关于结构设计类论文范本,与建筑结构设计的方法常见问题相关毕业论文致谢

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摘 要：本文对建筑结构设计的方法进行了分析总结,并详细分析了建筑结构设计中存在的常见问题,相关研究工作可为设计师提供一定的帮助.

关 键 词：建筑结构；设计方法；独立基础；悬挑梁

1前言

建筑的结构设计一般在建筑设计之后,结构设计与建筑设计相互依存又彼此制约.结构设计不能破坏建筑设计,同时建筑设计也不能超出结构设计的能力范围.但是结构设计决定建筑设计能否实现,因此,结构设计显得更为重要.建筑结构设计可分为整体设计、部件设计和概率极限状态设计法.

2整体设计

整体设计就是进行概念设计.概念设计是指正确的解决总体方案、材料使用和细部构造,以达到合理结构设计和抗震设计的目的.概念设计是根据建筑结构设计和抗震设计的复杂性,难以精确计算而提出来的一种从宏观上实现建筑结构合理抗震,避免无必要的繁琐计算,同时为抗震计算创造有利条件,使计算分析结果更能反映在地震时建筑结构反应的实际情况的设计方法.采用先进的计算理论,空间受力分析、非弹性变形分析、塑性内力分析、由加载到破坏的全过程受力分析、时程分析、最优化设计、方案优化等先进科学的设计方法、设计理论将得到越来越多的应用.

通过概念设计尽可能的降低作用效应.因为降低作用效应,对增加结构安全性、降低造价、节约国家投资意义重大.使用具有高强、轻质、环保等特点的新型建材,建筑物的自重在结构计算中占很大的比重,使用轻质、高强的建材,将使建筑结构设计发生革命性的变化.

整体设计包括结构体系的选择、柱网的布置、梁的布置、剪力墙的分布、基础的选型等.

整体设计一般分为主体和基础两部分进行.设计人员根据建筑物的性质、高度、重要程度、当地的抗震设防烈度、风力情况等条件来选择合适的建筑结构体系.是采用砖混结构、框架结构、框剪结构、框支结构、筒体,还是巨型框架等其它结构,选定结构体系后,就要具体决定柱、梁、墙（剪力墙）的分布和尺寸等.

在进行主体结构内力计算后,主体结构底截面的内力成了基础选型和计算的重要依据.内力计算一般尽量简化为平面体系来计算,但有时必须采用空间受力体系来计算.无论怎样,内力计算最终是对柱、梁、板、墙（剪力墙）和块体这五种部件的计算.也就是说,进行整体设计后,就要进行部件设计.

3部件设计

梁和柱一般可以看作细长杆件,内力情况与计算体系相符合.单向板可简化为单位宽度的梁来计算,双向板的计算理论也较成熟,异型板的计算就较为复杂,应尽量避免.对于单片的剪力墙,一般把它视作薄壁柱来近似计算,有时要考虑翼缘的作用；对于筒体结构中的剪力墙则要用空间力学的方法来计算.块体不同于梁、柱、板、墙,它在空间三个方向的尺寸都比较大,难以视作细长杆件或简化为平面体系来计算.如单独基础,桩的承台,深梁都是块体,受力情况很复杂,难以精确分析,所以在计算中往往加大安全系数,以策安全.

4概率极限状态设计法

建筑结构计算理论经历了经验估算、容许应力法、破损阶段计算、极限状态计算,到目前普遍采用的概率极限状态理论等阶段.

目前国内结构设计所用的设计方法是概率极限状态设计法,作用效应S必须小于等于结构抗力R,结构要满足强度条件和位移条件.内力计算采用的力学模型一般是弹性模型,要考虑塑性变形内力重分布时,往往是把利用弹性模型计算所得的内力乘以一个调整系数.概率极限状态设计法更科学、更合理.作用效应S小于等于结构抗力R是结构计算的普遍适用公

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5建筑结构设计常见问题

设计人员对工作不重视.有些建筑结构的设计人员对结构设计的认识的重要程度不够,同时对规范的理解和学习不够深,对涉及的很多工程设计的内容考虑不全面,往往会漏掉很多方面.有的甚至不动脑筋就直接照搬其它工程的设计成果,对工程没有做足够的实地比较分析,认为建筑结构设计的少许偏差对工程质量无足轻重.有的对新规范[1]的学习不够,仍然套用旧规范,结构导致设计质量达不到要求.

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建筑结构的设计不妥当.结构设计中的一般的问题有很多种,其中包括基础设计不当,它主要表现的有基础拉梁的设计和计算不尽合理,基础设计荷载取值不准确.钢筋混凝土多层框架建筑结构设计中多采用柱下独立基础,当地基主要受力层范围内不存在软弱粘性土层时,可不必进行地基和基础的抗震承载力验算,但这些建筑在基础设计时应考虑风荷载的影响.另一种情况是在设计独立基础时,对作用在基础顶面上的外荷载取值不当.基础拉梁的设计和计算不尽合理是基础设计不当的另一个重要问题,用总刚分析方法进行计算,有时虽然楼板厚度取零,也定义弹性节点.采用程序进行计算,常忽略建筑平面不规则的问题.在基础拉梁设计上,设计方案也受框架底层高和埋置深度的影响,往往使得在设计方案上对这些实际分析不透,造成设计方案选择不当.

桩间距过小.桩间距过小,不满足规范[2]对桩的最小中心距的规定.特别是试桩、锚桩之间的间距,往往被设计人员忽视,这可能会直接影响试桩结果的正确性.

桩身钢筋笼长度不足.对挤土灌注桩,桩身钢筋笼长度没有穿越软弱土层的层底深度,不能满足桩基规范[3]“对于沉管灌注桩,配筋长度不应小于软弱土层层底深度”的规定,这也是工程设计中常见的问题.

承重砖基础采用多孔砖砌筑.根据多孔砖墙体结构构造,地面以下或室内防潮层以下的基础不得采用多孔砖砌筑.

建筑高度、高宽比超过现行规范、规程的限值现行的规范、规程给出了建筑的最大适用高度和高宽比限值.某些高层建筑建筑高度超过最大适用高度或高宽比超出规定限值,甚至个别建筑高度和高宽比均超出规定限值.在结构设计过程中,对于建筑高度、高宽比和体型复杂程度超过现行规范、规程的高层建筑,应按超限高层建筑进行设计.同时,另一点不容忽视的问题是,建筑适用高度除与结构体系类型及抗震设防烈度有关外,还与场地类别与结构是否规则等因素有关,当位于Ⅳ类场地或结构平面与竖向布置不规则时,其最大适用高度应适当降低.

6结论

建筑结构设计是个系统、全面的工作.作为结构设计人员,加深对当前建筑建筑结构设计的常用方法和设计中遇到的常见问题的认识与研究,课以不断提高自身的结构设计水平.论文分析总结了建筑结构设计的方法及常见问题,希望对设计人员有一定的帮助.

参考文献

[1]中华人民共和国住房和城乡建设部.GB50010-2010.混凝土结构设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2010

[2]中华人民共和国建设部.GB50007-2002.建筑地基基础设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2002

[3]中华人民共和国建设部.JGJ94-2008.建筑桩基技术规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2008

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