序論：好文章的創(chuàng)作是一個不斷探索和完善的過程，我們?yōu)槟扑]十篇混凝土結(jié)構(gòu)基本設(shè)計原則范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質(zhì)，帶來更深刻的閱讀感受。

篇（1）

高等教育應(yīng)用型本科人才土木工程專業(yè)主要培養(yǎng)面向社會一線需要的高技能人才，學(xué)生畢業(yè)后從事的職業(yè)有結(jié)構(gòu)工程師、土建工程師、監(jiān)理工程師等；混凝土結(jié)構(gòu)課程是建筑工程技術(shù)專業(yè)的專業(yè)主干課，也是工程建設(shè)中大量使用的一種結(jié)構(gòu)形式，對培養(yǎng)具備職業(yè)崗位和工種要求的基本能力、基本技能和專業(yè)綜合素質(zhì)有著重要的作用。按照培養(yǎng)“服務(wù)為宗旨、就業(yè)為導(dǎo)向”人才培養(yǎng)模式，我們對混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計課程體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)環(huán)節(jié)、教學(xué)方法和手段、實(shí)踐教學(xué)等方面進(jìn)行了深入的改革和大膽的實(shí)踐，形成了完整的課程教學(xué)體系，取得了良好的教學(xué)效果。

一、課程改革的理念

1.服務(wù)企業(yè)，突出職業(yè)能力培養(yǎng)

長期以來，混凝上結(jié)構(gòu)課程受本科教學(xué)模式的影響，教學(xué)大綱和教學(xué)環(huán)節(jié)圍繞培養(yǎng)設(shè)計、兼顧施工和管理的人才目標(biāo)制訂，而且，在教學(xué)過程中，重課堂教學(xué)和理論知識傳授，輕應(yīng)用能力的培養(yǎng)，使得學(xué)生畢業(yè)后需要很長一段時間才能勝任崗位工作。近年來，隨著我國建筑設(shè)計企業(yè)改革的不斷深入，企業(yè)對本專業(yè)學(xué)生就業(yè)要求是懂得設(shè)計的基本原理，會正確應(yīng)用規(guī)范、圖集、能進(jìn)行電算操作、直接承擔(dān)施工圖繪制，編輯的工作任務(wù)。因此，對混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計課程，必須緊緊圍繞建筑設(shè)計單位對一線設(shè)計人員的需求，能力與素質(zhì)的要求，以突出應(yīng)用能力培養(yǎng)為主線進(jìn)行教學(xué)改革。

2.校企合作，構(gòu)建“教、學(xué)、做”的教學(xué)模式

混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計課程不僅包括混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的基本受力性能、設(shè)計計算理論和方法及配圖的繪制，而且涵蓋了大景直接涉及混凝土結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)的構(gòu)造、大樣方面的內(nèi)容。顯然，使學(xué)生更好地掌握這些基本知識和技能，僅由專任教師在學(xué)校進(jìn)行教學(xué)足不可能完全實(shí)現(xiàn)的。只有通過學(xué)校與企業(yè)合作，以學(xué)生完成混凝上結(jié)構(gòu)工程設(shè)計的真實(shí)工作任務(wù)及其工作流程為依據(jù)，共同構(gòu)建“教、學(xué)、做”的工學(xué)結(jié)合教學(xué)模式，將工程基本技能的訓(xùn)練貫徹到教學(xué)的傘過程，才能使學(xué)生在掌握混凝土結(jié)構(gòu)基本知識的基礎(chǔ)上，具備較強(qiáng)的從事職業(yè)崗位的工作能力，并獲得工程設(shè)計實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，同時，使學(xué)生加深對社會的了解和職業(yè)的認(rèn)識，正確地選擇就業(yè)崗位。

二、課程體系的構(gòu)建

混凝土結(jié)構(gòu)課程傳統(tǒng)的課程教學(xué)體系一般是先講授受彎、受剪、受扭、受壓及受拉構(gòu)件的截面計算，然后再講授相應(yīng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計，最后集中時間進(jìn)行課程設(shè)計。這種體系不僅使構(gòu)件的截而計算與相應(yīng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計教學(xué)內(nèi)容不連續(xù)，不利于學(xué)生在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的真實(shí)工作過程中系統(tǒng)地掌握所需的專業(yè)知識，而且實(shí)踐教學(xué)只安排課程設(shè)計，時間少，內(nèi)容僅為設(shè)計手工計算與施工圖的繪制，缺乏對學(xué)生進(jìn)行所從事的PKPM電算和平法施工圖表達(dá)的訓(xùn)練。為此，我們根據(jù)混凝土的結(jié)構(gòu)的組成和受力特點(diǎn)，本著便于工學(xué)結(jié)合的原則，對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了有機(jī)地整合和序化，構(gòu)建了對不同受力類型的構(gòu)件及其組成的相應(yīng)結(jié)構(gòu)為工作任務(wù)載體的6個學(xué)習(xí)情境(見下圖)。對每一個學(xué)習(xí)情境，除了講授學(xué)生必備的混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計的知識外，根據(jù)實(shí)際工程應(yīng)用情況，按真實(shí)設(shè)計過程進(jìn)行常用結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計計算、施工圖繪制的實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)，形成了混凝土結(jié)構(gòu)原理性知識―平法電算―施工圖繪制“三位一體”的“教、學(xué)、做”教學(xué)模式。

三、教學(xué)環(huán)節(jié)的組織

根據(jù)建筑設(shè)計類企業(yè)對本專業(yè)人才的要求，遵循學(xué)生職業(yè)能力的培養(yǎng)規(guī)律，對混凝土結(jié)構(gòu)課程的每一個學(xué)習(xí)情境，采用下表所列的兩階段四步教學(xué)法組織教學(xué)。通過每個階段的資訊、決策、計劃、實(shí)施、檢查、評價教學(xué)過程的實(shí)施，培養(yǎng)學(xué)生在真實(shí)工程環(huán)境條件下，正確地選用結(jié)構(gòu)工程材料，能夠進(jìn)行常用結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計計算和施工圖的繪制。

四、教學(xué)方法和手段的改革

在混凝劑結(jié)構(gòu)課程的教學(xué)中，我們除了靈活地應(yīng)用傳統(tǒng)的教學(xué)方法和手段外，結(jié)合教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)環(huán)節(jié)，采用現(xiàn)場教學(xué)、工程實(shí)例教學(xué)、動手操作教學(xué)、相互評價教學(xué)等方法和現(xiàn)代教育技術(shù)手段進(jìn)行教學(xué)，有效地提高了教學(xué)質(zhì)量。

1.現(xiàn)場教學(xué)

在進(jìn)行樓蓋結(jié)構(gòu)、單層廠房排架結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)以及預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)等教學(xué)時，利用課內(nèi)、外時間組織學(xué)生到校外實(shí)訓(xùn)基地的工程現(xiàn)場，由兼職教師講授結(jié)構(gòu)的組成、布置、工程構(gòu)造要求以及施工工序。直觀的現(xiàn)場教學(xué)，不僅有利于學(xué)生更好地理解、掌握教學(xué)內(nèi)容，而且也有利于增強(qiáng)學(xué)生的工程意識，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。

2.工程實(shí)例教學(xué)

通過外伸梁、雨蓬、樓蓋結(jié)構(gòu)以及單層廠房排架結(jié)構(gòu)等工程設(shè)計計算實(shí)例教學(xué)，使學(xué)生在理解混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的基本知識和原理的基礎(chǔ)上，熟悉結(jié)構(gòu)構(gòu)件的計算方法和過程，提高結(jié)構(gòu)施工圖的繪圖和識圖能力，并積累一定的工程經(jīng)驗(yàn)。

3.動手操作與相互評價教學(xué)

在專、兼職教師的指導(dǎo)下，學(xué)生根據(jù)實(shí)際項目工程資料進(jìn)行梁、板、柱、基礎(chǔ)等結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計計算和施工圖繪制，同時組織學(xué)生分別對繪制的施工圖開展相互評價。這種教學(xué)方法，不僅學(xué)生樂于實(shí)踐，能夠較好地了解工程設(shè)計過程，提高職業(yè)技能和綜合素質(zhì)水平，而且有利于培養(yǎng)學(xué)生的鑒別能力，進(jìn)一步提高教學(xué)效率。

五、實(shí)踐教學(xué)的實(shí)施

根據(jù)課程實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)置，我們與多家建筑設(shè)計院本著合作育人、共享資源的原則共同建立了穩(wěn)定的校外實(shí)訓(xùn)基地，同時從設(shè)計一線聘請了技術(shù)水平高、工程經(jīng)驗(yàn)豐富、善于教學(xué)工作的校外兼職教師，為實(shí)踐教學(xué)的開展奠定了良好的基礎(chǔ)。

篇（2）

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(diǎn)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(yùn)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(shí)際，對泵站結(jié)構(gòu)進(jìn)行平面計算，要重點(diǎn)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(shí)際情況和運(yùn)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(shí)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(shí)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(diǎn)，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(diǎn)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(diǎn)，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(shí)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(shí)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（3）

中圖分類號：TH137 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）04（b）-0204-01

泵站是城市生產(chǎn)生活調(diào)配水資源的重要設(shè)施，是整個市政工程中關(guān)鍵的結(jié)構(gòu)與節(jié)點(diǎn)，在城市化發(fā)展趨勢和特點(diǎn)逐步顯現(xiàn)的今天，泵站的設(shè)計、施工成為影響城市生活與生產(chǎn)的關(guān)鍵性工作。在具體的泵站結(jié)構(gòu)設(shè)計工作中應(yīng)該從模型計算、荷載計算等主要工作出發(fā)，堅持泵站結(jié)構(gòu)設(shè)計的經(jīng)濟(jì)、安全和優(yōu)化原則，構(gòu)建泵站結(jié)構(gòu)設(shè)計現(xiàn)代化的體系，在做好伸縮縫控制，控制好混凝土結(jié)構(gòu)防腐性能，設(shè)計施工配合等關(guān)鍵性工作的基礎(chǔ)上，提升泵站結(jié)構(gòu)設(shè)計的質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)對市政工程建設(shè)、城市化發(fā)展的有效支撐與保障。

1 泵站結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要工作

1.1 泵站結(jié)構(gòu)的模型計算

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(diǎn)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(yùn)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(shí)際，對泵站結(jié)構(gòu)進(jìn)行平面計算，要重點(diǎn)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(shí)際情況和運(yùn)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(shí)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(shí)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(diǎn)，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(diǎn)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(diǎn)，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(shí)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(shí)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300～500 mm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。

3 結(jié)語

在具體的泵站設(shè)計工作中要強(qiáng)化結(jié)構(gòu)設(shè)計，要以科學(xué)、合理的結(jié)構(gòu)來確保泵站的整體穩(wěn)定與安全運(yùn)行，應(yīng)該將泵站的功能、城市未來發(fā)展、施工實(shí)際等環(huán)節(jié)做到通盤考量，從方案、地基、材料、工藝等方面出發(fā)做到對泵站結(jié)構(gòu)的有效強(qiáng)化，以此來實(shí)現(xiàn)泵站在結(jié)構(gòu)的上的價值與意義，達(dá)到對市政工程科學(xué)化設(shè)計、合理化建設(shè)的有效支撐。

參考文獻(xiàn)

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篇（4）

Abstract: compared with the civil, commercial buildings, industrial building for the safety of the structure, vibrate resistance, resistance to put forward such as more strict requirements, particularly in the concrete structure design, must take effective process and technical measures, not only to improve the overall performance of the structure, but also for of the construction of the project schedule, quality, safety and cost have important influence. The author discusses industrial building engineering management experience for many years, this paper analyzes the concrete structure design of related problems, only for reference to fellow.

Keywords: industrial architecture; Concrete structure; design

中圖分類號：S611 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：

目前，國內(nèi)建設(shè)的工業(yè)建筑主要采取混凝土結(jié)構(gòu)，與傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)形式相比，其具有較為理想的綜合性能，造價也較為合理，在國內(nèi)工業(yè)建筑行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。在工業(yè)建筑混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計中，必須結(jié)合建筑的基本功能和使用要求，選擇最為合理的結(jié)構(gòu)形式，并且逐步完善細(xì)節(jié)部分的設(shè)計，從而達(dá)到預(yù)期的工業(yè)建筑建設(shè)目標(biāo)。

1工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)選型的一般規(guī)定

在工業(yè)建筑混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中，為了保證設(shè)計方案具有可行性與經(jīng)濟(jì)性，必須合理確定其結(jié)構(gòu)形式，國家建設(shè)主管部門相繼出臺了一系列的規(guī)定，對于工業(yè)建筑的結(jié)構(gòu)選型作出了具體的要求，其中較為重要的幾條規(guī)定如下：

1.1在常規(guī)工業(yè)建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，應(yīng)優(yōu)先選擇預(yù)應(yīng)力混凝土裝配式鋼結(jié)構(gòu)，必要時也可以采用現(xiàn)澆混凝土的結(jié)構(gòu)形式。

1.2當(dāng)工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)為柱距≤4m，跨度≤15m的單層廠房，并且滿足以下兩方面的要求：1）柱頂?shù)母叨取?.5m，無吊車或者有≤2t懸掛吊車的廠房；2）吊車的起重量≤3t，軌道頂?shù)母叨取?.4m的輕級或者中級廠房，可以結(jié)合實(shí)際情況和相關(guān)要求，優(yōu)先選擇磚混結(jié)構(gòu)，其中磚墻起到承重作用，鋼筋混凝土樓板、頂板等組成主體結(jié)構(gòu)。

1.3除工業(yè)建筑的頂層外，如果樓層的總高度≤15m，各層主梁的跨度≤7.5m，樓面荷載≤1000kg/m2四層或四層以下的廠房，可以采用鋼筋混凝土內(nèi)框架的建筑結(jié)構(gòu)形式。

1.4在大中型廠房的結(jié)構(gòu)選型中，宜采用預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)或者裝配式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。如果廠房獨(dú)立磚柱的截面≥490mm×490mm，則應(yīng)采用組合磚柱或者鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。

1.5對于具有耐高溫要求的工業(yè)建筑，如果建筑構(gòu)件的表面溫度長期≥50℃，避免采用木結(jié)構(gòu)；如果建筑構(gòu)件的表面溫度長期≥150℃，，應(yīng)盡量采用鋼結(jié)構(gòu)，并且采取相應(yīng)的隔熱與防護(hù)措施；在屋面梁、屋架、托架≥80℃，吊車梁≥60℃，以及其他建筑構(gòu)件≥100℃的工業(yè)建筑中，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中，其強(qiáng)度與彈性模量必須進(jìn)行折減。

2工業(yè)建筑混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)注意的問題

在工業(yè)建筑混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計中，需要綜合考慮各方面的影響因素和技術(shù)條件，不斷對于設(shè)計方案進(jìn)行修改與完善，進(jìn)而才能保障施工作業(yè)的有序開展和進(jìn)行。結(jié)合筆者多年的工業(yè)建筑混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)了以下需要注意的問題：

2.1框架基礎(chǔ)設(shè)計1）設(shè)計人員應(yīng)仔細(xì)閱讀與使用相關(guān)地質(zhì)報告，了解地質(zhì)勘察結(jié)論與計算指標(biāo)的可靠性，進(jìn)而判斷工程建設(shè)方提出了的框架基礎(chǔ)設(shè)計方案是否具有可行性；2）在滿足變形與承載力等基本要求的前提下，盡量選擇天然地基中的淺基礎(chǔ)，綜合考慮項目所在地土層的實(shí)際分布情況、物理力學(xué)性質(zhì)與穩(wěn)定性，以及土建筑物的形狀、結(jié)構(gòu)類型、地下水、荷載性質(zhì)與大小等，合理進(jìn)行框架基礎(chǔ)設(shè)計。

2.2框架柱設(shè)計1）在各種內(nèi)外力組合的情況下，工業(yè)建筑混凝土結(jié)構(gòu)的框架柱必須滿足高強(qiáng)度的要求，特別是在配筋計算中，應(yīng)選擇最為不利的方向進(jìn)行框架計算，也可以在兩個方向均進(jìn)行計算，在確定較大方向配筋數(shù)據(jù)后，采用對稱配筋的設(shè)計方案；2）為了增強(qiáng)工業(yè)建筑底部的整體性，減少發(fā)生位移的幾率，一般采取框架柱附近合理設(shè)置基礎(chǔ)連系梁的方法。將基礎(chǔ)連系梁的以下部分視為底層，框架柱的高度值則是依據(jù)基礎(chǔ)頂面、連系梁頂面而定，將實(shí)際建筑的底層視為第二層。在框架柱的設(shè)計中，底層柱配筋要選取基礎(chǔ)頂面、連系梁頂面中最大的內(nèi)力進(jìn)行計算，以保證設(shè)計結(jié)果的合理性和可行性。

2.3框架梁設(shè)計1）如果工業(yè)建筑混凝土框架的主梁與次梁之間的截面相差較小，而次梁的荷載相對較大，則要在設(shè)計中適量增加附加筋。如果主梁的高度較高，而次梁的截面、荷載較小，主粱則無需增加附加筋；2）當(dāng)工業(yè)建筑混凝土結(jié)構(gòu)的外部梁跨度相差較小時，梁高宜采取等高的形式，尤其是外部框架梁應(yīng)盡量保證高度相等。當(dāng)梁底距離外窗頂?shù)某叽缦鄬^小時，設(shè)計中應(yīng)適當(dāng)加大梁高，一般情況要做至窗頂；3）在工業(yè)建筑混凝土結(jié)構(gòu)框架梁的設(shè)計中，原則上梁縱筋宜采用小直徑、小間距的形式，這樣更有利于結(jié)構(gòu)的抗裂性能，但是必須應(yīng)注意鋼筋間距滿足相關(guān)要求，并且與梁的斷面相對應(yīng)。

2.4抗裂設(shè)計

1）根據(jù)《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》、《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》的相關(guān)規(guī)定，合理控制工業(yè)建筑混凝土結(jié)構(gòu)的長度，以避免因主體結(jié)構(gòu)過長，而增加局部裂縫的幾率。為了有效控制由于溫度收縮應(yīng)力而引起的結(jié)構(gòu)裂縫，可以在結(jié)構(gòu)設(shè)計中適當(dāng)增設(shè)伸縮縫，伸縮縫的間距一般為30mm-50mm；2）在混凝土結(jié)構(gòu)澆筑方法的設(shè)計中，由于混凝土的倉面相對較大，所以，通常選用分層澆筑的方法，即在第一層澆筑完成后，澆筑第二層，直至全部施工作業(yè)項目完成；3）在工業(yè)建筑混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中，為了防止裂縫現(xiàn)象的發(fā)生，必須嚴(yán)格規(guī)定各種溫差，其中包括內(nèi)部溫差、外部溫差、溫度徒降等容許值，上述容許溫差必須結(jié)合相關(guān)理論計算結(jié)果，以及以往的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)確定。2.5抗震設(shè)計在工業(yè)建筑混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計中，抗震設(shè)計通常是以強(qiáng)度、延性為基點(diǎn)，特別是在單層廠房的布置中，應(yīng)堅持平面與立面簡單、規(guī)則、對稱等基本原則。在混凝土結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計中，應(yīng)注意以下問題：1)平面布置應(yīng)做到簡單、規(guī)則、對稱，盡量減少偏心，而且要考慮有可能出現(xiàn)的各種不利影響；2)盡量保證剛度中心、質(zhì)量中心的重合；3)重量相對較大的框架梁、柱不宜布置于結(jié)構(gòu)單元邊緣，應(yīng)盡量布置于距剛度中心相對較近的部位；4)盡量避免大懸挑結(jié)構(gòu)；5)圍護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量采用輕質(zhì)材料。

3結(jié)束語

篇（5）

（一）設(shè)計原則

現(xiàn)階段，設(shè)計人員在設(shè)計高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計時，必須遵循其設(shè)計原則，以保障混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性。

1、適用性。主要是指混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計必須以高層建筑計劃使用年限為前提，保證高層建筑在計劃的使用年限中的穩(wěn)定性和安全性。

2、安全性。主要是指混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計必須保障高層建筑在使用年限中的安全性，避免出現(xiàn)較大范圍的混凝土裂縫等。

3、耐久性。主要是指高層建筑在是使用年限內(nèi)，必須保障混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性，保障高層建筑工程的質(zhì)量安全和正常使用。

4、可靠性。主要是指高層建筑在使用年限內(nèi)，必須達(dá)到相關(guān)規(guī)定的穩(wěn)定性、安全性和耐久性，有利于延長高層建筑的使用年限。

（二）設(shè)計要求

1、延展性。高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)的延展性主要作用是在遇到一些地質(zhì)災(zāi)害時，能夠有效的避免高層建筑出現(xiàn)較大幅的變形或是坍塌等問題。

2、側(cè)向力。隨著層數(shù)的不斷增加，其高層建筑的水平作用力會不斷的增加，其側(cè)向力會發(fā)生變化。在高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，需要重視其結(jié)構(gòu)內(nèi)力、變形等問題，將地震作用、外部環(huán)境等因素的影響予以考慮。

3、剛度要求。由于高層建筑容易受到水平作用力的影響，比較容易出現(xiàn)側(cè)向位移的變化。在混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計中，在保證混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的同時，還需要保障混凝土的剛度、自振頻率，最大程度的將水平位移的變化控制在允許范圍內(nèi)。

二、高層建筑結(jié)構(gòu)中混凝土結(jié)構(gòu)的具體設(shè)計方法

（一）單元結(jié)構(gòu)布局設(shè)計的完善

高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要內(nèi)容是對各個單元結(jié)構(gòu)進(jìn)行獨(dú)立設(shè)計。單元結(jié)構(gòu)設(shè)計通常應(yīng)用于一些建筑結(jié)構(gòu)比較簡單、規(guī)則的平面設(shè)計，在設(shè)計過程中，需要注意適當(dāng)?shù)目刂破矫娼Y(jié)構(gòu)中的整體、突出部分的長度，確保各個部分的承載力和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度均勻。在豎向結(jié)構(gòu)的設(shè)計中，通常采用一些比較均勻、規(guī)則的設(shè)計，能夠有效的控制建筑外觀與內(nèi)部結(jié)構(gòu)之間的問題。

在其設(shè)計過程中，設(shè)計人員需要制定結(jié)構(gòu)設(shè)計方案，以現(xiàn)有的設(shè)計理念和設(shè)計專業(yè)知識作為依據(jù)，以高層建筑實(shí)用性、安全性和美觀作為前提保障，對混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，保障其各個單位結(jié)構(gòu)在水平方向和豎直方向的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、承載力等均勻合理的分布。

（二）高強(qiáng)混凝土與鋼筋使用的優(yōu)化

混凝土和鋼筋是高層建筑的主要施工原料，在具體的設(shè)計過程中，需要保障在高層建筑質(zhì)量的前提下，對高強(qiáng)度的混凝土和鋼筋的使用進(jìn)行相關(guān)的優(yōu)化，減少混凝土和鋼筋的使用量，提高資源的配置效率。

例如，在地殼運(yùn)動較活躍的地區(qū)進(jìn)行高層建筑設(shè)計時，設(shè)計人員應(yīng)該明確高層建筑的重量越大，地震的作用程度就越劇烈，在保障高層建筑的質(zhì)量的前提下，對其進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，盡量的減少混凝土和鋼筋的使用量，降低振動作用程度，提高其建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性，延長其使用年限。

（三）對剪力墻平面結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理化

設(shè)計人員在對高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計時，還需要重視剪力墻平面結(jié)構(gòu)布局對高層整體建筑結(jié)構(gòu)承載力均勻程度的影響。在進(jìn)行剪力墻平面結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計時，主要是通過以下幾點(diǎn)：一是將高層建筑的基本結(jié)構(gòu)功能作為其設(shè)計的依據(jù)，最大程度的將剪力墻進(jìn)行集中化和均勻化設(shè)計;二是將找準(zhǔn)高層建筑的設(shè)計基準(zhǔn)，對剪力墻進(jìn)行雙向布置，盡可能的減少使用一些短肢剪力墻。

三、高層建筑中混凝土結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計策略

（一）結(jié)構(gòu)安全性

高層建筑的人群密度較高，在災(zāi)難發(fā)生時，不方便逃生，其災(zāi)難后果比一般的建筑要嚴(yán)重很多。在具體的設(shè)計過程中，設(shè)計人員必須重視混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計，并采取相關(guān)的優(yōu)化策略，最大程度的降低災(zāi)難程度。其結(jié)構(gòu)安全性優(yōu)化策略：一是在保證高層建筑的整體功能和質(zhì)量的前提下，將能夠影響高層建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、結(jié)構(gòu)自振性和環(huán)境因素予以考慮，盡可能的減少混凝土和鋼筋的使用量;二是需要綜合的考慮高層建筑的承載力，應(yīng)該將建筑結(jié)構(gòu)承載標(biāo)準(zhǔn)與施工材料的最大承載力進(jìn)行相關(guān)的計算，最大程度的減少高層建筑的自身重量，提高其自身的結(jié)構(gòu)安全性。

（二）抗震性

地震對高層建筑的穩(wěn)定性具有很大的威脅，在設(shè)計過程中，設(shè)計人員需要重視高層建筑的抗震性。在具體的設(shè)計過程中，設(shè)計人員盡可能的選擇平面布局比較簡單規(guī)則的，減少一些不對稱或是過長延伸翼的使用，多使用一些對稱的結(jié)構(gòu)，對高層建筑的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行科學(xué)合理的規(guī)劃設(shè)計，確保高層建筑的自身重量和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度能夠均勻的分布，提高其抗震性。

（三）耐久性

耐久性主要體現(xiàn)在其混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性，其優(yōu)化策略主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

1、混凝土材料的選擇。設(shè)計人員需要在保障混凝土質(zhì)量和基本性能的前提下，盡可能的選用一些在穩(wěn)定性、抗入侵性等方面強(qiáng)的混凝土進(jìn)行高層建筑的施工，在具體的施工過程中，可以添加一些外加劑增強(qiáng)混凝土自身結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

2、優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計。在具體的設(shè)計過程中，需要充分的考慮不同構(gòu)件所處的環(huán)境差異，將其混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計進(jìn)行差異化的設(shè)計和材料的選用，保障其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，延長建筑的使用年限。

3、結(jié)構(gòu)構(gòu)造設(shè)計合理化。設(shè)計人員需要結(jié)合建筑的使用年限和環(huán)境特點(diǎn)，設(shè)計并使用45毫米厚的混凝土保護(hù)層，減少對高層建筑混凝土、鋼筋的腐蝕程度，提高其整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，延長使用年限。

四、結(jié)論

混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計對高層建筑的質(zhì)量具有至關(guān)重要的影響。本文從高層建筑中混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的原則和要求出發(fā)，對具體的設(shè)計方法進(jìn)行相關(guān)的分析，提出了幾點(diǎn)優(yōu)化策略，提高高層建筑的穩(wěn)定性、安全性和抗震性，延長其使用年限。

篇（6）

預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)具有厚大的幾何尺寸，通常情況下，預(yù)應(yīng)力大梁截面寬度在400～600mm的范圍內(nèi)，大部分梁高超過1000mm，預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)不但有著輕巧美觀、耐久性高、受力性能好、跨域能力大等基本特征，同時還具有節(jié)約能源、節(jié)約材料、經(jīng)濟(jì)等優(yōu)勢，在各個在建工程中均獲得較為廣泛的應(yīng)用[1]。但是預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)在投入使用后，均會由于張拉工藝不合理、混凝土材料、施工支撐體系不合理、截面設(shè)計尺寸不合理等原因?qū)е鲁霈F(xiàn)裂縫等質(zhì)量問題，對結(jié)構(gòu)使用周期產(chǎn)生一定的影響。因此，如何有效控制預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫問題，并完善其抗裂設(shè)計，是相關(guān)工作人員、設(shè)計人員面臨的主要難題。

一、預(yù)應(yīng)力混凝土裂縫的控制對策

在控制預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)裂縫質(zhì)量問題的過程中，要根據(jù)相關(guān)規(guī)范要求進(jìn)行裂縫寬度的設(shè)計，且對周邊環(huán)境條件、混凝土結(jié)構(gòu)的相關(guān)性綜合考慮，掌握荷載與結(jié)構(gòu)狀態(tài)的相關(guān)性，從根本上減少對裂縫控制產(chǎn)生的影響。

（一）加強(qiáng)混凝土配比設(shè)計

設(shè)計人員在進(jìn)行預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)配比設(shè)計時，應(yīng)該對各方面因素影響混凝土裂縫的情況進(jìn)行全面考慮，若構(gòu)件具有較大的截面尺寸，需要對混凝土配合比進(jìn)行合理、正確的設(shè)計，確保水泥的實(shí)際用量得以減少，從而降低水灰比，滿足降低混凝土體積收縮的要求。

（二）重視混凝土澆筑施工

為了避免預(yù)應(yīng)力混凝土出現(xiàn)裂縫問題，通常情況下，均是以分層對稱澆筑的方式完成混凝土澆筑施工，要及時、到位的進(jìn)行振搗。如果混凝土澆筑施工具有較大的工程量，那么施工人員需要合理的控制混凝土澆筑施工的間隔時間，避免混凝土澆筑施工的凝固時間具有較大的區(qū)別，導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)不一致的收縮變形。

（三）重視張拉施工工藝

施工人員要對預(yù)應(yīng)力鋼筋錨固區(qū)域的擠壓力進(jìn)行良好的控制，確保預(yù)壓總體應(yīng)力得到明顯降低。為了避免預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)開裂的情況，在預(yù)應(yīng)力混凝土設(shè)計時需要對混凝土強(qiáng)度進(jìn)行考慮，必須要確保其與要求數(shù)值互相符合，通過一次預(yù)應(yīng)力對結(jié)構(gòu)進(jìn)行張拉，防止預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)在使用初期出現(xiàn)裂縫質(zhì)量缺陷。

（四）加強(qiáng)支撐體系施工

預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)會由于模板支撐體系施工不合理而出現(xiàn)混凝土裂縫問題，而超載預(yù)壓可以有效避免這一情況，主要是利用腳手支架在進(jìn)行混凝土澆筑施工前按照施工流程的要求做好加載處理。為了防止預(yù)應(yīng)力混凝土施工過程中支架出現(xiàn)不均勻沉降的情況，應(yīng)該對支架非彈性變形進(jìn)行消除。在進(jìn)行超載預(yù)壓施工時要對腳手支架實(shí)際的彈性變形進(jìn)行測量，通過實(shí)現(xiàn)啟動支架的方式滿足工程設(shè)計對腳手架施工線型的要求，避免出現(xiàn)混凝土裂縫問題。另外，通過拆除模板的方法進(jìn)行施工時，要綜合考慮規(guī)范要求、養(yǎng)護(hù)時間、跨度大小等方面的現(xiàn)場施工情況確定拆除支架的時間，要以有序、均勻、對稱作為原則進(jìn)行支架拆除的施工 [3]。

二、預(yù)應(yīng)力混凝土抗裂設(shè)計要點(diǎn)

目前，國內(nèi)外大部分工程對于預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件裂縫控制計算方法主要分成4種類型，具體為：第一，通過索梁分載法全面簡化以及驗(yàn)算裂縫控制；第二，受拉鋼筋在消壓以及控制后會增多其應(yīng)力；第三，采用預(yù)應(yīng)力混凝土梁受拉邊緣對拉應(yīng)力的大小進(jìn)行計算，對裂縫寬度進(jìn)行間接控制；第四，按照規(guī)范要求對裂縫寬度進(jìn)行直接計算，且對裂縫寬度進(jìn)行校驗(yàn)以及核算[4]。預(yù)應(yīng)力混凝土設(shè)計人員在結(jié)構(gòu)設(shè)計工作中可以通過上述4種控制方法完成抗裂設(shè)計，詳細(xì)步驟如下。

（一）索梁分載法

索梁分載法主要是將預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)分別分成普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、預(yù)應(yīng)力索結(jié)構(gòu)等兩種類型，兩種結(jié)構(gòu)分別承擔(dān)荷載情況。通常情況下，預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫寬度與普通鋼筋應(yīng)力、荷載效應(yīng)作用力的比例以正比呈現(xiàn)，采用實(shí)驗(yàn)的方式對裂縫限值、普通鋼筋應(yīng)力、荷載應(yīng)力等三者的關(guān)系進(jìn)行歸納，可以促進(jìn)裂縫控制驗(yàn)算過程得以簡化。另外，在設(shè)計現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土實(shí)心板的工作中，若鋼筋距離以及板厚均小于200mm時，需要根據(jù)極限的承載力對配筋數(shù)量進(jìn)行設(shè)計，無需對裂縫寬度進(jìn)行驗(yàn)算。

（二）規(guī)范法設(shè)計

根據(jù)規(guī)范GB50010-2002的要求，按照荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)對長時間作用影響進(jìn)行考慮后，得出計算最大裂縫的公司如下：

據(jù)分析該設(shè)計公式得知，預(yù)應(yīng)力混凝土抗裂設(shè)計中可以對裂縫不均勻性進(jìn)行考慮，但是由于在公式具體計算時相對復(fù)雜，貼別是在計算縱向受拉鋼筋應(yīng)力時，相對于國外規(guī)范要求來說，在正常使用狀態(tài)下，預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗裂控制的設(shè)計相對嚴(yán)格。

（三）名義拉應(yīng)力法

首先，名義拉應(yīng)力法主要是將混凝土結(jié)構(gòu)開裂的截面作為不開裂的均勻截面進(jìn)行計算，從而獲得截面受拉邊緣位置最大名義接應(yīng)力為，其次，通過分析大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得知，可以確定最大裂縫允許寬度設(shè)置為，與混凝土結(jié)構(gòu)受拉邊緣互相對應(yīng)的允許名義拉應(yīng)力設(shè)置為[]，對截面高度以及非預(yù)應(yīng)力筋產(chǎn)生的影響進(jìn)行考慮，根據(jù)裂縫寬度設(shè)置互相對應(yīng)的計算允許名義拉應(yīng)力公式如下：

通過分析上述公式得知，允許名義拉應(yīng)力以及截面高度的修正系數(shù)以表示，和張拉工藝有一定關(guān)系的數(shù)值以表示，先張法構(gòu)件以及后張法構(gòu)件分別取3.0N/ram、4.0N/mm2的數(shù)值，而非預(yù)應(yīng)力筋配筋率有效數(shù)值以表示，拉區(qū)非預(yù)應(yīng)力筋以及未考慮截面高度影響的允許名義拉應(yīng)力數(shù)值以表示。通過名義法拉應(yīng)力法對預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)裂縫寬度進(jìn)行控制與工程設(shè)計的需求互相符合，該計算方法具有簡便、快速等基本特征。但是實(shí)際采用名義拉應(yīng)力法進(jìn)行抗裂設(shè)計時，應(yīng)該對預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉方法、非預(yù)應(yīng)力鋼筋配筋率、混凝土強(qiáng)度等級、混凝土構(gòu)件截面高度等影響原因進(jìn)行綜合考慮。

（四）控制應(yīng)力增量法

在控制預(yù)應(yīng)力混凝土裂縫時可以通過控制消壓后受拉鋼筋應(yīng)力增量的方法進(jìn)行計算，但由于具體計算過程中，對具體數(shù)值計算相對復(fù)雜，因此，建立的計算公式來表示名義拉應(yīng)力，確保數(shù)值的計算能夠有所簡化，與預(yù)應(yīng)力混凝土抗裂設(shè)計對精度的要求互相符合。

結(jié)束語

工程建設(shè)中預(yù)應(yīng)力混凝土裂縫是較為常見的質(zhì)量缺陷，會嚴(yán)重影響結(jié)構(gòu)的安全性以及穩(wěn)定性。所以，需要分析預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的基本特征，并采取針對性的措施控制裂縫質(zhì)量缺陷。對預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)抗裂設(shè)計時，應(yīng)該對工程的實(shí)際情況進(jìn)行全面分析，且進(jìn)行精密的計算，確保能夠與工程具體精度要求互相符合。同時，還需要在工程實(shí)踐中存在控制裂縫寬度的相關(guān)對策，促進(jìn)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的使用壽命得以有效延長。

參考文獻(xiàn)：

[1]熊學(xué)玉，高峰，蘇小卒.預(yù)應(yīng)力型鋼混凝土框架試驗(yàn)研究和設(shè)計理論[J].湖南大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2012（08）：182-183.

篇（7）

一、概述

少筋混凝土結(jié)構(gòu)是指配筋率低于普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的最小配筋率、介于素混凝土結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)之間的一種少量配筋的結(jié)構(gòu)，簡稱少筋混凝土結(jié)構(gòu)，也稱為弱筋混凝土結(jié)構(gòu)。

這類結(jié)構(gòu)在水利工程設(shè)計中是難于避免的，有時，它在某些水工混凝土工程結(jié)構(gòu)中處于制約設(shè)計的重要地位。從邏輯概念講，只要允許素混凝土結(jié)構(gòu)的存在，必定會有少筋混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍，因?yàn)樗吘故撬鼗炷梁瓦m筋混凝土結(jié)構(gòu)之間的中介產(chǎn)物。

凡經(jīng)常或周期性地受環(huán)境水作用的水工建筑物所用的混凝土稱水工混凝土，水工混凝土多數(shù)為大體積混凝土，水工混凝土對強(qiáng)度要求則往往不是很高。在一般水工建筑物中，如閘墩、閘底板、水電站廠房的擋水墻、尾水管、船塢閘室等，在外力作用下，一方面要滿足抗滑、抗傾覆的穩(wěn)定性要求，結(jié)構(gòu)應(yīng)有足夠的自重；另一方面，還應(yīng)滿足強(qiáng)度、抗?jié)B、抗凍等要求，不允許出現(xiàn)裂縫，因此結(jié)構(gòu)的尺寸比較大。若按鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計，常需配置較多的鋼筋而造成浪費(fèi)，若按素混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計，則又因計算所需截面較大，需使用大量的混凝土。

對于這類結(jié)構(gòu)，如在混凝土中配置少量鋼筋，在滿足穩(wěn)定性的要求下，考慮此少量鋼筋對結(jié)構(gòu)強(qiáng)度安全方面所起的作用，就能減少混凝土用量，從而達(dá)到經(jīng)濟(jì)和安全的要求。因此，在大體積的水工建筑物中，采用少筋混凝土結(jié)構(gòu)，有其特殊意義。

關(guān)于少筋混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計思想和原則，我國《水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(SL/T191—96)作了明確的規(guī)定。

二、規(guī)范對少筋混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計規(guī)定

對少筋混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計規(guī)定體現(xiàn)在最小配筋率規(guī)定上，這里將《水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(SL/T191—96)（下文簡稱規(guī)范）有關(guān)最小配筋率的規(guī)定，摘錄并闡述如下：

1．一般構(gòu)件的縱向鋼筋最小配筋率

一般鋼筋混凝土構(gòu)件的縱向受力鋼筋的配筋率不應(yīng)小于規(guī)范表9.5.1規(guī)定的數(shù)值。溫度、收縮等因素對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的影響較大時，最小配筋率應(yīng)適當(dāng)增大。

2．大尺寸底板和墩墻的縱向鋼筋最小配筋率

截面尺寸較大的底板和墩墻一類結(jié)構(gòu)，其最小配筋率可由鋼筋混凝土構(gòu)件縱向受力鋼筋基本最小配筋率所列的基本最小配筋率乘以截面極限內(nèi)力值與截面極限承載力之比得出。即

1)對底板(受彎構(gòu)件)或墩墻(大偏心受壓構(gòu)件)的受拉鋼筋A(yù)s的最小配筋率可取為：

ρmin=ρ0min ()

也可按下列近似公式計算：

底板 ρmin= (規(guī)范9.5.2-1)

墩墻 ρmin= (規(guī)范9.5.2-2)

此時，底板與墩墻的受壓鋼筋可不受最小配筋率限制，但應(yīng)配置適量的構(gòu)造鋼筋。

2)對墩墻(軸心受壓或小偏心受壓構(gòu)件)的受壓鋼筋A(yù)s’的最小配筋率可取為：

ρ＇min=ρ′0min ()

按上式計算最小配筋率時，由于截面實(shí)際配筋量未知，其截面實(shí)際的極限承載力Nu不能直接求出，需先假定一配筋量經(jīng)2—3次試算得出。

上列諸式中 M、N——截面彎矩設(shè)計值、軸力設(shè)計值；

e0——軸向力至截面重心的距離，eo=M／N；

Mu、Nu——截面實(shí)際能承受的極限受彎承載力、極限受壓承載力；

b、ho——截面寬度及有效高度；

fy——鋼筋受拉強(qiáng)度設(shè)計值；

γd——鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)系數(shù)，按規(guī)范表4.2.1取值。

采用本條計算方法，隨尺寸增大時，用鋼量仍保持在同一水平上。

3．特大截面的最小配筋用量

對于截面尺寸由抗傾、抗滑、抗浮或布置等條件確定的厚度大于5m的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，規(guī)范規(guī)定：如經(jīng)論證，其縱向受拉鋼筋可不受最小配筋率的限制，鋼筋截面面積按承載力計算確定，但每米寬度內(nèi)的鋼筋截面面積不得小于2500mm2。

規(guī)范對最小配筋率作了三個層次的規(guī)定，即對一般尺寸的梁、柱構(gòu)件必須遵循規(guī)范表9.5.1的規(guī)定；對于截面厚度較大的板、墻類結(jié)構(gòu)，則可按規(guī)范9.5.2計算最小配筋率；對于截面尺寸由抗傾、抗滑、抗浮或布置等條件確定的厚度大于5m的結(jié)構(gòu)構(gòu)件則可按規(guī)范9.5.3處理。設(shè)計時可根據(jù)具體情況分別對待。

為慎重計，目前僅建議對臥置于地基上的底板和墩墻可采用變化的最小配筋率，對于其他結(jié)構(gòu)，則仍建議采用規(guī)范表9.5.1所列的基本最小配筋率計算，以避免因配筋過少，萬一發(fā)生裂縫就無法抑制的情況。

經(jīng)驗(yàn)算，按所建議的變化的最小配筋率配筋，其最大裂縫寬度基本上在容許范圍內(nèi)。對于處于惡劣環(huán)境的結(jié)構(gòu)，為控制裂縫不過寬，宜將本規(guī)范表9.5.1所列受拉鋼筋最小配筋率提高0.05％。大體積構(gòu)件的受壓鋼筋按計算不需配筋時，則可僅配構(gòu)造鋼筋。

轉(zhuǎn)貼于 三、規(guī)范的應(yīng)用舉例

例1 一水閘底板，板厚1.5m，采用C20級混凝土和Ⅱ級鋼筋，每米板寬承受彎矩設(shè)計值M=220kN／m(已包含γ0、φ系數(shù)在內(nèi))，試配置受拉鋼筋A(yù)s。

解：1)取1m板寬，按受彎構(gòu)件承載力公式計算受拉鋼筋截面面積As。

αs= ==0.012556

ξ=1-=1-=0.0126

As===591mm2

計算配筋率ρ= = =0.041%

2)如按一般梁、柱構(gòu)件考慮，則必須滿足ρ≥ρmin條件，查規(guī)范表9.5.1，得ρ0min=0.15%，

則 As=ρ0bh0=0.15%×1000×1450=2175mm2

3)現(xiàn)因底板為大尺寸厚板，可按規(guī)范9.5.2計算ρmin

ρmin===0.0779%

As=ρminbh0=0.0779%×1000×1450=1130mm2

實(shí)際選配每米5Φ18（As=1272mm2）

討論：1)對大截面尺寸構(gòu)件，采用規(guī)范9.5.2計算的可變的ρmin比采用規(guī)范表9.5.1所列的固定的ρ0min可節(jié)省大量鋼筋，本例為1：1130／2175=1：0.52。

2)若將此水閘底板的板厚h增大為2.5m，按規(guī)范9.5.2計算的ρmin變?yōu)椋?/p>

ρmin===0.0461%

則 As=ρminbh0=0.0461%×1000×2450=1130mm2

可見，采用規(guī)范9.5.2計算最小配筋率時，當(dāng)承受的內(nèi)力不變，則不論板厚再增大多少，配筋面積As將保持不變。

例2 一軸心受壓柱，承受軸向壓力設(shè)計值N=9000kN；采用C20級混凝土和I級鋼筋；柱計算高度l0=7m；試分別求柱截面尺寸為b×h=1.0m×1.0m及2.0m×2.0m時的受壓鋼筋面積。

解：1) b×h=1.0m×1.0m時，軸心受壓柱承載力公式為：

N≤φ(fcA+fy′As′)

==7＜8，屬于短柱，穩(wěn)定系數(shù)φ=1.0，

As′===3809mm2

ρ′===0.38%

由規(guī)范表9.5.1查得ρ0min′=0.4%，對一般構(gòu)件，應(yīng)按ρ0min′配筋

As′=ρ0min′A=0.4%×106=4000mm2

2) b×h=2.0m×2.0m時，若仍按一般構(gòu)件配筋，則

As′=0.4%×2.0×2.0×106=16000mm2

現(xiàn)因構(gòu)件尺寸已較大，可按規(guī)范9.5.3計算最小配筋率：

ρmin′=ρ0min′()

式中因?qū)嶋H配筋量As′尚不知，故需先假定As′計算Nu。

①假定As′=4000mm2。

Nu=fy′As′+ fyAs

=210×4000+10×4.0×106=40.84×106 N

ρmin′=ρ0min′()

=0.4%()=0.106%

As′=ρ0min′A=0.106%×4.0×106=4231mm2

②假定As′=4231mm2。

Nu=210×4231+10×4.0×106=40.89×106 N

篇（8）

【中圖分類號】 G642.0

前言

近年來的大學(xué)畢業(yè)生的就業(yè)壓力和用人單位對土木工程專業(yè)人才的需求，加強(qiáng)對學(xué)生執(zhí)業(yè)能力的培養(yǎng)已變得極為迫切?；炷两Y(jié)構(gòu)課程作為土木工程專業(yè)主干課程，在整個課程體系占有舉足輕重的地位，對混凝土結(jié)構(gòu)課程內(nèi)容、教學(xué)方法進(jìn)行適時順勢的調(diào)整和實(shí)踐是十分有必要的?；诨炷两Y(jié)構(gòu)課程特點(diǎn)及以上原因，筆者大膽嘗試，對混凝土結(jié)構(gòu)課程內(nèi)容及教學(xué)方法進(jìn)行了改革，已取得了良好的成效。

1、課程特點(diǎn)及其在土木工程專業(yè)中的地位

混凝土結(jié)構(gòu)課程通常按內(nèi)容的性質(zhì)可分為“混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理”和“混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計”兩部分。前者主要講述各種混凝土基本構(gòu)件的受力性能、截面計算和構(gòu)造等基本理論，屬于專業(yè)基礎(chǔ)課內(nèi)容，具有概念多、公式多、符號多、計算量大和構(gòu)造措施繁雜等特點(diǎn)。后者主要講述梁板結(jié)構(gòu)、單層工業(yè)廠房、多層和高層房屋、公路橋梁等的結(jié)構(gòu)設(shè)計，屬于專業(yè)課內(nèi)容，具有系統(tǒng)性強(qiáng)，概念設(shè)計內(nèi)容多等特點(diǎn)。

混凝土結(jié)構(gòu)是理論性和工程應(yīng)用性并重的一門課程，土木工程專業(yè)學(xué)生無論將來從事結(jié)構(gòu)設(shè)計、施工監(jiān)控、結(jié)構(gòu)安全性評價、結(jié)構(gòu)加固等，其實(shí)歸根結(jié)底問題的本質(zhì)就在于進(jìn)行不同受力形式的混凝土構(gòu)件截面的設(shè)計和校核，這恰恰是混凝土結(jié)構(gòu)著重解決的問題。它決定了混凝土結(jié)構(gòu)作為土木工程專業(yè)核心課程的地位，對混凝土結(jié)構(gòu)知識的掌握和運(yùn)用也將成為學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計和日后從事專業(yè)技術(shù)工作的一把利器。

2、改革教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法

2.1 教學(xué)內(nèi)容的改革

首先，將“土木工程材料”、“混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理”、“混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計”、“建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計”、“高層建筑結(jié)構(gòu)”等課程分別進(jìn)行系列的整合和優(yōu)化，避免重復(fù)，精簡混凝土結(jié)構(gòu)課程內(nèi)容。如將荷載和設(shè)計原則等內(nèi)容從其他同類課程中抽出，單獨(dú)設(shè)一門“荷載和結(jié)構(gòu)設(shè)計方法”課程；將混凝土和鋼筋的材料性能部分歸并于“土木工程材料”課程中，“混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理”僅簡單介紹混凝土和鋼筋的力學(xué)性能；將構(gòu)件和結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計部分歸并于“建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計”課程中；將框-剪結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu)等部分歸并于“高層建筑結(jié)構(gòu)”課程中。當(dāng)然，在授課過程中，我們也注重了專業(yè)課程之間的相互銜接。如在講解第2章混凝土和鋼筋的基本力學(xué)性能時，可結(jié)合前面課程《土木工程材料》對這部分的內(nèi)容作以復(fù)習(xí)和補(bǔ)充，而學(xué)生對一些實(shí)際結(jié)構(gòu)提取計算簡圖的能力則需要通過“結(jié)構(gòu)力學(xué)”、“混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理”、后續(xù)“房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計”或“橋梁工程”等諸多專業(yè)課程學(xué)習(xí)來培養(yǎng)[1]。

另外，對土木工程專業(yè)的建筑結(jié)構(gòu)和道橋工程方向，由于引用規(guī)范的不同導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理的教學(xué)內(nèi)容有較大的差異，如矩形截面偏心受壓構(gòu)件正截面承載力計算，在《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》和《公路橋規(guī)》中是大有不同的，具體見表1。

從表1所列內(nèi)容可知：《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》和《公路橋規(guī)》在偏心受壓構(gòu)件計算時都考慮了構(gòu)件縱向彎曲引起的二階彎矩的影響，即采用初始偏心距乘以一個偏心距增大系數(shù)來考慮。而在這兩個規(guī)范中取值是不同的，在結(jié)構(gòu)規(guī)范中，為軸向力對截面重心的偏心距與附加偏心距之和，而在橋涵規(guī)范中未考慮附加偏心距，初始偏心距就取成。而且，在兩個規(guī)范中材料強(qiáng)度的表達(dá)符號也是有差別的等。

2.2 教學(xué)方法的改革

針對混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理知識的“繁”、“雜”，在“教”的過程中更要注重授課的條理性、重點(diǎn)突出并指明規(guī)律。例如繁雜的計算公式主要來源于兩個方面：一是基于構(gòu)件在不同荷載作用下的破壞機(jī)理和形態(tài)，掌握各個臨界狀態(tài)下構(gòu)件截面的應(yīng)力分布情況，然后基于力的平衡條件、力矩平衡條件列出力學(xué)平衡方程，進(jìn)而擺脫記憶公式帶來的煩惱；而對于那些通過理論推導(dǎo)不能得出的半經(jīng)驗(yàn)半理論公式，我們將教材和規(guī)范結(jié)合，以教材為藍(lán)本分析構(gòu)件破壞的影響因素，通過查規(guī)范得到相關(guān)計算方法，使學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中逐步熟悉如何正確使用規(guī)范。此外，對于那些瑣碎的構(gòu)造要求，以實(shí)際工程的介紹配合規(guī)范相關(guān)條文的要求，使同學(xué)們更加容易理解和記憶。

3、教學(xué)效果反饋

2009年以來，基于應(yīng)用型土木工程人才的培養(yǎng)思路，我們對混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行了有益的考試改革?；炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計原理的考核，采用平時成績加期末考試成績的方法，平時成績主要是量化的練習(xí)、作業(yè)成績，占總成績的30%，期末考試成績占70%，形式上采用閉卷。對混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計采用開卷形式，考試題型和形式模擬國家注冊結(jié)構(gòu)工程師執(zhí)業(yè)資格考試，允許學(xué)生帶入教材、規(guī)范等參考資料，使學(xué)生在學(xué)校里就體驗(yàn)到日后執(zhí)業(yè)考試的要求。表2是2008年（教改前）與2009年以來（教改后）教學(xué)效果的對比。

表2中的數(shù)據(jù)表明，2009年以來的教學(xué)改革和實(shí)踐取得了良好的效果。同時，由于加強(qiáng)了在專業(yè)課程教學(xué)中對工程軟件的學(xué)習(xí)，使同學(xué)們提前對結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中結(jié)構(gòu)分析、截面設(shè)計、施工圖繪制等各個過程有了較為深刻的了解。這樣以來，一方面使學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計中更容易入手，為部分同學(xué)考研復(fù)習(xí)取得了時間，也緩解了畢業(yè)設(shè)計時間緊、任務(wù)重和畢業(yè)生求職時間提前間的矛盾；另一方面學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力的強(qiáng)化，畢業(yè)生求職的競爭力就得以提升，實(shí)現(xiàn)了畢業(yè)生和用人單位的無縫連接。

參考文獻(xiàn)

篇（9）

2.高層建筑中的混凝土結(jié)構(gòu)具體設(shè)計優(yōu)化措施

1）在高層建筑中結(jié)構(gòu)符合安全性①設(shè)計人員應(yīng)當(dāng)在保證建筑各項功能的同時，通過考慮結(jié)構(gòu)自身的抗震性能及外部人為因素可能造成的結(jié)構(gòu)破壞，有目的地將高層建筑的抗震構(gòu)造提升。②設(shè)計人員要從建筑建設(shè)過程中及投入應(yīng)用后的各個方面入手，綜合考慮其荷載變化的狀況。2）高層建筑設(shè)計中的抗震概念高層建筑的混凝土結(jié)構(gòu)在應(yīng)用過程中，最容易受到的破壞，便是來自于地震威脅，在進(jìn)行設(shè)計的過程中，設(shè)計人員要以抗震概念設(shè)計為依據(jù)，通過進(jìn)行抗震試驗(yàn)得出該建筑結(jié)構(gòu)的抗震等級，或者借鑒相似建筑的抗震設(shè)計經(jīng)驗(yàn)等，對高層建筑的結(jié)構(gòu)體系、平立面設(shè)計、結(jié)構(gòu)構(gòu)件延展性等進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，以使建筑的抗震能力得到有效的提升。3）在結(jié)構(gòu)設(shè)計中對于耐久性的把握①選擇質(zhì)量良好的混凝土材料。設(shè)計人員應(yīng)當(dāng)在保證混凝土材料的質(zhì)量與基本性能的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)從結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性能、抗侵入性能、抗裂性能等幾個方面入手，選擇堅固、耐久、潔凈的骨料，含堿量與水化熱反應(yīng)較低的水泥，減少對于硅酸鹽水泥與用水量的應(yīng)用，并適當(dāng)?shù)貙⒌V物摻合料加入到材料中。②優(yōu)化結(jié)構(gòu)方面的設(shè)計工作。高層建筑中的混凝土結(jié)構(gòu)普遍包括多個構(gòu)件，每一個構(gòu)件所處的環(huán)境存在顯著的差別，這就決定了不同構(gòu)件具備的耐久性壽命存在差異，因此，設(shè)計人員要根據(jù)實(shí)際的使用環(huán)境，明確建筑中不同結(jié)構(gòu)構(gòu)件的使用界限與注意事項。以屋面、陽臺及女兒墻的設(shè)計為例，這些部位的梁柱構(gòu)件，耐久性壽命普遍低于室內(nèi)，必須合理設(shè)定這些部件維修或更換的時間。③如何應(yīng)用合理設(shè)計結(jié)構(gòu)構(gòu)造形式。設(shè)計人員根據(jù)建筑的具體侵蝕環(huán)境與設(shè)計使用年限，設(shè)計厚度在20mm～70mm之間的混凝土保護(hù)層，并通過協(xié)調(diào)構(gòu)件的截面積與表面積，避免侵蝕性物質(zhì)集中停留區(qū)域的形成，同時注意高侵蝕度的環(huán)境中，混凝土墻板的通風(fēng)效果，并注意配筋間距的合理設(shè)計，以減少鋼筋銹蝕、保護(hù)層剝離等問題的出現(xiàn)。

篇（10）

中圖分類號：TU97 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

在現(xiàn)代建筑中，混凝土結(jié)構(gòu)以其強(qiáng)度高、耐久性好、堅固抗震等優(yōu)點(diǎn)獲得了廣泛的應(yīng)用，并且近年來一些新材料、新技術(shù)的逐步應(yīng)用，在很大程度上提高了混凝土結(jié)構(gòu)的施工效率，減少了施工成本，但是在建筑設(shè)計中依然存在一些不合理的現(xiàn)象，因此必須進(jìn)行優(yōu)化，才能促進(jìn)建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

一、高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)的基本要求和類型。

建筑因其高低的不同，它承受力的大小和方向也是不同的。對高層建筑來說，建筑結(jié)構(gòu)承受力的方向同時有水平和豎向兩種力的作用。這與低層建筑是不同的，低層建筑結(jié)構(gòu)承受的力方向主要是豎向的荷載，水平力的作用對結(jié)構(gòu)的影響不大。[1]水平荷載不僅僅在高層建筑中是一種主要的荷載，而且它和豎向荷載相互影響，相互作用，共同對建筑施加影響，成為混凝土就夠設(shè)計中主要考慮的因素。

考慮到高層建筑的這些特點(diǎn)，在混凝土的選用上就需要提高混凝土的質(zhì)量和數(shù)量。首先，我們要對混凝土出廠前進(jìn)行相關(guān)的技術(shù)處理，目的是減少水泥的水化熱作用，這樣可以降低混凝土自身的溫度，保證其質(zhì)量。其次，施工前必不可少的要進(jìn)行一些必要的應(yīng)急準(zhǔn)備措施，以防在施工時出現(xiàn)意想不到的情況，以確保精心組織、精心施工，萬無一失地完成任務(wù)。最后，在施工當(dāng)中，最好采用預(yù)拌泵送混凝土，加大對混凝土施工細(xì)節(jié)的注意，比如混凝土施工縫等。我們討論的混凝土結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計以及節(jié)約建筑成本，都應(yīng)該在達(dá)到高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)的基本要求的基礎(chǔ)之上進(jìn)行。

目前我國采用的高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)按照時間的發(fā)展順序主要以下幾種[2]：

1、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)：

與鋼結(jié)構(gòu)相比，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)在于整體性好、耐高溫性強(qiáng)、舒適度較好、抗腐蝕強(qiáng)、成本低、剛度大、維護(hù)方便等。現(xiàn)在，隨著我國混凝土技術(shù)的發(fā)展和混凝土理論（高強(qiáng)混凝土、鋼管混凝土、鋼混凝土、輕混凝土）的發(fā)展，我國的鋼筋混凝土的發(fā)展已經(jīng)達(dá)到了成熟階段。在我國鋼筋混凝土材料受到了很高的重視，應(yīng)用在很大一部分高層建筑中。

2、組合結(jié)構(gòu)：

相對于鋼筋混凝土來說，組合結(jié)構(gòu)更具優(yōu)點(diǎn)。這些優(yōu)點(diǎn)主要在于節(jié)約鋼材、減少污染、提高科技含量、加快施工進(jìn)程等。所以，對于高層建筑來說，組合結(jié)構(gòu)可以在一定程度上取代鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，這就較少了高層建筑的橫向和縱向的壓力。不僅如此，組合結(jié)構(gòu)在冶金、造船、電力、交通等方面也逐步開始得到應(yīng)用。

3、新型結(jié)構(gòu)：

相對于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和組合結(jié)構(gòu)，新型結(jié)構(gòu)體系的區(qū)分標(biāo)準(zhǔn)是筒體的組成方式。新型結(jié)構(gòu)體系主要有三種類型：框筒體系、筒中筒體系、多束筒體系。之所以稱之為新型結(jié)構(gòu)主要是因?yàn)榕c傳統(tǒng)的單片平面結(jié)構(gòu)相比，筒體結(jié)構(gòu)可以承受更多的荷載力。在我國，筒體結(jié)構(gòu)的應(yīng)用并不少見，主要應(yīng)用的高層建筑的特點(diǎn)是功能多、用途多、樓層高、層數(shù)多等。

二、高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計特點(diǎn)

與多層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計不同，高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計需要考慮的因素更多，設(shè)計中所涉及到的問題更為復(fù)雜，設(shè)計難度更大。這是因?yàn)楦邔咏ㄖ坏龃罅藢Φ鼗A(chǔ)的荷載與強(qiáng)度要求，同時其自身的結(jié)構(gòu)構(gòu)件柱、墻、梁、板的承載能力、抗震能力也都需要得到保證，只有這樣才能確保建筑自身的穩(wěn)定性與安全性[3]。

1、水平側(cè)向力是影響高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中關(guān)于變形設(shè)計的主要影響因素。高層建筑受到的水平力主要為日常的風(fēng)荷載及地震荷載作用下產(chǎn)生的水平地震力。與普通多層建筑相比，高層建筑的結(jié)構(gòu)中更需要考慮到側(cè)向力對建筑結(jié)構(gòu)的影響，這是因?yàn)楦邔咏ㄖ艿剿胶奢d會產(chǎn)生較大的水平位移，影響到建筑結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性和舒適性。因此在結(jié)構(gòu)設(shè)計中要尤其注意考慮到這一點(diǎn)。

2、結(jié)構(gòu)的剛度布置需適宜。有人認(rèn)為在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計中，結(jié)構(gòu)的剛度越大則其承載能力越強(qiáng)，抗震性能就越好。其實(shí)不然，高層建筑的結(jié)構(gòu)并非是剛度越大越好，剛度及質(zhì)量越大，吸引的地震力也越大，同時造價也會提高，所以高層建筑結(jié)構(gòu)需同時具備一定的柔性，這樣才能增大其抗震性能，保證其在外力作用下，不會因剛度和脆性過大而發(fā)生倒塌。因此在設(shè)計中應(yīng)該將建筑的剛度控制在適宜的范圍內(nèi)，不可過大，也不可過小。這也就要求高層建筑應(yīng)當(dāng)具備一定的延性，同時滿足建筑的承載能力和抗震能力。

三、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計應(yīng)用分析

1、工程概況

某鋼筋混凝土框架——剪力墻結(jié)構(gòu)建筑由四層裙樓和A、B兩棟高層建筑組成，地下兩層為停車庫和設(shè)備用房。總建筑面積約2萬m2，房屋平面布置為不規(guī)則形狀[4]。

2、結(jié)構(gòu)設(shè)計要求

本工程采用鋼筋混凝土框架——剪力墻結(jié)構(gòu)，建筑結(jié)構(gòu)的安全等級為二級。地震基本烈度為7度（0.1g，第二組，特征周期0.4s），抗震設(shè)防類別為丙類，抗震設(shè)防烈度為7度（0.1g，第二組）。地基基礎(chǔ)設(shè)計等級為乙級。上部結(jié)構(gòu)和負(fù)一層的框架抗震等級為二級，剪力墻為二級結(jié)構(gòu)，負(fù)二層的框架抗震等級為三級?；撅L(fēng)壓：Wo=0.35kN/m2，地面粗糙度為B類。

3、設(shè)計優(yōu)化的原則

在滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計現(xiàn)行規(guī)范和相關(guān)規(guī)定的前提下，通過大量計算和經(jīng)驗(yàn)分析進(jìn)行優(yōu)化，遵循以下原則：保證結(jié)構(gòu)的安全性和正常使用；保證結(jié)構(gòu)具有合理的剛度，特殊部位應(yīng)有局部加強(qiáng)；可以減小的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，應(yīng)進(jìn)行有效的核減。

4、結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計

高層框架剪力墻結(jié)構(gòu)體系中，主要是水平荷載作用下，框架和剪力墻內(nèi)力分配設(shè)計，其中剪力墻的設(shè)計位置和數(shù)量就是關(guān)鍵。

1）結(jié)構(gòu)最優(yōu)設(shè)防的選擇

在預(yù)測地震烈度概率分析的基礎(chǔ)下，使用專業(yè)地震安全評價報告的數(shù)據(jù)，采用模糊綜合評定分析法計算結(jié)構(gòu)的模糊延性向量和模糊抗震強(qiáng)度，損失等級概率和震害損失的概率預(yù)估期望值，在滿足最大投資期望和最大損失約束條件下，求出最優(yōu)地震設(shè)防烈度值。

2）框架與剪力墻協(xié)同工作，承載力、剛度、延性能力的最佳匹配設(shè)計

框架——剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計主要是結(jié)構(gòu)剛度和結(jié)構(gòu)延性的最佳組合。結(jié)構(gòu)剛度對結(jié)構(gòu)的主要影響為結(jié)構(gòu)的自振周期和側(cè)向位移，結(jié)構(gòu)延性對結(jié)構(gòu)的影響主要為保持承載力能力的前提下的變形能力，因此可以采用結(jié)構(gòu)整體的側(cè)向位移量來協(xié)調(diào)結(jié)構(gòu)的剛度和延性，按規(guī)范對層間位移量和頂點(diǎn)位移總側(cè)移的限值來控制結(jié)構(gòu)的剛度和延性設(shè)計。

3）框架——剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計

框架——剪力墻結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的原則就是優(yōu)化結(jié)構(gòu)的各個桿件，結(jié)構(gòu)模型計算時，通過一次性完成的結(jié)構(gòu)構(gòu)件的輸入，然后逐步優(yōu)化各個桿件，以達(dá)到結(jié)構(gòu)桿件合適、配筋合理，節(jié)約工程造價。

4）基礎(chǔ)優(yōu)化設(shè)計

在地下室基礎(chǔ)的初步設(shè)計工作中，原初步設(shè)計地下室基礎(chǔ)擬全部采用筏板基礎(chǔ)，經(jīng)審核計算后，提出純地下室基礎(chǔ)部分采用獨(dú)立基礎(chǔ)加抗浮底板及抗浮錨桿的做法能做到節(jié)約鋼筋、混凝土。同時保證結(jié)構(gòu)安全，施工簡便，能達(dá)到更加節(jié)省工程造價目的。

5）強(qiáng)化“強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎”設(shè)計理念

框架結(jié)構(gòu)的柱、剪力墻設(shè)計要引起重視，要加強(qiáng)設(shè)計；而梁和板的配筋不宜調(diào)大，梁的設(shè)計變量主要是截面高、寬及縱向受拉鋼筋的截面積和架立鋼筋的截面積，優(yōu)化設(shè)計主要針對以上設(shè)計變量進(jìn)行優(yōu)化，因此梁的截面盡量按正常值取定，少做寬扁梁，配筋率也應(yīng)控制在 1.5%左右，次梁的箍筋宜分為加密區(qū)和非加密區(qū)。

四、結(jié)束語：

通過優(yōu)化設(shè)計后，本工程的最終優(yōu)化的結(jié)果為：節(jié)約鋼筋65t，節(jié)約資金約32萬元。高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計方法多種多樣，但是不論使用哪一種方法都要建立在施工的可行性的基礎(chǔ)之上，施工技術(shù)必須嚴(yán)格依照設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。高層建筑混凝土施工技術(shù)是科學(xué)元素和技術(shù)元素的融合和應(yīng)用，它的實(shí)現(xiàn)過程必然需要建筑施工各環(huán)節(jié)基礎(chǔ)技術(shù)的支持和管理理論的強(qiáng)化。所以，設(shè)計與施工的相輔相成才是實(shí)現(xiàn)合理、科學(xué)節(jié)約成本的有效措施。

參考文獻(xiàn)：