土建结构设计论文汇总十篇

序论：好文章的创作是一个不断探索和完善的过程，我们为您推荐十篇土建结构设计论文范例，希望它们能助您一臂之力，提升您的阅读品质，带来更深刻的阅读感受。

篇（1）

2加建工程的现状

我国加建设计起步比较晚，与世界先进国家之间存在着一定的差距。随着社会的不断发展与进步，科学技术水平的不断提高，加建工程得到了很大的发展空间，并且在我国各地都开展了一些旧房挖潜、改造、加建等工程，并且在上海、重庆、广州、贵阳、昆明等地都将旧房改造工程列入到了城市规划项目当中，颁布了相应的文件与规章制度。由此可以看出，我国加建工程得到了很大的发展空间。1)由以往的单个房屋加建发展为成片住宅区的加建工程;2)各种新材料、新工艺应用到了加建工程当中;3)轻钢结构加建技术得到了深入的分析与研究，并且在加建工程中得到了广泛的应用。

3钢结构加建的优缺点

开展钢结构加建工程的时候，具有以下优点:1)节约土地，提高土地面积的使用效率，缩短建设工期;2)因为钢结构的自重比较轻，因此，加建部分的荷载作用对原结构的影响非常小，不需要单独对地基进行加固处理，这样不仅可以减少工作量，还可以缩短工期，节省部分施工成本;3)钢结构具有较强的多样性，在进行加建的时候，可以充分发挥空间的优势，降低对原建筑结构的影响;4)钢结构加建的适用范围比较广，不仅可以对房屋建筑进行加建，还可以对工业建筑进行加建，因此，在建筑加建工程中得到了广泛的应用。当然，其也存在着一些缺点:1)在进行钢结构加建之后，其整体建筑结构就会呈现一种上柔下刚、上轻下重的质量与刚度分布，导致建筑整体性较差，缺乏一定的抗震性能;2)钢结构耐久性较差，在进行加建的时候，需要进行防腐、防火等措施的考虑，这样就会增加一些建筑材料的使用，此时不仅会涉及到原材料的质量问题，还要考虑原材料的成本问题，因此，存在着一定的不足。

4混凝土框架顶层加建钢结构设计

1)楼板设计。在设计楼板的时候，现阶段一般选用的都是现浇灌技术。目前，现浇灌技术是楼板设计中最为常用与有效的方法，在采用此种方式进行钢结构施工的时候，可以有效提高建筑结构整体的稳定性、牢固性与安全性。同时，在钢结构施工中，此种方法可以对出现的问题进行灵活的处理与调整，根据实际情况，提出有效的解决办法，保证楼板设计与施工的顺利进行，确保建筑工程的整体施工质量。2)梁设计。在进行梁设计的时候，一定要结合国际设计标准与实际设计情况，制定合理、科学的钢构设计要求:首先，在进行梁设计的时候，一定要保证其截面宽度不会低于200mm，同时宽度与高度之间的比值不要超过4。其次，在梁设计中必然要使用一些钢筋，对其使用钢筋也要进行一定的规定，保证梁结构具有一定的硬度与抗震性能，进而确保建筑工程整体结构的牢固性与安全性。最后，在设计扁梁的时候，一定要保证梁中线和柱中线重合，采用双向布置结构。同时对扁梁进行严格的计算与设计，保证其结构的合理性与科学性，增强建筑工程整体结构的稳定性。3)柱设计。在进行柱设计的时候，一定要保证其截面符合设计标准:通常情况下，柱截面宽度与高度均不可低于300mm，柱直径一定要超过350mm，截面短边与长边的比值不可以超过3，柱纵向钢筋配比不可以低于0．2%等。在设计柱的时候，一定要严格遵照以上要求，这样才可以保证柱设计的合理性与科学性，同时增强钢结构的稳定性，保证建筑工程施工的顺利完成。4)基础承载重量构件设计。在进行基础承载重量构件设计的时候，一定要综合考虑各方面的因素，结合建筑负荷、结构形式、施工状况等，加强基础设计的合理性与科学性，使其达到建筑工程整体设计要求。针对设计不合理、不符合要求的部分，一定要进行相应的修改，保证其设计的合理性与科学性，这样才可以保证建筑工程整体的施工质量。

篇（2）

1土木工程结构设计概述

土木工程的结构设计在设计过程上大致可以划分为三个阶段，即结构方案阶段、结构测算阶段、施工图设计阶段。在结构方案阶段中，主要是根据要施工的地区的地质勘测报告设计相应的工程公安，包括抗震防裂程度、工程高度、工程结构形式等等。当工程设计方案相对确认下来狗，就根据方案的具体要求进行下一步的布置和测算工作。在结构测算过程中，主要是对工程负载的情况进行计算。包括外部负载和内部负载的计算。负载的计算主要根据负载的要求确定相应工程配件的使用，根据组合值系数和标准值系数的测定来确定施工参数，构造施工措施要求。对于内力的测算，来完成构件截面参数的确定。内力的测算要根据构件截面、负载值确定。这包括弯矩、剪力、扭矩等等。最后，根据构建的计算、要根据之前确定的内力计算的要求，保证测算构件是否达到了相关要求。这时也可针对需求对构件截面参数加以调整。在施工图设计阶段，就是根据前两步的结构方案设计阶段、结构测算阶段，进行施工图的设计。在此过程中要将设计者的要求和设计意图通过图纸表达出来，施工图是施工的依据，施工图中要包括建设项目各部分工程的详图以及零件使用、、结构部件明细表、验收标准方法等。民用的工程施工图应具备设计图纸、包括图纸目录必要的设备、材料表、工程预算书。施工图设计文件，应满足设备材料采购，非标准设备制作和施工的需要。

2土木工程结构设计中存在的问题

土木工程结构设计中存在的问题主要集中在两个方面、一方面是专业角度的问题、另一方面是安全角度的问题，下面将分别从这两个方面进行阐述。从专业角度来说在土木工程设计中，箱、筏基础底板挑板的设计过程、梁、板的跨度计算、摩擦角区域的处理、抗震缝距离的设计、基础板厚度的确定都需要进行测算考量。对于箱、筏基础底板挑板的设计，首先要假设出挑板可以将边跨底板钢筋进行调整，出挑板后，能降低基底附加应力，当基础形式处在天然地基和其他人工地基的坎上时，加挑板就可能采用天然地基。从土木工程建设角度来说，如果取消挑板，能够方便柔性防水的处理，在建设多层建筑时，结构设计中可兼顾到下层建筑。梁、板的跨度计算中，梁、板的跨度计算计算跨度，又叫计算长度，应当根据计算时要求、构件的组成形式、支承端约束刚度、支承反力等因素综合考虑，摩擦角区域的处理，内摩擦角，是土的抗剪强度指标，是工程设计的重要参数。基层开挖时，会应用到摩擦角区域处理的问题，如果魔草叫区域中边基地的土会受到影响较小，不会反弹。但中心部位，基土反弹情况较为明显，回弹部分需要人工进行清除。抗震缝距离的设计中，主要通过增加抗震缝的距离来对地震时产生的结构碰撞的风险降低。基础板厚度的确定要根据房间设计的不同大小来选定相应的基础板厚度。如果基础板的厚度都按照大房间的标准进行设计、势必会造成浪费。如果都按照小房间的标准进行设计则会造成安全问题。所以实际的应用中，通常是在大房间中垫聚苯，小房间设定基础板的厚度。从安全角度来说，目前土木工程设计中存在的问题有:(1)工程设计规范的安全水平比较低，与国际同类作业相比，由于没有设定规范的视屏问题，会造成工程施工的进行难度的加大，最终导致了施工质量较低;(2)工程设计规范的整体牢固性差;(3)土建结构工程的耐久安全性差、正确使用与维护意识相对较差。

3加强土木工程建设的建议和对策

从具体而言可以从两方面进行考虑:从设计的安全性上，应从管理首要保证设计的安全性，尽量选择资质等级较高、管理先进、实力雄厚的设计单位进行设计、这样就可以掌握先进的设计方法和设计理念，设计设备也会较好、设计人员的素质和专业能力强、设计经验丰富，设计出的建筑安全性较高。再设计时也要加强理论学习，使设计人员和施工人员对于设计理论和设计标准能够很好的掌握。对于设计过程中，涉及到工程造价、工程量的统计、计算、所以在此类工程量计算过程中，要严谨、认真，对于每一笔数据都要认真核对。设计图纸要详细，以便施工者能够根据设计图纸准确掌握设计意图，从而进行施工，这样能够降低因图纸问题造成的施工不明确的现象，避免了事故的产生。在施工过程中，要注意过程监管，设计单位与施工单位要保持联系，对于设计图纸中不明确的问题，要进行及时的沟通和设计核对，以便发现错误。设计人员对于施工人员提出的建议，要给予足够的重视。从土木工程行业标准角度来说，要根据全面性因素来对土木工程结构设计的方案进行评估。因为土木工程的方案是工程实施的基础，对设计方案的评估要满足安全性、经济型合理性。等等。可通过对设计方案屏蔽、论证的方法，提高设计的水平。设计过程中，不一味的追求标准图，虽然采用标准图能够减轻工作量，加快设计进度，但为了保证设计的安全性，设计人员应该认真的对设计方案进行审核，对于可能存在压缩费用的过程进行仔细的成本核算，在保证基础、满足行业标准的前提下，保证设计的合理性、高效性、创新性。

4总结

本文首先对土木工程设计的基本情况进行了概要阐述，根据工程设计的几个阶段展示了土木工程的工作范围和工作要求。之后提出了现阶段我国土木工程设计中还存在的问题，从具体设计过程和安全性两个角度提出了相关的问题。最后在此基础上，根据存在的具体问题对土木工程的建设提出了建议和相应的对策。本文的研究对我国土木工程结构设计的发展提供了一种新的思路。

作者:董旭 单位:徐州工业职业技术学院

参考文献:

［1］高宇．我国土建结构工程的安全性与耐久性分析［J］．吉林大学学报，2005．

［2］张林．土建结构工程的安全性与耐久性［J］．高新技术，2006．

篇（3）

前言

结构概念设计是保证结构具有优良抗震性能的一种方法。选择对抗震有利的结构方案和布置，采取减少扭转和加强抗扭刚度的措施，设计延性结构和延性结构构件，分析结构薄弱部位，并采取相应的措施，避免薄弱层过早破坏，防止局部破坏引起连锁效应，避免设计静定结构，采取二道防线措施等每个设计步骤中都贯穿了结构概念设计内容。

一、概念设计

强调结构概念设计的重要性，是要求建筑师和结构师在建筑设计中应特别重视规范、规程中有关结构概念设计的各条规定，设计中不能陷入只凭计算的误区。以下一些问题值得探讨：

1.在结构体系上，应重视结构的选型和平、立面布置的规则性，择优选用抗震和抗风性能好且经济合理的结构体系。结构应具有明确的计算简图和合理的传递地震力途径，结构在两个主轴方向的动力特性宜相近。

2.一般工程都仅进行小震下的弹性设计，而用概念设计和构造措施保证“中震可修，大震不倒”，但没有验算和证实，那么建筑物是否真能做到“中震可修，大震不倒”，无人知晓。对抗震设防烈度较高地区的特别重要建筑和超限建筑，审查专家往往会提出更具体的设计指标：（1）中震或大震不屈服设计；（2）中震或大震弹性设计；要求设计单位确保实现“三水准”的设计目标。

3.建筑物是应当有个性的，不应当千面一物。基于性能的抗震设计理念的特点是，使抗震设计从宏观定性的目标向具体量化的多重目标过渡，允许按照业主的要求选择不同层次的抗震性能目标作为设计者的设计依据。例如业主可以提出更高的抗震设防要求，按中（大）震不屈服设计或中（大）震弹性设计，保证重要的建筑物在大地震作用下不影响正常使用功能，而不仅仅是不坏不倒。

4.水平地震作用是双向的，结构布置应使结构能抵抗任意方向的地震作用，应使结构沿平面上两个主轴方向具有足够的刚度和抗震能力；结构刚度选择时，虽可考虑场地特征，选择结构刚度以减少地震作用效应，但是也要注意控制结构变形的增大，过大的变形将会因P-Δ效应过大而导致结构破坏；结构除需要满足水平方向刚度和抗震能力外，还应具有足够的抗扭刚度和抵抗扭转震动的能力。

5.在一个独立的结构单元内，应避免应力集中的凹角和狭长的缩颈部位；避免在凹角和端部设置楼、电梯间；减少地震作用下的扭转效应。竖向体型尽量避免外挑，内收也不宜过多、过急，结构刚度、承载力沿房屋高度方向不宜均匀、连续分布、避免造成结构的软弱或薄弱的部位。应避免因部分结构或构件破坏而导致整个结构丧失抗震能力或对重力荷载的承载力。根据具体情况，结构单元之间应遵守牢固连接或有效分离的方法。高层建筑的结构单元应采取加强连接的方法。

二、结构选型问题

对于高层结构而言，在工程设计的结构选型阶段，应该注意以下几点：

1、结构的规则性问题

新旧规范在这方面的内容出现了较大的变动，新规范在这方面增添了相当多的限制条件，例如：平面规则性信息、嵌固端上下层刚度比信息等，而且，新规范采用强制性条文明确规定“建筑不应采用严重不规则的设计方案。”因此，结构工程师在遵循新规范的这些限制条件上必须严格注意，以避免后期施工图设计阶段工作的被动。

2、结构的超高问题

在抗震规范与高规中，对结构的总高度都有严格的限制，尤其是新规范中针对以前的超高问题，除了将原来的限制高度设定为A 级高度的建筑外，增加了 B 级高度的建筑，因此，必须对结构的该项控制因素严格注意，一旦结构为B级高度建筑甚或超过了B级高度，其设计方法和处理措施将有较大的变化。在实际工程设计中，出现过由于结构类型的变更而忽略该问题，导致施工图审查时未予通过，必须重新进行设计或需要开专家会议进行论证等工作的情况，对工程工期、造价等整体规划的影响相当巨大。

3、嵌固端的设置问题

由于高层建筑一般都带有二层或二层以上的地下室和人防，嵌固端有可能设置在地下室顶板，也有可能设置在人防顶板等位置，因此，在这个问题上，结构设计工程师往往忽视了由嵌固端的设置带来的一系列需要注意的方面，如：嵌固端楼板的设计、嵌固端上下层刚度比的限制、嵌固端上下层抗震等级的一致性、在结构整体计算时嵌固端的设置、结构抗震缝设置与嵌固端位置的协调等等问题，而忽略其中任何一个方面都有可能导致后期设计工作的大量修改或埋下安全隐患。

4、短肢剪力墙的设置问题

在新规范中，对墙肢截面高厚比为5～8的墙定义为短肢剪力墙，且根据实验数据和实际经验，对短肢剪力墙在高层建筑中的应用增加了相当多的限制，因此，在高层建筑设计中，结构工程师应尽可能少采用或不用短肢剪力墙，以避免给后期设计工作增加不必要的麻烦。

三、地基与基础设计问题

地基与基础设计一直是结构工程师比较重视的方面，不仅仅由于该阶段设计过程的好与坏将直接影响后期设计工作的进行，同时，也是因为地基基础也是整个工程造价的决定性因素，因此，在这一阶段，所出现的问题也有可能更加严重甚至造成无法估量的损失。在地基基础设计中要注意地方性规范的重要性问题。由于我国占地面积较广，地质条件相当复杂，作为国家标准，仅仅一本《地基基础设计规范》无法对全国各地的地基基础都进行详细的描述和规定，因此，作为建立在国家标准之下的地方标准。地方性的“地基基础设计规范”能够将各地方的地基基础类型和设计处理方法等一些成熟的经验描述和规定得更为详细和准确，所以，在进行地基基础设计时，一定要对地方规范进行深入地学习，以避免对整个结构设计或后期设计工作造成较大的影响。

四、结构计算与分析问题

在结构计算与分析阶段，如何准确，高效地对工程进行内力分析并按照规范要求进行设计和处理，是决定工程设计质量好坏的关键。由于新规范的推出对结构整体计算和分析部分相当多的内容进行了调整和改进，因此，结构工程师也应该相当地对这一阶段比较常见的问题有一个清晰的认识。

1、结构整体计算的软件选择。目前比较通用的计算软件有：SATWE、TAT、TBSA或ETABS、SAP等，但是，由于各软件在采用的计算模型上存在着一定的差异，因此导致了各软件的计算结果有或大或小的不同。所以，在进行工程整体结构计算和分析时必须依据结构类型和计算软件模型的特点选择合理的计算软件，并从不同软件相差较大的计算结果中，判断哪个是合理的、哪个是可以作为参考的，哪个又是意义不大的，这将是结构工程师在设计工作中首要的工作。

2、是否需要地震力放大，考虑建筑隔墙等对自振周期的影响。振型数目是否足够。在新规范中增加一个振型参与系数的概念，并明确提出了该参数的限值。由于在旧规范设计中，并未提出振型参与系数的概念，或即使有该概念，该参数的限值也未必一定符合新规范的要求，因此，在计算分析阶段必须对计算结果中该参数的结果进行判断，并决定是否要调整振型数目的取值。多塔之间各地震周期的互相干扰，是否需要分开计算。

篇（4）

中图分类号：TU198文献标识码： A

前言

近年来在我国建筑行业的发展过程中，混凝土结构设计作为其中重要的内容，它的质量问题不仅对建筑结构的稳定性和可靠性有着严重的影响，还使得建筑物的功能无法得到充分的发挥。因此我们在对建筑混凝土结构设计时，就要对设计技术进行严格要求，只有这样才能使得工程施工的质量得到进一步的保障。但从当前我国建筑工程混凝土结构设计的实际情况来看，其中还存在着许多的问题，这就对建筑结构的稳定性有着严重的影响，因此我们就需要采用相应的技术手段，来对其进行处理，从而保障建筑工程的施工质量。

1、关于结构计算与分析阶段中的常见问题及处理对策

混凝土结构设计中计算与分析阶段的常见问题。目前的工程建设中，大都是通过计算机软件进行结构设计等工作，这样不仅使得建筑混凝土结构设计的准确性和可靠性得到进一步的保障，还满足了现代化建筑结构设计的相关要求。但在不同的建筑工程施工项目中，其软件系统的应用效果也就存在着一定的差异，因此我们在建筑设计阶段中，就需要根据工程施工的实际情况，对混凝土结构设计计算和分析方式进行相应的分析，从而保障建筑工程的施工质量。

设计师们在对建筑混凝土结构进行设计的过程中，除了要对计算软件的特点进行相应的比较研究以外，还要对建筑设计的相关内容进行全面了解，从而根据工程施工的实际情况，采用相应的技术手段对其进行处理，以确保工程的施工质量。而且在施工的过程中，设计人员也要根据工程施工的相关要求，对混凝土结构的尺寸大小进行严格的控制，并采用相应的设计技术方法对其进行处理，以确保建筑混凝土结构的质量和强度得到有效的控制。

我们还要对施工材料的质量进行有效的控制，以避免在建筑混凝土结构设计的过程中，其质量无法满足工程设计的相关要求。高层建筑结构设计原则。是高层建筑结构设计过程中需要注意的重要标准和准则。也是高层建筑设计单位提高高层建筑结构设计质量与效益的重要保障。只有在一定的高层建筑结构设计原则支持下。才可以进行建筑结构设计，总体来讲。高层建筑结构设计原则主要包括以下几点。

建筑结构基础方案需要配置完善的施工地质调查报告。最大程度的发挥建筑物地基的潜力。必要的情况下设计人员还需要对地基的变形做好相应的演算。另一方面。设计单位还需要对建筑物进行综合性分析。尤其是对于建筑物负荷以及上部结构类型。通过对这些综合性分析。最终选定最适合的基础方案。从而可以在提高设计质量的基础上提高设计单位经济效益。一条基本原则是设计单位经常忽略的。那就是结构措施完善原则。设计单位在进行建筑物结构的设计时。 需要注意结构组件的延展性。例如建筑物中钢筋的锚固长度等。同时。设计单位还需要注意建筑物薄弱环节以及建筑物本身温度对于建筑物组件的影响。对于这两方面的问题。在实际的设计过程中。需要遵循$强柱弱梁%强剪弱弯以及强压弱拉&的基本原则。只有这样才可以提高高层建筑结构设计的安全性以及牢靠性。

2、关于混凝土结构设计中，地基与基础设计中常见问题及处理对策

在建筑工程施工中，基础结构的设计有着十分重要的意义，这也是保障混凝土结构施工质量的主要内容。但是我们在对其地基基础结构进行施工的过程中。其建筑物时常会出现沉降的现象，这就对建筑结构的稳定性和可靠性有着一定的影响。而且如果其基础结构的稳定性存在着一定的问题，还可能会破坏了建筑基础底板的质量，为此我们就需要采用相应的技术手段来对其进行处理，从而保障建筑结构的稳定性。

针对不同程度的沉降量的工程，地基与基础设计所采取的处理措施也是不同的。对于沉降量相对较小的工程，可以采用褥垫的方法处理，也就是说在地下室与持力层之间建筑一层保护带，在沉降作用发生时，保护层会承受一部分的附加应力，防止地下室地板因受力过度而开裂或沉降。同时，对天然地基也起到了养护的作用。这样，地基保养便从根本上达到了解决。对于有地下室的建筑，地下水的季节性变化也是影响地下室底板的重要因素。当降水期来临，地下水位升高。底板的防水设计得尤为重要。一般的地下室建筑，由于柱下承台的形式比较复杂，其基槽地膜形状也是较为繁复的，建筑复杂的外在轮廓一方面加大了防水设计的难度，另一方面，增加了工程造价。很多设计工程师仅仅考虑到建筑物当时当地的地理状况，忽视对降水这一因素的考虑，而导致在地下室底板设计时对防水工程的不全面。不科学。在室外地坪之下的结构部分，外轮廓形状设计应尽量简洁，这样有利于建筑防水的施工。另外，在具体的设计方略上，采用统一地下室底板和柱下承台的下标高的反承台法。这一方法的具体做法：在地下室内部做滤水层和覆土，同时对柱下承台进行加厚工程的设计。这样一来，基槽地膜形状变得简单，方便施工，缩短了施工时间，从而施工质量也可以得到保证。.

3、关于混凝土上部结构设计中常见问题及处理对策

混凝土上部结构设计中常见的问题解决混凝土上部结构设计中常见问题的对策。由于建筑结构设计过程中难免会需要反复的修改。所以在设计之前很有必要将相应的准备工作做好。进行设计更改的时候。也能有一个调整的余地。一般常用的方法是对结构设计进行建模计算。通过计算机将结构设计中容易出现了问题进行一个周密的预测和估算。在上部结构设计阶段，要考虑建筑物的抗震功能，当遇到中震时，我们应考虑第一级别的剪力墙。在建筑结构设计中。要保障建筑工程的质量。要使得工程造价控制在可接受范围内)这就需要在建筑结构设计上充分考虑投资商的经济效益。

权衡建筑质量和投资回报之间的重要性)所以在设计时。应该尽量的优化结构设计。要始终牢记强柱弱梁强剪弱弯强压弱拉原则。具体来说。设计时要注意测试地基的抗压性%检查支撑架的稳定性%控制钢筋的锚固氏度等方面。只有这样才能使得建筑结构设计的最终效果令人满意。在进行建筑结构的设计之前。必须要和承包商投资商有一个全面和谐的沟通过程。主要是来讨论建筑结构的类型以及施工的具体要求。 这样将会有利于设计人员充分了解本次建筑工程的施工基调。对整个建筑工程的结构设计思路有一个明确的方向。 对于不同的基础形式，所出现的问题和解决办法也各不相同。常见问题如下:对于地下车库中的柱下独立基础，基础埋深的计算方法因各地方基础规范有不同的规定，对基础底面积大小影响较大。当地库底板厚度满足一定要求的情况下，独立基础的埋深可取自室外地面及室内地面计算埋深的平均值。对于平板筏板基础，上部结构刚度、板底地基土的基床系数等都对筏板的计算有一定影响。设计时应将上部结构刚度传给基础，考虑基础与上部结构的共同作用，并合理选取基床系数，有效降低基础工程量。另外，基础底板及地下室的外轮廓应尽量简洁，有利于防水工程的施工和降低造价。

结束语

总而言之，在当前我国建筑混凝土结构设计中存在的问题还有很多，这不仅对混凝土结构的稳定性和可靠性有着严重的影响，还降低了建筑工程的效益，因此我们就需要的采用相应的技术手段来对其进行处理，从而保障建筑工程的施工质量。

参考文献：

篇（5）

中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号：

一.前言

伴随着我国建筑行业的迅速发展，工程建筑行业日渐成为了我国国民经济新的经济增长点，不仅仅在国民经济的增长中占据着越来越重要的地位，而且在改善居民生活方式，提高居民的生活质量方面有着巨大的推动作用。随着钢筋混凝土建筑结构在建筑行业中的广泛应用，建筑结构的设计和施工都有了新的标准和要求，在钢筋混凝土结构的设计施工中，不仅仅要使得结构的平面，立面布置符合相关规则，更要使得建筑结构的各种构件的强度和变形能够达到相关的标准，同时，要在满足建筑设计基本目标的基础上，更加重视建筑结构的抗震设计，提高建筑结构的抗震能力，保证整个建筑结构的质量。

二.钢筋混凝土建筑结构设计的优化措施

1．严格控制钢筋混凝土建筑结构设计中的各种材料设计

(一)在掺合料选择方面上。选择一些增加混凝土强度性能的一些掺合料。

(二)沙，沙石，水泥的配合比上面，优化三者配合比。

(三)在水泥的选择方面上。根据工程的需要，选择相对应的水泥。

(四)在钢筋的选型上面。比如，用U型钢，工字钢代替圆形钢。

2．结构体系的选型方面

由于大开间剪力墙结构体系，可以做到房间不露出梁柱，有效空间大、隔音效果较好，当采用钢制模板时，墙面和楼板表面平整并且不需要在湿作业的情况下抹灰。另外该结构体系不但用钢量少，施工周期短、造价低，还具有整体性强、侧向刚度大等优点，有利于抗风抗震，所以自九十年代起建筑结构体系基本上都采用大开间现浇钢筋混凝土剪力墙结构。随着经济的发展，为了进一步降低建筑造价，近几年来部分地区越来越多地采用短肢剪力墙与简体或一般剪力墙组成的结构体系。这个结构体系也属于剪力墙结构的一种。它的特点是建筑平面布置更具灵活性，并且又能节省钢筋和混凝土用量，减轻建筑的总重量，从而降低地基基础造价。

3．建筑结构的基础设计方面

在建筑的基础设计中，要综合考虑建筑场地的地质情况以及水位、使用功能、上部结构类型、施工条件和相邻建筑的相互影响，以保证建筑物不会过量沉降或倾斜，而且还能满足正常使用要求。另外还要注意相邻地下建筑物及各类地下设施的位置，以保证施工的安全。

4．建筑结构设计的抗震方面

（一）房建结构设计要从建筑的全局出发

全面考虑各种建筑部位的功能，在此基础上，科学设计每个部分的构件，保证每个部件之间的契合，促使每个部件或者是若干部件组合起来可以完成某一特定的设计要求，满足一定的现实需求，同时，通过抗震设计，使得每个构件都可以具有相应的承载力，当地震来袭，每个构件都可以有着一定的次序先后破坏，整体组合构件将会有着更强大的承载力和柔性，从而延缓地震破坏的速度，消耗爆发的能量。增强建筑的整体抗震能力。

（二）要严格选择地基选址

地基选址是进行建筑结构设计的基础，因此，在房间结构抗震设计中，要科学避开山嘴，山包，陡坡，河流等不利因素，要本着坚硬，牢固，平坦，开阔的选址原则。亲身实地，利用先进技术设备，进行地质勘探，山石水土监测，并取样论证，科学严谨分析。力求使得整个地基牢固可靠，地质稳定无渗漏，无坍塌，无暗河，无熔岩，无火山……从而保证整个地基不会因为承载而发生小范围的坍塌。影响到整体承载能力和抗震能力设计。

（三）采用合理的建筑平立面

建筑物的动力性能基本上取决于其建筑布局和结构布置。建筑布局简单合理，结构布置符合抗震原则，通过无数次的实验表明，简单、规则、对称的建筑结构抗震能力强，对延缓地震烈度范围延伸，消耗地震的能量，减少地震对整体结构的破坏，而且，对称结构容易准确计算其地震反应。

5. 加强对连梁的设计优化

（一）对连梁的刚度进行折减

连梁由于跨高比较小与之相连的墙肢刚度大等原因，在水平力作用下的内力往往很大，在连梁遇到外力发生屈服的过程中，主要有几个表现，比如出现裂缝，连梁的刚度减弱，内力发生重新分布，因此，一般而言，在进行建筑结构设计之前，要对连梁的刚度实施折减，从高规中的相关条款解释而言，是要对整个混凝土建筑结构的各个环节的刚度和弹性进行比较科学合理的分析，但是，在具体实际的操作过程中，各个部分的构件都需要承担比较大的弯矩和剪力，并且配筋设计具有很大的难度，因而，在笔者多年的建筑结构设计过程中，可以减少对竖向荷载能力的考虑，而更多的进行适当的开裂设计，将内力转移到墙体上去，如此，可以更好的实现建筑结构设计的优化。

（二）在设计过程中适当的减少连梁的高度

在进行连梁的设计中，为了达到降低连梁刚度，减少地震影响效果的目的，可以在保证整个建筑功能的基础上，让连梁的总体的跨度不断增加，如此，可以很大程度的让连梁的整体高度降低，一定程度而言，也使得可以讲整个连梁的整体承载能力控制在一定的范围之内，既可以让设计得到优化，又可以让建筑的功能得到正常发挥。

（三）在连梁设计过程中适当增加厚度

在进行连梁设计，在做好各种构件的设计优化的基础上，可以让连梁的整体截面的宽度进一步扩大，如此，不仅仅可以让建筑结构整体的刚度变大，也能够让整个地震过程中产生的各种内力作用相对而言变得更大。而且，由于连梁的抗剪承载力与连梁宽度的增加成正比。通过剪力墙的厚度增加，也有可能达到让连梁抗剪承载力符合限度的目的。

（四）提高混凝土等级

为了让连梁的抗剪承载能力不会超过规定个标准，可以合理的提高剪力墙的混泥土的等级，当混泥土的等级得到提升，混泥土的弹性模量增加比例会小于抗剪承载力的提升比例，从而，可以达到控制目标。

6．建筑结构设计的施工方面

为满足结构承载力的需求，通常在结构设计中柱与梁板选择不同强度等级的混凝土。施工规范规定柱的施工缝宜留设在梁底标高以下20mm-30mm处，其原则是施工缝宜留在结构受力小且便于施工的位置。施工时，为方便柱身混凝土的下料与振捣，在梁内钢筋未绑扎之前进行浇注。按施工规范的要求，当梁柱的混凝土强度等级不同时，节点处应按。弱梁强柱”的原则。在实际施工中，施工班组制定合理的节点保证措施，监理人员加强对浇注质量的监管和提高整体结构的抗震性能十分重要。

三.结束语

钢筋混凝土建筑结构设计是一项专业性极强的工作，必须综合考虑到多种因素，既要满足居民的生活生产多种需要，更要从地震防护，防水防渗漏等各种因素对建筑结构做出性能设计，同时，从城市整体的人文自然，交通政治等各方面的因素出发，选择合理的建筑结构体系，做出科学严谨的设计，实现实用价值和美学价值的统一，为整个建筑业的发展和居民生活质量的提高，奠定基础。

参考文献：

[1]刘利峰 钢筋混凝土建筑结构设计优化研究 [期刊论文] 《科技资讯》 -2010年20期

[2]张红标 建筑结构设计成本优化研究--以深圳高层钢筋混凝土建筑结构为例 [学位论文] 2011 - 浙江大学：企业管理

[3]张民 钢筋混凝土框架-剪力墙结构设计的优化研究 [学位论文]2008 - 同济大学土木工程学院 同济大学：结构工程

篇（6）

中图分类号：TU973+.31文献标识码： A 文章编号：

一、前言

建筑行业是我国重要的经济增长行业之一，关系到居民的切身利益。我国是多地震国家，但我国目前对地震的预防能力较弱，地震给我国带来了及其巨大的灾害，因此，加强建筑设计中的抗震设计，是进一步保障我国居民生命财产安全的重要措施之一。目前我国高层混凝土建筑应用的范围越来越广泛，其综合性和高集成性都使得高层建筑的抗震设计需要更为明确的重视，加强对高层混凝土建筑抗震设计，已经十分的迫切。

二、高层混凝土建筑结构中抗震设计的现状和存在的问题

高层混凝土建筑是经济发展的产物，高层建筑结构的设计尤其是在抗震结构设计上，我国虽然引进了一些西方欧美抗震设计理念，但缺乏符合本国实际的理论技术创新。很大方面存在着缺陷，主要表现在以下几个方面。

1.高层混凝土建筑在结构防震设计中缺乏科学规范的理论指导，缺乏实际经验的积累；而且我国对地质地震的认识尚不够完善，对地震的成因，预测，防治研究不够深入。因此，在进行高层建筑结构抗震设计时候，缺乏一定的科学依据，或依据的是不完善的理论。因此，难以在高层建筑结构设计中完美融合防震设计理念。

2.高层混凝土建筑结构设计中，设计立足于固定参数，而忽视了实际情况，设计完全依据“计算设计”完成。而且将一定的地震或力学参数做出固定的规范，比如，在我国地震设计研究中，把地震的降级系数统一规定为2.81，将小震赋予固定统计意义。而小震多用于结构设计中，结构截面承载能力设计和变形的检验计算，需要依据一定的实际情况而行。双向板内力计算时,查用《建筑结构静力计算手册》的内力系数时,其泊松比取值为0。 而钢筋混凝土材料的泊松比取值为1/6, 这在设计板时往往容易被忽略,在计算跨中弯矩时,未考虑引入泊松比后的计算公式,导致内力计算结果错误。

3，没有能够深入研究地震对建筑结构破坏的层次和顺序，难以做到重视主体的设计且兼顾细节问题。没有能根据实际情况灵活变通的运用抗震设计准则。

三、高层混凝土建筑结构抗震设计的方案

1. 高层混凝土建筑结构设计要从建筑的全局出发，全面考虑各种建筑部位的功能，在此基础上，科学设计每个部分的构件，保证每个部件之间的契合，促使每个部件或者是若干部件组合起来可以完成某一特定的设计要求，满足一定的现实需求，同时，通过抗震设计，使得每个构件都可以具有相应的承载力，当地震来袭时，每个构件都可以有着一定的先后破坏次序，整体组合构件将会有着更强大的承载力和柔性，从而延缓地震破坏的速度，消耗爆发的能量。增强建筑的整体抗震能力。

2.地基设计是进行建筑结构设计的基础，因此，在房间结构抗震设计中，要科学避开山嘴，山包，陡坡，河流等不利因素，要本着坚硬，牢固，平坦，开阔的选址原则。亲身实地，利用先进技术设备，进行地质勘探，山石水土监测，并取样论证，科学严谨分析。力求使得整个地基牢固可靠，地质稳定无渗漏，无坍塌，无暗河，无熔岩，无火山等，从而保证整个地基不会因为承载力不均，而发生小范围的坍塌，影响到整体承载能力和抗震能力设计。

3. 高层混凝土建筑物的动力性能基本上取决于其建筑布局和结构布置。建筑布局简单合理，结构布置符合抗震原则，通过无数次的实验表明，简单、规则、对称的建筑结构抗震能力强，对延缓地震烈度范围延伸，消耗地震的能量，减少地震对整体结构的破坏，而且，对称结构容易准确计算其地震反应。

4.抗震结构体系是抗震设计应考虑的关键问题。如果按结构材料分类，目前主要应用的结构体系有砌体结构、钢结构、钢筋混凝土结构、钢-混凝土结构；若是按结构形式分类，目前常见的有框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构、筒体结构。高层建筑结构抗震设计中，不同结构的抗震结构体系的承载力受到抗震设防烈度、建筑高度、场地条件以及建筑材料、施工条件、经济条件等多种条件的影响，因此高层建筑结构抗震设计要综合考虑，做到科学选择，严谨设计。

5.结构良好的延性有助于减小地震作用，吸收与耗散地震能量，避免结构倒塌。因此，结构设计应力求避免构件的剪切破坏，争取更多的构件实现弯曲破坏。始终遵循“强柱弱梁，强剪弱弯、强节点、弱锚固”原则。构件的破坏和退出工作，使整个结构从一种稳定体系过渡到另外一种稳定体系，致使结构的周期发生变化，以避免地震卓越周期长时间持续作用引起的共振效应。

6.在高层建筑结构抗震设计中，一般而言，要尤其注意其是由诸多构件共同组合在一起，因此，要进行整体化的对待。要充分调动各个构件的作用来完成整体建筑的抗震效果。当高层建筑的一些基本构件都失去了原有功能的时候，那么，在地震来临后，很容易让整体的建筑结构丧失对地震的抵抗能力。在这种情况下，很容易让整个高层建筑坍塌，因此，要保证所有构件的功能协调，并确保所有的构件都能够在地震作用下保证良好的性能，如此，可以增强建筑结构的整体抗震能力。

7.设计高层混凝土建筑和超高层建筑时，屋顶建筑抗震设计也是整个设计的一个重要环节。近几十年来，从多数高层建筑抗震设计评定结果看，屋顶建筑设计还存在一些问题，例如：屋顶设计较高或者设计过重。屋顶设计较高或者设计过重，无形当中加大了屋顶建筑变形，而且也加大地震作用，尤其对自身和屋顶之下的建筑物的抗震作用都不利。有时屋顶建筑的重心和屋顶之下的中心不在同一直线上，如果屋顶的抗侧力墙和屋顶之下的抗侧力墙出现间断，在地震发生时，带来的地震扭转作用也会更严重，对抗震更不利。所以，在进行屋顶建筑设计过程中时，应该最大限度的降低屋顶建筑的高度。选用强度较高、轻质、刚度均匀的材料，使得地震作用传递不受阻碍；屋顶重心和屋顶之下的建筑中心在同一直线上；如果屋顶建筑非常高，屋顶建筑就必须具有较强的抗震性，让屋顶建筑地震作用和突变降低到最小，尽量避免发生扭转效应。

四、结束语

随着我国经济的发展和人民生活水平的提高，在目前的发展趋势中，高层建筑结构设计的主流趋势有低碳，环保，安全，节能，生态。其中指标之一，就是建筑的安全性，而我国目前破坏力最大的安全威胁便是地震，因此，加强对高层建筑结构的抗震设计，必将会被提升到建筑设计新的战略高度。要科学合理的设计好房间结构，增强抗震能力，设计人员不仅要大力提升自己的力学，建筑学，设计学等各方面的专业知识和制图技能，更要培养严谨缜密的态度，深刻理解设计规范，深刻了解建筑结构中的每个构件，做好每个构件，从整体构思，不断提高设计水平和设计质量，提升建筑结构的质量，为完美实现建筑的实用价值和美学价值的融合做出贡献。

参考文献:

[1]宫彩红，才永杰 试析高层混凝土建筑抗震结构设计[期刊论文] 《城市建设理论研究（电子版）》 -2012年9期-

篇（7）

四十多年中，主持了二个国家重点工程，四个省级重点工程和二十多个一般工程的土建结构设计，参加和审核了一百七十多项工程，五百多个子项工程的土建设计，绝大部分已建成。曾在总投资十亿多元的中外合资工程中，任中外合作设计项目的土建设计技术负责人。参加了与丹麦、德国、美国、日本的合作设计和对伊朗的设计技术服务工作。

一九八二年后，在《建筑技术》、《特种结构》、《水泥-石灰》等杂志及《地基处理与桩基础》国际学术会议均有专业，其中：《砌块式筒仓结构》、《空间框架的受扭计算》等内容均为国内首创，已在工程中推广使用；有的论文收入《中国建设科技文库》。2007年主编《工程建设项目管理基础教程》一书。

篇（8）

四年设计院工作期间，从学习技术规范、软件操作、设计方法至能独立完成不同类型的建筑结构设计，从多层、高层至大底盘地下室、基坑支护和挡土墙设计，对主要结构设计规范有一定的把握和理解。之后在开发公司做了一年半的结构设计管理和两年的部门管理协调工作，工作重点由结构转向规划和建筑设计管理，通过自身不断学习和沉淀，对强排指标、建筑做法和结构优化有过颇深的研究 ，在专业协同方面，对土建设计和精装点位设计协同方面较熟悉；工作计划性强、执行力高，为人本分，做事踏实负责。

在安庆市第一建筑设计研究院股份有限公司担任结构设计师期间主要工作内容如下：

1. 根据项目设计任务书的要求，完成所内结构设计任务分配；

2. 组织配合其他专业组织完成所里分配的结构设计任务和校对审核；

3. 配合甲方和施工方组织完成施工图审查和图纸会审工作；

4. 及时协助施工方解决施工过程中遇到的困难和问题；

5. 组织完成后期服务及相关工作。

在安徽新祥源房地产开发有限公司担任结构设计工程师期间：

1. 负责金港湾项目结构设计管理（项目总建筑面积约52万方）

2. 制定结构设计任务书；

3. 牵头组织结构优化；

4. 协助参与建筑专业设计管理；

在合肥绿润置业有限公司担任设计部经理期间：

1.事业部拿地强排方案协调对接；

2.督促协调各专业制定专业设计任务书

3.规划方案及施工图阶段各专业、管理、跟进；

4.对接各职能部门及集团设计部协调配合工作。

篇（9）

Abstract: the hydraulic structure as a national infrastructure in the important component, according to the special function of design, will also be hydraulic structure design of the realization of the normal function of guarantee. This article mainly according to the author for many years work experience, try to elaborate on water conservancy engineering structure design ideas.

Keywords: water conservancy projects; Hydraulic structure; Design ideas

中图分类号：TB482.2文献标识码：A 文章编号：

0 引言

大多数水利工程都以钢筋混凝土结构形式为主；就通常的水工建筑结构而言(如大坝、水闸、码头等建筑构筑物等)，建筑结构的荷载承重和防渗功能等均主要由混凝土结构承担，因此，混凝土结构的设计显得尤为重要。

1 水工混凝土结构设计

针对传统的混凝土结构设计以强度设计为主的特点，水工混凝土建筑结构设计不仅要注重结构强度设计，还需要更多地考虑建筑结构在长期使用过程中由于水下环境作用引起的结构材料腐蚀对结构性能与适用性的影响,应尽可能通过合理的结构设计延长结构使用寿命。水工混凝土建筑结构的设计应严格按照现行的有关国家、地区及行业标准和规定执行,充分考虑建筑结构在正常使用阶段结构构件的相关检测和维护过程,在进行水工混凝土结构设计时, 应预留足够的工作面为后续工作提供可实施性。值得指出的是,水工混凝土结构在使用过程中遭受病害是不可避免的,只是应将其程度降至最低水平。因此,在设计混凝土结构构件时,在考虑材料受环境侵蚀和老化对性能产生的影响后,还仍然要确保结构和构件存有足够的安全性和整体稳定性。

2 水工混凝土结构的特性

水工混凝土是混凝土学科中带有许多特殊性的领域。将一般混凝土结构设计理论用于水工混凝土结构,常会遇到不少无法解决的困难。水工混凝土结构的特殊性有如以下5个方面。

2.1 结构尺寸较大,常为大体积结构,或为跨高比很小的短杆件。

2.2 强度所需的配筋率小于一般混凝土结构设计理论中规定的最小配筋率,但其配筋量仍极大。

2.3 大体积混凝土结构的水泥水化热较大,在外界温度变化时,常不可避免地发生温度裂缝。为限制裂缝宽度需配置较多的温度钢筋。

2.4 结构有的全浸于水中,有的处于承压或干湿交替的状态,有的尚有渗漏、冻融或冲刷气蚀等作用,耐久性常成为水工混凝土的严重问题。

2.5 不少结构为非杆件体系,无法象弯、压、拉等标准杆件那样按极限强度理论进行配筋分析。

为适应水工中这种大体积、低配筋和非杆件的特殊性态, 我国工程界曾作过多方面的探索,如按应力图形配筋、非线性钢筋混凝土有限元分析、大体积混凝土温度配筋等,并有了不少进展。

3 水工混凝土结构的可靠度分析

水工统一标准已规定水工结构设计必须采用以近似概率法为基础的可靠度理论。但在引用这一理论时,注意到水工混凝土结构的某些特殊性是完全必要的。例如：

3.1 水工大体积混凝土的实际强度与实验室小试块强度的差异就比工民建的混凝土来得更大些,其中尺寸效应、持久强度和水饱和时的强度降低及后期强度的增长等因素造成的混凝土强度不定性就有深入研究的必要。

水工中一些主要荷载的实测和统计工作做得还很不够。有些荷载如土压力、围岩压力、

渗透压力、地基反力等还是用理论公式计算出来的,与实测值有多大差异还不十分清楚。有

些荷载还具有人工控制的特点,如有溢洪或闸门设施时的挡水压力,就具有确定的上下限,它的分布概型就具有很大特殊性。

3.2 水工中荷载与荷载效应之间的关系常随所采用的分析方法的不同而有根本性的差别。例如：尾水管,采用一般框架分析或带刚性域框架分析或用有限元分析,得出的荷载效应值将有极大差别,甚至会使截面内力发生变号。因此计算简图正确程度的不定性将严重影响结构实有的可靠指标。但这种不定性目前还难于统计分析。

3.3 房屋建筑或桥梁工程等失事后果仅在于建筑物本身以及本身范围内的人身及经济损失。但挡水大坝等水工建筑物失事后将危及下游广大范围内的村镇及农田,其损失远大于建筑物本身。因此对这种会导致严重后果的结构是不能用一个结构重要性系数并简单地取 就能了事的。在它的可靠指标分析中应该把造成后果的严重程度考虑在内。目前,水工统一标准（初稿）把水工建筑物的安全等级也类似房屋建筑那样分为三级,分别取。但水工中的大型建筑物如葛洲坝、刘家峡工程与一些小型渠系涵管之间,其失事后果严重性的差别,决不是1.0， 0.9 之比。我们认为水工建筑物的安全等级宜分为五级,对于挡水建筑可分属于1,2,3个级别,对于一般钢筋混凝土结构构件则可分属于3,4,5三个级别。因为最重要的钢筋混凝土构件也无法与3级挡水闸坝相比。

4 水工混凝土结构的耐久性

过去,工程技术人员所关心的常常只是工程的设计和建造。但工程结构在长期使用过程

中会逐渐损坏这一客观规律迫使人们把注意力转向已建结构的可靠性评估及维修加固技术方面来。人们除了关心工程的初始造价外,还应从大系统出发考虑工程的维护费用及遇到风险时的损失期望值。这方面的研究已成为结构工程学科发展的重要分支。

目前,国内不少50年代的建筑物,已进入“老年期”,对其继续使用寿命作出鉴定和书评估,以及采取最佳的加固补救技术是十分重要的。国内在房屋建筑方面已制定了相应的法规

和条文,编制了可靠性鉴定标准和加固技术规范。水工混凝土建筑的病害比房屋建筑严重得

多,除混凝土碳化钢筋诱蚀引起顺筋开裂外,还有冻融、低强度风化、渗漏、冲刷气蚀、水质侵蚀、碱骨料反应等严重病害。仅“七五”期间,部属大中型水电工程需要修补的就耗资数亿元。

但目前水工钢筋混凝土设计规范中, 对耐久性还只以荷载直接作用下的受力裂缝的宽度作为衡量的指标,这显然是很不全面的。有关水工建筑物调查显示：967根构件中因钢筋锈蚀顺筋开裂（先锈后裂）的占56% ,但未发现一根是由于受力裂缝（横向裂缝）引起的。钢筋混凝土构件的耐久性主要决定子保护层厚度、水泥品种和讯量、水灰比、结构类型、施工质量、表面防护等。大体积混凝土结构则还与混凝土强度、抗冻性、抗渗性、抗腐蚀性和抗冲刷能力等有关。因此,在设计阶段就应该把这些因素加入进去加以考虑,以改变设计人员只重视强度的片面观。

5 新材料、新技术和新工艺的诞生

在结构使用寿命期内,新技术和新工艺的发展对维修费用的发生会起很大的影响。俗话

说,十坝九裂,在水工混凝土建筑物中的确存在着各种各样的缺陷和病害,对于水工建筑物的维护和维修是不可避免的。实践经验表明,应优先考虑采用新材料、新工艺、新技术维修带病运行的水工建筑物,提高建筑物的可靠程度,使建筑物的功能正常实现。因为它有降低建筑物本身的自重及降低工程成本造价方面的优点,使其在经济、实用等方面具有良

好的发展前景。

例如近年来开始运用的新材料,采用特有的活性化学物质,利用水泥混凝土本身固有的化学特性和多孔性,借助于渗透作用来提高混凝土材料抗渗性,而达到永久性防水、防潮和保护钢筋,增强混凝土结构强度的效果；还有性能优良、适用性强、适合水下灌浆的多功能新型灌浆材料；还有以聚合物水泥砂浆作为防渗、防腐、防冻材料,也已在水工混凝土建筑物修补工程中得到广泛应用,这种以少量乳胶材料对水泥砂浆或混凝性后,增强其抗渗性、

抗炭化和抗冻性,是一种性能可靠、经济和施工方便的修补材料。水下修补材料及水下修补技术取得较大进展,投入的一些新的施工设备,使用方便,省时省工,有利于环保和人身健康。

在以后的科技发展过程中,新的材料、技术和工艺的产生将会更快,更高效,这一点对于结构是有很重要的影响,不容忽视。

6 结束语

综上所述，水工结构设计现在是越来越规范化、标准化、科学化。但在相关领域还是需要更进一步,而如何更好地深入发展和应用仍是一项重大课题。这就需要工程设计人员、科研人员共同努力,使之趋于完善。

参考文献：

[1] 国家标准.水工结构设计可靠度统一标准(初稿)1989

[2] 吴世伟.结构可靠度分析[M]北京:人民交通出版社,1988.

篇（10）

一、概述

在2008版的《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）在修订的过程中，对其中的第6.1.5条进行了补充，提出了限制单跨框架结构的适用范围的要求，要求是这样说的：“……高层框架结构不应采用单跨框架结构；多层的框架结构不宜采用单跨框架结构。”而在《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）中的第6.1.5条，则提出了比原来更为严格且更为细致的新要求，规范中是这样说的：“……甲类和乙类建筑以及高度大于24米的丙类建筑，不应采用单跨框架结构，高度不大于24米的丙类建筑不宜采用单跨框架结构。”

2012年1月4日，国家能源局公布了最新一版的《火力发电厂土建结构设计技术规程》（DL5022-2012），其中的11.1.8条明确作出了规定：“发电厂多层建（构）筑物不宜采用单跨框架结构，当采用单跨框架结构时，应采取提高结构安全度的可靠措施。”

在国内，小型的火力发电厂按照传统的设计方案，大多数都是使用的单跨框架的结构。如引风机房、110KV配电室，除此之外，转运站、烟道和栈桥等大部分常见的火力发电厂的建（构）筑物也大多数都采取的单跨框架的设计。仔细探究《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）当中的第6.1.5条，该条条文说明一、二层的连廊（输煤栈桥、烟道）采用单跨框架结构，但是需要强调的是这些采用单跨框架结构必须注意加强。单跨框排架式主厂房和前面我们所讲到的其它的结构，我们得出结论，假如我们严格地按照《建筑抗震设计规范》中的第6.1.5条规范来执行的话，会有很多的传统的设计方案不得不做出大范围的修改。

当下，很多专家提出的宝贵意见：在如今的小型火力发电厂中，甲类和乙类的建筑不能采用单跨框架的结构。这篇论文在依据建筑抗震设计规范的条件下，并结合小型火力发电厂的相关规范及建（构）筑物特点，提出了不同的观点。

二、在小型火力发电厂中使用单跨框架的可靠性

自建国以后，通过很多强震的检测，使用单跨混凝土框架的医院、学校和房屋等受到了强震较大的破坏，但是工业厂房却并非如此，工业厂房的单跨混凝土框架同其他结构相比，其遭受到的破坏程度显然要弱得多。

分析这种现象的原因，我们可以发现：在民用的建筑工程中，使用单跨框架结构的时候，往往会因为控制投资、房屋设计的功能过于明确以及缺失监管等方方面面原因，造成了单跨框架结构的安全系数不大。然而在工业厂房的建造过程中，由于工程的设计复杂程度以及该结构在使用过程时的不确定等各种因素，往往使用经验设计，并且选择行业规范当中要求的厂房设计活荷载；这个活荷载是包络荷载，当工业厂房在正常的使用过程中时，通常是不能达到这个包络负载的，所以，该单跨框架结构是具有抗震富裕度的。

综上所述，小型的火力发电厂建（构）筑物假如采取恰当的抗震措施，那么使用单跨框架并非不可靠，而且能够经受住实践的检验。

三、在小型火力发电系统中使用单跨框架的合理性

根据电力行业所具有的特点，并结合建筑物抗震规范和与电力行业相关的规范，接下来我们将证明小型火力发电厂单跨混凝土框架结构使用的合理性。

首先，小型火力发电厂从工艺布置特点来讲大多数建（构）筑物采用单跨式布置，布局紧凑、占地面积少，整体造价低，经济效果好。若采用多跨式布置，占地面积将大幅度增加；整体造价高，经济效果差。

其次，从建筑物抗震规范所适用的范围方面来着手，《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）的第6.1.5规定：甲类和乙类建筑以及高度大于24米的丙类建筑，不应采用单跨框架结构，高度不大于24米的丙类建筑不宜采用单跨框架结构。

小型火力发电厂建（构）筑物如引风机房、110KV配电室、空压机房等多为单层、二层厂房，丙类建筑，房屋高度远小于24米；建筑抗震设计规范也没有对单跨框架限制措施，故采用单跨框架结构合理可行。

再者，我们从原理方面进行分析单跨框架限制。建筑抗震设计规范是以增加地震发生时候的抗震防线为基础的。在广义的对抗震防线的认识中，我们会认为在结构设计的过程中，结构弯曲的破坏要先于剪切破坏也是一种抗震防线。我们换一种新的思路：以现行抗震规范作为基础，恰当地增加框架柱端弯矩增大系数和柱剪力增大系数。这样一来，即便是结构遭到了破坏，首当其冲的也将会是梁，它会首先出现塑性铰以耗能。在同一个楼层之内，最起码能够做到当主要的耗能构件产生了屈服后，其余的抗侧力构件还能是弹性阶段。让这种“有约束的屈服”能够保持较长的一段时间，使得结构的抗倒塌能力得到保障。

火力发电厂单跨混凝土框架结构在设计的过程中，柱截面较大，轴压比较小，在传统的设计当中，结构满足强柱弱梁。为了保证在强震作用下柱端不出现塑性铰，我们可以利用增强抗震构造措施来提高单跨框架结构的抗震性能。框架结构震害的严重部位多发生在框架梁柱节点和填充墙处，一般是柱的震害重于梁，柱顶的震害重于柱底、角柱的震害重于内柱、短柱的震害重于一般柱。通过对各个因素的考虑和综合分析，主要抗震构造措施如下：（一）提高框架的抗震等级。（二）调整单框架结构的布置方案。（三）加强角柱、避免短柱。（四）设置柱间支撑。

把框架设计成延性框架，遵守强柱、强节点、强锚固，框架沿高度不宜突变，避免出现薄弱层，控制最小配筋率，限制配筋最小直径。构造上采取受力筋锚固适当加长，节点处箍筋适当加密等措施。

增强抗震构造措施、提高抗震等级，单跨框架抗震性能便可以大大提升。

在此我们做一个补充说明，我们这片论文主要针对的是小型火力发电厂，而对大型的火力发电厂，工艺布置十分复杂，产生类似于短柱和异形节点等的机会要比小型火电厂大得多，因此我们建议大型火力发电厂尽量不要使用单跨框架结构。

总结：通过大量的实践，证明在小型火力发电厂中使用单跨框架结构的可靠性，同时，根据电力行业所具有的特点，我们也证明了在小型火力发电厂中使用单跨框架结构的合理性。综上所述，小型火力发电厂是可以使用单跨框架结构的，前提是必须采取充分的抗震构造措施。

参考文献：

[1]GB50011-2010建筑抗震设计规范[S].