時(shí)間：2023-10-09 16:07:28
序論：在您撰寫(xiě)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究時(shí)，參考他人的優(yōu)秀作品可以開(kāi)闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；抗震設(shè)計(jì)；建筑設(shè)計(jì)
抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)已經(jīng)成為目前建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中較為重要的組成部分，并關(guān)系到建筑工程的質(zhì)量及人員的安全。尤其在一些地震多發(fā)地區(qū)內(nèi)，更要提升抗震結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)水平，保障建筑的安全性。下文將重點(diǎn)對(duì)抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)展開(kāi)分析探討，對(duì)其遵循原則及設(shè)計(jì)理念予以詳細(xì)說(shuō)明。
1實(shí)施抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的目的
建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要是為了實(shí)現(xiàn)以下三個(gè)目標(biāo)：一是保證建筑在小強(qiáng)度地震災(zāi)害影響下不會(huì)存在任何破損或裂縫等病害問(wèn)題，維持建筑正常使用；二是要求建筑在中強(qiáng)度地震災(zāi)害中，存在輕微破損問(wèn)題，且經(jīng)過(guò)修復(fù)后不會(huì)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)帶來(lái)任何影響；三是要求在強(qiáng)度較大的地震災(zāi)害中，建筑處于穩(wěn)固不倒的狀態(tài)下，保證周邊環(huán)境及人員安全。所以在建筑設(shè)計(jì)中，要做好抗震結(jié)構(gòu)的科學(xué)處理，根據(jù)現(xiàn)有資料數(shù)據(jù)，對(duì)區(qū)域地震災(zāi)害等級(jí)加以分析，確定建筑抗震性能，合理規(guī)劃結(jié)構(gòu)布局，改善抗震效果，維護(hù)建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)固性和安全性。
2建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中需要嚴(yán)格遵守的設(shè)計(jì)原則
任何工程設(shè)計(jì)工作的開(kāi)展都需要滿足既定原則要求，這不僅是為更好地進(jìn)行工程管理和控制，同時(shí)也是為保證工程建設(shè)的規(guī)范性、安全性，提高后期利用價(jià)值。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)作為較為重要的一環(huán)，在工作落實(shí)中也應(yīng)該加大對(duì)原則要求的重視力度，明確現(xiàn)有的規(guī)范指標(biāo)，并嚴(yán)格按照指標(biāo)內(nèi)容開(kāi)展設(shè)計(jì)活動(dòng)，完善設(shè)計(jì)內(nèi)容，以此更好的推動(dòng)后續(xù)工作的開(kāi)展，提高建筑結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)，防止建筑受到外界不良因素的影響，確保建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性和安全性。具體而言，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的既定原則如圖1。
2.1整體性原則
在抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)從整體性角度實(shí)行綜合分析與考量，綜合思考建筑要求，合理規(guī)劃建筑結(jié)構(gòu)布局，以此來(lái)完善設(shè)計(jì)內(nèi)容，優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)抗震性能，減少問(wèn)題的產(chǎn)生。同時(shí)要注重前期試驗(yàn)，確定不同等級(jí)結(jié)構(gòu)在地震災(zāi)害中產(chǎn)生的變化特征，合理選擇材料種類(lèi)，增強(qiáng)結(jié)構(gòu)抗震性。此外，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，需考慮到力傳導(dǎo)性特點(diǎn)，避免應(yīng)力集中在某一點(diǎn)致使局部破損，影響建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量，威脅建筑安全性?？拐鸾Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中涉及的子結(jié)構(gòu)種類(lèi)較多，若想增強(qiáng)抗震效果，需要開(kāi)展構(gòu)件及細(xì)節(jié)的優(yōu)化與處理，提高建筑安全等級(jí)。
2.2清晰性原則
抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，主要是通過(guò)傳力路徑的科學(xué)規(guī)劃，對(duì)地震力予以分散和消耗，保障建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性。實(shí)際設(shè)計(jì)中，應(yīng)堅(jiān)持清晰性原則，根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)特征對(duì)傳力路徑加以科學(xué)規(guī)劃。構(gòu)建三維立體模型，對(duì)整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)實(shí)行分析和探討，了解結(jié)構(gòu)受力特征及外力施加中可能出現(xiàn)的位移情況，再結(jié)合模型進(jìn)行計(jì)算，承載負(fù)荷，以此對(duì)傳力路徑加以科學(xué)規(guī)劃，降低地震災(zāi)害發(fā)生時(shí)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)帶來(lái)的影響。2.3結(jié)構(gòu)規(guī)則原則結(jié)構(gòu)規(guī)則原則要求在在設(shè)計(jì)過(guò)程中增大建筑結(jié)構(gòu)剛度，利用剛度加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，降低建筑在地震作用下的風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，大部分設(shè)計(jì)人員都忽略了建筑結(jié)構(gòu)剛度的重要性，這使得建筑在外界壓力增加或地震波作用下，出現(xiàn)位移、破損等問(wèn)題，破壞了結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。為此，設(shè)計(jì)中就需做好結(jié)構(gòu)剛度的科學(xué)把控，尤其要合理計(jì)算抗側(cè)移剛度，并利用專(zhuān)業(yè)軟件加強(qiáng)計(jì)算的準(zhǔn)確性，增大結(jié)構(gòu)承載力，繼而達(dá)到規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的要求。
2.4剛度與抗震能力相適應(yīng)原則
剛度與抗震能力的協(xié)調(diào)處理可以保證建筑在地震災(zāi)害下，通過(guò)兩個(gè)力的相互抵消減輕地震波帶來(lái)的干擾和破壞，保證建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。在設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員要充分考慮到建筑結(jié)構(gòu)剛度和抗震能力間的關(guān)系，注重力學(xué)參數(shù)的準(zhǔn)確計(jì)算，利用兩者的相互作用力，對(duì)地震波加以分散，降低地震波對(duì)建筑結(jié)構(gòu)帶來(lái)的影響。現(xiàn)階段，隨著高層建筑數(shù)量的增多，高度的增加，對(duì)抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求有所提高，在抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，需要綜合考慮建筑高度、結(jié)構(gòu)特征，注重承力分析和研究，確定承載能力，科學(xué)選擇連接構(gòu)件，從而優(yōu)化結(jié)構(gòu)剛度和抗震性能。
3建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要意義
地震地質(zhì)災(zāi)害對(duì)人們的生命財(cái)產(chǎn)安全有著較大影響，雖然隨著技術(shù)手段的提高，人們可以對(duì)地震地質(zhì)災(zāi)害予以提前預(yù)估，做到科學(xué)防控，但其對(duì)固定物體的影響還是不可避免的，尤其是對(duì)建筑物的影響。所以在設(shè)計(jì)中，要優(yōu)化建筑的抗震性能，對(duì)地基基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)、材料、建筑結(jié)構(gòu)加以科學(xué)規(guī)劃和處理，增強(qiáng)建筑抗震能力，減少地震災(zāi)害發(fā)生時(shí)帶來(lái)的危險(xiǎn)和破壞。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)作為建筑工程施工中較為重要的一環(huán)，目的是對(duì)建筑結(jié)構(gòu)、材料、施工技術(shù)實(shí)行科學(xué)規(guī)劃，以保障其安全性與可靠性，并給出專(zhuān)業(yè)的施工方案，推動(dòng)作業(yè)的順利進(jìn)行。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是非常重要的環(huán)節(jié)，能夠保證建筑在地震災(zāi)害影響下的安全性，避免倒塌、損壞等嚴(yán)重問(wèn)題的產(chǎn)生，增加人們居住的安全系數(shù)，減少不必要損失的形成。
4建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念
在開(kāi)展建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，為加強(qiáng)設(shè)計(jì)的合理性，保障建筑結(jié)構(gòu)的安全性，提高工程的價(jià)值，需要對(duì)抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念進(jìn)行深度了解和分析，根據(jù)現(xiàn)今發(fā)展實(shí)況及具體要求，開(kāi)展適當(dāng)?shù)膭?chuàng)新活動(dòng)，從而更好的指導(dǎo)設(shè)計(jì)人員工作，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)設(shè)計(jì)思想，加強(qiáng)設(shè)計(jì)的有效性，達(dá)成最終的工程建設(shè)目標(biāo)。隨著現(xiàn)代化城市的發(fā)展，人們對(duì)建筑質(zhì)量的要求不斷提高，抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)作為保證建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的重要內(nèi)容，應(yīng)該加大關(guān)注力度，不斷嘗試設(shè)計(jì)理念的優(yōu)化和調(diào)整，以此規(guī)范建筑的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，明確指標(biāo)要求，做到科學(xué)選址和規(guī)劃，確定抗震等級(jí)及紅線范圍，最終優(yōu)化建筑抗震性能。
4.1更新設(shè)計(jì)理念，加大抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)重視力度
在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，最為關(guān)鍵的影響因素就是設(shè)計(jì)人員，如果設(shè)計(jì)人員不具備專(zhuān)業(yè)能力，不具備明確的抗震理念，在設(shè)計(jì)中很難將抗震與建筑結(jié)構(gòu)融合起來(lái)，這樣在地震災(zāi)害發(fā)生時(shí)，就會(huì)因?yàn)榈挚鼓芰Σ蛔愣霈F(xiàn)各種問(wèn)題，威脅建筑及人們的安全。為此，設(shè)計(jì)人員需不斷提高自身的專(zhuān)業(yè)能力和職業(yè)素養(yǎng)，根據(jù)建筑行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)做好理念的更新和優(yōu)化，加大對(duì)建筑抗震功能的重視力度，采取科學(xué)有效措施完成抗震設(shè)計(jì)，確保建筑結(jié)構(gòu)安全。建筑工程具有規(guī)模大、工期長(zhǎng)、設(shè)計(jì)精準(zhǔn)度高等特點(diǎn)，故而設(shè)計(jì)人員在處理時(shí)應(yīng)做到全面分析和考量，制定針對(duì)性的設(shè)計(jì)方案，更好的指導(dǎo)施工作業(yè)的開(kāi)展。抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)作為其中較為重要的一環(huán)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)加大對(duì)其重視力度，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)設(shè)計(jì)思想，注重?cái)?shù)據(jù)資料的收集和處理，完善設(shè)計(jì)內(nèi)容，增加結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，進(jìn)而減少地震災(zāi)害帶來(lái)的破壞，保障工程的整體效果。再者，還應(yīng)該充分利用網(wǎng)絡(luò)資源對(duì)抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行深入分析和探討，了解地震帶分布特點(diǎn)，掌握板塊運(yùn)動(dòng)規(guī)律，不斷完善抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)容，符合建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的相關(guān)要求，提高建筑整體水平，延長(zhǎng)建筑使用壽命。設(shè)計(jì)完成后，還需開(kāi)展專(zhuān)項(xiàng)評(píng)估和檢測(cè)，確?？拐鹪O(shè)計(jì)符合工程的建設(shè)要求?？拐鸾Y(jié)構(gòu)的不同其產(chǎn)生的作用也存在較大差異，設(shè)計(jì)人員應(yīng)重視這一點(diǎn)，并選擇合適的結(jié)構(gòu)種類(lèi)，確保最終設(shè)計(jì)的合理性與科 學(xué)性。
4.2科學(xué)選址
地震的產(chǎn)生是由于地下板塊劇烈運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈碰撞形成的，破壞性強(qiáng)、危險(xiǎn)性高?；谶@一實(shí)際情況，在開(kāi)展建筑設(shè)計(jì)工作時(shí)，就應(yīng)選擇合適的施工場(chǎng)地，減少地震災(zāi)害造成的破壞。由于建筑物的震害是由一些地質(zhì)運(yùn)動(dòng)造成的，可以考慮選擇一些地質(zhì)較強(qiáng)的位置來(lái)建造建筑物。在選擇抗震地理位置時(shí)，應(yīng)基于以下兩個(gè)方面：一方面可選擇地質(zhì)偏硬的地理空間建造建筑。該類(lèi)型地質(zhì)結(jié)構(gòu)的承載力較大，不容易出現(xiàn)地震或山體崩塌等問(wèn)題。在建筑建設(shè)中，可有效提升結(jié)構(gòu)剛度和承載力，削弱地震的破壞力；另一方面選擇地勢(shì)平坦寬闊的區(qū)域，該區(qū)域穩(wěn)定性強(qiáng)，地殼運(yùn)動(dòng)激烈性不高，地震等級(jí)也會(huì)相對(duì)較低，可以降低抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)難度，改善建筑結(jié)構(gòu)抗震性能，增大建筑安全系數(shù)。
4.3明確設(shè)計(jì)指標(biāo)
在抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員需開(kāi)展現(xiàn)場(chǎng)勘察，收集齊全的數(shù)據(jù)資料，明確設(shè)計(jì)指標(biāo)要求，并以此為基礎(chǔ)更好的規(guī)劃設(shè)計(jì)方案，提高建筑結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，指標(biāo)參數(shù)的確定要做到科學(xué)合理，要考慮到可能發(fā)生的問(wèn)題及帶來(lái)的影響，切實(shí)增大建筑結(jié)構(gòu)承載力、強(qiáng)度和剛度。另外，在設(shè)計(jì)指標(biāo)確定中，還應(yīng)考慮到國(guó)家現(xiàn)有規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，全面分析地震作用力對(duì)建筑的傷害等級(jí)，以此為依據(jù)，完善抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。此外，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員還要樹(shù)立全面管控意識(shí)，從多方面展開(kāi)考量，注重設(shè)計(jì)的合理性、可靠性。
4.4提升抗震等級(jí)
在抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，如果抗震等級(jí)要求未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，在日后使用中仍會(huì)受到地震波的影響，并導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)破損、裂縫、位移等問(wèn)題，降低建筑質(zhì)量。為此，在設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員就需要對(duì)建筑抗震等級(jí)要求予以掌握，增強(qiáng)抗震性能合理性，減少建筑結(jié)構(gòu)病害的產(chǎn)生。如在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員可利用計(jì)算機(jī)軟件對(duì)結(jié)構(gòu)性能特征加以分析，重點(diǎn)了解結(jié)構(gòu)物理剛性，掌握其位移及扭轉(zhuǎn)力參數(shù)。在分析過(guò)程中，可按照建筑形狀的常規(guī)設(shè)計(jì)要求，遵循國(guó)家相關(guān)技術(shù)規(guī)范，合理測(cè)量和判斷高層建筑的物理剛度，使高層建筑的扭轉(zhuǎn)力和位移剛度在1.1-1.2之間。在剪力墻與簡(jiǎn)化連梁的設(shè)計(jì)中，需使相關(guān)參數(shù)符合如下要求：連梁跨度高度比要控制在2以?xún)?nèi)，設(shè)置暗柱作為支撐結(jié)構(gòu)，保障結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性；設(shè)計(jì)過(guò)程中如發(fā)現(xiàn)連梁跨度高度比在1以?xún)?nèi)，需要設(shè)置交叉暗柱作為支撐結(jié)構(gòu)。地震運(yùn)動(dòng)多是受到地殼垂直運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的，所以在抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員還需對(duì)地質(zhì)地理結(jié)構(gòu)特征及運(yùn)動(dòng)軌跡予以詳細(xì)了解，并根據(jù)以往數(shù)據(jù)資料開(kāi)展分析工作，對(duì)建筑所在區(qū)域及周邊環(huán)境加以科學(xué)把控，預(yù)測(cè)和判斷地震發(fā)生頻率、地震等級(jí)變化，為抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供依據(jù)和參考（如圖2）。同時(shí)，設(shè)計(jì)人員還要分析該地區(qū)的地震運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，使區(qū)域建筑工程地質(zhì)結(jié)構(gòu)總體布局和該區(qū)域地震運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)大致處于相對(duì)垂直的狀態(tài)，以降低特大地震對(duì)區(qū)域建筑工程前期設(shè)計(jì)的不利影響。
4.5抗震防線設(shè)計(jì)
抗震防線的科學(xué)設(shè)置可以在保證建筑結(jié)構(gòu)整體性的前提下，優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)抗震性能，確保建筑的穩(wěn)定性和安全性（如圖3）。抗震防線規(guī)劃設(shè)計(jì)原理為：在無(wú)大震的特殊條件下，注重側(cè)向抗震性的有效延伸，以此保護(hù)建筑結(jié)構(gòu)，優(yōu)化抗震功能。通常情況下，抗震防線會(huì)設(shè)置三條，一條主兩條次，以主線為主，開(kāi)展防控處理。因?yàn)樵诘卣馂?zāi)害中，主要抗震線被破壞后，其他兩條抗震防線才會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題，所以設(shè)計(jì)中要開(kāi)展科學(xué)分析與考量，以確保放線質(zhì)量。4.6結(jié)構(gòu)選型抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，結(jié)構(gòu)選型合理性對(duì)于抗震效果提升有著重要意義，在設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)加大重視力度，增強(qiáng)整體設(shè)計(jì)有效性。在建筑工程結(jié)構(gòu)抗震類(lèi)型的設(shè)計(jì)和應(yīng)用中，必須特別注意建筑結(jié)構(gòu)抗震類(lèi)型的正確設(shè)計(jì)和選擇。根據(jù)建筑的具體功能要求及主體結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，做到精心設(shè)計(jì)和分析，通常體現(xiàn)在兩個(gè)方面，即立面的主體結(jié)構(gòu)和建筑平面的主體結(jié)構(gòu)，具體如圖4所示。在抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，還應(yīng)該遵循既有原則和要求，保障結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性，從而優(yōu)化建筑抗震性能，有效提高建筑質(zhì)量，延長(zhǎng)建筑的使用壽命。為此，在建筑結(jié)構(gòu)選型中，設(shè)計(jì)人員需要分別從整體性、安全性、協(xié)調(diào)性等多方面進(jìn)行分析和考量，增強(qiáng)結(jié)構(gòu)抗震效果，提高建筑穩(wěn)定性和安全性。另外，在抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，分析結(jié)構(gòu)受力特征，并根據(jù)結(jié)構(gòu)性能要求，對(duì)抗震性加以科學(xué)分析，以削弱地震破壞力，保證建筑的質(zhì)量和安全。
結(jié)語(yǔ)
【關(guān)鍵詞】建筑設(shè)計(jì)；抗震結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)分析
引言
有關(guān)建筑工程的抗震設(shè)計(jì)已經(jīng)引起了世界各地的高度認(rèn)識(shí)，它對(duì)人們的生產(chǎn)生活有著重要的影響。在建筑設(shè)計(jì)的過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員要重視抗震方面的問(wèn)題并采取有效的措施來(lái)降低地震對(duì)建筑工程的破壞，進(jìn)而保障人們的切身利益。
1.抗震設(shè)計(jì)的基本原則
為了使建筑物達(dá)到抗震的效果，在對(duì)建筑工程進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中首先要考慮建筑物的整體結(jié)構(gòu)，然后注意某一結(jié)構(gòu)在地震情況下的整體反應(yīng)，隨后對(duì)其進(jìn)行分析，通過(guò)分析計(jì)算、材料的選擇和方案的規(guī)劃來(lái)進(jìn)一步的提高建筑工程的抗震效果。在地震發(fā)生的過(guò)程中，盡量的避免建筑物因薄弱部分而引起的一定程度的破壞。在建筑設(shè)計(jì)的國(guó)政中要遵循以下幾點(diǎn)原則。
1.1 對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行整體的規(guī)劃
設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)的過(guò)程中要綜合規(guī)劃抗側(cè)力的結(jié)構(gòu)，進(jìn)而保證建筑設(shè)計(jì)的均勻、對(duì)稱(chēng)和規(guī)整。在進(jìn)行實(shí)際設(shè)計(jì)的過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員要將規(guī)則的圖形或者是對(duì)稱(chēng)的圖形作為構(gòu)造形式并在此基礎(chǔ)上調(diào)整調(diào)整建筑結(jié)構(gòu)的整體性，進(jìn)一步的實(shí)現(xiàn)慣性力的聚集和傳遞，將地震過(guò)程中的破壞力分開(kāi)，以此來(lái)保證建筑物在地震過(guò)程中的安全。
1.2 保證建筑物的結(jié)構(gòu)剛度
在對(duì)建筑物進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，要考慮地震作用力的雙向性，進(jìn)而保證建筑物能夠從各個(gè)方向?qū)ψ饔昧M(jìn)行抵抗。設(shè)計(jì)者還要將主軸方向上的剛度控制在合理的范圍。另外，結(jié)構(gòu)剛度方面的設(shè)計(jì)還要能夠防止建筑物的過(guò)度變形，柔性結(jié)構(gòu)對(duì)外力進(jìn)行分擔(dān)，進(jìn)而避免地震作用力下的整體結(jié)構(gòu)變形，導(dǎo)致人員傷亡和財(cái)務(wù)損失。
1.3 抗震防線的設(shè)置
建筑工程的結(jié)構(gòu)體系包括很多的結(jié)構(gòu)分體，這些結(jié)構(gòu)分體進(jìn)行協(xié)調(diào)合作，進(jìn)而降低地震對(duì)建筑物的影響。有些地震在發(fā)生之后還伴隨著很多次的余震，并且余震的級(jí)別不一，所以設(shè)計(jì)人員要設(shè)計(jì)多道抗震的防線，以此來(lái)保證建筑物盡量不受余震的影響?？拐鸬姆谰€要通過(guò)有效的方式安置在結(jié)構(gòu)在內(nèi)外部，設(shè)計(jì)人員還要盡最大努力來(lái)處理結(jié)構(gòu)剛和柔的關(guān)系，進(jìn)而提高建筑物抵抗地震的能力。
2.建筑抗震設(shè)計(jì)中的問(wèn)題
2.1 結(jié)構(gòu)體系與材料方面的缺陷
建筑物所用的材料和結(jié)構(gòu)體系是人們逐漸開(kāi)始重視的問(wèn)題，它們的正確選擇對(duì)于地震多發(fā)區(qū)有著重要的意義。目前，我國(guó)的建筑結(jié)構(gòu)主要以鋼筋混凝土為主，所以在變形控制的過(guò)程中要充分考慮鋼筋混凝土的位移限制。但剛框架系統(tǒng)工作也很難改善較大的變形側(cè)移度。這種情況不僅不利于提高抗震效果，而且也會(huì)加大鋼結(jié)構(gòu)的荷載力。從整個(gè)結(jié)構(gòu)體系來(lái)考慮，結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的設(shè)置非常的重要，對(duì)加強(qiáng)層和轉(zhuǎn)換層強(qiáng)度的剛度強(qiáng)化，在一定程度上會(huì)造成剛度的突出，從而增加相鄰柱構(gòu)件間的剪力，所以我們要謹(jǐn)慎的選擇結(jié)構(gòu)模式，避免負(fù)面作用的產(chǎn)生。
2.2 高層建筑的不斷增多
隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，高層建筑在我國(guó)逐漸的增多，但是一些高層建筑的高度已經(jīng)超出了國(guó)家規(guī)定的范圍，我們要高度重視這種高層建筑。首先設(shè)計(jì)人員要進(jìn)行實(shí)際的調(diào)查，并在實(shí)際案例的基礎(chǔ)上進(jìn)行合理的論證。其次還要多次進(jìn)行模型試驗(yàn)。由于高層建筑的高度已經(jīng)超過(guò)了國(guó)家的規(guī)定，所以在實(shí)際的地震過(guò)程中，地震作用力的破壞力就會(huì)大大的增強(qiáng)。隨著建筑物高度的增加，很多技術(shù)指標(biāo)都超出了合理的范圍，所以地震對(duì)它的破壞程度會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)的增加。
2.3 短柱和軸壓比在設(shè)置過(guò)程中所存在的問(wèn)題
在很多高層建筑在施工的過(guò)程中，為了保證控制柱的軸壓比例，促使柱的斷面增大，這種情況即使采用高強(qiáng)度的混凝土也不能進(jìn)行有效的緩解。限制柱軸壓比在作用是為了使柱子在偏壓狀況下，避免產(chǎn)生屈服的狀況，進(jìn)而造成混凝土被壓碎，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的延性變差，進(jìn)而影響建筑物的抗震能力。
3.提高建筑物抗震能力的策略
3.1 對(duì)整體構(gòu)造進(jìn)行有效的優(yōu)化
設(shè)計(jì)人員在對(duì)建筑物進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，首先要考慮結(jié)構(gòu)體系對(duì)于地震作用力的抵制效果，并且還要重視對(duì)不同的結(jié)構(gòu)體系所財(cái)務(wù)的抗震措施以及不同體系對(duì)經(jīng)濟(jì)和安全帶來(lái)的影響。設(shè)計(jì)人員要結(jié)合工程的實(shí)際情況，做好整個(gè)結(jié)構(gòu)體系的優(yōu)化工作。在對(duì)結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，要保留一定的余度，以此來(lái)保證某部分結(jié)構(gòu)在遭到破壞之后，其余的架構(gòu)可以對(duì)作用力進(jìn)行均衡，這樣就可以保證部分構(gòu)件的破壞不會(huì)影響到整體的抗震性能。在對(duì)建筑進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員需要把震害的傳遞路徑清晰的標(biāo)注于結(jié)構(gòu)圖當(dāng)中，以此來(lái)保證他們?cè)谠O(shè)計(jì)的過(guò)程中能夠全面的顧及抗震設(shè)計(jì)的要求，使各個(gè)部件都能保證應(yīng)力傳遞過(guò)程的連續(xù)性。
3.2 對(duì)抗震位置進(jìn)行合理的選擇
設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行抗震的時(shí)候要選擇比較有優(yōu)勢(shì)的抗震場(chǎng)所，而且不可以在震害影響較大的地區(qū)進(jìn)行工程建設(shè)，借助地理?xiàng)l件來(lái)盡可能的減輕地震的危害。在工程中不能將地質(zhì)不均勻地區(qū)和軟弱地質(zhì)區(qū)域設(shè)置為抗震場(chǎng)地。如果不可避免的在這種區(qū)域中進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)，首先要對(duì)地基進(jìn)行處理設(shè)計(jì)，以此來(lái)保證地基結(jié)構(gòu)達(dá)到規(guī)定的強(qiáng)度，在達(dá)到規(guī)定的基礎(chǔ)上才可以展開(kāi)進(jìn)一步的抗震設(shè)計(jì)。另外，設(shè)計(jì)人員要根據(jù)地基場(chǎng)地的實(shí)際情況來(lái)財(cái)務(wù)核實(shí)的措施。
3.3 對(duì)結(jié)構(gòu)荷載進(jìn)行恰當(dāng)?shù)奶幚?/p>
為了保證建筑物有效的抵抗地震災(zāi)害，設(shè)計(jì)人員在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中要遵循強(qiáng)弱協(xié)調(diào)的設(shè)計(jì)原則，對(duì)剪、節(jié)點(diǎn)、柱等的位置強(qiáng)度進(jìn)行合理的提升，并對(duì)梁、彎、拉力中心等部位的強(qiáng)度進(jìn)行削弱。為了避免節(jié)點(diǎn)過(guò)早的被破壞，設(shè)計(jì)人員需要使柱端的承載力大于梁端的承載力。與此同時(shí)，設(shè)計(jì)人員要根據(jù)具體的規(guī)范要求對(duì)各個(gè)構(gòu)建的荷載進(jìn)行合理范圍內(nèi)的調(diào)整。
3.4 在建筑設(shè)計(jì)的過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員要根據(jù)不同的建筑結(jié)構(gòu)類(lèi)型，選擇適合建筑物的抗震構(gòu)造，以此來(lái)保證整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)與抗震結(jié)構(gòu)一起來(lái)抵抗地震，在最大程度上較少地震所帶來(lái)的危害。利用磚混結(jié)構(gòu)進(jìn)行建造的建筑，它的抗震設(shè)計(jì)應(yīng)該使用水平圈梁加內(nèi)外連續(xù)墻的構(gòu)造，其中水平圈梁能夠施加一定的約束力來(lái)抵抗強(qiáng)大的外力。內(nèi)外結(jié)構(gòu)墻用來(lái)加強(qiáng)塑性變化和位移程度的，以此來(lái)保證工程具有很好的整體性與延展性，進(jìn)而加強(qiáng)建筑的防震能力。
3.5 對(duì)結(jié)構(gòu)的自重進(jìn)行弱化
在地基條件相同的情況下，設(shè)計(jì)人員對(duì)建筑進(jìn)行抗震結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。如果在設(shè)計(jì)的過(guò)程中能夠低結(jié)構(gòu)的自重，那么便可以合理的增加建筑的層數(shù)，進(jìn)一步的控制成本，這種作用在軟土地基的情況下會(huì)更加的明顯。另外建筑的質(zhì)量會(huì)直接影響地震的效應(yīng)，如果建筑物的層數(shù)過(guò)多，那么在地震的作用下，就會(huì)增加坍塌的危險(xiǎn)。為了盡可能的緩解這一現(xiàn)象，可以用輕質(zhì)材料來(lái)減輕控制結(jié)構(gòu)本身的重量。我國(guó)現(xiàn)代的建筑行業(yè)對(duì)建筑的抗震性能提出了更高的要求，我們要根據(jù)預(yù)期的地震作用來(lái)控制變形能力。在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，要關(guān)注構(gòu)建的承載力，并通過(guò)參數(shù)關(guān)系來(lái)確定構(gòu)建的最終值。
4.小結(jié)
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)建筑行業(yè)也有了很大發(fā)展，而且高層建筑也逐漸的融入我們的生活，這種情況對(duì)抗震設(shè)計(jì)工作也提出了更高的要求?？拐鹪O(shè)計(jì)是最有效最直接的抗震措施，世界各國(guó)也在抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面做出了很大努力，并有取得了很好的成果，但是地震的發(fā)生存在很多的不確定性，抗震設(shè)計(jì)方面還存在一些問(wèn)題需要我們?nèi)シ治龊透倪M(jìn)。我們要在現(xiàn)有成就的基礎(chǔ)上，結(jié)合實(shí)際生活對(duì)建筑物的要求，樹(shù)立先進(jìn)的理念，使用科學(xué)的研究方法，使抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)獲得更快速的發(fā)展。
參考文獻(xiàn)：
[1]劉東輝.試析建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗震理念的運(yùn)用[J].中國(guó)建筑金屬結(jié)構(gòu)，2013（2）：75.
關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)；人防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；比較分析
抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就是通過(guò)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)安排，能夠預(yù)防一定地震級(jí)別對(duì)建筑物的摧殘，而人防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的目的主要是為了保護(hù)常規(guī)武器或者核武器進(jìn)攻之下的震動(dòng)對(duì)群眾帶來(lái)的人身安全。從根本上說(shuō)二者的建筑施工都是以減少震動(dòng)危害為目的的，因此具有一定程度的相同點(diǎn)，同時(shí)由于二者所承受的震動(dòng)性質(zhì)不一致，因此實(shí)際的施工設(shè)計(jì)手段也存在差異。下面對(duì)其進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹：
1 建筑工程人防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的內(nèi)容
1.1 建設(shè)工程人防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
人防建筑結(jié)構(gòu)在建筑施工之前需要進(jìn)行系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須進(jìn)行科學(xué)的數(shù)據(jù)分析和實(shí)地勘探考察，設(shè)計(jì)質(zhì)量與施工質(zhì)量二者有明顯的關(guān)系。科學(xué)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠產(chǎn)生相應(yīng)的人防效果，在戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)期和和平時(shí)期都能夠?qū)θ罕姷纳?cái)產(chǎn)起到保護(hù)作用。從目前的施工建設(shè)經(jīng)驗(yàn)分析，主要存在的人防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手段有掘開(kāi)式人防工程和暗挖式人防工程兩種，其中掘開(kāi)式人防工程又包括單建式人防工程和附建式人防工程，而暗挖式人防工程則包括坑道式和地道式兩種。
1.2 建設(shè)工程抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
雖然我國(guó)的地震發(fā)生概率比較小，地震帶來(lái)的危害較之地震頻發(fā)國(guó)家來(lái)說(shuō)相對(duì)較小，但是為了保證建筑物使用質(zhì)量，確保用戶(hù)的人身財(cái)產(chǎn)安全，減少地震發(fā)生時(shí)的重大人身傷亡，進(jìn)行必要的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也是必不可少的，尤其是對(duì)于地震發(fā)生概率比較高的省份來(lái)說(shuō)，更應(yīng)該成為建設(shè)施工的重點(diǎn)?，F(xiàn)有的建設(shè)施工安全文件規(guī)定安全性指標(biāo)是指建筑工程結(jié)構(gòu)在正常地設(shè)計(jì)、施工和使用條件之下，能夠承受在施工與使用情況下出現(xiàn)的各種荷載或變形，特殊情況下發(fā)生的偶然荷載或突發(fā)事件要保證在發(fā)生事件前后結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性能不變。而適應(yīng)性指標(biāo)主要是指在建筑結(jié)構(gòu)正常使用的情況下能夠在規(guī)定使用期限內(nèi)其結(jié)構(gòu)不產(chǎn)生變形、裂縫和振動(dòng)等。
2 建筑工程人防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的對(duì)比分析
2.1 設(shè)計(jì)原則的對(duì)比
從理論上分析，無(wú)論是人防結(jié)構(gòu)還是抗震結(jié)構(gòu)都是以提高抗震動(dòng)帶來(lái)的危害為基礎(chǔ)，他們的施工特點(diǎn)都是提高建筑物的抗震動(dòng)能力，保證在遭受到重大震動(dòng)時(shí)建筑物能夠最大程度的保持完好，從這一方面來(lái)說(shuō)，二者都遵循“強(qiáng)柱弱梁”、“強(qiáng)剪弱彎”等基本設(shè)計(jì)原則。此外，二者的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念都尊重整體建筑的協(xié)調(diào)性和合作性。以往的建設(shè)施工實(shí)踐表明，即使整體的建構(gòu)設(shè)計(jì)都符合基本的承受系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，但是只要存在一個(gè)環(huán)節(jié)甚至是一個(gè)小結(jié)構(gòu)的弱承受能力，在地震等災(zāi)害發(fā)生時(shí)，該小的薄弱環(huán)節(jié)就成為災(zāi)難發(fā)生的源泉，這一點(diǎn)與工程力學(xué)上所講的應(yīng)力集中現(xiàn)象類(lèi)似。按照物力學(xué)力的基本原理，我們發(fā)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)的內(nèi)部各個(gè)組成部分具有一定的收縮系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，換句話說(shuō)，施工人員可以通過(guò)提高建筑內(nèi)部的動(dòng)能運(yùn)動(dòng)和吸收能力，來(lái)減少外部受到的動(dòng)能威脅，從而降低外部震動(dòng)帶來(lái)的建筑物嚴(yán)重破壞，或者降低危害系數(shù)。基于這一理論，建筑施工人員可以從動(dòng)能力量俄轉(zhuǎn)換角度出發(fā)，進(jìn)行設(shè)計(jì)施工。例如可以充分地利用結(jié)構(gòu)受彎構(gòu)件或大偏心受壓構(gòu)件的變形吸收動(dòng)荷載的能量，通過(guò)緩沖作用減輕各個(gè)構(gòu)件支座截面的抗剪負(fù)擔(dān)和受力柱的抗壓負(fù)擔(dān)，以確保建筑結(jié)構(gòu)在完全曲屈服前不再出現(xiàn)另外的剪切力破壞，在屈服后還具有足夠的延性以保證構(gòu)件形成最終的塑性破壞，從而達(dá)到提高建筑結(jié)構(gòu)整體承載力的目的。
2.2 設(shè)計(jì)方法的對(duì)比
從物理學(xué)角度分析，人防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要是提高力的承受能力，因此，它的設(shè)計(jì)方法也是從物理學(xué)應(yīng)用實(shí)際出發(fā)，現(xiàn)行主要的設(shè)計(jì)方法是采取等效靜荷載的辦法展開(kāi)設(shè)計(jì)分析工作。由于建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是基于擬建工程結(jié)構(gòu)在施工或使用的條件下的設(shè)計(jì)過(guò)程，建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件在各種動(dòng)荷載的綜合作用下，結(jié)構(gòu)構(gòu)件振型與相應(yīng)靜荷載作用下?lián)锨€非常相似，而且在動(dòng)荷載的作用下建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件的破壞規(guī)律與相應(yīng)的靜荷載作用下的破壞規(guī)律也相似，因此在動(dòng)力分析過(guò)程中，可以通過(guò)將建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)一步簡(jiǎn)化為一種單自由度體系，查表可得相應(yīng)的動(dòng)力系數(shù)，以動(dòng)力系數(shù)與動(dòng)荷載峰值相乘得到等效靜荷載。這樣一來(lái)，建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件相當(dāng)于在等效靜荷載的作用下，而其各項(xiàng)內(nèi)力就是在各種動(dòng)荷載作用下的內(nèi)力最大值。此外，提高人防結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，不僅要選用科學(xué)的設(shè)計(jì)方案，還需要選用具有一定承受力和荷載力的高效建筑結(jié)構(gòu)材料，現(xiàn)在施工單位為了提高原有建筑材料的使用效果，通常在建筑材料內(nèi)加入材料強(qiáng)度綜合調(diào)整系數(shù)予以調(diào)整修正，最后通過(guò)建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件在綜合動(dòng)荷載作用下的變形極限允許延性比加以控制，按照允許延性比進(jìn)行彈塑性能的驗(yàn)算得到最終的設(shè)計(jì)結(jié)果。
由于地震災(zāi)害的破壞力大，而且地震災(zāi)害具有不可預(yù)測(cè)的性質(zhì)，因此對(duì)于地震災(zāi)害的預(yù)防工作，在建筑施工過(guò)程中難度系數(shù)非常高?，F(xiàn)有的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念基本可以概括為，抗震建筑物能夠在較低級(jí)別的地震災(zāi)害中確保質(zhì)量安全，不發(fā)生破壞，而在相對(duì)高的地震災(zāi)害發(fā)生時(shí)，出現(xiàn)細(xì)微的破壞性，但是可以通過(guò)后期的修補(bǔ)和維護(hù)繼續(xù)居住，在較高級(jí)別的地震災(zāi)害發(fā)生時(shí)，建筑物能夠保證不坍塌，內(nèi)部居住居民可以安全撤離，減少地震發(fā)生時(shí)的破壞力，但是建筑物無(wú)法進(jìn)行二次使用，需要在災(zāi)后進(jìn)行重建。這種設(shè)計(jì)理念與人防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之間存在差異性，人防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法一般先取小震地震動(dòng)參數(shù)計(jì)算結(jié)構(gòu)彈性下的地震作用效應(yīng)進(jìn)行相關(guān)的結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面承載力的驗(yàn)算，然后是對(duì)大震下的結(jié)構(gòu)彈塑性變形力驗(yàn)算完成“二階段”設(shè)計(jì)要求，最后通過(guò)應(yīng)用工程結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)和抗震構(gòu)成措施來(lái)完成“大震不倒”的第三水準(zhǔn)設(shè)計(jì)要求。
2.3 荷載作用方式的對(duì)比
人防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)二者在荷載作用方式方面的相同點(diǎn)在于都為偶然動(dòng)荷載，設(shè)計(jì)時(shí)均可以以具有一次作用效果考慮，而主要的不同點(diǎn)在于防震結(jié)構(gòu)的荷載作用方式是由于地震事件造成地面運(yùn)動(dòng)而引起的動(dòng)態(tài)慣性作用力，是間接的。人防結(jié)構(gòu)所承受的動(dòng)荷載主要是外部動(dòng)能量直接作用于人防結(jié)構(gòu)的附屬構(gòu)件，而人防結(jié)構(gòu)內(nèi)部構(gòu)件只是間接的承受附屬構(gòu)件以及建筑上部結(jié)構(gòu)的荷載作用。人防結(jié)構(gòu)所承受荷載是在短時(shí)間內(nèi)迅速爆發(fā)出來(lái)的，由于時(shí)間短，能量大，所以表現(xiàn)的破壞力也就相對(duì)較大，而且會(huì)隨著時(shí)間的不斷延長(zhǎng)而逐漸消耗。在人防動(dòng)荷載的作用下，材料的力學(xué)性能與在靜荷載作用下相比，材料的力學(xué)性質(zhì)發(fā)生了比較明顯的變化，主要的表現(xiàn)是材料在快速加載作用過(guò)程中各種材料強(qiáng)度的提高和結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載能力可靠性指標(biāo)的變化。
總之，從目前的建筑施工現(xiàn)狀調(diào)查數(shù)據(jù)分析，我國(guó)的建筑設(shè)計(jì)越來(lái)越重視人防結(jié)構(gòu)和抗震結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)質(zhì)量，尤其是在遭受到兩次重大地震和如今國(guó)際局勢(shì)的影響之下，用戶(hù)對(duì)二者施工的質(zhì)量要求也相對(duì)提高。筆者依據(jù)多年的建筑施工經(jīng)驗(yàn)和理論知識(shí)認(rèn)為，人防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在某些方面存在共同點(diǎn)，同時(shí)也存在差異，設(shè)計(jì)人員可以取長(zhǎng)補(bǔ)短，通過(guò)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，提高建筑物的使用質(zhì)量和使用年限，推動(dòng)我國(guó)建筑行業(yè)快速發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞：工業(yè)；廠房；結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)；
文章編號(hào)：1674-3520（2015）-06-00-01
在我國(guó)加快社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)的過(guò)程中，工業(yè)成為國(guó)家的重點(diǎn)關(guān)注行業(yè)，工業(yè)的規(guī)模逐漸擴(kuò)大，經(jīng)濟(jì)效益也隨之增加，這都為國(guó)家建設(shè)提供了巨大的資金數(shù)額。工業(yè)要獲得發(fā)展，離不開(kāi)基礎(chǔ)的施工操作基地，也就是工業(yè)廠房的建設(shè)，因而工業(yè)廠房的設(shè)計(jì)建設(shè)與工業(yè)發(fā)展息息相關(guān)。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，雖然廠房的設(shè)計(jì)理念大致相同，但由于設(shè)計(jì)人員對(duì)自身掌握的理論與實(shí)際建設(shè)的結(jié)合程度不同，對(duì)廠房的設(shè)計(jì)有著各自的觀點(diǎn)看法，使得廠房的設(shè)計(jì)存在差異性，并且相關(guān)設(shè)計(jì)人員在參與設(shè)計(jì)的過(guò)程中積累的經(jīng)驗(yàn)不同，使得工業(yè)廠房設(shè)計(jì)也呈現(xiàn)出不同的結(jié)構(gòu)形式。對(duì)此，本文將針對(duì)相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行分析討論。
一、工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化的方法解析
當(dāng)前階段，工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中主要存在兩種優(yōu)化方法。第一，主觀判斷優(yōu)化。主觀判斷優(yōu)化利用的就是設(shè)計(jì)者自身的主觀能動(dòng)意識(shí)，設(shè)計(jì)者是建筑方案的直接制定者，在廠房正式開(kāi)始施工建設(shè)之前，設(shè)計(jì)者會(huì)根據(jù)建筑地的實(shí)際情況，結(jié)合自己在廠房建設(shè)中的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)加以分析，規(guī)劃出廠房結(jié)構(gòu)的大致情況，并將設(shè)計(jì)理念和相關(guān)設(shè)計(jì)知識(shí)融入其中，設(shè)計(jì)出最佳廠房結(jié)構(gòu)，盡管設(shè)計(jì)行業(yè)中的人員普遍認(rèn)為主觀設(shè)計(jì)是兩種方式中較好的一種，但其仍舊因?yàn)檫^(guò)于依賴(lài)主觀意識(shí)在造成了實(shí)際建設(shè)缺乏科學(xué)性和可靠度，這就具有一定的設(shè)計(jì)建設(shè)風(fēng)險(xiǎn)。第二，理論知識(shí)優(yōu)化。理論知識(shí)設(shè)計(jì)更多的是依靠科學(xué)知識(shí)來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)，但在實(shí)際建設(shè)中會(huì)出現(xiàn)一些不能夠用固定的設(shè)計(jì)理論知識(shí)解決的設(shè)計(jì)問(wèn)題，因而在實(shí)踐應(yīng)用中這種方法的可行性不大，其發(fā)展仍處于初級(jí)階段，適用范圍有所限制，不能得到大眾的認(rèn)可。
工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)理論綜合性的工程建設(shè)，主觀判斷優(yōu)化和理論知識(shí)優(yōu)化這兩種方法都各自存在優(yōu)缺點(diǎn)，因而在實(shí)際建設(shè)時(shí)不能單純的依靠一種優(yōu)化方法來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)，可以將兩種方法結(jié)合起來(lái)綜合應(yīng)用，互補(bǔ)缺陷，使廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更加合理完善。
二、工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)建設(shè)中的設(shè)計(jì)技術(shù)講解
為提高工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的水平，就要對(duì)其中的設(shè)計(jì)技術(shù)進(jìn)行具體的分析，以下將以鋼結(jié)構(gòu)廠房的設(shè)計(jì)建設(shè)為例，進(jìn)行設(shè)計(jì)技術(shù)的講解。
（一）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的基本原則
工業(yè)廠房的建設(shè)不同于一般的民用住宅建設(shè)，因而其結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則也存在不同，在工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的基本原則主要有以下四點(diǎn)。第一，工業(yè)廠房的設(shè)計(jì)以簡(jiǎn)約化為主。工業(yè)廠房建設(shè)完成并投入使用后，首先是要用于放置各類(lèi)加工設(shè)備，大量大型的機(jī)械設(shè)備需要有充足的空間來(lái)容納，因而廠房不僅占地面積要廣闊，內(nèi)部的設(shè)計(jì)也要盡量朝著簡(jiǎn)約化方向發(fā)展，結(jié)構(gòu)層次設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單可以給工廠工作人員的工作帶來(lái)便利。第二，廠房的隔音效果和安全性要好。一般的工業(yè)廠房中都會(huì)使用大機(jī)器進(jìn)行生產(chǎn)，這些大機(jī)器在工作時(shí)通常會(huì)產(chǎn)生噪音，如果廠房的隔音效果不好就會(huì)給周邊住戶(hù)帶來(lái)噪音上的污染，同時(shí)眾多機(jī)器設(shè)備共同運(yùn)作帶來(lái)的震動(dòng)是對(duì)廠房結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的一種考驗(yàn)，因而在設(shè)計(jì)廠房結(jié)構(gòu)時(shí)應(yīng)當(dāng)將廠房的隔音效果和安全性考慮在內(nèi)。
（二）提高抗震性能的具體措施
廠房設(shè)計(jì)的抗震性能主要是應(yīng)對(duì)地震等自然災(zāi)害對(duì)廠房造成的影響，保證廠房具有強(qiáng)大的穩(wěn)定性，將損失降到最低，提高廠房抗震性能的措施主要有三種。第一，保證結(jié)構(gòu)重量分布均勻。廠房在遭受巨大動(dòng)蕩時(shí)，重量較大的部分在地心引力的影響下，墜落倒塌趨勢(shì)更為明顯，因此在進(jìn)行結(jié)構(gòu)的整體布局設(shè)計(jì)時(shí)，要盡量使各部分結(jié)構(gòu)的重量分布均勻，提高整個(gè)廠房結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。第二，廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中要設(shè)置必要的支撐系統(tǒng)。廠房的穩(wěn)定性除了材料本身的質(zhì)量以外，還受到支撐結(jié)構(gòu)的影響，支撐系統(tǒng)包括縱向、橫向等多個(gè)支撐角度，支撐系統(tǒng)完善的廠房比缺乏支撐系統(tǒng)的廠房能夠承受更大的力度。第三，確保廠房支撐用材能夠提前進(jìn)行塑性。廠房在投入使用后有一定的使用期限，過(guò)了這個(gè)使用期限，廠房就會(huì)進(jìn)入危險(xiǎn)期，為確保廠房的安全，就要在建筑用材進(jìn)入屈服階段前實(shí)行塑性工作，使廠房的抗震性能得到保障。
（三）提高耐熱性能的具體措施
鋼結(jié)構(gòu)建設(shè)使用鋼材為建設(shè)原料，鋼材屬于金屬類(lèi)別，因而具有較強(qiáng)的導(dǎo)熱性能。在鋼結(jié)構(gòu)廠房中，這種導(dǎo)熱性能卻具有危害性，耐熱性能不高使得整個(gè)廠房的防火功效令人擔(dān)憂。據(jù)科學(xué)研究表明，以250度溫度為界：在250度以下，隨著溫度的提高，鋼材的抗拉強(qiáng)度會(huì)減小，而塑性有所提高；在250度以上，隨著溫度的提高，剛才的抗拉強(qiáng)度會(huì)增大，而塑性有所降低，同時(shí)鋼材的強(qiáng)度變小；當(dāng)溫度達(dá)到500度時(shí)，鋼材的強(qiáng)度就會(huì)降到最低。當(dāng)鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用到廠房建設(shè)中時(shí)，溫度過(guò)高就會(huì)給廠房帶來(lái)倒塌的危險(xiǎn)，為此需要在提高廠房耐熱性能方面做出改善，可以在鋼結(jié)構(gòu)上涂抹隔熱物質(zhì)，盡量減少熱量對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的影響，同時(shí)為避免意外情況的發(fā)生，廠房?jī)?nèi)部中還應(yīng)當(dāng)安裝溫控系統(tǒng)，當(dāng)溫度達(dá)到危險(xiǎn)數(shù)字范圍，就會(huì)發(fā)出警報(bào)，使相關(guān)工作人員能夠提前做好防備工作，減少高溫對(duì)廠房安全的威脅。
工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)建立在滿足工業(yè)生產(chǎn)要求的基礎(chǔ)上，著眼于廠房建設(shè)的實(shí)際應(yīng)用，充分考慮廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的抗震性能和耐熱性能等，確保廠房使用的安全性。在目前設(shè)計(jì)水平還有待提高的情況下，相關(guān)設(shè)計(jì)人員要不斷豐富專(zhuān)業(yè)知識(shí)，充分發(fā)揮主觀意識(shí)，提高廠房設(shè)計(jì)水平，為工業(yè)發(fā)展提高良好的生產(chǎn)基地。
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關(guān)鍵詞：土建結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)；規(guī)范；研究
中圖分類(lèi)號(hào)：TU23 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
正因?yàn)榻ㄖY(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要性，所以需要專(zhuān)門(mén)的人員根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)，但是在一些單位中大部分的人員都對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)法規(guī)的內(nèi)容不是很了解，所以經(jīng)常在設(shè)計(jì)過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題，不僅影響到了建筑施工的質(zhì)量也增加了建筑公司不必要的一些成本。所以我們必須認(rèn)真的理解建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的內(nèi)容，保證建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量，進(jìn)而提高工程的整體質(zhì)量。
1 結(jié)構(gòu)材料選擇
1.1 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范
建筑工程中少不了混凝土的設(shè)計(jì)，而在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中則對(duì)于混凝土強(qiáng)度等級(jí)設(shè)計(jì)中存在一定的爭(zhēng)議，具體表現(xiàn)在兩個(gè)方面：
1.1.1 規(guī)范4.1.2條規(guī)定：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C15。與此條相呼應(yīng)在4.1.3條和4.1.4條中不再列入了C10混凝土的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值、設(shè)計(jì)值。這里存在一個(gè)對(duì)上述規(guī)范條文的正確理解與應(yīng)用的問(wèn)題，這就是作為基礎(chǔ)墊層的素混凝土是否可以采用C10混凝土，是否也必須采用C15混凝土。對(duì)這一問(wèn)題存在很廣泛的爭(zhēng)議。在某些工程中對(duì)基礎(chǔ)墊層的混凝土采用C10后，不僅有的監(jiān)理公司的監(jiān)理人員對(duì)此置疑，甚至有的圖紙審查人員也表示反對(duì)，都認(rèn)為這違反了規(guī)范的要求，要求改正為C15?；炷翂|層采用C10等級(jí)的混凝土，如改為C15級(jí)混凝土沒(méi)有必要而且增加造價(jià)造成經(jīng)濟(jì)上的浪費(fèi)。分歧的原因是置疑的人員沒(méi)有正確理解規(guī)范的條文，因?yàn)橐?guī)范的4.1.2條是指鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C15，而作為墊層的混凝土是素混凝土不屬于鋼筋混凝土，墊層混凝土的作用是保護(hù)地基土在施工中不擾動(dòng)，同時(shí)為基礎(chǔ)的施工創(chuàng)造有利的工作條件，C10混凝土完全可以達(dá)到。
1.1.2 有關(guān)于混凝土結(jié)構(gòu)不同強(qiáng)度等級(jí)的軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中都有明確的規(guī)定，但是值得注意的在規(guī)定當(dāng)中包含著一個(gè)小字的注釋?zhuān)@也是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員容易忽略的地方，主要內(nèi)容是當(dāng)軸心受壓的截面長(zhǎng)邊小于300mm時(shí)，就需要把表中的混凝土強(qiáng)度設(shè)計(jì)值乘以0.8。設(shè)計(jì)人員一旦忽視了這方面，當(dāng)構(gòu)件的截面尺寸很小的時(shí)候，就會(huì)使導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的強(qiáng)度大大的降低了。
1.2 砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB 50003-2001)
在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中有關(guān)于砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的規(guī)定，這規(guī)定當(dāng)中最容易被設(shè)計(jì)人員忽視的地方就是結(jié)構(gòu)才來(lái)哦的選擇，特別是對(duì)于地面以下及防潮層以下的砌體所需要的材料規(guī)定了最低的強(qiáng)度等級(jí)，這樣就是為了保證建筑結(jié)構(gòu)的耐久性。例如，有關(guān)于地基中的砌體，其磚的強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)不得少于MU15，但是根據(jù)調(diào)查顯示，大部分的建筑設(shè)計(jì)人員往往采用MU10磚作為砌體的使用材料。這不僅是違反國(guó)家的建筑法規(guī)，也導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量難以保證。這一規(guī)范不僅是針對(duì)于地基材料的選擇，也包括了建筑中潮濕房間材料的選擇。
2 結(jié)構(gòu)構(gòu)造要求
2.1 砌體結(jié)構(gòu)伸縮縫的最大間距
通常情況下，在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該考慮到房屋在正常使用的前提下，因?yàn)橥饨绲臏夭钣绊懟蛘呤怯捎谄鲶w干縮導(dǎo)致墻體出現(xiàn)豎向的裂縫，所以需要設(shè)計(jì)砌體結(jié)構(gòu)伸縮縫的最大間距，在新的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中對(duì)這一問(wèn)題進(jìn)行明確的規(guī)定，不同的建筑結(jié)構(gòu)的伸縮縫的設(shè)定也是不同的，對(duì)于房屋長(zhǎng)度為四十米至五十米的房屋，建筑人員就沒(méi)有設(shè)置伸縮縫，這就導(dǎo)致有些房屋出現(xiàn)了溫度裂縫。分析其主要原因?yàn)榻ㄖY(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)人員沒(méi)有對(duì)規(guī)定進(jìn)行透徹的理解。對(duì)于燒結(jié)的普通磚可以直接采用規(guī)范中的設(shè)定范圍，但是當(dāng)前情況下大多數(shù)采用的都是混凝土的墻體結(jié)構(gòu)，這就要考慮混凝土自身的伸縮性，所以應(yīng)該用規(guī)范中設(shè)定的值乘以系數(shù)0.8的環(huán)境；對(duì)于伸縮縫的影響也應(yīng)該被考慮，特別是在晝夜溫差比較大的地區(qū)，伸縮縫的設(shè)置應(yīng)該稍微小一些，其最大間距的設(shè)置頁(yè)應(yīng)該適當(dāng)?shù)臏p小；使用燒結(jié)普通磚的房屋，伸縮縫的最大間距值應(yīng)該為45m；使用混凝土墻面的房屋，伸縮縫的最大間距值為35m。在保證房屋的伸縮縫的最大間距值符合標(biāo)準(zhǔn)之后再相應(yīng)的采取一些輔助措施，這樣就有效減少了溫度裂縫的產(chǎn)生。
2.2 混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度
在國(guó)家新頒布的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中關(guān)于混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更加的重視混凝土的耐久性，一般來(lái)說(shuō)，要想增加混凝土結(jié)構(gòu)的耐久程度就必須增加混凝土保護(hù)層的厚度，這也是為什么在新規(guī)定中增加了混凝土結(jié)構(gòu)保護(hù)層厚度的原因了。在新規(guī)范中混凝土保護(hù)層的厚度為30mm。但是根據(jù)工程的具體需要，保護(hù)層的厚度也是不同的，例如工程的基礎(chǔ)施工，由于混凝土?xí)退佑|的比較，密切，這就有可能減小混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性，所以規(guī)范中就增加了這部分的混凝土保護(hù)層的厚度。但是有些設(shè)計(jì)人員卻沒(méi)有考慮到這一點(diǎn)，不同部位的厚度都一樣，這就使建筑結(jié)構(gòu)的耐久性減弱，導(dǎo)致混凝土整體結(jié)構(gòu)的質(zhì)量下降。
3 結(jié)構(gòu)荷載取值
3.1 屋面可變荷載的取值和分布
在進(jìn)行屋面設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該考慮屋面可變荷載的取值問(wèn)題。不僅要考慮屋面全跨布置可變荷載所產(chǎn)生的內(nèi)力，也要考慮半跨布置可變荷載對(duì)于結(jié)構(gòu)的影響。在進(jìn)行計(jì)算時(shí)應(yīng)該考慮半跨布置可變荷載，根據(jù)工程的情況考慮最不利的情況，并按照這一情況進(jìn)行設(shè)計(jì)。針對(duì)于屋架的屋面可變荷載的取值應(yīng)該更加的小心，因?yàn)檫@方面的布局對(duì)于結(jié)構(gòu)內(nèi)力的要求是十分苛刻的。通過(guò)對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)整體荷載有影響的各個(gè)部位的荷載取值的考慮，來(lái)保證屋面結(jié)構(gòu)的整體安全性。
3.2 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)的荷載取值
在建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB 50007-2002)中第3.0.4條明確做出了以下規(guī)定：計(jì)算地基變形時(shí)，傳至基礎(chǔ)底面上的荷載效應(yīng)應(yīng)按正常使用極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的永久值組合，不應(yīng)計(jì)入風(fēng)荷載和地震作用。計(jì)算擋土墻土壓力、地基或斜坡穩(wěn)定及滑坡推力時(shí)，荷載效應(yīng)應(yīng)按承載能力極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的基本組合，分項(xiàng)系數(shù)均為1.0。按地基承載力確定基礎(chǔ)底面積及埋深或按單樁承載力確定樁數(shù)時(shí)，傳至基礎(chǔ)或承臺(tái)底面上的荷載效應(yīng)應(yīng)按正常使用極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合。在設(shè)計(jì)實(shí)踐中上述的各方面經(jīng)常有設(shè)計(jì)人員沒(méi)有正確執(zhí)行。
3.2.1 計(jì)算地基變形時(shí)將荷載取值錯(cuò)誤地取為荷載設(shè)計(jì)值而不是荷載的準(zhǔn)永久組合值。由于荷載的設(shè)計(jì)值大約為荷載準(zhǔn)永久組合值的1.4～1.6倍，因此這一錯(cuò)誤取值造成的影響更多，常常使原本地基變形不超過(guò)限值，錯(cuò)誤的判斷為地基的變形不滿足設(shè)計(jì)要求。錯(cuò)誤地將基礎(chǔ)加深或?qū)⒒A(chǔ)的底面積擴(kuò)大，造成很大的浪費(fèi)。
3.2.2 在確定基礎(chǔ)底面積或確定樁數(shù)時(shí)，荷載取值錯(cuò)誤地取為荷載的設(shè)計(jì)值而不是荷載的標(biāo)準(zhǔn)值，由于荷載的設(shè)計(jì)值大約為荷載標(biāo)準(zhǔn)值的1.25倍左右。因此這一錯(cuò)誤將導(dǎo)致約20％的浪費(fèi)，對(duì)整棟建筑而言，這一浪費(fèi)是相當(dāng)大的。
結(jié)語(yǔ)
綜上所述，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是建筑結(jié)構(gòu)工程中比較重要的環(huán)節(jié)，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中必須遵守國(guó)家關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的相關(guān)法規(guī)，提高設(shè)計(jì)人員的專(zhuān)業(yè)素質(zhì)，并引進(jìn)國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)，增加建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)投入，提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量。
參考文獻(xiàn)
由于鋼結(jié)構(gòu)金屬網(wǎng)架下面閑置空間較大，可布設(shè)消防管道、給水管道、通風(fēng)管道、壓縮空氣管道等多種管道，因此，應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)的廠房，可充分利用其上部閑置空間，節(jié)省多余的管道安裝費(fèi)用，有效節(jié)約建筑成本。鋼結(jié)構(gòu)是一種利用率較高的建筑材料，可實(shí)現(xiàn)多次回收利用，且安裝過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生粉塵和噪聲污染，拆卸也比較容易，拆除的金屬構(gòu)件可直接回收，因此，具有較高的循環(huán)利用價(jià)值。
二、廠房鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)準(zhǔn)備工作
(一)鋼結(jié)構(gòu)選擇
考慮是否可以采用鋼結(jié)構(gòu)作為廠房主結(jié)構(gòu)之前，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)首先按照現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù)，判斷該廠房是否適合鋼結(jié)構(gòu)施工，以及采用鋼結(jié)構(gòu)是否存在安全隱患等，只有其適用性和安全性確定無(wú)誤后才可考慮鋼結(jié)構(gòu)廠房。
(二)鋼結(jié)構(gòu)評(píng)估
設(shè)計(jì)師需要根據(jù)實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù)建立相應(yīng)的力學(xué)模型，分析鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件受力情況，預(yù)估廠房梁柱支撐斷面參數(shù)，最后確定采用軋鋼、H型鋼、槽鋼中的一種或多種。
(三)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)綜合分析
確定設(shè)計(jì)方案后，應(yīng)當(dāng)評(píng)估廠房鋼結(jié)構(gòu)是否符合施工標(biāo)準(zhǔn)，并反復(fù)比對(duì)重要設(shè)計(jì)參數(shù)，判斷施工周期是否符合施工要求，分析鋼結(jié)構(gòu)總剪力、結(jié)構(gòu)受力變形情況。
三、廠房鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)
(一)防火設(shè)計(jì)
鋼結(jié)構(gòu)廠房的防火能力要弱于鋼筋混凝土廠房，鋼結(jié)構(gòu)抗拉強(qiáng)度會(huì)隨溫度升高而逐漸降低，甚至出現(xiàn)塑性增大的情況，當(dāng)環(huán)境溫度升高到250℃以上時(shí)，鋼結(jié)構(gòu)金屬構(gòu)件就會(huì)產(chǎn)生徐變現(xiàn)象，當(dāng)溫度達(dá)到500℃時(shí)，鋼材強(qiáng)度會(huì)降到最低值，導(dǎo)致整個(gè)廠房坍塌。因此，在進(jìn)行廠房鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，有必要嚴(yán)格按照防火規(guī)范，確定廠房發(fā)生火災(zāi)的危險(xiǎn)等級(jí)，選擇耐火極限符合要求標(biāo)準(zhǔn)的建筑鋼材。廠房鋼結(jié)構(gòu)實(shí)踐中，應(yīng)用最廣泛也是最有效的一種防火方式就是在鋼結(jié)構(gòu)表面涂抹一層防火涂料，以此提高鋼材的耐火極限，當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)，防火涂料可以起到隔熱作用。
(二)協(xié)調(diào)好鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與廠房工藝設(shè)計(jì)
鋼結(jié)構(gòu)廠房是企業(yè)生產(chǎn)中的一個(gè)重要區(qū)域，如果鋼結(jié)構(gòu)廠房與整個(gè)生產(chǎn)模塊的工藝設(shè)計(jì)不協(xié)調(diào)，就會(huì)影響正常的生產(chǎn)作業(yè)。鋼結(jié)構(gòu)廠房與工藝設(shè)計(jì)的不協(xié)調(diào)主要表現(xiàn)在:鋼結(jié)構(gòu)廠房墻體厚度和高度不符合工藝設(shè)計(jì)指標(biāo)、鋼支架分布情況不合理等。鋼結(jié)構(gòu)的鋼支架分布形式一般有網(wǎng)架、平面桁架、空間桁架、塔桅、索膜、框架等幾種，設(shè)計(jì)人員需要按照企業(yè)的實(shí)際建廠條件和建筑要求，選擇合理的鋼支架形式。除了鋼支架形式外，鋼材也是影響其建筑性能的重要因素。不同的鋼材其結(jié)構(gòu)性能不同，例如，無(wú)縫鋼管中含有中空截面，可作為液體輸送管道，圓鋼為實(shí)心鋼材，可起到穩(wěn)定鋼結(jié)構(gòu)的作用。因此，在具體選擇何種鋼材時(shí)，需要考慮其與廠房的工藝設(shè)計(jì)要求是否相符。
(三)重視鋼結(jié)構(gòu)計(jì)算過(guò)程
鋼結(jié)構(gòu)計(jì)算一般采用的是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的計(jì)算程序，計(jì)算結(jié)果評(píng)估是鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的重要組成部分，對(duì)不同軟件的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，最終選擇最合適的截面有利于成本的節(jié)省。荷載取值時(shí)，對(duì)于降雪量較大的地區(qū)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)本地區(qū)的實(shí)際降雪情況，考慮適當(dāng)增加鋼結(jié)構(gòu)荷載，檢驗(yàn)荷載最大值是否可以承受最大量的降雪。構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)充分重視凈截面、長(zhǎng)細(xì)比這些概念的重要性。連接設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)施工條件等選擇合適的連接方式，若采用承壓型連接，則考慮到承壓力和剪切力兩方面的要求，螺栓不得安裝在剪切面上，此時(shí)須討論其連接位置是否合理，是否施工方便。
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【摘要】隨著高層建筑在我國(guó)的迅速發(fā)展，建筑高度的不斷增加，建筑類(lèi)型與功能的愈來(lái)愈復(fù)雜，結(jié)構(gòu)體系的更加多樣化，建筑類(lèi)型和功能的復(fù)雜化也使現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)變得更加復(fù)雜。本文通過(guò)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的一些問(wèn)題進(jìn)行概速，并提出相應(yīng)的解決措施，以利于提高設(shè)計(jì)的質(zhì)量。保證結(jié)構(gòu)的安全。
關(guān)鍵詞 高層建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；混凝土
1.引言?
混凝土是工程中用量最多的建筑材料，也是最主要的結(jié)構(gòu)材料，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)已成為世界上應(yīng)用最為廣泛的結(jié)構(gòu)形式。我國(guó)每年耗費(fèi)在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的費(fèi)用為2300億元以上。在人們的傳統(tǒng)觀念中總是認(rèn)為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是由最為耐久的混凝土材料澆筑而成的，雖然鋼筋易腐蝕，但有混凝土保護(hù)層的保護(hù)，鋼筋也不會(huì)發(fā)生銹蝕，因此，對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的使用壽命期望值也是很高的，從而忽視了鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性和抗震性的問(wèn)題，從而混凝土結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題的研究也相對(duì)滯后，為此付出了巨大的代價(jià)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)總說(shuō)明著重審查設(shè)計(jì)依據(jù)條件是否正確，結(jié)構(gòu)材料選用、統(tǒng)一構(gòu)造做法、標(biāo)準(zhǔn)圖選用是否正確，對(duì)涉及使用、施工等方面需作說(shuō)明的問(wèn)題是否已作交待。審查內(nèi)容一般包括建筑結(jié)構(gòu)類(lèi)型及概況，建筑結(jié)構(gòu)安全等級(jí)和設(shè)計(jì)使用年限，建筑抗震設(shè)防分類(lèi)、抗震設(shè)防烈度（設(shè)計(jì)基本地震加速度及設(shè)計(jì)地震分組）、場(chǎng)地類(lèi)別和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)，地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)，砌體結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量控制等級(jí)，基本雪壓和基本風(fēng)壓，地面粗糙度，人防工程抗力等級(jí)等7條。
2.混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的裂紋問(wèn)題及其控制?
（1）混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的裂紋問(wèn)題分析，裂紋是固體材料中的某種不連續(xù)現(xiàn)象。多年來(lái)，有關(guān)混凝士的現(xiàn)代試驗(yàn)完全證實(shí)了在尚未受荷的混凝土和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中存在微裂紋，主要有骨料與水泥石的粘結(jié)面上的牯結(jié)裂紋、水泥漿中的裂紋以及骨料裂紋。而根據(jù)斷裂損傷力學(xué)的觀點(diǎn)，所謂斷裂損傷是在廣義的外載作用下，使材料的細(xì)觀結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，引起微缺陷成胚、孕育、擴(kuò)展和匯通，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)宏觀性能的劣化，最終形成結(jié)構(gòu)宏觀開(kāi)裂和破壞。因而混凝土結(jié)構(gòu)的破壞過(guò)程實(shí)際上是微裂紋的擴(kuò)展、貫通而形成的。?
（2）混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的裂紋控制方法，預(yù)應(yīng)力混凝十結(jié)構(gòu)的裂紋控制方法主要是基于。"抗"的思想，下面分別應(yīng)用傳統(tǒng)力學(xué)和斷裂力學(xué)來(lái)分析傳統(tǒng)裂紋控制方法，從傳統(tǒng)學(xué)觀點(diǎn)來(lái)看，由于預(yù)先給混凝土梁施加了預(yù)壓應(yīng)力，使混凝七梁在外部荷載作用下梁體下緣產(chǎn)生的拉應(yīng)力全部被抵消（或部分被抵消），因而可避免混凝土出現(xiàn)裂紋（或推遲出現(xiàn)裂紋），混凝土梁可以全截面參加工作（或增加參加工作的混凝土截面），這就相當(dāng)于改善廠梁中混凝士的抗拉性能，而且可以達(dá)到充分利用高強(qiáng)材料的目的。從斷裂力學(xué)觀點(diǎn)來(lái)看，混凝土材料內(nèi)。?
（3）部存在許多微缺陷和微裂紋，這些微缺陷和微裂紋在外部荷載作用下會(huì)不斷演化、發(fā)展，最終形成宏觀裂紋。預(yù)先在混凝七梁兩端施加一對(duì)軸向壓力，相當(dāng)于在梁內(nèi)微裂紋面上作用了一對(duì)非均布?jí)簯?yīng)力，這時(shí)可以認(rèn)為裂紋端部的應(yīng)力強(qiáng)度因子為負(fù)值。當(dāng)外載在裂紋端部產(chǎn)生的應(yīng)力強(qiáng)度因子與非均布?jí)簯?yīng)力產(chǎn)生的應(yīng)力強(qiáng)度因子大小相等時(shí)，裂紋端部的應(yīng)力強(qiáng)度凼子為零。這時(shí)裂紋并不會(huì)失穩(wěn)擴(kuò)展，只有隨著外載的增加，使裂紋端部的應(yīng)力強(qiáng)度因子達(dá)到混凝土材料的斷裂韌性時(shí)，裂紋才會(huì)失穩(wěn)擴(kuò)展。因此，從斷裂力學(xué)角度來(lái)說(shuō)，由于預(yù)先對(duì)混凝土粱施加預(yù)壓應(yīng)力，從而減小了外載作用F裂紋端部的應(yīng)力強(qiáng)度因子，避免或是推遲了混凝土出現(xiàn)裂紋。
3.梁支座的結(jié)構(gòu)形式分析及其設(shè)計(jì)可靠性的實(shí)現(xiàn)策略?
結(jié)構(gòu)計(jì)算是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，計(jì)算結(jié)果是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的依據(jù)，設(shè)計(jì)中選擇合適的計(jì)算假定、計(jì)算簡(jiǎn)圖是得到正確計(jì)算結(jié)果的關(guān)鍵。當(dāng)前結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)程序中往往把與剪力墻相交的框架粱支座看作固定支座，這種假定不是在任何情況下都是正確的。當(dāng)框架梁與剪力墻正面垂直相交，且剪力墻對(duì)梁的約束能力較弱時(shí)，很難實(shí)現(xiàn)固定支座的假定，此時(shí)宜將梁支鷹形式人為調(diào)成鉸接支座，否則計(jì)算結(jié)果將與實(shí)際不符。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，對(duì)與剪力墻相交的框架梁，其支座形式要慎重對(duì)待，具體工程應(yīng)視框架梁與剪力墻的相對(duì)剛度及相交位置、方向，正確判斷剪力墻對(duì)粱的約束能力，近而較為準(zhǔn)確地確定框架梁支座形式。對(duì)于提高混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)可靠度，在材料強(qiáng)度等級(jí)不變的情況下會(huì)增加材料用量，增加造價(jià)，用高強(qiáng)材料替代低強(qiáng)材料，可有效地降低成本?；煲善呓Y(jié)構(gòu)中，水平受力構(gòu)件如粱、板，主要以鋼筋的抗力為主，提高鋼筋級(jí)別效益較好，設(shè)計(jì)中應(yīng)優(yōu)先采嗣新規(guī)范提倡的主導(dǎo)鋼筋HRB400（III）級(jí)鋼筋；豎向受力構(gòu)件如墻、柱，主要以混凝土的抗力為主，提高混凝上等級(jí)效益較好。
4.混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在的其他問(wèn)題分析?
（1）混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震問(wèn)題分析地震力在兩類(lèi)構(gòu)件之間分配，應(yīng)考慮不同時(shí)段兩類(lèi)構(gòu)件抗推剛度相對(duì)比值的變化。鋼一混凝士混合結(jié)構(gòu)中現(xiàn)在采用的主要結(jié)構(gòu)體系為鋼框架一混凝七剪力墻（內(nèi)筒）體系，其中鋼筋混凝十內(nèi)筒為主要抗側(cè)力結(jié)構(gòu)。鋼框架主要承擔(dān)重力荷載，承擔(dān)較小的水平剪力。在水平地震作用下，有工程經(jīng)驗(yàn)表明，由于鋼框架的抗推剛度遠(yuǎn)小于混凝上內(nèi)筒，鋼框架承擔(dān)的水平剪力除頂部幾層可為樓層剪力的15%～20%，中部及下部約為相應(yīng)樓層剪力的10%～l5%，有的工程甚至僅有5%左右。在往復(fù)地震動(dòng)的持續(xù)作用下，結(jié)構(gòu)進(jìn)入彈塑性階段時(shí)，墻體產(chǎn)生裂縫后，內(nèi)簡(jiǎn)的抗推剛度大幅度降低，剮度退化將加大鋼框架的剪力。鋼框架由于彈性極限變形角為1/400以上，遠(yuǎn)大于約為l/3000的鋼筋混凝土墻體彈性極限變形角。雖然此時(shí)的水平地震作用要小于塑性階段，但鋼框架仍有可能要承擔(dān)比彈性階段大得多的水平地震剪力和傾覆力矩。因此，為符合結(jié)構(gòu)裂而不倒的要求，需要調(diào)整鋼框架部分的承擔(dān)的水平剪力，規(guī)程抗震要求鋼框架一混凝土結(jié)構(gòu)各層框架柱所承擔(dān)的地震剪力不應(yīng)小于結(jié)構(gòu)底部總剪力的25%和框架郵分地震剪力最大值的1.8倍二者的較小值，以提高鋼框架的承載力，并采取措施提高混凝土內(nèi)筒的延性。?
（2）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程要確定適宜的層問(wèn)位移限值，我國(guó)有關(guān)混合結(jié)構(gòu)的規(guī)程正在修編，高層建筑鋼結(jié)構(gòu)規(guī)程沒(méi)有列出對(duì)鋼一混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)規(guī)定.但對(duì)以鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)為主要抗側(cè)力構(gòu)件的結(jié)構(gòu)，高層建筑混凝十規(guī)程，則提出其側(cè)移限值的要求，規(guī)定為等同于相當(dāng)高度的鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)體系的要求。確定適宜的層間側(cè)移和頂點(diǎn)側(cè)移限值是該結(jié)構(gòu)體系規(guī)程的重要內(nèi)容之一。"高鋼規(guī)程"沒(méi)有列出對(duì)鋼一混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)規(guī)定，但對(duì)有混凝士剪力墻的鋼結(jié)構(gòu)，規(guī)定應(yīng)符合《鋼筋混凝土高層建筑設(shè)計(jì)與施上規(guī)程》JGJ3-9l的要求。現(xiàn)行的"混凝土高規(guī)"規(guī)定的層間位移限值，對(duì)于鋼一混凝土結(jié)構(gòu)常不易符合要求。修編中的"混凝土高規(guī)"（第二稿），將包含對(duì)鋼一混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)定的內(nèi)容，關(guān)于鋼一混凝士結(jié)構(gòu)的層間位移限值，將規(guī)定為等同于相當(dāng)?shù)匿摻罨炷粮邔咏ㄖY(jié)構(gòu)體系的要求。?
（3）此外，修編中的"混凝土高規(guī)"，關(guān)于層間位移限值將對(duì)現(xiàn)行。混凝士高規(guī)"JGJ3-9l有所放松，并以此確定適宜的限值。
5.結(jié)束語(yǔ)?
混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一個(gè)長(zhǎng)期，復(fù)雜甚至循環(huán)行復(fù)的過(guò)程.任何在這過(guò)程中的遺漏或錯(cuò)誤都有可能使整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程變得更加復(fù)雜或使設(shè)計(jì)結(jié)果存在不安全隱患。因此.我們?cè)O(shè)計(jì)上作者應(yīng)按規(guī)范相應(yīng)的構(gòu)造造求嚴(yán)格執(zhí)行，才真正確保設(shè)計(jì)質(zhì)量的安全。
參考文獻(xiàn)
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