混凝土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，我们为您推荐十篇混凝土结构设计论文范例，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。

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近年来，随着我国城镇化发展的深入推进，建筑需求量越来越多。在现代建筑工程施工过程中，混凝土结构是普遍使用的一种结构形式。这种结构具有承载力强、耐久性好、刚度大、耐火性高、安全性高等特点，同时在施工过程中施工成本较低，得到了广泛的应用。在实际中，为了确保建筑混凝土结构的施工质量，实现建筑工程的各项功能，必须对混凝土结构设计中可能存在的问题进行严格的管控，合理分析，并制定相应的解决对策，为建筑工程施工质量的提高打下良好基础。

1建筑工程混凝土结构设计中的不足

1.1地基与基础设计中的问题

在混凝土结构设计中，天然地基独立基础有时因为持力层土层分布不均匀，使基础坐落在软硬不均的土层上，相邻基础沉降差过大，导致基础变形过大；由于地下室在提高建筑稳定性、地基承载力、减少地震破坏以及解决建筑埋深等方面有十分重要的作用。因此，在很多建筑工程中，经常会设置地下室。当建筑选址在山地上时，由于原始地貌水位较低，设计过程中往往会忽视建筑工程竣工后由于回填土体毛细现象，导致地下室底板及外墙承载力不足，出现墙体裂缝和底板涌水现象，给工程项目带来难以解决的问题和损失。

1.2混凝土上部结构设计中的问题

在混凝土结构上部设计时，还存在一些问题，框架结构中抗震设防防线较少；因梁跨度大，梁截面高度就大，而框架柱截面较小，导致强梁弱柱情况出现；框架—剪力墙和剪力墙结构中，剪力墙布置不均匀，出现单肢剪力墙刚度过大，应力集中，连梁刚度过强等；高层结构中忽视零应力区等现象。这样类似问题出现，会给建筑结构的安全带来隐患。

2混凝土结构设计不足的应对策略

2.1混凝土结构地基与基础设计

在实际工程中，采用天然地基基础形式时，要么基础情况非常好，地基承载力非常高；要么上部荷载较小，楼层数较低，对地基承载力要求也较低，采用天然地基可以使工期短、造价低。但无论如何都要满足地基的强度和变形要求。根据地基基础设计规范的规定，地基承载力特征值低于130kPa、相邻建筑物距离过近可能导致发生倾斜、建筑物附近堆载过大等都应进行变形验算。当基础处于软硬不均的持力层土层上时，要采用褥垫层以调整不均匀沉降。根据具体情况，进行厚度约为500～600mm的换填，并进行分层碾压夯实。采用锥形独立基础时，斜面坡度小于1:3，混凝土能够振捣密实，保证基础强度和高度的要求。在对基础间拉梁设计时，要充分考虑梁上土的重量和柱底荷载拉力的作用，适当的增加配筋，从而保证基础的整体刚度。对于地下室工程，宜建造在密实、均匀、稳定的地基上。当处于不利地段时，应采取相应措施。充分考虑各个构件所承受的荷载，尤其是水浮力，回填土后水的压力会升高。底板的浮力会加大，墙体的水平压力也会增高。针对这样的问题，在建筑使用功能允许的情况下，应将底板和地下室外墙尽量分隔成小跨，以减小压力对底板和外墙的影响，减少开裂情况的发生。同时，可以提高垫层混凝土强度等级，厚度也不小于100mm。

2.2混凝土结构上部设计

上部设计中，宜设置多道防线。（1）对整体建筑的抗震要求进行全面考虑，也就是重视概念设计。抗震设计宜采用平面布置基本均匀，竖向刚度无明显变形、承载力无明显突变的结构体系，不应采用严重不规则结构。因此应选择合理的抗震结构体系和构件截面尺寸以及合适的配筋方式，确保竖向构件有足够的延性，增大构件的塑性变形能力。框剪结构和剪力墙结构设计时，剪力墙应沿着纵横两个方向，布置在建筑周边、电梯间、楼梯间及荷载较大的位置，墙体间距满足规范，同时单片剪力墙的水平剪力不能高于结构底部总水平剪力的30%。在设计第二道防线时，要对剪力墙连梁的跨高比进行严格控制。实践表明，剪力墙连梁跨高比为5时，各项性能是最好的。（2）在进行剪力墙梁、柱设计时，应该坚持强柱弱梁、强剪弱弯、强节点强锚固的原则。此外，对于中震程度建筑混凝土结构，需要考虑第一级别剪力墙，墙肢数量最少要保持4肢。当第一级别的剪力墙进入塑性阶段后，需要在级别较小的剪力墙进行多道设防，避免建筑在震动下过度变形，从而对级别小的剪力墙造成危害。在上部结构设计中，设计者应有选择的将纵横两片剪力墙连接在一起，在遇到中震或者大震时，剪力墙开裂会达到耗能的作用，这样就保持了建筑延性破坏，确保了建筑整体性能不损坏，真正做到小震不坏、中震可修、大震不倒，以保证人民生命财产的安全。

3结束语

在新时期下，不管是业主，还是建设单位都对建筑工程的整体质量有很高的要求，即使是墙体开裂都会对人的心理带来不好的影响。因此结构设计时必须根据具体情况，认真、仔细的对混凝土结构进行设计，并反复审查，发现问题后及时解决，不断优化混凝土结构设计方案，从而促进建筑工程施工质量的提升，为整个建筑工程各项功能的实现提供保障。

作者:毛亚凤 单位:昆明理工大学

参考文献：

[1]张立军.论房屋建筑混凝土施工技术[J].工程技术研究,2017,(2):73+75.

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1.前言

从传统的观念来看，钢筋混凝土结构具有很多优点，它有良好的物理力学性能、取材容易和造价可观的优点，但它最为显著的特点主要耐久性，混凝土本身的耐久是毋庸置疑的，虽然钢筋容易发生腐蚀，但是有混凝土的保护层的包裹，钢筋不能和空气接触，钢筋不会发生锈蚀，所以钢筋混凝土结构的使用寿命是相当长的。所以成为了世界工程建筑使用最广泛的结构形式。当然这只是从传统的观念来看的，但从科学的角度来看，这是不符合科学的探索观点的，正是由于人们收传统观念的影响，只片面了考虑的混凝土的耐久性，忽视了混凝土结构的整体耐久性，并且很多地区属于地震多发段，地震对其的危害相当的大，所以抗震性也不容忽视，特别是高层建筑中，抗震性尤为重要，越是楼层高，高楼层的顶部在受到地震作用时侧向位移也越大，就更容易发生坍塌的危险。本文主要从混凝土结构的耐久性和抗震性来分析设计中的一些值得注意的问题。

2.混凝土结构的耐久性

虽然混凝土结构存在的很多的优点，但是也存在一些内部因素和外部因素对混凝土结构的耐久性产生影响。

2.1内部因素。内部因素首先便是混凝土的自身问题，混凝土内部存在碱性的水化物，当大气环境里的CO2侵入混凝土内部时，会使得混凝土中的这些碱性水化物与CO2发生中和反应，也就是使得pH值下降，俗称混凝土的碳化过程。这个过程会让混凝土急剧收缩，导致混凝土开裂，加上碳化也会破坏钢筋外表面的氧化膜，使得钢筋容易锈蚀，发生危险。提高混凝土的强度等级的，使得内部孔隙率降低，混凝土内部更加的密实，提高了抗渗透性能，减缓了外部有害物质的入侵。值得注意的是当混凝土中加有碱活性的骨料的时候，在露天潮湿环境下，碱与骨料里的活性颗粒会产生反应，混凝土表面也会产生裂缝，加速侵蚀性物质的入侵破坏。再者的内部因素便是钢筋本身的影响，当混凝土有裂缝存在且较大的时候，钢筋肯定会受锈蚀，经过锈蚀的钢筋体积会膨胀，将混凝土保护层胀裂，又加快了钢筋的锈蚀。钢筋锈蚀后，钢筋的有效受力面积减小，相对应的强度会降低，致使结构承载力削弱。另一方面，锈蚀后的钢筋抗滑移的能力也会降低，很可能使得结构发生滑移破坏。时间越长，结构出现承载力问题会加大，有时甚至会突然断裂的脆性破坏，十分危险。所以影响混凝土耐久性的根源就是混凝土自身的碳化和钢筋锈蚀。

2.2外部因素

影响混凝土结构耐久性外部重要因素便是外界环境的影响。《混凝土结构设计规范》规定：

“一类：室内干燥环境；永久的无侵蚀性静水浸没环境

二类a：室内潮湿环境；非严寒和非寒冷地区的露天环境；非严寒和非寒冷地区与无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境；寒冷和严寒地区的冰冻线以下的无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境

二类b：干湿交替环境；水位频繁变动环境，严寒和寒冷地区的露天环境；严寒和寒冷地区的冰冻线以上与无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境

三类a：严寒和寒冷地区冬季水位冰冻区环境；受除冰盐影响环境；海风环境

三类b：盐渍土环境；受除冰盐作用环境；海岸环境

四类：海水环境

五类：受人为或自然的侵蚀性物质影响的环境。” [1]

根据混凝土结构耐久性的调查，一类环境中设计使用年限为50年的质量安全基本可以保证。而一类环境中大部分使用年限超过了100年的都是一些纪念性建筑，数量上相对来说很少。一类环境中使用年数在70到80年的混凝土结构基本符合要求，这些构件的混凝土立方体抗压强度在15N/mm2 [2]。所以，在设计时，在一定程度上提高混凝土的强度等级并且定期维护，可以使混凝土结构的使用年限适当增加；

第二、三类的环境情况有些复杂，设计时要规定水灰比并适当提高混凝土的强度等级，提高密实性以降低混凝土的渗透性，设计时要采用环氧涂层钢筋，这种钢筋就是普通的光圆钢筋和带肋钢筋表面喷涂环氧树脂，有很强的耐腐蚀性，注意构造上不能有积水。可以适用于潮湿环境的工业与民用房屋、桥梁、码头等一些钢筋混凝土结构；（下转第505页）

（上接第503页）

第四、五类环境下的混凝土结构的耐久性应该符合有关的标准规定。

3.混凝土结构的抗震性

当地震发生时，作用时间极短，破坏力极大，而建筑本身结构也十分复杂，当其遇到地震力作用的时候，其破坏形式和破坏过程也是相当的复杂，如果仅仅依靠结构的计算设计是片面的，是不能够满足在地震作用时结构的实际受力状态需要的，所以抗震性的问题不能仅仅依赖结构计算设计，还要重视结构抗震的概念设计。概念设计就是在有利于提高结构抗震性的基础上，对结构进行全面合理的宏观控制。对于这样的设计思路我们就应该注意下面几个问题：

3.1合理场地选择。场地是影响结构抗震性的一个重要的因素，如果场地地形复杂，依靠工程措施是很难弥补复杂地形的缺陷的。所以选择场地的时候应该进行详细的勘察，弄清楚地质情况，避开软弱土层，容易滑坡，易液化等这样的不利地段，若不能避开就采取有效的措施，如用桩基础，加强基础的刚度和整体性等。

3.2合理选择建筑体型。在选择建筑体型的时候，不要选择太复杂的建筑体型，复杂的建筑体型没有直接明确的传力途径，不利于分析结构的内力，很难找到薄弱部位，特别是有凸起凹进的地方容易产生应力集中的现象，在地震时最容易产生破坏，所以一般最好采用圆形、方形等对称的建筑体型，受力均匀，布局合理，方便进行内力以及位移分析，美学上也有良好的视觉观。

3.3合理选择结构体系。结构体系应该保证有足够的承载力分布和刚度，并在此基础上还有足够的延性。一般来说结构的承载力和刚度是分不开的，刚度越大，则承载力也越大，结构的延性可以吸收很多地震时产生的能量，可以产生较大的变形不让结构在地震时产生突然的破坏，给人员安全撤出留下了足够时间。为了更好的提高抗震性能结构所用的材料也要符合相关的抗震要求。

4.结语

总之，虽然在进行混凝土结构设计的时候需要考虑的问题很多，但是混凝土结构的耐久性和抗震性是必须要考虑的问题，把握好这两个问题的关键，可以减少很多的工程事故，提高工程质量，提高工程的安全系数，保障人员的生命与财产安全。

【参考文献】

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2我国目前规范对钢筋混凝土排架设计的不足

在钢筋混凝土排架结构的抗震设计方面，GB50191—2012构筑抗震设计规范和GB50011—2010建筑抗震设计规范指导规范不同地域、不同排架结构的抗震设计。本文结合《构筑抗震设计规范》的具体条文，阐述了目前规范中钢筋混凝土排架结构中设计的不足和缺陷。有关排架结构上部屋架结构计算的规定有:

1)《构筑抗震设计规范》6．2．19条规定，针对Ⅲ，Ⅳ类场地和8度、9度时，应该考虑屋架下弦的拉压效应对结构的影响并核算屋架承载力;

2)《构筑抗震设计规范》6．2．22条规定，针对Ⅲ，Ⅳ类场地和8度、9度时，应验算变形产生的附加内力。上述两点叙述，规范使用“应”字，因此应考虑建立合适的屋架和支撑的杆系模型，否则无法得出上述内力值。在钢结构排架设计方面，钢排架结构施工进度快，造价低，但以后要经常维护保养。框架结构施工复杂，造价高，后期维护工作量低。在工程建设中，钢架也就是在排架柱方向通过设置联系梁或桁架的方式使排架柱方向形成可以抵抗纵向力下变形的钢框架(局部开间或连续开间)，具体做法可采用实腹联系梁或格构桁架———根据可设置高度选用，采用门式柱间支撑，可以留出工艺空间，还能对柱平面外予以加强。但我国处于高度使用水泥的情况，环境污染日益严重，从节能减排方面讲，钢排架结构应作为首选，但规范未给具体说明。

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的优化设计是一项难度比较大的工作，除了考虑混凝土自身的一些问题以外，还需要考虑工程的地形地貌条件，制定出一套可行性方案，进而进行结构的优化布局，在结构优化的过程中要特别注意围岩的稳定性等问题。

1.1水工混凝土的材料问题

在水利工程建设中混凝土材料的配比是否合理可能会影响混凝土的质量，比如孔洞、麻面、气泡等质量问题。混凝土的结构一般是由水泥、碎石、砂等材料构成，水泥的质量影响混凝土的结构强度。如果原材料的配比设计不合理，则在搅拌的过程中，混凝土拌和物严重离析，混凝土料干硬，入仓混凝土料架空或骨料集中，混凝土摊铺料太厚，漏振等，混凝土就非常容易出现孔洞，进而影响混凝土结构的质量。

1.2在工程建筑中准备工作不细致

水利工程建设是一项复杂的工作，在建设前，必须对结构区域内的水文条件、地址状况等做充分的了解。在实际工作中，往往因为施工状况复杂，工作人员在工作中不够认真、细致，而出现很多问题。有些水利工程的洞壁围岩应力和变形较大，岩体的不稳定比较突出，再加上混凝土结构岔管形态复杂，很容易出现地应力集中、衬砌开裂现象，而破坏混凝土结构。

1.3岔管设计不合理

在水利工程建设中，混凝土结构设计的岔管设计也是一向比较复杂的工程设计，对施工技术的要求比较高。一般情况下，岔管的结构比较多，在设计时要注重其合理性，尽量选择合适的岔管方式和材料，以免造成水利工程的后期开裂与损坏。在岔管设计方面，虽然有比较可行的研究方案，但是复杂的实际状况还是会影响混凝土结构变形和受理特征，影响计算的准确度，应加强施工期监测与信息反馈。2.4混凝土衬砌渗漏问题在水利工程中，混凝土的衬砌渗漏问题也非常突出，产生这种状况的原因有很多，首先考虑基础地基问题，如果地基不稳定，没有按照工程要求进行设计，必然会造成衬砌裂缝渗漏，从而导致工程衬砌发生沉陷，渠道衬砌工程出现渗漏。

2.水利工程中混凝土结构的优化设计

水利工程建设中对混凝土的结构设计要求比较高，要求其有较好的抗渗性和整体性。在施工过程中注意结构设计中的关键性技术，防止混凝土结构质量问题的出现，确保工程建设的质量要求。

2.1混凝土裂缝的控制

在水利工程混凝土结构设计中，裂缝控制是其重要控制内容，在混凝土的结构设计中，除了要控制好混凝土的承载力以外，还要严格控制裂缝的出现，把裂缝控制在允许的范围之内。而裂缝的控制需要根据工程环境情况、荷载性质、水压力的变化情况等参数来确定。在现代水利工程中，裂缝的控制适合用于一些弯拉构件方面，而水工建筑中一般使用非常规的杆件，所以要特别注意控制好混凝土的裂缝宽度。裂缝的设定一般根据钢筋混凝土构件的裂性评估进行，根据其断面作用力变化情况，制定裂纹开度标准。另外还要考虑在实际使用中，钢筋与混凝土的极限状态。

2.2合理配置混凝土原料

混凝土的原料配置是保障混凝土质量的关键步骤，合理的配置混凝土原料，能有效的防止混凝土气泡、孔洞、麻面的出现。首先为了防止气泡的出现，在施工的过程中可以采用细度模数2.0—3.0范围的天然砂或人工砂，严格按照混凝土配合比施工，合理控制外加剂的掺入量，做好混凝土的摊铺、振捣等，每层的混凝土铺设厚度控制在30-50cm范围内，振捣时注意缓慢拔出振捣帮，防止气泡的生成；为了防止混凝土孔洞的出现，在进行混凝土的搅拌时，要注意均匀搅拌，混凝土的和易性好，分层摊铺，振捣均匀，模板支撑要牢固。如果出现孔洞，要及时将孔洞部分的松散物处理干净，用细石混凝土填塞处理；对于混凝土结构露筋现象的预防，在安装钢筋时要找准位置，焊接牢固，混凝土的保护层垫块要均匀牢固，禁止随意搬动、踩踏。如果出现露筋，要及时清除干净外露钢筋上的锈斑，抹平压光，覆盖养护，用浇灌技术把混凝土加厚处理。

2.3围岩结构稳定性的优化设计

在水利工程中，衬砌方式与布局的深度影响着混凝土结构的优劣，在设计混凝土衬砌时需要注意围岩承担水压力的能力。所以，混凝土的结构优化，首先要解决围岩水压承载力问题。在围岩结构中，首先要确定其最小覆盖厚度，如果围岩厚度不足，容易造成事故的发生，导致工程大量渗水。最小厚度的测量要根据平缓地表面和陡坡地表面上台准则确定。围岩只有具有足够的承载力，才能采用不衬砌、限裂或非限裂混凝土衬砌的方法。

2.4衬砌设计的优化

衬砌方式的选择要根据实际设计需求与围岩承载压力进行确定，在混凝土的结构设计中，衬砌的类型比较多，但从设计方面来说可以分为开裂衬砌与抗裂衬砌两部分。根据具体的工程要求，比较分析不同的衬砌方案，选择最为合适的方案进行施工。选择好衬砌方式以后，对钢筋混凝土衬砌与围岩联合作用进行模拟，形成一个二次应力场，在此基础上进行钢筋混凝土的支护，分析衬砌的变形、裂缝出现问题，进行岔管衬砌布局，尽量减少衬砌的配筋量，以便使其更好的应用于水利工程的建设中。

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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。

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中图分类号：TU37文献标识码：A文章编号：

引言

建筑的功能越来越多样化，使得每个建筑的结构设计都有自己独特的要求及特点，这就要求设计人员不可生搬硬套，应仔细分析，从概念设计做起，选择一个合理的结构方案并进行结构布置，再对结构进行计算分析。切不可一拿到建筑图，就直接上机利用计算程序进行设计，完全相信计算程序。大致而言，钢筋混凝土结构设计应包括下列内容：1）结构方案设计，包括结构选型、构件布置及传力途径；2）作用及作用效应分析；3）结构的极限状态设计；4）结构及构件的构造、连接措施；5）耐久性及施工的要求；6）满足特殊要求结构的专门性能设计。本文就上述6大设计内容分别进行阐述，结合实际结构设计中经常遇到的问题进行叙述，并提出解决方案。

1 结构方案设计及体系的选择

目前，结构设计中常用的结构体系有砌体结构、框架结构、框架—剪力墙结构、剪力墙结构、框架—核心筒结构、筒中筒结构等。

合理经济的结构体系的选择，是一个多因素的复杂的系统工程，应从建筑、结构、施工技术条件、建材、经济、机电等各专业综合考虑。

从结构专业设计的角度出发，主要考虑以下两个方面的问题：

（1）尽可能满足建筑功能要求，一般商场、车站、展览馆、餐厅、停车库等多层房屋用框架结构较多；高层住宅、公寓、宾馆等用剪力墙结构较多；酒店、写字楼、教学楼、科研楼、病房楼等以及综合性公共建筑用框架—剪力墙结构、框架—核心筒结构较多；而超高写字楼或办公建筑也经常采用到筒中筒结构体系。

（2）按结构设计要求，低层、多层建筑可选用砌体结构或钢筋混凝土结构，高层建筑可选用钢筋混凝土结构或混合结构或钢结构。对钢筋混凝土结构，一般多、高层建筑结构可根据房屋高度和高宽比、抗震设防类别、抗震设防烈度、场地类别、结构材料和施工技术条件等因素初步选择结构体系。

无论采用何种结构体系，都应使结构具有合理的刚度和承载能力，避免产生软弱层或薄弱层，保证结构的稳定和抗倾覆能力；应使结构具有多道防线，提高结构和构件的延性，增强其抗震能力。

2 荷载作用及分析

作用是指能使结构产生效应（包括内力、变形、应力、应变、裂缝等）各种原因的总称。其中包括施加在结构的集中力或分布力所引起的直接作用和能够引起结构外加变形或约束变形的间接作用。结构上的作用与结构设计所采用的荷载有相同点也有区别，在这里不再详述，主要对荷载作用进行分类和分析。

荷载在设计上可将其分成三个类别：

（1）永久荷载

在结构使用年限内，其值不随时间变化，或其变化与平均值相比可以忽略不计，或其变化是单调的并能趋于限值的荷载。例如结构自重、土压力、预应力等。

（2）可变荷载

在结构使用年限内，其值随时间变化，且其变化与平均值相比不可以忽略不计的荷载。例如楼面活荷载、屋面活荷载和积灰荷载、吊车荷载、风荷载、雪荷载等。

（3）偶然荷载

在结构使用年限内不一定出现，一旦出现其值很大且持续时间很短的荷载。例如爆炸力、撞击力、龙卷风荷载等。

在结构设计中，荷载的正确取值关系到结构的安全性、经济性等问题。在结构复核过程中，经常发现设计人员荷载取值有误或漏输荷载，或人为放大荷载，或在梁柱及基础设计时荷载折减系数取值有误等问题，所以结构设计过程中，应对荷载作用进行分类，正确进行荷载取值才能使建筑结构设计做到安全、经济、合理。

3 结构的极限状态及结构计算与分析中常见问题

混凝土结构的极限状态包括承载能力极限状态和正常使用极限状态。承载能力极限状态计算主要包括：（1）结构构件的承载力计算；（2）直接承受重复荷载的构件应进行疲劳验算；（3）有抗震设防要求时，应进行抗震承载力计算；（4）必要时尚应进行结构的倾覆、滑移、漂浮验算等。正常使用极限状态验算主要包括变形验算、裂缝验算及楼板舒适度验算等。

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。

3.1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。否则，如果选择了不合适的计算软件，不但会浪费大量的时间和精力，而且有可能使结构有不安全的隐患存在。

3.2是否需要地震力放大，考虑建筑隔墙等对自振周期的影响。该部分内容实际上在新老规范中都有提及，只是，在新规范中根据大量工程的实测周期明确提出了各种结构体系下高层建筑结构计算自振周期折减系数。

3.3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。，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。

3.4多塔之间各地震周期的互相干扰，是否需要分开计算。一段时间以来，大底盘，多塔楼的高层建筑类型大量涌现，而在计算分析该类型高层建筑时，是将结构作为一个整体并按多塔类型进行计算，还是将结构人为地分开进行计算，是结构工程师必须注意的问题。新《高规》JGJ3-2010第10.6.3-4条明确规定，要求按整体和分塔楼计算模型分别验算整体结构和各塔楼扭转为主的第一周期与平动为主的第一周期的比值应符合规范要求。

4 结构及构件的构造、连接措施

4.1 混凝土结构构件应控制截面尺寸和受力钢筋、箍筋的设置，防止剪切破坏先于弯曲破坏、混凝土的压溃先于钢筋的屈服、钢筋的锚固粘结破坏先于钢筋破坏。

4.2 多、高层的混凝土楼、屋盖宜优先采用现浇混凝土板。

4.3 结构各构件之间的连接，应符合下列要求：

（1）连接部位的承载力应保证被连接构件之间的传力性能；

（2）当混凝土构件与其他材料构件连接时，应采取可靠的措施；

（3）构件节点的破坏，不应先于其连接的破坏；

（4）预埋件的锚固破坏，不应先于连接件。

5 耐久性设计常见问题及处理

目前对混凝土结构耐久性的要求主要有两部规范，分别是《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）和《混凝土结构耐久性设计规范》（GB/T50476-2008），两者规定有一定区别，在结构设计中，经常令设计人员无所适从，不知以何者为准。笔者认为，前者属于国家标准，而后者为国家推荐性标准，故在耐久性设计宜按《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）采用。

6 满足特殊要求结构的专门性能设计

目前我国建筑结构高度越来越高，复杂及不规则程度越来越多，超限性能化设计已越来越普遍。对此，《建筑抗震设计规范》GB50011-2010及《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010均有相应章节对性能化设计做了较为详细的规定。

在结构设计过程中，选用性能目标成为性能化设计中重点内容，关系到建筑结构达到抗震三水准的设防要求和经济性、合理性。

7 结语

本文中，通过对钢筋混凝土结构设计的要点和常遇问题的分析及处理的阐述，分别指出结构设计特别需要注意的地方，希望有助于读者了解混凝土结构设计的步骤，正确把握规范条文，顺利设计，将建筑结构设计得安全、经济、合理。

参考文献：

[1]中华人民共和国国家标准. 建筑结构荷载规范（GB50009-2012）.北京：中国建筑工业出版社，2012

篇（7）

关键词：混凝土结构；耐久性；设计

Keywords: concrete structures; durability; design

中图分类号：TU377 文献标识码： A 文章编号：

一、混凝土耐久性的概念、等级、原则

（一）混凝土耐久性的概念

混凝土耐久性是指结构在规定的使用年限内，在任何一种环境作用下，都不用额外的费用加固处理直接就能保持其安全性、正常使用和可接受的外观能力。混凝土耐久性主要包括：抗冻性、抗渗性、碳化。

（二）混凝土耐久性的等级

1、一级耐久性

主要是针对室内干燥环境下的住宅、办公楼等室内构件来说的，用简单的粉刷或油漆防护就可以，也就是能够满足在规定的使用年限内所要求的年限。 

2、二级耐久性

主要是针对露天环境或高温环境下的构件，在规定的使用年限内也存在着个别需要维修的状况，维修采用的方法可能是修补或更替个别构件。

3、三级耐久性

在沿海地带或受冻融作用的环境以及使用除冰盐的结构，在规定的使用年限内需要经常维修的情况。

（三）混凝土的耐久性设计应该遵循的原则

在进行混凝土耐久性设计的过程中，相关的设计人员必须要先明确出这一结构的耐久性目标是什么，也就是设定的使用期限；还要确定出耐久性失效标准是什么。一般情况下，使用期限可以分成四类。对于耐久性失效标准，有多种说法。大多数观点认为：一是以结构性能退化导致结构承载能力降低到承载能力极限状态，称为承载能力耐久性失效标准；另一种说法是由于耐久性能退化使结构产生了变形，从而不能够满足正常使用的基本需求，我们主要是以钢筋锈蚀发展到出现混凝土沿顺筋开裂作为正常使用耐久性失效标准。

二、混凝土结构耐久性的影响因素

（一）混凝土的碱――集料反应

碱――集料反应主要是指混凝土中的碱与集料中活性组分发生的化学反应，进而引起混凝土的膨胀、开裂、甚至破坏。目前，因碱――集料反应不得不拆除大坝、海堤、桥梁的事件并不在少数。混凝土的碱――集料反应必须要具备三个条件：有相当数量的碱、相应的活性集料、水分。避免混凝土的碱――集料反应可以采取以下方法：一是限制混凝土的碱含量；二是避免采用活性集料；三是掺用混合材。（二）混凝土的冻融破坏

当混凝土结构在冰点以下环境中时，混凝土内孔隙中的水将结冰，随之会产生体积膨胀进而形成各种压力。一旦压力达到一定程度时，就会导致混凝土破坏。混凝土的冻融破坏最显著的特征就是表面剥落，甚至在严重时还会露出石子。此外，混凝土的抗冻性能与混凝土内部的孔结构和气泡含量多少有着直接相关，孔小破坏作用就小，封闭的气泡多了，坑冻性也好。影响混凝土抗冻性的因素还有：孔结构、含气量、水灰比、集料的孔隙率、混凝土的饱和度等。

（三）化学侵蚀

一般情况下，可以将化学侵蚀分成淡水腐蚀、碳酸腐蚀、一般酸性水腐蚀、硫酸盐腐蚀等几类。当混凝土结构处于有侵蚀性介质作用的环境中时，就会引起化学反应和物理反应，从而受到侵蚀，引起一系列破坏。当水中溶有一些酸类时，水泥石就受到溶淅和化学溶解双重作用，加速腐蚀；淡水的冲刷，不仅能溶解水泥石中的组分，也可以使水泥石孔隙增加，密实度也随之降低了，造成了对水泥石的严重破坏；碳酸在溶淅水泥石的同时，也影响了水泥石的致密度，同时也降低了水泥水化产物的稳定性。

（四）钢筋的锈蚀

钢筋的锈蚀主要表现为钢筋在外部介质作用下产生的电化反应，生产了铁锈，也造成了混凝土顺筋裂缝，整体的混凝土结构受到了破坏。一方面，混凝土碳化和中性化主要是因混凝土的密实度不足，酸性气体渗入混凝土内与氢氧化钙作用；另一方面，钢筋会在拉应力和腐蚀性介质的共同作用下而形成脆性断裂，当钢筋内部存在缺陷，钢筋在腐蚀过程中能够产生少量氢气，会导致钢筋脆化。

三、设计使用年限

普通的混凝土主要是以水泥为胶结材料，并用天然砂石做骨料，在里面加上水进行拌和，最后形成固体材料。在受到施工、环境因素的影响时，加上化学作用和物理作用，混凝土就是带着裂缝工作的。

当混凝土所出现的裂缝很大时，侵蚀的物质就会从裂缝中渗入到混凝土内部，再到达钢筋表面引起锈蚀。钢筋在被锈蚀后，有效面积就减少了，使结构承载力的强度下降了。一旦出现承载力方面的问题，有时可能是脆性破坏。总之，对混凝土的结构不仅要进行承载能力极限状态和正常使用极限状态的计算，还要确保在相当长的时期内达到设计规定的具体要求，这个时期就被称为了“设计使用年限”。我国的《建筑结构可靠度设计统一标准》中已经明确规定了：设计使用年限对临时结构是5年；易于替换的结构构件为25年；普通房屋和构筑物为50年；记念性建筑和特别重要的建筑结构为100年。因此，在混凝土结构耐久性设计中，应该以此为依据，进行重点考虑。

四、加强混凝土结构耐久性的有效措施

（一）控制施工质量

控制施工质量可以从以下几个方面着手：混凝土结构保护层的厚度控制、混凝土结构各种孔隙的控制以及水灰比控制。选择保护层厚度应该根据腐蚀环境的不同来设定，在正常的室内环境下，要设计使用年限为100年的结构混凝土应该确保保护层的厚度是按规范的规定增加到40%为宜，混凝土结构及构件不能留有施工缝。此外，为了保证混凝土拌和物所需流动性，减小水灰比，可以使混凝土的总孔隙率大幅度降低。

（二）原材料的选择

水泥类材料的强度和工程性能，主要是通过水泥砂浆的凝结，硬化形成的，在选择水泥时，要注意水泥品种的具体性能，可以选择水化热低，碱含量小，耐热性，抗冻性能好的水泥来使用。此外，在选择集料时，也要考虑其碱活性，耐蚀性和吸水性，还要改善混凝土拌合物的和易性，以便提高混凝土的耐久性。

（三）结构的日常维护

混凝土结构在使用阶段，必须注意其检测和维护。例如，建立检测和评估体系，这样对于恶劣环境下的工程建设便于检查，发现问题及时修理，保证混凝土结构能够正常的使用。此外，在使用的过程中，还应该避免结构接触腐蚀性物质、也不要承受超重荷载，一旦出现结构破坏超过一定界限的情况，就必须查找原因进行维修。

五、结语

对于混凝土结构耐久性设计的问题还有很多方面需要我们研究，因此，需要施工和设计人员在已有的经验和工程的实践基础上做好结构耐久性设计工作。

六、参考文献

篇（8）

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（9）

中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：

一、前言

为了确保我们每天所生活的建筑物的稳定和安全，就需要确保建筑物的主要承重结构构件具有可靠的坚固性以及耐久性，实现安全正常的支撑作用。承重结构构件主要包括垂直构件和水平构件两类，其中垂直构件包括桩、柱、墙等等，水平构件包括如梁、桁架、网架等等。建筑结构设计专业技术人员在进行结构设计时，需要明确具体建筑物的基本功能需求，比选多种结构方案，从中优选最经济合理的方案，然后针对各个结构构件与结构体系，采用结构设计规范规定的安全系数，进行结构分析以及内力计算，准确分析计算各构件之间的连接方式和构造措施。

二、建筑结构设计安全度的定义

衡量建筑物结构是否安全是否可靠，我们需要看其三条性能，安全性、适用性以及耐久性，而这也是建筑结构设计的最终目标。而在建筑结构设计中，用来度量结构这三条性能的指标就叫做安全度。三条性能的具体阐述如下：

第一条，是建筑结构的安全性。最终建成的建筑物，在正常的使用条件下应当完全能够承受可能出现的各种外荷载作用，具体包括其自重、各种机械设施设备、各类家具、各种人流以及自然风雪和气温变化等等，同时，在某些特殊情况下，比如地震、火灾、飓风等等，也仍然能在一定程度的作用下，保持建筑物的整体稳定性，不至于轻易倒塌。

第二条，是建筑结构的适用性。最终建成的建筑物，在正常的使用情况下，应当拥有比较良好的工作性能，可以正常地发挥建筑物内部各组织的使用功能。

第三条，是建筑结构的耐久性。最终建成的建筑物，在正常的使用和维护条件下，应当实现足够长的安全使用寿命，也就是设计使用年限。

三、安全度表示法

建筑结构设计方法不同，相应地，其安全度表示法就有所差异。自上世纪5O年代，我国的建筑结构设计方法历经四个阶段，分别是容许应力设计方法、破坏阶段设计方法、极限状态设计方法以及概率极限状态设计方法。

在结构设计规范中，安全系数表示容许应力法的安全度，分项系数表示破坏阶段法的安全度，可靠指标表示概率极限状态法的安全度。建筑结构安全度即可靠度，与众多因素有关，都需要进行准确分析和计算，包括建筑结构的构造规定，构件荷载标准和材料强度的标准值、结构内力分析的精确度以及构件承载力的计算公式等等，这些数据根据结构设计方法的不同而有所不同。不同的安全度表示方法，有其不同的数据标准。设计时应当根据具体的建筑物选择恰当的设计方法和相对应的合适的安全度表示方法。

建筑结构可靠度理论也叫安全度理论，可有效地对建筑结构安全性进行分析计算。对此，我国已经实施了相关的建筑结构设计统一标准，进行建筑结构设计时，应当严格按照可靠度理论进行相关设计工作。可靠度理论中，是使用失效概率，以进行对结构可靠性的度量，可以将建筑结构自身的抗力和外荷载的各种作用效应互相独立。在此理论中，把随机过程转化成了随机变量，并且将经验数据当作校准点。我国现行的建筑结构设计规范中，这一理论被成功应用其中。不过技术在不断发展，这一理论仍然有待完善之处。在进行具体的建筑结构设计时，设计人员应当切实结合工程项目的实际情况，灵活地应用理论。

四、恰当地确定结构设计安全度

在进行建筑结构设计时，结构设计安全度的确定，也是一项很重要的任务。建筑结构设计安全度的高低，应根据建筑所在地的经济和地理环境所决定。一般来说，安全度的高低，可视为此区域经济、技术等各方面的综合反映，具体包括地区经济和资源状况，以及建筑施工各项技术的水平高低和建筑材料的质量优劣。进行实际确定时，应当根据概率论和统计学理论作为理论基础，参照本区域建筑的成功的经验数据，经过多因素分析和综合的考虑。但现实情况是，结构设计中太多依赖于结构工程师的实践经验，往往从结构选型、施工技术水平和建材的质量优劣等方面着手分析，一般都很少考虑工程项目所在地的经济发展水平以及资源状况，这样很容易造成安全系数确定得偏高或是建筑物造价设计得偏高，最终导致一些经济欠发达地区在财力上很难承受该工程的建设。

我国现阶段，整体上施工技术水平不高，建料质量参差不齐，各地区经济发展不平衡，现行的混凝土结构设计规范中，结构安全度刚刚能适应实际工程的需要，但与国际上通行的工程结构质量标准相比，仍有增长的空间。毕竟，国家经济实力在不断增强，施工技术也在不断提高，新材料新工艺得到了极大的推广应用，而且大跨度大空间结构是越来越多，因此，现行的结构设计安全度应当适当提高。我国混凝土结构设计规范中，与国外相关规范比，结构计算时所采用的荷载标准值和构件之间的构造要求，都低一些。

五、结构构件的耐久性问题

建筑物在其工作年限内必须实现足够的强度，足以经受各种外来荷载的作用，充分发挥其使用功能，即使再恶劣环境因素的强力作用下，也仍然能够继续保持建筑物的强度和整体性。在进行建筑物结构设计时，除了需要合理准确地确定建筑结构设计安全度，还应当重视结构的耐久性，主要是混凝土结构构件的耐久性。我国，现行的相关规范中，对混凝土结构设计和施工规范有明确规定，注重于结构构件在各种荷载作用下的强度要求，但是对于建筑物在恶劣环境因素作用下的结构耐久性，却没有给予足够的关注和重视。

调研报告和数据表明，诸多因素将影响混凝土结构构件的耐久性，可以将这些因素分为内部因素和外部因素两类。

一是，内部因素，主要包括氯离子含量、混凝土的水胶比即水灰比、混凝土的强度等级、水泥用量、骨料中的碱含量和外加剂用量以及混凝土保护层厚度等；外部因素就是混凝土结构构件所处的外部环境，包括地上环境和地下环境、水上环境和水下环境，包括温差、冻融和湿度、某些化学成分的含量、各种腐蚀性化学介质以及含酸碱地下水等等。而这其中，对混凝土结构耐久性的影响最为严重的，则是混凝土碳化、碱骨料反应以及钢筋锈蚀。外部恶劣环境可谓是对混凝土碳化和钢筋锈蚀起直接影响作用的主要因素，需要我们给予足够的关注和重视。

对于建筑工程和港口、桥梁等基础设施工程，其使用寿命和结构耐久性都十分重要。在对港口、桥梁、水利和建筑工程等混凝土结构工程，进行耐久性设计时，应当严格按照国家相关的规范规定，切实满足各项系数要求，确保此类工程在工作年限内的安全使用。

六、结语

建筑结构设计专业技术人员，在进行结构设计的时候，必须根据建筑物的基本功能要求，结合具体实际情况，在多种方案中，进行比选分析，择优选择出最经济、最合理的结构设计方案，然后要针对每个结构构件以及结构体系，进行合理的结构分析和准确的内力计算，最后还需要各构件之间的连接方式和构造措施进行正确分析和精准计算。在设计时，切记采用结构设计规范中所规定的各项安全系数，以切实保证建筑物结构构件和整体建筑能够安全使用。

参考文献：

[1]范涛 试论结构设计安全度 [期刊论文] 《科技信息》 2012

[2]王伟 建筑结构安全度设计思考的探究 [期刊论文] 《价值工程》 2010

[3]熊志军 浅议建筑结构设计安全度 [期刊论文] 《科技信息》 2010

篇（10）

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