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土建结构设计论文精选(九篇)

土建结构设计论文

第1篇:土建结构设计论文范文

【关键词】混凝土结构设计 全英语教学 规范 教学研究

【基金项目】江苏省自然科学基金(BK20140560),江苏大学高级人才科研启动基金(14JDG161,14JDG162)。

【中图分类号】G642.4 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2015)10-0125-01

1.引言

随着全球化、国际化的发展,中国高等教育英语教学不再是单向输入,而是逐步转向输出[1]。近年来江苏大学招收的留学生来自六大洲89个国家,土木工程与力学学院在专业课的全英语教学方面进行了一些探索。针对土木工程专业留学生来自不同国家,而不同国家的混凝土结构设计有着不同的经验,致使混凝土结构的设计方法具有多样性、所依据的规范也存有很大差异的问题,如何调整混凝土结构设计原理课程的教学目标、教学内容和教学方法变得尤为重要,这也是高等教育国际化的必然选择[2]。在全球经济一体化的今天,混凝土设计的技术标准和规范已经不再是一个单纯的技术文件,也是让毕业后的留学生融入世界大环境的重要手段[3]。

2.混凝土结构设计原理课程的特点及留学生全英语教学存在的问题

“混凝土结构设计原理”课程所讨论的是钢筋混凝土结构的设计理论和设计方法,是土木工程专业知识体系的重要组成部分,不仅是一门理论性和实践性很强的课程,由于与现行工程建设标准密切相关,所以更是一门不断发展的课程。所有毕业生无论将来从事科研、设计、施工还是工程管理类工作,都将与之接触。因此本课程适用于房屋建筑、交通土建、水利工程、矿井、港口航道及海洋工程等专业,是土木类专业的必修课程。

虽然混凝土结构已经是最为常用的土木结构形式,但混凝土结构设计却是非常复杂的过程。原因是:一、混凝土材料的复杂性,混凝土是由水泥、砂、石等组成的具有微孔结构的复合材料,在采用混凝土材料进行结构设计时,要考虑强度、收缩、徐变、耐久性等因素,对于钢筋,要考虑其强度、变形、与混凝土粘结等因素。二、由于混凝土材料和钢筋材料的特性不同,在混凝土结构设计中不能直接采用材料力学和固体力学的方法,很多力学模型和公式是根据试验建立的。各个国家在混凝土结构设计的发展道路上各不相同,有着不同的设计经验,所采用和依据的规范也是各不相同。

3.提高留学生混凝土结构设计原理课程教学质量的对策

①以实际工程应用为重点:由于国内外教材针对的教学要求不同,所以教学侧重点也不同,因此,可以以实际工程应用为重点,对课程中的混凝土结构梁、板、柱等结构所涉及的构件计算内容,进行重新编排,编制合适的留学生全英语教材;

②国内规范与国外多种规范相结合:国内《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010),美国规范《混凝土结构建筑规范》(ACI318-05),欧洲规范2《混凝土结构设计-第1-1部分:总原则和对建筑结构的规定》(EN1992-1-1:2004)[4];

③多媒体教学:由于课程涉及的知识面广,所依据的规范多样,因此,学生在学习过程中极易产生疲劳和厌倦感,学习兴趣受到影响。而多媒体可以扩大信息容量,可以图、文、声并茂,形象生动,将各种规范的对比、在工程中的应用的特点快速地表达出来。

④注重留学生以后发展的需要:一个合格的结构工程师,必须正确理解规范内容,避免盲目照搬条文,所以要求培养留学生理解规范条文赖以建立的理论依据和科研成果,也就是规范编制的背景材料,而这些就要求教师在课程的各个章节中把培养留学生以后发展需要所需的内容融入进去。

4.结论

针对《混凝土结构设计原理》留学生全英语授课的现状,分析了现状中的特点,并根据全英文授课中存在的问题,提出了相应的对策,希望该工作对《混凝土结构设计原理》留学生全英语授课有所帮助和指导。

参考文献:

[1]刘锡军,蒋隆敏.混凝土结构设计原理[M].中南大学出版社.2010.第一版.

[2]张永杰,王桂尧,周德泉,陈永贵.工程地质课程双语教学实践探讨[J].高等建筑教育.2014(1),23,94-98.

[3]张云莲,文献民.土木工程专业课程英文教学探讨[J].高等建筑教育.2013(4),22,59-62.

[4]贡金鑫,魏巍巍,胡家顺.中美欧混凝土结构设计[M].中南建筑工业出版社.2007.第一版.

作者简介:

第2篇:土建结构设计论文范文

(晋城市建筑设计院山西晋城048000)

【摘要】随着社会和经济的快速发展,人们对于房屋建筑的外形美观以及功能实用等方面有了更高的要求,而且呈现多造型,功能多样化的趋势。于此同时在钢筋混凝土工程中也遇到了众多的实际问题。为了能够有效解决这些问题,本文作者结合自己多年来的设计经验,简单叙述了在进行房屋建筑混凝土结构设计过程中应该遵循的相关原则以及要求,同时提出了一些应对措施,期望能够为混凝土设计工作提供一定的参考价值。

关键词 钢筋混凝土;结构设计;房屋建筑;保障措施

Design of concrete structures housing construction

Wang Bo

(Jincheng Institute of Architectural DesignJinchengShanxi048000)

【Abstract】With the rapid development of society and economy, people in the building’s appearance and practical functions and other aspects of a higher demand, but also has many other, functional diversification trend. At the same time in the reinforced concrete engineering are encountered in many practical problems. In order to solve these problems, this paper based on the author’s experience for many years, the simple description of the principles that should be followed in the housing building concrete structure design process and requirements, and puts forward some corresponding countermeasures, in hope of providing some reference value for the concrete design.

【Key words】Reinforced concrete;Structure design;Building construction;Safeguard measures

1. 概述

不言而喻,钢筋混凝土在房屋建设过程中有着极其重要的地位,钢筋混凝土构成了房屋建筑的整体结构构件,因此在进行房屋结构设计过程中,应当认识到钢筋混凝土的重要性。然而在实际的结构设计过程中,不同的设计人员由于自身知识的限制以及学习能力的影响,在进行钢筋混凝土构件的设计过程中,在相关设计文件以及政策方面有着不同的理解,这样就会带来不同的设计处理方法,很容易出现设计问题。因此十分有必要对混凝土结构设计的方法和原则进行着重阐述。

2. 钢筋混凝土结构设计的发展历史

(1)混凝土结构设计理论对建筑结构物的可靠性与经济性有重要的影响。自从19世纪末混凝土结构在建筑工程中应用以来,随着生产实践的经验积累和科学研究的不断深入,混凝土结构的设计理论也在不断地发展。

(2)最早的混凝土结构设计理论是采用以弹性理论为基础的容许应力计算法。这种方法要求混凝土结构构件在规定的标准荷载作用下,按弹性理论计算的应力不大于规定的容许应力。容许应力是由材料强度除以安全系数求得的,安全系数则根据经验和主观判断来确定。由于混凝土结构构件并不是一种弹性体,而是有着明显的塑性性能。因此,这种以弹性理论为基础的计算方法不能正确地反映混凝土结构构件的实际应力状态,也就不能正确地计算出混凝土结构构件的承载力。

(3)20世纪30年代,出现了破坏阶段计算方法。这种方法考虑了材料塑性性能对结构构件承载力的影响,要求按材料平均强度计算的承载力必须大于计算的最大荷载产生的内力。计算的最大荷载是由规定的标准荷载乘以单一的安全系数得出的。安全系数仍是根据经验和主观判断来确定的。

(4)20世纪50年代,在对荷载和材料强度的变异性进行研究的基础上,又出现了极限状态计算法,它规定了结构的极限状态,并将单一安全系数改为三个分项系数(即荷载系数、材料系数和工作条件系数),故又称为“三系数法”。“二系数法”将不同的材料和不同的荷载用不同的系数区别开来,使不同的构件具有比较一致的可靠度,而部分荷载系数和材料系数基本上是根据统计资料,用概率的方法确定的。我国1956年颁布的BJG 21-1965《钢筋混凝土结构设计规范》即采用这一方法,1974年颁布的T110-1974《钢筋混凝土结构没计规范》也是采用这种计算法,但在承载力计算中采用了半经验、半统计的单一安全系数。由上述可见,在容许应力计算法和破坏阶段计算法巾,都是采用定值的安全系数来表达结构的安全度,而这些系数主要是根据经验确定的。极限状态计算法中部分地应用了概率理论以确定荷载、材料强度的特征值(标准值)和分项系数,这是设计方法上的很大进步。

3. 钢筋混凝土建筑结构含义

(1)所谓的钢筋混凝土建筑结构,指的是在混凝土结构中配加相应的钢筋,有效提升相应受力能力的一种建筑结构,在工程中常常将薄壳结构、大模板现浇结构等承重构件设计为钢筋混凝土构件。钢筋混凝土与钢结构相比,具有的特点为节省钢材,造价水平较低。因此在房屋建筑以及工业厂房施工过程中有着较为广泛的应用。在实际工程中常见的施工方式为首先预制钢筋混凝土构件,施工过程中,运输到现场进行拼装。钢筋主要承受拉力作用,而混凝土主要承受压力作用。

(2)预应力钢筋混凝土的承载力作用原理为在混凝土的受拉区域布置一定数量的钢筋,钢筋与混凝土粘结为整体,这样才承受外力作用时候,混凝土内部产生相应的锚固作用,而钢筋则产生相应的摩擦力。承载压力原理是在混凝士受拉区域内或相应部位加人一定数;钢筋的端部加设弯钩、弯折或者在相应的锚固区焊接短钢筋或者碎钢筋才增强钢筋混凝土整体的锚固能力;钢筋与混凝土会在相应的接触面形成相应的胶结力,这样能够在彼此形成良好的化学吸附效果。当钢筋表面凹凸不平时候,会与混凝土形成相应的机械咬合力。

4. 混凝土结构的功能设计的想要求以及极限状态

4.1结构的功能要求。

结构设计基本目的是在一定的经济条件下,使结构在预定的使用期限内能满足设计所

预期的各种功能要求。结构的功能要求包括安全性、适用性和耐久性。《统一标准》规定,建筑结构必须满足下列各项功能要求:

(1) 能承受在正常施工和正常使用时可能出现的各种作用(如荷载、温度和地震等)。

(2) 在正常使用时具有良好的工作性能(例如,不发生影响使用的过大变形或振幅,不发生过宽的裂缝等)。

(3)在正常维护下具有足够的耐久性(例如,混凝土不发生户,眨重风化、脱落,钢筋不发生严重锈蚀等)。

(4)在偶然事件发生时及发生后,仍能保持必须的整体稳定性。

4.2混凝土结构的极限状态。

极限状态是区分结构工作状态可靠或失效的标志。在使用巾若整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求,则此特定状态称为该功能的极限状态。极限状态可分为承载能力极限状态和正常使用极限状态两类。

4.2.1承载能力极限状态。

承载能力极限状态是指结构或结构构件达到最大的承载力,出现疲劳、倾覆、失稳、漂浮、连续倒塌等破坏或不适于继续承载的变形。当结构或结构构件出现下列状态之一时,即认为超过了承载能力极限状态:

(1)整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡(如倾覆、漂浮、滑移等)。

(2)结构构件或连接因达到材料强度而破坏(包括疲劳破坏),或因过度的塑性变形而不适于继续承载。

(3 )结构转变为机动体系。

(4)结构或结构构件丧失稳定(如月、屈等。

4.2.2正常使用极限状态。

正常使用极眼状态是指对应于结构或结构构件达到正常使用和耐久性能的某项限值。当结构或结构构件出现下列状态之一时,即认为超过了正常使用极限状态:

(1) 影响正常使用或外观的变形。

(2) 影响正常使用或耐久性的局部损坏(包括裂缝)。

(3)影响正常使用的振动。

(4)影响正常使用的其他特定状态。

4.3混凝土结构的设计状况。

4.3.1建筑结构设计时,应根据结构在施工和使用巾的环境条件和影响,区分以下三种设计状况:

(1)持久状况:在结构使用过程巾一定出现,且持续期很长的状况。持续期一般与设计使用年限为同一数量级。

(2)短暂状况:在结构施工和使用过程中出现概率较大,而与设计使用年限相比,持续期很短的状况,如施工和维修等。

(3)偶然状况:在结构使用过程中出现概率很小,且持续期很短的状沉,如火灾、爆炸、撞击等。

4.3.2对建筑结构的三种设计状况均应进行承载能力极限状态设计;对持久状况,尚应进行正常使用极限状态设计;对短暂状况,可根据需要进行正常使用极限状态设计。

5. 混凝土结构耐久性设计

混凝土结构在预期的自然环境的化学和物理作用下,应能满足设计工作寿命安求,即混凝土结构在正常维护下应具有足够的耐久性。因此,对混凝土结构,}涂进行承载能力极限状态计算和正常使用极眼状态验算外,尚应进行耐久性设计。

5.1设计内容。

混凝土结构应根据设计使用年限和环境类别进行耐久性设计,耐久性设计包括下列内容: (1)确定结构所处的环境类别; (2)提出材料的耐久性质量要求; (3)确定构件中钢筋的混凝土保护层厚度; (4 )满足耐久性要求响应的技术措施;(5 )在不利的环境条件下应采取的防护措施;(6)提出结构使用阶段检测与维护的要求。对临时性的混凝土结构,可不考虑棍凝土的耐久性要求。

5.2混凝土环境类别。

根据工程经验,并参考国内外相关规范,《规范》规定,混凝土结构的环境类别划分应符合相应的规范要求。

5.3混凝土构件的设计。

影响混凝土结构耐久性的主要内因是棍凝土材料抵抗性能退化的能力。因此,从建筑材料的角度控制混凝土的质量是保证结构耐久性的根本措施。设计使用年限为5年的混凝土结构,其混凝土材料宜符合相应的规范规定。

在一类环境中,设计使用年限为100年的混凝土结构应符合下列规定:

(1)钢筋混凝土结构的最低强度等级为C30;预应力混凝土结构的最低强度等级为C40。

(2)混凝土中的最大氯离子含量为0.050% 。

(3)宜使用称碱活性骨料,当使用碱活性骨料时,混凝土中的最大碱含量为3.0Kg/m3

(4)混凝土保护层厚度应按附表18的规定增加400Ja ;当采取有效的表面防护措施时,混凝土保护层厚度可适当减小。

(5)在设计使用年限内,应定期进行检测和维修。

6. 房屋钢筋混凝土建筑结构的设计要求

在房屋钢筋混凝上结构设计过程中,设计者往往具有不同的设计经验,因此在问题处理时候往往会采取不同的处理方法。但是无论什么设计方法都应使房屋建筑满足稳定性的结构要求。对于房屋建筑的结构设计应着重做好房屋的高宽比,巨大的倾覆力矩会在柱和基础中产生相应的拉力和压力作用。作者根据多年以来的工程实践经验,认为为了使房屋建筑达到相应的安全性和可靠性,应配合相应的施工机械和施工技术,这样才能最终满足房屋建筑的使用功能。

7. 房屋钢筋混凝土建筑结构设计措施

为了保障房屋建筑施工质量水平,应在混凝土结构设计过程中遵循下面的几个方面:

7.1地基与基础的设置。

房屋建筑的地基和基础结构的设计应该引起相关结构设计工作者的重视。具体来说,一是应重视地方性的设计规范,我国是一个幅员辽阔的国家,地域条件也不尽相同,因此在进行地基基础的结构设计时应结合当地的实际情况,同时配合地方性的设计规范,进行科学配置。

7.2要采取必要的构造措施。

对于一些跨度较大的柱网框架结构,在楼梯间位置的框架柱,由于房屋梁体以及楼梯平台的阻隔作用往往会形成几段短柱,在结构设计过程中应对这些柱进行全长箍筋加密,这样才能保证柱子的稳定性。当框架结构的外立面为带形窗时候,会在窗的上方设置相应的过梁,这样会使外框架柱形成相应的短柱,针对这种情况,应对外框架柱进行箍筋加密,进行构造加固;当框架结构的实际长度超过了规范要求值,同时建筑的功能要求不允许留缝隙时候,为了减少有害裂缝,可以使用补偿性混凝土进行浇筑,同时用较细的钢筋进行双向配置,构造间距应小于150毫米;此外对于设置后浇带的部位,也应采取必要的构造措施。

7.3传力路线的设计应简化。

(1)一般而言,混凝土结构所设置的传力路线越直接,越简单,那样构件相应的工作性能越好,同时建材消耗也越少,因此在进行混凝土结构设计时候应力求平面、立面简单化。

(2)但是在进行钢筋混凝土抗震结构设计过程中,设计应使结构满足相应的抗震规范要求,即为:当地基主要受力层范围内没有软弱粘性土层时,对于高度小于8层,同时在25米以下,的民用建筑或者具有相当荷载的多层框架厂房,可以不用进行地基基础的抗震承载力的计算。

7.4碳纤维加固法的应用。

(1)在碳纤维片材的延伸长度范围之内应该通长设置一些垂直于纤维方向的压条。这些压条应该在相应的延伸锚固长度方向进行均匀布置,同时在延伸长度不应小于加固碳纤维布条带的宽度的一般。同时相应的压条的厚度不应小于受弯加固碳纤维布条厚度的一半。

(2)碳纤维加固法是一种近几年发展起来的新型混凝土结构加固技术,这种技术通常将高强度碳纤维织物或者成型板材通过改性的环氧树脂粘贴在构件的表面,进而有效增强混凝土结构的受力性能。这种混凝土加固技术的缺点为受环境温度的影响较大,同时需要进行专门的防护以及处理工作,当使用不当时,很容易发生火灾或者人为的破坏。

7.5预应混凝土加固法。

(1)这种混凝土结构加固方法能够有效改变混凝土构件的内力分布,便于卸载和加固,能够有效消除混凝土构件中常见的应力应变滞后现象。正是由于这种优点,预应力钢筋混凝土结构在重型结构、大跨度构件以及高应力、高应变构件的加固中有着较为普遍的应用。

(2)此外在进行围护结构设计时候应着重采用轻质材料,这是因为,在民用建筑以及公共建筑的平面布局之中,应使柱网按照相同的开间和跨度进行布置,这样能够有效减少边跨柱距,进而能够减少混凝土构件的弯矩,各个跨梁截面趋于一致,这样能够有效提高混凝土结构的笔整体刚度。

8. 总结

通过上文的论述和分析,我们可以得出这样的结论,即为在房屋建筑工程最基本骨架的钢筋混凝上建筑的结构设计的质量水平,会对工程的施工质量产生显著的影响作用,同时还会对业主的经济利益产生影响作用。因此在进行房屋钢筋混凝构件的结构设计时,应切实加强对于整个设计过程的质量控制工作,同时相应的施工人员应严格按照相应的设计文件进行施工,问题出现时候应积极与设计人员进行沟通交流,这样才能够充分保证房屋建筑的施工质量水平,满足房屋建筑建设的相应功能。

参考文献

[1]李杰等,钢筋混凝土房屋结构设计浅析[J]城市建设理论研究,2012(04) .

[2]蔡一鸣,框架结构申钢筋混凝土施工质量控制初探[J].品质理论月刊2010(12).

[3]曹长龙.,多层钢筋混凝土土框架结构设计探讨[J]科学技术与工程;2009(2).

第3篇:土建结构设计论文范文

关键词:软土;盾构隧道;纵向设计;地下工程

1 概述 当前大量地下隧道建设实践中,盾构施工法已成为城市地下隧道建设的主要施工方法,尤其地铁隧道。上海现有和正建的地铁隧道无一例外地采用这一方法施工。而上海同许多沿海城市一样是位于软土广泛分布的地层上,正是盾构隧道结构所处的软土环境导致大量的运营软土盾构隧道发生过量的纵向沉降或不均匀沉降,引起隧道渗水、漏泥或结构局部破坏,有时甚至会影响到隧道的正常运营[20][21]。

因此,深入研究软土盾构隧道纵向变形对隧道结构影响及考虑纵向变形的衬砌结构纵向设计理论是解决软土盾构隧道现存问题的关键,尤其是衬砌结构纵向设计方法。

2 衬砌结构纵向设计现状

目前,国内外对盾构法隧道衬砌结构设计主要采用横向设计。在国内,我国地下铁道及铁路隧道设计规范[6]中推荐使用荷载结构模型,而未考虑纵向变形的影响。《上海市地基基础设计规范》1999版中对盾构隧道纵向变形进行了一定的考虑[7],提出盾构隧道纵向不均匀沉降的影响是不可忽视的。尤其是盾构工作井和区间隧道的连接处;隧道底部下卧土层特性及分层突变处;覆土厚度急剧改变处等,都会有较明显的不均匀沉降。提出在设计中应按照预估的沉降差,设置适量的变形缝。规范还提到在施工阶段和使用阶段,进行隧道结构的横向内力和变形 计算 时,在必要的时候宜考虑隧道纵向变形对横向内力和变形值的影响。

由于隧道纵向 问题 属于三维问题,其结构复杂,纵向结构 计算 模型尚不成熟。但也已经取得了一定的科研成果。在工程实测和室内试验基础上,已建立了一些隧道纵向结构计算模型。 目前 对软土隧道纵向结构的 理论 研究 主要分为:试验或实测 分析 法、数值分析法和理论解析法。在理论解析法中根据隧道接缝和螺栓简化 方法 的不同,日本学者提出了两种隧道纵向结构理论,一种是以村上博智及小泉淳[22]为代表的以轴向、剪切和弯曲弹簧模拟接缝和螺栓、以梁单元模拟衬砌环的梁一弹簧模型,它是将横向梁一弹簧模型移植到了隧道结构纵向(见图3);纵向粱一弹簧模型中每一衬砌环均由一直线粱模拟,各衬砌环间的接缝以弹簧模拟,因而在作纵向分析计算时单元较多,它可以模拟衬砌环和接缝性能有变化的隧道段,但其缺点也是明显的,即一般适合于线性分析,并且由于以单元作为基础,分析过程为矩阵形式,需要通过数值方法实现,所得结果需要进行再一次分析才能得到管片、螺栓应力和接缝张开度等关键数据。另一种模型是以志波由纪夫及川岛一彦[23~25]为代表的等效轴向刚度模型,该方法认为隧道在横向为一均质圆环、在纵向以刚度等效的方法将有环向接缝非连续的结构等效为连续均质圆筒。由于是直接从分析衬砌环向接缝和螺栓的受力变形性能出发得到等效模型,因此计算结果可直接给出管片和螺栓应力,并且在很多情况下可推导得到显式理论解, 应用 方便,但该方法也有未考虑预应力、只简单被认为是弹性地基上的直梁等缺点,然而,根据目前国内外的研究现状来看,轴向等效刚度方法是当前隧道结构的纵向理论研究中提出的最好的方法。该法为研究盾构隧道纵向问题奠定了坚实的理论基础。 3 盾构隧道结构拼装型式 在我国,上海先期施工的盾构法隧道基本采用通缝拼装形式,而上海近期建设的隧道及广州和南京地铁盾构法隧道则全部采用错缝拼装形式,从而说明错缝拼装形式在抵抗纵向变形上优于通缝拼装形式。既然不同的拼装形式有不同力学效果,能够改变衬砌的纵向刚度及控制纵向裂缝和不均匀变形,那么采用更多不同力学效果的拼装形式就成为解决当前软土盾构隧道结构纵向问题的另一关键问题。

4 软土盾构隧道结构存在问题

从当前工程设计的实际应用和理论研究进展分析可得出软土盾构隧道衬砌结构在考虑纵向问题时的不足之处:缺乏与纵向理论要求接近的衬砌形式;现有的纵向理论缺乏与工程实际的结合;衬砌拼装形式单一(不能协调纵向不均匀变形);衬砌管片材料在同一工程中单一;衬砌管片宽度在同一工程中单一;纵向线形不合理。

5 软土盾构隧道纵向设计展望

为克服软土盾构隧道现存问题,必须从以下两方面来解决:

(1) 从软土盾构隧道衬砌管片拼装形式、管片材料等方面进行创新改造。以增大软土盾构隧道衬砌结构的纵向刚度的变化,使软土盾构隧道衬砌结构的纵向刚度具有可控性。而不同刚度的多样的衬砌结构拼装形式是解决软土盾构隧道纵向问题成为可能。

(2) 在纵向设计理论研究及其成果应用上应有所加强。隧道纵向结构性能的研究和横向性能研究相比还处在早期 发展 阶段,其成果尚未应用到工程设计的实践中。如何将已有的理论研究成果应用于工程设计(即纵向设计),使工程设计更加符合客观现实。这不仅符合当前设计理论发展的趋势,更能实现在设计阶段上就开始着手解决软土盾构隧道现存问题(过量的纵向沉降或不均匀沉降,导致隧道渗水、漏泥或结构局部破坏而影响隧道的正常运营),避免软土盾构隧运营后再进行处理的被动状态,因此,可节约大量资金。

总之,软土盾构隧道结构纵向设计理论,不仅是软土盾构隧道结构设计理论发展的需要,也是 社会 发展的需要。它不仅具有理论价值,而且更具重要的经济意义和社会意义。

参考 文献 :[2] 黄宏伟.城市隧道与地下工程的发展与展望[J].地下空间,2001,21(4):311-317

[3] 刘建航,侯学渊.盾构法隧道[M].北京: 中国 铁道出版社,1991

[4] 陈基炜,詹龙喜.上海市地铁一号线变形测量及 规律 分析[J].城市地质,2000,(2):51-56[6] GB50157-92.地下铁道设计规范[S]

[7] DGJ08-11-1999 上海市地基基础设计规范[S]

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[9] DesignandConstructionofTransportationFacilities[R],Re searchingReportofATRB,2000[11] (日本)土木学会.日木隧道标准规范(盾构篇)及解释[M]刘铁雌译,关宝树校.成都:西南 交通 大学出版社,1988[13] P.M.Donde,J.J.Wang.Sheartransferthroughboltsinsegmentaltunnellinings[J].TowardsNewWorldsinTun nelling.Balkerna,Rotterdam,1992:295-301[15] 朱合华,崔茂玉,杨金松.盾构法衬砌管片的设汁模型与荷载分布的研究[J].岩土工程学报.2000,22(2):190-194

第4篇:土建结构设计论文范文

关键词:土木工程;结构设计;控制

中图分类号:K826.16 文献标识码:A 文章编号:

1.土木工程结构设计存在的问题

l.1结构设计是结构防止破坏倒塌的能力保障安全,是结构工程最重要的质

量指标结构工程的安全性主要决定于结构的设计与施工水准,也与结构的正确使用(维护、检测)有关。工程的安全性主要决定于设计者者的结构的设计,当然此外也有施工者的水准问题,也与结构的合理使用与维护、检测紧密相连。目前,建筑部门关于土建结构工程设计的安全管理水准较低,而国际上同类规范较高,出现事故较少,即使出现重大天灾人祸,损失也较轻微。我国土建结构工程设计规范的欠缺就表现在牢固性方面差,结构构件没有足够的承载能力。结构的整体牢固性是建筑安全的保障,是土木建筑工程结构的安全设计的第一要考虑的问题,安全设计,即便建筑局部出现损坏也不会引起其它部分损坏甚至大范围连续破坏倒塌造成极大的损失和悲剧,这是安全设计应具备的最基本的能力。结构的整体牢固性主要依靠结构能有良好的延性和必要的冗余度,如此,即便出现爆炸、地震等灾难,关系着工程的质量和使用寿命,然而由于土木工程结构设计在我国起步晚,发展比较落后,在实际操作中出现了很多问题。

1.2主要体现在以下几方面:

1.2.1工程设计规范的安全设置水准偏低。对土建结构工程的设计来说,结构的安全性主要体现在结构构件承载能力的安全性、安全系数范围的定位、结构工程的整体牢固性与结构工程的耐久性等几个方面。我国土建结构工程的设计规范的安全设计及设置水准,总体上要比国外同类规范低。这使得在工程施工中难以按照实际的区施工,是导致施工质量低的根源。

1.2.2I程设计规范的整体牢固性差。土建结构工程除了结构构件要有足够承载能力外,结构物还要有整体牢固性。结构的整体牢固性是结构出现某处的局部破坏不至于导致大范围连续破坏倒塌的而应该具备的最基本的能力,或者说是结构不应出现与其原因不相称的破坏后果。结构的整体牢固性主要依靠结构能有良好的延性和必要的冗余度,用来对付地震、爆炸等灾害荷载或因人为差错导致的灾难后果,可以减轻灾害损失。而我国这方面的问题并不少见,很多工程的整体性差,因火灾、地震、人为破坏而造成的整体倒塌另人瞩目,尤其是在地质情况复杂、土质承载能力差的地区,在土建结构工程设计时不重视设计与设置前的论证及安全等级,造成的问题十分普遍,所造成的后果也是触目惊心。

1.2.3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。我国土建结构的设计与施工规范中,把土建结构工程耐久性的重点放在各种荷载作用下的结构强度要求上,而对环境因素的作用(如干湿、冻融等大气侵蚀以及:翻鼙周围水、土中有害化学介质侵蚀)下的耐久性要求则相对考虑较少或基本不考虑,并且在很多方面没有细致的规范。而混凝土结构因钢筋锈蚀或混凝土腐蚀导致的结构安全事故或降低土建结构的使用寿命的问题十分普遍,不仅仅是设计单位忽视了其严重性,就其使用者也没有足够的认识,其普遍性和严重程度已远过于因结构构件承载力安全水准设置偏低所带来的危害。

2.加强木工工程安全性和耐久性控制措施

2.1改善我国土建结构工程的安全性与耐久性,是符合社会发展和社会稳定的基本要求。总的来说土木工程结构设计的问题需要引起国家有关部门的重视:建议国家及相关研究单位或机构,强化对混凝土工程耐久性及对特殊环境状态下耐久性的基础理论研究,并制定技术规范和有关法规标准及监督措施;科学的编制相应的技术标准,对于土建结构工程的检测与评估要建立从业人员的注册制度和从业机构的资质认证与监管体制与常设机构;完善土建结构工程使用阶段的正常检测与维护机制,强化结构耐久性和使用寿命的概念和意识;用科学的管理手段把握和约束从业人员的注册和从业机构的资质的认证,规范土建结构工程安全性及耐久性的管理体制,学习发达国家先进经验和技术,以人为本,注重人性化管理与科学管理相结合,逐步淡化技术规范条文的强制性质,并鼓励科技创新和技术进步;合理制定和设置土建结构设计的安全及耐久性水准,主管部门、研究机构实事求是组织论证,在建筑结构的安全设置水准上,建议集思广益,收集不同意见,使规范具有实实在在的科学性先进性和可操作性。

2.2从具体而言可以从两方面进行考虑:

2.2.1设计的安全性。①从管理上保证设计的安全性。选择资质等级高、实力强、管理先进的设计单位,掌握最先进的设计理论及设计方法,拥有最先进

的设计设备,其设计人员素质较高,设计经验比较丰富,其设计成果质量往往也很高。②加强理论学习,熟练掌握设计计算理论及方法,提高设计素质设计人员对设计理论设计方法的掌握程度直接影响设计质量。③ 设计计算不漏项一般来说,设计者考虑到的设计计算项目都能满足安全要求。对几起设计事故的分析表明,设计事故多数是由设计者疏忽而漏掉某个项目 l起的。所以在设计时要认真对待,对于每一部分的数据都要认真核对。④设计图纸要详细。由于施工人员素质差异很大,设计者应该本着吃苦耐劳、严谨细致的态度对某些细节详加说明以便于不同的施工者都能理解图纸的意思,能够严格按照图纸进行施工,从而避免因图纸的问题造成的工程质量事故。⑤加强过程监管发现问题及时修改设计。设计文件审核实施后,设计单位与施工单位要保持联系,及时纠正施工人员的理解错误,对发现的问题要及时核对设计,发现错误及时改正。对施工人员提出的建议,要给以足够的重视。

2.2.2设计的经济性。

①从管理方面促进设计的经济性。通过招投标,并对设计方案进行评比、论证。在确保安全的基础上,重点考察经济性,兼顾美观等,优中选优。这样会促使设计单位尽可能拿出最经济的设计方案,为国家节约开支。

②不要一味采用标准图。采用标准图能大大降低设计工作量,加快设计进度,减少设计错误。但由于没经过计算,为保证安全,只好采用高标准系,列容易造成成本超支。设计人员应有吃苦耐劳的精神,对可能压缩费用的地方进行仔细核算,在保证安全的基础上,争取拿出最经济的设计方案。

③ 注意减少多参数设计时的安全累积。钢筋混凝土结构构件设计是个多因素问题,涉及材料选择、截面形状、尺寸、钢筋用量、合理布置等,所以,对于同一荷载,设计结果并不惟一,但必须满足构造和强度要求。在此基础上,应该使构件美观经济。

④ 协调相关部门关系,克服本位主义,以大局为重一个工程往往与其他单位发生关系,比如提供数据、拆迁等。如果这些单位能以大局为重,积极配合,将大大减少工程费用。

3.结语

土木建筑工程结构的安全设计事关重大,关系着工程的质量和使用寿命,因此要加强设计的重视,保证工程的施工质量。要想获得施工质量的保证,要想得到工程设计的安全,土木建筑工程结构方面的设计是重中之重,它是整个建筑过程中最重要的环节,不仅关系着建筑水平的高低,还关系着人们生命财产的安全和国家基础事业的发展。

参考文献

[1]程芸.试论土建结构工程的耐久性与安全性[J].山西建筑.2008

第5篇:土建结构设计论文范文

(1.南京交通职业技术学院 江苏 南京 211188;2.南京工业大学土木工程学院 江苏 南京 211816)

摘要:对“3+2”高职与普通本科分段的土木工程专业人才培养方案进行了研究,探讨了体现工学结合特色的衔接课程体系构建,提出既保持高职段课程的相对独立与完整,强化高职段基础知识、基础技能和继续学习能力的培养,又深化本科段课程改革,增强本科段课程的衔接性、实践性和职业性。整个课程体系分为基本素质和素质拓展两大模块,其中基本素质模块开设48门课程,素质拓展模块开设16门课程,并包括各类实践实训环节31个。

关键词 :“3+2”高职与普通本科分段培养;土木工程专业;人才培养方案

中图分类号:G718 文献标识码:A 文章编号:1672-5727(2014)11-0047-03

作者简介:祁顺彬(1976—),男,江苏赣榆人,硕士,南京交通职业技术学院副教授,研究方向为土建类专业教育教学。

为推动江苏省职业教育以科学发展观为指导,积极探索系统培养技能型人才制度,增强职业教育促进学生全面发展、服务经济社会发展的能力,加快形成现代职业教育体系,江苏省教育厅《关于继续做好江苏省现代职业教育体系建设试点工作的通知》指出,江苏省2013年现代职业教育体系建设试点工作内容之一是“高职与普通本科‘3+2’分段培养”,即高等职业教育学习3年,经过资格考核,转段升入普通本科教育学习2年。学习期间,由对口试点的高职和本科院校统筹制定对口专业理论知识课程和技能训练课程衔接贯通的教学体系,系统化培养本科层次高端技术技能人才。

建筑业已成为江苏省的支柱产业、优势产业和富民产业,“十二五”时期是江苏由“建筑大省”迈向“建筑强省”的攻坚时期。建筑业要实施向科学化、现代化和国际化方向的转变,关键是人才培养和技术创新,其中建筑企业中经济技术管理人员比例的提高是重中之重。而目前江苏省572.50万建筑企业从业人员中,全行业技术经济管理人员总数为95.46万人,仅占从业人员的16.67%。因此,江苏建筑业对技术经济管理人员的需求量很大。尤其是新技术、新工艺、新标准、新材料的推广使用,使高端技术技能人才更为紧缺。以当前572.50万建筑业从业人数为基数,其中技术经济管理人员占25%,到2015年江苏建筑类院校仍然需要培养47.6万名毕业生才能满足整个行业对人才的需求。

由南京交通职业技术学院与南京工业大学共同举办的“3+2”高职与普通本科分段培养项目的设立,积极探索系统培养技能型人才制度,增强职业教育促进学生全面发展、服务经济社会发展的能力,丰富了江苏现代职业教育体系的基本内容。而加快转变发展方式对建筑业从业人员职业化、科技创新能力等方面提出了新的更高要求。因此,实施高职与普通本科分段培养,培养本科层次的高端技术技能型人才,是提升从业人员质量,也是江苏实施建筑强省目标的人才战略需要。

人才培养目标定位

南京交通职业技术学院建筑工程技术专业是中央财政支持高等职业学校重点建设专业,也是江苏省教育厅“十二五”重点建设专业群中的专业之一。南京工业大学土木工程专业为江苏省首批特色专业,土木工程专业是国家特色专业建设点、国家卓越工程师教育培养计划试点专业。近年来,依托国家和省级重点专业建设项目,两校大力开展课程建设和教学改革,人才培养质量得到了较大提高。南京交通职业技术学院与南京工业大学良好的生源质量和就业质量以及专业建设成果为项目实施打下了坚实基础。

通过土木工程专业学生毕业后在建筑工程、地下工程、桥梁隧道工程、道路工程以及其他土木工程领域的设计、施工、管理、咨询、监理、研究、教育、投资和开发部门从事技术和管理工作的情况看,这些学生应具有的岗位能力有:基本的土木工程结构分析与设计能力和现代施工组织管理能力;了解本专业及专业方向的应用研究现状及技术发展趋势;掌握本学科的专业核心知识,包括学科基础知识、系统地掌握本专业领域必需的技术基础理论知识;掌握工程力学、工程数学、工程结构的基本理论;掌握土木工程项目的勘测、规划、材料、构造的基本知识;掌握土木工程专业软件应用技术;具有较强的自学能力和实践创新意识;具有进行土木工程设计、施工、管理的基本能力;具有项目研究和应用开发的创新能力。

土木工程专业具有很强的实践性、社会性、综合性、创新性和群体性,该专业以学生就业为导向、以高端技能培养为核心,培养拥护党的基本路线,坚持四项基本原则,掌握马列主义、毛泽东思想、邓小平理论、“三个代表”重要思想及科学发展观,掌握土木工程学科基本理论和基本知识,具备工程师的基本素质和能力,具有一定创新精神、实践能力、项目规划和开发能力的本科层次的高端技术技能型人才。

能力递进的课程体系构建

土木工程专业面向技术和管理工作,岗位能力明确,各类能力培养可通过课程模块实施。校企合作构建了体现工学结合特色的衔接课程体系,分段培养既保持高职段课程的相对独立与完整,重点加强高职段基础知识、基础技能和继续学习能力的培养,又深化后续本科段课程改革,增强本科段课程的衔接性、实践性和职业性。职业能力递进与课程设置逻辑关系如图1所示。

整个专业所有教学环节分为基本素质和素质拓展两大模块。其中,基本素质模块分为公共基础、专业基础、专业方向三个子模块,素质拓展模块分为限选类和任选类两个子模块。

公共基础模块课程主要有思想道德修养与法律基础、毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论、职业生涯规划、形势与政策教育、创新创业与就业指导、军事理论、大学体育、高等数学、大学英语、计算机应用A、大学物理、程序设计(VB)、线性代数、概率论和数理统计、工程化学、电工电子学等16门课程,均在高职段开设。

专业基础模块课程主要有理论力学(为方案中核心课程)、材料力学、结构力学(1)、土木工程材料、土木工程概论、土木工程制图、土木工程CAD、测量学、专业外语、文献检索等10门课程,在高职段开设;结构力学(2)、流体力学、土质学与土力学、弹性力学与有限元、工程地质、建筑结构试验等6门课程,在本科段开设。

专业方向模块课程主要有钢筋混凝土设计原理、基础结构、钢结构设计原理、房屋建筑构造、土木工程造价、土木工程施工、施工组织设计等7门课程,在高职段开设;工程项目管理、工程荷载与可靠度设计原理、混凝土与砌体结构设计、工程结构抗震原理、高层建筑结构设计、结构专业软件使用、房屋建筑学、建筑设计初步、高层建筑施工等9门课程,在本科段开设。

限选类模块主要有岗位员实务、工程建设监理概论、工程建设法规、建设工程经济、工程招投标与合同管理、建筑设备概论、路基路面工程等7门课程,在高职段开设;预应力混凝土结构设计、建筑钢结构设计、混凝土桥梁结构设计、桥梁工程、桥梁施工、建筑结构检测与加固、岩土工程勘察等7门课程,在本科段开设。

任选类模块有人文类、经管类等2门课程在高职段开设;人文类、经管类和课外及其他课程4门开设在本科段。

各类集中实践、实训教学环节31个。主要有:报到与入学教育、军训、土木工程认识实习、土木工程制图大作业、劳动、CAD实训、混凝土结构课程实训、工程测量实训、暑期社会实践、基础结构课程实训、土木工程施工课程实训、钢结构课程实训、生产实习、施工组织课程实训、土木工程造价课程实训、岗位能力综合实训等,开设在高职段;工程地质实习、房屋建筑学课程设计、混凝土结构课程设计、桥梁工程课程设计、建筑钢结构课程设计、创新综合试验、毕业实习、毕业设计和毕业教育等,开设在本科段。

南京工业大学根据本科层次高端技术技能型人才培养目标和质量要求,负责本科段专业知识理论和技能训练课程教学计划以及毕业论文(设计)撰写和答辩规则的制定与实施;南京交通职业技术学院根据本科层次高端技术技能型人才培养目标和质量要求,负责高职段专业知识理论和技能训练课程教学计划的制定与实施。

实施本方案及分段选拔的几点说明

南京工业大学、南京交通职业技术学院签订“高职与普通本科分段培养项目”合作协议书,制定南京工业大学、南京交通职业技术学院“3+2”分段培养试点项目转段升学实施办法,联合成立高职与本科分段培养项目教学指导与管理委员会。双方成立由院系主任领衔的项目小组,协商制定适合高职与普通本科分段培养五年制本科高端技术技能型人才的学籍管理制度、专业教学管理制度、学生实训实习管理制度等;进一步加强双方教师的交流学习,建设一支适应现代职业教育体系建设的“双师型”教师队伍;进一步加大投入,加强实践教学条件建设,建立双方实践教学设备仪器等共享机制;由双方有关职能部门牵头成立课题组,提供专项经费,就高职与本科分段式培养合作过程中的难点及热点,加强理论研究对实践的指导。

方案具体实施时,因涉及高职与本科接轨,高职进入本科的条件为:达到高职段毕业条件学分绩点在2.0以上,无违规违纪处分;必须参加由本科段学校组织的选拔考试,考试科目为“高等数学”、“结构力学(1)”和“混凝土结构原理”,考试合格后,方可转入本科阶段学习;选拔考核时间为第五学期结束前,对选拔不合格或不愿升学的学生,符合高职段毕业条件的颁发高职毕业证书;凡已修主干课程平均学分绩点在本试点专业排名前20%,且入校以来无违规违纪处分的学生,转段考试免试。本科段合格者颁发“专科起点本科毕业证书”。

本方案为五年制“3+2”土木工程专业教学模式试点阶段性研究成果,课程、各类实践环节的开设与衔接安排还需在以后的实践教学中不断地做动态调整优化。方案中核心课程的教学,尽可能采用小班化的教学形式,特别强调理论联系实际,推行任务驱动、项目导向等教学做一体的教学模式,力求将理论知识学习与实践技能培养有机结合,运用先进的教学理念和教学手段,提高教学效果。

结语

实施高职与普通本科分段培养,培养本科层次的高端技术技能型人才,有利于促进人才培养模式改革,增强职业教育促进学生全面发展、服务经济社会发展的能力,是提升从业人员质量,也是江苏实施建筑强省的人才战略需要。

参考文献:

[1]全国高职高专教育土建类专业教学指导委员会.高等职业教育建筑工程技术专业教育标准和培养方案及主干课程教学大纲[M].北京:中国建筑工业出版社,2004.

第6篇:土建结构设计论文范文

关键词:建筑 基坑支护 施工

中图分类号: TV551 文献标识码: A 文章编号:

近年来,深基坑的施工日益增多,如何在深基坑施工中提高社会、经济效益,是建设者常思考的问题,复合土钉综合支护技术以其独特的性能、简便的工艺、快速的施工、经济的造价,已经在全国深基坑支护工程中得到广泛的应用,取得了巨大的社会经济效益。

1深基坑支护存在的问题

1.1支护结构设计中土体的物理力学参数选择不当深基坑支护结构所承担的土压力大小直接影响其安全度,但由于地质情况多变且十分复杂,要精确地计算土压力目前还十分困难,关于土体物理参数的选择是一个非常复杂的问题,尤其是在深基坑开挖后,含水率、内摩擦角和粘聚力三个参数是可变值,很难准确计算出支护结构的实际受力。

在深基坑支护结构设计中,如果对地基土体的物理力学参数取值不准,将对设计的结果产生很大影响。土力学试验数据表明:内磨擦角值相差5,其产生的主动土压力不同;原土体的内凝聚力与开挖后土体的内凝聚力,则差别更大。施工工艺和支护结构形式不同,对土体的物理力学参数的选择也有很大影响。

1.2基坑土体的取样具有不完全性在深基坑支护结构设计之前,必须对地基土层进行取样分析,以取得土体比较合理的物理力学指标,为减少勘探的工作量和降低工程造价,不可能钻孔过多。因此,所取得的土样具有一定的随机性和不完全性。但是,地质构造是极其复杂、多变的、取得的土样不可能全面反映土层的真实性。因此,支护结构的设计也就不一定完全符合实际的地质情况。

1.3 基坑开挖存在的空间效应考虑不周深基坑开挖中大量的实测资料表明:基坑周边向基坑内发生的水平位移是中间大两边小。深基坑边坡的失稳,常常以长边的居中位置发生,这是以深基坑开挖是一个空间问题。传统的深基坑支护结构的设计是按平面应变问题处理的。对一些细长条基坑来讲,这种平面应变假设是比较符合实际的,而对近似方形或长方形深基坑则差别比较大。所以,在未进行空间问题处理前而按平面应变假设设计时,支护结构要适当进行调整,以适应开挖空间效应的要求。

1.4支护结构设计汁算与实际受力不符目前,深基坑支护结构的设计计算仍基于极限平衡理论,但支护结构的实际受力并不那么简单。工程实践证明,有的支护结构按极限平衡理论设计计算的安全系数,从理论上讲是绝对安全的,但有时却发生破坏,有的支护结构安全系数虽然比较小,甚至达不到规范的要求,但在实际工程中却满足要求。

极限平衡理论是深基坑支护结构的一种静态设计,而实际上开挖后的土体是一种动态平衡状态,也是一个土体逐渐松弛的过程,随着时间的增长,土体强度逐渐下降,并产生一定的变形。所以,在设计中必须充分考虑到这一点。

2 基坑支护施工的安全技术

保证基坑支护结构安全工作,除必须有合理的设计外,还需施工的密切配合,严格按设计要求精心施工。任何超挖都使得支护结构超载工作,必然导致严重后果,因此,施工前应严密组织,编制施工组织设计。

2.1 基坑土方开挖应在降水排水施工完成且运转正常达到预期要求后方可进行。基坑周围地面应采取防水、排水措施,避免地表水渗入基坑周围土体和流入坑内。坑内应设置排水沟和集水井,及时抽除积水。

2.2基坑开挖应连续施工,尽量减少无支护暴露时间,开挖必须遵循“自上而下,先撑后挖,分层开挖,严禁超挖”的原则。利用锚杆做支护结构时,应按设计要求,及时进行锚杆施工,而且必须待锚杆张拉锁定后方可进行下一步开挖。

2.3坑边不宜堆放土方和建筑材料,如不可避免时,一般应距基坑上部边缘不小于2m,弃土堆高不超过1.5m,并且不超设计荷载值。在垂直的坑壁边距离还应适当增大。软土地区不宜在坑边堆置弃土。当重型机构在坑边作业时,应设置专门的平台或深基础等。同时,应限制或隔离坑顶周围振动荷载的作用。

2.4基坑挖土时,要做好挖土机械、车辆的通道布置,安排好挖土顺序等,不得在挖土过程中碰撞围护结构。并做好机械上下基坑坡道部位的支护。

2.5采用机械开挖时,为保证基坑土体的原状结构,应预留150~300mm原土层,由人工挖掘修整。基坑开挖完毕后,应及时清底验槽并铺设垫层,以防止暴晒和雨水浸刷破坏原状结构。如果基底超挖,应用素混凝土回填或夯实回填,使基底土承载性能达到设计要求。

2.6基坑周边设围护栏杆和安全标志,严禁从坑顶扔抛物体。坑内应设安全出口便于人员撤离。所有机械行驶、停放要平稳,坡道应牢固可靠,必要时进行加固。

2.7配合机构作业的清底、平整场地、修坡等施工人员,应在机械固转半径以外工作当必须在回转半径以内工作时,应停止机械回转并制动好后方可作业。

2.8土方机械严禁在离电缆1m距离以内作业。机械运行中,严禁接触转动部位和进行检修在修理工作装置时,应使其降到最底位置,并应在悬空部位垫上垫土。

2.9挖掘机正铲作业时。其最大开挖高度和深度不超过机械本身性能的规定。反铲作业时,履带距工作面边缘距离应大于1.5m。

3 深基坑支护设计中的注意事项

3.1彻底转变传统的设计理念对于深基坑支护结构的设计,国内外至今尚没有一种精确的计算方法,多数是处于摸索和探讨阶段,我国也没有统一的支护结构设计规范。土压力分布还按库伦或朗肯理论确定,支护桩仍用“等值梁法”进行计算。其计算结果与深基坑支护结构的实际受力悬殊较大,既不安全也不经济。由此可见,深基坑支护结构的设计不应再采用传统的“结构荷载法”,而应彻底改变传统的设计观念,逐步建立以施工监测为主导的信息反馈动态设计体系。这是设计人员需要加强科研攻关的方向。

3.2建立变形控制的新的工程设计方法目前,设计人员用的极限平衡原理是一种简便实用的常用设计方法,其计算结果具重要的参考价值。但是,将这种设计方法用于深基坑支护结构,只能单纯满足支护结构的强度要求,而不能保证支护结构的刚度。众多工程事故就是因为支护结构产生过大的变形而造成的。鉴于上述实际,在建立新的变形控制设计法时,应着重研究支护结构变形控制的标准、空间效应转化为平面应变和地面超载的确定及其对支护结构的影响等问题。

第7篇:土建结构设计论文范文

关键词:型钢混凝土柱;轴心受压柱;截面承载能力;计算方法;计算算例;对比分析

引言

根据轴向力的作用位置不同,柱可分为轴心受压和偏心受压。在实际工程中,绝对的轴心压力并不存在。由于材质的不均匀、制作与安装的偏差,往往总是存在着原始偏心。但这种偏差小到一定程度,在工程上可以忽略,即按轴心受压柱计算。

目前型钢混凝土结构的计算理论主要有基于钢结构的计算方法,并考虑混凝土的作用;基于钢筋混凝土结构的计算方法,认为型钢和混凝土是共同工作的;认为型钢混凝土结构的承载力是型钢和混凝土两者承载力的叠加。通常采用一般叠加法和简单叠加法,随着建筑用途和功能的多样化,简单叠加法没有考虑钢骨和混凝土的组合作用,单一的钢筋混凝土结构已经很难再适应发展的需要,偏于保守。而一般叠加法虽然对钢骨和混凝土的组合作用进行了考虑,计算步骤繁琐。

对于型钢混凝士轴心受压的计算方法,各国规范采用的方法各不相同,差别较大,本文讨论了型钢混凝十柱的轴心受压承载力并给出设计建议供工程设计参考。

5结论

从表2-2可以看出,采用等效混凝土的计算方法使构件计算承载力明显偏大,这样会使得结构处于不安全状态;美国(AISC—LRFD)规范主要采用钢结构压弯构件设计方法计算SRC偏压柱极限承载能力,计算方法比较简单,但是计算结果较为保守,容易造成材料的浪费;采用本文计算方法的计算值和欧洲规范4计算值与实验值能较好的吻合,可见本文的建议公式具有良好的可靠度。

参考文献

[1]周起敬等,钢与混凝土组合结构设计施工手册[M],北京:中国建筑工业池版社,1994

[2]混凝土结构设计规范(GB500lO一2002)[S],北京:中国建筑工业出版社,2002

[3]叶列平等。钢骨混凝土构件的受力性能研究综述[J],土木工程学报,vol33,2000(5)

[4]Eurocode 4:Design of composite steel and concrete structures,Partl.1:General rules and rules forbuilding[S],Coission of European Communitie,March 1992

第8篇:土建结构设计论文范文

关键词:土木工程结构;设计;实施策略

土木工程是建筑的重要组成部分,也是其中非常关键的分析,在建筑中涉及面较广,对于建筑的整体规划也较为重要,因此应该充分重视建筑中土木工程结构的设计和施工策略,提升建筑整体质量。土木工程在施工中对质量的控制涉及面较广,进行现场测试面临的困难较大,而通过土木工程结构的设计与施工策略的实施,可提升建筑的整体质量,为建筑行业的全面管理提供必要的支持。

1 土木工程结构设计与施工策略概述

1.主要组成部分。土木工程结构设计与施工策略主要的组成部分是钢筋混凝土,在建筑中占据的位置非常关键,并且稳定性和耐久性较高,建筑中的承重能力也较好,因此在建筑中使用的范围较为广泛,对于建筑的整体质量产生较大的影响,但是在进行实际施工中因为钢筋混凝土结构的质量控制难度较大,设计的过程中需要对实际情况进行钢筋混凝土的选择,针对钢筋混凝土质量进对技术进行控制,从而更好的实现整体结构的完整性,对结构进行更加全面的控制。

2.施工策略。在进行土木工程施工的过程中,钢结构是其中的重点,首先需要选择钢材、板材等结构进行全面的规划,使用质量较高的金属制品,保证整体的硬度达到规范的要求,从而进一步提升建筑工作的质量。在进行施工过程中需要对焊接等工艺进行全面的监督和管理,并将相应的规格进行合理的控制,使用精确度较高的参数对技术进行控制,防止中间出现较大的问题,从而更好的控制土木工程施工的整体质量,保证建筑整体质量的提升。同时,在进行准确程度设计的过程中,首先对钢材的各项参数进行全面的检验,进一步提升安装的科学性,从而促进工程全面顺利的进行。同时需要合理的对钢构件的堆放进行控制,选择合适的堆放点,按照相应的流程将钢构件放置在合理的位置上,对现场不合理的放置位置进行科学的纠正,重视对施工设备的控制,保证施工中各项施工技术和现场的相互协调,保证施工的安全性,对施工过程进行更加全面的控制。最后需要采用一定的方法对工程建筑进行加固,使用换填法和排水法对技术进行全面的控制,将土木工程中的相关自然土进行置换,采用较为稳定的加筋法,保证土质不会出现移动,将地基进行全面的控制,从而增加整体建筑的质量,保证土木工程建设的科学性。

2 我国土木工程机构设计和施工策略存在问题

1.建筑的可靠性较低。我国在进行土木工建设的过程中,因为技术存在问题,相应的技术发展出现不完善的情况,这些因素表现在土木工程建设中就会造成设计构造存在一定的问题,造成整体的设计可靠性较低,设计人员在实际施工中没有按照整体的规定进行操作,造成整个设计中施工措施不规范,设计的内容起到的作用不强,造成土木工程施工中设计方案不健全,真正实施中存在较多的问题。

2.设计安全性存在问题。土木工程设计本身就需要保证设计和施工的质量,但是在实际施工过程中工作人员对土木工程结构设计和施工策略规划的过程中,并没有将关注的焦点放在安全性方面,对安全性是较为忽视的,没有按照科学的规定进行安全措施的制定,造成施工中安全性较低的情况,使得整体设计和施工中经常出现一些安全事故和安全问题,对整体施工造成不利影响,造成严重的质量问题。

3.实际操作存在不规范情况。在进行实际工作中,建筑行业得到较大的发展,因此国家相关部门对建筑工程进行全面的控制,但是在实际施工中还是存在一些不规范的操作行为,设计人员在进行技术管理过程中不规范的操作,造成整个工程在管理中存在较大的问题,对整体施工影响较大。

3 提升土木工程技术应用相关措施

1.合理控制施工结构。在进行施工过程中首先需要关注钢筋混凝土施工结构,对于钢筋施工结构进行合理的控制,保证结构的合理性,并对结构所要承担的负荷能力进行关注,在施工中对施工技术进行全面的控制,将结构进行反复管理,从而实现整体结构的规范性,保证施工质量的提升。

2.提升设计规范性。在进行设计中需要对整体的设计方案进行科学化的管理,设计和实施策略需要进行反复讨论,提升设计施工规范性。其次需要对施工人员进行更加专业的技能培训,提升设计人员的专业素养,可以熟练的使用先进的技术设备,加强员工的职业道德和技能培训,这样也可以提升施工和设计质量。

3.提升对材料的监督力度。在进行管理的过程中需要进一步增加建筑施工的材料控制,对需要使用的材料进行全面的控制,定期的对材料使用情况进行检查,了解材料的进货渠道等各个方面的来源,对于不符合要求的材料及时进行管理,从而进一步提升建筑施工整体质量。

4 结束语

土木工程的设计与施工策略的制定需要符合技术的需要,并在管理中采用更加科学的管理方法,对新技术、新材料进行应用,保证建筑的质量,还需要不断的进行发展创新,真正了解和掌握土木工程施工技术的具体应用,这样也才能够更好的促进我国土木工程建设的发展,对我国建筑行业的健康发展也将会起到重要的推动作用。

参考文献

[1]官志平.土木工程结构的设计与施工策略在土木工程技g上的应用[J].信息化建设,2016,01:397-398.

[2]李影.土木工程结构的设计与施工策略在土木工程技术上的应用[J].黑龙江科技信息,2016,19:247.

第9篇:土建结构设计论文范文

【关键词】高层建筑;钢筋混凝土;结构设计;耐久性

在进行钢筋混凝土高层建筑设计工作中,要突出设计的主要内涵,体现出钢筋混凝土高层建筑设计结构的灵魂。发挥出高层建筑的功能性,实现高层建筑的稳定性与安全性的保障。加强高层建筑的设计质量,充分的发挥出钢筋混凝土的优点,全面的优化结构设计的方法,达到高层建筑设计的目标。

一、钢筋混凝土高层建筑设计结构的灵魂

在进行钢筋混凝土高层建筑设计工作的过程中,要求高质量的完成设计的灵魂工作,将钢筋混凝土高层建筑设计工作的灵魂分成三个部分进行论述,一是钢筋混凝土高层建筑设计结构的安全性;二是钢筋混凝土高层建筑设计结构的耐久性;三是钢筋混凝土高层建筑设计结构的适用性,具体的论述如下:

(一)钢筋混凝土高层建筑设计结构的安全性

在进行钢筋混凝土高层建筑设计工作的时候,要考虑混凝土结构的强风度与功能,重点突出混凝土的安全性能,保证在高层建筑物使用年限之内,混凝土的结构可以克服各种负荷因素带来的影响,确保高层建筑物的安全性与稳定性。在发生高层建筑物突发事件或者是偶然事件的时候,混凝土要确保高层建筑物的稳定性与高层建筑物结构的安全性。

(二)钢筋混凝土高层建筑设计结构的耐久性

在进行钢筋混凝土高层建筑设计工作的过程中,要考虑建筑物使用年限的问题,要保证钢筋混凝土的稳定性超过高层建筑物的使用年限,并确保设计结构的功能是可持续性发展的,形成良好的高层建筑物设计结构的耐久性能,最终实现建筑设计的目标。

(三)钢筋混凝土高层建筑设计结构的适用性

保证了钢筋混凝土高层建筑设计工作的质量,就可以保证钢筋混凝土的建筑结构与使用的寿命,在进行设计工作的时候,要重点突出设计工作的重要作用,注意钢筋混凝土的实用性能,实现混凝土在整体建筑在的功能性。满足建筑物的整体的要求,加强钢筋混凝土在地震、裂缝、形变、撞击等外力因素的作用之下,保持混凝土结构的不变,增强混凝土的抵御功能。

二、钢筋混凝土高层建筑设计中的设计要点

(一)水平载荷逐渐成为控制因素

高层建筑物本身承受的重力造成的轴向力在进行垂直分量大小与弯曲力矩的时候,都与建筑物的高度有关。在高层建筑物所有的控制因素中,水平载荷是重要的控制因素之一,在结构系统倾覆力矩和产生的垂直分量的轴向力与建筑物的高度成正比例关系。例如:在一项高层建筑物中,高层建筑物的高度已经确定好了,建筑物的竖直载荷就可以确定,但是,水平载荷是不确定的因素,因此横向载荷控制己成为钢筋混凝土结构设计中的一个重要因素。

(二)轴向变形

在高层建筑中,当垂直方向的负载数值较大的时候,就会影响到建筑物结构发生轴向变形的情况,降低了梁的中间位置的负弯矩值,而在梁的交叉时刻的中间和轴承的载荷值为负弯矩变大。同时,影响到预制件的长度发生了变化,一长,要将预制件的长度的调整轴的数值与变形的计算数值进行合理性的调整。使用垂直构件的变形数字作为比较与分析的数值参考,得到的结果没有安全性。当轴向数值比较大的时候,就会出现建筑材料与建筑的墙体出现破损、裂缝等现象,严重的会导致电梯轨发生变形。

(三)侧移的控制指标

高层建筑物的设计工作中的结构侧移是一项非常重要的工作内容,是重要的设计因素。随着高层建筑物的不断发展与壮大,增加了水平载荷下的结构侧移的误差数值,严重的影响了高层建筑设计结构的合理性。为了更好的改变这种状态,重点工作是建立一个结构侧移的目标,将结构的侧移控制在一定的范围之内。

(四)延展性的结构设计的一个重要指标

高层建筑物的高度与高层建筑物的灵活性是成反比例的,并且会发生严重的建筑物变形问题。为了增加高层建筑物的变形能力,要采用相应的措施进行有效的防止建筑物倒塌与变形的处理工作。高层建筑物在经过塑性变形处理之后,会影响建筑物变形的能力,当达到一定的负荷数值的时候,就会发生坍塌等现象。所以,要使用科学的、有效的方法进行建筑物的梁的变形能力,增加建筑物中的钢筋混凝土结构的承受能力,保证建筑物的变形能力。

三、钢筋混凝土高层建筑设计中的应用

(一)应用在剪力墙的延伸性设计中

在进行高层建筑物的设计过程中,剪力墙在布局的过程中,要保证均匀性,如果剪力墙的刚性设计的过大,就会导致应力的过于集中,承受冲击力的能力下降,严重的还会发生严重的后果。当发生地震等情况的时候,要尽量的破坏横梁,保证支柱的安全,确保建筑物屹立不倒,争取时间,减少伤害的损失。剪力墙的设计,提升了建筑物的稳定性。

(二)应用在剪力墙结构连梁设计中

做好高层建筑钢筋混凝土的剪力墙结构的连梁设计,要满足两个条件,一是要保证剪力墙的韧性,二是具有较强的吸收载荷的能力,保证在发生震动的时候,避免建筑衡量受到严重的损坏。在进行设计的过程中,首先,不要过多的增加连梁的抗弯矩能力,保持整个结构的延伸性能。其次,不要在连梁的设计结构中建立垂直的承重构件,如果发生地震的时候,连梁结构有可能会发生断裂,降低了抗剪切能力,垂直荷载承受过大,将处理严重的损害现象。

(三)应用在构造柱设计中

在构造柱设计中应用钢筋混凝土,是为了更好的保证高层建筑物的安全性别。构造柱的作用是帮助悬臂梁发生变形时承受一部分的载荷,减少悬臂梁的载荷过大的承受力。构造柱在高层建筑物中的使用,帮助建筑物惨淡一定量的载荷负担,将一部分的载荷转移到其他的建筑结构中,提升了建筑悬臂梁的承受能力。

结束语:

综上所述,随着城市建设步伐的加快,钢筋混凝土在高层建筑中的应用越来越广泛。在高层建筑中应用钢筋混凝土是发挥了钢筋混凝土的整体性、刚性、位移性等。钢筋混凝土高层建筑设计中要注意很多细节的问题,利用建筑力学的理论,发挥出建筑材料的功能,优化建筑设计的整体过程,结合实践中的建筑经验,设计出符合现代化生活需要的稳定、安全的高层建筑物作品。

参考文献:

[1]马荫贤.钢筋混凝土高层建筑设计中若干问题的探讨[J].中国勘察设计, 2003(12):64-65.

[2]张大鹏.高层建筑钢筋混凝土结构设计问题探讨[J].科技与企业,2014(5):194.