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篇（1）

1前言

預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)的發(fā)展，為現(xiàn)代高層建筑向更高、體型更復(fù)雜，結(jié)構(gòu)形式更多樣、功能更全、綜合性更強(qiáng)的方向發(fā)展提供了更大的可塑空間。通?？墒菇ㄖ镌谕回Q直線上，上部樓層布置住宅、旅館，中部樓層作為辦公用房，下部樓層作商店、餐館等。以滿足綜合性的不同需要。本文所介紹的工程設(shè)計是一幢集辦公、休閑為一體的高檔辦公樓。

2工程概況

本工程位于益陽市赫山區(qū)，建筑面積31000m2，地上21層，地下一層，總高度為83m。其中一層為大型商場，二層為餐廳，三層為娛樂場所，四層及以上為公寓和辦公樓。工程結(jié)構(gòu)形式采用框架一剪力墻結(jié)構(gòu)，裙樓為超長結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)平面布置隨建筑變化而逐層變化，圖1為四層的結(jié)構(gòu)平面圖，樓層主、次梁均為預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)。

3結(jié)構(gòu)方案設(shè)計

混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件在混凝土材料收縮和環(huán)境溫差的作用下發(fā)生的體積縮小變形從而增大結(jié)構(gòu)構(gòu)件的拉應(yīng)力，當(dāng)該拉應(yīng)力大于構(gòu)件的極限抗拉強(qiáng)度時，構(gòu)件即開裂。對此，現(xiàn)行規(guī)范中規(guī)定框架-剪力墻結(jié)構(gòu)伸縮縫最大為45~55m。本結(jié)構(gòu)縱向長度近159.6m，遠(yuǎn)超過上述規(guī)定，而且6個剪力筒大大增強(qiáng)其中間混凝土樓面水平側(cè)向約束。如增加兩道或三道結(jié)構(gòu)伸縮縫，必須采用從基礎(chǔ)到頂層增加雙梁雙柱來實現(xiàn)，這除了增加施工難度和成本之外，還大大影響了使用功能和建筑要求。設(shè)計采用預(yù)應(yīng)力技術(shù)解決這一結(jié)構(gòu)超長問題，通過對結(jié)構(gòu)施加預(yù)應(yīng)力，在結(jié)構(gòu)中預(yù)先產(chǎn)生壓應(yīng)力。使其抵消超長結(jié)構(gòu)在季節(jié)溫差和混凝土收縮過程中產(chǎn)生的拉應(yīng)力。理論與實踐證明預(yù)應(yīng)力對控制超長結(jié)構(gòu)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫是有效的。

預(yù)應(yīng)力除了可有效控制裂縫的作用之外，其主要作用是能有效抵抗豎向荷載并明顯降低構(gòu)件尺寸。經(jīng)初算,預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)8.4m跨主梁的梁高可由原來普通鋼筋混凝土主梁的700mm降為500mm，次梁梁高可由600mm降為450mm，16.4m跨主梁的梁高可由1600mm左右降為900mm~

1100mm。這樣在保持凈層高不變的情況下，每層高度可降低200mm。經(jīng)綜合考慮決定采用預(yù)應(yīng)力方案，使樓層數(shù)量在建筑總高不變的情況下增加一層，從而取得顯著的經(jīng)濟(jì)效果。

為此，在設(shè)計中我們針對本工程的結(jié)構(gòu)形式和布置特點，確定了以下主要設(shè)計原則：

3.1為有效控制混凝土裂縫以及降低層高，結(jié)構(gòu)縱橫兩個方向的梁均布置預(yù)應(yīng)力筋；考慮到規(guī)范要求，采取有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力，跨后澆帶的鎖縫預(yù)應(yīng)力筋采用無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力。

3.2根據(jù)文獻(xiàn)[2]，混凝土中有效預(yù)應(yīng)力大于0.7Mpa，則可基本避免溫度應(yīng)力導(dǎo)致混凝土開裂。所以間距為2.8m的主次梁均應(yīng)施加預(yù)應(yīng)力，已達(dá)到在板中建立一定預(yù)壓力避免樓板開裂的目的。

3.3后澆帶位置要合理，避免布置在側(cè)向剛度很大的構(gòu)件周圍，以免影響兩側(cè)板帶的自由收縮。

3.4由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，預(yù)應(yīng)力筋數(shù)量和形式多樣，設(shè)計時就必須考慮采取相應(yīng)的構(gòu)造和施工措施來避免預(yù)應(yīng)力張拉施工時可能造成混凝土開裂。

4預(yù)應(yīng)力計算

4.1設(shè)計重點

a)4~6軸部分結(jié)構(gòu)地下一層至六層縱向均為8.4m跨的框架結(jié)構(gòu)，其中六樓為空中花園，七、八樓中空，到九、十層縱向成為連接兩邊塔樓的16.4m跨大梁板,其中十層為空中花園。按結(jié)構(gòu)整體計算結(jié)果配筋，并對兩層柱采取加強(qiáng)措施。另外施工時九層的支撐為兩層高，而且后澆帶的設(shè)置使地下一層至六層的A~C軸和E~F軸以及九、十層A~F軸在后澆帶未澆混凝土、鎖縫筋未張拉之前形成12.4m的大懸挑結(jié)構(gòu)。所以這些部位結(jié)構(gòu)的支撐均通過認(rèn)真計算確定并適當(dāng)加強(qiáng)。

b)如圖1所示，十層和十一層17~20/C~G軸之間是一個懸挑大網(wǎng)架，面積為25.2m×33.6m，矢高為一個樓層高度，通過大型預(yù)埋件固定在17、18、19、20、E、F、G梁柱節(jié)點上。在風(fēng)荷載的作用下支座對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生很大的水平推拉力，十一層G點支座向外拉力最大，為1300kN。為了避免在梁柱節(jié)點預(yù)埋件處局部混凝土產(chǎn)生過大的集中應(yīng)力，在預(yù)埋件上鉆直徑20mm的孔，采用無粘結(jié)應(yīng)力筋對預(yù)埋件進(jìn)行錨固,把支座拉力傳向遠(yuǎn)端框架結(jié)構(gòu)。無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋與原結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力筋不相干，基本走梁中直線，張拉控制應(yīng)力為0.6fptk。

c)二十層屋面設(shè)置了冷卻塔、擦窗機(jī)以及沿周邊7m高的廣告牌。所以本樓層荷載復(fù)雜，特別是廣告牌支座在風(fēng)荷載作用下，每個支座最不利彎矩為250kN·m，支座兩個支點間距為800mm則支點上下反復(fù)集中力約為300KN。支座間距為28m，對于16.8m跨大梁就有5個點落在梁中位置，荷載值很大。

針對以上所述的設(shè)計重點難點，預(yù)應(yīng)力設(shè)計緊密與建筑、鋼結(jié)構(gòu)、設(shè)備等專業(yè)配合，均采取了相應(yīng)有效合理的設(shè)計措施。

4.2預(yù)應(yīng)力計算標(biāo)準(zhǔn)

材料強(qiáng)度等級:混凝土C40，局部采用杜拉纖維C60混凝土;有粘結(jié)和無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋為1860高強(qiáng)低松弛鋼絞線，張拉控制應(yīng)力均為0.75fptk。

本工程采用SATWE以及PREC程序進(jìn)行抗裂驗算以及配筋計算。根據(jù)規(guī)范要求:結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)滿足正常使用極限狀態(tài)、承載能力極限狀態(tài)以及耐久性的要求。針對結(jié)構(gòu)多樣復(fù)雜性。對不同情況的構(gòu)件采取不同的控制標(biāo)準(zhǔn)（見表1）。

所有預(yù)應(yīng)力梁普通鋼筋基本采用對稱配筋，其受壓區(qū)高度均小于0.35h0，縱向受拉鋼筋折算配筋率均不大于3％，符合規(guī)范要求。所有梁均進(jìn)行兩層托一層的施工工況以及樓面自重下一次張拉反拱工況的驗算，均未開裂。

5構(gòu)造設(shè)計

5.1后澆帶設(shè)置

如圖1所示，三道后澆帶把結(jié)構(gòu)分成長度均為36m左右的四個區(qū)段，有效解決了側(cè)向剛度很大的剪力筒約束混凝土樓板自由收縮的問題。混凝土的收縮隨時間而增長，初期發(fā)展較快，兩周可完成全部收縮的1/4，一個月約可完成1/2，三個月完成60％～80％。在后澆帶澆筑之前，超長板可視為一種能接近于自由變形的構(gòu)件，后澆帶選擇兩個月后而且氣溫低于主體結(jié)構(gòu)澆灌時氣溫澆灌，考慮豎向結(jié)構(gòu)（柱和墻）的約束影響，可認(rèn)為此時收縮變形已完成50％。穿越后澆帶的鎖縫預(yù)應(yīng)力筋在后澆帶混凝土達(dá)到100％強(qiáng)度時即可張拉。為增強(qiáng)后澆帶的抗裂性能，采用比原強(qiáng)度等級高一個等級的膨脹混凝土澆灌。

預(yù)應(yīng)力對于E～F軸段結(jié)構(gòu)從第三層就到17軸為止，則該區(qū)段15～16軸之間的后澆帶的作用不是很明顯。為加快施工進(jìn)度，從第六層開始把該后澆帶取消，預(yù)應(yīng)力筋最長55.4m。同時在16軸與剪力墻之間預(yù)留臨時施工后澆帶，以實現(xiàn)兩端張拉和避免拉裂混凝土。同理在C、E軸邊板設(shè)置200mm寬的臨時后澆帶，以防止4～6軸間的橫向次梁預(yù)應(yīng)力張拉時把內(nèi)部結(jié)構(gòu)拉裂。

5.2錨具設(shè)計

由于荷載和結(jié)構(gòu)形式復(fù)雜，預(yù)應(yīng)力梁內(nèi)的預(yù)應(yīng)力數(shù)量種類很多，根據(jù)各種組合采用了單孔、4孔、6孔、9孔和12孔等多種型號的錨具。固定端采用了擠壓式錨具。因此本工程預(yù)應(yīng)力錨具及相關(guān)配筋種類較多。

5.3張拉槽、后澆帶構(gòu)造設(shè)計

由于后澆帶或梁面張拉槽處需要采用變角張拉技術(shù)，而要實現(xiàn)變角張拉的操作，梁面普通鋼筋以及箍筋必須有足夠的間隔。如設(shè)計不作預(yù)先充分的考慮，必將帶來如截筋而無法補(bǔ)強(qiáng)等施工問題，最終影響工程質(zhì)量。所以設(shè)計時應(yīng)對構(gòu)造復(fù)雜的地方進(jìn)行特殊處理，以保證施工質(zhì)量。

在梁后澆帶處或梁面張拉槽處，先按張拉變角塊所需的空間以及盡量少斷鋼筋的原則排好普通鋼筋，對割斷鋼筋采取增加相應(yīng)搭接筋進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。后澆帶及梁面張拉槽處張拉端的詳細(xì)構(gòu)造設(shè)計（見圖2和圖3）。

5.4張拉順序設(shè)計

根據(jù)本工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計特點，張拉各個區(qū)域分開進(jìn)行，先張拉次梁，后張拉主梁。這主要由于先張拉主梁（特別是與次梁垂直的主梁），有可能會由于主梁反拱抬起未張拉的次梁，而導(dǎo)致后者的開裂。預(yù)應(yīng)力筋張拉順序如下：

a）先沿著一個方向張拉縱向次梁，再返回張拉縱向主梁；

b）沿一個方向張拉橫向主、次梁；

c）橫向主梁由于中間16.4m跨所配的預(yù)應(yīng)力筋比兩邊兩短跨多，必須先張拉貫通全50.4m梁的預(yù)應(yīng)力筋，在兩邊短跨梁內(nèi)建立起預(yù)壓力，再張拉中間其余預(yù)應(yīng)力筋。否則必定把兩邊短跨梁拉裂。

6結(jié)語

經(jīng)各方共同努力，本工程施工進(jìn)展順利，經(jīng)觀察沒有發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)裂縫，質(zhì)量優(yōu)良。工程實踐表明：

6.1采用預(yù)應(yīng)力技術(shù)和合理布置后澆帶是解決超常結(jié)構(gòu)混凝土開裂的有效途徑。

6.2在高層中，施加預(yù)應(yīng)力能起承受主要豎向荷載而降低構(gòu)件尺寸的作用。所以在保持總高度不變的情況下，采用預(yù)應(yīng)力方案可以增加建筑物層數(shù)，從而取得顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

6.3預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)配筋計算應(yīng)根據(jù)實際情況而定，對同一幢建筑中的不同構(gòu)件，同一個構(gòu)件的不同工況都應(yīng)采取相應(yīng)不同的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。

6.4預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)全面、深入考慮合理的構(gòu)造設(shè)計和恰當(dāng)?shù)氖┕し椒?、順序，這有利于指導(dǎo)施工各方配合，保證施工進(jìn)度和工程質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范.GB50010-2002.

[2]美國混凝土協(xié)會規(guī)范.AC1318.

篇（2）

由于相機(jī)采用全反射光學(xué)系統(tǒng)，反射鏡的背部不參與光束傳輸，因此，常采用剛度較高的背部支撐方式。

1．2柔性支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計

在主鏡支撐結(jié)構(gòu)上減弱了個別方向上的剛度，引入了一定的柔性，以此來抵消反射鏡由于溫度變化產(chǎn)生的熱應(yīng)力和微小變形。柔性鉸鏈被廣泛應(yīng)用于支撐結(jié)構(gòu)的柔性設(shè)計領(lǐng)域，其具有無機(jī)械摩擦、結(jié)構(gòu)簡單、釋放自由度和靈敏度高等特點。柔性鉸鏈通過在某一方向上切開一個柔性槽，以降低該方向上的剛度，體現(xiàn)其柔性，使其能夠產(chǎn)生微小變形，釋放熱應(yīng)力，只存在一個柔性槽的柔性鉸鏈被稱為單向柔性鉸鏈，而在一般情況下，往往將多個柔性槽成組使用，即可實現(xiàn)在多方向上的柔性，達(dá)到釋放多個自由度的目的，將其稱之為多層柔性鉸鏈。由于主鏡采用背部3點支撐方式，在反射鏡長度方向上對稱分布支撐點位置，基于半運動學(xué)安裝定位原理，每個柔性支撐結(jié)構(gòu)需要約束兩個方向的自由度，因此，采用3層組合式柔性鉸鏈，釋放4個方向的自由度，參考Bipod雙腳架設(shè)計原理，設(shè)計柔性支撐結(jié)構(gòu)，其分為兩個部分，上部分與反射鏡支撐孔粘接，下部分與支撐背板連接，上下兩部分通過螺釘連接。3個柔性鉸鏈對心安裝，便可以恰好約束鏡體6個方向的自由度，又不會因為過定位產(chǎn)生裝配應(yīng)力。支撐背板的作用是固定連接3個柔性支撐結(jié)構(gòu)，將反射鏡固定安裝在框架指定位置，因此采用高強(qiáng)度的加強(qiáng)筋與薄壁組合的結(jié)構(gòu)形式，組成多個結(jié)構(gòu)封閉的四邊形單元，以達(dá)到支撐背板高剛度的的要求。對比材料各項性能指標(biāo)，綜合考慮力學(xué)性能、熱性能、對空間環(huán)境的適應(yīng)性以及加工工藝性等因素，選用線脹系數(shù)經(jīng)過特殊匹配的Invar作為反射鏡柔性支撐結(jié)構(gòu)的材料，采用比剛度高、導(dǎo)熱性好、線脹系數(shù)低的高體份SiC/Al復(fù)合材料作為支撐背板的材料。

2鏡體輕量化設(shè)計

在反射鏡背部，布置一系列形狀規(guī)則的三角形輕量化孔，具有輕量化率較高、剛度好、“網(wǎng)格效應(yīng)”低、加工制造工藝成熟等優(yōu)點。為確定主鏡鏡體最優(yōu)的結(jié)構(gòu)尺寸，在反射鏡剛度最大和質(zhì)量最小之間取得最佳平衡，需要對鏡體進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。首先建立反射鏡的有限元模型，分析其在1g重力作用下的變形，并提取鏡面最大變形結(jié)果，生成優(yōu)化過程中所需要的分析文件，然后，選擇優(yōu)化處理器，確定目標(biāo)函數(shù)為反射鏡質(zhì)量最小，狀態(tài)變量為1g重力作用下的鏡面最大變形結(jié)果，設(shè)計變量為反射鏡結(jié)構(gòu)尺寸參量，選擇背部3點支撐約束，指定優(yōu)化方法及循環(huán)控制方式，便可以進(jìn)行優(yōu)化分析。但是，在主鏡結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計過程中，影響反射鏡鏡體質(zhì)量和剛度的結(jié)構(gòu)參量有很多，若都進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，會使設(shè)計變量增多，迭代次數(shù)增加，運算效率降低，甚至導(dǎo)致無法收斂。由于各結(jié)構(gòu)尺寸的影響程度各不相同，可以首先分析各參量對鏡體質(zhì)量和1g重力條件下鏡面最大變形量的影響。因此，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化分析之前，先確定影響較小的結(jié)構(gòu)尺寸參量，降低計算規(guī)模，再對影響較大的結(jié)構(gòu)尺寸參量進(jìn)行多變量優(yōu)化。

3反射鏡組件有限元分析

對經(jīng)過分析和優(yōu)化設(shè)計后的主鏡組件進(jìn)行有限元分析，在建立結(jié)構(gòu)的有限元模型時，以六面體Hex6單元為主，以提高分析精度和效率。利用有限元分析軟件，分析得到主鏡組件在重力和溫度影響下的變化結(jié)果，F(xiàn)ig.8Thefirst-orderfrequencyofprimarymirror由分析結(jié)果可以看出，主鏡組件在重力和溫度變化作用下，表征面形變化的PV值和均方根(rootmeansquare，RMS)值，以及表征位置變化的位移值和轉(zhuǎn)角值均能滿足設(shè)計要求，1階頻率為80．03Hz，滿足衛(wèi)星對載荷特征頻率大于60Hz的要求，因此，主鏡組件結(jié)構(gòu)具有較好的力學(xué)適應(yīng)性、溫度適應(yīng)性和動態(tài)剛度。

4力學(xué)振動試驗

為了驗證上述有限元分析結(jié)果的正確性，以及對實際加工裝配后的主鏡組件結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性有一個客觀評價，對主鏡進(jìn)行了1g正弦掃頻試驗，測試結(jié)構(gòu)的實Fig.9Vibrationtestofprimarymirror際模態(tài)，如圖9所示。振動響應(yīng)曲線如圖10所示，縱坐標(biāo)表示對測點加速度響應(yīng)值Ma求以10為底的對數(shù)。從響應(yīng)曲線可以看出，主鏡組件的實際1階頻率為73．06Hz，動態(tài)剛度較高，且與有限元分析誤差不到10%，說明了有限元分析結(jié)果精度較高。Fig.10Responsecurveof1gsinusoidalvibration

篇（3）

結(jié)構(gòu)計算階段的內(nèi)容為：

一：荷載的計算。荷載包括外部荷載（例如，風(fēng)荷載，雪荷載，施工荷載，地下水的荷載，地震荷載，人防荷載等等）和內(nèi)部荷載（例如，結(jié)構(gòu)的自重荷載，使用荷載，裝修荷載等等）上述荷載的計算要根據(jù)荷載規(guī)范的要求和規(guī)定采用不同的組合值系數(shù)和準(zhǔn)永久值系數(shù)等來進(jìn)行不同工況下的組合計算。

二：構(gòu)件的試算。根據(jù)計算出的荷載值，構(gòu)造措施要求，使用要求及各種計算手冊上推薦的試算方法來初步確定構(gòu)件的截面。

三：內(nèi)力的計算，根據(jù)確定的構(gòu)件截面和荷載值來進(jìn)行內(nèi)力的計算，包括彎矩，剪力，扭矩，軸心壓力及拉力等等。

四：構(gòu)件的計算。根據(jù)計算出的結(jié)構(gòu)內(nèi)力及規(guī)范對構(gòu)件的要求和限制（比如，軸壓比，剪跨比，跨高比，裂縫和撓度等等）來復(fù)核結(jié)構(gòu)試算的構(gòu)件是否符合規(guī)范規(guī)定和要求。如不滿足要求則要調(diào)整構(gòu)件的截面或布置直到滿足要求為止。

施工圖設(shè)計階段的內(nèi)容為：根據(jù)上述計算結(jié)果，來最終確定構(gòu)件布置和構(gòu)件配筋以及根據(jù)規(guī)范的要求來確定結(jié)構(gòu)構(gòu)件的構(gòu)造措施。

3.各設(shè)計階段的基本方法：根據(jù)方案階段的主要內(nèi)容，其基本方法就是根據(jù)各種結(jié)構(gòu)形式的適用范圍和特點來確定結(jié)構(gòu)應(yīng)該使用的最佳結(jié)構(gòu)形式，這要看規(guī)范中對于各種結(jié)構(gòu)形式的界定和工程的具體情況而定，關(guān)鍵是清楚各種結(jié)構(gòu)形式的極限適用范圍。還要考慮合理性和經(jīng)濟(jì)性。

在結(jié)構(gòu)計算階段，就是根據(jù)方案階段確定的結(jié)構(gòu)形式和體系，依據(jù)規(guī)范上規(guī)定的具體的計算方法來進(jìn)行詳細(xì)的結(jié)構(gòu)計算，規(guī)范上的方法有多種，關(guān)鍵是結(jié)合工程的實際情況來選擇合適的計算方法，以樓板為例，就有彈性計算法，塑性計算法及彈塑性計算法。所以選擇符合工程實際的計算方法是合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計的前提，是十分重要的。

在施工圖設(shè)計階段，就是根據(jù)結(jié)構(gòu)計算的結(jié)果來用結(jié)構(gòu)語言表達(dá)在圖紙上。首先表達(dá)的東西要符合結(jié)構(gòu)計算的要求，同時還要符合規(guī)范中的構(gòu)造要求，最后還要考慮施工的可操作性。這就要求結(jié)構(gòu)設(shè)計人員對規(guī)范要很好的理解和把握。另外還要對施工的工藝和流程有一定的了解。這樣設(shè)計出的結(jié)構(gòu)，才會是合理的結(jié)構(gòu)。

4.規(guī)范、手冊及標(biāo)準(zhǔn)圖集在具體工作中的應(yīng)用：結(jié)構(gòu)設(shè)計的準(zhǔn)則和依據(jù)就是各種規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)圖集。在進(jìn)行不同結(jié)構(gòu)型式的設(shè)計時必須要緊扣不同的規(guī)范，但這些規(guī)范又都是相互聯(lián)系密不可分的。在不同的工程中往往會使用多種規(guī)范，在一個工程確定了結(jié)構(gòu)形式后，首先要根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》來確定建筑的可靠度和重要性；然后再根據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》，《建筑抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》確定建筑在抗震設(shè)防方面的規(guī)定和要求，在荷載的取值時要按照《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》來確定，這是建筑總體需要運用的規(guī)范。在工程的具體設(shè)計方面，涉及到砌體部分的要遵循《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》的規(guī)定；涉及到混凝土部分的要遵循《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》的規(guī)定；涉及到鋼筋部分的要遵循《鋼筋焊接及驗收規(guī)程》和《鋼筋機(jī)械連接通用技術(shù)規(guī)程》的規(guī)定；在基礎(chǔ)部分的設(shè)計時需要遵循的是《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》的規(guī)定。最后在結(jié)構(gòu)繪圖時則要符合《建筑結(jié)構(gòu)制圖標(biāo)準(zhǔn)》的要求。

在各種結(jié)構(gòu)設(shè)計手冊中，給出了該結(jié)構(gòu)形式設(shè)計的原理，方法，一般規(guī)定和計算的算例以及用來直接選用的各種表格。這對于深刻理解和具體設(shè)計各種結(jié)構(gòu)形式具有良好的指導(dǎo)作用。我們推薦最好能參照設(shè)計手冊來手算典型的結(jié)構(gòu)形式。

標(biāo)準(zhǔn)圖集是依據(jù)規(guī)范來制定的國家和省市地方統(tǒng)一的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和施工做法構(gòu)造。不同的結(jié)構(gòu)形式有不同的標(biāo)準(zhǔn)圖集。設(shè)計中常用的有，結(jié)構(gòu)繪圖時采用：平法制圖（03G101-1），砌體中的鋼筋混凝土過梁采用：過梁（L03G303），磚混結(jié)構(gòu)抗震構(gòu)造詳圖采用：L03G313，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗震構(gòu)造詳圖采用：L03G323，地溝及蓋板采用：02J331.需要說明的是，在選用標(biāo)準(zhǔn)圖集時一定要根據(jù)具體工程的實際情況來酌情選用，必要時應(yīng)說明選用的頁號和圖集號，不可盲目采用。

總之，結(jié)構(gòu)設(shè)計是個系統(tǒng)的，全面的工作。需要扎實的理論知識功底，靈活創(chuàng)新的思維和嚴(yán)肅認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度。千里之行始于足下，設(shè)計人員要從一個個基本的構(gòu)件算起，做到知其所以然，深刻理解規(guī)范和規(guī)程的含義，并密切配合其它專業(yè)來進(jìn)行設(shè)計。在工作中應(yīng)事無巨細(xì)，應(yīng)善于反思和總結(jié)工作中的經(jīng)驗和教訓(xùn)。

在結(jié)構(gòu)計算階段，就是根據(jù)方案階段確定的結(jié)構(gòu)形式和體系，依據(jù)規(guī)范上規(guī)定的具體的計算方法來進(jìn)行詳細(xì)的結(jié)構(gòu)計算，規(guī)范上的方法有多種，關(guān)鍵是結(jié)合工程的實際情況來選擇合適的計算方法，以樓板為例，就有彈性計算法，塑性計算法及彈塑性計算法。所以選擇符合工程實際的計算方法是合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計的前提，是十分重要的。

在施工圖設(shè)計階段，就是根據(jù)結(jié)構(gòu)計算的結(jié)果來用結(jié)構(gòu)語言表達(dá)在圖紙上。首先表達(dá)的東西要符合結(jié)構(gòu)計算的要求，同時還要符合規(guī)范中的構(gòu)造要求，最后還要考慮施工的可操作性。這就要求結(jié)構(gòu)設(shè)計人員對規(guī)范要很好的理解和把握。另外還要對施工的工藝和流程有一定的了解。這樣設(shè)計出的結(jié)構(gòu)，才會是合理的結(jié)構(gòu)。

4.規(guī)范、手冊及標(biāo)準(zhǔn)圖集在具體工作中的應(yīng)用：結(jié)構(gòu)設(shè)計的準(zhǔn)則和依據(jù)就是各種規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)圖集。在進(jìn)行不同結(jié)構(gòu)型式的設(shè)計時必須要緊扣不同的規(guī)范，但這些規(guī)范又都是相互聯(lián)系密不可分的。在不同的工程中往往會使用多種規(guī)范，在一個工程確定了結(jié)構(gòu)形式后，首先要根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》來確定建筑的可靠度和重要性；然后再根據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》，《建筑抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》確定建筑在抗震設(shè)防方面的規(guī)定和要求，在荷載的取值時要按照《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》來確定，這是建筑總體需要運用的規(guī)范。在工程的具體設(shè)計方面，涉及到砌體部分的要遵循《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》的規(guī)定；涉及到混凝土部分的要遵循《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》的規(guī)定；涉及到鋼筋部分的要遵循《鋼筋焊接及驗收規(guī)程》和《鋼筋機(jī)械連接通用技術(shù)規(guī)程》的規(guī)定；在基礎(chǔ)部分的設(shè)計時需要遵循的是《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》的規(guī)定。最后在結(jié)構(gòu)繪圖時則要符合《建筑結(jié)構(gòu)制圖標(biāo)準(zhǔn)》的要求。

篇（4）

在泵站結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中要根據(jù)泵站的結(jié)構(gòu)特點與功能構(gòu)成劃分為易于計算的部分，進(jìn)而建立起設(shè)計與運算的數(shù)字模型。泵站地下部分以鋼筋混凝土為建模標(biāo)準(zhǔn)，垂直壁板的計算過程中要注意長寬比，低于0.5的地下部分以單向板結(jié)構(gòu)計算，大于0.5的地下部分以雙向板計算；泵站地上部分以框架結(jié)構(gòu)為建模標(biāo)準(zhǔn)，要注意模型構(gòu)建的合理性和結(jié)構(gòu)的完整性。

1.2泵站結(jié)構(gòu)荷載的計算

要根據(jù)泵站設(shè)計的基本要求和工程實際，對泵站結(jié)構(gòu)進(jìn)行平面計算，要重點做好泵站自重、土壓、活荷載、靜水壓力、工作荷載等與泵站結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度相關(guān)的計算，以便確保泵站結(jié)構(gòu)符合建設(shè)的實際情況和運行的基本要求，從負(fù)荷能力與抗荷載能力上確保泵站的穩(wěn)定。

1.3泵站結(jié)構(gòu)設(shè)計的原則

一是，泵站結(jié)構(gòu)設(shè)計要堅持適當(dāng)原則，泵站結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)該滿足當(dāng)前的工程實際和施工技術(shù)水平，以此來確保泵站結(jié)構(gòu)設(shè)計的可行性，要盡量控制泵站結(jié)構(gòu)的合理性，受力的明確性，真正實現(xiàn)泵站結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全與經(jīng)濟(jì)等目標(biāo)。二是，泵站結(jié)構(gòu)設(shè)計要堅持安全原則，在泵站結(jié)構(gòu)設(shè)計中要通盤考慮地基的穩(wěn)定性、土壤性質(zhì)，避免出現(xiàn)泵站結(jié)構(gòu)施工中大量挖掘和填埋，在妥善利用地形地利的情況下，做到泵站結(jié)構(gòu)的安全。三是，泵站結(jié)構(gòu)設(shè)計要堅持優(yōu)化選型原則，要通過泵站結(jié)構(gòu)設(shè)計工作來控制整個泵站的結(jié)構(gòu)尺寸，減少泵站結(jié)構(gòu)出現(xiàn)過多的裂縫影響結(jié)構(gòu)功能，同時提高泵站結(jié)構(gòu)對震動、溫差、負(fù)荷的抵抗能力，確保泵站結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。四是，泵站結(jié)構(gòu)設(shè)計要堅持經(jīng)濟(jì)性原則，泵站結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中應(yīng)該結(jié)合施工當(dāng)?shù)氐奶攸c，采用因地制宜的措施與方法，控制泵站結(jié)構(gòu)建設(shè)的成本，例如：在泵站結(jié)構(gòu)設(shè)計中要注意到材料的選擇，通過就地取材來降低泵站結(jié)構(gòu)的建設(shè)造價，從成本上進(jìn)行深入的控制和合理的設(shè)計。

2泵站結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)該突出和把握的關(guān)鍵問題

2.1強(qiáng)化泵站結(jié)構(gòu)混凝土防腐性能設(shè)計

設(shè)計工作中應(yīng)根據(jù)泵站混凝土結(jié)構(gòu)的特點做好各方面的處理和強(qiáng)化，做到對腐蝕作用的有效防治。一方面要做好泵站混凝土結(jié)構(gòu)溶解性腐蝕的防治設(shè)計，要在設(shè)計中控制混凝土pH值，避免在pH值超標(biāo)而出現(xiàn)腐蝕性離子的溶解，預(yù)防泵站混凝土結(jié)構(gòu)外部的“泛鹼”，控制腐蝕性離子對鋼筋、混凝土結(jié)構(gòu)的腐蝕，確保泵站混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度與耐久性。另一方面要做好泵站混凝土結(jié)構(gòu)周圍土壤腐蝕的防治設(shè)計，在設(shè)計中根據(jù)土壤中存在的硫酸根、碳酸根、氯酸根離子的特點，采用化學(xué)防護(hù)和物理保護(hù)向結(jié)合的措施，確?；炷两Y(jié)構(gòu)的性能，控制鋼筋腐蝕的速度，做到從設(shè)計的角度實現(xiàn)泵站混凝土結(jié)構(gòu)的高抗腐蝕性能。此外，在設(shè)計中可以應(yīng)用防腐涂料來對抗混凝土腐蝕問題，例如：可以在設(shè)計中增加噴涂防腐涂料——環(huán)氧粉末，以此來達(dá)到提高泵站混凝土結(jié)構(gòu)的抗?jié)B性和防腐性，使泵站混凝土結(jié)構(gòu)對鹽堿、水分、二氧化碳等腐蝕性物質(zhì)的抵御能力大幅度提升，做到對混凝土結(jié)構(gòu)的保證，進(jìn)而從設(shè)計的角度提高了泵站結(jié)構(gòu)抗腐蝕性能。最后，在設(shè)計中還可以通過規(guī)范施工技術(shù)來做到對防腐蝕性能的提升，例如規(guī)范施工環(huán)境，加強(qiáng)混凝土表面等方式都可以實現(xiàn)對腐蝕的有效防治。

2.2強(qiáng)化泵站結(jié)構(gòu)設(shè)計施工間的配合

泵站設(shè)計牽涉的專業(yè)較多,工藝較復(fù)雜,各專業(yè)之間的配合就顯得尤為重要。工藝及通風(fēng)、配電等各專業(yè)應(yīng)與土建專業(yè)多溝通,例如:池壁與池壁之間、壁板與底板之間的構(gòu)造加腋(八字角)要求;如水工藝不允許加腋,應(yīng)向土建設(shè)計人員講明。對于各專業(yè)設(shè)備需要在板上或池壁上開洞的位置,應(yīng)提前與土建設(shè)計人員溝通,避免與結(jié)構(gòu)發(fā)生沖突。另外,土建設(shè)計人員應(yīng)盡量滿足水工藝要求,以設(shè)計規(guī)范為依據(jù),專業(yè)之間互相配合,對一些構(gòu)造措施應(yīng)區(qū)分情況,靈活掌握。設(shè)計與施工緊密相連,設(shè)計應(yīng)切合施工、方便施工。例如:水池施工為便于支模及澆筑混凝土,一般在離池底及加腋以上300～500mm處留置施工縫,設(shè)計人員應(yīng)考慮施工要求,在此范圍內(nèi)避免設(shè)計有預(yù)留洞、預(yù)埋管、懸挑梁板等。設(shè)計應(yīng)多了解新的施工工藝、新材料、新技術(shù)、新方法。

篇（5）

2結(jié)構(gòu)主體設(shè)計

住宅內(nèi)梁布置設(shè)計一般應(yīng)做到公共空間部分不露梁，結(jié)構(gòu)梁不突出樓梯間，電梯廳內(nèi)無梁；戶內(nèi)梁布置時，梁不穿越客餐一體廳、客廳、餐廳、房，以保證各功能空間完整及美觀；梁不穿越廚、廁、陽臺；戶內(nèi)梁不露出梁角線的優(yōu)先順序為客廳—餐廳—主臥室—次臥室—內(nèi)走道—其它空間。當(dāng)結(jié)構(gòu)計算梁高與窗（門）頂距離≤200mm或無法做過梁時，結(jié)構(gòu)梁直接做到窗（門）頂面；結(jié)構(gòu)計算梁高與窗（門）頂距離＞200mm時，結(jié)構(gòu)梁高按計算確定，中間距離用窗（門）過梁處理。框架梁縱筋配置時，盡量避免多排放置，一般最多不多于3排，以使縱筋配筋量控制在合理范圍內(nèi)。在結(jié)構(gòu)設(shè)計中，如果梁柱節(jié)點配筋過密，勢必會增加施工的難度及可操作性，進(jìn)而影響混凝土的抗裂性能，因此在梁柱節(jié)點設(shè)計的時候，考慮將節(jié)點箍筋設(shè)計成鋼筋籠，套入柱的縱向鋼筋中，將二者綁扎或焊接牢固，最后放入梁的鋼筋，達(dá)到提高該混凝土結(jié)構(gòu)的抗裂性能的目的。住宅內(nèi)剪力墻、柱設(shè)計一般應(yīng)做到剪力墻、柱盡量不凸出填充墻的墻面，即盡量與填充墻厚保持一致。剪力墻、柱布置時，如靠近窗口位，且距離窗側(cè)小于100mm時，剪力墻、柱端延至開窗側(cè)端。轉(zhuǎn)角凸窗窗端如必須布置剪力墻端柱或框架柱時，柱外邊線必須對齊凸窗外邊。過長的剪力墻應(yīng)該開設(shè)洞口，過長的剪力墻在地震作用下容易產(chǎn)生和加大裂縫，墻體配筋容易拉斷。規(guī)定長度大于8m的剪力墻應(yīng)開設(shè)洞口，開設(shè)的洞口大小應(yīng)該滿足結(jié)構(gòu)計算要求。

3住宅裂縫控制

住宅裂縫控制設(shè)計是居住設(shè)計重要內(nèi)容，裂縫不僅影響建筑美觀度、耐久性、防水性、抗?jié)B性等建筑功能，同時也會引起一系列社會問題。有資料表明，有關(guān)裂縫的投訴占房屋工程質(zhì)量投訴的30%以上。一般居住建筑樓板裂縫產(chǎn)生的原因很多，主要的原因還是由于設(shè)計、施工以及管控環(huán)節(jié)問題所致。針對結(jié)構(gòu)設(shè)計上出現(xiàn)的裂縫問題要求控制樓板的裂縫應(yīng)做到：①控制鋼筋混凝土樓板的最小厚度，建筑物平面剛度突變處樓板及異形板可考慮適當(dāng)加厚；②在房屋平面有較大凹凸處，兩端陽角處，廚房、衛(wèi)生間、陽臺等樓板配置抗溫度收縮鋼筋（或者雙層雙向鋼筋），同時在現(xiàn)澆板的板寬急劇變化或大開洞削弱處等易引起收縮應(yīng)力集中處，控制鋼筋間距，配置抗溫度筋；③當(dāng)住宅長度大于40m時，應(yīng)在樓板中部設(shè)置后澆帶，后澆帶兩邊應(yīng)設(shè)置加強(qiáng)鋼筋，地下室設(shè)計按30m～40m間距設(shè)置后澆帶，如不能設(shè)后澆帶處可設(shè)加強(qiáng)帶，現(xiàn)澆樓板混凝土強(qiáng)度等級不小于C25,且不宜大于C40。

篇（6）

2抗震性能目標(biāo)及抗震構(gòu)造加強(qiáng)措施

主樓超限內(nèi)容［3］為:1)超過B級適用高度15%;2)2層局部挖空樓板，形成躍層柱。根據(jù)超限情況，確定主樓抗震性能目標(biāo)為C級，多遇地震下滿足第1水準(zhǔn)，設(shè)防地震下滿足第3水準(zhǔn)，罕遇地震下滿足第4水準(zhǔn)，具體構(gòu)件抗震性能目標(biāo)如表2所示，并要求結(jié)構(gòu)在罕遇地震作用下最大層間位移角不超過1/100。本工程2012年6月已通過廣東省超限委員會的超限高層建筑專項審查。

3計算分析

3.1小震彈性反應(yīng)譜分析小震彈性反應(yīng)譜分析采用SATWE及MIDASBuilding軟件。沿X，Y向輸入地震波，安評譜計算的基底剪力大于規(guī)范譜的計算結(jié)果，故采用安評譜進(jìn)行分析?？紤]偶然偏心，采用剛性樓板假定，主樓周期折減系數(shù)為0.9，連梁剛度折減系數(shù)取0.7，嵌固端取地下室頂板，分析模型包含3層屋頂架構(gòu)，共46層。主要分析結(jié)果見表3，從表3可以看出，兩種軟件計算結(jié)果比較吻合，各項指標(biāo)均符合高規(guī)［4］和廣東省高規(guī)［5］(層間位移角限值為1/565)的要求。SATWE軟件計算的層間位移角曲線見圖4，樓層抗剪承載力比值曲線見圖5。

3.2小震彈性時程分析小震彈性時程分析仍采用SATWE軟件，采用2條天然波(Oakwh波、Sanfern波)及1條安評波。分析結(jié)果見表4。由表4可知，X，Y向單條地震波計算所得基底剪力最小值占CQC法計算結(jié)果的百分比分別為84%，78%，X，Y向3條地震波計算所得基底剪力平均值占CQC法計算結(jié)果的百分比分別為85%，86%，符合高規(guī)［4］的相關(guān)規(guī)定。

3.3中震分析中震分析采用SATWE軟件，連梁剛度折減系數(shù)仍取0.7，不考慮構(gòu)件承載力抗震調(diào)整系數(shù)及與抗震等級相關(guān)的內(nèi)力調(diào)整系數(shù)，材料強(qiáng)度中震彈性取設(shè)計值，中震不屈服取標(biāo)準(zhǔn)值，其余輸入?yún)?shù)(考慮偶然偏心、周期折減系數(shù)、雙向輸入地震力)同小震分析。配筋較大的第10層墻、柱、梁的配筋見表5，其中各構(gòu)件編號見圖3(b)。由表5可知，墻柱配筋取小震分析結(jié)果即可滿足中震分析要求，梁的配筋取小震和中震分析的較大值。首層典型剪力墻抗剪承載力見表6。由表6可知，剪力墻抗剪承載力有很大富余。由表5，6可知，各構(gòu)件均符合抗震性能目標(biāo)的要求。

3.4大震動力彈塑性時程分析

3.4.1基底剪力和層間位移角采用MIDASBuilding進(jìn)行大震動力彈塑性時程分析，梁柱鉸特性值均采用武田三折線模型(考慮剛度退化修正)，剪力墻采用纖維單元模擬，并采用施工圖的實配鋼筋。采用小震彈性時程分析的3條地震波，峰值加速度均為220cm/s2，持續(xù)時間均為30s，地震波的時間間距為0.02s。主要分析結(jié)果見表7，層間位移角響應(yīng)見圖6。由表7可知，大震動力彈塑性時程分析的基底剪力與小震彈性時程分析的基底剪力的比值的平均值為3.53(X向)、3.78(Y向)，滿足高規(guī)［4］要求，同時也說明結(jié)構(gòu)耗能良好。Sanfern波作用下結(jié)構(gòu)響應(yīng)最大，X，Y向的最大層間位移角分別為1/195，1/189，均小于高規(guī)［4］限值1/100的要求。由圖6可知，X向?qū)娱g位移角呈彎剪型，Y向?qū)娱g位移角呈剪切型，主樓X向采用弱連梁連接的雙筒，比Y向有較好的耗能機(jī)制和耗能次序。

3.4.2結(jié)構(gòu)抗側(cè)力體系損傷情況取結(jié)構(gòu)響應(yīng)最大的1條天然波(Sanfern波)X向地震作用下的結(jié)果進(jìn)行分析。由圖7，8可知，在罕遇地震作用下，塔樓結(jié)構(gòu)主要抗側(cè)力構(gòu)件沒有發(fā)生嚴(yán)重破壞，大部分連梁和框架梁屈服耗能，框架柱未屈服，底部加強(qiáng)區(qū)墻體少量進(jìn)入抗彎屈服狀態(tài)，墻體未出現(xiàn)剪切屈服，這說明結(jié)構(gòu)是“梁鉸破壞”機(jī)制。計算結(jié)果還表明，結(jié)構(gòu)的耗能機(jī)制和耗能次序為:弱連梁耗能屈服強(qiáng)連梁及框架梁耗能屈服核心筒部分抗彎耗能屈服框架柱部分開裂。這說明結(jié)構(gòu)是通過弱連梁和框架梁的屈服作為第1道耗能防線，雙核心筒作為第2道耗能防線，框架柱作為第3道耗能防線，實現(xiàn)了良好的耗能機(jī)制，有效保護(hù)了豎向構(gòu)件，延緩了主體結(jié)構(gòu)的損傷。由圖9可知，弱連梁延性系數(shù)大部分在0.5～3.5之間，極少部分在3.5～5之間，弱連梁仍具有較大變形能力，可以承受豎向荷載作用，結(jié)構(gòu)整體和各類構(gòu)件還有較大的彈塑性變形能力儲備。

3.5無梁樓蓋的屈曲分析本工程設(shè)5層地下室，為滿足在相同凈空要求的前提下能有效減小建筑層高，同時也能夠減少土方開挖量，地下3層～地下1層地下室樓蓋采用無梁樓蓋體系，板厚270mm，柱帽厚550mm。由于埋深較深，土的側(cè)壓力和水壓力較大，故采用SAP2000軟件(V15.2.1版)對地下3層無梁樓蓋(圖10)進(jìn)行屈曲分析。取恒載G+活載L作為初始荷載，屈曲荷載工況為:(Kaγh1+γwh1)h。其中Ka為靜止土壓力系數(shù);γ為土的浮容重;γw為水容重;h1為計算點深度;h為地下室層高。屈曲模態(tài)見圖11。計算結(jié)果表明，第1階屈曲模態(tài)特征值為54.1，第2階屈曲模態(tài)特征值為62.5，第3階屈曲模態(tài)特征值為72.3。由此可見屈曲模態(tài)特征值遠(yuǎn)大于10，無梁樓蓋穩(wěn)定性有足夠的安全儲備。

3.6抗震構(gòu)造加強(qiáng)措施根據(jù)主樓超限內(nèi)容及計算分析的結(jié)果，采取如下的抗震構(gòu)造加強(qiáng)措施:1)全樓抗震等級按一級采用，適當(dāng)提高核心筒剪力墻分布筋的配筋率。2)對于連接雙核心筒的弱連梁，其承載力為抗彎控制，抗剪承載力富余較大，同時配置加強(qiáng)箍筋及橫向拉筋，提高該處連梁的變形能力。3)底部第2層由于建筑雙層柱廊要求，結(jié)構(gòu)樓板縮進(jìn)，形成邊框柱跨兩層高。柱計算長度l為14m，l/b(b為柱寬)為8.5＞4，為中長柱，其穩(wěn)定系數(shù)接近于1，具有很好的延性。為了提高1～2層結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度及水平承載力，采取了加大底部兩層墻體厚度和加大邊框柱截面的措施。4)工程無豎向不規(guī)則，無抗剪承載力突變，無樓層質(zhì)量不均勻，除頂部局部平面不規(guī)則外無平面不規(guī)則;無扭轉(zhuǎn)不規(guī)則，除個別樓層外，其余樓層的扭轉(zhuǎn)位移比均在1.2以內(nèi);通過改變柱尺寸、剪力墻厚度、采用剪力墻開洞口等方式逐步縮短剪力墻長度，使結(jié)構(gòu)剛度由下至上逐漸均勻減小，不出現(xiàn)剛度突變。5)工程雙筒的連梁配筋取小震作用下兩端剛接和兩端鉸接的較大值。

篇（7）

2停車場主要單體結(jié)構(gòu)設(shè)計總結(jié)

停車場內(nèi)房屋結(jié)構(gòu)安全等級為二級，結(jié)構(gòu)設(shè)計使用年限為50年。根據(jù)《建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》GB50223－2008，除變電所為重點設(shè)防類外，其余均為標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防類建筑［7］。根據(jù)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB50011－2010，本實例工程屬于抗震設(shè)防烈度為6度，設(shè)計基本地震加速度0.05g，地震設(shè)計分組為第一組［8］，結(jié)合地方管理規(guī)定和場地地震安全性評價報告，場區(qū)特征周期0.35s，地震影響系數(shù)最大值0.0765，場地土類別為Ⅲ類。工程材料選擇:主體結(jié)構(gòu)混凝土等級采用C30，地下室結(jié)構(gòu)采用P6抗?jié)B等級防水混凝土，二次澆搗構(gòu)件(如構(gòu)造柱和圈梁等)混凝土等級采用C25，鋼梁鋼柱采用Q235B鋼材。主要建筑單體結(jié)構(gòu)布置和基礎(chǔ)選型如下:綜合樓建筑面積約7000m2，總高度為22.35m，五層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，局部有地下室，柱網(wǎng)布置開間7.8m，進(jìn)深7.2m，抗震等級四級，主要柱截面600×600，主要梁截面300×700。選用直徑500預(yù)應(yīng)力混凝土管樁樁承臺基礎(chǔ)，持力層粉質(zhì)粘土。

運用庫建筑面積2萬平方米單層工業(yè)廠房，采用門式剛架結(jié)構(gòu)，鋼柱鋼梁抗震等級四級，柱網(wǎng)跨度15m+28m+26.4m+26.8m，柱距離6m，主要柱截面H600×350×8×16，主要梁截面H(1000～700)×350×12×20。柱下基礎(chǔ)選用直徑400預(yù)應(yīng)力混凝土管樁樁承臺基礎(chǔ)，軌道道床基礎(chǔ)選用直徑400預(yù)應(yīng)力混凝土管樁樁筏基礎(chǔ)，持力層粉質(zhì)粘土。洗車庫和污水處理站為一層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，局部兩層，抗震等級四級，主要柱截面500×500，主要梁截面300×800。選用直徑400預(yù)應(yīng)力混凝土管樁樁承臺基礎(chǔ)，持力層粉質(zhì)粘土。變電所為兩層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，其中一層為半地下室電纜夾層，抗震等級三級，主要柱截面400×400，主要梁截面300×900。選用直徑400預(yù)應(yīng)力混凝土管樁樁承臺基礎(chǔ)，持力層粉質(zhì)粘土。人行天橋獨柱鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，柱網(wǎng)布置跨度7m+13m+12m+8.5m，抗震等級四級，主要柱截面500×1200，主要梁截面400×1200。選用直徑600鉆孔灌注樁樁承臺基礎(chǔ)，持力層粉質(zhì)粘土。

3結(jié)構(gòu)設(shè)計難點分析

(1)根據(jù)場地地質(zhì)概況的描述，本場地淤泥及淤泥質(zhì)土較厚，新填土達(dá)4m深，場地地面沉降不穩(wěn)定，柱下基礎(chǔ)和庫房內(nèi)無砟整體現(xiàn)澆道床，對基礎(chǔ)沉降極其嚴(yán)格，選用何種加固處理措施，是結(jié)構(gòu)設(shè)計難點之一。

(2)運用庫為大跨度工業(yè)廠房，采用何種結(jié)構(gòu)體系，是本工程結(jié)構(gòu)設(shè)計難點之二?？紤]施工周期和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，本工程采用鋼梁鋼柱門式剛架結(jié)構(gòu)體系。

(3)剛架梁梁連接節(jié)點計算時，高強(qiáng)螺栓計算中和軸位置的確定是本工程結(jié)構(gòu)設(shè)計難點之三。查閱相關(guān)資料，中和軸位置的確定有兩種假定:①中和軸在受壓翼緣中心，假定模型:在彎矩作用下，把梁根部截面彎矩簡化為作用于梁上、下翼緣的力偶，同時把梁受拉翼緣和端板作為獨立的T形連接件看待，忽略腹板的扶持作用。此假定螺栓受力與端板厚度關(guān)系很大，設(shè)計計算較為繁瑣;②中和軸在端板形心，假定模型:高強(qiáng)螺栓外拉力總是小于預(yù)拉力，在連接受彎矩而使螺栓沿栓桿方向受力時，被連接構(gòu)件的接觸面一直保持緊密貼合，認(rèn)為中和軸在螺栓群的形心軸上。根據(jù)《端板連接高強(qiáng)度螺栓群中和軸位置研究》試驗論文結(jié)果，螺栓群中和軸介于其端板形心與受壓翼緣內(nèi)側(cè)中心線之間，當(dāng)所受彎矩越小，則中和軸越接近端板形心軸，越大則越接近受壓翼緣［9］。

4配合施工遇到的問題分析

(1)圍墻開裂。分析原因:新填土4m高，圍墻距離護(hù)坡邊僅1m，施工工期較緊，施工單位無法用大型機(jī)械分層碾壓，填土密實度達(dá)不到設(shè)計要求。解決措施:①圍墻基礎(chǔ)選用剛性較大條形基礎(chǔ)，防止不均勻沉降，此方案施工較快，造價便宜。②選用換填處理或水泥攪拌樁加固圍墻基礎(chǔ)下新填土，減小不均勻沉降量，此方案施工周期較長，造價偏貴。綜上所述，本工程選用第一種解決措施。

(2)運用庫庫內(nèi)柱式檢查坑，軌道下混凝土短柱出現(xiàn)偏柱、歪柱等現(xiàn)象。分析原因:短柱設(shè)計由結(jié)構(gòu)和軌道兩個專業(yè)，施工也分別由兩家單位施工。解決措施:①混凝土短柱設(shè)計為鋼柱，直接安裝。②混凝土短柱由一家施工單位施工。建議日后設(shè)計采用第一種解決措施。

(3)人行天橋柱下管樁無法施工。分析原因:人行天橋跨軌道設(shè)置，場地內(nèi)軌道區(qū)域下被地路專業(yè)設(shè)計水泥攪拌樁加固。解決措施:①天橋柱下基礎(chǔ)改為鉆孔灌注樁;②檢驗水泥攪拌樁加固后地基承載力，如不夠采用，采用CFG樁加固后采用柱下獨立基礎(chǔ)。結(jié)合現(xiàn)場工期需要，本工程采用鉆孔灌注樁基礎(chǔ)方案。綜上所述，結(jié)構(gòu)設(shè)計時，充分運用結(jié)構(gòu)設(shè)計難點分析結(jié)果，指導(dǎo)結(jié)構(gòu)設(shè)計;配合施工時，遇到以上問題，經(jīng)分析原因，采取我們選用的處理措施，得到明顯改善效果，保質(zhì)保量，按時完成土建施工。目前，本工程已投入使用2年，沒有出現(xiàn)任何問題，得到業(yè)主單位一致認(rèn)可。

5結(jié)構(gòu)設(shè)計建議

(1)運用庫庫房內(nèi)軌道道床為無砟整體現(xiàn)澆道床，對基礎(chǔ)沉降極其嚴(yán)格，鐵路規(guī)范要求控制在20mm以內(nèi)，如果道床下地質(zhì)情況不好，建議采用預(yù)應(yīng)力混凝土管樁樁筏基礎(chǔ)。

(2)運用庫為一層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房，采用何種結(jié)構(gòu)形式，需根據(jù)結(jié)構(gòu)計算和經(jīng)濟(jì)比較。結(jié)合本工程實例，試算比較后，得出如下經(jīng)驗:柱跨28m，采用混凝土柱+鋼梁排架結(jié)構(gòu)和鋼梁鋼柱門式剛架結(jié)構(gòu)較經(jīng)濟(jì)，綜合考慮施工工期，選鋼梁鋼柱門式剛架較適用。

(3)剛架梁梁連接節(jié)點設(shè)計時，綜合考慮各種因素，高強(qiáng)螺栓群計算中和軸宜選端板形心。

(4)場地平整有大量新填土，新填土下有較厚的淤泥和淤泥質(zhì)土，計算單樁承載力時一定要考慮樁側(cè)負(fù)摩阻力。

(5)結(jié)合配合施工中的問題，建議結(jié)構(gòu)設(shè)計時改進(jìn)以下措施:①場地內(nèi)高填方區(qū)圍墻應(yīng)做剛性較大的條形基礎(chǔ)，以避免圍墻不均勻沉降開裂;②運用庫庫內(nèi)柱式檢查坑，軌道下混凝土短柱出現(xiàn)偏柱、歪柱等現(xiàn)象，影響傳力和結(jié)構(gòu)安全，建議混凝土短柱設(shè)計為鋼柱，直接安裝即可;③被其他專業(yè)加固的場地區(qū)域，柱下基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計時，建議選用鉆孔灌注樁。

篇（8）

地震破壞力是往覆水平剪切力，上部結(jié)構(gòu)的反作用力是垂直于地面的。這樣兩個方向互相垂直，并處于運動沖擊狀態(tài)的作用力，在一個平面上會交了。地震破壞力以強(qiáng)大的往覆水平推動力，推動著（抓住）建筑物基礎(chǔ)做水平往覆運動，因而很容易分析，在這兩種力的會交面上，實質(zhì)上形成了遠(yuǎn)大于地震破壞力的往覆剪切力。因此，建筑物的抗震能力在插入式整體結(jié)構(gòu)中是很難達(dá)到實際抗震設(shè)計要求的，現(xiàn)在的建筑物一般都是偏于保守的理想設(shè)計和建造，因而投資也在大大增加，即便如此，在實際的地震災(zāi)害中，建筑物受破壞的程度依然是很嚴(yán)重的，進(jìn)而也無法擺脫和減輕地震災(zāi)害，給人民的生命和財產(chǎn)造成的巨大損失。

歷史的教訓(xùn)足已充分說明，插入式建筑結(jié)構(gòu)體系受到了嚴(yán)峻的檢驗，即似地球為相當(dāng)好的慣性參考系，又將建筑物體插入地球，形成不可分割的剛體。在過去的年代，建筑物還處于低層范圍時，問題還不嚴(yán)重，而在現(xiàn)代化高層、重型建筑中，仍然是采用插入式剛箍捆住內(nèi)力的結(jié)構(gòu)，在實際的地震災(zāi)害中存在著嚴(yán)重的隱患。插入式整體建筑物結(jié)構(gòu)體系在正常情況下，即非地震靜止?fàn)顟B(tài)，是沒有問題，而在地震災(zāi)害爆發(fā)時，插入式整體建筑物體系的結(jié)構(gòu)受力傳力路線明顯發(fā)生混亂，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的極其重要的力學(xué)原則：

（1）、不論在任何情況下，結(jié)構(gòu)的傳力路線必須清楚。

（2）、以當(dāng)?shù)氐淖畈焕饨缫蛩貫樵O(shè)計依據(jù)，如很多地區(qū)必須考慮可能發(fā)生的最大地震破壞力。這就是說建筑物抵抗地震破壞的正確條件是：運動中建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)力的傳遞必須正確、清楚。

插入式整體建筑結(jié)構(gòu)在地震時，將地震破壞力直接傳遞給上部結(jié)構(gòu)，使上部結(jié)構(gòu)發(fā)生搖晃，由于上部結(jié)構(gòu)是剛箍捆住內(nèi)力的結(jié)構(gòu)，因而在搖晃中產(chǎn)生的巨大能量沒有釋放點，而被迫返回基礎(chǔ)，地震又很快的不斷的沖擊建筑物的基礎(chǔ)，向上部結(jié)構(gòu)輸送地震能量。這樣上部結(jié)構(gòu)返回的作用力，同基礎(chǔ)傳來的地震內(nèi)力發(fā)生沖撞，沖撞最厲害的集中點，就是能量集中釋放的突破點，也是結(jié)構(gòu)的破壞點，通常都在基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)的交面上，破壞的形式是剪切破壞，而整個建筑物不是倒塌就是傾斜。

目前，許多國家在高層建筑的抗震設(shè)計方案中，已經(jīng)出現(xiàn)了新的結(jié)構(gòu)，如：美國紐約的42層高層建筑物，建在于基礎(chǔ)分離的98個橡膠彈簧上，日本的建在弧型鋼條上防地震建筑物，前蘇聯(lián)的建在與基礎(chǔ)分離的沙墊層上的建筑物，以及在中國已經(jīng)獲得了美國、中國和英國發(fā)明專利權(quán)的，剛?cè)嵝愿粽?、減震、消震建筑結(jié)構(gòu)與抗震低層樓房加層結(jié)構(gòu)，都十分成功的應(yīng)用于工程實踐中，都明顯的在建筑結(jié)構(gòu)體型上，改變了傳統(tǒng)的插入式剛箍捆住內(nèi)力（吸收地震能量）的結(jié)構(gòu)體系?？傊荚诮ㄖO(shè)計的結(jié)構(gòu)方面設(shè)法擺脫在地震災(zāi)害時，嚴(yán)重威脅著人們的生命安全的插入式剛箍捆住內(nèi)力的結(jié)構(gòu)體系。其實質(zhì)都反映了對“似地球為相當(dāng)好的慣性參考系”為指導(dǎo)理論，所制定的現(xiàn)行抗震硬抗、死抗地震打擊設(shè)計規(guī)范的動搖，本質(zhì)上也是改變了建筑結(jié)構(gòu)受力體系，而不在似地球為絕對靜止不動的慣性參考系了。

1、現(xiàn)行建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計與地震場地效應(yīng)的問題現(xiàn)行建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計，是根據(jù)結(jié)構(gòu)力學(xué)和建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的理論基礎(chǔ)而來的。結(jié)構(gòu)力學(xué)和結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計規(guī)范，將地震破壞力簡化并規(guī)定為在建筑物上部結(jié)構(gòu)中的水平運動力，對建筑物的水平作用力與反作用力的硬抗平衡，這一規(guī)定實質(zhì)上存在著嚴(yán)重的問題和錯誤。

其一：地震爆發(fā)時，首先是大地在做往覆水平運動，由于建筑物基礎(chǔ)插入大地，因而必然隨大地的往覆水平運動而運動，建筑物上部結(jié)構(gòu)也因此被迫運動，但是建筑物上部結(jié)構(gòu)的運動形式不是水平運動（因而根本就沒有受水平的作用），而是因基礎(chǔ)在受地震水平力運動中，產(chǎn)生的運動力傳遞到上部結(jié)構(gòu)，迫使上部結(jié)構(gòu)沿地震受力方向，作反方向S形式傾斜擺動；

其二：地震爆發(fā)時的沖擊波只有兩個方向，而現(xiàn)在所有城市的建筑物的規(guī)劃設(shè)計，是根據(jù)城市的道路按東西南北方向和建設(shè)的需要各自排列的。將建筑物上部結(jié)構(gòu)視為受水平運動，也只能有30%的建筑物的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計受力方向與地震沖擊波受力方向相同，而70%的建筑物的抗震設(shè)計受力方向與實際地震沖擊波的沖擊方向，處于非常不利的位置，當(dāng)?shù)卣鸨l(fā)時，只有少數(shù)正好與地震沖擊波方向協(xié)調(diào)一致的建筑物不一定破壞，而大多數(shù)與地震沖擊波方向不一致的建筑物，自然就很難逃脫地震沖擊破壞倒塌的后果。地震對建筑物的沖擊破壞，主要是對建筑物基礎(chǔ)產(chǎn)生的水平往覆沖擊剪切力，從而使基礎(chǔ)被沖擊破壞失去穩(wěn)定后，造成上部建筑物的破壞和倒塌，地震沖擊波首先是破壞了基礎(chǔ)，而不是破壞上部建筑結(jié)構(gòu)，所謂萬丈高樓從地（基）起，就是這個道理?；A(chǔ)都破壞了，上部建筑自然就保不住了；

其三：城市中建筑物的類型是多種多樣的，主要反映在超高層、高層、多層和輕重型建筑之分，而這些不同類型的建筑，又以基礎(chǔ)深度的差別體現(xiàn)在地震沖擊波的大小上，基礎(chǔ)越深、越大，受地震沖擊波的沖擊自然很大，在加上城市地下建筑設(shè)施不少（如：地下建筑、地鐵、地下大型管道等），都是構(gòu)成城市地震場地效應(yīng)發(fā)生互相變化的種種直接因素?，F(xiàn)行抗震設(shè)計中，都沒有考慮地下建筑設(shè)施的自身抗震，以及對地面建筑物基礎(chǔ)和地基的地震場地效應(yīng)所產(chǎn)生的嚴(yán)重問題。

2、現(xiàn)行建筑結(jié)構(gòu)抗震樁基設(shè)計與地震場地效應(yīng)的嚴(yán)重問題現(xiàn)行抗震設(shè)計中的樁基礎(chǔ)的設(shè)計有兩種類型，一種是端承樁類型，另一種是摩擦樁類型。端承樁是將深層的地基反作用力通過樁傳遞給地面，構(gòu)成對上部建筑物作用力（壓力）的平衡。摩擦樁是通過樁基礎(chǔ)與一定深度的地基土層十分緊密的擠壓結(jié)合中產(chǎn)生足夠的反作用力，通過樁傳遞到地面，構(gòu)成對上部建筑物的作用力（壓力）的平衡。這里必須指出的是，這兩種類型的樁基礎(chǔ)在對上部建筑物的作用力（壓力）構(gòu)成平衡的充分條件是：靜力荷載，即在沒有外力的作用下成立的。

在端承樁中，端樁是反作用力的頂點，樁身是傳遞反作用力的通道，樁身四周的土層是給樁身起到了極其重要的穩(wěn)定作用，由此，可以定義：樁端的承載力，樁身的強(qiáng)度是和樁身四周的土層構(gòu)成了端樁基礎(chǔ)的整體，缺一不可。

在摩擦樁中，樁身的強(qiáng)度與樁身四周土層緊密擠壓所產(chǎn)生的反作用力，構(gòu)成了摩擦樁基礎(chǔ)的整體，也是缺一不可的。這兩種類型的樁基礎(chǔ)在地震爆發(fā)時，強(qiáng)大的地震水平往覆沖擊波，完全改變了上述狀態(tài)，使端承樁在地震沖擊波中，使端承樁的承載力發(fā)生水平往覆運動，不但失去對樁身的穩(wěn)定，反而對樁身構(gòu)成了往覆水平?jīng)_擊，其結(jié)果：端承樁不是破壞，就是下沉失穩(wěn)。隨著端承樁的破壞和失穩(wěn)，建筑物上部結(jié)構(gòu)自然也就處于破壞倒塌的危險境地，而摩擦樁的危險就來的更快了，地震沖擊波迫使摩擦樁樁身必須與四周土層與樁基松開，失去摩擦樁身必須與四周土層緊密擠壓的必要條件，并且土層對樁身構(gòu)成水平?jīng)_擊力，隨著摩擦樁中四周土層與樁身摩擦力的解除和改變，樁不是破壞就是失穩(wěn)，其上部建筑物隨之處于時刻會破壞和倒塌的危險之中。

3、現(xiàn)行予應(yīng)力建筑結(jié)構(gòu)在地震中的嚴(yán)重問題所謂予應(yīng)力建筑結(jié)構(gòu)，是人為的在建筑結(jié)構(gòu)的主要承力構(gòu)件中，對主要承力構(gòu)件中混凝土施加予應(yīng)力，一般是通過對結(jié)構(gòu)中承力構(gòu)件的鋼筋進(jìn)行張拉，利用鋼筋的回彈力擠壓混凝土來實現(xiàn)的。根據(jù)對承力構(gòu)件中鋼筋的張拉，與混凝土的先后關(guān)系，又可分為先張法和后張法兩大類。

從建筑結(jié)構(gòu)中的予應(yīng)力構(gòu)件，到予應(yīng)力結(jié)構(gòu)的發(fā)展，已經(jīng)有較長的時間了，在建筑結(jié)構(gòu)中應(yīng)用予應(yīng)力構(gòu)件和發(fā)展予應(yīng)力結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢，在很多城市的建設(shè)中，得到了較廣泛的應(yīng)用。在城市建設(shè)和發(fā)展中，推廣和應(yīng)用予應(yīng)力構(gòu)件和予應(yīng)力結(jié)構(gòu)，的確能起到一定的積極作用。但是，有一個十分重要的結(jié)構(gòu)動力學(xué)問題需要特別注重，所謂建筑結(jié)構(gòu)動力學(xué)方面的問題，也就是地震爆發(fā)時，地震沖擊波迫使建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生振動的動態(tài)反應(yīng)，地震沖擊波沖擊建筑結(jié)構(gòu)，使其產(chǎn)生的內(nèi)力在結(jié)構(gòu)中傳遞，而予應(yīng)力構(gòu)件和予應(yīng)力結(jié)構(gòu)的力學(xué)模型是：1）予應(yīng)力張拉兩端的固端成支座，是不允許有任何改變的；2）予應(yīng)力構(gòu)件或予應(yīng)力結(jié)構(gòu)在使用過程中，其構(gòu)件和結(jié)構(gòu)是不允許發(fā)生水平推動，振動彎曲和上下振動的。也就是說，予應(yīng)力構(gòu)件和予應(yīng)力結(jié)構(gòu)，只有在沒有任何外力的情況下，才能達(dá)到予應(yīng)力構(gòu)件和予應(yīng)力結(jié)構(gòu)設(shè)計的使用要求。因此可以定義：予應(yīng)力構(gòu)件和予應(yīng)力結(jié)構(gòu)的安全使用條件，是不能承受任何外力（尤其是地震沖擊力）的靜力使用狀態(tài)。

地震沖擊波在建筑結(jié)構(gòu)中，將無情的迫使建筑結(jié)構(gòu)中的所有梁、柱、板、墻體等受力構(gòu)件發(fā)生變形，即地震沖擊力能完全改變予應(yīng)力構(gòu)件和予應(yīng)力結(jié)構(gòu)的兩端邊界條件，使其構(gòu)件和結(jié)構(gòu)中的予應(yīng)力償失。任何在使用中的予應(yīng)力構(gòu)件和予應(yīng)力結(jié)構(gòu)，當(dāng)予應(yīng)力衰退和償失后，其構(gòu)件和結(jié)構(gòu)必然破壞。因此，在地震設(shè)防城市的建設(shè)中，是不能使用予應(yīng)力構(gòu)件和予應(yīng)力結(jié)構(gòu)的。但是，現(xiàn)在許多城市的建設(shè)中都使用了予應(yīng)力結(jié)構(gòu)，這是十分危險的。因此，應(yīng)盡快在地震爆發(fā)之前，采取補(bǔ)救措施，否則，后果一定是十分嚴(yán)重的。

綜上所述，現(xiàn)行世界各國所實行的建筑結(jié)構(gòu)體系，是與地震沖擊波相對抗、硬抗（死抗）的捆住地震內(nèi)力的結(jié)構(gòu)體系。從結(jié)構(gòu)動態(tài)平衡的根本原理來分析，這種與地震力相對抗的結(jié)構(gòu)體系的靜態(tài)平衡在地震中完全破壞了。也就是說，現(xiàn)行的建筑結(jié)構(gòu)體系，只能滿足靜態(tài)（無地震沖擊波）狀況下的作用力與反作用力的平衡。當(dāng)?shù)卣鸨l(fā)時，建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)力的靜態(tài)平衡被破壞了。這就是現(xiàn)行建筑結(jié)構(gòu)體系抵抗不了地震沖擊破壞的根本原因所在?，F(xiàn)行建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計，只是加大了建筑結(jié)構(gòu)的剛變，使其增加了對地震沖擊力的對抗力（死抗力），沒有從結(jié)構(gòu)動態(tài)平衡的基礎(chǔ)上去尋求，建筑結(jié)構(gòu)與地震沖擊波的動態(tài)平衡，建立一個與地震內(nèi)力相適應(yīng)（不是相違背）的“釋放地震內(nèi)力的建筑結(jié)構(gòu)動態(tài)平衡體系”。

總之，幾百年來，人類所推行的靜態(tài)（加大剛度）的建筑結(jié)構(gòu)體系，違背了地球地震的客觀規(guī)律。因此，給人類自己造成了巨大的災(zāi)難。人類為了在地球上更好的生存和發(fā)展下去，就得從根本上解決適應(yīng)地球地震客觀規(guī)律的建筑結(jié)構(gòu)體系。因此，一種與地震力相適應(yīng)的“釋放地震內(nèi)力的建筑結(jié)構(gòu)動態(tài)平衡體系”的動態(tài)平衡的力學(xué)理論的建立，并制定新的建筑結(jié)構(gòu)釋放地震沖擊波的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)（在也不是對抗的標(biāo)準(zhǔn)），將是人類發(fā)展的方向和目標(biāo)。

二、釋放地震內(nèi)力的建筑結(jié)構(gòu)體系1、釋放地震內(nèi)力建筑結(jié)構(gòu)體系的理論基礎(chǔ)我們從現(xiàn)代地球物理學(xué)家關(guān)于地球板快運動理論的力學(xué)分析中，以及對地震客觀規(guī)律的不斷揭示，更進(jìn)一步對地球的認(rèn)識，有了新的力學(xué)見解，我們認(rèn)為地球是一個在運動中自身求得內(nèi)力平衡的結(jié)構(gòu)體系，它有兩個階段的運動規(guī)律：

（1）、地球內(nèi)力的平衡階段：地球結(jié)構(gòu)體，在自轉(zhuǎn)和圍繞太陽周轉(zhuǎn)運動的過程中，所產(chǎn)生的內(nèi)力，在平衡階段，地表運動處于內(nèi)力平衡，地球運動處于靜止?fàn)顟B(tài)，此階段可似地球為慣性參考系階段。

（2）、地球結(jié)構(gòu)體系處于內(nèi)力平衡階段后，其內(nèi)力仍然在不斷的增加，而地球結(jié)構(gòu)體不能承受日益增大的內(nèi)力，而在運動中，通過地球板快的運動，地震和火山等形式釋放出來，以求得新的內(nèi)力平衡，這個階段是地表的活躍階段。其不斷增加的內(nèi)力將在地球內(nèi)力集中點釋放出來，此階段可似為非慣性參考階段。地球內(nèi)力平衡過程中的這兩個階段，在地球內(nèi)部不斷循環(huán)下去，形成了地球生態(tài)平衡的必然規(guī)律。

人類是在地球生態(tài)的環(huán)境中生存的，因此，人類必須遵循地球生態(tài)環(huán)境中的各種自然規(guī)律去發(fā)展。從人們開始認(rèn)識到對過去認(rèn)識的不足，即理論上的不足和錯誤，又不斷的在生活實踐中，提高了對地球生態(tài)環(huán)境的認(rèn)識，進(jìn)而不斷的揭示自然規(guī)律，掌握和運用規(guī)律為現(xiàn)代人類和將來造福。應(yīng)該明確的指出，人類對地球認(rèn)識的提高和深化，其指導(dǎo)人類如何適應(yīng)地球生態(tài)的科學(xué)理論，也就隨之進(jìn)入了更高的階段。

2、釋放地震內(nèi)力建筑結(jié)構(gòu)體系新技術(shù)的應(yīng)用：已經(jīng)獲得中國、美國和英國發(fā)明專利權(quán)的新技術(shù)“建筑物抗震減震裝置”、“建筑物消震裝置”和“高層建筑隔震消能裝置”完全改變了傳統(tǒng)的插入式剛箍捆住地震內(nèi)力的建筑結(jié)構(gòu)體系，將建筑物整體有機(jī)的隔離成兩個受力體系，這樣地震破壞力的傳遞媒介改變了，由直接傳遞轉(zhuǎn)化為間接傳遞。不言而喻，“建筑物抗震減震裝置”將大大減少地震對上部結(jié)構(gòu)的沖擊，反之，上部結(jié)構(gòu)對基礎(chǔ)的作用力也大大減小。

篇（9）

2電動機(jī)重點結(jié)構(gòu)設(shè)計

2．1軸承

傳統(tǒng)的同步電動機(jī)結(jié)構(gòu)是采用座式滑動軸承，電動機(jī)機(jī)座與端罩及軸承同裝在一個底板上，兩軸承中心的軸向距離為2000mm(圖3)。而采用端蓋滑動軸承后兩軸承中心的軸向距離壓縮為1770mm。通過本次改進(jìn)，采用滾動軸承后的兩軸承中心的軸向距離壓縮到了1297mm。

2．2集電環(huán)

對用戶要求集電環(huán)防護(hù)等級為IP23的同步機(jī)，原來設(shè)計的集電環(huán)為下端采用支架承托和上端用螺桿拉緊聯(lián)合固定形式(到機(jī)座端面距離為850mm)。在本電動機(jī)設(shè)計時改變大型同步機(jī)集電環(huán)的支撐形式，在電動機(jī)端蓋上加工止口，并設(shè)計了高度為100mm的連接環(huán)，實行過渡連接(集電環(huán)端面到機(jī)座端面距離為650)。由于連接環(huán)的高度有限，原用軸承測溫元件WZP－280體積大，考慮到安裝特別困難，設(shè)計時改用體積小，經(jīng)濟(jì)實惠的端面熱電阻WZPM－201來檢測軸承溫度。改進(jìn)集電環(huán)連接形式后，安裝方便，電動機(jī)結(jié)構(gòu)因此而更加緊湊。

2．3連接環(huán)

設(shè)計連接環(huán)時，在保證連接環(huán)與軸承外蓋不干涉的情況下，考慮用戶給軸承加脂以及排脂時的空間、方便安裝軸承測溫和把合螺絲，所以連接環(huán)的圓周設(shè)計為輻射筋、周邊為敞開的形式。

篇（10）

b、地上一層的框架結(jié)構(gòu)柱和抗震墻墻底截面的彎矩設(shè)計值除應(yīng)按規(guī)范各相關(guān)條文進(jìn)行各項調(diào)整外，位于地下室頂板的梁柱節(jié)點左右梁端截面實際受彎承載力之和，不宜小于上下柱端實際受彎承載力之和。

2、關(guān)于轉(zhuǎn)換梁新的《高規(guī)》已經(jīng)明確規(guī)定，當(dāng)剪力墻墻肢與其平面外方向的樓面梁連接時，應(yīng)采取在墻與梁相交處設(shè)置扶壁柱或暗柱，或在墻內(nèi)設(shè)置型鋼等至少一種措施，減小梁端部彎距對墻的不利影響。但有個別工程設(shè)計，將框支梁（轉(zhuǎn)換梁）直接垂直支承于一般厚度的剪力墻上，而未對墻體采取上述加強(qiáng)措施。其中有些轉(zhuǎn)換梁是大跨度單跨梁垂直支承于兩端墻體；有些轉(zhuǎn)換梁甚至位于支承墻的門洞邊；有些支承墻因多層架空，高厚比不滿足要求。這類情況，為增強(qiáng)轉(zhuǎn)換梁兩端的約束能力，滿足其鋼筋錨固要求，必須在轉(zhuǎn)換梁兩端的墻體中設(shè)置墻體端柱或扶壁柱，或加厚墻體設(shè)置暗柱（必要時加型鋼），并按框支柱的要求進(jìn)行設(shè)計。

3、新《高規(guī)》第10.2.8條，對各抗震等級框支梁縱向鋼筋的最小配筋率提高了要求，同時增加了最小面積配箍率的要求，并作為強(qiáng)制性條文。

4、對一、二級抗震等級的剪力墻底部加強(qiáng)部位控制軸壓比，并設(shè)置約束邊緣構(gòu)件，是《高規(guī)》為保證剪力墻的延性，新增加的要求。在剪力墻約束邊緣構(gòu)件配箍特征值為λv/2的區(qū)段，規(guī)范允許配置箍筋或拉筋。所設(shè)拉筋應(yīng)同時鉤住墻體的水平分布筋（或箍筋）和豎向分布筋，而不能有一部分拉筋僅鉤住墻體的豎向分布筋。當(dāng)此區(qū)段的體積配箍率或拉筋的豎向間距不能滿足規(guī)范要求時，應(yīng)同時設(shè)置箍筋。

5、新的《抗震規(guī)范》和《高規(guī)》對各抗震等級剪力墻在各種情況下的厚度與層高（或無支長度）的比值作了更詳細(xì)的規(guī)定，比舊規(guī)范要求更嚴(yán)。當(dāng)難以滿足墻體厚高比的要求時，新規(guī)范也給出了墻體穩(wěn)定的計算方法。

6、地下室外墻作為混凝土構(gòu)件，在進(jìn)行截面設(shè)計時，側(cè)土壓力作為地下室外墻的永久荷載，不僅要乘荷載分項系數(shù)，而且因為它起控制作用，按新的《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》其分項系數(shù)應(yīng)取》1.35，（與人防荷載組合時仍取1.2）。另外，嚴(yán)格來講，地下室外墻的側(cè)土壓力應(yīng)按靜止土壓力計算，但在實際設(shè)計中，經(jīng)常采用主動土壓力計算，已經(jīng)偏小。因此，不能再不乘分項系數(shù)。

7、高層建筑地下室布置的一些墻體，地上對應(yīng)位置無墻。如果在設(shè)計基礎(chǔ)底板時將這些不出地面的墻作為支座，則此墻應(yīng)按深梁進(jìn)行設(shè)計，核算其剪壓比能否滿足要求。

8、有些工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，框架梁或剪力墻連梁的抗震等級較高，對構(gòu)件剪壓比驗算應(yīng)予以重視，當(dāng)電算超限時做必要的處理.

9、一些高層建筑設(shè)計，南北側(cè)窗臺高度不同。如南側(cè)為落地窗或低窗臺（200-300mm），北側(cè)為高窗臺（900-1100mm）。在結(jié)構(gòu)整體計算中，剪力墻的連梁高度均未考慮窗臺，且連梁剛度折減系數(shù)取規(guī)范最小值0.5，周期折減系數(shù)取1.0.但施工圖設(shè)計，窗臺與墻同寬，且與主體混凝土結(jié)構(gòu)整體現(xiàn)澆。在水平荷載作用下，剪力墻結(jié)構(gòu)的實際剛度分布及對整體結(jié)構(gòu)的影響、外墻肢及連梁的內(nèi)力將與設(shè)計狀態(tài)不符。因此，應(yīng)按實際連梁高度進(jìn)行整體計算，或采取以下措施：

a、未作為連梁設(shè)計的窗臺后砌，采取有效施工措施防止不同墻體材料之間出現(xiàn)裂縫；

b、減薄混凝土窗臺厚度或在窗臺墻與窗間墻連接處設(shè)控制縫。

10、關(guān)于主次梁結(jié)點部位（梁面同高）的間接受荷情況，我國新老規(guī)范都明確規(guī)定應(yīng)設(shè)置附加橫向鋼筋，并承擔(dān)全部集中荷載。同時，不允許用布置在集中荷載影響區(qū)內(nèi)的斜截面受剪箍筋代替附加橫向鋼筋。