發(fā)布時間：2023-03-02 15:01:51
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的混凝土結(jié)構(gòu)設計論文樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
目前鋼筋混凝土排架結(jié)構(gòu)在設計分析方面仍面臨很多挑戰(zhàn)，為能解決這些可能遇到的問題，很多學者對鋼筋混凝土排架結(jié)構(gòu)設計上做了研究。在唐山大地震中，大多數(shù)以鋼筋混凝土排架結(jié)構(gòu)為主的工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)柱破壞，造成很大的損失和傷亡，此后，我國學者鋼筋混凝土排架結(jié)構(gòu)開始進行深入的分析與研究。研究的內(nèi)容如下:地震局工程力學研究所對排架結(jié)構(gòu)進行了有機玻璃模型的具體分析;李樹禎等采用彈塑動力時程分析方法對橫向單棍的排架結(jié)構(gòu)進行分析，認為鋼筋混凝土排架結(jié)構(gòu)用普通的設計方法可滿足抗震的基本要求，但從概率角度出發(fā)，其可靠度相對較低，地震作用下部分構(gòu)件可能超過強度而嚴重破壞，“強柱弱梁”整體廠房還做不到;西安建筑科技大學共同對變柱變梁異型平面節(jié)點、鋼筋混凝土框排架結(jié)構(gòu)柱和帶直交梁空間節(jié)點進行了大量的試驗研究，研究結(jié)果表明:提出了長柱、短柱、普通混凝土柱以及異型節(jié)點承載力在高強混凝土上的計算公式，為改善節(jié)點區(qū)的配筋及高強混凝土在工程中應用提供了理論依據(jù);目前彈性扭轉(zhuǎn)效應的研究已趨于成熟，各國的規(guī)范對結(jié)構(gòu)的彈性扭轉(zhuǎn)效應都有各自的計算方法。對于結(jié)構(gòu)進入塑性扭轉(zhuǎn)，由于塑性扭轉(zhuǎn)效應涉及到對整體結(jié)構(gòu)的空間彈塑性分析的問題，其在這一領域問題較為明顯，為鋼筋混凝土排架等結(jié)構(gòu)工程領域研究的熱點問題。從總體上講，在鋼筋混凝土排架結(jié)構(gòu)設計及理論方面，通過理論研究分析取得了許多有益的結(jié)論。但目前排架結(jié)構(gòu)的研究重點仍處于對平面和彈性階段的研究和分析，目的是能將空間計算問題盡量簡化為平面的簡單問題計算。由于鋼筋混凝土排架結(jié)構(gòu)的自身復雜性、專業(yè)性和特殊性，當前仍然有很多問題有待解決，如:塑性扭轉(zhuǎn)效應和非線性分析問題;當前抗震性能的試驗在鋼筋混凝土排架整體結(jié)構(gòu)領域進行較少，在排架結(jié)構(gòu)的設計中，抗震設防的理論有待進一步完善;在排架結(jié)構(gòu)處于塑性區(qū)后，其抗震能力發(fā)生變化，這一現(xiàn)象在結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)效應表現(xiàn)突出;此外，對排架與框架相互結(jié)合剪力墻結(jié)構(gòu)的研究涉及較少，對框排架的工作性能及受力特點有待進一步的更多的研究和分析;鋼筋混凝土框排架結(jié)構(gòu)中框架與排架的協(xié)同工作受力情況較為模糊。
2我國目前規(guī)范對鋼筋混凝土排架設計的不足
在鋼筋混凝土排架結(jié)構(gòu)的抗震設計方面，GB50191—2012構(gòu)筑抗震設計規(guī)范和GB50011—2010建筑抗震設計規(guī)范指導規(guī)范不同地域、不同排架結(jié)構(gòu)的抗震設計。本文結(jié)合《構(gòu)筑抗震設計規(guī)范》的具體條文，闡述了目前規(guī)范中鋼筋混凝土排架結(jié)構(gòu)中設計的不足和缺陷。有關(guān)排架結(jié)構(gòu)上部屋架結(jié)構(gòu)計算的規(guī)定有:
1)《構(gòu)筑抗震設計規(guī)范》6．2．19條規(guī)定，針對Ⅲ，Ⅳ類場地和8度、9度時，應該考慮屋架下弦的拉壓效應對結(jié)構(gòu)的影響并核算屋架承載力;
2)《構(gòu)筑抗震設計規(guī)范》6．2．22條規(guī)定，針對Ⅲ，Ⅳ類場地和8度、9度時，應驗算變形產(chǎn)生的附加內(nèi)力。上述兩點敘述，規(guī)范使用“應”字，因此應考慮建立合適的屋架和支撐的桿系模型，否則無法得出上述內(nèi)力值。在鋼結(jié)構(gòu)排架設計方面，鋼排架結(jié)構(gòu)施工進度快，造價低，但以后要經(jīng)常維護保養(yǎng)?？蚣芙Y(jié)構(gòu)施工復雜，造價高，后期維護工作量低。在工程建設中，鋼架也就是在排架柱方向通過設置聯(lián)系梁或桁架的方式使排架柱方向形成可以抵抗縱向力下變形的鋼框架(局部開間或連續(xù)開間)，具體做法可采用實腹聯(lián)系梁或格構(gòu)桁架———根據(jù)可設置高度選用，采用門式柱間支撐，可以留出工藝空間，還能對柱平面外予以加強。但我國處于高度使用水泥的情況，環(huán)境污染日益嚴重，從節(jié)能減排方面講，鋼排架結(jié)構(gòu)應作為首選，但規(guī)范未給具體說明。
3結(jié)語
關(guān)鍵詞：鋼筋混凝土； 建筑結(jié)構(gòu)；問題
中圖分類號：TU375文獻標識碼：A文章編號：
引言：
隨著我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展,城市面貌日新月異,一棟棟高樓大廈拔地而起。隨之建筑功能的不斷豐富,新穎的造型,致使工程設計越來越復雜,但目前的設計周期普遍偏短,也使設計文件中普遍存在某些質(zhì)量問題,應該引起我們的重視。
1.地基與基礎設計過程中存在的問題
1.1柱下獨立基礎帶梁板式的地下室底板設計中,地下室底板設計中,容易忽視因建筑物沉降所引起的附加應力的影響。因為實際上整個地下室底板與柱下獨立基礎在上部荷載作用下,將會一起發(fā)生沉降變形,共同受力,如未考慮因此產(chǎn)生的附加應力,對底板而言是偏于不安全的,有可能會導致地下室底板承載能力不足而開裂。尤其對于采用天然地基的情況時,其影響則更為顯著。對于總沉降量較小的工程,可考慮在地下室底板與持力層之間采取褥墊處理措施,當然,是否采用,還要綜合考慮其他因素。另外,對于地下水位季節(jié)性變化較大的地區(qū),應考慮高低兩種不同水位對地下室底板的不同影響,求出包絡圖,再做配筋設計。
1.2天然地基錐體獨立基礎設計問題,有的基礎設計錐體斜面坡度大于1:3,該錐體部分砼很難振搗密實,現(xiàn)場施工往往是砼自然堆上,采用鏟子或抹灰刀拍搗成形,其錐體部分的砼很難達到設計強度要求。因此建議優(yōu)先采用階梯形獨立基礎,利于施工,才能更好地保證施工質(zhì)量。
1.3柱下獨立基礎之間的拉梁,如同時又是首層維護墻的承重梁的時候,不應該再簡單地按拉梁進行設計。而且在考慮荷載時,要考慮梁上皮以上土擴散角之內(nèi)的土重。
1.4對于有地下室的建筑,當?shù)叵滤惠^高時,在室外地坪之下的結(jié)構(gòu)部分,外輪廓形狀應盡量簡潔,這樣有利于建筑防水的施工。尤其對于柱下承臺的形式,更為明顯。此時,由于柱下承臺的影響,基槽地模形狀很復雜,有很多的陰陽角和放坡,即加大了防水施工的難度,有加長了施工時間,都不利于保證質(zhì)量,并且還增加工程造價。對于這種情況下,我建議大家考慮反承臺法,即統(tǒng)一地下室底板和承臺的下皮標高相同,承臺需要加厚部分向上作,然后地下室內(nèi)部作濾水層和覆土等地面做法。這種做法的優(yōu)點是,基槽地模形狀很簡單,方便施工,利于施工質(zhì)量得保證,同時也縮短了施工時間。并且,內(nèi)部的覆土重量也平衡掉了部分作用在底板上的水浮力,減小配筋,這種自相平衡的思路最科學。同時也提高了建筑物的抗傾覆能力。
1.5地下室底板和外墻配筋計算時,往往假設條件與實際情況不符。例如地下室外墻配筋計算:有的工程外墻配筋計算中,凡外墻帶扶壁柱的,不區(qū)別扶壁柱尺寸大小,一律按雙向板計算配筋,而扶壁柱按地下室結(jié)構(gòu)整體電算分析結(jié)果配筋,又未按外墻雙向板傳遞荷載驗算扶壁柱配筋。按外墻與扶壁柱變形協(xié)調(diào)的原理分析,其外墻豎向受力筋配筋不足、扶壁柱配筋偏少、外墻的水平分布筋有富余量。建議:除了垂直于外墻方向有鋼筋砼內(nèi)隔墻相連的外墻板塊或外墻扶壁柱截面尺寸較大(如高層建筑外框架柱)之間外墻板塊按雙向板計算配筋外,其余的外墻宜按豎向單向板計算配筋為妥。
2.結(jié)構(gòu)計算與分析
在結(jié)構(gòu)計算與分析階段，如何準確，高效地對工程進行內(nèi)力分析并按照規(guī)范要求進行設計和處理，是決定工程設計質(zhì)量好壞的關(guān)鍵。由于新規(guī)范的推出對結(jié)構(gòu)整體計算和分析部分相當多的內(nèi)容進行了調(diào)整和改進，因此，結(jié)構(gòu)工程師也應該相當?shù)貙@一階段比較常見的問題有一個清晰的認識。
2.1結(jié)構(gòu)整體計算的軟件選擇。目前比較通用的計算軟件有：SATWE、TAT、TBSA或ETABS、SAP等，但是，由于各軟件在采用的計算模型上存在著一定的差異，因此導致了各軟件的計算結(jié)果有或大或小的不同。所以，在進行工程整體結(jié)構(gòu)計算和分析時必須依據(jù)結(jié)構(gòu)類型和計算軟件模型的特點選擇合理的計算軟件，并從不同軟件相差較大的計算結(jié)果中，判斷哪個是合理的、哪個是可以作為參考的，哪個又是意義不大的，這將是結(jié)構(gòu)工程師在設計工作中首要的工作。否則，如果選擇了不合適的計算軟件，不但會浪費大量的時間和精力，而且有可能使結(jié)構(gòu)有不安全的隱患存在。
2.2是否需要地震力放大，考慮建筑隔墻等對自振周期的影響。該部分內(nèi)容實際上在新老規(guī)范中都有提及，只是，在新規(guī)范中根據(jù)大量工程的實測周期明確提出了各種結(jié)構(gòu)體系下高層建筑結(jié)構(gòu)計算自振周期折減系數(shù)。
2.3振型數(shù)目是否足夠。在新規(guī)范中增加一個振型參與系數(shù)的概念，并明確提出了該參數(shù)的限值。由于在舊規(guī)范設計中，并未提出振型參與系數(shù)的概念，或即使有該概念，該參數(shù)的限值也未必一定符合新規(guī)范的要求，因此，在計算分析階段必須對計算結(jié)果中該參數(shù)的結(jié)果進行判斷，并決定是否要調(diào)整振型數(shù)目的取值。
2.4多塔之間各地震周期的互相干擾，是否需要分開計算。一段時間以來，大底盤，多塔樓的高層建筑類型大量涌現(xiàn)，而在計算分析該類型高層建筑時，是將結(jié)構(gòu)作為一個整體并按多塔類型進行計算，還是將結(jié)構(gòu)人為地分開進行計算，是結(jié)構(gòu)工程師必須注意的問題。如果多塔間剛度相差較大，就有可能出現(xiàn)即使振型參與系數(shù)滿足要求，但是對某一座塔樓的地震力計算誤差仍然有可能較大，從而便結(jié)構(gòu)出現(xiàn)不安全的隱患。
2.5非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的計算與設計。在高層建筑中，往往存在一些由于建筑美觀或功能要求且非主體承重骨架體系以內(nèi)的非結(jié)構(gòu)構(gòu)件。對這部分內(nèi)容，尤其是高層建筑屋頂處的裝飾構(gòu)件進行設計時，由于高層建筑的地震作用和風荷載均較大，因此，必須嚴格按照新規(guī)范中增加的非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的計算處理措施進行設計。
3.梁側(cè)縱向鋼筋的配置
3.1由于目前電算程序在結(jié)構(gòu)構(gòu)件分析時尚不能考慮現(xiàn)澆樓板對梁扭轉(zhuǎn)的影響，而是由程序給出一個梁扭距折減系數(shù)，合理選用梁扭距折減系數(shù)對控制梁的扭距是很重要的，一般情況可取0.4-0.6。
3.2對跨度較大的次梁支承于主梁上時，次梁的支承端會對主梁產(chǎn)生較大的扭距，這時可在電算程序中指定該次梁的端支座為絞接。這種方法對解決梁在受剪扭情況下的超筋超限是非常有效的。
3.3有時雖然做了以上調(diào)整，但梁的抗扭縱筋面積仍然較大。此時應將抗扭縱筋面積分攤一部分到梁的四根角筋，其余部分面積按梁側(cè)腰筋設置，梁腰筋直徑仍以Φ12～Φ16為宜。
4.混凝土施工方面出現(xiàn)的問題
為滿足結(jié)構(gòu)承載的要求，節(jié)約工程造價,通常在結(jié)構(gòu)設計中對上、下柱或柱與粱扳的混凝土選擇不同強度等級，然而未對結(jié)構(gòu)的點區(qū)域的混凝土強度作出明確說明。按施工規(guī)范要求，當梁柱的混凝土強度等級不同時，節(jié)點處應按強柱弱梁的原則，節(jié)點區(qū)域的混凝土強度等級應與柱相同。采用強度較高的混凝土，在梁柱交匯處側(cè)面設垂直施工縫是不符合規(guī)范要求的，混凝土澆筑時，應按圖在梁柱接頭周邊用鋼網(wǎng)或小板定位，并先澆筑梁柱接頭的混凝土，隨后澆筑梁板混凝土，這樣既不便于施工，其質(zhì)量也得不到保證。因此，在結(jié)構(gòu)設計時應作綜合考慮，根據(jù)實際情況將柱與梁板選擇相同的混凝土強度等級，以方便施工。
5.結(jié)語
對于建筑鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的施工，有關(guān)規(guī)范雖已有詳細規(guī)定，但仍有若干問題沒有明確具體作法。這些問題在規(guī)范條文中沒有具體規(guī)定，也往往易被忽視，給工程質(zhì)量留下隱患。
參考文獻：
[1]葉菁. 鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)設計要點及注意事項[J]. 甘肅科技縱橫, 2010, (05).
關(guān)鍵詞：框排架結(jié)構(gòu)，柱計算長度，初參數(shù)法
在工業(yè)廠房中經(jīng)常遇見帶平臺的工業(yè)廠房，常見于輕工業(yè)廠房及火力發(fā)電廠主廠房，此類結(jié)構(gòu)的基本特征為上部為帶吊車的排架結(jié)構(gòu)，下部平臺為框架結(jié)構(gòu)，常稱為框排架結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)基本形式圖1，圖2所示。論文寫作，初參數(shù)法。
圖1 橫向框架布置圖
圖2 柱網(wǎng)布置圖
設計此類結(jié)構(gòu)時，對于結(jié)構(gòu)縱向，結(jié)構(gòu)的基本形式是框架結(jié)構(gòu)，按常規(guī)框架計算方法即可實現(xiàn)，而對于結(jié)構(gòu)橫向，結(jié)構(gòu)形式為框架和排架兩種結(jié)構(gòu)形式的組合，設計時問題就比較復雜，需進行仔細考慮，下文主要就橫向框架的計算進行說明。
1.橫向框架內(nèi)力計算
本文按以下簡圖(圖3，圖4)進行說明，H1，H2為下部框架的層高，H3為上部排架的下柱的高度，H4為上部排架的上柱高度，本文中把兩個邊柱稱為排架柱，內(nèi)部柱稱為框架柱，實際工程中，有平臺梁和排架柱剛接和鉸接兩種情況，所以給出兩種情況下的簡圖。
圖3 計算簡圖一圖4 計算簡圖二
各種荷載的取值在規(guī)范中有比較明確的說明，對于一般設計人員不存在問題，按照彈性方法計算內(nèi)力，現(xiàn)在的計算機普及，常規(guī)設計軟件也都可以比較準確的實現(xiàn)。
有了內(nèi)力計算配筋時，對于排架和框架，梁配筋的計算一致的，而混凝土結(jié)構(gòu)柱的設計現(xiàn)在都基本都習慣再按η-l0法計算，η-l0法在計算時需要設計人員確定各段柱計算長度?；炷烈?guī)范明確給出了排架結(jié)構(gòu)和框架結(jié)構(gòu)中柱計算長度的確定方法，兩種結(jié)構(gòu)為不同的方法，對于排架和框架組合在一起的結(jié)構(gòu)形式規(guī)范則沒有給出確定方法，所以計算長度的設計就成為框排架結(jié)構(gòu)設計的關(guān)鍵。論文寫作，初參數(shù)法。論文寫作，初參數(shù)法。
2.排架柱計算長度確定
內(nèi)部框架柱，由于結(jié)構(gòu)形式為規(guī)則的框架結(jié)構(gòu)，計算長度按照混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范《GB50010-2002》的7.3.11條有關(guān)框架柱的規(guī)定確定取值即可，下面主要說明兩邊排架柱的計算長度確定，按梁和柱兩種不同的連接方式分別進行說明（圖3，圖4）。論文寫作，初參數(shù)法。
2.1平臺梁與排架柱剛接，簡圖一（圖3）
此時排架柱的H1和H2段，可以認為是底部框架的一部分，可依照混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范7.3.11條有關(guān)框架柱規(guī)定進行取值。
對于上部排架，混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范《GB50010-2002》僅規(guī)定了單層廠房排架柱的計算長度，對于本文所討論的排架柱在使用條件上顯然不合適，文獻4中對框排架結(jié)構(gòu)，按初參數(shù)法對上部排架柱的計算長度進行了計算，最終分析結(jié)果建議上柱取3.0，下柱可取2.0。論文寫作，初參數(shù)法。論文寫作，初參數(shù)法。在參考文獻3中，對于初參數(shù)法，進一步分析，修正了初參數(shù)法在理論上的缺陷，認為按原初參數(shù)法計算的柱的計算長度上柱偏大，綜合這兩篇文獻，設計時建議下柱取2.0，上柱取2.0，排架柱的各段具體計算長度見表1。
本科畢業(yè)論文設計開題報告范文
1.課題名稱：
鋼筋混凝土多層、多跨框架軟件開發(fā)
2.項目研究背景：
所要編寫的結(jié)構(gòu)程序是混凝土的框架結(jié)構(gòu)的設計，建筑指各種房屋及其附屬的構(gòu)筑物。建筑結(jié)構(gòu)是在建筑中，由若干構(gòu)件，即組成結(jié)構(gòu)的單元如梁、板、柱等，連接而構(gòu)成的能承受作用(或稱荷載)的平面或空間體系。
編寫算例使用建設部最新出臺的《混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》GB50010-2002,該規(guī)范與原混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范GBJ10-89相比，新增內(nèi)容約占15%，有重大修訂的內(nèi)容約占35%，保持和基本保持原規(guī)范內(nèi)容的部分約占50%，規(guī)范全面總結(jié)了原規(guī)范實施以來的實踐經(jīng)驗，借鑒了國外先進標準技術(shù)。
3. 項目研究意義：
建筑中，結(jié)構(gòu)是為建筑物提供安全可靠、經(jīng)久耐用、節(jié)能節(jié)材、滿足建筑功能的一個重要組成部分，它與建筑材料、制品、施工的工業(yè)化水平密切相關(guān)，對發(fā)展新技術(shù)。新材料，提高機械化、自動化水平有著重要的促進作用。
由于結(jié)構(gòu)計算牽扯的數(shù)學公式較多，并且所涉及的規(guī)范和標準很零碎。并且計算量非常之大，近年來，隨著經(jīng)濟進一步發(fā)展，城市人口集中、用地緊張以及商業(yè)競爭的激烈化，更加劇了房屋設計的復雜性，許多多高層建筑不斷的被建造。這些建筑無論從時間上還是從勞動量上，都客觀的需要計算機程序的輔助設計。這樣，結(jié)構(gòu)軟件開發(fā)就顯得尤為重要。
一棟建筑的結(jié)構(gòu)設計是否合理，主要取決于結(jié)構(gòu)體系、結(jié)構(gòu)布置、構(gòu)件的截面尺寸、材料強度等級以及主要機構(gòu)構(gòu)造是否合理。這些問題已經(jīng)正確解決，結(jié)構(gòu)計算、施工圖的繪制、則是另令人辛苦的具體程序設計工作了，因此原來在學校使用的手算方法，將被運用到具體的程序代碼中去，精力就不僅集中在怎樣利用所學的結(jié)構(gòu)知識來設計出做法，還要想到如何把這些做法用代碼來實現(xiàn)，
4.文獻研究概況
在不同類型的結(jié)構(gòu)設計中有些內(nèi)容是一樣的，做框架結(jié)構(gòu)設計時關(guān)鍵是要減少漏項、減少差錯，計算機也是如此的。
建筑結(jié)構(gòu)設計統(tǒng)一標準(GBJ68-84) 該標準是為了合理地統(tǒng)一各類材料的建筑結(jié)構(gòu)設計的基本原則，是制定工業(yè)與民用建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范、鋼結(jié)構(gòu)、薄壁型鋼結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)等設計規(guī)范以及地基基礎和建筑抗震等設計規(guī)范應遵守的準則，這些規(guī)范均應按本標準的要求制定相應的具體規(guī)定。制定其它土木工程結(jié)構(gòu)設計規(guī)范時，可參照此標準規(guī)定的原則。本標準適用于建筑物(包括一般構(gòu)筑物)的整個結(jié)構(gòu)，以及組成結(jié)構(gòu)的構(gòu)件和基礎;適用于結(jié)構(gòu)的使用階段，以及結(jié)構(gòu)構(gòu)件的制作、運輸與安裝等施工階段。本標準引進了現(xiàn)代結(jié)構(gòu)可靠性設計理論，采用以概率理論為基礎的極限狀態(tài)設計方法分析確定，即將各種影響結(jié)構(gòu)可靠性的因素都視為隨機變量，使設計的概念和方法都建立在統(tǒng)計數(shù)學的基礎上，并以主要根據(jù)統(tǒng)計分析確定的失效概率來度量結(jié)構(gòu)的可靠性，屬于概率設計法，這是設計思想上的重要演進。這也是當代國際上工程結(jié)構(gòu)設計方法發(fā)展的總趨勢，而我國在設計規(guī)范(或標準)中采用概率極限狀態(tài)設計法是迄今為止采用最廣泛的國家。
結(jié)構(gòu)的作用效應 常見的作用效應有：
1.內(nèi)力。
軸向力，即作用引起的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件某一正截面上的法向拉力或壓力;
剪力，即作用引起的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件某一截面上的切向力;
彎矩，即作用引起的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件某一截面上的內(nèi)力矩;
扭矩，即作用引起的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件某一截面上的剪力構(gòu)成的力偶矩。
2.應力。如正應力、剪應力、主應力等。
3.位移。作用引起的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件中某點位變(線位移)或某線段方向的改變(角位移)。
4.撓度。構(gòu)件軸線或中面上某點在彎短作用平面內(nèi)垂直于軸線或中面的線位移。
關(guān)鍵詞：多層樞架結(jié)構(gòu)，房屋設計，問題
鋼筋混凝土多層框架房屋，結(jié)構(gòu)設計看似簡單，但如果設計不當，將會給建設單位帶來浪費或不安全的種種問題。本文就鋼筋混凝土多層框架房屋結(jié)構(gòu)實際設計中應注意的問題作了簡要的分析探討。
1.關(guān)于多層框架基礎類型的選擇問題
多層框架類型多層框架基礎類型的選擇，取決于地質(zhì)條件，上部結(jié)構(gòu)荷載的大小。上部結(jié)構(gòu)對地基不均勻沉降及傾斜的敏感度及施工條件等因不。設計時應做技術(shù)經(jīng)濟比較，綜合考慮后確定。對于框架結(jié)構(gòu)的受力分析和輔助設計?？山柚鶳KPM進行，其主要步驟：厚度：雙向板為1／40板跨，單向板為1／35板跨。然后進行撓度和裂縫計算。最后確定板厚及配筋。柱截面：At=N／arc，a為軸壓比，fc凝土壓強度設計值。受荷面各及經(jīng)驗系數(shù)確定。初選梁截面：粱高為跨度的l／lO一1／15，粱寬通常為1／2—／3梁高。輸入荷載：樓面荷載，梁上荷載，柱節(jié)點荷載，風載及地震信息。用PKPM中的SATWE內(nèi)力分析程序進行計算?？蚣苤紫纫獫M足軸壓比限制，對超筋和構(gòu)造配筋的梁柱進行調(diào)整，直至配筋，截面大小適中為止。另檢查結(jié)構(gòu)的自振周期，以名產(chǎn)生共振?；A選型：常用的基礎型式有柱下獨立基礎。柱下條基，柱下筏板及柱基。
2.關(guān)于多層框架結(jié)構(gòu)的參數(shù)選取問題
《抗震規(guī)范》中指出，所有的計算機計算結(jié)果，應經(jīng)分析判斷確認其合理、有效后方可用于工程設計。論文大全。通常情況下，計算機的計算結(jié)果主要是結(jié)構(gòu)的自振周期、樓層地震剪力系數(shù)、樓層彈性層間位移（包括最大位移與平均位移）和彈塑性變形驗算時樓層的彈塑性層間位移、樓層的側(cè)向剛度比、振型參與質(zhì)量系數(shù)、墻和柱的軸壓比及墻、柱、梁和板的配筋、底層墻和柱底部截面的內(nèi)力設計值、框架——抗震墻結(jié)構(gòu)抗震墻承受的地震傾覆力矩與總地震傾覆力矩的比值。超筋超限信息等等。
為了分析判斷計算機計算結(jié)果是否合理。結(jié)構(gòu)設計計算時，除了有合理的結(jié)構(gòu)方案、正確的結(jié)構(gòu)計算簡圖外。正確填寫抗震設防烈度和場地類別。合理選取電算程序總信息中的其他各項參數(shù)也是十分重要的。
多層框架結(jié)構(gòu)房屋有時也設置地下室。由于隔墻少，常采用筏板式基礎。在電算時，應將地下室層數(shù)和上部結(jié)構(gòu)一起輸入，并在總信息中按實際的地下室層數(shù)填寫。這樣，計算地基和基礎底板的豎向荷載可以一次形成，并且在抗震計算時，程序會自動對框架底層柱底截面的彎矩設計值乘以增大系數(shù)。同時通過對層側(cè)移剛度比的分析比較，還可以正確判斷和調(diào)整房屋的嵌固位置，并采取相應的抗震構(gòu)造措施。保證樓板有必要的厚度和最筋率等等；當結(jié)構(gòu)表現(xiàn)為豎向不規(guī)則時。不僅要驗算薄弱層，而且還要對薄弱層的地震剪力乘以1.15的增大系數(shù)。如果在結(jié)構(gòu)總體計算時。論文大全?？傂畔⒅刑顚懙牡叵率覍由⑸儆趯嶋H輸入的層數(shù)，彎矩設計值增大系數(shù)將會乘錯位置，從而在發(fā)生地震時，會使極易發(fā)生震害的底層柱底部位因抗震能力降低而破壞。
3.關(guān)于框架計算簡圖的問題
無地下室的鋼筋混凝土多層框架房屋，獨立基礎埋置較深，在一0.05m左右設有基礎拉梁時，應將基礎拉梁按層1輸入。以某學生宿舍樓為例，該項目為層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，丙類建筑，建筑場地為II類；層高3.3m，基礎埋深4.Om基礎高度0.8m，室內(nèi)外高差0.45m。根據(jù)《抗震規(guī)范》第6.1.2條，在8度地震區(qū)該工程框架結(jié)構(gòu)的抗震等級為二級。設計者按3層框架房屋計算，首層層高取3.35m，即假定框架房屋嵌固在一0.05m處的基礎拉梁頂面：基礎拉梁的斷面和配筋按構(gòu)造設計：基礎按中心受壓計算。顯然，選取這樣的計算簡圖是不妥當?shù)?。因為，第一，按?gòu)造設計的拉梁無法平衡柱腳彎矩；第二，《混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》—2002）第7.3.11條規(guī)定，框架結(jié)構(gòu)底柱的高度應取基礎頂面至首層樓蓋頂面的高度。工程設計經(jīng)驗表明，這樣的框架結(jié)構(gòu)宜按4層進行整體分析計算，即將基礎拉梁層按層1輸入，拉梁上如作用有荷載，應將荷載一并輸入。論文大全。這樣，計算剪力的首層層高為Hl=4—0. 05=3.95m，層2層高為3.35m，層3、4層高為.3m。根據(jù)《抗震規(guī)范》第6.2.3條，框架柱底層柱腳彎矩設計值應乘以增大系數(shù)1.25。當設拉梁層時，一般情況下，要比較底層柱的配筋是由基礎頂面處的截面控制還是由基礎拉梁頂面處的截面控制?？紤]到地基土的約束作用，對這樣的計算簡圖，在電算程序總信息輸入中，可填寫地下室層數(shù)為1，并復算一次，按兩次計算結(jié)果的包絡圖進行框架結(jié)構(gòu)底層柱的配筋。
綜上所述，以上的幾個問題在鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)設計中經(jīng)常遇到，也經(jīng)常被忽略。所以，我們設計工作者應按規(guī)范和相應的構(gòu)造要求，嚴格執(zhí)行，從根本上消除設計隱患，確保設計質(zhì)量。
【參考文獻】
[1]林岳峰對多層框架房屋結(jié)構(gòu)設計相關(guān)問題的分析 [J],廣東科技2006(10).
[2]苑大欣.于鎮(zhèn).多層框架房屋結(jié)構(gòu)設計中的幾點思考[J] ,房材與應用,2006,34(4).
[3]李強.鋼筋混凝土多層框架房屋結(jié)構(gòu)設計中常見問題分析[J] ,開封大學學報2006,20(2).
[4]林同炎.S.D.思多臺斯伯利，結(jié)構(gòu)概念和體系[M]，建筑工業(yè)出版社.
【關(guān)鍵詞】混凝土結(jié)構(gòu)，卓越土木工程師，教學改革
世界經(jīng)濟競爭主要是科學技術(shù)的競爭，歸根結(jié)底是人才的競爭。競爭、變革與發(fā)展是當今時代的特點。在世界綜合國力的競爭中，擁有高素質(zhì)工程技術(shù)人才的多少已成為衡量一個國家科技進步、經(jīng)濟實力、生產(chǎn)力發(fā)展水平的重要指標和依據(jù)。因此，培養(yǎng)大批量具有高素質(zhì)工程技術(shù)人才，是我國經(jīng)濟、科技國際化和時展的需要?！白吭焦こ處熃逃囵B(yǎng)計劃”（簡稱“卓越計劃”）是貫徹落實《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要》和《國家中長期人才發(fā)展規(guī)劃綱要》的重大改革項目，是促進我國由工程教育大國邁向工程教育強國的重大舉措，旨在培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強、適應經(jīng)濟社會發(fā)展需要的各類高質(zhì)量工程技術(shù)人才。為國家走新型工業(yè)化發(fā)展道路、建設創(chuàng)新型國家和人才強國戰(zhàn)略服務。
安徽建筑工業(yè)學院是國家“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”實施高校，其中“土木工程專業(yè)”是“卓越計劃”的重要實施專業(yè)，該專業(yè)于2007年通過了國家建設部全國高等教育專業(yè)評估、為國家特色專業(yè)建設點?！痘炷两Y(jié)構(gòu)》作為土木工程程專業(yè)的核心課程，是一門理論與工程實際緊密聯(lián)系的課程，其知識體系、理論和方法既具有很強的工程性，又具有嚴密的科學性，而實際工程應用的綜合性又使得本課程的涉及面和內(nèi)容十分豐富，其涉及到數(shù)學、力學、材料、實驗等多種知識與技能，對提升學生的工程素養(yǎng)，培養(yǎng)學生的工程實踐能力、設計能力和創(chuàng)新能力起著重要作用。本文從分析課程特點人手，提出了有關(guān)改革實踐辦法。
1分析課程特點，優(yōu)化教學內(nèi)容
1.1課程特點
混凝土結(jié)構(gòu)課程包括“混凝土結(jié)構(gòu)設計原理”和“混凝土結(jié)構(gòu)設計”兩部分內(nèi)容。第一部分屬于專業(yè)技術(shù)基礎課范疇，主要涉及混凝土基本構(gòu)件的受力性能、截面設計計算和構(gòu)造要求等內(nèi)容，重點在于掌握混凝土基本構(gòu)件受力性能分析和計算方法。第二部分屬于專業(yè)課范疇，主要涉及梁板結(jié)構(gòu)、單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)和多層框架結(jié)構(gòu)等內(nèi)容，重點培養(yǎng)學生綜合運用第一部分的知識和力學知識，解決實際工程問題的能力。從教學實踐看，該課程是土木工程專業(yè)學生較難掌握，同時又是教師較難教的課程，具體表現(xiàn)在以下幾個方面：
（1）內(nèi)容繁雜、涉及面廣。課程主要內(nèi)容有材料的力學性能研究，結(jié)構(gòu)計算基本原理研究，各種受力構(gòu)件的實驗分析研究、基本公式的建立和計算方法的研究，構(gòu)造措施的研究等。具有概念多、內(nèi)容多、實驗現(xiàn)象多、計算公式多、符號參數(shù)多、構(gòu)造要求多、教學環(huán)節(jié)多等特點。造成學生在學習過程中難以抓住重點、難點，從而產(chǎn)生厭學情緒。
（2）實踐性強、知識更新快。由于混凝土結(jié)構(gòu)是由鋼筋和混凝土兩種力學性能完全不同的材料組成的復合材料構(gòu)件，其物理力學性能復雜，涉及的因素復雜多變，目前尚缺乏完整的理論體系，大多數(shù)公式不可能通過理論推導直接得出，而是在實驗和工程實踐基礎上，提出有關(guān)計算公式。因此，在結(jié)構(gòu)設計中引用了大量基于試驗以及工程經(jīng)驗的計算規(guī)定。該課程內(nèi)容的研究對象，都直接來源于土木工程結(jié)構(gòu)中的實際受力結(jié)構(gòu)或構(gòu)件，教師在講授中，一定要注意將身邊的工程實例引入課堂，抽象的紙上談兵不利于學生對該課程的理解?；炷两Y(jié)構(gòu)又是在大量工程實踐和科學研究基礎上發(fā)展起來的一門實用性強的應用學科，與工程實踐中的新成果息息相關(guān)，由于土木工程的發(fā)展日新月異，新的工程實踐和新的技術(shù)不斷出現(xiàn)，其前沿性和時代性的內(nèi)容體現(xiàn)在每一個知識點上，因此教學內(nèi)容緊隨其發(fā)展，這是工程實踐性的必然要求和結(jié)果?！痘炷两Y(jié)構(gòu)設計規(guī)范》基本上每2年要進行一次局部修改，每10年要進行一次較大更新。
（3）綜合性強、具有創(chuàng)新性?；炷两Y(jié)構(gòu)不僅與前續(xù)的理論力學、材料力學、結(jié)構(gòu)力學及土木工程材料等課程內(nèi)容緊密相關(guān)，同時又是后續(xù)的高層建筑結(jié)構(gòu)、橋梁工程、抗震結(jié)構(gòu)設計等專業(yè)課程學習的基礎，也是畢業(yè)設計中主要綜合應用的內(nèi)容。它既要處理構(gòu)件的承載力和變形計算問題，還要綜合考慮各方面的因素，確定構(gòu)件選型、材料選用、結(jié)構(gòu)計算簡圖和分析方法以及配筋構(gòu)造和施工方案等設計內(nèi)容。同一工程設計有多種方案和設計數(shù)據(jù)，設計的結(jié)構(gòu)不是唯一的，應綜合考慮使用功能、材料供應、施工條件、造價等各項指標，通過對各種方案的分析比較，選擇最佳的設計方案。另外，由于混凝土結(jié)構(gòu)設計理論在不斷的更新，結(jié)構(gòu)設計不應完全被規(guī)范所束縛，除按《規(guī)范》進行設計外，還應在深刻理解規(guī)范設計理論的基礎上，充分發(fā)揮設計者的主動性和創(chuàng)造性。
1.2熟悉卓越培養(yǎng)計劃，優(yōu)化課程教學內(nèi)容
傳統(tǒng)的土木工程專業(yè)各門課程均強調(diào)本身的完整性和系統(tǒng)性，未能站在完善培養(yǎng)對象整個知識結(jié)構(gòu)的高度確定教學內(nèi)容，課程教學內(nèi)容重復現(xiàn)象比較嚴重?！盎炷两Y(jié)構(gòu)設計原理”作為專業(yè)基礎課部分，課程內(nèi)容從原來單一的建筑工程拓寬到涵蓋土木工程的各個領域，因此在有限的學時內(nèi)需對教學內(nèi)容進行優(yōu)化。教學實踐中，可將各專業(yè)方向通用的混凝土結(jié)構(gòu)基本原理及基本計算方法與規(guī)范分離，突出重點，對構(gòu)件在各種受力狀態(tài)下的破壞性能進行詳細講解，然后再將各種設計規(guī)范的不同要求簡要介紹給學生?！盎炷两Y(jié)構(gòu)設計”屬于混凝土基本構(gòu)件的后續(xù)專業(yè)課，在教學計劃中，它主要是為建筑工程方向開設的，主要介紹有關(guān)典型鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)(平面樓蓋、單層廠房、多層框架)的設計，主要講授：實際結(jié)構(gòu)計算簡圖內(nèi)力計算分析構(gòu)件截面設計與構(gòu)造措施等，主要訓練學生綜合分析、應用能力。
2、改革教學方法，提升教學質(zhì)量
混凝土結(jié)構(gòu)的教學模式已從傳統(tǒng)的以知識傳授為主發(fā)展到知識、能力、綜合素質(zhì)的培養(yǎng)為主的模式，并進一步向創(chuàng)新型、研究型教育模式轉(zhuǎn)變。對不同的教學內(nèi)容要采用不同的教學方法，以激發(fā)學生的學習興趣，構(gòu)成以學生為主體，教師為主導的模式。對課程的基本原理、計算方法等采用系統(tǒng)講授法，便于較短時間內(nèi)傳授較豐富的知識；對課程中的構(gòu)造要求等采用現(xiàn)場參觀、習題練習等方法，讓學生增加感性認識、加深理解和掌握。采用討論式教學，讓學生積極參與，使掌握的知識更深刻；對一些重要的理論、現(xiàn)象等采用演示實驗法，并經(jīng)常在教學中增加當前科技發(fā)展的新技術(shù)、新工藝、新材料等內(nèi)容，以拓寬學生的知識面。
（1）傳統(tǒng)教學方法和現(xiàn)代多媒體教學手段相結(jié)合
混凝土結(jié)構(gòu)課程不僅有大量的理論和經(jīng)驗公式，同時又與工程實踐密切相關(guān)。對于推導性質(zhì)、邏輯思維性質(zhì)等內(nèi)容，傳統(tǒng)授課方法更為有效，更加符合認知規(guī)律。但僅僅沿襲傳統(tǒng)的教學方法，單純講解混凝土結(jié)構(gòu)，學生面對各種枯燥的理論公式，既不易理解，也激發(fā)不了學習興趣，教學效果不甚理想?，F(xiàn)在，多媒體已經(jīng)成為課堂上必不可少的教學手段，對于一般了解的教學內(nèi)容、圖示性質(zhì)的教學內(nèi)容適宜于多媒體授課，在多媒體課件中，大量的圖文、聲像、動靜俱全的學習資源讓學生看到了書本上無法捕獲到的東西。同時，利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，將多媒體課件、相關(guān)習題等提供到校園網(wǎng)上，實現(xiàn)信息共享，方便學生預習、復習以及討論，提高了教學效率；開辟網(wǎng)上課程討論區(qū)，為學生提供良好的釋疑環(huán)境以及知識交流平臺。將傳統(tǒng)的教學方法與現(xiàn)代的教學手段相結(jié)合會得到事半功倍的效果。這種新的教學方式拓寬了學生的知識面，調(diào)動了學生學習的積極性，加深了學生對理論內(nèi)容的理解程度，從而提高了課堂效率。
（2）改革課堂教學方式，激發(fā)學生創(chuàng)新能力
根據(jù)課程內(nèi)容的不同，可以采用靈活多樣的課堂教學方式，充分發(fā)揮以學生為主體、以教師為主導的教育理念，激發(fā)學生的學習積極性和創(chuàng)新能力。案例法教學。針對混凝土結(jié)構(gòu)原理課程實踐性強的特點，教師可在授課過程中適時采用案例教學。教師根據(jù)教學目的要求，引用研究成果和工程案例，開展課堂討論，引導學生積極參與，師生互動，讓學生通過自己的觀察、思考、分析、選擇、領悟去獲取知識，并把所學的知識運用于實踐。教給他們分析問題和解決問題的方法，進而提高分析問題和解決問題的能力，加深學生對基本原理和概念的理解。
啟發(fā)式、互動式教學。啟發(fā)式教學關(guān)鍵的是引導學生思考，并給學生留出充分的思維空間，啟發(fā)和引導學生思考。我們要求教師按照“提出問題分析問題解決問題結(jié)論和討論”的思路，組織好課堂教學?；邮浇虒W要求教師和學生之間要有對話和交流，同時學生對老師提出的問題要有響應。要發(fā)揮教師在課堂教學中的主導作用，教師要精心設計教學過程中不同階段能夠啟發(fā)學生思考的問題；其次是要尊重學生在教學活動中的主體地位，學生對老師提出的問題要積極地去思考和回答。
比較法教學。在教學過程中，采用比較法教學，能提高學生的理解能力、分析問題能力。
問題引入式教學。重視問題的引入，根據(jù)不同的課堂內(nèi)容，布置課后思考題，提出與所講內(nèi)容相關(guān)的工程問題讓同學思考，引起學生的好奇心，然后在后面的講解過程中解答問題，這樣學生就會在課堂上認真聽講，變被動的接受知識為主動學習，培養(yǎng)學生主動學習的能力。
（3）結(jié)合教學內(nèi)容，把實踐引入課堂?；炷两Y(jié)構(gòu)和工程實踐密切相關(guān)。如果單純學習書本知識，學生就會產(chǎn)生疑惑，漸漸失去學習的興趣。實踐就是打開疑惑的大門，除了教學計劃安排的實踐性環(huán)節(jié)外，結(jié)合教學內(nèi)容，通過載體，教師要善于把工程實踐引入課堂?？衫玫妮d體是設計規(guī)范、標準圖集、施工圖紙、結(jié)構(gòu)模型、混凝土結(jié)構(gòu)最近發(fā)展動態(tài)等。建筑工程和我們的生活息息相關(guān)，教育學生平時多到工地走走，處處留心，多多學習，拉進理論和實踐的距離，增加學生工程意識。
（4）專業(yè)知識學習和實踐、創(chuàng)新能力培養(yǎng)相結(jié)合
引導、鼓勵學生結(jié)合課程內(nèi)容，制作結(jié)構(gòu)模型、撰寫專業(yè)學術(shù)論文、自主設計大學生科研訓練計劃、參加結(jié)構(gòu)設計競賽等。
3、加強實踐性教學，培養(yǎng)學生工程能力
由于混凝土結(jié)構(gòu)課程具有很強的實踐性特點，因此，加強實踐環(huán)節(jié)勢在必行，主要包括課程試驗、課程設計、畢業(yè)設計等幾方面。
（1）重視結(jié)構(gòu)試驗課教學，培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力?；炷两Y(jié)構(gòu)課程教學中涉及較多試驗研究內(nèi)容，課堂中對試驗內(nèi)容只進行理論解說，往往事倍功半，效果不佳。教學過程中，一方面可利用試驗影像資料，加強學生感性認識，激發(fā)其學習興趣；另一方面，將結(jié)構(gòu)試驗室作為一個創(chuàng)新平臺，引導學生參與課題研究，親自參加試驗，培養(yǎng)學生以試驗現(xiàn)象、基本理論為基礎進行科學研究的能力，進而培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。
（2）強化課程設計訓練，培養(yǎng)學生綜合能力。課程設計是一項綜合訓練，培養(yǎng)規(guī)范、手冊、技術(shù)資料和工具書等使用方法，提高學生設計計算、工程制圖能力。這是由理論走向?qū)嵺`，應用能力培養(yǎng)的關(guān)鍵性環(huán)節(jié)。要“真題真做”或“真題假做”，選擇難易程度、工作量和內(nèi)容覆蓋面相近的實際工程的一部分作為課程設計題目。在設計中要把握好教師對學生引導作用的分寸，切忌采取“保姆”式的包辦指導辦法，要突出“學生為主，教師為輔”的教學指導思想，教師應“授之以漁”而非“授之以魚”，促使學生一開始就建立依靠自己動手動腦解決問題的獨立性，讓學生在設計中充分發(fā)揮主角作用，使他們通過設計實實在在積累知識經(jīng)驗，熟練技術(shù)技能，全面提高業(yè)務素質(zhì)。
（3）采用“雙導師制”，提高畢業(yè)設計質(zhì)量。畢業(yè)設計是學生對大學四年所學知識的綜合運用，也是學生走上工作崗位前最為重要的實戰(zhàn)演習?？刹捎谩半p導師制”進行指導工作，即由教師和設計院工程技術(shù)人員共同指導學生畢業(yè)設計。此階段除注重提高學生將混凝土結(jié)構(gòu)設計原理、設計方法與規(guī)范的綜合運用能力之外，還應重視培養(yǎng)學生的識圖、繪圖能力和軟件應用能力，如設計圖紙要求有一定比例的手繪和CAD繪圖，結(jié)構(gòu)計算結(jié)果要求采用有限元程序或軟件校核，以提高學生的工程素質(zhì)，縮短學生適應工作的時間。學生經(jīng)過畢業(yè)設計，學會了綜合運用課程知識、查閱資料、設計計算、軟件使用等許多在工作中有用的東西，也就是分析問題和解決問題的能力得到快速提高。
4、結(jié)語
混凝土結(jié)構(gòu)課程的學習關(guān)系到學生對后續(xù)專業(yè)課程的學習，關(guān)系到對學生學習能力的培養(yǎng)，提高其教學質(zhì)量勢在必行。在“卓越土木工程師”培養(yǎng)計劃下，如何提高混凝土結(jié)構(gòu)課程進行效果，更好地適應“卓越土木工程師”人才培養(yǎng)目標，不僅與教學內(nèi)容與方法的改革有關(guān)，更與師資隊伍和企業(yè)的參與度緊密相連，有待于在今后的教學實踐中不斷加以完善。
參考文獻:
[1]張建文.混凝土課程應用能力的培養(yǎng)[J].宜春學院學報，2011，33(4):166-167.
[2]閻石，張海風，張曰果.新形勢下混凝土結(jié)構(gòu)課程教學改革初探[J]，建筑結(jié)構(gòu)，2008，38(增刊):93-95.
關(guān)鍵詞：土木工程；強化工程素質(zhì)；實踐教學；改革
作者簡介：袁康（1982-），男，重慶人，石河子大學水利建筑工程學院，副教授，國家一級注冊結(jié)構(gòu)工程師。（新疆 石河子 832003）
基金項目：本文系石河子大學校級教改項目“土木工程專業(yè)實踐教學團隊建設”、兵團精品課建設項目“混凝土結(jié)構(gòu)”的研究成果。
中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）08-0188-02
普通高校土木工程專業(yè)是以培養(yǎng)適應社會主義現(xiàn)代化建設和現(xiàn)代科學技術(shù)發(fā)展需要、掌握土木工程學科的基本理論和基本知識、獲得工程師基本訓練并具有創(chuàng)新精神的應用型高級工程技術(shù)人才為目標，畢業(yè)生應具有從事土木工程設計、施工與管理工作的能力以及初步的項目規(guī)劃、研究開發(fā)的能力。[1]土木工程專業(yè)是一門實踐性非常強的學科，因此在實現(xiàn)培養(yǎng)目標的過程中實踐教學環(huán)節(jié)顯得尤為重要，它是提高專業(yè)人才創(chuàng)新能力、動手能力和專業(yè)素質(zhì)的關(guān)鍵途徑與手段。[2]石河子大學土木工程專業(yè)建設過程中結(jié)合新疆經(jīng)濟社會發(fā)展需求，以及學校自身辦學條件，主要注重在建筑工程設計、施工、管理等方面培養(yǎng)人才，多年來培養(yǎng)了大批優(yōu)秀工程技術(shù)人才，得到了用人單位的一致好評。通過“請進來、走出去”――即邀請工程單位參與到實踐教學環(huán)節(jié)中，讓學生走出校園參與到工程實踐中去的探索思路，與兵團設計院、天筑建設集團等多家工程實踐單位建立了合作關(guān)系，逐漸建立一套基于“強化工程素質(zhì)”為出發(fā)點的土木工程專業(yè)全程（涵蓋實驗教學、課程設計、畢業(yè)設計、認識實習、生產(chǎn)實習、專業(yè)競賽）實踐教學體系，如圖1所示。本文將闡述石河子大學土木工程專業(yè)實踐教學體系改革探索經(jīng)驗，以供參考。
一、實驗教學環(huán)節(jié)改革
土木工程專業(yè)開設的實驗主要有材料實驗和結(jié)構(gòu)實驗，傳統(tǒng)的實驗課程相對獨立的從屬于各自的理論課程，學時量小，學生在課程中往往缺乏主動性和積極性，只是按照實驗指導書的步驟去完成，對于實驗的目的、重要性等都缺乏深入的理解，甚至有些實驗逐步演化成演示實驗，其弊端顯而易見，急需改變。目前，石河子大學在教學過程中主要從優(yōu)化實驗內(nèi)容和改變教學方式兩方面入手進行改革。
1.優(yōu)化整合實驗教學內(nèi)容
實驗課程從材料性質(zhì)到結(jié)構(gòu)性能實驗，其過程有其內(nèi)在邏輯性，學生必須在深入了解材料的物理力學性能后才能將材料制作為各種受力構(gòu)件，并通過結(jié)構(gòu)實驗去認識構(gòu)件的受力性能。因此，在實驗內(nèi)容的設置上可以將材料實驗和結(jié)構(gòu)實驗進行統(tǒng)籌安排。例如，混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件實驗與混凝土實驗、鋼材力學性能實驗可以進行綜合設置，提前給出一個按實際工程受荷、選材的構(gòu)件，讓學生通過所學建筑材料、混凝土結(jié)構(gòu)、土木工程施工等課程知識來循序漸進地完成該構(gòu)件的混凝土制作、鋼筋指標測驗、綁扎鋼筋、澆筑混凝土、承載力實驗，并與理論計算進行比較。通過一個細小的構(gòu)件完成，讓學生充分實踐到結(jié)構(gòu)設計和施工的過程中。
2.以學生為主體的實驗教學方式改革
在實驗教學方式方面，始終以學生為主體，激發(fā)學生的創(chuàng)造性，鍛煉學生綜合運用所學知識解決工程實際問題的能力。具體采用：
（1）減少驗證性實驗，增開設計性、綜合性實驗。
（2）實驗過程中強調(diào)學生的參與性，從構(gòu)件制作、實驗操作都以學生摸索為主，老師只提供《混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》、[3]《普通混凝土力學性能試驗方法標準》[4]等相關(guān)規(guī)范和標準。
（3）應對實驗結(jié)果與理論分析的異同與學生進行深入探討，啟發(fā)學生的創(chuàng)新思維意識。
（4）針對實驗內(nèi)容，到工地、質(zhì)監(jiān)站等相關(guān)聯(lián)合培養(yǎng)基地進行觀摩，讓學生聆聽各項實驗在工程實踐中的意義，強化學生工程意識。
二、推進校企聯(lián)合模式的實習改革
實習是土木工程實踐教學體系中十分重要的一環(huán)，是學生在學習階段第一次直接接觸工程實踐，也是校企聯(lián)合培養(yǎng)優(yōu)勢體現(xiàn)最為明顯的環(huán)節(jié)。石河子大學的實習分為認識實習和生產(chǎn)實習（包括測量實習和工地生產(chǎn)實習）兩個環(huán)節(jié)，在實習方面主要進行了以下探索：
1.集中與分散相結(jié)合的認識實習，使學生對工程有感性認識
所謂集中認識實習，即是在老師的帶領和講解下對已建和在建的各種結(jié)構(gòu)形式的建筑有一個初步的認識。石河子大學土木工程專業(yè)集中認識實習為期一周，開設時間在大三的第一周，主要在聯(lián)合培養(yǎng)單位完成，實習的開展既是對已學知識的實踐認知，也是為后續(xù)課程的順利開展奠定基礎，所以在實習科目的安排上應盡可能地做到廣泛和全面。另外，考慮到專業(yè)課程的抽象性，石河子大學在改善教學方法上亦有嘗試，即將部分理論課時與分散的認識實習結(jié)合，開展工程現(xiàn)場教學。例如，在混凝土課程講解鋼筋的布置時將學生帶到施工現(xiàn)場進行講解，使得原本抽象的內(nèi)容變得生動。在講述梁格布置時，直接以所在教學樓結(jié)構(gòu)布置為例進行分析，充分調(diào)動了學生的好奇心和求知欲。
2.“雙導師制”、“專題討論”、“循環(huán)實習”提高工地生產(chǎn)實習成效
工地生產(chǎn)實習是指學生進入施工現(xiàn)場對在建建筑進行跟蹤實習，是學生第一次與實際工程的親密接觸，讓學生了解工程人員的艱辛與責任，也是學生走上工作崗位之前最為接近實際的實踐環(huán)節(jié)。如何使學生在實習過程中真正將理論知識與實踐相結(jié)合，增長實踐經(jīng)驗是生產(chǎn)實習的主要目的，主要采取以下措施：
（1）采用“雙導師制”進行實習指導，即學校老師和施工技術(shù)人員共同指導學生實習，使學生既可以從施工技術(shù)人員處獲取實踐經(jīng)驗，也可以從老師處獲取相關(guān)實踐內(nèi)容的理論解答。
（2）適當引入“專題討論”，學生進入的可能是不同結(jié)構(gòu)形式的工地，如有框架、剪力墻、底框、鋼結(jié)構(gòu)等等，也有可能進入的是不同的施工階段，有的在主體階段，有的在裝修階段等等。針對不同的實習環(huán)境，可以事先設置一些專業(yè)性的問題讓學生帶著問題去實習，并在實習過程中查閱資料解決問題，使學生解決問題的能力得到鍛煉。
（3）為使學生在較短時間充分參與工程施工的各個環(huán)節(jié)，采取了“循環(huán)實習”的方式，即每組學生在一個工地上實習一定時間后，與在其他不同結(jié)構(gòu)形式或不同施工階段的學生進行交換。該措施使得學生的實習成效進一步增強。
三、強化設計環(huán)節(jié)的實戰(zhàn)性
1.系統(tǒng)化設置課程設計群，模擬工程設計和施工流程
課程設計是鍛煉學生專業(yè)技能的重要步驟，也是畢業(yè)設計前必要的分解練習。因此，對課程設計環(huán)節(jié)應尤為重視，主要從以下方面進行改革：
（1）選題上選擇應用最為廣泛的工業(yè)、民用建筑。
（2）在課程設計先后順序上的安排也按照實際工程的建設程序進行設置，按照建筑設計、結(jié)構(gòu)設計、施工組織設計、概預算的步驟逐步開展。
（3）在設計深度上基本與工程實際貼合，同時強調(diào)作為工程人員的重要素質(zhì)――手算和手工繪圖的能力。通過課程設計這一實踐環(huán)節(jié)使學生更好地掌握和理解各門專業(yè)課程的基本理論與方法，進一步提高學生查閱技術(shù)資料、繪制工程圖的能力，為后續(xù)的畢業(yè)設計奠定基礎。
2.以就業(yè)去向為依據(jù)，突出畢業(yè)設計實戰(zhàn)性
畢業(yè)設計是學生對大學四年所學知識的綜合運用，也是學生走上工作崗位前最為重要的實戰(zhàn)演習。經(jīng)過畢業(yè)設計，知識變得更加系統(tǒng)，學會了如何查閱規(guī)范、圖集等相關(guān)資料，綜合運用所學課程知識分析工程實際問題和解決問題的能力得到了提高。為了讓畢業(yè)設計更加具有針對行、實踐性，主要進行了以下探索：
（1）考慮目前我校畢業(yè)生流向主要有設計院、施工單位以及繼續(xù)深造三個方面，畢業(yè)設計分設建筑結(jié)構(gòu)組、結(jié)構(gòu)施工組、論文組。其中，建筑結(jié)構(gòu)組主要完成建筑設計、結(jié)構(gòu)設計工作，為學生進入設計院后從事建筑設計或結(jié)構(gòu)設計奠定寬泛的基礎；結(jié)構(gòu)施工組主要完成結(jié)構(gòu)設計、工程施工組織設計、概預算等內(nèi)容，為有意去建設單位就業(yè)的同學提供一次寶貴的鍛煉機會；論文組主要針對畢業(yè)后將進一步深造的同學而設置，論文題目組要和相關(guān)指導教師課題相結(jié)合。
（2）畢業(yè)設計題目應充分反映社會的需求，通過與設計單位經(jīng)常性保持溝通，課程組對畢業(yè)設計相關(guān)資料不斷進行更新和完善，目前積累各種實際工程建筑施工圖100余份供學生選擇進行結(jié)構(gòu)設計。畢業(yè)設計題目涵蓋了住宅、商場、辦公樓、車站、會議中心、展廳、醫(yī)院等與人們生活密切相關(guān)的項目。
（3）邀請了設計院資深專家和專業(yè)教師共同參與畢業(yè)設計指導和答辯工作，達到了理論與實踐相互彌補和促進，最終使廣大學生受益的目的。同時，也使專業(yè)教師的實踐水平得到提高。
四、專業(yè)競賽鍛煉動手能力，培養(yǎng)創(chuàng)新精神，建立團隊意識
土木工程專業(yè)的實踐性、復雜性要求畢業(yè)學生具備較高的綜合素質(zhì)才能完成工作中遇到的各種復雜、挑戰(zhàn)性強的工程任務，專業(yè)競賽為學生提供了一個提前模擬工程實踐的平臺。石河子大學主要設置了“建筑模型大賽”和“結(jié)構(gòu)設計大賽”兩項競賽，要求參賽學生按分組在規(guī)定的時間、規(guī)定的條件下完成模型的構(gòu)思、設計、計算、制作等流程，并撰寫設計說明和計算書，最后在現(xiàn)場進行模型的展示和答辯。通過整個過程基本模擬了工程的規(guī)劃、設計、施工等建設程序，培養(yǎng)了學生的動手能力、創(chuàng)新精神和團隊意識。在競賽過程中邀請相關(guān)單位的工程技術(shù)專家參與指導、現(xiàn)場點評，使學生進一步開拓視野。
五、結(jié)語
綜上所述，石河子大學以“請進來、走出去”為指導思想，經(jīng)過多年的摸索和建設，逐步建立了貫穿全程的實踐教學體系，根據(jù)工程單位的反饋意見不斷對實踐教學內(nèi)容和方式進行改革，確保了土木工程專業(yè)培養(yǎng)目標的實現(xiàn)，為新疆生產(chǎn)建設兵團建設行業(yè)輸送了大批的工程技術(shù)人才，為兵團經(jīng)濟和社會發(fā)展作出了重要貢獻。
參考文獻：
[1]張玫，潘志忠，趙艷.淺析土木工程專業(yè)的實踐教學改革[J].沈陽建筑大學學報（社科版），2008，10（3）：373-375.
[2]王建平，胡長明，李慧民.土木工程專業(yè)實踐教學中存在的問題與對策[J].西安建筑科技大學學報（社科版），2007，26（3）：122-124.
關(guān)鍵詞：高層；混凝土；建筑；抗震；結(jié)構(gòu)設計
中圖分類號：TU37 文獻標識碼：A 文章編號：
近幾十年來，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)有了更大的發(fā)展，混凝土強度和鋼筋強度得到提高，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的應用范圍不斷擴大，預應力混凝土結(jié)構(gòu)也開始應用。鋼筋混凝土高層建筑成為了當前建筑物的一個主體工程，如何保證建筑結(jié)構(gòu)抗震設計是否過關(guān)尤為重要。設計階段決定主體結(jié)構(gòu)構(gòu)件、非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的尺寸與構(gòu)造、連接，是結(jié)構(gòu)抗震性能目標能否實現(xiàn)的一個重要階段。論文就鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)抗震關(guān)鍵設計進行探討，旨在促進了鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和預應力混凝土結(jié)構(gòu)的飛速發(fā)展。
一、結(jié)構(gòu)抗震設計的重要性
地震是一種隨機振動，有難于把握的復雜性和不確定性，要準確預測建筑物所遭遇地震的特性和參數(shù)，目前尚難做到。在結(jié)構(gòu)分析方面，由于未能充分考慮結(jié)構(gòu)的空間作用、結(jié)構(gòu)材料的非彈性性質(zhì)、材料時效、阻尼變化等多種因素，同時也存在著不準確性。因此，工程抗震問題不能完全依賴“計算設計”解決，而必須立足于“概念設計”。概念設計是指設計人員從結(jié)構(gòu)的宏觀整體出發(fā)，用結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的觀點，著眼于結(jié)構(gòu)整體反應，正確地解決總體方案、材料使用、分析計算、截面設計和細部構(gòu)造等問題，力求得到最為經(jīng)濟、合理的結(jié)構(gòu)設計方案以達到合理抗震設計的目的。結(jié)構(gòu)抗震概念設計的目標是使整體結(jié)構(gòu)能發(fā)揮耗散地震能量的作用，避免結(jié)構(gòu)出現(xiàn)敏感的薄弱部位。地震能量的聚散，如果僅集中在少數(shù)薄弱部位，必會導致結(jié)構(gòu)過早破壞，目前各種抗震設計方法的前提之一就是假定整個結(jié)構(gòu)能發(fā)揮耗散地震能量的作用，在此前提下才能以多遇地震作用進行結(jié)構(gòu)計算、構(gòu)件截面設計并輔以相應的構(gòu)造措施，必要時采用彈性時程分析法進行補充計算，試圖達到罕遇地震作用下結(jié)構(gòu)不倒塌的目標。
二、高層混凝土建筑結(jié)構(gòu)抗震設計策略
1、 從建筑的全局出發(fā)
高層混凝土建筑結(jié)構(gòu)設計要從建筑的全局出發(fā)，全面考慮各種建筑部位的功能，在此基礎上，科學設計每個部分的構(gòu)件，保證每個部件之間的契合，促使每個部件或者是若干部件組合起來可以完成某一特定的設計要求，滿足一定的現(xiàn)實需求，同時，通過抗震設計，使得每個構(gòu)件都可以具有相應的承載力，當?shù)卣饋硪u，每個構(gòu)件都可以有著一定的次序先后破會，整體組合構(gòu)件將會有著更強大的承載力和柔性，從而延緩地震破壞的速度，消耗爆發(fā)的能量。增強建筑的整體抗震能力。
2、地基選址
地基選址是進行建筑結(jié)構(gòu)設計的基礎，因此，在房間結(jié)構(gòu)抗震設計中，要科學避開山嘴，山包，陡坡，河流等不利因素，要本著堅硬，牢固，平坦，開闊的選址原則。親身實地，利用先進技術(shù)設備，進行地質(zhì)勘探，山石水土監(jiān)測，并取樣論證，科學嚴謹分析。力求使得整個地基牢固可靠，地質(zhì)穩(wěn)定無滲漏，無坍塌，無暗河，無熔巖，無火山……從而保證整個地基不會因為承載而發(fā)生小范圍的坍塌。影響到整體承載能力和抗震能力設計。
3、高度的確定
按我國現(xiàn)行高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程（JGJ3- 2002）規(guī)定，在一定設防烈度和一定結(jié)構(gòu)型式下，鋼筋混凝土高層建筑都有一個適宜的高度。這個高度是我國目前建筑科研水平、經(jīng)濟發(fā)展水平和施工技術(shù)水平下，較為穩(wěn)妥的，也是與目前整個土建規(guī)范體系相協(xié)調(diào)的?？蓪嶋H上，已有許多混凝土結(jié)構(gòu)高層建筑的高度超過了這個限制。對于超高限建筑物，應當采取科學謹慎的態(tài)度：一要有專家論證，二要有模型振動臺試驗。在地震力作用下，超高限建筑物的變形破壞性態(tài)會發(fā)生很大的變化。因為隨著建筑物高度的增加，許多影響因素將發(fā)生質(zhì)變，即有些參數(shù)本身超出了現(xiàn)有規(guī)范的適宜范圍，如安全指標、延性要求、材料性能、荷載取值、力學模型選取等。
4、材料的選用和結(jié)構(gòu)體系
在地震多發(fā)區(qū)，采用何種建筑材料或結(jié)構(gòu)體系較為合理應該得到人們的重視。我國150m以上的建筑，采用的三種主要結(jié)構(gòu)體系（框—筒、筒中筒和框架—支撐體系），都是其他國家高層建筑采用的主要體系。但國外，特別在地震區(qū)，是以鋼結(jié)構(gòu)為主，而在我國鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)及混合結(jié)構(gòu)占了90%。如此高的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)及混合結(jié)構(gòu)，國內(nèi)外都還沒有經(jīng)受較大地震作用的考驗。在高層建筑中采用框架———核心筒體系，因其比鋼結(jié)構(gòu)的用鋼量少，又可減少柱子斷面，故常被業(yè)主所看中。混合結(jié)構(gòu)的鋼筋混凝土內(nèi)簡往往要承受80%以上的震層剪力，有的高達90%以上。由于結(jié)構(gòu)以鋼筋混凝土核心筒為主，變形控制要以鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的位移限值為基準。但因其彎曲變形的側(cè)移較大，靠剛度很小的鋼框架協(xié)同工作減小側(cè)移，不僅增大了鋼結(jié)構(gòu)的負擔，且效果不大，有時不得不加大混凝土筒的剛度或設置伸臂結(jié)構(gòu)，形成加強層才能滿足規(guī)范側(cè)移限值；此外，在結(jié)構(gòu)體系或柱距變化時，需要設置結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層。加強層和轉(zhuǎn)換層都在本層形成大剛度而導致結(jié)構(gòu)剛度突變，常常會使與加強層或轉(zhuǎn)換層相鄰的柱構(gòu)件剪力突然加大，加強層伸臂構(gòu)件或轉(zhuǎn)換層構(gòu)件與外框架柱連接處很難實現(xiàn)強柱弱梁。因此在需要設置加強層及轉(zhuǎn)換層時，要慎重選擇其結(jié)構(gòu)模式，盡量減小其本身剛度，減小其不利影響。
在高層建筑中，應注意結(jié)構(gòu)體系及材料的優(yōu)選。現(xiàn)在我國鋼材生產(chǎn)數(shù)量已較大，建筑鋼材的類型及品種也在逐步增多，鋼結(jié)構(gòu)的加工制造能力已有了很大提高，因此在有條件的地方，建議盡可能采用鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)、鋼管混凝土（柱）結(jié)構(gòu)或鋼結(jié)構(gòu)，以減小柱斷面尺寸，并改善結(jié)構(gòu)的抗震性能。在超過一定高度后，由于鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量較小而且較柔，為減小風振而需要采用混凝土材料，鋼骨（鋼管）混凝土，通常作為首選。
另外，許多高層建筑底部幾層柱雖然長細比小于4，但并不一定是短柱。因為確定是不是短柱的參數(shù)是柱的剪跨比，只有剪跨比≤2 的柱才是短柱。有專家學者提出現(xiàn)行抗震規(guī)范應采用較高軸壓比。但是即使能調(diào)整軸壓比限值，柱斷面并不能由于略微增大軸壓比限值而顯著減小。因此在抗震的超高層建筑中采用鋼筋混凝土是否合理值得商榷。
總之，鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)是我國大量存在的建筑結(jié)構(gòu)形式之一，鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的柱端與節(jié)點的破壞較為嚴重，其抗震設計中應該鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)抗震關(guān)鍵設計，另外，必須滿足“強柱弱梁”“、強剪弱彎”“、強節(jié)點”“、強底層柱底”等延性設計原則和有關(guān)規(guī)定。
5、運用延性設計
結(jié)構(gòu)良好的延性有助于減小地震作用，吸收與耗散地震能量，避免結(jié)構(gòu)倒塌。因此，結(jié)構(gòu)設計應力求避免構(gòu)件的剪切破壞，爭取更多的構(gòu)件實現(xiàn)彎曲破壞。始終遵循“強柱弱梁，強煎弱彎、強節(jié)點、弱錨固”原則。構(gòu)件的破壞和退出工作，使整個結(jié)構(gòu)從一種穩(wěn)定體系過渡到另外一種穩(wěn)定體系，致使結(jié)構(gòu)的周期發(fā)生變化，以避免地震卓越周期長時間持續(xù)作用引起的共振效應。
總之，高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震設計方法和技術(shù)是不斷變化和進步的，需要在具體的實踐中對高層建筑所處的地質(zhì)和環(huán)境進行詳細的分析和研究，選用適合的抗震結(jié)構(gòu)，注重建筑結(jié)構(gòu)材料的選擇，減小地震的作用力，增強地震的抵抗力，從而達到高層建筑抗震的目的。
參考文獻：
[1] 計靜．套建增層預應力鋼骨混凝土框架抗震性能與設計方法研究.哈爾濱工業(yè)大學博士學位論文，2008.
[2] 蔣新梅. 高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震設計[J]. 廣東科技. 2009(08)