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高层建筑结构设计研究论文(通用19篇)

时间:2024-02-12 23:17:10 作者:薇儿

建筑的规划和布局需要充分考虑人们的使用需求和行为习惯,以提高空间的效用和便利性。以下是小编为大家收集的建筑设计范例,希望能够给大家带来灵感和启发。

建筑结构设计安全度研究论文

近年来,国内土地资源稀缺状况日益严重,加强山地开发、合理进行山地建设已经成为当下主要控制目标。山地受自身特点限制,其结构设计与平原地区的差异较大,建筑设计中需要充分注重前期山地地块的合理选取,一般房屋建筑的坡度需要小于8%,并进行充分全面的前期勘察,保证对周边自然环境资料全面掌握后方可进行后期结构设计,尽量利用原有自然资源条件,从地形、结构、科学规划等角度出发进行道路、设施等方面的设计。并充分注重业主的实际需求和功能使用等,加强对公共服务、公共设施的合理设计利用。

1山地建筑开发的重要价值分析。

当代社会快速发展,人口增长过快,对应土地资源的开发利用过渡导致整体城市用地不断减少。为此,从长远角度出发,进行山地结构设计是拓展使用空间、节约土地资源的有效手段。山地环境还具有良好的自然效应,可充分缓解大众心情、降低焦躁感,对社会经济建设、和谐认为建设具有重大积极影响作用。调查报告表明,山地资源的合理开发优势体现:满足社会经济发展与土地资源之间的关系、便于提高建筑功能、降低建筑成本,同时现代建筑技术水平、工艺流程的不断发展带动了山地建设的可行性、科学性、安全稳定性。山地开发的可行性具体分析如下:首先,经济方面,城市化建设的不断发展,对应经济建设、物质生活水平不断提高,可以有足够资金进行山地开发设计;其次,宏观经济的合理性,山地开发建设较平原地区难度较高,但是由于山地平均地价很低,降低了前期成本投入;再者,功能的适应多样性,传统设计中,体积小、功能齐全的工程项目是山地建设的设计要点,现阶段,时代进步带动了建筑种类的丰富,对应山地建设的机械设备、工艺条件等均取得了快速发展。建筑工程作为涉及范围广的综合体系,各个学科的交叉部分较多,山地建筑技术在自动控制时代可充分发挥其实际功效。

2山地建筑案例分析。

本项目建设所选地块为居住用地,其地形以丘陵为主,其高程为77.5m,最高的地方为134m,高差大约为56.5m。地形的主体为龟背形山地地形,同时具有良好的河水景观。对此项目进行设计的过程中,需要解决三个问题:高差较大,山地地形和高容积和低密度设计条件之间存在着一定的矛盾;对景观视线进行组织设计;停车场对地下空间的大面积需要与山体保护之间存在的矛盾。

高层建筑节能采暖研究论文

采暖通风技术进一步优化与改革对实现国民经济发展及提高人们生活质量有着非常重要的意义与作用。在城市化发展过程中,各地区政府对建筑节能的重视逐渐提高,并全面为采暖通风技术的改革与创新给予更高的支持,从法律到政策等方面都做出相应的措施。建筑单位对采暖通风技术措施的优化也非常重视,并作出屋顶绝热、墙壁绝热、太阳能、地板辐射等采暖措施以及风压、热压、机械辅助式等自然通风措施,促进采暖通风技术应用效果增加。

1.1建筑节能是国民经济发展的需要。

暖通工程施工质量是保证建筑物供暖要求的根本条件,在施工过程中使用的材料数量比较大,为了满足建筑需要,多采用自然资源,随着建筑节能理念与宣传声势越来越大,人们对建筑材料不断进行改进,很多新型能源被陆续采用,不仅能够节约成本,提高经济效益,还能更好的提高建筑暖通保暖性能。还有一些能源再生能力相对较差,甚至以无再生能力,只要采用人工原料进行顶替,有效控制无再生能源过度被开采而造成的环境影响。建筑节能实施后还能够大大减少运营成本,减少原料的资金投入,很大程度上为政府的财政支出减轻压力,保证能源供应充足,施工项目顺利进展。通过分析能够清楚地知道,建筑节能的实施将是我国国民经济上升的基础保障,更是未来建筑事业发展要实现的目标。

1.2建筑节能可改善人们居住环境。

建筑节能是改善人们居住环境的有效途径,很大程度上,建筑物不仅拥有满足人们居住需求的作用,同时还蕴藏着很多优良性能。我国历年来对建筑取暖的要求就很高,但是由于技术一直没有得到有效改善,传统的方法也就始终以燃烧取暖为主,建筑物的增长使得燃烧供暖时产生的浓烟、废气、废物等有害物质,可对空气、环境造成严重影响。

而在新时期下,新型能源的研发与利用,促进暖通设备与施工材料得到进一步改善,建筑工程中多采用空调,而空调的运行需要电能支持,这就使得电能消耗越来越大,进而成本大大提升,并且电能生产仍需要燃烧煤炭,一样也会产生大量的污染物,因此仍不利于环境保护。所以说环境问题还是没有得到有效改善与解决,而建筑节能则是专门针对减少能源消耗,提高环境保护而进行研究与实现,为提高人们居住条件、生活水平、环境质量做出贡献。

2政府应采取的方法。

2.1指定法律和法规。

政府对各行业的'技术创新给予相应的支持,其中也包括建筑新型材料与技术方面,建筑节能是实现经济效益提升、环境保护能力提升的关键,所以政府更应该对建筑材料以及技术方面制定出相应的管理方案,完善管理制度,落实到实际对建筑工程监督与管理中,并不断健全相关法律法规。对建筑过程中所造成的环境污染问题进行处罚,加大治理力度,提高对建筑施工环境破坏的控制能力。

同时还要对研发与创新新型节能产品的企业单位给予相应的奖励,促进正能量的进步,抵制破坏环境的不良行为,完善激励制度。在管理制度中对建筑节能标准要重点突出,引起各建筑单位的关注与注意,并扩大宣传模式,借助现代多媒体、网络等多种宣传渠道,提高人们的环保意识,在购买房屋时以新型节能民宅为首选。

2.2加强监督和检测管理。

加强监督与检测管理实际上就是对建筑施工过程中的材料使用进行管理,要求建筑单位应以节能材料为主要施工材料,充分意识到新型材料的使用意义,并对新型材料进行性能以及使用寿命等方面的了解与掌握,结合实际建筑需要,选择适应性强的新型能源。政府对新型能源的监督要到位,并采用先进的试验方案对新型能源进行科学试验与检测,待符合建筑节能要求、施工质量要求、取暖供暖要求后,才可投入使用。

3采暖措施的探讨。

3.1屋顶绝热措施。

民间屋顶通常分为两种形式:平直型,边坡型。为保持室内温度,对在屋顶结构中使用绝热材料,寒冷的冬天可以保持室内温度恒定,壁面造成热量散发。夏天也能有效的阻止阳光照射产生的热量进入室内,为居民提供凉爽的生活环境。如果是坡房顶,在建筑施工时,要对坡房顶外表进行保温层设置,其主要的施工工艺为:首先在房顶顶棚上铺天棚板;再在天棚板上铺设一层油毡;最后,将保温材料铺设在油毡上,进而实现坡面房顶绝热。

3.2墙壁绝热措施。

目前,很多现代高档次的住所在建筑物的墙面施工时,采用外墙外保温技术施工,其主要是使用外墙外保温技术的隔热、抗裂、保温、抗震性能来完成建筑的采暖,从而降低能源损耗。但这种技术的花费成本较大,目前很多建筑小区不采用该方法。如果普通的住所建筑一定要实施外墙保温措施,可以对墙体材料进行优化,以降低能源消耗。

3.3太阳能采暖措施。

太阳能是一种可再生循环使用资源,从原理上来讲,其是取之不尽的绿色能源。假如将太阳能广泛应用到建筑采暖中,使用太阳能代替传统的电力、燃气等为建筑物供暖,可在很大程度上节约建筑能源。

3.4地板辐射采暖。

地热能源作为近年来发展起来的新能源,在建筑采暖方面已取得很长的应用。地热采暖的原理是将耐高温达标的塑料管材依据地热施工标准安装在地表,再用混凝土将其掩埋,将热水在管路中进行流通。虽然其建造成本较高,但可以很好地节约空间,辐射也较均匀,从节能的角度来说,是一种较为领先的供暖方式。

4通风措施的探讨。

4.1利用风压实现自然通风。

在具有一些较好的外部风环境的区域,风压已成为完成自然通风的首要方式。在我国很多的非空调建筑中,使用风压促进建筑室内的空气流通,从而改进室内的空气环境质量,是一种常用的建筑处置方法。通过财务的审核分析,能够真实地反映出资金的收支和利用状况,为资产管理方案的执行提供直接指导。

4.2利用热压实现自然通风。

在使用建筑内部通风技术时,需与热力空气学原理进行结合,使建筑自身就可以达到自然通风的效果。依据热空气向上漂流的现象,能够使用其内部的热压差值对自然通风这一过程进行有效的完善。由于热空气不能够从建筑的上排风口快速地排出,从而在建筑内部产生了压差,冷空气就会顺着下部的进风口涌入建筑内。

4.3机械辅助式自然通风。

在很多大型建筑中,由于建筑内部的通风途径较长,造成流动阻力变大,如果仅依靠天然风压和热压,无法实现良好的通风效果。而对于空气污染较为严重的城市,直接的天然通风还可能将室外浑浊的空气带入建筑内部,不利于人体健康。在这种情况下,通常选用机械辅佐式的天然通风体系,该体系能够完善空气循环通道,加速室内通风。

参考文献。

[1]吴健.简析我国的采暖通风措施在建筑节能中的利用[j].中国新技术新产品,2013(9).

[2]阮帆.咸宁地区既有办公建筑节能改造技术措施研究[d].沈阳:沈阳建筑大学,2012.

建筑结构设计安全度研究论文

该项目的设计中,需要充分注重下述要素的影响:设计密度、容积率、山地地形复杂状况几方面。布局设计需要充分结合地形地势特点,保证北高南低的设计模式是常见形式。北侧一般需要进行高层洋房设计、中间部位进行6层楼房设计。对于临近河流地区,为了保证景观效应的良好,需要进行低层楼房的设计,如三层住宅结构。从地形地势的不同状况进行综合分析,进行不同标高的地台设计,达到景观良好、视线开阔的设计最为合理,同时需要引起注意的是,需要充分保证对应各户住宅可到达水岸的实际使用需求。北向住宅可借助点式布局进行设计,该建筑方式可实现良好的南北布设,保证对应干路的夹角合理,降低行车噪音的负面影响,同时可在建筑体的南边进行高尔夫球场设计,保证景观效应良好。另外和南侧洋房之间具备一定的角度,这样就能在很大程度上避免因为底层住户的存在对高层带来的视线阻碍。

3.2建筑结构的接地形态分析。

山地建筑与传统建筑形式、结构、特点等差异较大,其接地形态决定了山地地表、建筑结构等要素,针对山地地区的合理开发、自然环境维护、生态平衡控制等进行充分处理具有重大意义。设计期间,需要对建筑底面、山体表面进行合理分析,一般接地方式可分为:地表式、架空式、地下式几大类。设计者根据不同地形特点,进行不同接地形式的设计。本文案例中采取山地建筑的常规体系,阶梯布局设计。针对本文案例进行分析,并针对各种布局的优势不足等进行了总结,跌落式和错跌势对比分析如下。(1)跌落式。适用特点:单元建筑及顺坡跌落的结构中较为常见,一般为阶梯、沿道路设置、整体层次错落感较高。优点:需要结合当代地形地势设计,保证天际线形成错落结构;占地面积相对较小,更加满足灵活性、小占地的需求。缺点:对应每一栋楼的户型无法保证多样性,低层用户的日照相对较少,无法保证屋内阳光进入量。(2)错跌势(台阶式)。适用特点:一般在单坡地势条件下较为常用,顺着山体地势进行建筑,保证建筑结构与等高线正交较为合适。优点:南向设计退台,各住宅的阳光更加足量;结合当地条件进行充分利用,对应户型多样,适应性较高;布局呈弧形设置,平行等高线布置房屋,充分利用了沿河区域,楼梯布置合理。缺点:占地大、密度高,下层住宅处于上层视野范围内,隐私性受到负面影响,需要充分避免视线干扰,降低对视的状况。

根据业主对项目的需求,需要对道路两旁设计相应的商业铺,在北面的总部处,南路呈现出中间高、两侧低的形式,中间部分的.最高点为+103.17m,而两侧的最低点为+96.8m,其中东侧的最低点为+86.64m。所以对这一方案进行设计时,应当对道路两旁的走向与高差进行综合性考虑,从而形成较为合理的商铺。商铺可以从中间向两侧扩散,分为四个级别,室内采用台阶的方式进行连接,每个商场中的地坪标高要求和地下室中的标高相互吻合,同时对商铺运用半地下室的形式进行建设。

山地建筑的特殊性决定了其方案设计的难度较高。建筑出口需要充分考虑地形地势、户型特点。不定基面一般为建筑结构的入口、室外空间形成的建筑层面。底面为建筑物与基底之间的接触区域。山地建筑中,底面与基面会发生分离状况,进而形成多基面的状况。本文的案例分析中,一、二层为难免进入,属于独立成户的模式。三层以上住户为北面入口,借助爬山、退台等实现应用。借助对不定基面的合理设计,结合地形特征特点对户型进行合理设计,便于提高功能空间、交通要素、车库进出等方面的合理性、稳定性。

3.5地下室设计分析。

山体建筑中,地下室的设计需要考虑结构、使用需求等方面特点,一般为多级地下室、台地结构。布局设计中采取北高南低、错落布置较为合理。充分考虑住户停车需求,同时尽量降低挖掘工程的作业量,提高整体山地的最大保留程度。此外,针对山地建筑项目,需要进行合理的抗震分析,从结构设计、构造措施、设备条件等方面进行全面考虑,保证概念设计的合理性。加强对刚度比、强度比、扭转控制水平的优化提高。必要时需要考虑结构高度的设计,需要注意该环节中起始地点的选取。另一方面,抗震设计中,需要对结构、地形环境等进行约束分析,进行模型规划、软件分析,从而提高建筑项目的合理性、抗震效果。

4结语。

综上所述,山体建筑设计的发展历史较长,得到了社会大众的认可,可充分缓解土地资源紧张的状况。设计期间,相关作业人员需要充分考虑当地地形地势的特点,保证大众需求的基础之上进行尽可能少的人工开发,实现周边生态环境的充分保护。结合山地地形地势等进行合理科学的分析设计,是保证后期使用功能、安全管理的基础。

参考文献:。

[1]吴帅,谭方.山地建筑结构设计探讨[j].建筑结构,(11):38-41.。

[2]林滨晖.山地建筑结构设计的几点探讨[j].门窗,(07):237-238.。

[3]瞿淼鑫.某坡屋顶山地建筑的结构设计[j].四川建材,(02):65-67.。

建筑结构设计安全度研究论文

建筑结构设计工作,每一个施工项目都有其鲜明的目标与具体实施要求。对于造价而言,合理的结构设计是保证工程造价管控的基础。但从当前工程造价的实际情况来看,建筑结构设计工程造价管控做的并不够好,对整个造价过程埋下隐患。

建筑结构设计工作中的工程造价管控十分必要,但表现在建筑结构设计工作中的工程造价管控效果并不理想,具体工程造价管控问题表现在以下几个方面:

1、控制机构缺乏合理性。

建筑企业在开展工程造价的控制过程中,主要将工程造价的控制重点放在施工阶段与材料方面,对设计阶段的管控工作重视度与关注度严重不足。这种现象的出现,导致整个工程造价无法直接表现工程的实际情况。并且在控制机构的设计过程中并未设立专门的工程造价控制机构,严重影响该阶段对工程造价的控制与优化,即便设立了工程造价管控机构,但权威性与独立性严重不足,与其他职能部门处于一种平衡的运行状态,在实际运行中造价数据不全面、不准确都成为关键问题,影响建筑结构设计阶段工程造价管控效果[1]。

2、控制目标不明确。

工程造价的管控目标直接关系到建筑工程所能够带来的经济效益,在建筑结构设计阶段工程造价管控重视程度不足,只能够以较为笼统的条款作为基本的参考依据,并未制定具有较强针对性与时效性的控制目标。结合在控制目标方面,具体表现在控制目标不明确、控制目标并未与建筑结构设计工作融合、控制目标在完成性方面的难度较大,统一性不强。3、内控执行力不足工程造价管控执行力度不足成为制约建筑结构设计工作发挥实效的根本影响因素。内部控制执行力不足的问题,具体表现在以下几个方面:其一,建筑结构设计工作中管理人员对于工程造价管控的认知度不足,在一开始则为整个工程的顺利竣工带来影响;其二,建筑结构设计过程中由于缺乏具体的管理方法,导致传统的观念与思想较为落后,一定程度上削弱了工程造价管控的执行力;其三,各部门之间的联系不够紧密,成本控制的针对性不强[2]。

建筑结构设计阶段应该加强对于工程造价管控的重视程度,制度的建立十分必要,具体策略如下:其一,增强制度的'执行力。对当前已经在企业内部实施的制度内容进行完善,增强其在当前建筑结构设计当中的可执行性,让工程造价管理成为建筑结构设计过程中经济效益的基本衡量标尺;其二,优化绩效评价体系。想要全面去检验制度的具体落实情况,需要完善绩效评价体系,涵盖整个工程造价的多个环节,落实责任制,真正将工程造价管理工作与绩效考核进行联系,为工程造价管理工作发挥实效奠定坚实基础。工程造价管控制度的约束,在全面提升制度的执行力的同时,能够全面调动工作人员的积极性,更好的投身于建筑结构设计阶段工程造价管控工作当中。

从建筑结构设计阶段工程造价管控的现存问题可以发现,管控目标并未建立。在建筑结构设计阶段确定工程造价管控目标,对发挥出工程造价实效作用显著。可以说,控制目标是否具有较高的合理性则需要根据造价控制的具体效果作为判定标准。因此,企业应该结合实际情况,在建筑结构设计阶段确定一个准确的控制目标,并不断优化目标的科学性与合理性[3]。

工程造价控制方法的优化,有助于进一步增强建筑结构设计阶段工程造价的合理性,为最终经济效益目标的实现奠定坚实基础。现阶段,高效的建筑结构设计阶段工程造价控制方法已经有所呈现,即充分运用科学的评估手段完成对方案的具体设计过程,通过限额方式做好造价的控制工作,确保建筑结构设计将工程造价控制在合理范围内,形成一个标准,为建筑工程施工的全过程提供指导。但在工程造价控制方法的多元化应用过程中,应该做好设计概算、整体评估、预算编制等多项工作内容,不断提高该阶段的控制方式有效性与科学性。

建筑结构设计阶段工程造价传统的管控方法适应性明显不足,信息化建设则成为工程造价管控的重要途径之一。伴随科学的进步与发展,各项先进技术得以应用。比如信息化技术的利用,有效促进工程造价的发展并提升工程造价的有效性。以计算机网络为基础平台,及时了解市场当中有关于建筑材料的价格变动与信息内容,掌握先进的技术手段。对于建筑结构设计中的工程造价管控工作,应该充分借助计算机的便捷性特点,做好评估与计算工作,对设计不合理的地方做出及时的纠正处理。总之,建筑结构设计阶段工程造价信息化建设,有助于建筑结构设计工作的科学性与准确性[4]。

三、结论。

综上所述,建筑结构设计工作作为建筑工程的关键性构成环节,在建筑工程经济效益方面发挥着重要作用。对这一环节进行工程造价管控,有助于从整体上保证建筑工程所能够发挥出的经济效益,为顺利施工提供保障。笔者提出有关于建筑结构设计工作工程造价管控方法,旨在为整体成本控制奠定坚实基础。

参考文献:

建筑结构设计安全度研究论文

随着经济的发展和生活水平的不断提高,人们对医院建设的需求日益增加,各大中城市的医疗基础设施建设速度明显加快。与一般公共建筑相比,医院建筑在满足特殊医疗设备的要求、内部使用功能等方面都有很大不同。本文根据多个医院建筑项目的结构设计经验,总结了现代医院建筑结构设计的特点及应注意的问题。

1.医院建筑常见的结构类型。

按照建筑功能,医院建筑一般分为门(急)诊部、医技部、住院部等几部分。这几部分可根据医院的规模及使用要求形成独立的建筑物,如门(急)诊楼、医技楼、病房楼等,也可以将其功能整合在某一幢建筑物内,如常见的医疗综合楼。门(急)诊楼和医技楼一般层数较低,为满足建筑大空间灵活使用的要求,常用的结构形式为框架结构。病房楼一般为层数较高,多在10层以上,但其下部楼层往往设置了医技功能房间,因此,除楼、电梯间及建筑物周边,很难布置上下贯通的剪力墙。所以,病房楼常用的结构形式多为框架-剪力墙结构。各建筑单体通过医院街贯穿连接,其中门(急)诊部、医技部、行政、教学楼采用框架结构,住院楼采用框架-剪力墙结构。

作为重要的生命线工程,医院建筑在抗震救灾中起着至关重要的作用,医院建筑的抗震设计也尤为重要。下发的《关于学校、医院等人员密集场所建设工程抗震设防要求确定原则的通知》[1]规定,除地震动加速度不小于0.4g的地区外,其他地区的地震动峰值加速度取值均提高一档(根据建筑抗震设计规范gb50011-2010中3.1.1条的条文解释[2]已不再执行此文)。除了国家文件规定外,部分省市也对医院建筑的抗震设计作出了特殊规定。图1所示医院建筑位于湖北省某市,当地政府对场地土类别和地震加速度有另行规定,并要求进行场地地震安全性评价,所以,设计中以此作为抗震设计的依据,主要采用传统“抗”的思路并根据建筑功能需求合理设置了结构缝。

3.医院建筑的荷载取值。

4.医院建筑的结构降板。

医院建筑在结构设计的某些方面具有特殊内容。特别地,结构楼板在设计中应合理降低,其原因主要有以下几方面。第一,医院建筑为人员密集场所,且有大量行动不便人群,故所有卫生间要求结构专业的楼板局部下沉。第二,医院建筑中往往存在很多用水点,而许多有洁净要求的房间,其上部严禁楼板开洞走管线,此时需要采用大范围降板进行同层排水。第三,部分放置大型医疗设备的房间,考虑设备走线的要求,需要降板。第四,部分有电磁辐射的设备房间,对一定距离范围内楼板的含钢率有要求,也需要结构降板。因此,医院建筑的设计中,结构降板就显得尤为重要。根据已有工程经验,表2给出了一般医技及其他专用房间的降板高度,供工程设计人员参考。在降板的设计过程,必须注意降板后是否需要回填及回填材料的选取,建议回填材料选用轻集料混凝土等轻质材料,以减轻自重,达到国家所提倡的绿色节能要求。

5.医院建筑的大体积混凝土设计与施工。

电子直线加速器是放疗中心治疗肿瘤的大型医疗设备,直线加速器室一般建在地下室。由于防辐射要求,局部顶板及墙体厚度达近3.2m,混凝土墙厚度1.8~3.0m,设计时应注意大体积混凝土的设计与施工。为保证建筑使用功能要求,顶板部分混凝土往往会采用重型混凝土(容重一般要求达到35kn/m3),由于其原材料采用重晶石,成本较高(为普通混凝土造价的5倍左右),设计过程中要慎重选择。在大体积混凝土结构设计时,混凝土墙、板的配筋,除满足承载力极限状态的钢筋外,为控制裂缝的出现,配筋率最小为0.3%,钢筋应细且密。在材料的选择上,混凝土强度宜采用c35,水泥应采用低水化热水泥,骨料强度高,级配好。在混凝土的施工和养护上,混凝土温差控制在20℃以内,注意当天的温度(插温度计)、湿度,必要时搭棚;专人负责混凝土的养护,两小时浇水一次。同时,设计人员应与施工人员多沟通,必要时可参与施工方案的制订,以确保大体积混凝土裂缝控制在允许范围之内,在完成施工后进行必要的防辐射检测。

6.医院建筑的结构梁高控制。

医院建筑的设计中,存在众多设备管线交叉重叠的情况,这对结构设计师提出更高要求,需对建筑设计的流程、各房间功能及设备管线走向和尺寸大小有明确的认识。医院建筑各机电设备用房一般设置在地下室,大量设备管线通过竖向管井在每个楼层通过公共走廊进行分配布置。为满足建筑功能需求,对结构的梁高有严格要求,此方面是医院建筑设计的一大特点及难点。经过多个医院项目的实际情况和经验总结,若公共走廊通道的梁采用宽扁梁形式,能取得良好的实际效果。本文在此仅提出,此方面在结构设计中应重点考虑。

7.结语。

医院建筑作为重要的公共建筑,在结构设计时,应根据建筑物特点确定合理的结构体系;确定楼面荷载时,应注意特殊的医技用房和大型设备用房;降板回填材料宜采用轻质材料;对于有防辐射要求的房间,应加厚相应的楼板和墙体厚度,应重视大体积混凝土的设计与施工。

参考文献:

高层建筑给水排水工程设计研究论文

以甘肃省华亭县黄庄煤矿为例,介绍了干旱缺水、湿陷性黄土地区矿井给水排水工程的工艺设计与主要特点.井下排水经过絮凝、沉淀、过滤、消毒处理后,水质可达到工业场地生产用水水质标准的要求.为节约水资源,减少废水排放量,该矿井工业场地的'生产和井下消防用水均采用经过处理后的矿井水.

作者:杨国平戴晴作者单位:杨国平(江苏省第一工业设计院,江苏徐州,221006)。

戴晴(徐州润博等离子体环保设备有限公司,江苏徐州,221009)。

刊名:能源技术与管理英文刊名:energytechnologyandmanagement年,卷(期):“”(6)分类号:p641.5+6关键词:湿陷性黄土地区矿井水处理工艺流程节约水资源

建筑结构设计安全度研究论文

近些年我国建筑行业发展迅速,各种形式的建筑物层出不穷,建筑结构设计也朝着多样化方向发展,满足了人们对建筑的不同需求,但是在这过程中也出现了一些问题有待解决,其中尤为突出的便是建筑安全存在隐患,因建筑安全性得不到保证而造成的经济损失以及人员伤亡现象时有发生。如何保证建筑安全、提高建筑质量是当前建筑行业中重点研究话题,对实现企业长久发展、推动建筑行业进步具有重要意义,必须给予足够的重视。

建筑结构设计是建筑工程中的一项重要工作,建筑质量和安全与设计方案的可靠性及可行性有着直接关系,只有从建筑特点、内部布局、施工环境等多方面进行综合分析,才能保证结构设计的科学、合理,从根本上减少建筑安全隐患,更好的发挥其功能,为人们的生活提供更多便利。当建筑在外力的作用下,其结构会出现不同程度的变化,如果建筑结构无法继续承受外部压力,就会发生变形甚至是坍塌现象,严重威胁了建筑内部人员的生命财产安全,保证建筑质量和安全一直是建筑企业不断追寻的目标,所以需要从结构设计出发,做好工程前的调查、加强施工阶段的管理、明确验收标准,同时要对各项数据进行准确的计算,提高施工人员的安全意识和责任心,严格按照国家规定的建筑安全标准结合实际工程进行建筑结构设计,规范施工流程和作业手法,提高建筑结构设计安全性和整体建筑质量。

2影响建筑安全性的因素。

2.1安全意识不足。

要想保证建筑结构设计的安全性,就要意识到建筑安全性的重要性,从设计工作的各个环节为建筑安全性提供保障。我国已经出台了一系列的规范及标准对建筑结构设计安全进行约束,特别是在建筑结构的抗震要求方面进行了明确规定,但是在实际工程中,很多人的建筑结构设计安全意识不足,没有意识到安全性设计的重要性,存在侥幸心理,在对建筑结构设计安全性进行考虑的时候比较片面化;对建筑结构的抗震设计要求不够重视,对抗震规范不够了解,建筑结构抗震设计难度较大,其结构的稳定性及安全性得不到保证。

建筑结构设计比较复杂,会涉及到很多方面的工作,需要设计人员进行全面的调查、分析以及计算,确定更加科学、合理的建筑结构形式,保证结构设计的可行性和适用性。但是当前很多工程为了迎合业主方要求,没有对建筑结构设计实际要求进行考虑,结构设计不符合相关标准,甚至违背了基本的设计原则和设计原理,导致结构设计不合理现象严重,存在较多的安全隐患。

2.3抗震能力达不到要求。

抗震设计是建筑结构设计安全必须考虑的问题,我国很多地区都位于地震带上,只有提高建筑的抗震能力,按照相关抗震要求进行建筑结构设计,才能提高建筑结构的稳定性,减少因地震灾害带来的损失。但是当前很多城市的建筑结构抗震能力都达不到要求,一些建筑企业为了扩大自身利益,偷工减料现象严重,建筑结构的钢材使用量不足,整体稳定性不强,当发生地震灾害,容易出现房屋倾斜、倒塌现象,造成重大的经济损失,引发人员伤亡。

2.4施工管理工作不到位。

施工管理是保证工程质量的必要工作,包括施工材料管理、施工设备管理、施工人员管理等多个方面,所以必须从不同方面出发做好全面管理工作,为建筑安安全性提供最大保障。施工管理不到位是降低建筑安全性的主要因素之一,施工材料选用不符合使用要求、没有对其质量进行检验;施工设备维护工作不到位,容易出现运行故障对工程质量造成影响;施工人员综合素质不高,安全意识和责任意识不强,施工手法和施工流程不规范,这些情况都会对建筑安全性造成影响。

3.1提高安全意识。

要想在建筑结构设计中提高建筑安全性,就要认识到安全性的重要,提高安全意识,做好每一个环节的设计工作,加大对安全隐患频发设计环节的研究力度,制定科学、有效的解决措施降低安全隐患的发生概率。以相关规定和标准对结构设计进行约束,并结合实际工程情况进行结构设计工作,使其稳定性能够达到工程要求;加强对建筑结构抗震性能和安全性的检查与估测,确保建筑结构设计的安全性和抗震性。

科技的不断进步为建筑行业的发展创造了有利条件,当前各种计算机技术和软件的应用越来越多,在进行建筑结构设计的时候,可以充分利用先进的计算机技术和软件,对结构设计进行优化,改善设计中存在的不足和缺点,提高建筑安全性,同时还能为技术人员提供更多的方便,工作效率得到了显著提高。通过智能、精良的设计软件,能够对各项数据进行更加准确的计算,为建筑结构设计提供更加可靠的依据,提高建筑的'安全性。

加强建筑结构抗震性能设计是提高建筑安全性的必要工作,在降低因地震灾害造成的损失方面具有重要意义。在进行抗震设计的时候,需要以国家规定的建筑结构设计抗震要求和规范为基础,对当地的地质构成情况进行详细的勘察,选用更加合适的结构形式,并做好各种加固措施,提高建筑结构的稳定性抗震能力,保证建筑具有更高的安全系数。

3.4加强施工管理。

对于提高建筑的安全性来说,加强施工管理非常重要的工作,在进行施工管理的时候,必须从材料、设备以及人员等多方面进行,对整体工程进行协调,实现提高建筑结构安全性的目的。在选用施工材料和施工设备的时候,需要严格按照合同规定进行,明确材料的规格以及设备的参数,并对材料质量进行抽检,避免不合格材料的混入;对设备进行定期维护,避免出现设备故障。做好对施工人员的培训工作,提高其安全意识,使其掌握更加全面、先进的施工工艺,规范施工手法,严格按照施工流程进行每一步工作,提高建筑安全性。

4结束语。

综合全文来看,对建筑安全性造成影响的因素有很多,最常见的也是最主要的有安全意识不足、结构设计不合理现象严重、结构抗震能力达不到要求、施工过程缺乏有效的管理,通过提高安全意识、优化结构设计、加强结构抗震性能设计、做好施工管理等方式,能够有效解决建筑结构设计存在的安全隐患,最大程度上保证了建筑安全性,降低了安全事故的发生概率,在实现建筑行业稳定、健康发展过程中起到的重要作用。

参考文献:。

船体结构设计及建造研究论文

1.1有利于船体的装配工作。

图1r型分段传统,我公司建造的散货船,在货舱区域分段作业的时候,一般会选择分离顶边舱、底边舱的处理办法,使其各自成为独立的分段。传统的“p”型的分段方法会导致船体重心分布的不均匀。在后续的船台装配作业中,就需要额外的辅助设备加以支持,才能确保分段作业时船体的稳定性。现在,我们把对底边舱框架的设计加以优化调整,重新设计船体框架的断开界节点,并加设面板。这样的分段方法能够使得部分底边舱规划到顶边舱所在的段上,这样船体就由“p”型分段转变成了“r”型的分段,如图1所示。这样的处理方式大大简化了底边舱框架的分段合拢作业,只需施以填角焊即可。这样的细节处理方式既提升了船体分段接缝的焊接速度,同时也保障了船台装配的安全稳定性。

1.2有利于船体的舾装作业。

以前本公司在分段划分作业时,往往把机舱划分为双层底、下平台、上平台等。船体机舱双层底分段的外板、前端壁往往会选择高出双层底100mm到150mm的设计。这样的结构设计,对双层底的舾装设备的安装作业带来了很大影响。为了提高预舾装的量,本公司把散货船的机舱底分段进行了优化,转变成了双底盆形分段,这种结构设计在机舱前端壁的接口上增加了一个板列,大约高出机舱内底1000mm。这样结构设计方法大大减少了舾装的船台工作量。

2改进通焊孔减少补板。

以散货船为例,其货舱区域内双层底的内底板与底边舱斜坡板的相接处是应力危险区域。而在传统的船体设计中,会在该处肋板以及肘板上开设半径为50mm的通焊孔。这种通焊孔的具体工艺以及加工方法如图2a所示。该通焊孔处的肋板以及肘板较多,所有档肋部位均要加设补板,大量的补板需要,不但增加了现场的工作量,还增加了船舶建造的成本。这对这种状况,将r50的通焊孔变为10×10切角,如图2b所示,焊后堵死,这样的细节设计在满足规范要求的同时,减少了大量补板的作业,节约了船舶建造的材料成本以及人工成本。

3舱口围板角隅处散货防堆积板的细节处理。

以散货船为例,其舱口围板的角隅处,往往是只有散货落货板,以防止散货堆积的.现象。货舱舱口的角隅处属于应力危险区域,所以此处主甲板的施工一定要做到光顺圆滑。散货落货板在设计中,设计者要注意在甲板板口和落货板间留下10mm到15mm的缝隙,如图3a、图3b所示。如果前期的船体结构设计中没有留下间隙,如图3a,图3c所示,主甲板舱口角隅处就极易出现应力集中现象。

4舱口围板纵向肘板端部的细节处理。

在舱口围板中,围板侧壁端部纵向肘板的设计往往会使用如图4a所示的过渡形式。这种结构形式的过渡肘板非常容易会给开舱机的轴承底座结构产生冲突,从而导致此处填角焊缝产生裂缝。针对这种状况,我们将围板侧壁端部纵向肘板的设计使用如图4b所示的过渡形式。这样既能够避免其与开舱机的轴承底座出现冲突,又具备施工简单、工艺性的特点。

5测深管底部冲击板的设置。

船舶验收方非常在意测深管底部舱底板的测深垫板问题。传统的船体设计中,本公司的测深垫板通常会使用如图5a的形式。在这种类型设计下,测深垫板的安装工序必须处在舱底板安装工序之后,对于舱底板充当外底板的情形,必须在测深管就位后测深垫板具备定位的条件,因此具体的施工非常得困难。为改变上述难题,本厂将测深垫板提前定位在测深管的底部,见图5b所示。这样的结构设计下,仅需在测深管底部开一长孔就可满足测深的需要。测深管可以事先地位组装,不需要为了安装测深垫板特意进舱,减轻了施工个队伍的工作量。

6结语。

上述5个问题,均是我公司在建造船体中所遇到的。要建造世界领先的船舶,就要在船体结构的设计和建造中,加强对船体结构细节问题重视程度,尽可能的把细节问题处理到最优。

参考文献:。

建筑结构设计安全度研究论文

近年来,随着我国城市化进程的不断加快,我国的建筑行业迅猛发展,在国民经济建设中占据了一定的市场份额,但是随着市场竞争的日趋激烈,建筑行业想要屹立不倒,必须要提升自身的竞争能力。建筑工程的安全问题是工程建筑的核心和重点,对建筑企业的发展和社会的稳定具有重要的影响。因此,在建筑结构的设计中提高建筑的安全性,对施工人员的人身财产安全乃至整个建筑工程的实施具有重要的影响。建筑结构设计中安全性的提高主要是做好前期的风险防控工作,避免工程施工中安全事故的发生,促进工程施工的顺利进行。

1.1设计人员综合能力不足,建筑结构设计不合理。

建筑结构设计工作主要是由工程的设计人员来完成的,但是目前在很多的建筑企业中出现了设计人员技术水平较低、综合素质较差的情况,对工程设计的安全性问题不够重视,这就会导致设计方案中存在很多的安全隐患问题,如果盲目的施工就会造成安全事故,对施工人员的安全及其企业形象的树立都产生了消极的影响。建筑结构设计是建筑工程施工的基础,对整个工程具有指导性的作用。在建筑工程结构设计的过程中会涉及很多方面,如建筑的朝向、建筑内设施的安装等,这都是设计工作的重点,所以建筑结构设计的不合理,就会对建筑中基础设计的完善造成影响。另外建筑工程在设计中还要对工程材料的使用,工程技术的运用等进行详细的审查,对建筑的抗风抗震能力也要进行严格的控制,如果设计人员的综合能力不足,就会对这些严重的忽视这些安全隐患,最终对工程的建设产生不利的影响。

1.2对建筑抗震能力的评估不到位。

工程的防震抗震能力是工程设计工作的重点。我国许多地区处于地震活动带上,并且煤矿和油矿的开采工作也会产生严重的地震现象,所以要在建筑设计中对建筑进行防震测评,减少因地震引发的安全事故,降低风险损失。地震有等级划分,不同等级的地震对地球表面的影响不同,小型地震并不能对建筑造成危害。地震多发于山区,但并不是只发于山区,这就导致很多的施工企业在施工中忽视对防震的重视,防震减灾的政策落实不完善,所以造成企业内的技术人员和管理人员忽视了对防震减灾的重视,设计人员在施工设计中也没有很好的贯彻防震的理念,导致建筑成果并没有抗震能力。另外,由于我国国土面积大,并且不同的地理区域发生地震的几率也不相同,对于建筑的防震设计要求也不相同,但是目前出现了很多的设计人员并没有遵循地理区域的特征进行防震设计的现象,只是凭借自己的想法进行设计,这就导致建筑的抗震能力有限,起不到保护建筑和人员的生命财产和财产安全的作用。

1.3过度的节约成本,严重的忽视安全隐患。

建筑工程一般是由建筑企业来承担的,建筑企业是以盈利为目的的,企业在建筑结构设计中更加的注重成本控制,所以对建筑材料的质量,建筑设施的投入都会进行严格的控制,而严重的忽视材料和设施对建筑安全的作用。建筑的材料以钢材为主,在建筑中企业为了追求更多的利益,减少建设成本,就会使用劣质的钢材和其它的材料,钢材对建筑具有支撑性的租用,劣质钢材的使用缩会建筑的使用寿命,影响建筑的安全性能,最终对建筑产生破坏性的影响。

2.1严格遵循相关政策,严格规范设计工作。

随着我国建筑行业的快速发展,国家为了规范行业内的不合理问题,提高行业的竞争水平,针对于建筑施工颁布了很多的政策,对建筑设计和建筑施工进行了严格的规范。国家的政策法规具有强制性,能够对建筑结构的设计起到有力的制约作用,所以建筑企业在日常的工作中要加大对政策法法规的贯彻和落实,并且通过课程培训或者宣传讲座的形式,提高员工的法律意识,从而规范设计人员的设计工作。在建筑企业的内部,企业的管理部门要根据建筑结构设计中存在的问题,制定有效的管理制度,并且要严格执行,加大惩罚力度,减低建筑结构设计中的安全隐患。在建筑结构设计中要求设计人员对国家制定的相关管理规范进行系统的了解和掌握,将政策法规中的内容与自身的设计理念相结合,严格的按照规定开展设计工作。

2.2提高设计人员的综合能力和安全意识。

设计人员是建筑工程设计的核心和重点,对建筑工程的实施具有重要的影响。因此在工程施工前期的设计阶段,提高设计人员的专业技能和职业素养以及安全意识,对建筑设计工作的顺利开展具有重要的作用。建筑工程工程量浩大,并且涉及的范围较广,对社会的影响较大,所以建筑工程的安全性问题始终贯穿于工程建筑的每一个环节。建筑工程的设计人员掌握这工程设计的命脉,直接关系着工程设计的成败,因此必须要提高设计人员的综合能力。首先,提高设计人员的专业技能,专业的技能人才对工程设计的掌握比较透彻,并且经验较为丰富,能对设计工作提出有效意见;其次提高设计人员的职业素养,设计人员职业素养的提高,能够促使员工遵守规章制度,有利于设计人员按照政策法规的指导开展设计工作,减少建筑结构设计中的安全隐患;最后,提高设计人员的安全意识,设计人员安全意识的提高,能够促使其在设计工作的开展中增加对安全问题的考虑,提高建筑的安全性能。在设计人员安全意识提高方面,企业可以为员工组织安全宣传讲座,组织安全设计大赛等活动。

2.3提高科技研发能力,创新专业设计软件。

随着互联网科技的发展,建筑结构设计工作不断的进行创新,而专业的技术软件的出现提高了建筑工程设计的效果和质量。在建筑结构设计中要不断的进行计算机软件技术的开发,为设计人员组织新技术培训和指导,积极的研发设计软件,提高设计工作的效率。因此建筑企业在内部可以组建自己的研发队伍,为研发队伍提供更多的深造机会,提高他们的科研能力,并且在研发中严格的贯彻安全性的问题,促进研发团队设计出最专业的建筑结构设计软件。

3结束语。

综上所述,建筑结构设计中的安全性问题,不仅关系着工建设能否顺利进行,还影响着广大群众的人身和财产安全。建筑工程企业作为国民经济发展的支柱性产业,对国家经济的发展和社会的建设具有重要的影响。因此,想要提高建筑结构设计中安全性,就要求建筑企业要严格的贯彻和执行国家相关的政策法规,并且对设计人员的行为要进行严格的规范,提高设计人员专业技能和安全意识,大力支持企业内部科研队伍的建设,利用先进的科学技术,不断的研发和创新专业的设计软件,为建筑结构设计中的安全性的提高提供最有力的保障。

参考文献:。

高层建筑结构设计与研究论文

目前,高层建筑已成为衡量一个国家建筑科学技术水平的重要标志,更是检验一个国家建筑结构技术成熟程度的标尺。但随着高度的增加,高层建筑的技术问题、建筑艺术问题、投资经济问题以及社会效益问题、环境问题等日益变得复杂、严峻,因此需要深入的研究结构设计问题,增强对实践的导向作用。

2.1高层建筑受力和位移特点。

(1)高层建筑中水平荷载产生的影响远大于垂直荷载产生的影响,因此,高层建筑结构必须是一个既能抗弯曲又能抗剪切,还能使其地基和基础承受上部传来各种作用力的结构系统。建筑物抗弯曲要求必须达到三个条件:不会使建筑物发生倾斜;支承体系(柱或墙)的某些部位不致被压碎、压屈或拉断;其弯曲侧移(和剪切侧移的总和)不应超过弹性可恢复极限。建筑物抗剪切要求必须达到两个条件:不会使建筑物被剪断;其剪切侧移(和弯曲侧移的总和)不应超过弹性可恢复极限。对地基和基础来说,该建筑结构系统的各支承点之间不应发生过大的不均匀变形,而且其地基和地下结构应能承受侧向荷载引起的水平剪力,并不致引起水平滑移。

(2)高层建筑中,水平荷载和地震作用对结构设计起着决定性的作用。竖向荷载在结构的竖向构件中主要产生轴向压力,其数值仅与结构高度的一次方成正比;而水平荷载对结构产生的倾覆力矩,以及由此在竖向构件中所引起的位移,其数值与结构高度的二次方和四次方成正比。因此,设计高层建筑时,不仅要求结构具有足够的强度,还应具备足够的抗侧刚度,使结构在水平荷载下产生的侧移被控制在规定的范围内。

2.2建筑高度与材料用量、工程造价的关系。

随着建筑高度的增加,材料用量、工程造价将呈抛物线关系增长。

3.1剪力墙设计存在的问题及对策。

复杂截面剪力墙配筋设计一直是结构设计中的一个难题。其原因:(1)混凝土本构关系。各国规范一般采用等效矩形方法计算截面承载力,等效矩形方法根据矩形截面制定的相关规定,不便于直接应用于复杂截面剪力墙正截面承载力计算。(2)截面内力。现行软件一般不支持复杂截面剪力墙整截面内力求取。基于上述两个原因,复杂截面剪力墙配筋设计一直未能得到很好的解决。实际工程中,常采用分段设计方法,将整截面的剪力墙分成几个矩形截面来设计,其安全性、合理性有待研究。

针对上述两个问题,解决方案可以从以下几个方面入手:(1)从混凝土单轴受压本构关系出发,采用一个便于计算承载力的简化单轴受压应力一应变曲线方程。(2)从截面所受到的弹性应力分布出发,直接积分求出复杂截面剪力墙整截面内力,或从复杂截面剪力墙各矩形截面内力出发,叠加求解整截面内力。(3)采用截面应变平截面假定给出对应配筋的设计承载力骨架曲线,求出整截面承载力所需的配筋[2]。

基本思路为:从有限元线弹性模型计算结果的截面应力分布出发,积分求解整截面内力,或直接从复杂截面剪力墙各矩形截面内力出发,叠加求出整截面内力;采用截面应变线性分布的平截面假定,采用简化混凝土和钢筋的本构关系,反求此时的受压区混凝土的应力分布和截面中钢筋的应力。钢筋对截面承载力的贡献可直接求得,混凝土对截面承载力的贡献可采用积分方法求出,求解截面内混凝土和钢筋承载力,即可得到截面承载力。通过截面设计承载力对截面设计内力的包络,得到所需纵筋面积。

3.2耗能减震结构设计。

耗能部件应满足下列要求:

(1)耗能器应具有足够的吸收和耗散地震能量的能力和适当的`阻尼;耗能部件附加给结构的有效阻尼比宜大于15%,超过25%时宜按25%计算。

(2)耗能部件应具有足够的初始刚度,并满足下列要求:

耗能器的极限位移应不小于罕遇地震下耗能器最大位移的1.2倍;对于速度相关型耗能器,耗能器的极限速度应不小于地震作用下耗能器最大速度的1.2倍,且应满足当时的承载力要求。

(3)耗能器应具有优良的耐久性能,能长期保持其初始性能;。

(4)耗能器构造应简单,施工方便,易维护性好;。

(5)耗能器与斜支撑、填充墙、梁或节点的连接,应符合钢构件连接或钢与钢筋混凝土构件连接的构造要求,并能承担耗能器施加给连接节点的最大作用力。

3.3结构扭转的限值。

在satwe计算结果输出中,结构位移输出文件中:ratio-(x),ratio-(y)项为最大位移与层平均位移的比值。周期、地震力与振型输出文件中,扭转系数最大的为,扭转系数最小的为。限制,是为了使结构有必要的抗扭刚度,防止由于振动耦联的影响增大结构的扭转效应。

参考文献。

高层建筑给水排水工程设计研究论文

高层建筑给水排水工程项目相对于普通建筑给排水工程项目的建设具备着较为典型特点,其最为突出的表现如下:

1.1静水压力大。

对于高层建筑给水排水系统的有效设计以及运行而言,其静水压力相对而言比较大。无论是对于给水系统,还是排水系统,甚至是消防系统,其静水压力一般都是比较大的,进而促使相应给水排水系统的构建能够较为理想。尤其是对于相关管道以及具体设备的选择应用,必须要促使其能够具备较强的质量效果,避免因为这种静水压力过大而影响其运行可靠性。

1.2消防系统要求较高。

因为高层建筑的自身特点,其在消防安全方面提出的要求是比较高的,进而也就必然需要消防供水系统能够具备理想的作用表现。相应构建压力及具体水量都需要得到较好控制,进而也就能够逐步提升其整个高层建筑消防系统运行效果,促使其扑救能够较为及时有效。

1.3管道错综复杂。

对于高层建筑给水排水系统的有效运行而言,相应管道方面的应用较为混乱,错综复杂,很容易导致相应整体施工建设的难度加大,如此也就必然有可能会导致相应问题和故障的产生。尤其是对于相关管道冲突问题,其对于后续给排水系统的运行威胁是比较大的,对于人们的生活也会带来极大困扰。此外,这些管道一般也都比较长,进而也就更有可能会导致各类问题的产生,威胁同样也是比较突出的。

高层建筑施工工艺研究论文

桥梁工程的施工工艺的不同也会给工程的质量带来不同的影响。施工工艺的差异会带来不同程度的沉降问题,尤其在道桥过渡段的施工中影响使用寿命的因素主要有以下几点:一是很多桥梁地基的土质具有非常大的含水量,这通常是自然形成的,同时土层的空隙率也比较大,但抗剪强度却很低,这就会使桥梁在使用过程中在承受着非常大的自重荷载量,与此同时,这个荷载力与过往的车辆载荷发生力的相互作用,就很容易产生沉陷的现象。二是在台背填料的选择方面,首选具有高度透水性的材料。一般建筑中通常使的透水性材料有着明显的不足之处,这是指材质本身的空隙率比较大,导致在施工过程中桥梁容易发生形变。三是在桥梁路基的设计方面因为多种原因导致工程施工的钻探深度明显不够,有些地质钻探布控点又太少,根本发现不了软基的存在,这就导致对软基处进行的理论计算值和实际存在情况有着很大的差距,那么软基处治设计也就达不到标准要求。四是在施工工序和施工工艺的选择上也会导致桥梁的质量问题,例如道路与桥梁的施工顺序的不同,从而使得现场的施工条件并不理想。实际生活中这样的情况也屡见不鲜,大概是因为施工单位只顾赶进程,未能严格按照标准要求去施工,台背回填松铺厚度就严重不足,排水防护工程是自然也没有做到位,给工程埋下了深深的沉降隐患。

提高桥梁工程施工质量延长使用寿命的工艺措施:首先可以不断提高路桥过渡段路堤的填料质量,要认真地选择施工路段的填充料,把采集到的多种土壤反复试验对比,从而选出最适合的土壤作为过渡段路堤的填料。一般情况下还可以选用砂类、渗水性好的土等具有良好的级配水稳定性与压实特性的材料作为填料。其次可以巧用土工格栅。这是一种非常特殊的具有工程特性的材料,它的主要特点是具有典型的应力,可以约束土体的侧向变形,从而控制路基填土的侧向位移,同时提高路基的整体稳定性能。土工格栅本身很有弹性,如果受到车辆荷载的反复作用,会降低或根本不产生变形现象,同时土工格栅和路基填土发生摩擦作用,导致上部荷载量在路基中得到重新分配,从而减少桥台台背局部范围上的垂直应力,沉降就能控制在一定范围内。再次可以通过科学合理设置缓和过渡段的方法来控制沉降。大多桥梁是刚性结构,本身不容易产生沉陷,但是路基是柔性的,且允许存在一定程度的变形,所以当刚性桥面与柔性路面的结合时一定会有沉陷的发生。进行软土地基处治时,依据各路段具有不同的强度,就需设置一定的强度过渡段。地面上的路堤也需要设置强度过渡段。在多种类型的桥台结构中,过渡段路堤往往在桥台结构施工前就可以进行填筑,不会受施工作业面的限制,大大提高了碾压的均匀程度,压实度也非常容易达到预期的标准。最后防水工程的质量直接影响到道桥路面沥青铺装层的质量问题。而桥梁路面的防水工作的好与坏,也直接关系着桥梁使用寿命的长与短,可以通过以下策略来做好路面的防水施工工作。一方面可以在桥梁水泥混凝土路基浇筑工作完毕后,在混凝土的初凝阶段就利用丝刷把表面拉毛,可以大大提高道桥路基面的粗程度,这就可以增加桥梁路基面和道桥防水层以及沥青路面铺装施工后的粘结力,达到很好的防水效果,同时也保证了工程的质量。另一方面可以利用铣刨机对沥青混凝土路面开挖、翻修,同时清除处理沥青路面的网纹、车辙等痕迹,这就可以在很大程度上提高桥梁路基面与桥梁防水层和沥青路面铺装的粘结力度。另外桥梁的'平整度对桥梁的质量也有着很大的影响,尤其是伸缩缝的平整度要控制好,注意施工的顺序要合理,先将桥面的沥青层铺设好,完成之后,进行切缝处理将伸缩缝中的预留槽中的沥青混凝土块等一些杂物都清理干净,在安装伸缩缝和浇筑混凝土的时候,要用三米长的直尺随时随地矫正伸缩缝与混凝土的标高同沥青面层保持一致性,这样才能确保桥梁路面的平整,车辆在过往的时候就不会受到太大的影响,产生压力不会很大。

综上所述,桥梁工程在经济建设中的作用和影响日益突出,桥梁结构容易发生很多的质量问题,尤其是沉降问题,只有切实保证工程施工中选用质量较佳的混凝土材料,并选择最适合的施工工艺,同时做好桥梁道路阶段的防水工程,就能保证桥梁工程的施工质量,并最终实现经济效益与社会效益的统一,为经济的发展做出贡献。

高层建筑给水排水工程设计研究论文

具体到高层建筑排水系统的设计处理中,其需注意到以下两个方面的内容:

3.1做好排水口的合理设置。

对于高层建筑排水系统的运行而言,相应排水口的合理设置可以说是比较重要的一环,这种排水口的设置需要促使其能够运行较为流畅高效,尤其是对于具体排水管道的布置需求来看,同样也需要结合这一排水口进行处理,促使其整体运用能够较为合理便捷,进而也就能够避免了可能出现的各类缺陷故障。在排水口的处理中,还需要考虑到高层建筑的压力问题,避免其设置的位置承受不住相应压力而导致整个高层建筑排水系统的运行受损,需要进行逐一排查和优化。在排水口的设置环保性以及清洁性方面,同样也需要审查把关,避免其影响到周围环境的可持续发展。

3.2做好排水管道设计工作。

对于排水系统中各个排水管道的有效布置而言,其同样也需要结合不同楼层进行有效布置,促使其相应排水管道能够将人员生活中出现的污水及时排除,避免任何污水滞留问题的出现。在排水管道的具体设计处理过程中,相应厨房和卫生间的有效布置可以说是比较核心的环节所在,应该促使厨房和卫生间中的积水能够及时排除,避免影响到这些区域的正常应用。

4结束语。

综上所述,对于高层建筑给水排水工程设计工作的有效落实而言,其设计难度比较大,相应处理和构建也就需要围绕着各个基本内容和环节进行把关,保障相应给排水系统都能运行较为流畅,为高层建筑的正常运行提供理想的基础条件,降低可能出现的各类偏差问题。

参考文献:

高层建筑钢筋混凝土结构设计探析论文

摘要:随着现代化城市建设的快速发展,城市高层建筑逐渐兴起。高层建筑在设计过程中,结构设计一直是其关注的重点内容。所以,为了保证高层建筑结构设计更科学,本文章对高层建筑的结构设计中经常出现的问题实行了研究分析,同时参照相关的文件与一些自己的想法指出了相对较好的处理方法,以利于提升高层建筑的结构设计水平。

1引言。

近些年,在我国经济的持续性发展与城市建设步伐的加快过程中,建筑一种正趋于高大化的形势发展。城市中高层建筑物数量在不断的增加,建筑的结构也比较复杂。高层的建筑和低层的相比较,前者的结构设计较繁琐,影响的原因也较多,不但需要对建筑的外型比例进行慎重思考,还需要使建筑结构的稳固性得到保证,同时还要考虑到建筑物地基的沉降问题、风力因素、温度的转变,及地震等原因对建筑结构的危害与影响。

高层建筑结构设计的合理性,不仅能够明显地对施工过程造成影响,同时还将影响到后续的维护与保养。因此,在高层建筑的结构设计过程中对于时常遇到的问题以及相应的解决措施方法进行深入的探讨分析是十分有必要的。

2.1扭转的问题。

建筑的三个重“心”所指的是几何的形心、结构的重心、刚度的中心,这三个重要的“心”相统一才可以确保建筑结构的牢固。但在现实当中地基础的形状、建筑功能的需要等的影响造成建筑的体型大多数原因下是不规范的,设计过程中没有有效的做好三个重要的“心”相统一,会导致建筑的结构发生扭转的现象,造成结构的损坏。

2.2抗风的相关问题。

因为高层建筑其层数众多、高度较高,风通过的时候,较易出现空气动力的反应,转变风在高层建筑面的.流动,导致高层柔软的结构在风与空气的效应下产生震动,对于高层建筑的结构与其构件的牢固性产生破坏。所以在对高层建筑的结构设计时实行抗风的结构设计,让建筑结构的抗风力符合结构的牢固标准。然而在现实的设计当中由于没有科学的对高层建筑所能承载的风力进行评估,导致高层建筑的抗风设计不合格。

2.3抗震的问题。

高层建筑在其结构的设计时,对于抗震的设计是一个非常难的环节,经常由于设计人员的专业性比较弱、灵活性不足,对建筑抗震的规划不够重视。甚至在实施高层建筑的抗震核算的时候,因为核算的错误使抗震的设计有效性降低。如果出现地震,高层建筑的抗震结构将无法实现抗震的要求,造成不同程度的损坏,更严重的可能会导致人员的伤亡及经济财产的损失。

2.4消防方面的问题。

参照现在的有关规范制度,高层建筑的结构一定要有科学适合的消防体系。然在高层建筑的结构设计当中却存有疏导困难大、火势较容易扩大、排烟的设计困难等相关的问题,如果不能对这些问题进行有效的处理,便不能确保高层建筑对于消防的安全。

3.1科学合理的设计建筑平面。

如果高层建筑的结构发生扭转的现象,主要的原因是高层建筑结构的几何形心、结构的重心、刚度的中心三心没有统一,导致建筑的质量不平衡,所以使结构的牢固性降低。所以在建筑的结构设计当中,设计的相关人员需参照地基的形状与建筑的功能需要等科学有效的设计建筑物的体型,最大程度的运用较规矩的型体,例如方形或是圆形等,科学的布置建筑的平面,进而确保建筑质量的布局均衡。

3.2科学地选取计算简图与结构方案。

在实施高层建筑的结构设计核算的时候,要在运算简图的情况下实行计算,因此在选取计算简图时一定要合理的选取,如果计算简图不规范,很易导致结构的参数不正确,给施工带来影响,更严重的会造成事故的出现,选取合适的计算简图是确保高层建筑的结构设计安全的基础。

3.3合理地设计高层建筑的抗风构件。

为了让高层建筑的抗风构件符合结构设计的牢固性需要,在高层建筑的抗风设计当中需充分的做好下面几项工作:首先,基础的改进,高层建筑的基础结实,上部分的结构才可以稳固。所以高层建筑的基础设计最根本的是明确所用混凝土的级配标准,运用级配高的砂石是最佳的选择,加大基础持力层厚度,加置抗拔的锚杆构件,提升建筑基础的牢固性;其次,不同程度增加高层建筑的构件,例如剪力墙、楼板等,可抵消不同程度风能对结构造成的不利因素,确保结构的牢固;最后,最大程度的降减风力的水平负荷与风力相加对高层所造成的影响。

3.4重视抗震的设计。

在高层建筑的内部安装抗侧力的部件。合理科学的安置高层建筑内的水平走向的构件,在水平走向产生应力的分布体系,增强高层建筑的结构连续性。增强地基的抗震水平。加强高层建筑的桩基础深度,和上部的结构产生联动性,从而强化建筑结构抗震的水平。增设性能高的剪力墙等抗侧力构件。在高层建筑的结构内部加设墙体或是楼板的刚性,以更好的管理好建筑位移的现象。

可以利用下面的一些方法加强高层建筑的消防结构,具体的方法:一是要参照建筑所在地形的环境有效的设计防火结构相互间的合理距离;二是要运用不容易燃烧的用材,强化所用材料自身的耐火性能;三是要设计两个疏导的通道,尽可能不把疏导通道设计为垂直的形式,防止疏导的成效降低;四是要设计耐火的区域、防烟的区域等。五是设计隔离区域,有利于防止火势的扩大与蔓延。

4结束语。

综合以上所论述,本文章对于高层建筑的结构设计过程中的扭转、抗风性、抗地震性、消防方面等问题,指出了相应的处理方法,更深一层的健全了高层建筑的结构设计,可以显着的提升高层建筑的结构安全性。伴随城镇化的深入发展,城市当中高层的建筑数量将会逐渐的增长,需持续的强化高层建筑的结构设计探讨,不断的提高高层建筑的结构设计能力,以适应时代快速的发展步伐。

参考文献。

[1]罗晓清。高层建筑结构设计特点及常见问题分析[j].科技创新与应用,,33:249.

[2]郭峰,梁利生。高层建筑结构设计的问题及解决措施方案应用[j].科技传播(13):135~136.

[3]宋志瑜。建筑结构设计中常见问题与解决措施分析[j].城市建筑,(4):66.

高层建筑剪力墙结构设计分析论文

摘要:改革开放三十年以来,随着我国经济的迅速发展,全国大中型城市的多高层建筑迅速增多,随着高层建筑的建筑高度的不断增加,建筑类型与功能的愈来愈复杂,结构体系的更加多样化,高层建筑结构设计也越来越成为建筑结构工程师的重要工作内容。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:抗震设计的多高层建筑,当地下室顶层作为上部结构的嵌固端时,地下一层的抗震等级应按上部结构采用,地下一层以下结构的抗震等级可根据具体情况采用三级或四级。1、4短肢剪力墙的设置问题。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。

改革开放三十年以来,随着我国经济的迅速发展,全国大中型城市的多高层建筑迅速增多,随着高层建筑的建筑高度的不断增加,建筑类型与功能的愈来愈复杂,结构体系的更加多样化,高层建筑结构设计也越来越成为建筑结构工程师的重要工作内容。

1、结构选型。

对于高层结构而言,在工程设计的结构选型阶段,结构工程师应该注意以下几点:

1、1合理选择结构体系。高层建筑结构平面布置应力求简单、规则、对称,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;避免楼电梯间位置偏置,以免产生扭转的影响。竖向体型尽量避免外挑,内收也不宜过多,力求刚度均匀渐变,避免产生应力集中。《高层建筑混凝土结构技术规程》在结构的规则性方面也规定了相应的条文,例如:平面规则性信息、竖向规则性信息等,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。论文发表。”因此,结构工程师在遵循规范的这些限制条件上必须严格注意,发现问题应及时和建筑工程师沟通,以避免在后期设计中带来麻烦。论文发表。

1、2房屋的适用高度和高宽比。在抗震规范与高规中,对结构的总高度都有严格的限制,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,出现过由于忽略该问题,导致施工图审查时没有通过,必须重新进行设计的情况,对工程工期、造价等整体规划的影响相当巨大。高层建筑的高宽比,是对结构刚度、整体稳定、承载能力和经济合理性的宏观控制。a、b级高度高层建筑建筑的高宽比限值也相应不同。但在复杂体型的高层建筑中,如何计算高宽比是一个比较难以确定的问题。一般可按所考虑方向的最小投影宽度来计算,对于突出建筑物的很小的的局部结构,比如楼电梯间等,一般不应包括在计算宽度内。对于带有裙房的高层建筑,当裙房的面积和刚度相对于其上部塔楼的面积和刚度较大时,计算高宽比的房屋高度和宽度可按裙房以上部分考虑。

1、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:抗震设计的多高层建筑,当地下室顶层作为上部结构的嵌固端时,地下一层的抗震等级应按上部结构采用,地下一层以下结构的抗震等级可根据具体情况采用三级或四级。地下室中超出上部主楼范围且无地上结构的部分,其抗震等级可根据具体情况采用三级或四级。对于9度抗震设计时,地下室结构的抗震等级不应低于二级。地下室的现浇顶板厚度不宜小于180mm,且不宜有较大洞口。地下室柱截面每侧的纵向钢筋面积除应符合计算要求外,不应少于地上一层对应柱每侧纵向钢筋面积的1、1倍(地下室柱子多出的纵向钢筋不应向上延伸,而应锚固于地下室顶板的框架梁内),地下室剪力墙的配筋不应少于地上一层剪力墙的配筋。对于边柱和角柱,由于只有一面有梁,为满足该梁端截面实际弯矩承载力不宜小于柱下端实际承载力的要求,可采用增大梁截面,或不增大梁截面而增加梁配筋的方法。这些问题在设计中都应注意,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。

1、4短肢剪力墙的设置问题。短肢剪力墙是指墙肢截面高度与厚度之比为5~8的剪力墙。近年兴起的短肢剪力墙结构,虽然有利于住宅建筑布置,也可减轻结构自重,但在高层住宅中,剪力墙肢不宜太短,因为短肢剪力墙的抗震性能较差,地震区应用经验不多,为安全起见,高层建筑结构不应采用全部为短肢剪力墙的剪力墙结构。短肢剪力墙较多时,应布置筒体(或一般剪力墙),形成短肢剪力墙与筒体(或一般剪力墙)共同抵抗水平力的剪力墙结构,并且《高规》中对短肢剪力墙的最大适用高度、抗震等级、底部加强部位、纵向钢筋总配筋率等增加了很多的限制,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。

2、地基与基础设计。

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。

高层建筑的基础应选用整体性好,满足地基承载力和建筑物容许变形的要求,并能调节不均匀沉降的基础形式。高层建筑宜设置地下室以减小地基的附加应力和沉降量,有利于满足天然地基的承载力和上部结构的整体稳定性。此外,在地基基础设计中要注意地方性规范的重要性。论文发表。由于我国占地面积较广,地质条件相当复杂,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。

3、结构分析与计算。

在结构分析与计算阶段,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应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。在新规范中增加了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。

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。如果多塔间刚度相差较大,就有可能出现即使振型参与系数满足要求,但是对某一座塔楼的地震力计算误差仍然有可能较大,从而便结构出现不安全的隐患。

4、结束语。

总之,钢筋混凝土高层结构设计是一个长期、复杂甚至循环往复的过程,在这过程中任何遗漏或错误都有可能对结构造成安全隐患。这就要求结构设计人员在工作中严格要求自己,不断学习新规范,力求掌握更为合理的结构计算方法。

高层建筑剪力墙结构设计分析论文

通过之前的调查研究,我们发现目前许多二十层以下的高层建筑中仍然采用的是传统方式施工:现浇剪力墙结构。由于各个墙肢轴压比具有很小的计算值,墙体配筋方式也是采用构造配筋形式,使得原设计墙体应有的承载能力没有真正体现出来,并且建筑工程项目使用使用此种方式施工费用也是很高的。通常遇到这样情况的时候,一般采取现浇联肢短肢结构来代替原有剪力墙结构。采用短肢剪力墙结构能够将建筑结构顶点的位移、周期以及结构底部的剪力把握在可控范围内。

1.2框支剪力墙结构在建筑结构中的问题。

在建筑结构中,通常剪力墙的上部主要使用的是短肢剪力墙结构,而在建筑物底部处理上,经常利用全落地剪力墙与框架支撑剪力墙这两项结合作为建筑物底部的结构使用,这类结构常常被利用于商业性住宅小区或者一些底商店铺中,其中最大的一个缺点就是这种结构在遇到地震等自然灾害时特别的脆弱。因为剪力墙在其上部下部之间刚度有很大的差异性,上部能承受较大的外力而保持微弱的形变,下部在同样的震动下,其特别容易产生变形。即便有水平的作用力存在,也会对其有很大的影响。为了因对这种形变问题,通常会采用短肢剪力墙,使剪力墙的剪力系数控制在一定范围内,保证其基本的刚度需求。

高层建筑物和低层建筑物不管是从结构设计上,还是在后期的施工技术方法上都存在很大的差异性。面对这样的一些差异,20层以上的高层建筑在建设过程中仍然采用短肢剪力墙体系,没用做到因具体项目而使用不同的剪力墙,这样往往会导致剪力墙的`底部剪力系数达不到标准要求,整个建筑物结构也会出现连锁问题,在这样的建筑物中一般采用的是剪力系数为a,10联以上的剪力墙结构才能达到标准应力要求。

剪力墙结构设计是建筑结构设计的一部分,其设计要遵循的设计原则,从实际问题出发,为建筑项目施工做好前提工作。

剪力墙结构设计要根据现实工程项目中的实际问题,其结构组成主要有墙肢和连梁这两个部分组成,这两个部分在剪力墙结构设计时都会对抗震性及建筑刚度有明确的要求。参与建筑结构设计的设计人员在对这两种结构进行设计时应该根据实际的需要来决定。剪力墙设计的另外一个原则是,所设计的剪力墙结构在工程项目施工中能够发挥出来设计时所要求的功能,并且要对这些结构进行规范,提升其承载力。

剪力墙结构设计是一项繁琐复杂的工作,而且要求设计人员耐心、心细,对各个部分的受力情况有深入的了解。其设计一般涵盖以下主要内容:剪力墙设计的主要方法分析、合理布置剪力墙的各部分结构、对剪力墙的延伸性进行有效处理、提升剪力墙结构的性能和强度等。

1)剪力墙设计的主要方法剖析。在所有的建筑项目结构设计时,挑选合适的设计方法、方式是各项工作开始的必要前提条件。剪力墙设计人员应根据具体项目工程情况选择有效合理的设计方案,这也是确保整个建筑物整体的安全和稳定的基础之一。另外,在剪力墙设计方法的选择过程之中,因为剪力墙结构常处在受弯的状态中,这个状态使剪力墙结构常常具有很高的延展性,所以在设计时,要保证其形状为宽细状。在这过程中尤其要注意一点,剪力墙过长的话就会造成低宽剪力墙的出现,达不到基本的抗震性能。设计人员必须拥有基本的物理力学基础,熟悉结构各部分受力情况的计算以及计算机操作,在大量工作实践的基础上,设计出科学规范的剪力墙,使剪力墙的结构能够达到受力分散均匀、合理科学,在保证设计水平得到有效提升的同时促进建筑项目整体的安全稳定。

2)合理布置各部分结构。在设计剪力墙水平方向的剪力过程中,通常需要设计人员以对称的形式来对平面进行有效的设计,从而达到剪力墙的重量核心及刚度核心按照求布置于一起,这样的话,既能够避免了扭矩的出现,同时也可以提高剪力墙的抗震性能。另外一个需要注意的是,在剪力墙设计时确保剪力墙侧向刚度达到设计标准要求,从而使其性能有效的发挥出来。

3)对剪力墙的延伸性进行有效处理。通常剪力墙自身具有较大的延伸性,其延伸性过大,对剪力墙的整体结构及其耐久性产生严重影响,因此设计人员在设计以及施工人员在项目施工过程中,使剪力墙结构的延伸性控制在一定的范围之内,确保其不能够影响到建筑安全稳定。另外,在处理剪力墙结构延伸性问题是,设计人员可以让剪力墙拥有足够的承载力避免其带来破坏现象。通过对剪力墙结构对称合理、受力均匀、上下连贯的设计,可以有效的提升剪力墙对建筑物整体的支撑效果,保障其安全性,从而也使得建筑结构设计的可靠性也进一步提高。

4)设计时提升结构的性能和强度。我国建筑设计规范中已经明确了剪力墙结构设计所要求的性能及强度,使其在建筑工程项目施工过程中水平向和竖向的配筋率都要达到规定水平,即使是非非抗震设计和四级抗震设计也要保证配筋率要在0.20%以上水平,这样才能保障基本的抗震强度及自身所需的稳定性能。

3.结语。

建筑行业的技术水平的逐渐提升,给建筑结构设计以及工程项目施工提出了越来越高的要求,剪力墙结构设计作为建筑工程项目整体的一部分应给予重视,合理规范的剪力墙结构设计能够促进项目施工的进度,保证建筑物的稳定安全,也能够促进建筑行业的发展。

高层建筑剪力墙结构设计分析论文

计算层数选取15层至26层,墙体最小厚度取160mm,根据jgj3—《高层建筑混凝土结构技术规程》规定:抗震等级为三级的剪力墙结构的截面厚度,不应小于层高的1/25,且不应小于160mm,故最小墙厚取160mm。在层数增多时,为保证墙肢轴压比不会超限,通过增加剪力墙的墙厚来保证结构的最大层间位移角为1/2400不变。运用有限元结构分析软件satwe进行计算分析,得出墙厚、振动周期、地震作用剪力、刚重比及剪重比这些参数随层数的变化关系,从而分析层数对结构抗侧刚度的影响。选取结构层数为15层、18层和21层为研究对象,层高分别取2.9,3.0,3.1,3.2,3.3,3.4m。同样,为保证墙肢轴压比不会超限,通过增加剪力墙的墙厚来保证结构的最大层间位移角为1/2400不变。运用有限元结构分析软件satwe进行计算分析,得出墙厚、振动周期、刚重比及剪重比这些参数随层高的变化关系,从而分析层高对结构抗侧刚度的影响。

层数影响分析。

1墙厚随层数的变化。

从satwe计算结果的数据运用origin绘图程序绘制出墙厚随层数的变化曲线如图2所示,可以看出,在保证结构最大层间位移角不变的情况下,剪力墙的墙厚随结构层数的不断增加而增加,其中在图形中可明显看出,层数在15~21时,剪力墙墙厚随结构层数的增加呈线性增加,层数在21~26时,剪力墙墙厚随层数增加所增加的幅度明显增大,呈非线性增加。jgj3—2010规定,建筑物的高宽比是指建筑总高度与建筑物短向长度(本例即y方向的长度)之比。可知,当结构层数为15层时,该建筑物的高宽比为2.63,21层时,高宽比为3.93,26层时,高宽比为4.81,结合上面的讨论可以知道,建筑物的高宽比在2.63~3.93时,随着高宽比的增加,墙厚随层数线性增加,即结构最大层间位移角随层数线性增加,建筑物层数超过21层时,建筑物的高宽比在3.93~4.81时,在随着高宽比的增加,墙厚随层数非线性增加,也即结构最大层间位移角随层数非线性增加。可以看出,在建筑物的高宽比大于4时,随着层数的增加,高宽比的增大,结构的层位移角的增幅较大,因此在在层数较大时,结构的抗侧刚度削弱明显,需要加强建筑物的抗侧刚度,这样会导致结构的造价成本大幅增加,因此建议一般在高层建筑剪力墙结构的设计时尽量使得建筑物的高宽比不大于4,可很好控制建筑物的造价成本。

2振动周期和地震剪力随层数的变化。

从satwe计算结果的数据运用origin绘图程序绘制出振动周期和地震作用基底剪力随结构层数的变化关系曲线如图3和图4所示。从图3和图4可以看出,在保证结构最大层间位移角不变的情况下,两个方向的振动周期和地震作用基底剪力都随结构层数和剪力墙墙厚的增加而增加,结构抗侧刚度将有所减小,地震作用加大。

3刚重比和剪重比随层数的变化。

从satwe计算结果的数据运用origin绘图程序绘制出刚重比和剪重比随结构层数增加的变化关系曲线如图5和图6所示。从图5和图6可以看出,在保证结构最大层间位移角不变的情况下,两个方向的刚重比和剪重比都随结构层数和剪力墙墙厚的增加而减小,说明当结构的层数增加时,通过增加剪力墙的墙厚来调整结构的抗侧移刚度,以保证结构的最大层间位移角保持不变,会对结构的整体稳定和安全造成不利的影响,且层数越多影响越大。

以15、18和21层的结构为研究对象,改变层高,通过增加剪力墙的墙厚来保证结构的最大层间位移角为1/2400不变,分别从墙厚、振动周期、地震剪力、刚重比及剪重比这些参数随层高的变化关系。由于x、y两个方向的计算结果变化的趋势相近,故本节重点对y方向振动周期、地震剪力、剪重比和刚重比等结果进行研究分析。

1墙厚随层高的变化。

可以看出,在保持结构最大层间位移角不变的情况下,墙厚随着结构层高的增加呈线性增加。层高的增加使得剪力墙结构抗侧移刚度降低,且层高增加时,剪力墙墙厚的增长幅度要大于改变层数时剪力墙墙厚的增长幅度,为了更加确切地说明墙厚增加与层高变化的关系,将层高增长率与剪力墙墙厚的增长率进行对比分析,如表1所示,可以看出,相同层数时,剪力墙墙厚的`增长率随着层高增长率的增加呈非线性增加,墙厚的增长率要大于层高的增长率,同时,结构的层数越多时,墙厚的增长率越大,通过以上可以说明改变结构的层高要比改变结构的层数对剪力墙结构的抗侧刚度影响更加显著,层高增加越多,剪力墙结构的抗侧刚度减小的幅度越大。

2振动周期和地震作用基底剪力随层高的变化。

从satwe计算结果的数据运用origin绘图程序绘制出振动周期和地震剪力随结构在层数为15、18和21层时随层高增加的变化关系曲线如图8和图9所示。从图8和图9可以看出,在保证结构最大层间位移角不变的情况下,两个方向的振动周期和地震作用基底剪力都随结构层高和剪力墙墙厚的增加而增加,地震作用加大。

3刚重比和剪重比随层数的变化。

从satwe计算结果的数据运用origin绘图程序绘制出刚重比和剪重比在层数为15层、18层和21层时随随结构层高增加的变化关系曲线如图10和图11所示。从图10和图11可以看出,在保证结构最大层间位移角不变的情况下,两个方向的刚重比和剪重比都随结构层高和剪力墙墙厚的增加而减小,说明当结构的层高增加时,通过增加剪力墙的墙厚来调整结构的抗侧移刚度,以保证结构的最大层间位移角保持不变,会对结构的整体稳定和安全造成不利的影响。

结语。

1)在保证结构的最大层间位移角不变的情况下,增加结构的层数同时增加相应的剪力墙的墙厚,当建筑物的高宽比小于4时,剪力墙的墙厚随结构层数的增加呈线性增加,当建筑物的高宽比大于4时,剪力墙的墙厚随结构层数的增加呈非线性增加,即在层数较大时,结构的抗侧度削弱明显,需要加强建筑物的抗侧刚度,这样会导致结构的成本大幅增加,因此建议一般在高层建筑剪力墙结构的设计时尽量使得建筑物的高宽比不大于4(jgj3—2010规定a级高度剪力墙结构的高宽比在7度区不宜超过6),能够控制建筑物的造价成本。

2)在保证结构的最大层间位移角不变的情况下,改变结构的层高要比改变结构的层数对剪力墙结构的刚度影响更加显著,层高增加越多,剪力墙结构的抗侧刚度减小的幅度越大。

3)结构层数和结构层高增加时,通过增加剪力墙的墙厚来保证最大层间位移角不变来调节剪力墙结构的抗侧移刚度,结构的刚重比和剪重比有所减小,会对结构的整体稳定和安全造成不利的影响。

分析高层建筑结构设计的特点

摘要:随着高层建筑在我国的迅速发展,建筑高度的不断增加,建筑类型与功能愈来愈复杂,结构体系更加多样化,高层建筑结构设计也越来越成为结构工程师设计工作的主要重点和难点之所在。本文是通过分析高层建筑结构体系的功能及受力、变形特性,对以承受力、刚度、延性为主导的结构概念设计进行论述,依据高层建筑结构在结构选型、抗侧刚度等设计的特点,提出了以承载力、刚度与延性为主导目标的设计理念,和概念设计需遵守的原则与建议。

前言。

近年来,我国的高层建筑可谓突飞猛进,高层建筑的建设速度、建造数量在世界建筑史上都是十分罕见的`。但是,随着突然袭来的汶川大地震,许多高层建筑物轰然倒下,也为高层建筑的结构设计带来新的考验。

高层建筑剪力墙结构设计分析论文

摘要:随着现代化城市建设的快速发展,城市高层建筑逐渐兴起。高层建筑在设计过程中,结构设计一直是其关注的重点内容。所以,为了保证高层建筑结构设计更科学,本文章对高层建筑的结构设计中经常出现的问题实行了研究分析,同时参照相关的文件与一些自己的想法指出了相对较好的处理方法,以利于提升高层建筑的结构设计水平。

1引言。

近些年,在我国经济的持续性发展与城市建设步伐的加快过程中,建筑一种正趋于高大化的形势发展。城市中高层建筑物数量在不断的增加,建筑的结构也比较复杂。高层的建筑和低层的相比较,前者的结构设计较繁琐,影响的原因也较多,不但需要对建筑的外型比例进行慎重思考,还需要使建筑结构的稳固性得到保证,同时还要考虑到建筑物地基的沉降问题、风力因素、温度的转变,及地震等原因对建筑结构的危害与影响。

高层建筑结构设计的合理性,不仅能够明显地对施工过程造成影响,同时还将影响到后续的维护与保养。因此,在高层建筑的结构设计过程中对于时常遇到的问题以及相应的解决措施方法进行深入的探讨分析是十分有必要的。

2.1扭转的问题。

建筑的三个重“心”所指的是几何的形心、结构的重心、刚度的中心,这三个重要的“心”相统一才可以确保建筑结构的牢固。但在现实当中地基础的形状、建筑功能的需要等的影响造成建筑的体型大多数原因下是不规范的,设计过程中没有有效的做好三个重要的“心”相统一,会导致建筑的结构发生扭转的现象,造成结构的损坏。

2.2抗风的相关问题。

因为高层建筑其层数众多、高度较高,风通过的时候,较易出现空气动力的反应,转变风在高层建筑面的.流动,导致高层柔软的结构在风与空气的效应下产生震动,对于高层建筑的结构与其构件的牢固性产生破坏。所以在对高层建筑的结构设计时实行抗风的结构设计,让建筑结构的抗风力符合结构的牢固标准。然而在现实的设计当中由于没有科学的对高层建筑所能承载的风力进行评估,导致高层建筑的抗风设计不合格。

2.3抗震的问题。

高层建筑在其结构的设计时,对于抗震的设计是一个非常难的环节,经常由于设计人员的专业性比较弱、灵活性不足,对建筑抗震的规划不够重视。甚至在实施高层建筑的抗震核算的时候,因为核算的错误使抗震的设计有效性降低。如果出现地震,高层建筑的抗震结构将无法实现抗震的要求,造成不同程度的损坏,更严重的可能会导致人员的伤亡及经济财产的损失。

2.4消防方面的问题。

参照现在的有关规范制度,高层建筑的结构一定要有科学适合的消防体系。然在高层建筑的结构设计当中却存有疏导困难大、火势较容易扩大、排烟的设计困难等相关的问题,如果不能对这些问题进行有效的处理,便不能确保高层建筑对于消防的安全。

3.1科学合理的设计建筑平面。

如果高层建筑的结构发生扭转的现象,主要的原因是高层建筑结构的几何形心、结构的重心、刚度的中心三心没有统一,导致建筑的质量不平衡,所以使结构的牢固性降低。所以在建筑的结构设计当中,设计的相关人员需参照地基的形状与建筑的功能需要等科学有效的设计建筑物的体型,最大程度的运用较规矩的型体,例如方形或是圆形等,科学的布置建筑的平面,进而确保建筑质量的布局均衡。

3.2科学地选取计算简图与结构方案。

在实施高层建筑的结构设计核算的时候,要在运算简图的情况下实行计算,因此在选取计算简图时一定要合理的选取,如果计算简图不规范,很易导致结构的参数不正确,给施工带来影响,更严重的会造成事故的出现,选取合适的计算简图是确保高层建筑的结构设计安全的基础。

3.3合理地设计高层建筑的抗风构件。

为了让高层建筑的抗风构件符合结构设计的牢固性需要,在高层建筑的抗风设计当中需充分的做好下面几项工作:首先,基础的改进,高层建筑的基础结实,上部分的结构才可以稳固。所以高层建筑的基础设计最根本的是明确所用混凝土的级配标准,运用级配高的砂石是最佳的选择,加大基础持力层厚度,加置抗拔的锚杆构件,提升建筑基础的牢固性;其次,不同程度增加高层建筑的构件,例如剪力墙、楼板等,可抵消不同程度风能对结构造成的不利因素,确保结构的牢固;最后,最大程度的降减风力的水平负荷与风力相加对高层所造成的影响。

3.4重视抗震的设计。

在高层建筑的内部安装抗侧力的部件。合理科学的安置高层建筑内的水平走向的构件,在水平走向产生应力的分布体系,增强高层建筑的结构连续性。增强地基的抗震水平。加强高层建筑的桩基础深度,和上部的结构产生联动性,从而强化建筑结构抗震的水平。增设性能高的剪力墙等抗侧力构件。在高层建筑的结构内部加设墙体或是楼板的刚性,以更好的管理好建筑位移的现象。

可以利用下面的一些方法加强高层建筑的消防结构,具体的方法:一是要参照建筑所在地形的环境有效的设计防火结构相互间的合理距离;二是要运用不容易燃烧的用材,强化所用材料自身的耐火性能;三是要设计两个疏导的通道,尽可能不把疏导通道设计为垂直的形式,防止疏导的成效降低;四是要设计耐火的区域、防烟的区域等。五是设计隔离区域,有利于防止火势的扩大与蔓延。

4结束语。

综合以上所论述,本文章对于高层建筑的结构设计过程中的扭转、抗风性、抗地震性、消防方面等问题,指出了相应的处理方法,更深一层的健全了高层建筑的结构设计,可以显着的提升高层建筑的结构安全性。伴随城镇化的深入发展,城市当中高层的建筑数量将会逐渐的增长,需持续的强化高层建筑的结构设计探讨,不断的提高高层建筑的结构设计能力,以适应时代快速的发展步伐。

参考文献。

[2]郭峰,梁利生。高层建筑结构设计的问题及解决措施方案应用[j].科技传播2013(13):135~136.

[3]宋志瑜。建筑结构设计中常见问题与解决措施分析[j].城市建筑,(4):66.