;设计原则;结构设计;要点;策略 1.建筑抗震的相关理论及其设计原则的分析 1.1建筑抗震相关理论分析。主要包括: 1.1.1动力理论。动力理论也称地震时程分析理论,其主要对地震作为一个时间过程,选择有代表性的地震动加速度时程作为地震动输入,建筑物简化为多自由度体系,计算得到每一时刻建筑物的地震反应,从而保障抗震的有效性。 1.1.2拟静力理论。拟静力理论是在估计地震对结构的作用时,仅假定结构为刚性,地震力水平作用在结构或构件的质量中心上。地震力大小等于结构的重量乘以地震系数。 1.1.3反应谱理论。反应谱理论是以强地震动加速度观测记录的增多和对地震地面运动特性的分析,以及结构动力反应特性的研究为基础,是对地震动加速度记录的特性进行分析后的研究成果。 1.2建筑抗震设计原则分析。 1.2.1结构性原则。建筑结构设计要始终保证建筑结构的合理性,从建筑整体布局和整体结构进行考虑,最大限度保证建筑结构的合理性。对于建筑物的布局应考虑平衡和稳定,尽可能减少建筑物的侧向拉力,保证建筑物结构的稳定性。 1.2.2整体性原则。建筑结构设计需要注意建筑的整体合理性。虽然建筑结构设计需要注意相关抗震设计,但在抗震设计过程中还是对建筑整体的合理性给予关注,防止其与相关建筑规范相悖。 1.2.3垂直统一原则。建筑结构设计中的抗震设计时,需要对建筑自身的竖向均匀给予关注,在出现地震时,建筑自身会承担比较大的外力,这时就会使得建筑产生形变。假如建筑自身的竖向设计不均匀,在不均匀的应力影响下,一旦建筑自身强度和刚度出现不足,就会使得建筑产生扭曲,令建筑整体存在形变的可能,使得建筑自身的危险系数持续提升。所以在涉及建筑自身结构抗震时候,需要尽可能保证建筑自身的竖向均匀,针对建筑竖向受力情况给予详尽分析与了解,保证建筑竖向力可以被抑制在合理范围内。另外,还需要保证建筑物中墙柱等承重结构上下保持一致的链接,这样可以令建筑自身的整体性得到提升,令建筑具备吸收地震力的能力,减少地震对建筑结构造成的破坏。 2.建筑抗震结构设计要点的分析 2.1合理选择建筑场地。建筑抗震结构设计过程中,需要选择持力层土壤结构密度,性能好的场地,尽量稳定的土壤组成。作为建筑结构工程的场地,应确保施工场地内的持力层更加均匀地承受上层建筑的负荷。设计人员应避开软土和液化土,采空区和河岸边等相关地段的选址,以避免由于上述地质区域内土壤的密度,硬度和凝结而造成的土壤性能差对地震进行反应的过程。对于一些易发生山体滑坡,泥石流的危害,在设计的时候需要尽可能的避开。同时尽量避免在地震断层带选址,这样才能够提升上部建筑结构对地震灾害作用力的抵抗性能。 2.2严格建筑结构抗震材料的选择。从地震的角度来看,作为建筑材料应该是较轻并保持高强度;部件之间的连接应具有良好的整体性,延展性,并能充分发挥材料的强度。根据这一原理,钢结构最符合抗震材料的要求,多次地震的例子表明,钢结构的抗震性能好,但钢材的成本和维修费用较高。现浇钢筋混凝土结构完整性好,其自身的成本相对较低,抗侧向刚度较大,设计可以保证结构具有一定的延性。但是这种材料也有不可逾越的弱点:当地震长期存在时,在反复的地震荷载作用下,由于裂缝的萌生,构件的刚度下降,混凝土被压碎。组合式钢筋混凝土结构易于施工,但其地震弱点在于框架节点等节点的强度和变形能力低于构件本身的强度,并且预制构件在进行装配的时候会出现次应力,整体结构缺少连续性与整体性;所以这种结构不应该在高烈度地区进行使用。所以在建筑结构进行设计的过程中,为了使得建筑抗震性能得到提升,一定要科学合理的去选择适合该建筑的建筑材料。 2.3科学布局建筑结构平立面体型。建筑抗震结构设计过程中,如果建筑结构布局合理,符合抗震规范要求,就可以有效提升建筑结构抗震能力。建筑结构平面布局是指建筑物体型尺寸设计过程中,在保证功能使用的基础上,合理选择平面规则进行布局,从而保证同一楼层同一建筑楼层刚度一致;同时需要减少建筑物的竖向不平度,使建筑物的竖向刚度变化稳定,避免不同刚度之间的不稳定性。 2.4做好结构参数计算工作。建筑抗震结构设计过程中,需要结合该地区的自然条件,选择合适的地震级别和合理的建筑物抗震策略。根据不同类型结构在地震冲击力作用下的荷载作用力,完成抗震设计参数的选取。采用先进的计算机技术,建立相应的建筑结构抗震计算模型,清晰地计算出建筑物的抗震力,确保选定的抗震等级和抗震策略,以及抗震设计参数还有相关的抗震计算模型能够达到抗震性能需要,确保建筑结构抗震设计过程中的应力合理性和科学性。 3.建筑抗震结构设计策略的分析 3.1充分考虑位移问题。我国建筑抗震结构设计大多以承载力作为基础,而设计人员则采取线弹性方法,对小幅度震动情况下的结构变形力、内力等进行分析,采取组合内力方法,对构件的截面进行验证,以此确保结构的可靠性、稳定性。另外,为了更好地针对基础位移状况实行抗震设计,应该充分了解结构变形情况和配筋之间的关系,有针对性地采取设计方法,当建筑结构进入到抗震阶段后,对其变形力进行细致分析与探讨。 3.2设置多道抗震防线。发生强烈地震后通常会发生多次余震,如只有一道防线,则在第一次破坏后再遭余震,将会因损伤积累导致倒塌。抗震结构体系应有最大可能数量的内部、外部冗余度,有意识地建立一系列分布的屈服区,主要耗能构件应有较高的延性和适当刚度,以使结构能吸收和耗散大量的地震能量,提高结构抗震性能,避免大震时倒塌。 3.3提升薄弱部位的抗震能力。 3.3.1在强烈的地震影响下,构件并不存在强度安全储备,其实际承载能力是判断薄弱部位的重要依据。

结构设计常用数据表格

建筑结构安全等级 2 纵向受力钢筋混凝土保护层最小厚度(mm) 不同根数钢筋计算截面面积(mm2)

板宽1000mm内各种钢筋间距时钢筋截面面积表(mm2) 每米箍筋实配面积 钢筋混凝土结构构件中纵向受力钢筋的最小配筋百分率(%) 框架柱全部纵向受力钢筋最小配筋百分率(%)

框架梁纵向受拉钢筋的最小配筋白分率(%) 柱箍筋加密区的箍筋最小配箍特征值λν(ρν=λνf/f)

受弯构件挠度限值 注:1 表中lo为构件的计算跨度; 2 表中括号内的数值适用于使用上对挠度有较高要求的构件; 3 如果构件制作时预先起拱,且使用上也允许,则在验算挠度时,可将计算所得的挠度值减去起拱值;对预应力混凝土构件,尚可减去预加力所产生的反拱值; 4 计算悬臂构件的挠度限值时,其计算跨度lo按实际悬臂长度的2倍取用。

注: 1 表中的规定适用于采用热轧钢筋的钢筋混凝土构件和采用预应力钢丝、钢绞线及热处理钢筋的预应力混凝土构件;当采用其他类别的钢丝或钢筋时,其裂缝控制要求可按专门标准确定; 2 对处于年平均相对湿度小于60%地区一类环境下的受弯构件,其最大裂缝宽度限值可采用括号内的数值; 3 在一类环境下,对钢筋混凝土屋架、托架及需作疲劳验算的吊车梁,其最大裂缝宽度限值应取为0.2mm;对钢筋混凝土屋面梁和托梁,其最大裂缝宽度限值应取为0.3mm; 4 在一类环境下,对预应力混凝土屋面梁、托梁、屋架、托架、屋面板和楼板,应按二级裂缝控制等级进行验算;在一类和二类环境下,对需作疲劳验算的须应力混凝土吊车梁,应按一级裂缝控制等级进行验算; 5 表中规定的预应力混凝土构件的裂缝控制等级和最大裂缝宽度限值仅适用于正截面的验算;预应力混凝土构件的斜截面裂缝控制验算应符合本规范第8章的要求; 6 对于烟囱、筒仓和处于液体压力下的结构构件,其裂缝控制要求应符合专门标准的有关规定; 7 对于处于四、五类环境下的结构构件,其裂缝控制要求应符合专门标准的有关规定; 8 表中的最大裂缝宽度限值用于验算荷载作用引起的最大裂缝宽度。 梁内钢筋排成一排时的钢筋最多根数

建筑结构设计计算步骤探讨

新的建筑结构设计规范在结构可靠度、设计计算、配筋构造方面均有重大更新和补充,特别是对抗震及结构的整体性,规则性作出了更高的要求,使结构设计不可能一次完成。如何正确运用设计软件进行结构设计计算,以满足新规范的要求,是每个设计人员都非常关心的问题。以SATW软件为例,进行结构设计计算步骤的讨论,对一个典型工程而言,使用结构软件进行结构计算分四步较为科学。 1.完成整体参数的正确设定 计算开始以前,设计人员首先要根据新规范的具体规定和软件手册对参数意义的描述,以及工程的实际情况,对软件初始参数和特殊构件进行正确设置。但有几个参数是关系到整体计算结果的,必须首先确定其合理取值,才能保证后续计算结果的正确性。这些参数包括振型组合数、最大地震力作用方向和结构基本周期等,在计算前很难估计,需要经过试算才能得到。 (1)振型组合数是软件在做抗震计算时考虑振型的数量。该值取值太小不能正确 反映模型应当考虑的振型数量,使计算结果失真;取值太大,不仅浪费时间,还可能使计算结果发生畸变。《高层建筑混凝土结构技术规程》5.1.13-2 条规定,抗震计算时,宜考虑平扭藕联计算结构的扭转效应,振型数不宜小于15,对多塔结构的振型数不应小于塔楼的9 倍,且计算振型数应使振型参与质量不小于总质量的90%。一般而言,振型数的多少于结构层数及结构自由度有关,当结构层数较多或结构层刚度突变较大时,振型数应当取得多些,如有弹性节点、多塔楼、转换层等结构形式。振型组合数是否取值合理,可以看软件计算书中的x, y 向的有效质量系数是否大于0.9 。具体操作是,首先根据工程实际情况及设计经验预设一个振型数计算后考察有效质量系数是否大于0.9 ,若小于0.9 ,可逐步加大振型个数,直到x,y 两个方向的有效质量系数都大于0.9 为止。必须指出的是,结构的振型组合数并不是越大越好,其最大值不能超过结构得总自由度数。例如对采用刚性板假定得单塔结构,考虑扭转藕联作用时,其振型不得超过结构层数的3 倍。如果选取的振型组合数已经增加到结构层数的3倍,其有效质量系数仍不能满足要求,也不能再增加振型数,而应认真分析原因,考虑结构方案是否合理。 (2)最大地震力作用方向是指地震沿着不同方向作用,结构地震反映的大小也各不相同,那么必然存在某各角度使得结构地震反应值最大的最不利地震作用方向。设计软件可以自动计算出最大地震力作用方向并在计算书中输出,设计人员如发祥该角度绝对值大于15 度,应将该数值回填到软件的“水平力与整体坐标夹角”选项里并重新计算,以体现最不利地震作用方向的影响。 (3)结构基本周期是计算风荷载的重要指标。设计人员如果不能事先知道其准确值,可以保留软件的缺省值,待计算后从计算书中读取其值,填入软件的“结构基本周期”选项,重新计算即可。 上述的计算目的是将这些对全局有控制作用的整体参数先行计算出来,正确设置,否则其后的计算结果与实际差别很大。 2. 确定整体结构的合理性 整体结构的科学性和合理性是新规范特别强调内容。新规范用于控制结构整体性的

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