導(dǎo)言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的10篇建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計論文，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。

篇1

關(guān)鍵詞建筑表達結(jié)構(gòu)設(shè)計安全建筑情感爭議結(jié)構(gòu)設(shè)計實踐

■前言

一段時間以來，由法國巴黎戴高樂機場2E侯機廳通道部分倒塌事故引起的對結(jié)構(gòu)安全問題的討論成為業(yè)界甚至各種傳媒的熱門話題，由之引起的對國家大劇院以及各奧運在建項目進行結(jié)構(gòu)安全再認識的聲音也不時傳起。特別是對正在設(shè)計施工中的奧運項目，按照政府決策部門的意見，建設(shè)單位組織結(jié)構(gòu)有關(guān)專家逐個項目地進行了更為嚴格的結(jié)構(gòu)設(shè)計安全評估。

結(jié)構(gòu)設(shè)計安全是我們所有從事結(jié)構(gòu)設(shè)計與研究工作者必須面對和回答的問題，巴黎戴高樂機場事故是結(jié)構(gòu)在其設(shè)計使用壽命初期（投入運營一年），在常規(guī)荷載作用（沒有恐怖襲擊、沒有惡劣的區(qū)域突發(fā)自然災(zāi)害）的情況下發(fā)生的，就是說，一定是在結(jié)構(gòu)設(shè)計或施工的某個環(huán)節(jié)給結(jié)構(gòu)留下了致命的內(nèi)部缺陷才造成的，這一缺陷既可能是結(jié)構(gòu)設(shè)計理論方面的，也可能是結(jié)構(gòu)設(shè)計構(gòu)造方面的，既可能是結(jié)構(gòu)材料使用方面的，還可能是建造過程中的施工質(zhì)量控制方面的，等等。無論什么原因，這種結(jié)構(gòu)破壞形態(tài)都是結(jié)構(gòu)設(shè)計原則所不允許的，引起我們的警覺也是應(yīng)該的。

另一方面，我們也還是應(yīng)該理性地、科學(xué)地、全面地分析和把握結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全問題。其實，追溯人類改造自然、改造世界的歷史足跡，我們還是有理由對當(dāng)代結(jié)構(gòu)設(shè)計理論和建造技術(shù)的發(fā)展水平感到自豪的。雖然我們現(xiàn)在感覺是越來越累，越來越難，但是在力學(xué)和材料科學(xué)發(fā)展的有力支撐下，我們所從事的結(jié)構(gòu)設(shè)計與建造技術(shù)的發(fā)展還是基本上滿足了那些滿腦子求新求奇，求高求廣的所謂當(dāng)代建筑師的表達欲望與需求的。

■世界上沒有自由的結(jié)構(gòu)設(shè)計師，但假如沒有我們，也就沒有建筑表達的自由

建筑師設(shè)計東西，無非表達兩種需求，一種是傳統(tǒng)意義上的功能需求，另外一種就是表達建筑情感，或者說是通過建筑表達情感。這種情感表達方面的需求可能是來自公眾的，也可能是來自政府或領(lǐng)導(dǎo)意志的，還可能就是直接來自建筑師的美學(xué)修為的。建筑師可以利用建筑特有的元素，比如建筑材料的材質(zhì)、裝飾材料的色彩等進行其建筑情感的表達，但是這種表達的效果和能力是有限的，建筑師更重要的手段則是借助結(jié)構(gòu)的能力完成這一表達需求，從這個意義上說，建筑師豐富的想象力既給結(jié)構(gòu)設(shè)計提出了課題、帶來了挑戰(zhàn)，同時也就給結(jié)構(gòu)工程師帶來了風(fēng)險。

國家大劇院超大超深的地下結(jié)構(gòu)體量，橢球拋物面殼體屋頂和圍繞殼體的環(huán)形水池都是安得魯實現(xiàn)其劇院功能需求與其情感表達需求的手法和元素。為了在不超越人民大會堂的限定高度內(nèi)，完成劇場功能對豎向尺度的需求，“深入地下”是其自然的（也許是無奈的）選擇；橢球拋物面殼體屋頂罩住其下的三個功能劇場是建筑師進行區(qū)域空間整和的一種手段，在這塊區(qū)域上的建筑物進行這樣的整和處理我認為是必要的；建筑師設(shè)置環(huán)形水池的目的在于其制造區(qū)域?qū)庫o氣氛的需要，這種建筑情感表達上的需求也是必要的。

國家大劇院總平面圖

同樣的，在建的國家體育場（簡稱“鳥巢”）以及國家游泳中心（簡稱“水立方”）等標志性建筑，她們不單單是承載著滿足舉辦奧運會各單項體育功能方面的需求，也還要承載著通過其“別樣”的建筑形象來表達全國人民百年奧運夢想成真的情感需求，承載著要為最出色的一屆奧運會留下最出色的“建筑遺產(chǎn)”的使命。

自然的，建筑師是無法單獨承擔(dān)這樣的使命的，必須依靠結(jié)構(gòu)工程師的支持來實現(xiàn)其“特別”的表達需求?；蛘哒f，結(jié)構(gòu)工程師在這個時侯是沒有選擇的自由的，只有絞盡腦汁為建筑師的這種需求尋找“解決方案”，于是，百年之前的理論物理學(xué)命題“泡沫理論”被結(jié)構(gòu)師拿來經(jīng)過有趣的數(shù)學(xué)變換，最終成了表達建筑師“看似無序的水分子結(jié)構(gòu)”的最好載體。

國家游泳中心總平面圖

■建筑結(jié)構(gòu)形式的爭議多半不是“好與不好”的問題，而是“值與不值”的問題

為了滿足建筑師們的“浪漫”需求，在傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)構(gòu)成方式無能為力的時候，結(jié)構(gòu)設(shè)計師就必須探索新的、非傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)構(gòu)成方式。結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的基本形式，可以說已經(jīng)被我們認識的差不多了，但是，這種說法只是限于基本體系，并不意味著創(chuàng)造新的結(jié)構(gòu)形態(tài)可能性的減少，在擁有無限多樣的物種的豐富多彩的世界里，限定結(jié)構(gòu)形態(tài)的類型顯然是不恰當(dāng)?shù)摹?/p>

結(jié)構(gòu)工程師的任務(wù)就是在既要保證結(jié)構(gòu)安全同時又要滿足建筑美學(xué)需求的杠桿上尋找一個平衡點。只是，世界上終究沒有免費的午餐，當(dāng)各種或是張揚的、或是陌生的結(jié)構(gòu)形態(tài)出現(xiàn)的時候，在結(jié)構(gòu)材料科學(xué)還沒有長足的發(fā)展的時候，在我們還不得不用傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)材料去實現(xiàn)這樣一個個“浪漫”的需求的時候，對結(jié)構(gòu)安全的關(guān)注也就從來沒有象現(xiàn)在這樣引起一端又一端的“爭議”。

從一個結(jié)構(gòu)設(shè)計與研究工作者的角度看待這些“爭議”，我認為很多時候我們是可以在力學(xué)或規(guī)范的原則內(nèi)尋找到這個“平衡點”的，隨后的問題是，這會要我們付出多大的“代價”，或者說要我們支付多大的“結(jié)構(gòu)成本”？我認為對這個我們要支付的成本“值與不值”的不同看法是對建筑結(jié)構(gòu)形式“爭議”的焦點問題。

其實，作為一個結(jié)構(gòu)工程師，常常是不能判斷建筑的形象與情感“效益”與結(jié)構(gòu)實現(xiàn)的“成本”之間到底誰高誰底的，因為前者是很難量化的。我們所能做的就是在保證建筑功能與美學(xué)需求的諸種可選擇的結(jié)構(gòu)實現(xiàn)方式中找到成本較低的解決方案。

國家游泳中心南北剖面圖

國家大劇院南北剖面圖

例如，在國家大劇院工程結(jié)構(gòu)的第一輪初步設(shè)計時，法國ADP公司確定的結(jié)構(gòu)底板的頂面標高為-26.0米，這個標高受到了中國建筑與結(jié)構(gòu)工程師的質(zhì)疑，如此深的基槽，且不說開挖與降水的成本會很高，結(jié)構(gòu)壽命期內(nèi)的抗浮設(shè)計成本更是一項很大的投入，為此，我們建議在保證其建筑功能需要的前提下，盡可能提高建筑底面標高，法方在修改后的初步設(shè)計中將這一標高提高到了-22.0米。

與上述情形相反，國家游泳中心工程的建筑設(shè)計由于采用了ETFE雙層充氣膜，這種膜材的造價很高，所以，在相對深挖（增加基礎(chǔ)開挖與結(jié)構(gòu)抗浮成本）和抬升建筑總高度（增加圍護膜材的用量）的比較選擇中建筑師完全依賴的就是綜合成本最小化的原則。

■結(jié)構(gòu)工程師要給浪漫的建筑師和建筑師的浪漫設(shè)定一條底線

作為一名結(jié)構(gòu)工程師，我們還應(yīng)該清醒地認識到，結(jié)構(gòu)科學(xué)和材料科學(xué)的發(fā)展遠沒有達到可以令建筑師們的“浪漫思維”無約無束的境地。在實際結(jié)構(gòu)的建造過程中影響結(jié)構(gòu)安全的因素眾多，一方面，建筑結(jié)構(gòu)理論歸根結(jié)底是一門實驗科學(xué)，理論與實際的偏差不可避免，另一方面，建造技術(shù)的發(fā)展水平和區(qū)域差異以及施工質(zhì)量控制等等方面的諸多因素，都會給實際建造完成的建筑結(jié)構(gòu)安全性能帶來某種程度的不確定性。

所以，建筑師們在通過建筑表達其美學(xué)或情感需求的時候，結(jié)構(gòu)工程師們還是要給他們設(shè)定一條底線。這條底線不僅依賴于當(dāng)代人類對自然界的認識水平，而且還依賴于現(xiàn)代結(jié)構(gòu)技術(shù)與材料科學(xué)的發(fā)展水平，依賴于結(jié)構(gòu)分析技術(shù)的發(fā)展水平。在某種程度上，我們可以允許他們突破某些“規(guī)范”條文的底線，但是不能允許他們突破“基本力學(xué)準則”的底線。尤其是當(dāng)我們面對國外建筑師的時候，這一點做起來很難，譬如在和安德魯?shù)姆▏鳤DP團隊合作設(shè)計國家大劇院的過程中，我們就經(jīng)歷了多次的“爭執(zhí)與說服”的過程。

國家游泳中心的設(shè)計過程也給了我們很多啟示，在建筑師浪漫的創(chuàng)意和結(jié)構(gòu)的可實現(xiàn)之間還是有較長的一段路要走的，因此，我們投入很多精力進行了這種新型多面體空間鋼框架結(jié)構(gòu)的試驗研究，最終才可以保證這種結(jié)構(gòu)的安全、可靠。

鋼骨架結(jié)構(gòu)效果

ETFE充氣枕結(jié)構(gòu)

■不能認為結(jié)構(gòu)設(shè)計安全與結(jié)構(gòu)設(shè)計的創(chuàng)造性是永遠的矛盾

實際上，對結(jié)構(gòu)設(shè)計安全性的憂慮往往會束縛住我們結(jié)構(gòu)設(shè)計創(chuàng)造性探索的步伐，雖然這種憂慮不是多余的。發(fā)生巴黎機場結(jié)構(gòu)倒塌事故后，我們聽到的幾乎都是對安德魯主持設(shè)計的建筑的一片懷疑之聲，結(jié)構(gòu)設(shè)計工程師們，尤其是從事重要公共建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的工程師們更是增添了更多的謹慎與小心。

我認為，結(jié)構(gòu)設(shè)計的任務(wù)始終是：按照建筑的功能與美學(xué)需求確定安全、合理的結(jié)構(gòu)體系；進而依據(jù)建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計有關(guān)標準所確定的原則對結(jié)構(gòu)作用效應(yīng)與結(jié)構(gòu)抗力進行符合結(jié)構(gòu)實際工作條件（性能）的分析；最終應(yīng)做到在規(guī)定的結(jié)構(gòu)設(shè)計使用年限內(nèi)，在現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定的各種荷載作用下，所設(shè)計的結(jié)構(gòu)是安全可靠、經(jīng)濟合理、技術(shù)先進的。

為了實現(xiàn)這樣的使命，對結(jié)構(gòu)設(shè)計安全的自始至終的關(guān)切無疑是必要的，另一方面，結(jié)構(gòu)設(shè)計的創(chuàng)造性不但是當(dāng)今建筑設(shè)計發(fā)展的必然要求，同時也是結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)自身發(fā)展的要求。國家大劇院、國家體育場、國家游泳中心以及新中央電視臺等建筑在結(jié)構(gòu)設(shè)計方面的創(chuàng)造性探索可以為我們跟蹤當(dāng)今世界先進的結(jié)構(gòu)設(shè)計理念提供一些線索，也可以讓我們檢視一下很多經(jīng)驗的、傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計思維是否還適應(yīng)現(xiàn)代結(jié)構(gòu)設(shè)計發(fā)展的要求。

篇2

高層建筑結(jié)構(gòu)在模型上一般可以假想為一個從地基出發(fā)并不斷上升的懸臂構(gòu)件。高層建筑主要承受水平作用效應(yīng)和豎向作用效應(yīng)，水平作用效應(yīng)一般指風(fēng)荷載，在抗震設(shè)防地區(qū)還包括水平地震作用。豎向作用效應(yīng)則一般由結(jié)構(gòu)自重荷載產(chǎn)生，在抗震設(shè)防烈度為8、9度時的大跨度和長懸臂結(jié)構(gòu)及9度時的高層建筑，還應(yīng)考慮豎向地震作用。在這些作用效應(yīng)下，結(jié)構(gòu)整體及主體構(gòu)件均需具有足夠的承載能力、剛度和延性，整體的設(shè)計注重概念，應(yīng)符合相關(guān)規(guī)定中對于建筑形體的規(guī)則性要求，包括平面布置的規(guī)則性及豎向布置的規(guī)則性。結(jié)構(gòu)在抵抗彎曲方面來說，結(jié)構(gòu)體系務(wù)必滿足:不能使建筑物產(chǎn)生傾覆;在承受荷載時，它的支撐體系的某些部位不應(yīng)被壓屈、壓碎或者直接被拉伸破壞;同時彎曲側(cè)移不能超出彈性極限的范圍。而結(jié)構(gòu)在抵抗剪力方面來說，結(jié)構(gòu)體系務(wù)必滿足:建筑物不至于發(fā)生剪切破壞;同時結(jié)構(gòu)的整體剪切側(cè)移不能超過彈性極限的范圍。最后對于結(jié)構(gòu)的地基和基礎(chǔ)來說，由于高層建筑一般是高次不靜定結(jié)構(gòu)，所以結(jié)構(gòu)體系在支承點處應(yīng)避免較大的不均勻變形，從而可以防止出現(xiàn)較大的二次內(nèi)力。

1．2高層建筑結(jié)構(gòu)的傳力路線

高層建筑的豎向平面結(jié)構(gòu)和水平平面結(jié)構(gòu)都必須有明確的傳力路線。以某個作用在樓面上的重力荷載為例，它要通過樓蓋構(gòu)件的彎曲傳遞給豎向結(jié)構(gòu)的某個構(gòu)件，直到建筑物的基礎(chǔ)和地基。傳力路線的模式根據(jù)結(jié)構(gòu)的類別和布置而異。高層建筑的底層往往只允許有少量的立柱，以便有足夠的空間可以設(shè)置寬敞的入口、前廳或廣場。這時，有較密柱間距的上層結(jié)構(gòu)的重力荷載，就要通過另一種結(jié)構(gòu)體系傳給底層立柱以及底層立柱基礎(chǔ)。當(dāng)高層建筑的樓層平面有突變時(如樓層有收進，或由矩形平面變成其他形狀的平面時)，或結(jié)構(gòu)體系有變化時，它們的傳力路線也會發(fā)生改變，這時往往既要有豎向的轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，也要有水平方向的轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)。在高層建筑結(jié)構(gòu)傳力路線中還有一個區(qū)別于底層建筑結(jié)構(gòu)的特殊問題，那就是高層建筑的每個立柱都承受著上層傳來的重力荷載，要考慮它們各自在施工和使用過程中豎向壓縮量的差異。這既要在設(shè)計中加以考慮，也要在施工過程中及時加以調(diào)整，以保證各層樓面的水平度，減小因不同柱的壓縮量有過大差異而引起的結(jié)構(gòu)內(nèi)力。

2概念設(shè)計

2．1抗關(guān)于側(cè)力構(gòu)件合理布置規(guī)定

對于一個單獨的結(jié)構(gòu)單元，在設(shè)計上的通常做法是，一般會盡力避免設(shè)計出應(yīng)力集中的縮頸和凹角部位;而且盡量不要在這些部位設(shè)置樓、電梯間。整個結(jié)構(gòu)外形也要避免外挑，尺寸內(nèi)收也不宜過急，避免在結(jié)構(gòu)上形成薄弱部位。最大限度地防止因局部結(jié)構(gòu)或構(gòu)件破壞，而出現(xiàn)全部結(jié)構(gòu)失去承載力的情況。

2．2關(guān)于高寬比的規(guī)定

高寬比的規(guī)定是對結(jié)構(gòu)整體剛度、整體穩(wěn)定、抗傾覆能力、承載能力以及經(jīng)濟合理性的綜合考慮，是長期工程經(jīng)驗的總結(jié)，根據(jù)當(dāng)前的實際工程來看，這一限值是比較經(jīng)濟合理與實用。但隨著目前高層建筑的快速發(fā)展，設(shè)計師們發(fā)現(xiàn)其實高寬比并不是必須要滿足的。實際工程已有一些超過高寬比限制的例子(如深圳京基100大廈高441．8m，共100層，高寬比為9．5，天津117大廈，高597m，共117層，高寬比為9．7)，當(dāng)然高寬比超過限值時，應(yīng)對結(jié)構(gòu)進行更加準確的受力分析，并施加可靠的構(gòu)造措施。

2．3短肢剪力墻的設(shè)置問題

在新的規(guī)范中，將墻肢截面高度與厚度比為5－8的剪力墻定義為短肢剪力墻，且根據(jù)試驗數(shù)據(jù)和實際經(jīng)驗，對短肢剪力墻在高層建筑中的應(yīng)用增加了相當(dāng)多的限制。比如在剪力墻設(shè)計等級為四級，短肢剪力墻的配筋率要求是1%以上，而普通剪力墻則為0．2%。高厚比較小的構(gòu)件的脆性破壞較大，不利于抗震。所以，在具體的高層結(jié)構(gòu)設(shè)計里，設(shè)計師們應(yīng)該充分利用其它現(xiàn)有構(gòu)造形式來代替短肢剪力墻，減少不必要的麻煩。

2．4嵌固端的設(shè)置問題

在結(jié)構(gòu)計算模型的選擇上，如何準確地確定嵌固端位置是一個十分關(guān)鍵的問題，這直接關(guān)系到實際的受力狀態(tài)與選擇的計算模型是否符合以及內(nèi)力等相應(yīng)計算結(jié)果是否無誤。因為現(xiàn)在高層結(jié)構(gòu)通常會設(shè)有一層或者是二層的地下室(可以當(dāng)作人防工程來使用)，而嵌固端的選擇，可以結(jié)合各層的剛度變化，再根據(jù)它的實際布置狀況，可以選擇在一層頂板的位置，也可以是二層頂板的位置，同時在地下室其他樓層等部位也是有很大可能的。但是在這個問題上，結(jié)構(gòu)設(shè)計師們往往會忽略了一系列需要注意的問題，例如嵌固端的設(shè)置和剛度比的限制等問題，忽視這些問題將會對工程的質(zhì)量和后期數(shù)據(jù)的分析造成很大的隱患。

3地基與基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計

在基礎(chǔ)的具體設(shè)計中，應(yīng)根據(jù)地基復(fù)雜程度、建筑物規(guī)模和功能特征以及由于地基問題可能造成建筑破壞或影響正常使用的程度來確定基礎(chǔ)設(shè)計等級。首先，地基計算應(yīng)滿足承載力計算的有關(guān)規(guī)定;其次，由于高層建筑的基礎(chǔ)設(shè)計等級均為甲級或乙級，因此均應(yīng)按地基變形設(shè)計;若地下室存在上浮問題時，還應(yīng)進行抗浮驗算。下面就高層建筑中不同的基礎(chǔ)類型分別闡述在設(shè)計計算中應(yīng)注意的事項:在對箱基和筏基的梁板進行配筋計算時，務(wù)必相應(yīng)地扣除底板上直接作用的梁板荷載和自重，當(dāng)出現(xiàn)箱筏的四邊區(qū)格和地基反力過大的情況，這時要對梁板進行加強配筋;而在進行箱基結(jié)構(gòu)設(shè)計時，要考慮洞口上下的連梁的影響，驗算其截面面積，若洞口的位置或者大小有變動，要復(fù)核連梁的抗剪強度和抗彎強度;若是進行整體箱基和筏基的設(shè)計，必須考慮樁土的因素，其共同工作會對結(jié)構(gòu)造成一定程度的影響。

4結(jié)構(gòu)計算與分析

4．1結(jié)構(gòu)整體計算的軟件選擇

當(dāng)前比較常用的計算軟件一般包括:建科院PKPM其中的SAT-WE，MIDAS，ANYSYS，ETABS，SAP等。由于各個軟件使用的計算模型有一定區(qū)別，所以在各個軟件計算結(jié)果上就會有或大或小的差異。實際工程中，務(wù)必考慮結(jié)構(gòu)類型和計算模型的具體特點，在進行整體分析時選擇最恰當(dāng)?shù)能浖?，并使用不同軟件進行對比分析計算，從不同軟件計算的相差較大的結(jié)果中，選擇最接近工程實際情況的數(shù)據(jù)。若不能選擇合適的計算軟件，不但會消耗大量的時間和精力，更重要的是會對結(jié)構(gòu)埋下安全隱患，造成日后的工程問題。所以為了保險起見，通常在布置復(fù)雜的高層設(shè)計中，宜使用不少于兩種不同的模型來進行內(nèi)力分析和計算。

4．2剪力墻底部加強部位墻厚的確定

在進行抗震設(shè)計時，剪力墻的底部加強部位一般采取增加邊緣構(gòu)件箍筋和墻體的布筋來防止地震荷載的影響，預(yù)防結(jié)構(gòu)出現(xiàn)脆性破壞，從而能夠比較有效的改善結(jié)構(gòu)的抗震性能，在現(xiàn)行的規(guī)范中，明確指出剪力墻結(jié)構(gòu)底部加強部位的高度可以參考墻肢的1/8和底部兩層二者中的較大值;而部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)底部的取值，可考慮以上兩層的高度及墻肢總高度1/8中的較大值。一般情況下，高層建筑結(jié)構(gòu)底部加強部位的剪力墻截面厚度bw的取法按照以下規(guī)定，按照一、二級級抗震標準的情況，bw宜選擇剪力墻無支長度的1/16或?qū)痈?按照三、四級抗震標準的情況，bw宜選擇剪力墻無支長度的1/20或?qū)痈?。但在墻底受力較小且結(jié)構(gòu)層高相對較高的情況下，其厚度還按上述要求取值，就顯得很不經(jīng)濟。所以，根據(jù)具體的工程實踐，厚度可以適當(dāng)減小，而且必須按照下面的公式計算穩(wěn)定性。

篇3

2結(jié)構(gòu)選型

國家規(guī)范《綠色建筑評價標準》和《廣東省綠色建筑評價標準》中均給出在保證安全、耐久的前提下，采用資源消耗低和環(huán)境影響小的建筑結(jié)構(gòu)體系的要求，規(guī)范指出符合要求的結(jié)構(gòu)體系主要包括輕鋼結(jié)構(gòu)體系、砌體結(jié)構(gòu)體系和木結(jié)構(gòu)體系。因此該工程在方案階段確定結(jié)構(gòu)體系時，根據(jù)建筑使用功能要求，進行了多方案的比較：方案1：木結(jié)構(gòu)體系。工程所在地區(qū)不是木材出產(chǎn)地，需要從外地運進木材，這樣規(guī)模的商務(wù)辦公樓，如果采用了木結(jié)構(gòu)，一方面會消耗大量的森林資源，另一方面，單純的木結(jié)構(gòu)也不能完全滿足建筑的使用功能要求。這個方案不可取。方案2：砌體結(jié)構(gòu)體系。工程所在地區(qū)屬于抗震設(shè)防烈度7度區(qū)，該結(jié)構(gòu)體系對于縱橫墻間的距離是有要求的不能太大，同時墻體的開窗面積是有限定的。這樣就很難滿足現(xiàn)在建筑的功能要求，而且這種體系的抗震性能較差，因此不采用該方案。方案3：鋼框架與鋼筋混凝土組合樓蓋結(jié)構(gòu)體系。根據(jù)過往的設(shè)計經(jīng)驗，在多層建筑中采用框架結(jié)構(gòu)既能很好滿足建筑功能要求，又對抗震設(shè)防方面有利，同時又是合理、適用的體系。采用鋼結(jié)構(gòu)可以減少對周邊的環(huán)境影響，滿足綠色建筑的要求。但是這個方案又存在一個問題：因為存在大量的綠化面積，給鋼結(jié)構(gòu)防水措施提出了更高的要求，在這方面的材料消耗相應(yīng)增多；也會增加使用階段的維護成本，不符合規(guī)范在建筑全壽命周期內(nèi)，最大限度地節(jié)約資源的要點，該方案不是綠色建筑最佳的結(jié)構(gòu)方案，因此也未被采用。方案4：鋼筋混凝土框架與部分鋼結(jié)構(gòu)組合體系。該方案是在方案3的基礎(chǔ)上把鋼框架改為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，保留部分結(jié)構(gòu)采用鋼結(jié)構(gòu)。對照規(guī)范的內(nèi)容綜合各方面的因素，因地制宜，進行多方案比較，確定符合規(guī)范要求的結(jié)構(gòu)體系，達到經(jīng)濟、合理、適用、節(jié)約資源的目標，并且根據(jù)工程實際情況，盡可能采用可再利用的建筑材料。通過方案比選，本工程選用方案4：鋼筋混凝土框架與部分鋼結(jié)構(gòu)組合體系。

3結(jié)構(gòu)設(shè)計要點

①入口處的8根“7字形”裝飾柱以及其連接的橫梁，8根柱子建筑要求外觀尺寸為700×1300，有16m高，橫梁跨度為30m，建筑外觀尺寸要求為800×1500，結(jié)構(gòu)設(shè)計上構(gòu)件采用鋼結(jié)構(gòu)，一方面構(gòu)件自重輕，可以減小地震作用，另一方面在處理橫梁與框架柱的連接節(jié)點上也變得容易。在工程成本上，采用鋼結(jié)構(gòu)較現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，能夠節(jié)省人工、外腳手架、模板及支撐系統(tǒng)費用，另外工期效益顯著。②中庭屋蓋部分，建筑設(shè)計為不上人的采光屋面，該屋面跨度為30m，三邊支承。一方面因為跨度比較大，如果采用鋼筋混凝土，其自重必然較大，其次從建筑空間效果來看，在二層平臺花園以及其他各層均可以看到該屋蓋，如果采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，不夠輕盈。所以設(shè)計結(jié)構(gòu)設(shè)計上決定采用鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。網(wǎng)架結(jié)構(gòu)平面布置圖如圖7所示。③對于兩處從二層平臺花園上三、四樓的樓梯，因為建筑要求做成懸臂形式，中間不加柱子，從節(jié)省材料以及造型美觀考慮，把它做成鋼木組合樓梯（鋼骨架木踏步樓梯），從而達到既美觀輕巧又相對省材的目的。

4優(yōu)化設(shè)計

結(jié)構(gòu)專業(yè)在綠色建筑設(shè)計中最突出的內(nèi)容是節(jié)材，因此該工程在設(shè)計圖紙出來以后，根據(jù)綠色建筑的要求，為了達到進一步節(jié)材的目標，對主體鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)部分的設(shè)計圖紙作了進一步的優(yōu)化，其中優(yōu)化的內(nèi)容主要是通過調(diào)整次梁的布置，相對原設(shè)計一個房間三道次梁改為兩道次梁，從而增大板的跨度，使其在盡量不增加截面厚度以及鋼筋量的基礎(chǔ)上，達到最大優(yōu)化值。優(yōu)化前與優(yōu)化后的18～28軸三層結(jié)構(gòu)平面布置圖如圖8、圖9所示。根據(jù)結(jié)構(gòu)計算得出，前后兩個設(shè)計成果在混凝土用量上基本持平，而在鋼筋用量上，前一個含鋼量為35.63kg/m2，而后一個為33.40kg/m2，這一優(yōu)化節(jié)省了6%鋼筋用量；同時因為減少了一道次梁，在建筑模板方面也會相應(yīng)減少材料損耗。另外，拔風(fēng)塔中央的準800直徑的圓柱也作了優(yōu)化，由原來C25,配18根25鋼筋的混凝土柱改為準800×10的鋼管柱，這樣既節(jié)省混凝土8.8m3，鋼材量用量也從原來的1.35噸，減少為0.434噸，并且節(jié)省人工、模板及支撐系統(tǒng)費用，工期效益顯著。綜上，優(yōu)化后的本工程符合國家規(guī)范《綠色建筑評價標準》和《廣東省綠色建筑評價標準》中，對建筑工程提出的資源消耗低和環(huán)境影響小的要求，節(jié)省了鋼筋用量，減少材料損耗。

篇4

2煤炭工業(yè)礦井建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的改進措施

煤炭工業(yè)中的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計必須體現(xiàn)安全性，因而其設(shè)計要求較一般的建筑設(shè)計高出很多，同時由于以往建筑設(shè)計對功能、安全等指標的過于注重，而忽視了其他方面的考慮，使得設(shè)計上存在一些問題，需要在具體設(shè)計中加以改進，以實現(xiàn)更高的發(fā)展要求。

2.1明確建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計指標，建立標準模型

煤炭工業(yè)建筑設(shè)計的成型由各項具有重要作用的指標數(shù)據(jù)決定，這也是在設(shè)計中的重要參考依據(jù)，對設(shè)計方案的最終完成有著重大影響[3]。建筑設(shè)計的各項參數(shù)包括目標參數(shù)、控制參數(shù)等的設(shè)定都要結(jié)合煤礦的實際情況，將波動幅度小的參數(shù)選擇出來，作為指標形成參照標準，能夠在設(shè)計中更加精準地得出與目標參數(shù)相符的數(shù)據(jù)。在設(shè)計中，建筑材料以及結(jié)構(gòu)構(gòu)件尺寸、面積等指標需要在建設(shè)前設(shè)定出來，對各項參數(shù)前處理。相似的函數(shù)應(yīng)當(dāng)設(shè)計多組，以便在比較中找出最優(yōu)化的方案。通過函數(shù)分析煤炭工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)的性質(zhì)，為工程建設(shè)最大限度地節(jié)省了時間、材料等。同時，建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定安全性與使用年限等的硬性規(guī)定，設(shè)計要權(quán)衡約束條件，結(jié)合力學(xué)等科學(xué)確定架構(gòu)的剛性、結(jié)構(gòu)形變限度等，確保符合規(guī)定標準。當(dāng)設(shè)計各項重要指標都確定之后，以此為參考建立標準模型，使結(jié)構(gòu)設(shè)計更加直觀化，有助于煤炭工業(yè)建筑的最終建設(shè)。

2.2綜合計算數(shù)據(jù)，選擇最佳設(shè)計方案

煤炭工業(yè)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計除了龐雜的數(shù)據(jù)確定外，還設(shè)計多項計算程序的運行，這也是改進設(shè)計的一個重要環(huán)節(jié)[4]。由于煤炭工業(yè)建筑要求高，變量復(fù)雜，多種設(shè)計條件在其中需要綜合考慮，因而對其進行數(shù)據(jù)的計算，以實現(xiàn)建筑建構(gòu)的精確化。在計算當(dāng)中，結(jié)合實際需要，采取不同方法對數(shù)據(jù)進行演算，轉(zhuǎn)化約束條件，節(jié)省時間，恰當(dāng)?shù)挠嬎惴绞侥軌蛲苿映绦虻淖顑?yōu)化，使其用途更加齊全，運行更加高效，多個小程序的有機組合，形成程序的綜合化，使結(jié)構(gòu)設(shè)計更有保障。通過程序的運算，結(jié)合計算結(jié)果，在模型的矯正下，根據(jù)現(xiàn)實要求，選擇煤炭工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計最佳的方案。通過對這個方案進行可行性的評估以及安全性等的結(jié)合，進行具體實施建設(shè)。同時，在以往建設(shè)中對煤礦建筑美觀因素考慮不足的具體情況下，將外觀等參數(shù)置入計算當(dāng)中，在方案中加以體現(xiàn)，從而提高結(jié)構(gòu)設(shè)計的人性化。

2.3綜合分析計算結(jié)果，保證結(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量

由于在結(jié)構(gòu)設(shè)計中參數(shù)的復(fù)雜性，導(dǎo)致計算結(jié)果也多樣化，主要的設(shè)計人員要將計算結(jié)論加以統(tǒng)計，進行綜合分析，通過各個設(shè)計方案優(yōu)劣的比對，形成科學(xué)的認識[5]。在此基礎(chǔ)上，從多個角度抓住方案細節(jié)，分析異同點，避免因疏忽而遺漏了關(guān)鍵點，致使出現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計的漏洞。煤炭工業(yè)的建筑建設(shè)是一項綜合的工程，需要動用大量的資源，因此，設(shè)計上必須精益求精，在考慮節(jié)省成本的同時，對建設(shè)技術(shù)也要相應(yīng)地加以改進。通過對數(shù)據(jù)計算結(jié)果的綜合分析，設(shè)計方案的比對，消除了建設(shè)中的各項弊端，使結(jié)構(gòu)設(shè)計更加趨于科學(xué)性，從而保證了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的質(zhì)量，為設(shè)計的優(yōu)化提供了重要的保障。

篇5

高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計課程的教學(xué)內(nèi)容涉及混凝土結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、結(jié)構(gòu)抗震等知識的綜合應(yīng)用，作為培養(yǎng)從事土木工程設(shè)計、施工、預(yù)算、招投標工作的高級工程技術(shù)人才的土木工程專業(yè)，一般將高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計課程設(shè)置為一門專業(yè)限選課。土木工程專業(yè)畢業(yè)生的就業(yè)方向主要有結(jié)構(gòu)設(shè)計、工程施工技術(shù)管理、預(yù)算和招投標等崗位，這些工作崗位都與高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計具有密切聯(lián)系。土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計崗位的主要工作內(nèi)容已由多層建筑設(shè)計轉(zhuǎn)變?yōu)楦邔咏ㄖO(shè)計；從事土木工程施工管理工作，必須掌握高層建筑結(jié)構(gòu)的識圖與讀圖等知識，清楚高層建筑中哪些是主要受力構(gòu)件，哪些是構(gòu)造構(gòu)件，在施工過程中遇到一些簡單的高層事故應(yīng)如何處理，等等，這些都有賴于該課程的學(xué)習(xí)；土木工程預(yù)算和招投標管理工作中大量的分析計算都要靠計算機來完成，要求工作人員要在看懂圖紙（很多是高層建筑圖紙）的基礎(chǔ)上建立分析模型，做到不多算、不漏算，這也有賴于該課程的學(xué)習(xí)。工程專業(yè)開設(shè)該課程的意義由此可見。但是，由于種種因素的影響，目前該課程教學(xué)中還存在不少現(xiàn)實問題。鑒于此，本文擬從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式、教學(xué)方法、教學(xué)過程等方面探討高層建筑結(jié)構(gòu)課程的教學(xué)改革問題，希望能為該課程教學(xué)質(zhì)量的提高提供參考。

一、課程教學(xué)內(nèi)容規(guī)劃

隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，土建行業(yè)對人才的要求特別是對學(xué)生工程素質(zhì)的要求越來越高，企業(yè)歡迎的是具有完備知識結(jié)構(gòu)又具備較強工程能力的人才。高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計課程涉及很多計算，教學(xué)內(nèi)容十分豐富，但該課程的學(xué)時往往十分有限，因此，合理選擇教學(xué)內(nèi)容就顯得尤為重要。該課程教學(xué)內(nèi)容的選擇應(yīng)以應(yīng)用型人才能力培養(yǎng)為目標，理論與實踐并重，并注意兼顧不同學(xué)習(xí)基礎(chǔ)的學(xué)生。土木工程專業(yè)一般將該課程安排在大學(xué)四年級第一學(xué)期，主要內(nèi)容包括緒論、高層建筑結(jié)構(gòu)的體系與布置、高層建筑結(jié)構(gòu)的荷載和地震作用、高層建筑結(jié)構(gòu)的計算分析和設(shè)計要求、框架結(jié)構(gòu)設(shè)計、剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計、框架―剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計、高層建筑地下室和基礎(chǔ)設(shè)計等，與先修課程混凝土結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)與砌體結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)工程、工程結(jié)構(gòu)抗震等有緊密聯(lián)系，也存在一定的內(nèi)容重復(fù)現(xiàn)象。為了保持教學(xué)內(nèi)容的系統(tǒng)性，教師處理與已開設(shè)課程重復(fù)的內(nèi)容時，應(yīng)做到“重復(fù)的內(nèi)容講差別，相似的內(nèi)容講典型，突出重點”[1]。例如：荷載計算部分的一些內(nèi)容與混凝土結(jié)構(gòu)課程的相關(guān)內(nèi)容相似，按照相似的內(nèi)容講典型的原則，對該部分內(nèi)容，教師應(yīng)重點講解高層建筑結(jié)構(gòu)的風(fēng)荷載計算（考慮風(fēng)震系數(shù)），而活荷載計算可不考慮不利布置；框架結(jié)構(gòu)設(shè)計部分的一些內(nèi)容，與混凝土結(jié)構(gòu)與砌體結(jié)構(gòu)等課程的相關(guān)內(nèi)容存在重復(fù)現(xiàn)象，按照重復(fù)的內(nèi)容講差別的原則，對該部分內(nèi)容，教師應(yīng)重點講解在框架結(jié)構(gòu)設(shè)計中如何調(diào)整位移比、周期比、軸壓比、相鄰層剛度比、層間位移角、層間受剪承載力比等高規(guī)參數(shù)；高層建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計部分的一些內(nèi)容，與基礎(chǔ)設(shè)計和基礎(chǔ)工程課程存在內(nèi)容重復(fù)現(xiàn)象，按照重復(fù)的內(nèi)容講差別的原則，教師可重點講解高層建筑“筏板基礎(chǔ)”“樁基+筏板”設(shè)計中的常見錯誤及其原因。

二、課程教學(xué)模式

在開設(shè)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計課程時，學(xué)生已具備一定的專業(yè)技能，但綜合能力還有待提高。采用多元化教學(xué)模式是近年來該課程教學(xué)的主要特點之一。根據(jù)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計課程實踐性和操作性強的特點，教師應(yīng)以促進學(xué)生提高實踐技能、掌握關(guān)鍵知識為主線，整合課程各個單元的教學(xué)內(nèi)容開展任務(wù)驅(qū)動教學(xué)和項目導(dǎo)向教學(xué)，將“教、學(xué)、做”有機結(jié)合，著力體現(xiàn)應(yīng)用性、實踐性和開放性的課程理念。將“教、學(xué)、做”一體化的教學(xué)模式有機融入教學(xué)過程，有利于處理“懂”與“會”的關(guān)系，學(xué)生可以先懂后會，也可以先會后懂或邊懂邊會。此外，教師還可以把課堂搬進實驗室、建筑設(shè)計院、工程施工現(xiàn)場等場所，廣泛開展直觀教學(xué)，實現(xiàn)課堂教學(xué)與實習(xí)實訓(xùn)的一體化，從而有效提升學(xué)生的綜合能力。

三、課程教學(xué)方法與教學(xué)手段

高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計課程的教學(xué)環(huán)節(jié)分為課堂教學(xué)、PKPM軟件應(yīng)用、工程設(shè)計實踐和考核[2]。以下從四個方面探討該課程的教學(xué)改革。

(一)課堂教學(xué)

課堂教學(xué)應(yīng)以講解高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本設(shè)計理論、抗震規(guī)范、高層混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程等內(nèi)容為主；要有明確的教學(xué)目標、有效的教學(xué)策略和具體的學(xué)習(xí)評價指標；要注重學(xué)生興趣的培養(yǎng)和潛能的發(fā)掘與提升，廣泛開展探究性學(xué)習(xí)和協(xié)作學(xué)習(xí)；要注意培養(yǎng)學(xué)生終身學(xué)習(xí)的觀念，力促學(xué)生自主發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展。在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計課程教學(xué)中，還應(yīng)做到課堂講授、自學(xué)、討論相結(jié)合，課內(nèi)學(xué)習(xí)與課外學(xué)習(xí)相結(jié)合，理論學(xué)習(xí)與實踐環(huán)節(jié)相結(jié)合[3]。第一，課堂講授與自學(xué)相結(jié)合。教師在課堂教學(xué)中應(yīng)重點講授基本概念、基本原理和難點，并向?qū)W生指定課外自學(xué)的內(nèi)容和思考題，以培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力，化解教學(xué)內(nèi)容多而課時有限的矛盾。第二，開展課堂討論，啟發(fā)學(xué)生開展積極的思維活動[4]。大學(xué)生思想獨立性強，思維靈活，喜歡獨立思考問題。因此，在全班或小組內(nèi)圍繞一個問題開展討論，讓學(xué)生各抒己見，相互啟發(fā)，有利于發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，充分提高教學(xué)效果。如在高層結(jié)構(gòu)選型內(nèi)容的教學(xué)中，可讓學(xué)生以某“高層設(shè)計采用哪種結(jié)構(gòu)體系較合理”為題在班級范圍內(nèi)開展討論，讓學(xué)生在愉快的氛圍下通過主動思考掌握高層結(jié)構(gòu)體系的有關(guān)知識。就課堂討論的方式來講，教師可先提出問題，讓學(xué)生在小組討論的基礎(chǔ)上，選出代表到黑板前陳述意見，這樣既可活躍課堂氣氛，提高教學(xué)效果，也可提高學(xué)生的表達能力。第三，課內(nèi)學(xué)習(xí)與課外學(xué)習(xí)相結(jié)合。在每次課結(jié)束前，教師都應(yīng)向?qū)W生明確課后的復(fù)習(xí)內(nèi)容、預(yù)習(xí)內(nèi)容及思考題。對于較抽象的教學(xué)內(nèi)容，教師應(yīng)組織學(xué)生開展課堂討論或課外學(xué)習(xí)小組（宜以宿舍為單位）討論。教師還可結(jié)合單元教學(xué)內(nèi)容，組織開展以高層結(jié)構(gòu)設(shè)計基本理論知識和常規(guī)應(yīng)用為基礎(chǔ)的小型競賽活動，如PKPM建模大賽等，以鍛煉提高學(xué)生的知識運用能力。第四，理論教學(xué)與實踐教學(xué)相結(jié)合。筆者的調(diào)查表明，很多學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中都感覺到“高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程”難以理解，難以聯(lián)系具體工程實例；結(jié)構(gòu)設(shè)計只是停留在單個構(gòu)件上，不明確結(jié)構(gòu)整體設(shè)計的思路。因此，教師在教學(xué)中應(yīng)結(jié)合具體教學(xué)內(nèi)容引入工程實例，通過對工程實例的詳細講解，使學(xué)生加深對理論知識的理解，提高應(yīng)用能力。比如，對高層建筑常用的三種結(jié)構(gòu)，即框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、框架―剪力墻結(jié)構(gòu)，教師可借助實際工程項目，依次詳細講解抗側(cè)力構(gòu)件的布置、主要高規(guī)參數(shù)的控制、平面的布置、施工圖的繪制，通過實例講解使學(xué)生理清結(jié)構(gòu)設(shè)計的整體思路，加深對規(guī)范條文的理解。需要說明的是，教師教學(xué)中選用的案例可以來自企業(yè)生產(chǎn)實踐，也可來自教師指導(dǎo)學(xué)生完成的工程設(shè)計實踐項目。教師指導(dǎo)學(xué)生進行工程設(shè)計實踐（包括結(jié)構(gòu)選擇、結(jié)構(gòu)建模、施工圖繪制等），是提高高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計課程教學(xué)質(zhì)量的有效手段。

(二)PKPM軟件應(yīng)用教學(xué)

PKPM軟件應(yīng)用教學(xué)的重點是理解和掌握高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本過程，主要有以下三個教學(xué)步驟：(1)結(jié)構(gòu)布置的講解與練習(xí)。在此步驟中，要通過講解和練習(xí)，使學(xué)生掌握運用PKPM軟件建模的技巧，理解“抗規(guī)”關(guān)于結(jié)構(gòu)平面和豎向布置的基本要求。結(jié)構(gòu)平面布置要求平面形狀簡單、規(guī)則、對稱、質(zhì)心和剛心重合[5]30−31；結(jié)構(gòu)豎向布置的要求主要是抗側(cè)力構(gòu)件沿豎向不突變等。(2)PKPM基本計算參數(shù)輸入練習(xí)。在此步驟中，應(yīng)要求學(xué)生按照相關(guān)要求，結(jié)合工程結(jié)構(gòu)的實際情況輸入PKPM相關(guān)參數(shù)，并理解基本風(fēng)壓、基本雪壓、設(shè)計地震分組、抗震設(shè)防烈度、連梁剛度折減系數(shù)等參數(shù)的含義。(3)PKPM計算結(jié)果的分析判斷和參數(shù)調(diào)整。在此步驟中，應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生通過對計算結(jié)果的分析，判斷結(jié)構(gòu)的周期比、位移比、剪重比、相鄰層剛度比、軸壓比、整體穩(wěn)定是否滿足要求，并對不滿足要求的參數(shù)進行調(diào)整。

(三)工程設(shè)計實踐教學(xué)

開展高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計課程實踐教學(xué)，有利于學(xué)生強化工程概念和感性認識，激發(fā)學(xué)習(xí)主動性，提高創(chuàng)新能力。在工程設(shè)計實踐教學(xué)中，教師可以組織學(xué)生分組參觀調(diào)查當(dāng)?shù)匾呀ǜ邔咏ㄖ?，了解其?gòu)型、結(jié)構(gòu)體系、存在的施工問題等；可以讓學(xué)生以小組為單位完成高層建筑的建模，如15層以下教學(xué)樓、辦公樓、賓館等框架結(jié)構(gòu)的建模，20層以下住宅樓等剪力墻結(jié)構(gòu)的建模，20層以下寫字樓、公寓等框架―剪力墻結(jié)構(gòu)的建模。

(四)課程考核

高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計課程的常規(guī)考核方法是筆試成績與平時成績相結(jié)合，但筆試成績一般占總成績的80%，這容易導(dǎo)致學(xué)生只重視理論而忽視實踐，不利于學(xué)生應(yīng)用能力的提高。該課程的考核應(yīng)著重考核學(xué)生綜合運用知識的能力，可采用筆試、上機操作、實踐環(huán)節(jié)相結(jié)合的考核方式。其中，筆試成績占總成績的50%，試卷的制作可參考國家“注冊結(jié)構(gòu)工程師專業(yè)資格”考試；上機操作成績占總成績的20%，可以給定房屋建筑平面圖和立面圖，讓學(xué)生在規(guī)定時間內(nèi)運用PKPM軟件完成滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范要求的結(jié)構(gòu)建模；實踐環(huán)節(jié)成績占總成績的30%，內(nèi)容包括考察報告的撰寫情況、在分組建模實踐教學(xué)中的表現(xiàn)等。

四、教學(xué)過程的組織

如前所述，在每次課結(jié)束前，教師都應(yīng)向?qū)W生明確課后的復(fù)習(xí)內(nèi)容、預(yù)習(xí)內(nèi)容及思考題，其中預(yù)習(xí)的內(nèi)容可以是參觀現(xiàn)有高層建筑結(jié)構(gòu)，調(diào)查了解其結(jié)構(gòu)形式、結(jié)構(gòu)設(shè)計、施工中存在的問題等，并形成文字。導(dǎo)入新課時，教師可用5分鐘左右的時間了解學(xué)生的預(yù)習(xí)情況，并通過總結(jié)引出新課題。在講授新課的過程中，教師應(yīng)突出重點，把握難點，可按照理論講授―例題解析―學(xué)生練習(xí)―歸納總結(jié)的步驟組織教學(xué)。如在講解高層建筑的結(jié)構(gòu)體系時，可先分述每種結(jié)構(gòu)體系的概念，再舉例分析典型的結(jié)構(gòu)體系布置，然后讓學(xué)生畫出附近教學(xué)樓等高層建筑的結(jié)構(gòu)，最后歸納總結(jié)常見建筑結(jié)構(gòu)體系的選擇。課堂討論教學(xué)環(huán)節(jié)一般可采取學(xué)生自由發(fā)言與教師總結(jié)相結(jié)合的方式，而在安排有小組前期調(diào)研的情況下，應(yīng)緊緊圍繞小組代表的匯報發(fā)言開展現(xiàn)場提問。另外，教師在課堂教學(xué)中還應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生主動到建筑設(shè)計院、工作室參觀實踐，以實現(xiàn)學(xué)以致用，不斷提高學(xué)生的實踐應(yīng)用能力。例如，為了提高應(yīng)用型技術(shù)人才培養(yǎng)質(zhì)量，黃淮學(xué)院在其大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)園設(shè)置了建筑設(shè)計院校內(nèi)實踐基地，為土木工程、建筑工程等專業(yè)學(xué)生的工程實踐提供了良好的平臺，教師引導(dǎo)學(xué)生到這里結(jié)合教學(xué)內(nèi)容參觀實踐，無疑能夠有效地促進學(xué)生實現(xiàn)所學(xué)理論知識的內(nèi)化和實踐應(yīng)用能力的提升。

作者:邵蓮芬 單位:黃淮學(xué)院

參考文獻：

[1]牛海成，徐海賓．面向可持續(xù)發(fā)展的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計課程教學(xué)改革探討[J]．高等建筑教育，2013(22)：72―75．

[2]劉圓圓．淺談《高層建筑設(shè)計》課程改革方案[J]．城市建設(shè)理論研究：電子版，2014(36)：8119―8120．

篇6

2基礎(chǔ)設(shè)計

商業(yè)樓基礎(chǔ)設(shè)計等級為甲級，采用樁加防水板基礎(chǔ)。根據(jù)前期試樁檢測報告結(jié)論，采用Φ700鉆孔灌注樁，抗壓兼抗拔樁?；A(chǔ)埋深12.1m，遠大于建筑結(jié)構(gòu)高度的1/18。經(jīng)復(fù)核，風(fēng)荷載及水平地震作用下基底均不出現(xiàn)零應(yīng)力區(qū)，可滿足高層建筑結(jié)構(gòu)抗傾覆穩(wěn)定要求。

3地下車庫設(shè)計

地下車庫采用框架剪力墻結(jié)構(gòu)，局部增加的剪力墻，主要有兩個作用:一是為了使得地下1層與地上1層的剪切剛度比大于2，滿足正負零作為地上單體嵌固端的要求，二是為了更好地保證室內(nèi)外高差處水平力的傳遞。商業(yè)樓室內(nèi)及室外相關(guān)范圍內(nèi)，正負零零層采用梁板式結(jié)構(gòu)，板厚180～250，雙層雙向配筋，且配筋率不小于0.25%。

4上部結(jié)構(gòu)設(shè)計

(1)超限情況的判定根據(jù)“住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部關(guān)于印發(fā)《超限高層建筑工程抗震設(shè)防專項審查技術(shù)要點》的通知(建質(zhì)〔2010〕109號)”，對商業(yè)樓的超限情況判定如下:①商業(yè)樓結(jié)構(gòu)高度29.2m，采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，屬于A級高度高層建筑，高度不超限。②商業(yè)樓3層以上豎向構(gòu)件縮進大于25%，屬尺寸突變(立面收進);③商業(yè)樓地上樓層存在多處樓板有效寬度小于50%，開洞面積大于30%的情況;④商業(yè)樓3層和4層之間質(zhì)心相差達18m，大于相應(yīng)邊長的15%，同時，考慮偏心扭轉(zhuǎn)位移比大于1.2，小于1.4。綜合以上分析，商業(yè)樓屬于超限高層建筑。(2)上部結(jié)構(gòu)計算分析在小震作用下，全部結(jié)構(gòu)處于彈性狀態(tài)，構(gòu)件承載力和變形應(yīng)該滿足規(guī)范的相關(guān)要求。根據(jù)《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ3－2010第5.1.12條的要求，本工程采用SATWE與PMSAP兩種不同分析軟件分別進行了整體內(nèi)力及位移計算，兩種軟件的計算結(jié)果基本一致，結(jié)構(gòu)體系滿足承載力、穩(wěn)定性和正常使用的要求。樓層最大位層間移角小于1/550，滿足JGJ3－2010第3.7.3的要求;在剛性樓板假定下，慮偶然偏心影響的規(guī)定水平地震力作用下，豎向構(gòu)件的最大水平位移和層間位移與該樓層平均值的比值均小于1.4。根據(jù)建筑抗震設(shè)計規(guī)范GB50011－2010第5.1.2條，對不規(guī)則建筑應(yīng)采用時程分析進行多遇地震下的補充計算。本工程所選的三條波為TH2TG035、TH4TG035、RH4TG035，每條時程曲線計算得到的結(jié)構(gòu)底部剪力均大于CQC法的65%，三組時程曲線計算得到的底部剪力平均值大于CQC法計算得到的底部剪力的80%，故所選三條波滿足規(guī)范要求。時程分析的結(jié)果表明，結(jié)構(gòu)體系無明顯薄弱層，時程分析法包絡(luò)值較CQC法計算結(jié)果小，故結(jié)構(gòu)的小震彈性設(shè)計由CQC法計算結(jié)果控制。根據(jù)高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程JGJ3－2010第5.1.13條的要求，對商業(yè)樓采用彈塑性靜力分析方法進行了補充計算。兩個方向罕遇地震下性能點最大層間位移角均小于1/50，小于規(guī)范彈塑性位移角限值，因此宏觀上商業(yè)樓所用結(jié)構(gòu)體系能保證大震不倒的設(shè)計要求。在通過二階段設(shè)計實現(xiàn)三個水準的基本設(shè)防目標以外，針對本工程的具體情況，提出了以下抗震性能化目標:①設(shè)防地震作用下，中庭連廊等薄弱處樓板內(nèi)雙層雙向鋼筋不屈服;②設(shè)防地震作用下，懸挑梁根部框架柱及大跨梁兩端相連框架柱斜截面抗剪按彈性設(shè)計，正截面抗彎按不屈服設(shè)計;PMSAP樓板應(yīng)力分析結(jié)果表明，中庭連廊根部、平面凹口陰角位置一般為應(yīng)力集地區(qū)域，在多遇地震作用下，樓板主拉應(yīng)力不大于混凝土抗拉強度標準值，樓板不會開裂，在設(shè)防地震作用下，應(yīng)力集中位置樓板主拉應(yīng)力略大于混凝土抗拉強度標準值，但適當(dāng)加大樓板配筋，即可滿足樓板內(nèi)鋼筋不屈服。在設(shè)防地震作用下，利用SATWE進行彈性設(shè)計和不屈服設(shè)計，分別校核懸挑梁根部框架柱及大跨梁兩端相連框架柱的箍筋和縱筋，并與多遇地震計算結(jié)果一起進行包絡(luò)設(shè)計。計算結(jié)果表明，配筋值均在合理范圍，配筋切實可行。通過以上性能化設(shè)計措施，在對結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟性影響較小的情況下，提高了結(jié)構(gòu)的抗震性能，增加了建筑的安全性。(3)上部結(jié)構(gòu)設(shè)計針對偏心布置和扭轉(zhuǎn)不規(guī)則，設(shè)計時，盡量使結(jié)構(gòu)抗側(cè)力構(gòu)件在平面布置中對稱均勻布置，避免剛度中心與質(zhì)量中心之間存在過大的偏離;加強構(gòu)件的剛度，增強結(jié)構(gòu)的抗扭性能。計算時，考慮偶然偏心的影響，設(shè)計時適當(dāng)加強受扭轉(zhuǎn)影響較大部位構(gòu)件的強度、延性及配筋構(gòu)造。通過調(diào)整結(jié)構(gòu)布置，將考慮偶然偏心下的最大位移比嚴格控制在1.4以下，第一扭轉(zhuǎn)周期和第一平動周期比嚴格控制在0.9以下。針對立面收進帶來的扭轉(zhuǎn)不利影響而采取的抗震措施詳?shù)?1)條。構(gòu)造上，對收進樓層(4層)加厚至140mm且雙層雙向加強配筋，配筋率不小于0.25%，但為減小大跨部分樓板自重，室內(nèi)大跨度區(qū)域樓板厚120mm，屋面大跨度區(qū)域樓板厚130mm，收進部位上下層樓板(3層和5層)厚度不小于120mm，并雙層雙向加強配筋。根據(jù)《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程JGJ3－2010》的相關(guān)規(guī)定，體型收進部位上、下各兩層塔樓周邊豎向結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗震等級提高一級，框架柱在此范圍內(nèi)箍筋全高加密，提高縱筋配筋率;收進部位以下兩層結(jié)構(gòu)周邊豎向構(gòu)件配筋加強。針對因開洞形成樓板不連續(xù)情況，整體計算時按實際開洞情況建模，并將以上樓層定義為彈性膜，以考慮樓板不連續(xù)對結(jié)構(gòu)的影響;同時，構(gòu)造加厚連廊等薄弱區(qū)域樓板至130mm厚，并雙層雙向配筋，配筋率不小于0.25%。

篇7

在對高層建筑結(jié)構(gòu)常微分方程求解器進行深入研究的過程中，清華大學(xué)教授包世華和袁駟有效提高了常微分方程求解器的應(yīng)用，實現(xiàn)了對常微分方程求解器的深化研究。袁駟教授利用有限元技術(shù)，對偏微分方程的半離散化進行控制，有效實現(xiàn)了對常微分方程組的求解，提高了對結(jié)構(gòu)線性函數(shù)的應(yīng)用。通過常微分方程求解器的直接求解，對有限元線進行實際應(yīng)用，有效對一般力學(xué)問題進行計算，在很大程度上提高了一般力學(xué)問題的計算效果。而包世華教授對半解析-微分方程求解器方法進行分析深化，有效將半解析-微分方程求解器方法應(yīng)用到高層建筑結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)靜力、動力、穩(wěn)定性的分析驗證中，提高了對高層建筑結(jié)構(gòu)力學(xué)分析的效果。

2高層建筑結(jié)構(gòu)彈塑性動力分析方法

高層建筑結(jié)構(gòu)彈塑性動力分析方法在高層建筑結(jié)構(gòu)力學(xué)分析中又被稱為時程法。高層建筑結(jié)構(gòu)彈塑性動力分析方法主要是對地震波直接輸入結(jié)構(gòu)，完成結(jié)構(gòu)的彈塑性性能分析。這種方法要求結(jié)構(gòu)力學(xué)分析人員建立專門結(jié)構(gòu)彈塑性恢復(fù)性動力方程，通過逐步積分法實現(xiàn)對地震過程中速度、加速度、位移等的時程變化，完成對建筑結(jié)構(gòu)的描述。高層建筑結(jié)構(gòu)彈塑性動力分析方法對建筑結(jié)構(gòu)在強震的作用下彈性及非彈性階段的內(nèi)力變化進行深入研究，有效對高層建筑構(gòu)件可能出現(xiàn)的損壞、開裂、屈服、倒塌進行分析，提高建筑結(jié)構(gòu)力學(xué)的分析效果。當(dāng)前在國內(nèi)的高層建筑結(jié)構(gòu)彈塑性動力分析方法主要輸入地震波為隨機人工地震波，結(jié)構(gòu)模型的計算多采取層模型。除此之外，高層建筑結(jié)構(gòu)彈塑性動力分析方法還加大了對樓板結(jié)構(gòu)變形的分析，使用并列多質(zhì)點計算模型進行計算，對高層建筑結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)轉(zhuǎn)動和評議進行研究，有效提高了對土體、基礎(chǔ)及上部結(jié)構(gòu)耦合振動的模擬效果。

近年來我國還高層建筑結(jié)構(gòu)彈塑性動力分析方法中對扭轉(zhuǎn)振動進行分析，取得顯著進展。高層建筑結(jié)構(gòu)彈塑性動力分析方法能夠有效對高層建筑結(jié)構(gòu)中存在的薄弱環(huán)節(jié)進行分析，提高對結(jié)構(gòu)延展性、變形的實際分析效果。高層建筑結(jié)構(gòu)彈塑性動力分析方法預(yù)計的破壞形態(tài)與實際地震的破壞效果非常接近，有效對地震危害進行防護處理，提高了高層建筑結(jié)構(gòu)的防震效果。但是當(dāng)前對高層建筑結(jié)構(gòu)彈塑性動力分析方法的整體看法不一。部分人員認為采取大型高速計算機對典型地震波進行分析；但是部分人員認為典型地震波本身不一定能代表真正的地震，因此在進行研究的過程中要對研究算法進行簡化，對近似方法進行研究。隨著高層建筑結(jié)構(gòu)彈塑性動力分析方法的逐漸發(fā)展，越來越多國家在進行高層建筑結(jié)構(gòu)力學(xué)分析的過程中開始對地震波根據(jù)實際情況進行選取，模擬效果大幅提高。

3基于最優(yōu)化理論的結(jié)構(gòu)分析方法

基于最優(yōu)化理論的結(jié)構(gòu)分析方法主要是通過數(shù)學(xué)上的最優(yōu)化理論及計算機技術(shù)實現(xiàn)對高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的一種新方法?；谧顑?yōu)化理論的結(jié)構(gòu)分析方法有效實現(xiàn)了對結(jié)構(gòu)設(shè)計的被動分析道主動設(shè)計的轉(zhuǎn)變，提高了高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的靈活性，對設(shè)計具有非常好的促進效果?；谧顑?yōu)化理論的結(jié)構(gòu)分析方法對空間的要求較為嚴格，設(shè)計過程中要保證以最小的質(zhì)量產(chǎn)生最大的剛度。因此，設(shè)計人員要對框架剪力墻結(jié)構(gòu)中的剪力墻進行充分分析，實現(xiàn)墻體的優(yōu)化布置和數(shù)量選取，提高基于最優(yōu)化理論的結(jié)構(gòu)分力學(xué)析效果。基于最優(yōu)化理論的結(jié)構(gòu)分析方法中要求保證適度的剛度，對剛度要進行嚴格控制。尤其是在分析剪力墻與地震作用的時，要對剪力墻剛度進行優(yōu)化設(shè)計，確保建立正確的最優(yōu)化剛度模型，提高基于最優(yōu)化理論的結(jié)構(gòu)分析方法的模型實際應(yīng)用效果。目前我國的基于最優(yōu)化理論的結(jié)構(gòu)分析方法發(fā)展還不全面，在進行單位建筑面積上剪力墻慣性矩度量指標設(shè)計的過程中還存在較多問題。我國的基于最優(yōu)化理論的結(jié)構(gòu)分析方法仍處於研究和發(fā)展階段。高層建筑結(jié)構(gòu)力學(xué)分析人員要對基于最優(yōu)化理論的結(jié)構(gòu)分析方法中的數(shù)學(xué)模型進行深入研究，對剪力墻最優(yōu)剛度進行有效分析，從本質(zhì)上提高數(shù)據(jù)分析處理效果，拓寬基于最優(yōu)化理論的結(jié)構(gòu)分析方法的應(yīng)用前景。

4基于分區(qū)廣義變分原理與分區(qū)混合有限元的分析方法

篇8

2.建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計方法

2.1結(jié)構(gòu)地震分析法

結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的首要任務(wù)就是對結(jié)構(gòu)最大地震反應(yīng)的分析，需要確定內(nèi)力組合及截面設(shè)計的地震作用值。常用的地震分析法有底部剪力法、彈性時程分析方法、振型分解反應(yīng)譜法、非線彈性靜力分析法以及非線彈性時程分析法。其中最為簡單的屬底部剪力法，其在質(zhì)量、剛度沿高度分布較均勻的結(jié)構(gòu)中較為適用。假設(shè)結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)以線性倒三角形的第一振型為主。并通過第一振型周期的估計來確定地震影響系數(shù)。對于較為復(fù)雜的結(jié)構(gòu)體系，采用振型分解反應(yīng)譜法來計算，它的思路就是根據(jù)振型疊加原理，將各種振型對應(yīng)的地震作用、作用效應(yīng)以一定方式疊加起來得到結(jié)構(gòu)總的地震作用、作用效應(yīng)。而彈性時程分析適用于特別不規(guī)則和特別重要的結(jié)構(gòu)中，將建筑物看作彈性或彈塑性振動系統(tǒng)，直接輸入地面振動加速度記錄，對運動方程積分，從而得到各質(zhì)點的位移、速度、加速度和剪力時程變化曲線。非線彈性時程分析法可以準確完整的反映結(jié)構(gòu)在地震作用下反應(yīng)的全過程。按非線彈性時程分析法進行抗震設(shè)計，能改善結(jié)構(gòu)抗震能力和提高抗震水平。非線彈性靜力分析法考慮了結(jié)構(gòu)彈塑性特性，在結(jié)構(gòu)分析模型上施加某種特定傾向力模擬地震水平側(cè)向力，并逐級單調(diào)增大，構(gòu)件一旦屈服，修改其剛度直到結(jié)構(gòu)達到預(yù)定的狀態(tài)。

2.2建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計方法

為了確保建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力最佳，所設(shè)計的結(jié)構(gòu)在強度、剛度、延性及耗能能力等方面都達到最佳，質(zhì)量分布均勻，平面對稱、規(guī)則抗側(cè)向力較好的體系及剛度與承載能力變化連續(xù)的結(jié)構(gòu)體系是優(yōu)先考慮的設(shè)計方案，從而經(jīng)濟地實現(xiàn)“小震不壞，中震可修，大震不倒”的目的。

（1）根據(jù)我國的抗震設(shè)計規(guī)范，建筑持力層的選擇非常重要，它關(guān)系著整個建筑物的安全性能，同時規(guī)范還指出，建筑的形體要適當(dāng)，要求建筑的形狀及抗側(cè)力構(gòu)件的平面布置宜規(guī)則，并有整體性，不宜用軸壓比很大的鋼筋混凝土框架柱作為第一道防線。

（2）抗震結(jié)構(gòu)體系布置是建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的關(guān)鍵問題，如房屋建造中框架結(jié)構(gòu)體系和砌體結(jié)構(gòu)的選擇問題。地震后會有余震，抗震結(jié)構(gòu)體系應(yīng)具有多道抗震防線。如框架結(jié)構(gòu)設(shè)計中為了避免部分構(gòu)件破壞而導(dǎo)致整個體系喪失抗震能力，將不承受重力荷載的構(gòu)件用作傳遞途徑。

（3）傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)抗震是通過增強結(jié)構(gòu)本身的抗震性能(強度、剛度、延性)來抵御地震作用的，即由結(jié)構(gòu)本身儲存和消耗地震能量。消能減震設(shè)計指在結(jié)構(gòu)中設(shè)置消能器來消耗地震輸入的能量，減輕結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)，減小結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞和避免結(jié)構(gòu)物直接倒塌以達到預(yù)期防震減震要求。隔震設(shè)計指在建筑物基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)之間設(shè)置隔離層，即安裝隔震裝置，通過隔震裝置延長結(jié)構(gòu)的基本周期，避免地震能量集中使結(jié)構(gòu)發(fā)生屈服和破壞。這是一種以柔克剛積極主動的抗震對策,是一種新方法、新對策、新途徑。

（4）盡可能多設(shè)置幾道抗震防線，一個較好的抗震建筑結(jié)構(gòu)由若干個延性較好的分體系組成，并由延性較好的結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接協(xié)同工作。強烈地震之后往往伴隨多次余震，如果只有一道防線，則在第一次破壞后再遭余震，將會因損傷積累導(dǎo)致倒塌。如像教學(xué)樓這種相對大開間、單跨、大窗口、懸臂走廊的純框架結(jié)構(gòu)，其縱、橫方向的剛度不均勻，很容易發(fā)生扭轉(zhuǎn)破壞，而整個結(jié)構(gòu)只有框架一道防線，一旦柱子發(fā)生破壞，沒有其他約束措施，整個框架因喪失全部承載能力而倒塌。防止脆性和失穩(wěn)破壞，增加延展性。設(shè)計不良的細部結(jié)構(gòu)常常發(fā)生脆性和失穩(wěn)破壞，應(yīng)該防止。剛度的選擇有助于控制變形，在不增加結(jié)構(gòu)的重量的基礎(chǔ)上，改變結(jié)構(gòu)剛度，提高結(jié)構(gòu)的整體剛度和延展性是有效的抗震途徑。

（5）場地條件就是導(dǎo)致建筑震害過于嚴重的關(guān)鍵因素，所以選擇最為有利的地形最大限度的防止建筑物出現(xiàn)在不利于抗震功能發(fā)揮的區(qū)域。選擇在抗震過于危險的區(qū)域來建造房屋，有可能對人們的生命財產(chǎn)安全帶來危害。在汶川地震時，北川縣城西的房屋建造在有滑坡隱患的山體之下，在地震的作用下，山體崩塌、滑坡，將大量的房屋掩埋，死亡1600人，損失慘重。

篇9

2高層建筑大底盤不規(guī)則多塔結(jié)構(gòu)的設(shè)計要點分析

大底盤多塔建筑結(jié)構(gòu)在設(shè)計時首先要考慮到該結(jié)構(gòu)的抗震效果，關(guān)于多塔樓建筑的抗震效果也是現(xiàn)代人們越來越關(guān)注的問題。在大多數(shù)的大底盤多塔結(jié)構(gòu)設(shè)計中主要采用“調(diào)”、“抗”、“放”的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計思想，因此設(shè)計出了一種適用于高層建筑的新型連體剛結(jié)構(gòu)。同時通過現(xiàn)場實踐對該系統(tǒng)進行了技術(shù)服務(wù)和工程質(zhì)量方面的研究，實踐結(jié)果表明該項設(shè)計結(jié)構(gòu)經(jīng)受住多種受力考驗，達到了預(yù)期的效果。此外，從整體的設(shè)計模型中可以看出，在大底盤多塔結(jié)構(gòu)中距離塔樓較遠的結(jié)構(gòu)構(gòu)件受到的振動影響較小。換句話說，在水平力的作用下，多塔樓對于距離塔樓較遠的構(gòu)件的影響較小。由此，我們可以得出，在滿足大底盤頂層上部塔樓嵌固層的條件下，可以對塔樓各部分結(jié)構(gòu)進行拆分計算，并且這樣的大底盤塔樓結(jié)構(gòu)計算符合塔樓結(jié)構(gòu)的實際受力情況，對于這些結(jié)構(gòu)的計算將用于后續(xù)的工程設(shè)計當(dāng)中。另外，大底盤頂層樓板平面要具有足夠的剛度來滿足其嵌固功能，可以采用大底盤頂層樓板與人防結(jié)構(gòu)相結(jié)合的方式，得到頂層樓板的板厚厚度要達到300mm。對于板配筋設(shè)置采用雙重雙向拉通的方式，板的配筋率要在0.3%之上。針對落地的剪力墻的配筋要滿足設(shè)計計算要求，其配筋值應(yīng)為其對應(yīng)上部短肢剪力墻配筋值的1.1倍以上。

3高層建筑大底盤不規(guī)則多塔結(jié)構(gòu)的設(shè)計計算分析

對高層建筑大底盤不規(guī)則多塔結(jié)構(gòu)進行計算時要采用兩種不同的力學(xué)模型結(jié)構(gòu)分析軟件進行計算，以確保對此不規(guī)則結(jié)構(gòu)的力學(xué)分析的可靠性。對于B級高度的高層建筑大底盤不規(guī)則多塔結(jié)構(gòu)的設(shè)計要滿足的計算要求如下：首先，采用兩個或兩個以上力學(xué)模型三維分析軟件對此類建筑的整體內(nèi)力位移進行計算；其次，在對此類建筑進行抗震計算時要考慮到結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，其振型數(shù)值要在塔樓數(shù)值的9倍及其以上，并且還要滿足振型的參與質(zhì)量不小于總質(zhì)量的90%；最后對于此結(jié)構(gòu)設(shè)計的補充運算采用彈性時程分析的方法。對于結(jié)構(gòu)中薄弱層的彈塑性變形的驗證，采用彈塑性靜力或動力分析方法。針對那些豎向不規(guī)則的多塔結(jié)構(gòu)或是高層建筑中某一層建筑的抗側(cè)剛度在其上一層抗側(cè)剛度的70%之下，或是其抗側(cè)剛度值是其上相鄰3層樓層側(cè)向剛度平均值的80%之下，或是高層建筑中某層建筑的豎向抗側(cè)力構(gòu)建之間不連續(xù)，此樓層的薄弱層抗震標準值的地震剪應(yīng)力需要乘以1.15的增大系數(shù)。對于高層建筑大底盤不規(guī)則多塔結(jié)構(gòu)的設(shè)計需要滿足JGJ3-20025.1.13的規(guī)定。

4高層建筑大底盤不規(guī)則多塔結(jié)構(gòu)的設(shè)計

針對高層建筑的9度抗震設(shè)計，進行多塔結(jié)構(gòu)設(shè)計時，其結(jié)構(gòu)選用要盡量避免帶夾層、連體、轉(zhuǎn)換層等結(jié)構(gòu)。針對高層建筑的抗震度在7度或是8度時，在選用建筑結(jié)構(gòu)時，選用兩種或以下種類的建筑結(jié)構(gòu)，對于剪力墻結(jié)構(gòu)錯層的建筑房屋高度要分別≤80m和≤60m，其框架剪力墻結(jié)構(gòu)錯層建筑房屋的高度與剪力墻結(jié)構(gòu)高度的要求相同。

篇10

1.2教師教學(xué)方法單一，反思調(diào)整不及時教師主要是為完成教學(xué)任務(wù)，在目前各高職院校強化動手能力，采取2+1學(xué)習(xí)方式，即2年在校內(nèi)學(xué)習(xí)理論知識，1年校外實習(xí)，這樣學(xué)生的理論課學(xué)習(xí)課時數(shù)就有所減少，若還按原來傳統(tǒng)的教學(xué)模式，采用滿堂灌的方式，在有限的時間內(nèi)將全部知識都傳授給學(xué)生；甚至有些教師試圖通過多媒體授課，將大量的知識信息放到課件中，不停給學(xué)生展示，學(xué)生根本來不及思考就硬性地接受，可想而知，這樣得到的知識無法應(yīng)用到實踐中。

1.3重視理論學(xué)習(xí)，缺乏動手能力建筑結(jié)構(gòu)課程理論性與實踐性都很強，傳統(tǒng)做法是將全部理論知識講授給學(xué)生，而學(xué)生動手參與設(shè)計能力的培養(yǎng)較少，很多學(xué)生課程學(xué)得不錯，但不會應(yīng)用，真正進行結(jié)構(gòu)設(shè)計，就無從下手，高分低能現(xiàn)象比較嚴重。

1.4教學(xué)內(nèi)容更新較慢新時期的高職教學(xué)理念是培養(yǎng)高技能人才，因此在教學(xué)內(nèi)容上也應(yīng)適應(yīng)技能培養(yǎng)方面的調(diào)整，但教材更新還達不到這個要求，很多課本上還沒有體現(xiàn)設(shè)計理念。

2以設(shè)計為導(dǎo)向的建筑結(jié)構(gòu)課程教學(xué)方法

2.1引入以設(shè)計案例為導(dǎo)向的教學(xué)模式根據(jù)高職高專以就業(yè)為導(dǎo)向的辦學(xué)理念，改革課程教學(xué)體系，突出以實踐教學(xué)為重點的相關(guān)內(nèi)容，針對不同就業(yè)崗位群，將建筑結(jié)構(gòu)各章節(jié)內(nèi)容歸納整理成各具體的、切合實際的工程設(shè)計案例。即將課程內(nèi)容項目化，將項目分解成各任務(wù)，針對不同任務(wù)對應(yīng)于實際工程案例，各案例均來自工程設(shè)計任務(wù)。每當(dāng)學(xué)生完成一個項目課程，就能針對該課程項目完成一項實際工程中的設(shè)計任務(wù)，將教材中單一算例用工程設(shè)計案例來代替，避免學(xué)生學(xué)習(xí)課程時的盲目性，即所學(xué)知其所用，真正調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，通過真正的工程設(shè)計案例，更好地引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)建筑結(jié)構(gòu)課程理論，促進學(xué)生主動思維，培養(yǎng)學(xué)生以設(shè)計為導(dǎo)向的建筑課程教學(xué)模式，更好地為學(xué)生走向工作崗位提供保障。

2.2以設(shè)計案例為向?qū)У慕虒W(xué)方法與教學(xué)手段改革傳統(tǒng)教學(xué)方法是以教師課解為中心，學(xué)生被動接受知識。課堂上主要是教師唱主角，學(xué)生缺乏參與熱情，有的學(xué)生上課無精打采，甚至上課玩手機，根本聽不下去課。以設(shè)計為導(dǎo)向的教學(xué)方法就是要轉(zhuǎn)變這種狀況，授課以學(xué)生為中心，學(xué)生參與到課堂的教學(xué)中，每個學(xué)生都是承擔(dān)設(shè)計案例的設(shè)計者，完成一堂課的教學(xué)需要由學(xué)生、主講教師、設(shè)計室及實訓(xùn)中心多個方面配合完成。由于建筑結(jié)構(gòu)課程是以設(shè)計為主的，其教學(xué)目的也是要讓學(xué)生掌握工程結(jié)構(gòu)設(shè)計理念，達到進行結(jié)構(gòu)設(shè)計及能識讀工程結(jié)構(gòu)施工圖。那么為了達到這上目標，有設(shè)計室參與到教學(xué)中是最好不過的了，因為可以通過設(shè)計室的實際工程項目作為授課的直接案例，這部分列入教師備課教案的一部分，每次課教針對相關(guān)內(nèi)容進行案例布置，當(dāng)然這需要教師通過事先將學(xué)生分組形式，將本次課程內(nèi)容分組布置成設(shè)計任務(wù)，學(xué)生要完成設(shè)計任務(wù)需要掌握的理論知識，就是學(xué)生要主動探究的內(nèi)容。教師可以借助于多媒體演示以及建筑結(jié)構(gòu)模型實訓(xùn)室，讓學(xué)生參與到理論知識學(xué)習(xí)中來，如設(shè)計任務(wù)解決需要的理論依據(jù)、設(shè)計原理、計算公式、公式的適用條件、以及設(shè)計規(guī)范等，學(xué)生都會感興趣，此時教師講授這部分知識，恰好與學(xué)生探究的知識達到一致，教與學(xué)的互動效果也達到了統(tǒng)一。同時充分利用實訓(xùn)室的教學(xué)條件，實現(xiàn)講課、實訓(xùn)一體化。學(xué)生所學(xué)到的理論知識，通過實訓(xùn)室模型，達到了理論與實踐的結(jié)合，學(xué)生的工程設(shè)計成果，交由設(shè)計室參與評定，這樣能給學(xué)生營造出一種真實的工程設(shè)計氛圍，極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，學(xué)生被動學(xué)習(xí)變成了主動學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)效果也就體現(xiàn)出來了。

2.3以設(shè)計案例為導(dǎo)向的學(xué)生成績評定以設(shè)計案例為導(dǎo)向的教學(xué)方法，需要從根本上改變以往的期末一次考試定成績的方法。既然強調(diào)設(shè)計，那么考核方法重在設(shè)計過程的考核，通過考核及時了解學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中對理論知識的認知程度、對實踐知識的掌握程度，每個設(shè)計任務(wù)完成情況、設(shè)計方案的取舍、小組學(xué)生的協(xié)調(diào)配合等都能很好地反映出來，這樣通過各小組對比，以及設(shè)計任務(wù)完成的時間、質(zhì)量，根據(jù)事先確定的學(xué)習(xí)過程考核細則，可以對學(xué)生學(xué)習(xí)過程進行綜合評定。