民用建筑结构论文范文

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第1篇

关键字：民用建筑裂缝修补

裂缝修补主要以恢复结构材料的防水性及耐久性为目的，也有从维护人身安全及注重美观的角度而进行修补的。在满足修补的前提下，必须考虑经济性来决定修补的范围及修补的规模等。

一、修补设计

修补设计原则上应根据第四章是否需要修补及补强加固的判定结果，进行恢复己开裂结构件的机能及耐久性的设计，更重要的是要选择适当的修补材料、修补工法以及在选择修补时间的基础上进行修补设计。

进行修补设计时，应考虑如下事项:

（1）根据是否需要修补的判断结果，设定修补范围及规模，还应

按需要再度调查现场。

（2）掌握开裂原因、开裂状况(裂缝宽度、深度及型式等)，建筑物的重要性及环境条件(一般环境、工厂地区、盐类环境、温泉地带、寒冷地带及特殊用途)。

（3）为了明确规定修补目的及恢复目标，考虑(2)中的环境条件，选定最适于修补的修补材料、修补工法及修补时间。选择修补工法，可按开裂现场及开裂原因参照表6.1所示内容决定。另外，当构筑物处于盐类等苛刻环境时，应选择比普通环境条件高一个等级的材料及工法。如有可能，裂缝最好在稳定后再作修补;对随环境条件变化的温度裂缝，则宜在裂缝最宽时处理。

混凝土建筑物及构件的修补恢复目标将视竣工时的初期性能、建筑物的耐用年限、开裂原因、劣化程度及劣化范围等而异，另外，保修年限也不尽相同。

通常，可将修补恢复目标分成如下三个阶段:

①恢复到与健全构件同等性能。因水泥的水化热、碳化、千缩而产生的裂缝等，是作为搞清开裂原因而进行修补的对象。希望保修年限定为10-15年。

②恢复到不妨碍使用的程度。当由钢筋腐蚀、碱性骨料而导致的裂缝及由此产生的劣化度比较明显时，或者开裂原因是多方面的，又不能将所有原因都搞清楚时，年限定为5-10年。

③恢复到能够确保人身安全的程度。一般针对以确保人身安全而进行的应急修补工程。

（4）必须充分研究修补作业所必要的机械材料、脚手架及工程现场对周围人群的安全保障。

二、修补工法及特点

2.1表面修补法

常用的方法为涂覆法，增加整体面层，压抹环氧胶泥，环氧浆液粘玻璃丝布，表面缝合等。

(1)涂覆法:混凝土表面出现数量较多的表面裂缝时，采用手工或机械喷涂方法，将修补材料涂覆于混凝土表面，起到表面封闭作用。涂膜厚度在0.3~2.5mm之间，厚度大者适应裂缝变化能力强。选用修补材料时应考虑使用条件(室内、室外、环境温湿度变化，介质腐蚀情况)以及裂缝活动情况等，例如，要求耐磨的地坪可选用环氧沥青涂料，聚氨酷涂料，聚氨酷沥青涂料等刚性涂料，不稳定的裂缝修补可选用聚氨酷弹性体，橡胶型丙烯酸酷涂料等弹性涂料。

(2)增加整体面层:混凝土表面裂缝数量较多，分布面较广时，常采用增加一层水泥砂浆或细石混凝土整体面层的方法处理。多数情况下，整体面层内应配置双向钢丝网。有条件时，宜采用喷射法施工水泥砂浆或混凝土整体面层。

(3)压抹环氧胶泥:对于数量不多，又不集中，缝宽>0.lmm的裂缝可采用此法处理。

(4)环氧浆液粘贴玻璃丝布:一般采用环氧树脂胶料或环氧焦油胶料，粘贴1~2层玻璃丝布。

(5)表面缝合:在裂缝两边钻孔或凿槽，将u形钢筋或金属板放入孔或槽中，用环氧树脂砂浆等无收缩型砂浆灌入孔或槽中锚固，以达到缝合裂缝的目的。

2.2局部修复法

常用的方法有充填法，部分凿除重新浇筑混凝土、预应力法等。

(1)充填法

用钢钎、风镐或高速转动的切割圆盘将裂缝扩大，最终凿成V形或梯形槽，分层压抹环氧砂浆、或水泥砂浆、或聚氯乙烯胶泥、或沥青油膏等材料封闭裂缝。其中V形槽适用于一般裂缝修补;梯形槽用于渗水裂缝修补;环氧砂浆适用于有结构强度要求的修补;聚氯乙烯胶泥和沥青油膏仅适用于防渗漏的修补。

(2)预应力法

用钻机在构件上钻孔，注意避开钢筋，然后穿入螺栓(预应力钢筋)，施加预应力拧紧螺帽，使裂缝减小或闭合。如条件许可时，成孔的方向应与裂缝方向垂直，见图2.2(a)钻孔方向不与裂缝垂直时，宜采用双向施加预应力，见图2.2(b)。

(3)部分凿除重新浇筑混凝土

对于钢筋混凝土预制梁等构件，由于运输、堆放、吊装不当而造成裂缝的事故时有发生。这类裂缝有时可采用凿除裂缝附近的混凝土，清洗、充分湿润后，浇筑强度高一等级的混凝土，养护到规定强度的修补方法。修补后的构件仍可使用在工程上。用这种方法修补己断裂的构件应特别慎重。此外，修补前应检查钢筋的实际应力和变形状况。修补混凝土宜用微膨胀型。修复工作必须十分仔细认真，否则新老混凝土结合不良将导致失败。

2.3灌浆法

将水泥或化学浆液灌入混凝土缝内，使其扩散，固化。固化后的浆液具有较高的粘结强度，与混凝土能较好地粘结，从而增强了构件的整体性，使构件恢复使用功能，提高耐久性，达到堵漏防锈补强的目的。

用于结构修补的化学浆液主要有两类:一类是环氧树脂浆;另一类是甲基丙烯酸甲酷液(简称甲凝液)。用于防渗堵漏的化学浆液主要有:水玻璃、丙烯酞胺、聚氨酷、丙烯酸盐等。这些不溶物可充填缝隙，使之不透水并增加强度。

虽然民用建筑混凝土结构裂缝修补工法多种多样，但我们不能只知其一、只用其一，而应牢牢掌握每一种方法，以一变应万变，做到根据不同情况采取不同方法，尽量实现修补最优。

参考文献：

[1]王铁梦.工程结构裂缝控制.北京:中国建筑工业出版社，2000

[2]建筑工程施工质量验收统一标准(GB50300-2001)，2001

[3]曹可之.大体积混凝土结构裂缝控制的综合措施.建筑结构，2002，(8)

第2篇

关键词：高层民用建筑；结构设计；问题；措施

中图分类号：TU318文献标识码： A 文章编号：

0引言

建筑工程质量的好坏和群众生命财产安全息息相关，而其中建筑设计又是一项繁重、责任大的工作，对建筑物的整体安全、经济合理性以及适用都会造成严重的影响。 实际设计过程中，结构设计概念与方法上总是存在着一定的差错，之所以存在差错，主要有以下几方面的原因：第一，由于设计人员对于高层建筑设计没有过多的重视，只盲目的按照或者一味的照搬其他设计结果进行；第二，设计人员对于相关设计规范及方法缺乏一定的了解；第三，设计人员没有清晰的力学概念，难以构建起科学合理的计算模式，在判断结构验算结果时，经验不足。

1.高层民用建筑结构设计过程中存在的问题

1.1天然地基承载力与基础埋深的确定问题

首先是地基承载力的确定存在误差 ；在对地基承载力进行确定时，不仅要对其性质加以充分的考虑，而且，还要充分的考虑基础的埋置深度以及宽度，地基承载力会随着基础埋置深度的加深以及基础宽度的加大而逐渐的提高。但是，如果属于软弱基地，那么，将会使得地耐力取值进一步提高，存在安全隐患。其次，基础埋深，通常从室外地面标高开始算起；填方区域应在填土后才可进行挖槽，可从填土面开始算起，填土主要是在上部结构而完成的，从天然地面标高开始算起。如果地下室采用的是箱形基础，那么，基础埋深应从室外地面标高开始算起；比如，分离式的基础的地下室，也就是说内墙与内柱基础，具体埋置深度应从室内地面开始算起；而地下室外墙基础应采取室内与室外计算埋置深度的平均值。不过，实际设计过程中，通常没有考虑天然地面室外设计地面标高间存在的不同和填土的规范施工顺序，只一味的按照设计室内地面标高算起。这样一来，就会使得基础计算埋深值进一步增大，最终导致按照深度调整后的地基承载力也较大，安全系数低。

1.2结构计算存在的问题

建筑物结构计算存在的问题是荷载取值不够合理、验算底框砌体结构方面的问题以及结构周期折减系数的确定。如，高层民用框架的建筑一般在采取独立的基础上以及其地基受力部位不具备软弱粘性土层的情况下，那么，就非常有必要对地基的抗震承载力加以验算，在对其基础进行设计时，应充分的考虑风荷载的作用。因此，必须将风荷载输入到高层民用建筑中。只有具有均匀的刚度时方可采用底部剪力法，假如其结构中存在薄弱层，应充分考虑其因塑性变形集中所带来的影响；此外，由于框架结构等都有填充墙，因此，它的实际刚度要高于计算时的刚度，但其实际周期比计算周期小，因此，最终所计算出的地震剪力通常较小，使得结构潜在了安全隐患，唯一的解决办法就是折减计算周期。

2.加强高层民用建筑结构设计措施

2.1对地基承载力宽度与深度修正

在对地基承载力宽度与深度进行修正时，应结合工程具体情况，根据《建筑地基基础设计规范》中的规定、基本原理以及理论，明确基础埋置深度的取值，特别对于部分特殊情况，应充分的分析，合理的进行取舍。在施工中要求基础完成时还要在上部结构施工前回填完成，回填土应进行分层夯实。实际上，地基承载力就是地基同时满足强度以及变形这两个条件时，单位面积所能承受的最大荷载。一般情况下，上部结构体型较为简单，整体刚度较大，如果，地基不均匀沉降有着极强的适应性，那么，地基承载力就可取高值；如果基础宽度大，埋置深度深，那么，地基承载力就会有所提高；高层建筑为了使得地基具有较好的稳定性，避免建筑物滑动与倾覆，通常都会要求基础整体刚度要大，埋置深度深，可采用箱形基础。另外，基础埋深对于地基土体及上部结构所组成的相互作用体系的动力特性与动力反应有着一定的影响；各个学者在对这一问题进行研究后，所得出的结论存在着一定的差异，主要是因为上部结构刚度条件具有差异性。应对上部结构各种刚度条件加以全面的考虑，并进行大量的数值计算，从而获取到基础埋深对土体与结构共同作用体系的动力特性与反应影响的规律。

2.2结构计算参数的选择

具体有以下三方面：首先，选择合理的地震力振型组合数；其对于高层建筑，在没有采取扭转耦联计算方式时，应取3，如果振型系数已经超出了3，那么，应取3的倍数，不过决不能比房屋层数高，在《建筑抗震设计规范》中有明确的规定，一个合理的振型个数通常能够取振型参与质量达到总质量的百分之九十所需的振型数。目前，中国建筑科学研究院已经具备了这一功能，能够及时的将这种参与质量的比值全面的输出。同时，通过耦合计算的地震剪力要比非耦合计算小，只有其结构发生极为明显的扭转时，才可以采用耦合计算的方式进行，必要时应采用非耦合计算加以补充。其次，框架结构或荷载最不利布置与组合；如果活荷载较大，那么，是否对活荷载进行最不利布置、组合，会严重的影响到计算全面的反映出来，很有可能导致结构不安全。并且在PKPM中难以将荷载规范表4.1.1中的第1（1）与第1（2）~12项进行明确的区分，无法满足荷载规范区分不同荷载类型采用各种楼面荷载折减系数的具体要求。所以，在对结构计算过程中，应对各种构件进行区分，然后进行分布计算，并且当荷载输入时，应进一步折减楼面活荷载。

3.结论

综上所述可知，本文论述了高层民用建筑结构设计过程中存在的问题，并针对问题制定了有效的措施，以确保结构设计具有较高的准确度、安全性以及较好的经济合理性。由于笔者能力有限，本文的论述不是很全面，以期相关人员提出宝贵的意见。

参考文献:

[1] 倪荣荣．高层建筑结构设计若干问题探讨[J]．才智，2011年23期．

[2] 陈娟，王晓霞，李谦．高层建筑结构的若干关键设计分析[J]．科技致富向导，2011年20期．

[3] 卜永庆．高层建筑结构分析与设计[J]．中国新技术新产品，2011年14期．

第3篇

Abstract: The quality of civil quality factors in addition to effect and site construction, another important factor is the structural design. This paper discusses some key problems in the design of civil building structure, and the study and analysis of the key points for simple.

Keywords: Chinese civil building structure; problem; analysis of the key points

中图分类号：TU318 文献标识码： 文章编号：

一、高层民用建筑结构的设计原则

1.结构坚固、耐久。除按荷载大小及结构要求确定构件的基本断而尺寸外，对阳台、楼梯栏杆、顶棚、门窗与墙体的连结等构造设计，都必须保证建筑物构、配件在使用时的安全。 2.应用先进技术。在进行建筑构造设计时、应大力改进传统的建筑方式，从材料、结构、施工等方面引入先进技术、并注意因地制宜。

3.合理降低造价。各种构造设计，均要注重整体建筑物的经济、社会和环境的三个效益，即综合效益。在经济上注意节约建筑造价，降低材料的能源消耗，又要有利于降低经常运行、维修和管理的费用。还须保证工程质量，不能单纯追求效益而偷工减料，降低质量标准，应做到合理降低造价。 4.注意美观大方。建筑物的形象除了取决于建筑设计中的体型组合和立面处理外，一些建筑细部的构造设计对整体美观也有很大影响。例如栏杆的型式、阳台的凸凹、室内外的细部装修，各种转角、收头、交接处的接头设计．都应合理处理．并相互协调，注意美观大方。

二、影响高层民用建筑结构设计的主要因素

1.外力作用的影响 作用在建筑物上的各种外力统称为荷载。荷载可分为恒荷载(如结构自重)和活荷载(如人群、家具、风雪及地震荷载)两类。荷载的大小是建筑结构设计的主要依据。也是结构选型及构造设计的重要基础，起着决定构件尺度、用料多少的重要作用。风载是高层建筑水平荷载的主要因素，风力随着地面的不同高度而变化，在沿江沿海地区，风力影响更大，设计时必须遵照有关设计规范执行。 地震荷载也是主要荷载。地基土的纵波使建筑物产生上下颤动；横波使建筑物产生前后或左右的水平方向的晃动。但这三个方向的运动并不同时产生，其中横波的振动往往超过风力的作用，所以地震力产生的横波是建筑物的主要侧向荷载。地震的大小用震级表示，震级的高低是根据地震时释放能量的多少来划分的，释放能量愈多，地震越大，震级也愈高。故震级是地震的大小指标。在进行建筑物抗震设计时，是以该地区所定地震烈度为依据，地震烈度是指在地震过程中，地表及建筑物受到影响和破坏的程度。

2.气候条件的影响 我国各地区地理位置及环境不同，从炎热的南方到寒冷的北方，气候条件有许多差异。太阳的辐射热、自然界的风、雨、雷、霜、地下水等构成了影响建筑物的多种因素。有的构、配件因热胀冷缩而开裂；有的部位出现渗漏水现象；有的因室内过冷或过热而妨碍工作等等．放在进行构造设计时，应该针对建筑物所受影响的性质与程度，对各有关构、配件及部位采取必要的防范措施．如防潮、防水、保温、隔热、设伸缩缝、设隔蒸汽层等等。以防患于未然。

3.各种人为因素的影响 人们在生产和生活活动中，往往遇到火灾、爆炸、机械振动、化学腐蚀、噪声等人为因素的影响。故在进行建筑构造设计时，必须针对这些影响因素，采取相应的防火、防爆、防振、防腐、隔声等构造措施，以防止建筑物遭受不应有的损失。

三、高层民用建筑结构设计过程中存在的问题

1.天然地基承载力与基础埋深的确定问题 首先是地基承载力的确定存在误差 ；在对地基承载力进行确定时不仅要对其性质加以充分的考虑，而且还要充分的考虑基础的埋置深度以及宽度，地基承载力会随着基础埋置深度的加深以及基础宽度的加大而逐渐的提高。但是如果属于软弱基地，那么将会使得地耐力取值进一步提高存在安全隐患。其次基础埋深通常从室外地面标高开始算起；填方区域应在填土后才可进行挖槽，可从填土面开始算起，填土主要是在上部结构而完成的，从天然地面标高开始算起。如果地下室采用的是箱形基础，那么基础埋深应从室外地面标高开始算起；比如分离式的基础的地下室也就是说内墙与内柱基础，具体埋置深度应从室内地面开始算起；而地下室外墙基础应采取室内与室外计算埋置深度的平均值。不过实际设计过程中通常没有考虑天然地面室外设计地面标高间存在的不同和填土的规范施工顺序，只一味的按照设计室内地面标高算起。这样一来就会使得基础计算埋深值进一步增大，最终导致按照深度调整后的地基承载力也较大，安全系数低。

2.结构计算存在的问题 建筑物结构计算存在的问题是荷载取值不够合理、验算底框砌体结构方面的问题以及结构周期折减系数的确定。如高层民用框架的建筑一般在采取独立的基础上以及其地基受力部位不具备软弱粘性土层的情况下，那么就非常有必要对地基的抗震承载力加以验算，在对其基础进行设计时，应充分的考虑风荷载的作用。因此必须将风荷载输入到高层民用建筑中。只有具有均匀的刚度时方可采用底部剪力法，假如其结构中存在薄弱层应充分考虑其因塑性变形集中所带来的影响；此外由于框架结构等都有填充墙，因此它的实际刚度要高于计算时的刚度，但其实际周期比计算周期小，因此最终所计算出的地震剪力通常较小，使得结构潜在了安全隐患，唯一的解决办法就是折减计算周期。

四、加强高层民用建筑结构设计措施

1.对地基承载力宽度与深度修正 在对地基承载力宽度与深度进行修正时，应结合工程具体情况，根据《建筑地基基础设计规范》中的规定、基本原理以及理论，明确基础埋置深度的取值，特别对于部分特殊情况，应充分的分析，合理的进行取舍。在施工中要求基础完成时还要在上部结构施工前回填完成，回填土应进行分层夯实。实际上地基承载力就是地基同时满足强度以及变形这两个条件时，单位面积所能承受的最大荷载。一般情况下上部结构体型较为简单，整体刚度较大，如果地基不均匀沉降有着极强的适应性，那么地基承载力就可取高值；如果基础宽度大，埋置深度深，那么地基承载力就会有所提高；高层建筑为了使得地基具有较好的稳定性，避免建筑物滑动与倾覆，通常都会要求基础整体刚度要大，埋置深度深，可采用箱形基础。另外基础埋深对于地基土体及上部结构所组成的相互作用体系的动力特性与动力反应有着一定的影响；各个学者在对这一问题进行研究后，所得出的结论存在着一定的差异，主要是因为上部结构刚度条件具有差异性。应对上部结构各种刚度条件加以全面的考虑，并进行大量的数值计算，从而获取到基础埋深对土体与结构共同作用体系的动力特性与反应影响的规律。

2.结构计算参数的选择 具体有以下三方面：首先选择合理的地震力振型组合数；其对于高层建筑，在没有采取扭转耦联计算方式时，应取3，如果振型系数已经超出了3，那么应取3的倍数，不过决不能比房屋层数高，在《建筑抗震设计规范》中有明确的规定，一个合理的振型个数通常能够取振型参与质量达到总质量的百分之九十所需的振型数。目前中国建筑科学研究院已经具备了这一功能，能够及时的将这种参与质量的比值全面的输出。同时通过耦合计算的地震剪力要比非耦合计算小，只有其结构发生极为明显的扭转时，才可以采用耦合计算的方式进行，必要时应采用非耦合计算加以补充。其次框架结构或荷载最不利布置与组合；如果活荷载较大，那么是否对活荷载进行最不利布置、组合，会严重的影响到计算全面的反映出来，很有可能导致结构不安全。在对结构计算过程中，应对各种构件进行区分，然后进行分布计算，并且当荷载输入时，应进一步折减楼面活荷载。

五、结束语

民用建筑的结构设计是一个复杂的系统，其中存在的问题涉及到方方面面，要解决好这些问题就需要丰富的经验和先进的理论知识，在此前提下，建筑结构设计师通过综合考虑各方面设计因子，并与各种规范进行多重整合，运用科学的设计理念，做到建筑设计与结构设计的紧密结合，选择合理的结构体系，这样才能设计出真正满意的建筑。

参考文献: