建筑工程结构形式范文

前言：我们精心挑选了数篇优质建筑工程结构形式文章，供您阅读参考。期待这些文章能为您带来启发，助您在写作的道路上更上一层楼。

第1篇

关键词：建筑工程；焊接变形；钢结构；生产效率

前言

在钢铁工业日益飞速发展的今天，钢结构以其空间大、高度高、跨度大等多种优势广泛应用于现代各类建筑工程中。而作为钢结构制作和连接作用的焊接工艺显得尤为重要。钢结构制作及安装尺寸的精度及外形美观、工程质量及使用功能与焊接质量的好坏有直接的关系。所以，我们要对钢结构的焊接特点及影响焊接变形的各个因素做综合分析，并相应的采取有效控制措施，才能为建筑业中钢结构安装质量，降低工程成本、提高生产效率提供重要保障。

一、建筑钢结构的构成与焊接工艺特点

1 钢结构的构成

建筑钢结构是有很多系统构件组成的。如主结构、次结构、屋盖系统、钢杆支撑系统等。其中主结构又包括钢柱、钢梁、吊车梁、连接副等；次结构包括支撑、系杆、拉条、隅撑等。然后这些系统构件采用无缝或有缝钢管、钢球、圆钢、工字钢、槽钢、角钢、热轧钢板和各种类型的横截面冷弯薄壁型钢进行焊接拼装而成的。

2 钢结构焊接工艺特点

钢材品种规格多样化，焊接方法多样化，焊接节点构造形式多样化及焊接质量高标化，即我们常说的“三多一高”，组成了高质量结构焊接的工艺特点。

二、分析钢结构焊接变形形成的原因

从焊接基本原理分析可知，钢结构在焊接时因局部加热、冷却不均匀使得结构中各部分金属热胀冷缩程度不同而使焊接发生变形。具体过程是它们受热胀冷缩的程度不同，加上焊件自身是一个整体，各部分金属的膨胀和收缩因受到了周围金属的影响、制约，不能自由地进行，于是在这种情况下结构内部就产生了焊接变形。其具体成因形式主要表现在以下三个方面：

1、在钢结构各构件组装时控制不严。在焊接时由于间隙过大而引起较大变形。在组装焊接施工中，若焊缝的位置、尺寸、数量、焊接方法、焊接次序、焊缝坡口形式、大小等选择不当，焊接规范不标准，加上钢结构的热物理性能、形状、尺寸、自重等不同，都有可能引起钢结构发生焊接变形。

2、由于钢结构组成的某些构件没有达到该构件的技术要求和形位公差，而形成钢结构焊接后的先天性的超差现象。

3、由于焊缝不沿构件截面对称分布，也会引起该构件焊接变形。

三、控制建筑钢结构焊接变形的措施

1、设计措施

由于钢结构焊接点构造形式多而复杂，单从节点构造设计上考虑，要比焊接工艺上来解决问题容易的多。若设计考虑不妥，就会给生产带来很多麻烦，如增加产品成本。所以，在焊接钢结构构造节点时要注意以下问题：

1.1 由于焊接工艺有很多种方法，需合理选择焊接缝的坡口性质及尺寸。为了保证结构具有足够的承载能力，在设计钢结构节点焊接缝时，应采用相应的坡口形状和尺寸，以满足较小焊缝的尺寸需求，减少焊缝截面积和结构焊缝的变形。

1.2 在焊接时应尽量减少焊缝数量及尺寸大小。由于钢结构中焊缝数量的多少、尺寸的大小、焊接源对结构热输入量大小，与焊缝变形的大小成正比例关系。所以在钢结构节点构造设计时，应该尽量减少焊缝数量和尺寸，这样可以避免那些不必要的焊缝，有可能的话可用冲压件和型钢等来代替焊接件。如在实际施工中，可以用压型结构替代筋板结构，这样能够有效防止薄板发生变形。而对于那些要求不高的结构件之间，可以适量增加平板的厚度，以减少筋板数量，来改变焊接变形的矫正量。

1.3 为了焊接操作的方便，应尽量避免在仰焊位置施焊。在对钢结构施焊时，为了便于操作和确保焊接质量，应尽量避免将焊缝设置在仰焊位置。在无法避免的情况下，就需要焊工全方位掌握焊接操作工艺。

1.4 为了避免焊缝集中、双向、三向相交，应采用刚性较小的节点焊接形式。为的是减小焊接缝交叉点处或者焊接缝集中点的热量和应力，以减小焊缝变形。

1.5 不同的建筑钢结构节点形式需不同的焊缝设置要求。如对箱型梁与隔板进行焊接时，宜选用全焊透焊缝；对焊接组合箱形梁和柱的纵向角施焊时，多采用全焊透或局部焊透的对接与交接组合焊缝。当对焊条电弧焊焊缝无法施焊时，应采用熔嘴电渣焊对称焊接。

2 工艺措施

建筑钢结构焊接变形工艺应根据节点构造及焊缝形式的不同，采取不同的焊接工艺措施，这样可以有效的控制钢结构焊接变形。

2.1 装配与焊接顺序应合理

1）焊缝对称时焊接方法也应对称。根据钢结构构件截面形状、设置对称焊缝应采用对称焊接工艺。

2）先装配后焊接。钢结构应尽可能先装配成整体然后再进行焊接。这样能够增大钢结构焊接时的刚性，减少变形。比如，工字梁的焊接，整体装配后再焊接，这样焊接后的上供弯曲变形，要比边装配边焊接时产生的弯曲变形要小的多。

3）控制焊接变形应采用不同的焊接顺序

为减小钢结构中的长焊缝结构总体变形，应以逆向分段退焊或跳跃焊替代连续焊，与此同时改变焊接方向，这样可以减小局部焊缝造成的变形或使其相互抵消。（如下图所示）

4）不对称焊缝焊接方法

对于不对称焊缝的钢结构，应先焊焊缝较少的那一侧，后焊焊缝较多的那一侧，这是因为先焊的那侧焊缝产生的变形比后焊焊缝产生变形大的缘故。这样可以使后焊的钢结构变形与先焊的那侧变形相互抵消，减小结构总变形程度。

2.2反变形法

反变形的定义：在焊接前激将建筑钢结构装配成与焊接变形方向相反、大小相等的预先变形，来抵消焊接后结构形成的变形。比如，在对工字梁上下盖板或钢板焊接后产生的变形可以在焊接前使用折边机或油压机将盖板预先反方向压弯。具体见下图：

第2篇

关键词：结构; 动力弹塑性; 时程分析; ABAQUS

Abstract: this paper mainly to the shenzhen a building engineering structure dynamic elastic-plastic time history analysis, including elasto-plastic analysis method, the unit type and finite element model, such as seismic situation, and finally, the engineering of the overall seismic performance evaluation to make, and puts forward some Suggestions.

Keywords: structure; Dynamic elastic-plastic; Time history analysis; ABAQUS

中图分类号：TU3文献标识码：A 文章编号：

工程概况

该项目位于深圳地铁3号线六约站原检修主厂房的上部，为12层的保障性住房。原检修主厂房为纯框架结构水平向跨度为12m，竖向跨度为18m及21m。层高12.3m，基础为人工挖孔桩。本次设计是在原有已完工建筑基础上进行。先设一层转换层，层高7.2m，然后是塔楼部分，均为12层，结构形式为剪力墙结构。

工程特点：一是转换结构，塔楼没有墙肢落地；二是大跨结构，混凝土转换梁最大跨度达21m；三是竖向刚度突变，首层层高12.3m，第二层层高7.2m。

结构动力弹塑性时程分析

（一）弹塑性分析方法

目前常用的弹塑性分析方法从分析理论上分有静力弹塑性（pushover）和动力弹塑性两类，从数值积分方法上分有隐式积分和显式积分两类。本工程的弹塑性分析将采用基于显式积分的动力弹塑性分析方法，这种分析方法未作任何理论的简化，直接模拟结构在地震作用下的非线性反应。

单元类型及有限元模型分析

单元类型

模拟梁柱采用B31 单元，ABAQUS中的B31 单元考虑塑性区发展， 杆件刚度由截面内和长度方向动态积分得到，其双向弯矩和弯拉的滞回性能可由材料的滞回性能精确反映。钢筋混凝土截面或钢骨混凝土截面定义（本分析没有采用钢骨混凝土构件）：不考虑钢筋和型钢构件和混凝土的相对滑移，程序根据平截面假定，对各个部分构件截面积分点，计算出混凝土构件的截面弯矩、轴力和剪力。

剪力墙采用S4R 单元，楼板采用S4R和S3R 单元，剪力墙和楼板内的钢筋采用rebar单元， 可以考虑多层钢筋布置，边缘构件和暗柱配筋采用箱型截面构件代替。

有限元模型分析

整体模型由转换程序从etabs导入，包括几何信息，单元划分，梁单元长度1m左右，剪力墙单元0.7-1m，楼板单元1m左右；梁柱构件的配筋根据Satwe计算的配筋结果由程序自动导入，梁钢筋考虑了各段的不同和顶面筋和底面筋的不同；剪力墙和楼板的配筋根据satwe计算配筋调整后的配筋手动输入；重力荷载代表值和质量源由转换程序自动导入。ABAQUS有限元模型如图（一）

图（一）ABAQUS有限元模型

为了确保ABAQUS非线性结构分析模型正确性，在构件进入弹塑性阶段之前，计算模型的动力特性与ETABS弹性分析模型保持一致，对两个程序计算的周期和振型进行对比。下表给出了ABAQUS模型和ETABS模型前3个振型及周期的对比。下图则给出前3个振型的变形形状对比。ABAQUS计算的结构总质量为83198t，ETABS计算的为82570t，基本一致；同时通过下表结果显示，ABAQUS弹性模型与ETABS弹性分析模型的动力特性基本是一致的，周期对比表如表2。

1、进行结构自振周期的分析；2、施加重力荷载代表值；3、在重力施加后的基础上施加地震作用（值得说明的是，上述所有分析过程，材料非线性（弹塑

性本构）及几何非线性贯穿始终）。

按照抗震规范要求，罕遇地震弹塑性时程分析所选用的单条地震波需满足以下频谱特性：特征周期与场地特征周期接近；最大峰值符合规范要求或安评要求；持续时间为结构第一周期的5～10 倍；时程波对应的加速度反应谱在结构主要周期点上与规范或安评反应谱相差不超过20％。

本次分析中的场地波按三向地震输入，三向地震输入的地震波峰值比为X：Y：Z=1：0.85：0.65，X向地震波峰值220Gal，持续时间都为30 秒。输入地震波信息如表1，EL-Centro地震波、场地波加速度反应谱与规范反应谱比较如图（二）：

从反应谱比较可以看出，在小于结构第一周期区段，EL-Centro波和CDB波的拟合加速度谱比规范谱大，而TAR波则小。

另外，通过ABAQUS模型，整体由转换程序从etabs导入，包括几何信息，单元划分，梁单元长度1m左右，剪力墙单元0.7-1m，楼板单元1m左右；梁柱构件的配筋根据Satwe计算的配筋结果由程序自动导入，梁钢筋考虑了各段的不同和顶面筋和底面筋的不同；剪力墙和楼板的配筋根据satwe计算配筋调整后的配筋手动输入；重力荷载代表值和质量源由转换程序自动导入。得出最大位移角如表2：

从表2可以看出，EL-Centro波激励下A栋和C栋塔楼X向层间位移角值最大，分别为1/101和1/124，场地波CDB激励下B栋塔楼X向层间位移角值最大，为1/112，而Y向层间位移角最大值都为EL-Centro波激励，分别为1/155，1/122和1/150，都满足规范规定限值1/100。

总体抗震性能评价及建议

通过上述3条地震波分析，我们可以得出如下结论：

底框柱的受压损伤主要集中在第一层柱底和第二层柱顶，最大损伤值为0.77，出现在27号柱第二层柱顶，而 8，14，21，22号柱顶损伤值在0.6左右，其他柱损伤在0.4左右；部分数柱内纵筋出现受拉屈服，因此设计中可以适当增大第二层柱配筋，并增加箍筋配筋率，特别是柱帽位置，以提高柱的抗震承载力以满足抗震性能评估指标。

鉴于转换梁截面纤维的受力特性接近于单轴拉压，且仍满足平截面假定，故对转换梁仍采用梁单元模拟。转换梁的受剪破坏属于脆性破坏而非延性破坏，因此转换梁的抗剪承载力需要通过构造措施加强。转换梁的抗弯塑性变形可以由前述纤维模型精确模拟，可由混凝土和钢筋的塑性变形程度来直观抗弯承载力，本分析中转换梁出现轻微受压损伤，梁内纵筋也仅局部屈服，但塑性应变值较小，因此转换梁的抗弯承载力足够，满足前述构件抗震性能评估指标。

塔楼的混凝土梁局部出现0.5左右的受压损伤，部分梁内钢筋进入塑性阶段，最大塑性应变值0.0045，远小于0.025，说明梁端还没完全成为铰，结构整体还完好，而梁端接入塑性阶段，起着耗能和保护与其连接剪力墙肢的作用。

塔楼剪力墙受压损伤严重位置主要集中在上部和墙肢与转换梁连接处，部分墙肢与转换梁连接部位出现严重受压损伤，主要是刚度突变引起的应力集中，设计中做了处理，在埋土以下增加墙厚，利用梯形过渡。上部少数墙肢出现的受压损伤主要集中在墙肢与混凝土梁连接部位，而大震模型中并没有考虑墙肢边缘约束构件的作用，因此结果偏于保守；同时从等效主拉塑性应变值可以看出，大部分墙肢内钢筋屈服，主拉塑性应变值大于0.01部位主要集中在底部和顶部电梯间周边墙肢，对于墙肢受拉塑性应变过大的处理，可以通过增加配筋率解决，并增加边缘构件配筋以提高墙肢抗震承载力和延性。

主体结构在大震作用下A栋塔楼最大弹塑性层间位移角 X向为 1/101，Y向为 1/155，B栋塔楼最大弹塑性层间位移角 X向为 1/112，Y向为 1/122，C栋塔楼最大弹塑性层间位移角 X向为 1/124，Y向为 1/150，均小于规范 1/100要求。

参考文献：

[1]深圳市建筑设计研究总院有限公司.深圳市地铁三号线横岗车辆段上盖物业开发工程——结构动力弹塑性时程分析报告.深圳.2010

[2]李承铭．钢一钢筋混凝土杆系结构三维地震作用下弹塑性时程分析(博士学位论文)2007．

第3篇

【关键词】框架梁柱节点；型钢混凝土结构；钢筋混凝土结构

1 型钢混凝土组合结构的特点分析

以型钢和钢筋混凝土组成的型钢混凝土组合结构，对钢结构来说，钢筋混凝土为新的组成部分，对钢筋混凝土来说，型钢是新的组成部分。相对于钢结构和钢筋混凝土结构，型钢与混凝土组成的结构性能，既有量的改变又有质的改变，既发挥了两种结构各自的优点，有克服了各自的缺点，具有如下的特点：

1.1 相对于钢结构的优点

（1）外包钢筋混凝土能够承受拉、压、弯、剪能力，并且能够约束型钢或钢板，提高型钢的抗屈曲能力，因而可以大大地节约钢材，降低造价。

（2）外包钢筋混凝土部分兼有防火、耐久的作用，省去了钢结构的防护层，这对建筑的安全起到至关重要的作用。

（3）钢结构的抗水平力作用（一般为风载及地震作用）的刚度较小，水平位移较大，不易满足建筑物稳定性和舒适度等要求，但型钢混凝土组合结构刚度大、容易满足水平变位限值的要求。

1.2 相对于钢筋混凝土结构的优点

（1）钢筋混凝土结构中的混凝土是脆性材料，在受力以后容易产生裂缝、破碎、剥落等现象。钢筋混凝土结构构件的受剪、受压破坏都是脆性破坏，在地震时经常发生，且震害严重。当钢筋混凝土结构内部加入型钢以后，型钢改变了其脆性破坏的性质，刚度塑性变形的性质在结构中起主导作用，从根本上改善了构件的抗震性能。

（2）型钢的材料强度远大于混凝土，在钢筋混凝土截面中增加了型钢，既可以满足高层建筑高压力高延性要求的前提下，减小构件的截面，克服钢筋混凝土结构的胖柱问题，同时，由于型钢没有像混凝土那样的受压徐变问题，因此减少了长期受压时的变形问题。

（3）钢筋混凝土短柱多发生剪切破坏的震害，而型钢混凝土中的型钢腹板有效地承担剪力作用，避免剪切破坏。

（4）钢筋混凝土柱震害常有柱端混凝土被压碎剥落，钢筋呈灯笼状，失去承载力的现象发生。而在型钢混凝土柱的柱端，型钢外部的混凝土破坏，型钢内部混凝土受型钢的约束，与型钢共同工作仍能承载，使房屋在大震时坏而不倒。

2 工程概况

某大厦工程分为A、B座两栋，A栋为底商住宅楼，剪力墙结构；B栋为综合办公楼，框架结构。A、B两栋建筑相距12m，在结构标高69.45m处设有一连接A、B座的高空通廊，采用型钢混凝土纯悬挑粱板结构，分别从A，B座向外悬挑6m，连廊宽度为4.3 m，型钢混凝土梁截面尺寸为0.95m×0.4m，内部设置600×250 ×25×40的H型钢，配置钢筋骨架，型钢梁的长度不等，单根型钢最短为10.9m，最长为14.96m。

3 工艺原理

根据型钢梁、钢筋混凝土梁柱的截面尺寸和位置，设计梁柱钢筋穿过型钢或与型钢连接的构造措施，使现场型钢混凝土组合梁的型钢、梁柱的钢筋实际完成情况满足图纸和规范要求。

采用在节点处将混凝土梁底部竖向加腋，底层钢筋弯锚伸人柱内，柱主筋遇型钢梁不能穿越时在翼缘板上适当打孔，柱箍筋穿越时在腹板上钻孔，在节点处腹板两侧焊接加劲板。有效解决了型钢梁与钢筋混凝土框架梁柱交叉节点部位的钢筋穿越问题，而且保证了框架梁钢筋进入框架柱的锚固长度，确保了结构的整体性，简单易行，避免了工序的复杂化，节约了工期。

4 工艺流程

熟悉施工图纸计算尺寸，绘制节点图工厂制作型钢梁（包括打孔、焊接加劲板）现场型钢梁钢筋绑扎型钢梁整体吊装就位钢筋混凝土梁柱钢筋绑扎模板钢筋验收合格混凝土浇筑。

因为型钢混凝土梁柱节点的形式根据结构形式的不同而不同，型钢混凝土梁一钢筋混凝土梁柱连接是其中的一种。由于型钢梁、钢筋混凝土梁截面尺寸大，且钢筋粗、数量多，而依据设计要求，钢筋在遇到型钢梁时，腹板不能钻大直径孔，柱钢筋遇到翼缘板尽量不打孔。钢筋混凝土梁主筋直径一般为22mm～32 mm，造成与型钢梁相交底层贯通筋无法正常穿越。

4.1 钢筋混凝土梁节点钢筋设计

由于原设计图仅有型钢梁位置、配筋情况，而没有节点详图，需对钢筋混凝土梁的钢筋进行深化设计，解决梁的上下排钢筋在遇到型钢梁的型钢时如何穿过或如何连接问题。

1）钢筋混凝土梁主筋绕过型钢。

钢筋混凝土梁顶部钢筋可从型钢顶直接通过。但对于底部钢筋，由于一般框架梁截面尺寸大，主筋大多配置为22mm～32mm的三级钢，且一般为上下两排，依据工程实际经验，需在型钢梁腹板上开直径55mm的孔才能使混凝土粱主筋顺利穿过，这样大大削弱了型钢的整体刚度和稳定性，要求节点具有足够的强度则无法保证，因此需要解决底部钢筋穿越型钢梁腹板的问题。

基于纯悬挑梁及各类梁的悬挑端部配筋构造，我们将底部钢筋按照最大1：6的弯度弯折后也同样能绕过型钢梁，但弯折后锚人柱内长度要符合抗震ιaE，混凝土梁底部形成竖向加腋。这样，不仅解决了混凝土梁底部钢筋绕过型钢腹板的问题，而且保证了梁柱节点具有足够强度及整体稳定性。

2）钢筋混凝土梁构造筋焊于组合梁型钢腹板。

混凝土梁构造筋既不能绕过组合梁型钢，也没有足够空间穿过型钢腹板，只能与型钢腹板焊接连接，具体做法：在节点处构造筋部位梁型钢腹板上附加连接钢板，钢筋焊接在连接钢板上。连接钢板采用30mm厚同材质钢板，宽度与型钢翼缘板相同，长度同腹板高度。为了保证连接钢板与梁型钢腹板的连接质量，连接钢板均在构件加工厂与型钢腹板焊接。

4.2钢筋混凝土柱节点钢筋设计

1）柱主筋设计。

在梁型钢的翼缘板宽度范围内的钢筋混凝土柱主筋需贯通型钢梁翼缘板，为了便于穿孔，将柱主筋截成上下高出梁型钢300mm～400mm（以保证纵向钢筋接长），柱主筋穿孔后在搭接位置双面焊接5d（d为主筋直径），柱主筋在穿孔部位塞焊。值得注意的是梁型钢翼缘板是主要受力构件，打孔减少了受力面积，需在梁型钢腹板两侧焊接加劲板，以便增加翼缘板的抗弯能力，增加钢梁整体刚度。

2）柱箍筋设计。

柱箍筋设计就是解决柱箍筋穿过梁型钢腹板的问题，一般钢筋混凝土柱的箍筋在设计图中均为封闭箍筋，但在梁柱节点部位，柱箍筋要穿过梁型钢，封闭箍筋无法安装。因此，为满足柱箍筋的安装要求，需在梁型钢的腹板上开孔使箍筋穿过，而且需将封闭箍筋改为两个开口箍（ 形），柱箍筋安装后在搭接位置焊接10d（d为箍筋直径），以满足搭接要求。

无论型钢的翼缘板还是腹板开孔均不能采用现场火焰开孔，必须提前计算好开孔位置，做出节点详图，在构件加工厂采用机械式开孔，开孔后在腹板两侧加焊加劲板。

第4篇

关键词：城市轨道；邻近建筑施工；安全分析

中图分类号： TU71文献标识码： A

引言

伴随城市的发展和人民生活水平的提高，地铁及轻轨等轨道交已悄然在国内很多地区兴建并开通运行，地铁的开挖引起周边围岩变形，使建筑物的基础产生附加位移，影响建筑物的结构安全。然而邻近轨道工程新建建筑物也会影响地铁隧道的结构安全。本文以实际工程为背景，通过理论计算，结合相关规范[1]分析了某拟建建筑物的建设对邻近既有地铁隧道的结构安全影响。

1 工程概况与岩土体计算参数

1.1工程概况

某拟建工程是在原有建筑拆除后按设计高程平场，基本保持隧道覆盖层厚度的基础上修建，拟建工程为1-2层的建筑物，该工程局部的独立柱基础位于邻近的某隧道顶部。隧道全长580.63m，净宽12.0m，净高6.9m，侧墙高4m。衬砌端面形状为直墙变截面拱，其变截面内缘半径为6.87m，矢跨比约为0.25。

建筑物与隧道的剖面图分别如图1所示。

图1建筑物与隧道剖面图（单位：m）

Fig.1 Profile section of locafion between tunnels and building(unit：m)

拟建建筑设计地坪标高±0.00=257.70m，地下车库（-2F）标高为249.30m。隧道顶标高为216.14m，底标高207.7m，隧道开挖高度8.44m，开挖宽度13.74m，隧道顶部覆盖层厚度约为33.65m（不含支护衬砌厚度），与拟建建筑物的基底垂直距离为30.98m。

1.2岩土体物理力学参数取值

研究区场地基岩岩性主要为砂质泥岩，砂岩呈夹层或透镜体赋存于泥岩岩体中，在分析中地基岩体均考虑为砂质泥岩，岩体较完整，基本质量等级为IV级。考虑隧道开挖等对围岩扰动参数弱化影响，将中风化砂质泥岩的抗剪强度及弹性模量值乘0.8。

岩土物理力学参数值见表1。

表1 岩土体物理力学参数

Table 1 Physico-mechanical parameters of rock and soil mass

2 理论计算

2.1 洞室顶板抗冲切承载力计算

根据该市《建筑地基基础设计规范》规定，当洞穴顶板较为完整岩体，且基础直接放置在其上时宜按冲切破坏锥体验算顶板的抗冲切承载力。由于拟建建筑物基础直接放置在较为完整岩体的洞室顶板上，上部结构传给基础的荷载可能引起洞室顶板发生冲切破坏，因此需计算洞室顶板的抗冲切承载力。图2为冲切计算简图。

图2冲切计算简图（单位：m）

Fig. 2 Punching calculation diagram(unit：m)

顶板抗冲切承载力按规范公式计算:

（1）

对于矩形基础，（2）

式中：─ 顶板抗冲切承载力设计值；

F─ 上部结构传给基础底面的荷载设计值，取1622kN；

λ─ 冲跨比，取λ=0.3；

Um─ 冲切破坏锥体在h／2高度处的周长；

Vm─ 冲切破坏锥体的体积；

l、b─ 矩形基础的长边与短边边长，各取1.3m；

h─ 基础底面以下洞穴顶板的厚度，取中风化岩层厚度为39.42m；

γ─ 洞穴顶板岩石的重度, 取25.6kN/m3。

fl─ 岩石抗拉极限强度标准值，偏安全考虑，取0.05倍的饱和抗压强度值（5.9MPa），即为295kPa。

拟建建筑物与隧道洞口的位置关系如图3所示：

图3实际计算简图

从图中可知，该隧道宽度小于冲切锥体宽，不可能冲切破坏，因此对隧道稳定性抗冲切承载力可不必验算，直接判断即可。

2.2洞室地基承载力计算

对人工洞室地基可按如图4所示的破坏形式进行验算[2]。

图4洞室地基计算简图（单位：m）

Fig. 4 Calculation diagram of cavern foundation (unit：m)

洞室覆盖层厚度H验算：

洞室跨度影响系数=1.874

洞顶岩石塌落高度=6.746m

岩石地层时，2.5=12.64m10m不满足《建筑地基基础设计规范》规定的计算条件（2）洞室跨度为10m以内，需参照附录D的方法（或其他方法）与数值计算、经验类比相结合，通过综合分析验算隧道洞室地基的承载力。

稳定系数：

因为Q1.0稳定，所以拟修建筑的地基反力对洞顶无附加荷载影响。

3结语

通过上述的理论计算，包括冲切承载力验算，洞室地基承载力验算分析，本文主要得到以下结论：可以认为拟建建筑物和隧道两者均是安全的。

采用理论计算分析方法能够比较准确的的评估邻近建筑物新建时对既有的轨道交通结构的安全性，并为后续的建筑物施工提供指导，是类似的轨道安全评估普遍采用的方法。

参考文献(References)

第5篇

［关键词］住宅工程；立面细部构造；室内细部构造；可装饰余地

［中图分类号］TU746.9　［文献标识码］C　［文章编号］1727-5123(2011)03-138-02

住宅建筑工程是当今建筑量最大，结构节点细部最多的设计构造工程。设计师根据现行规范但不限于已往经验方式解决细部构造处理。现在人们对生活环境舒适度，安全及效率健康都有了新的要求，住宅作为一个系统也变得更加复杂多变，功能性和专业化更高，这就要求设计者以人为本，将住宅设计细致化，科学化，通过创新外观更新，合理精致的空间布局，让生活在其中的人有舒适，安全，归属感，使人们处处方便愉快。但是住宅设计一般在大空间布局上非常认真仔细，反而在细节的处理上容易忽略，而正是在这些被容易忽略的地方建筑产品的使用品质产生重要的影响。

1　建筑外立面细部构造

当设计人员在做住宅外立面时，往往更注重建筑风格，虚实对比，光影效果和色彩的处理，而对于外立面与内部空间的互动关系，使用过程中的维护和清洗尚未进行任何考虑。

1.1　封闭与开敞式阳台。在北方地区由于冬季寒冷春季风砂大，采用开敞式阳台是不利于节省能源的。因此设计时必须先考虑封闭阳台，如果是景观或者夏季通风等要求，必须采用开敞式阳台时，可设置局部半开敞式的空间，如设置玻璃墙面小间，结合立面的半墙隔断等。

开敞式阳台光影强烈，虚实对比明显，在立面上做更多构想。但北方风沙大不同于南方地区，北方广大地区春秋季经常有浮尘，扬沙的天气，开敞式阳台面积比较大，储藏，室外活动，凉晒衣服都会受到一定限制，开敞式大面积在利用上是有一定的浪费。

1.2　窗户位置设置及滴水槽。住宅使用时经常会遇到雨水沿窗台板向室内倒灌现象，影响了窗台及下部墙面装饰质量。调查其原因，一是窗楣，窗台没有做出滴水槽和适当的流水坡度，造成雨水向室内倒灌。另外是窗框外表面距窗台板结构外侧不应小于50mm，否则安装窗框时很容易损伤结构保护层，而且更容易导致窗下槛雨水渗漏，另外针对现在比较多见的凸窗设计，根据实际应将凸窗顶板比窗台板长出50mm，可以在一定程度上改善外窗台倒水现象，也不会影响外立面效果。

1.3　开启窗扇位置要顺畅。因温室产生效应使气候温度升高，影响到人们的正常生活秩序，尤其是炎热的夏季对于住宅内部通风是十分重要的。只有开启窗扇才能加快空气的流动。所以科学的设置开启扇的位置才能获得有效的通风换气。两种相同住宅窗户开启扇的位置一个在起居室开启扇，而另一个则开启扇在侧室，不能直接通风而是有些偏不畅。由于开启扇位置较隐蔽，通风路线迂回风速慢。而开启扇的位置正对着门窗，空气流动顺畅通风效果自然就好。

在卫生间及厨房面积小的房间开启窗扇的设置更需要重视，窗扇开启后是否和喷头，浴缸或厨柜相碰，窗台的高度是否过低，不好安排浴缸，厨柜，而窗台过高是否超越吊顶的实际高度要求尽量避开。还有的是窗洞口尺寸较小，就不宜设置平开窗，只有留设保温性差的推拉窗户。

1.4　空调外机位置的布置。无论是夏热冬冷还是冷暖的广大过渡地区，安装空调制冷还是制暧几乎成为建筑工程必不可缺少的电气设备。建筑外墙出于美观考虑，空调室外机被要求规范整齐布置，一般选择在阳台或者外飘窗的周围，但最后确定安排在任处，朝向在那儿更合理，外装饰的有效通风率多少，都是需要认真考虑的问题。

在卧室内的空调机要避免正对着床头位置安装。面积大的客厅空调制冷管预留洞应选择在踢脚线下隐蔽位置，通过认真构思尽量避免空调室外主机正对阳台吹热风。如果在外飘窗上下位置安装空调机时，要考虑到减噪音及振动问题，同时还要对预留洞口正对室外主机，减少线路外露过长而影响美观。

1.5　材料隔音问题。使用传统的建筑及装饰材料，墙体，门窗的隔音一般能达到使用要求，若是隔音效果不好一个重要原因是户型与户型，房间与房间之间产生了“声桥”作用，怎样避免“声桥”的影响，如电表葙尽量不要安装在分户墙上，在同一面墙上捶座和开关安装位置要错开，以免墙体被打穿或主体变薄弱，造成声音容易穿越。同时通过合理构想在主卧室应绝对避免毗邻有电梯，远离噪音创造居住环境。

2　室内细部构造处理

现在住宅产品舒适度和个性化的要求也在提升，住宅内部空间越来越新颖合理，许多细点也考虑得当，这是顺应人性化达到提升整个建筑水平及舒适性。

2.1　门垛留置宽度。门垛宽度根据实际使用分析，宽度并不宜过宽以免造成面积浪费，也影响到家具的布置。如果完全不设一旦安装了门和做了踢脚，门扇就不能完全打开，也影响了搬运大件东西及正常使用。所以有120mm宽的门垛比较适宜，既不造成浪费门也可以正常开启。

对于门的把手市场出售的成品都太过于凸出，多数突出门表面6mm左右，小孩容易碰到头，而成年人有时也会撞腰部，存在一些安全隐患。对于此中国古代的门环构思不错，几乎与门表面平，用时拉起也无安全问题。

2.2　安全门开启方向。许多住户入住后防盗门内开改外开的不少，住宅不同于公共建筑，防盗门开启次数及时间有限，因此外开门对公共走廊占用时间极有限，采用了入户门外开的形式，不仅方便住户进出，而且由于开启方向与防盗方向向外一致，防盗门向外开启更加合理。

如果购买的是内开防盗门，首先会占用室内开启扇的面积，另外使用时也不合理，人员进出多时感到拥挤，也容易造成意外损伤。因此除了空间占用室内面积同外开门又产生碰撞，住户防盗门应向外开。

2.3　卫生间功能分区。现在住宅面积大的已采取功能分区的处理，即干湿分开布置。隔开单独设置前室，放置洗衣机和面盆等。但并不是所有卫生间都会这样布置。实际是只有单卫生间的居室，尤其同时布置洗衣机的卫生间，淋浴时产生大量水蒸气，在墙面上形成大量水珠，地面上排水不顺畅的积水，长期湿度会对洗衣机表面造成腐蚀，降低外壳及电线插座的寿命，因而应该有隔离分区。如果有两间以上卫生间设施，没有淋浴设备或者淋浴很少使用的居室卫生间，可以不要分区。

2.4　厨房功能应齐全。随着居住质量的不断提升，与厨房使用相关的电器产品越来越多，如家庭常用的电冰箱，电烤箱，微波炉，消毒柜，电磁炉及洗碗机等，都应该在厨房占有合适位置。习惯是厨房的面积一般较小，但电气用品的大量增加厨房的面积要跟上需要。现在设计时不但要给这些设备在空间上留给合理位置，而且在管线布置上，工艺流程上更科学合理有效，预留好电气开关及插座，为住户在厨房中增加电气设备的正常使用提供条件。在习惯性设计中厨房地面一般不做地漏，在服务阳台可以配置地漏，方便用户冲洗地面，也可以将洗衣机放在阳 台处便利排水。

2.5　要设置储藏空间部位。居住家庭需要整洁舒适的环境，暂时不用物品的收藏是必不可缺少的，有些户型没有专门的储藏空间，需要设计时合理布置，恰当利用入口凹进处，转角处，户内走道，操作面以下及卫生间和卧室里一些不常用的边角地点设置壁柜，吊柜做储藏间。面积虽然较小却能解决室内空间利用的大问题，使得居住环境整洁，并提高了利用率和生活质量。

在设计时还要注意室内各机电点位的安排，包括平面及高度的确定。如水表尽量在浴室柜内，各种电气电话，网络线的入户位置合理，宁可预留多些，勿要在装饰时再砸墙凿洞布线。

3　预留可装饰余地

现在的经济适用房或者购买商品房，交给的都是毛坯房，设计的细部在交工时也许无任何问题，但是自装饰则问题会发生。建设部在2005.5了(商品住宅装修一次到位实施细则)中提出装修一次到位或菜单式装修模式，减少或避免因二次装修造成的结构破坏，扰民及材料的损失浪费。采取精细装修是今后住宅发展的方向。从设计的角度出发即使交付使用的是精细装修房，如果没有做到细部节点到位，也会使用中不是尽美，设计中必须重视细节构思。

3.1　水线及天然气入户开关位置。水管线及天然气开关距墙的间距很关键，要考虑到墙面贴墙砖的厚度后是否影响到开关的顺利开启。因此对入户隔墙处应预留足够的装修材料的空间，水管线及天然气管开关距完成后的墙面以60～80mm适宜，可以保证开关使用方便。

3.2　卧室及卫生间的门形式。各间卧室门应以普通木门或装饰面板门为主，室内不需要安装其它特制门，门下槛距地面不要太低，保证有30mm间距即可。门扇不要太紧防止开关门发出声音。

在以前卫生问的门几乎会选择下部是百叶的形式，尤其是南方这种百叶通风效果很好也适用。现在出于对美观的考虑，卫生间的门式样更多的选择以迎合业主的审美要求。事实上卫生间密闭的门不利于水蒸气的散发，时间长了门容易掉皮开裂，反而更不美观。如果在安装时将上下门扇锯小，使每边缝在20～30mm，利于空气流动，下部缝留40mm一旦管线跑水也不会浸渍门扇，起到保护作用。

住宅工程并不是投入多才高品质，更不是表面好看才舒适，而应该是从使用者的需求出发，要注重每一个细节，处理好空间和环境的关系，在适用的基础上打造更理想的使用效果。

参考文献

第6篇

关键词：钢结构；焊接变形；起因；控制方法

Abstract: The management of project cost, is the process of continuous, and the characteristics of each stage is different, therefore, different stages of the cost control measures is also different, as the project cost management, how to according to different characteristics of different stages of a project, the cost management methods, resulting in the whole process of engineering project management in the grasp of good project cost is engineering cost personnel must consider the problem.

Key words: construction project; project cost; whole process control; control measures

中图分类号：TL372+.3 献标识码：文章编号：2095-2104（2013）1-0020-02

在钢结构焊接过程中必然产生的残余变形可能会对钢结构接下来的制作过程造成影响，甚至会对整个钢结构的施工进度及其施工质量带来极大的影响，导致钢结构承载能力的大幅度降低。因此，有必要针对钢结构焊接变形的起因及其控制方法进行研究，以确保钢结构施工的整体质量。

1 钢结构焊接变形的起因分析

焊接变形的基本类型。所谓焊接变形是指钢结构在焊接过程中，由于施焊电弧高温引起的变形，以及焊接完成后在构件中的残余变形现象。在这两类变形中，焊接残余变形是影响焊接质量的主要因素，也是破坏性最强的变形类型。焊接残余变形对结构的不同层次的影响分为整体变形和局部变形；根据变形的不同特点则可分为：角变形、弯曲变形、收缩变形、扭曲变形、波浪变形和错边变形。在这些变形类型中，角变形和波浪变形属于局部变形，而其他类型的变形属于整体变形。钢结构发生较多的变形类型是整体变形。

a）钢结构总焊缝的位置不同，其所产生的变形形态和程度都会不同，不同的焊缝位置均会有不同程度的变形形态产生，这多由于不同形态的结构，如坡口角度以及接头形式等所造成重力性的变形。

b）由于结构的刚性而引起的变形，在受力情况相同的条件下，对于刚性相对较大的结构而言，其变形程度相对较小，反之则变形程度相对较大。例如，对于钢结构较薄的结构而言，当其同小而重的钢结构结构焊接的时候，刚性相对较小的薄片钢结构更易产生变形。

c）由于焊接的顺序以及钢结构装配方法不同，钢结构焊接过程中所产生的变形程度也不同，例如刚性相对较弱的刚结构若焊接时对其的荷载增加，就极易导致其发生变形。

d）焊接材料不同，钢结构焊接之后因热胀冷缩也会产生不同程度的变形，通常而言，焊接材料线膨胀系数更大，则钢结构焊接变形的程度也相对较大。例如，采用铝材进行焊接，其变形几率较碳钢材料而言更大。

e）由于焊接方法不同，钢结构进行焊接的过程中，由于焊件受热而引起其温度的升高，此时，钢结构体积越大，则其因受热发生变形的几率就越大，因而焊接变形的程度也越大。

2影响各种焊接变形的因素

在实际焊接过程中，不同条件下的焊接所产生的焊接变形量各不相同，在诸多工艺因素中焊接线能量与焊接变形成正比，焊接线能量越大则焊接时产生的塑性变形区面积越大，焊后的焊接变形越大，反之则越小 。决定焊接线能量的因素主要有：

a）焊缝尺寸的大小：焊缝尺寸越大则焊接所需线能量也越大。

b）焊接的分层方式：焊缝施焊时，分层焊的层数越多，每层所需的线能量越小，变形就越小。但对于开坡口的对接焊缝角变形来讲，则是例外，分层数越多，角变形越大，这主要是由焊件厚度向的温差所决定的。

c）焊接的原始温度：原始温度高，无形中提高线能量，造成塑性变形增大，焊后的焊接变形随之增大。（当原始温度提高到一定程度时，焊件的温差下降，焊接变形反而减少）。

d）在满足受力要求的前提下，间断焊可降低线能量，从而减小焊接变形。焊接方法是影响焊接变形另一因素，实践及各国焊接专家的研究表明，对于相同焊件，相同焊缝，选择不同的焊接方法，其焊接变形也不同，埋弧焊的焊接变形最大，其次为手弧焊，最小的焊接变形为 c02气体保护焊。因此，在条件设备许可的情况下 ，选择合适的焊接方法，可有效降低焊接变形。合理选择拼装顺序和焊接顺序，可降低焊接变形。

3 钢结构焊接变形的控制方法分析

3.1 设计过程中钢结构焊接变形的控制方法分析

对于钢结构而言，通过科学合理的结构形式方面的设计，可以对钢结构焊接结构的变形起到最基本的控制作用，设计过程中，必须对各种不同焊接变形形式的起因及其特点进行掌握，方可设计出科学合理的焊接形式。

a）焊缝数量及其尺寸应尽可能减少，焊缝的数量愈多，尺寸愈大，则需要对钢结构输入的热量就愈大，此时，钢结构所产生的焊接变形程度也愈大。所以，在对钢结构的节点构造进行设计的过程中，应当尽可能将焊缝的数量及其尺寸减少。

b）对于钢结构构件的截面而言，焊缝的位置应同其相对称，或者尽可能同构件截面的中性轴相靠近，这样可以有效减少钢结构焊接变形，特别是梁、柱等钢结构的焊接变形。

c）对于钢结构而言，焊接方法应当根据焊缝坡口的形状及其尺寸进行科学地选择，必须确保钢结构承载力足够的情况下，通过不同的坡口形状及其尺寸的选择，实现焊缝截面积的尽可能减少，以最大程度地对刚结构的焊接变形进行控制。

d）设计时可尽量采用小刚性节点形式，防止焊缝的过度集中，以及双、三向发生相交的情况，以尽可能实现焊缝的交叉或集中区域热量及其应力的减小，从而尽可能减小钢结构焊接变形的程度。

e）钢结构焊缝的位置应当尽可能避开高应力区域，否则应力越大，钢结构就越易出现焊接变形。

f）为了方便进行钢结构的焊接操作，最好避免在仰焊的位置进行焊缝的施焊，以确保焊接过程的操作质量。若实在无法避免，则要求焊工能够对钢结构全方位的焊接技能了如指掌。

3.2 施工过程中钢结构焊接变形的控制方法分析

进行钢结构的焊接过程中，应当以节点的不同构造以及焊缝的不同形式为依据，通过不同的焊接工艺，来对钢结构的焊接变形进行有效控制。某中国-东盟国际商贸物流中心B座工程，是集金融办公、电子物流、会议、商场于一体的综合公用建筑，地下5层、地上50层，总建筑面积19万余平方米，建筑总高度为230.5M，采用“矩形钢管混凝土框架-钢筋混凝土核心筒”结构体系，立面全玻璃幕墙，南北立面均为弧形，核心筒采用12根300×300×25×25的H型钢钢骨柱组成，每节钢柱3层，核心筒是20根矩形钢管柱1000×1000×50×50（4层以下），4层以上钢管柱截面逐渐减小，钢板厚度逐渐减薄，钢管柱内灌C60砼，根据施工现场的垂直运输设备的起吊能力，8层以下每节一层，9层以上每节二层，钢柱采用350坡口对接焊缝，在30和31层分别设有4榀加强桁架。钢梁与钢柱之间用10.9S扭剪型高强螺栓刚性连接，钢结构主材采用Q345B，现场采用CO2气体保护焊，1.2MM实芯焊丝。本工程目前核心筒结构施工至32层，钢结构工程施工至26层，在钢梁安装过程中，很少因焊接变形使高强螺栓无法穿入螺栓孔而需要扩孔现象，主要采用以下方法进行控制：

a）对于对称焊缝如矩形钢管柱，使用对称焊接的方法进行施工。通常而言，由于结构刚度相对较小，先焊的焊缝更容易产生结构变形。因此，对于焊缝布置相对均匀，截面形状足够对称的钢结构来说，最好使用对称焊接的方法进行施工。

b）厚度相对较大的钢板的全熔透对接焊缝，通过开坡口进行焊缝地对接。

c）对于焊接后所产生的角变形，可通过焊前进行反变形的方法来对其进行控制。

d）在符合设计要求的条件下，焊接过程中尽量采用纵向以及横向加强肋来进行焊接，即所谓的间断焊接法。

e）对于不对称性的焊缝，则应当先对焊缝较少的那侧进行焊接，然后再进行另一侧的焊接。

f）通过对构件进行预留长度的方法，来对焊缝的纵向收缩以及变形情况进行补偿。例如，对于 H 形钢柱纵向焊缝而言，每米进行 0.5—0.7mm 的预留。

g）焊前预热和焊后缓冷。预热可以减小焊缝区和焊件其部位的温度差，降低焊缝其他部位的温度差，降低焊缝区的冷却速度，使焊件能较均匀地冷却下来，从面减少焊接应力和变形。

4 结束语

作为钢结构制作和连接的主要技术，焊接已经被广泛应用于钢结构的制作和安装工艺之中。一般来说，钢结构在进行焊接的过程中不可避免会出现焊接变形的情况，若不对其进行有效的控制将会为钢结构的施工质量带来严重的安全隐患。然而，焊接中产生的变形问题不仅影响了钢结构的外观和使用性能，如果严重的话甚至会导致焊件报废。特别是在大型钢结构件的焊接作业中，这一问题表现得尤其突出。有鉴于此，必须对焊接变形不同类型和原因进行全面分析，并采取有力措施控制焊接变形量，以确保不断提高生产效率和钢结构工程质量。

参考文献：

[1] 孙玉琴.试述钢结构焊接变形与应力控制[J]. 黑龙江科技信息. 2010(21)

[2] 王红兵,黄正东.钢结构焊接变形的成因及矫正方法[J]. 建筑. 2010(08)

[3] 欧阳成渝,王文海.浅谈控制钢结构焊接变形[J]. 甘肃科技. 2011(18)

第7篇

关键词：土木工程；建筑结构；受力研究

Abstract: With the city industrial and commercial development, the population explosion, the tension of the construction land, prompted the development of the building to the high altitude and underground. Scientific and technological progress and innovation of the architectural structure theory, as well as new materials, new equipment, new processes, new methods in large numbers, and promote the development of high-rise buildings to save the building land. To the structure of the building through the establishment of the finite element model of the mechanical performance of the building structure in the simulation of the construction process of the layer by layer loading method.

Keywords: Civil Engineering; architectural structures; force

中图分类号：TU3文献标识码： A 文章编号：

随着人们生活水平的提高，对住房条件也有了很大要求。土地的有限使高层建筑的建设得以发展。普通的建筑的建筑结构以框架结构、剪力墙、异形柱等为主，因不同的设计单位所应用的理论也不统一。通过在国内和国外学习得知的现状，土木工程建设建筑结构力学性能的理论依据的基础上建设建筑物的结构进行了讨论。

1 国内外施工中建筑结构的受力性能研究现状

国内外建筑结构受力性能研究结果是不明确的。在国内和国外多数通过应用负载性能的建筑结构施工，主要有矩阵叠代法、总体刚度矩阵一次形成分层加载法、修正分层法和平面简化手算法等方法来进行逐层加载的建筑结构受力研究。但是这些方法更重于理论分析，实施中必然会出现一系列不可避免的问题。

2 理论基础和模型建立

2.1 建筑结构受力分析的理论计算基础

利用ANSYS有限元模型来模拟建立有限元模型，利用TBSA有限元模型来模拟建立有限元模型，利用SAP2000有限元模型来模拟建立有限元模型，通过三种方法的力量，可以在建筑建设中进行受力理论分析。但通过仿真模拟施工过程的研究方法极易受到以人为因素为主的影响。AlphaSAP2000的有限元模型，通过逐层加载的建筑结构方法的机械性能，对模拟施工过程进行初步研究。

2.2利用SAP2000建立有限元模型

构建建筑结构有限元模型，首先需要建立建筑结构的基本单元，包括梁、柱的空间杆单元，楼顶、屋盖的板单元，剪力墙的壳单元。空间杆单元的设计时，考虑每个结点位移的自由度，主惯性距、剪切影响系数、有效抗剪面积、扭转惯性距等参数。板单元的模拟采用弹性薄板理论，对板单元的弯曲问题采用忽略板单元厚度方向的正应力，板内各点对中面无位移，板单元中面法线在形变发生后不变的处理方法简化板单元的受力分析，只考虑节点处的节点力、应变力、内力矩阵、物理矩阵和材料常数。对于壳单元，采用平板壳单元的分析模式进行设计。完成基本单元的设计后，按某地一教学楼案例，组建一个抗震强度为8级的现浇混凝土框架——剪力墙结构模拟仿真模型，计算模型采用强柱弱梁结构。建筑物共计4层、无水箱和机房，底层层高为3.75 m，其他层层高为3.6 m.楼板厚度180 mm，剪力墙厚度250 mm，采用C30混凝土，框架梁上线荷载6.5 kN/m，混凝土自重25 kN/m3，教室楼面荷载2kN/m2，卫生间、楼梯、走廊楼面载荷2.5 kN/m2。

3 施工中建筑结构的受力性能分析

3.1 有限元模型各基本单元的刚度矩阵

1）空间杆单元刚度矩阵

式中，Iy、Iz为对y和z轴的主惯性矩；、是对y和轴方向的剪切影响系数；Ay、Az是杆截面沿y和轴方向的有效抗剪面积；Jk是x轴的扭转惯性矩

.2）板单元刚度矩阵

由于板单元为非收敛单元，因而得到的数据较为准确

3）壳单元刚度矩阵

3.2 建筑结构的有限元模型计算结果

有限元模型计算结果：

通过模拟施工过程有限元模型加载结果可知，在建筑施工中建筑结构的边跨梁、柱已经开始受到各个应力的作用，整个建筑结构的弯矩呈现为中间小，两边大的趋势；中梁、柱受到的主要为自身及上部建筑结构的重力。由此表明，在建筑的施工中建筑结构所受到的各项应力会对建筑的整体结构性能产生一定的影响。建筑中通常要考虑到转换层问题，但由于转换层数量的增多，给建筑结构的受力增加了更重的负担。对于施工阶段对建筑结构的受力、形变以及影响后期使用性能的分析及研究的资料目前来说还相对较少。加强施工阶段的建筑结构受力性能研究，有利于使建筑结构设计更加合理，有利于整个建筑工程的安全稳定可靠，有利于不断完善创新建筑设计的理论基础。总之，加强施工阶段建筑结构受力性能的分析及研究是十分重要的。

参考文献:

[1]包世华. 新编高层建筑结构设计[M]. 北京：清华大学出版社,2001.

[2]闰冬. SAP2000结构工程分析及实例详解[M]. 北京:中国建筑工业出版社,2009.

[3]曹裕阳,刘开强. 高层建筑结构分阶段施工的受力分析[ J ]. 四川建筑,2007,27(6):156-157.

[4]方东平,耿川东,祝宏毅,等. 施工期钢筋混凝土结构的安全分析与安全指标[ J ]. 土木工程学报,2002,35(2):1-7,19.

[5]赵挺生,龙奋杰,方东平,等. 钢筋混凝土建筑结构施工短暂状况设计分析[ J ]. 工程力学,2004,21(4):39-44.

第8篇

【关键词】施工方案；基础混凝土工程；砼的浇捣

【中图分类号】TU134 【文献标识码】【文章编号】1674-3954（2011）03-0165-01

一、基础砼工程

在保障性住房建设工程的砼基础施工前，会同有关部门对隐蔽工程进行验收，完全符合设计及规范要求后方可进行砼施工。基础砼施工中不得留施工缝，确保每一层砼初凝前就被上一层砼覆盖。墙板砼浇捣前用水泥砂浆套浆，施工中要做到“两个充分”、“三个可靠”、“四个畅通”。“两个充分”即：劳动力组织充分，材料、物资准备充分；“三个可靠”即：脚手平台可靠，机具设备可靠，技术措施可靠；“四个畅通”即：调度指挥畅通，浇捣下料畅通，电气水源线路畅通，现场道路畅通，以保证砼顺利浇捣，防止出现意外冷缝。振捣采用插入式振动棒，人员分三班制施工，人员配套在砼浇捣前列出详细名单，责任落实到人。振捣时严格控制振棒插入深度及振捣时间，采用“快插慢拔”的方法施工。严禁通过振捣钢筋的方法来促使砼密实。基础浇捣时由中间向两侧分路浇捣，确保两个班组之间的新老连接。采用信息化施工是防止大体积混凝土产生裂缝的一个关键措施。为及时了解和控制砼的温升情况，在浇捣混凝土前，事先预埋测温设备，考虑在底板布置2个测温点，1个在砼中部，1个在表面。测中间温度的传感器在砼浇筑时埋入构件内。构件表面的测温点留Φ25深100mm的圆孔并灌入水，具置现场情况定，用JDC-2型电子测温仪测温。在混凝土浇捣过程中，随时检测混凝土的内外温差，采用覆盖草包及塑料薄膜等措施，减小混凝土的内外温差；浇筑后三天内每隔4h测一次，以后每隔8h测一次，同时测出大气温度，共测7天。严格控制混凝土温差不超出规范要求的25℃。

1、对砼的要求：工程基础砼拌和机搭设位置见总平面图，砂石场隔墙用砖砌，加做砼腰箍和压顶。A、砼坍落度：控制在3~5Cm，并随季节适当调整。B、砼配合比：事先应向试验室申请级配试验，由试验室提供砼级配单，砼施工前应根据现场集料实际含水率等情况调整施工配合比，经监理批准，形成施工配合比，并严格按施工配合比称量。C、水泥要求：水泥必须选用品质优良的品牌，水泥进场必须有质保单，并按品种、级别、出厂日期等进行检验，并应对其强度、安定性、及他必要的指标进行复验，其质量必须符合现行国家标准《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》GB175等的规定。当在使用中对水泥质量有怀疑或水泥出厂超过三个月（快硬硅酸盐水泥超过一个月）时，应进行复验，并按复验结果使用。D、骨料要求：必须选用产地合适、品质优良的骨料，进场时必须按检验要求及时进行复试，并按品种、规格分开堆放。

2、砼试块制作要求：①每拌制100盘且不超过100M3 的同配比的混凝土取样不得少于一次；②每工作班拌制的同一配合比的混凝土不足100盘时，取样不得少于一次；③每一楼层、同一配比的混凝土，取样不得少于一次；④每次取样应至少留置一组标准养护试件，同条件养护试件的留置组数应根据实际需要确定。且根据施工需要适当留置拆模试件。

3、同条件养护试件的留置方式和取样数量，应符合下列要求：同条件养护试件对应的结构构件或结构部位，应由监理（建设）、施工等各方共同选定；对混凝土结构工程中各混凝土强度等级，均应留置同条件养护试件；同一强度等级的同条件养护试件，其留置的数量应根据混凝土工程量和重要性确定，不宜少于10组，且不应少于3组；同条件养护试件拆模后，应放置在靠近相应结构构件或结构部位的适当位置，并应采取相同的养护方法。并应用铁笼上锁固定。

4、C10砼垫层施工垫层混凝土层厚100mm，垫层连续浇筑。浇筑顺序：每个施工段均为单向退浇，不设施工缝。A、垫层砼施工紧跟土方工作之后进行，土方验收后及时进行砼浇筑B、砼浇筑前应先设定好标高，砼浇捣时采用平板振动机振捣密实，待收水后用木蟹打抹平整。

5、基础砼的浇捣①砼浇筑时应遵循先边角后中间及由下至上分层浇筑的施工原则。具体施工时均由西向东逐轴施工，昼夜不停，连续施工，直至完成。②砼的振捣方式：基础砼采用插入式振动器振捣密实，面层再用小型平板式振捣器振实，并表面木蟹槎平。振捣器振捣时，要掌握好每一插点的振捣时间，时间过短，将不能使混凝土振实，时间过长则可能使砼产生离析（即石子下沉，水泥浆上浮）；各插点要均匀排列，插点间的距离不应超过振动棒作用半径的1.5倍，一般振动棒的作用半径为30―40厘米，混凝土分层浇灌时，分层厚度应不超过振动棒长的1.25倍，振动器操作时要做到“快插慢拔”。施工现场施工期间如遇突然停电等特殊情况时，砼应采用人工插捣。③砼浇筑标高控制：在浇筑基础砼时，事先在基础梁模板上，柱插筋上设置好标高控制点标记，在砼浇捣过程中派专人负责基础梁面砼收头工作。④施工缝留置：基础浇砼过程中，如遇断电或其他特殊情况免不了要留施工缝时，应严格按施工规范留设。施工缝留设位置原则上应该留在结构受剪力较小部位，即承台之间的基础梁的1/3梁长部位，施工缝留置时，应使施工缝垂直于结构件的轴线。

二、基础模板方案

所有模板支撑做到牢因稳定，横平竖直，上口标高用水平仪复测准确。剪力墙板采用木制九夹板，60*80方木龙骨加Φ48钢管固定，Φ12对穿螺栓间距600*800拉结，钢管支撑。柱模采用钢模，钢管抱箍，间距不大于600。顶板支模采用九夹板，梁用钢模，承重架采用Φ48*3.5钢管，立杆间距1.2m，水平方向牵杆步距不大于1.5m，另设扫地杆、剪刀撑。基础剪力墙板模板采用对穿螺栓固定，为防止此部位渗漏水，对穿螺栓均需满焊止水钢片。螺杆两端按墙厚位置设小木块，拆模后凿除木块，割除外部螺杆，用与砼同标号的防水砂浆补平。墙板封模前，必须先将水平施工缝清理干净，除去松动的石子，并整理好被移动的钢筋，严格复核预埋件、预留孔及安装预埋的各种部件。

三、基础钢筋工程

各种规格的钢筋进场后，必须有质保单，并进行外观检查，做好钢材的机械性能试验，做到试验合格后方可进行使用，钢筋焊接做到先试焊，试验合格后再施焊。底板钢筋采用双面电弧焊，柱子钢筋采用压力电渣焊。

四、钢筋制作、运输及绑扎

基础钢筋全部在现场加工制作，钢筋堆放时应分类堆放，并做好标识，钢筋严格按施工图和规范要求加工制作，保证对焊质量和接头位置。钢筋绑扎时采用塔吊运输到位。底部钢筋绑扎前应先在垫层上弹出排列控制线。柱、剪力墙插筋按垫层面上弹出标记绑扎，然后在上排钢筋面拉线调整，最后插筋与底板主筋电焊固定，柱插筋在承台、梁内按规定套箍筋，避雷接地按设计要求布设。钢筋加工及安装：钢筋均由现场的操作棚加工，施工现场布筋并绑扎。①垫层砼达一定强度后，在其表面上划线，支模、铺放钢筋。②基础梁板钢筋采用搭接电弧焊，焊接接头按规范要求进行抽样复试。③钢筋绑扎按图纸要求进行，所有规格、尺寸、数量、间距必须核对准确。④上下部垂直钢筋应绑扎牢固，按轴线位置校核后用方木架构成井字形，将插筋固定在基础外模板上，底部钢筋网片应用砼保护层垫块垫塞，以保证位置正确。⑤钢筋绑扎时应及时配合验收，以减少或避免返工，影响施工进度。⑥柱插筋按照垫层上所弹轴线及模板线排列绑扎，为确保位置正确，将柱主筋与面层筋点焊，并设定位箍、定位筋。

五、土方回填：

保障性住房建设工程基础土方待基础工程验收完毕后进行，回填时须同一基槽两面同时回填，并且分层压实。土方回填严禁在水中回填，回填时严格控制回填土的土质。

六、结束语

保障性住房建设工程基础施工质量的好坏，直接影响建筑物的整体结构安全和耐久性。施工过程中应对症下药，加强管理，把基础混凝土施工作为一个特殊工序来控制。以上的分析与探讨可以为保障性住房建设工程基础混凝土的施工提供一些初步的解决方案。

参考文献

[1]李顺秋，高层建筑施工技术，黑龙江科学技术出版社，2000

[2]孙文奇，钢筋混凝土现浇板裂缝分析与防治[J].科技创新导报,2009(08):48

第9篇

关键词：钢结构；大跨度；地下室加固；定点拼装；液压同步；累积滑移

某大型会议中心钢结构屋盖工程主要由12榀单片方管桁架及工字形水平支撑组成，单榀桁架重量最大达50t，长度达41m。

一 滑移系统组成

钢结构滑移系统是一种利用计算机同步控制、液压油缸步进式推动构件进行水平滑移施工作业的装置。由液压泵站、主油缸、自动反力支座、连接耳板、电气液压控制系统组成。主要技术参数：液压系统压力：21MPa；主油缸最大推力：420kN；主油缸行程：500mm。自动反力支座适用滑移轨道型号：43，50kg钢轨。

1.计算机控制液压同步滑移技术

1.1 系统介绍

计算机控制液压同步滑移升降技术是一项新颖的构件滑移安装施工技术，它采用滑移自动反力支座、滑移主推油缸、连接耳板、电气液压控制系统，根据液压同步原理进行计算机控制，将成百上千吨的构件在工装平台上拼装后，滑移到预定位置安装就位。

计算机控制液压同步滑移技术的核心设备采用计算机控制，可以全自动或手动完成同步滑移、实现力和位移控制、过程显示和故障报警等多种功能。计算机控制液压同步滑移技术具有以下特点：通过滑移设备扩展组合，滑移重量、跨度、面积不受限制；滑移油缸反力支座的锚具具有单向运动自锁性，使滑移过程十分安全。

1.2 系统组成

（1）计算机控制液压同步滑移系统由主推油缸集群（施力装置）、液压泵站（驱动部件）、滑移自动反力支座、传感检测及计算机控制（控制部件）和远程监视系统等几个部分组成。

（2）液压。泵站是滑移系统的动力驱动部分，它的性能及可靠性对整个滑移系统的稳定可靠工作影响最大。在液压系统中，采用比例同步技术，这样可以有效地提高整个系统的同步调节性能。（3）传感检测。主要用来获得滑移油缸的位置信息、载荷信息和整个被滑移构件的形态信息，并将这些信息通过现场网络实时传输给主控计算机。这样主控计算机可以根据当前网络传来的油缸位置信息决定滑移油缸的下一步动作，同时，主控计算机也可以根据网络传来的滑移荷载信息和构件形态信息决定整个系统的同步调节量。

1.3 同步滑移控制原理及动作过程。

（1）同步滑移控制原理。主控计算机除了控制所有滑移油缸的统一动作之外，还必须保证各个滑移点的位置同步。主令提升速度的设定是通过比例液压系统中的比例阀来实现的。（2）滑移动作原理。滑移油缸数量确定之后，每台滑移油缸上安装一套行程传感器，传感器可以反映主油缸的位置情况。通过现场实时网络，主控计算机可以获取所有提升油缸的当前状态。根据油缸的当前状态，主控计算机综合用户的控制要求（例如：手动、顺控、自动）可以决定滑移油缸的下一步动作。滑移油缸的工作流程如下：反力支座小油缸锁锚检查锁锚显示可靠主油缸推进检测同步并调整到位后开反力支座锚收主油缸，移动反力支座反力支座锁锚下一个动作循环。集群油缸系统通过计算机控制系统对所有油缸的动作统一控制、统一指挥，动作一致，完成结构件的滑移作业。

二 钢屋盖滑移技术应用

1.钢屋盖安装顺序

拼装胎架安装主桁架拼装抗震支座安装滑靴安装第一榀桁架吊装第二榀桁架吊装桁架间支撑安装滑移机器人安装滑移至第一就位位置第三榀桁架安装第四榀桁架安装桁架间支撑安装滑移至第二就位位置依此类推完成前五个滑移单元的滑移最后两榀桁架的安装桁架间支撑的安装屋盖就位。

2.滑移轨道布置

在混凝土结构梁上布置轨道埋件（间距1000mm）及轨道（43kg/m），利用塔式起重机进行滑移轨道安装，滑移轨道共铺设2条，沿支座排列方向布置，每条轨道长度约32m，滑移轨道采用43kg/m钢轨，用以提供爬行器的夹持反力点，并精确控制滑移轨道安装标高以及水平度。

3.滑靴设置

在屋盖外侧的拼装场地上，将主桁架结构的制作单元拼装成吊装单元进行安装，进行对接口的对接和万向支座的安装、焊缝的焊接及无损检测。然后在桁架两端腹杆采用圆钢管制作人字撑以保证滑移过程的稳定性，采用钢板制作滑靴，并在第一滑移单元人字撑上布置耳板，用作与滑移液压机器人连接。主桁架地面组装完成后进行测量校正。对于主桁架拼装杆件焊接时，焊接区域采用面加热预热，然后采用二氧化碳气体保护焊机焊接，并经探伤检测、监理验收合格后方可吊装。人字撑采用219×8的钢管制作。

4.滑移顺序

首先进行第一滑移单元的高空拼装，当第一滑移单元安装、焊接形成一个稳定体系后，将第一滑移单元向 L 轴方向滑移4.2m。在滑移单元高空拼装和滑移的同时，跨外拼装场地继续进行第二滑移单元桁架单元的组装，待滑移单元滑移到位后，进行第二榀桁架的高空安装、第二单元滑移向 L 轴方向滑移5.6m。然后进行第三滑移单元安装、滑移；第四单元安装、滑移；第五单元安装；到达设计位置。

三 结语

此技术顺利完成了大型会议中心钢结构安装，最大限度减小了钢结构施工对其他专业施工的影响，在保证施工安全的前提下，降低了安全措施成本，更好地保证了施工质量。

参考文献：

第10篇

【关键词】高层建筑结构;施工过程;受力性能

1.概述

随着高层建筑施工技术的不断发展，以及工程进度不断加快，对高层建筑施工过程的受力分析也日益重要。笔者研究传统的“一次加载计算方法”和新的“模拟施工过程加载计算方法”在设计计算中的差异，对高层建筑结构的设计与建造是十分有益的。

2.工程实例分析

工程概况

某市办公楼，拟建场地建筑抗震设防烈度为8度(设计基本地震加速度值为0.2g，场地类别为Ⅱ类，现浇混凝土框架-剪力墙结构。建筑物共12层，机房和水箱间的部分突出屋面，无地下室；基础为现浇钢筋混凝土筏板基础；底层层高为5m，其他层层高为3.6m；楼板厚度取180mm；剪力墙厚度1 ～ 5层为250mm，其余各层厚180mm，1～9层采用C30混凝土，其余各层均采用C20混凝土。

一次性加载法与模拟施工过程加载法相比存在边界条件与实际不符的情况，但主要原因是一次性加载法没有考虑施工过程中的施工平差的影响，限于文章篇幅本文仅列出梁端弯矩比较结果：

由以上的对比图可以看出：

a.中间支座梁左端弯矩值的绝对值一般为一次性加载计算结果比模拟施工过程加载法小3.2%到96.9%；中间支座梁右端弯矩值的绝对值一次性加载计算结果比模拟施工过程加载法大2.9%到14.3%；

b.从以上结果分析得知对于中间支座梁端负弯矩的绝对值，一般为一次性加载结果小于模拟施工加载结果，同理，在顶层附近，这种现象表现愈发明显。

从以上两种方法加载后梁端弯矩的分析结果来看可以得出以下结论：

①模拟施工过程加载模式中，各楼层的内力都按本层以及以上的荷载加载来计算，比较符合实际的施工过程，所以其计算的结果比较符合实际情况;

②一次性加载法与模拟施工过程加载法相比存在边界条件与实际不符的情况，但这显然不是一次性加载解与模拟施工过程加载法相差很远的主要原因。一次性加载法没有考虑施工过程中的施工平差是该法存在的主要问题。一次性加法中，每个楼层的荷载都会对其他楼层的内力产生影响。

与此同时，高层建筑结构是个多次超静定的结构，由于超静定结构的特性，竖向变形差将通过连接两竖向构件的水平构件进行受力协调，协调的方式是通过水平构件附加剪力的形式将荷载由变形大的竖向构件传向变形小的竖向构件，并在其上产生附加内力，由于一次性加载法的竖向位移差偏大，所以由此产生的附加内力也偏大。

如果建筑的层数较多时，由于施工平差的影响，一次性加载解在中间支座的弯矩甚至表现为下表面受拉，这显然与实际情况不符。所以说高层建筑结构的竖向荷载效应的计算必须考虑施工过程的影响。对比结果为：边支座梁端负弯矩的绝对值，一般为一次性加载结果大于模拟施工加载结果；中间支座梁端负弯矩的绝对值，一般为一次性加载结果小于模拟施工加载结果;边柱端负弯矩的绝对值，一般为一次性加载结果大于模拟施工加载结果；中柱端负弯矩的绝对值，一般为一次性加载结果大于模拟施工加载结果;边跨与中跨梁剪力值，模拟施工过程加载法与一次性加载法结果相差不大;边柱剪力值，一般为一次性加载结果大于模拟施工加载结果；中柱剪力值，一般为一次性加载结果小于模拟施工加载结果;边柱轴力，一次性加载结果要大于模拟施工加载的结果；中柱轴力，一次性加载结果要小于模拟施工加载的结果;底层剪力墙弯矩一次性加载计算结果比模拟施工过程加载法小，而二层以上弯矩值为一次性加载计算结果比模拟施工过程加载法大；剪力墙剪力值一次性加载计算结果同模拟施工过程加载法结果相差不大；剪力墙轴力值一次性加载计算结果比模拟施工过程加载法结果小；板弯矩值在第二层为一次性加载计算结果小于模拟施工过程加载法结果，中部部分板弯矩为一次性加载计算结果大于模拟施工过程加载法结果，顶部屋面板为一次性加载计算结果大于模拟施工过程加载法结果。

综上所述，高层建筑结构的竖向荷载效应的计算必须考虑施工过程的影响。

结语

目前所采用的整个建筑物施工完成后竖向荷载一次性施加的方法有较大的差别按照目前广泛采用的主体结构完成后荷载一次施加的方法进行高层建筑结构在竖向荷载作用下的内力和位移分析，将可能出现内力分布不合理的现象。不考虑施工过程的影响，将各层的竖向荷载一次施加到结构的计算模型上去可能会造成结构的竖向位移偏大和构件的内力失真。高层建筑在结构分析时考虑结构本身随时间改变后，均可按照钢筋混凝土结构的施工顺序及施工时的实际情况进行模拟分析，这为结构的合理设计、保证结构建造的安全性和可靠性，以及指导选用合理的施工方案等创造了条件。

参考文献

[1]包世华.新编高层建筑结构设计[M].北京:清华大学出版社,2001.

[2]方鄂华,钱稼茹.高层建筑结构设计[M].北京:中国建筑工程出版社,2003.

[3]李瑞礼,曹志远.高层建筑结构施工力学分析[J].计算力学学报,1999.

第11篇

关键词：建筑；悬空结构；模板；支撑体系；施工

中图分类号： TU7文献标识码： A

悬空结构施工是一些建筑工程整体目标成功实现的关键，尤其是对于一些悬空结构高度大，施工技术与安全控制难度大的工程。对于这类工程而言，悬空结构施工不仅影响到整个工程质量与后序结构及安装施工安全，同时影响到整个建设项目能否按时完工。由于我国经济社会快速发展，大型工业厂房及购物广场项目建设进入高速期，对这类建筑工程而言，常规的落地模板支撑体系已无法满足施工技术要求，存在突出的工序穿插矛盾，严重制约着工程进度。一是大型设备施工时，只能等待楼盖模板支撑体系拆除后方可进行，大大增加了关键线路的施工时间；二是巨大面积楼盖混凝土浇筑时，汽车布料机覆盖范围以外部分，只能通过大型塔吊运输混凝土完成浇筑任务，极大地影响了楼盖混凝土浇筑效率。因此，只有通过设计创新，研发一种适应于模板支撑体系与其下部设备安装等立体交叉施工的方案，方可解决工序穿插矛盾与杜绝坍塌事故的发生。本文主要结合具体工程案例就某新型悬空结构模板支撑体系的施工工艺做进一步的分析和探讨。一、工程概况

某生产企业的制造厂房建设项目，建筑为两层框架结构，长度130m，宽度118m,建筑面积3万多㎡。一层标高7.75m，二层标高15.55m，框架柱网纵向尺寸12m,横向尺寸9m，框架梁截面尺寸为400×1500㎜，连续梁截面尺寸分别为300×1100㎜和300×900㎜,现浇板厚度130㎜。本悬空模板支撑体系位于6～7轴与A～X轴交汇区域，跨度12m,长度118.35m,板顶标高15.55m,属典型的大跨度重载悬空模板支撑体系。

二、方案选择根据工程项目实际情况，设计团队提出了四种备选施工方案。

1、12m跨度工字钢悬空体系。按照上部梁板支撑体系立杆纵向间距布置工字钢主梁，满足承载力要求。工字钢梁上翼缘按照间距3.0m焊接纵向系杆，满足整体稳定性要求；支座处不需要焊接搞剪钢板就可满足搞剪强度要求。

2、12m跨度整体平面钢网架悬空体系。采用整体平面网架，其三维节点上纵向设置型钢次梁，满足承载力要求。不需要设置纵向系杆，可满足整体稳定性要求，支座外边缘满足抗剪强度要求。

3、12m跨度型钢焊接桁架悬空梁体系。采用100×6钢管焊接桁架主梁，按照模板支撑体系立杆横向间距设置型钢次梁，满足承载力要求。钢管桁架上玄按照间距4.0m焊接纵向系杆，满足整体稳定性要求，支座外边缘满足抗剪强度要求。

4、12m跨度扣件式钢管桁架悬空主梁体系。采用48×3.5钢管扣件连接桁架主梁，扣件拧紧力矩均达到45N，m，其三维节点上设置纵向型钢次梁，满足承载力要求。钢管桁架上下玄按照间距3.0m焊接纵向系杆，满足整体稳定性要求；支座处焊接10mm厚度抗剪钢板，满足抗剪强度要求。

结何上述四个方案，从可实施性、经济性、工期及其它影响因素等多方面进行分析和评估。

第一种方案，工字钢梁仅需要焊接加长，可根据模板支撑体系立杆间距灵活布置。工字钢梁每根自重小,方便吊装；工字钢梁造价330元/㎡，不需要设置次梁，可节约型钢次梁费用42元/㎡，工字钢梁回收利用率为90%；工字钢梁焊接加长不占关键线路工期；吊装就位工期为1d。采用工字钢悬空梁体系，其承载力、刚度和稳定性满足设计要求。

第二种方案，需要搭设操作平台空中拼装整体平面网架，预埋支座钢板焊接连接；整体平面桁架造价为360元/㎡；回收利用率仅为50%，三维节点上部设置型钢次梁购买费用42元/㎡；搭设操作平台与拼装整体平面桁架需要工期25d,且占关键线路施工工期20d。整体平面桁架承载力高，刚度大，稳定性良好。

第三种方案，可现场焊接组装，但吊装难度较大；型钢次梁可按照上部模板支撑体系立杆横向间距灵活布置。φ100×6钢管焊接桁架费用260元/㎡支撑体系；次梁型钢购买费用28元/㎡支撑体系；材料回收利用率60%；钢管焊接桁架，可在使用前现场预先拼装,不占关键线路工期；吊装就位工期为3d。焊接桁架整体性良好，节点安全可靠性。

第四种方案，可租赁钢管组装，但吊装难度大；需在桁架节点上设置纵向型钢次梁，上部模板支撑立杆间距受桁架节点间距的限制。现场组装与钢管租赁费36元/㎡支撑体系；立杆用量是正常设计用量的1.5倍，增加租赁费28元/㎡支撑体系；设置型钢次梁购买费用42元/㎡支撑体系；材料回收利用率96%； 1、扣件式钢管桁架，可在使用前现场预先拼装,不占关键线路工期；吊装就位工期为3d。扣件拧紧力矩不易保证，存在扣件滑移风险。

根据上述对四种方案的分析，综合可实施性、经济性、工期及其它影响因素考虑，最后选择了第一种方案即12m跨度工字钢梁悬空支撑体系。二、施工关键选型和设计

1、确定型钢悬空梁支座条件

工字钢主梁采用两端简支座计算模型，将工字钢梁搁置在两侧框架梁上，可操作性强。工字钢梁挠度较大，可通过设置卸载斜杆压迫工字钢支座上翼缘加以解决。这种工艺方法，工字钢梁安装没有支座处理费用，经济合理。且吊装就位只需要1d工期。

2、模板面板选型

根据工程建设要求结合具体方案，15㎜木胶合板面板，购置费用较低,可循环3次使用，损耗指数为20/3=6.7元/㎡混凝土。经计算，现浇板面板计算跨度0.25m时，满足承载力要求。

3、模板次楞选型

选择48mm宽、68mm高方木次楞,间距0.25m,消耗量单价0.012m³/㎡模板×3000元=30元/㎡,强度满足要求，挠度=0.7㎜＜950/400=2.38㎜,满足目标要求.该方案不影响工期，且可就地取材，投资小。

4、模板主楞选型

选择φ48×3.0双钢管主楞。可以租赁，费用低。且强度满足要求，挠度=1.8mm＜900/400=2.3mm,满足目标值要求,不影响工期,不影响其他工序施工。

5、梁底立杆传力方式验算模型

采用加劲式可调支托传力方式计算，可调支托为轴心传力，承载力可达40KN。加劲式可调支托承插速度快，120支/工日。

6、面板结构验算模型

面板采用三跨连续梁计算模型与混凝土浇筑工况一致，采用三跨连续梁计算模型时，其适应跨度大，节约次楞用量，满足承载力要求。

7、模板次楞结构验算

次楞采用两跨连续梁计算模型与混凝土浇筑工况一致，采用两跨连续梁计算模型时，其适应跨度大，可节约主楞与立杆用量，满足承载力要求。

8、模板主楞结构验算

主楞采用三跨连续梁计算模型与混凝土浇筑工况一致，采用三跨连续梁计算模型时，其适应跨度大，可节约主楞与立杆用量，满足承载力要求。

三、混凝土施工流程及工艺应用

先浇筑框架柱，待其强度达到20MPa后再浇筑梁板混凝土。先浇筑框架柱，仅需要在框架梁下平的框架柱上设置水平施工缝，可操作性强。这样施工，支撑体系耗材少，可提前浇筑框架柱混凝土，与整体浇筑相比可增加工期1d。将支撑体系水平杆件与框架柱可靠连接，抗侧移刚度大，安全可靠。

梁板模板支撑体系构造

框架柱与水平杆连接，其周边与柱网中部设置竖向连续剪刀撑。框架柱与水平杆连接，抗侧移刚度大，方便操作；周边与柱网中部设置竖向剪刀撑，可加强抗侧移刚度薄弱区域，可操作性强。周边与柱网中部设置竖向剪刀撑，钢管用量小，耗时少，具有良好的经济合理性。将支撑体系水平与竖向合理划分为均衡的刚度单元，将水平杆件与框架柱可靠连接，抗侧移刚度大，安全可靠

模板支撑体系变形监测

采用自制应力应变传导器监测精度偏低，但操作方法简单，可以在操作层上随时进行监控。自制应力应变传导器仅需要500元的资金投入，项目部可以接受。通过有限元分析确定受力杆件变形最大处并布设监测点，经15个同类工程应用证明，满足安全可靠性要求。

结论与总结

该方案设计思路新颖，方案系统完整可行。但由于目前同类方案较少应用，建议通过模拟试验进行悬空钢梁承载力确认。采用建书安全计算软件，对立杆、主次楞、面板进行系统承载力验算，立杆稳定承载力与系统抗倾覆满足目标要求；面板、主次楞强度满足要求，挠度均小于L/400的目标值。

参考文献：

第12篇

关键词：高层建筑；结构设计；工程规则性；多道设防

Abstract: In this paper, the structure design of high-rise building application contrast, description of the bearing capacity, stiffness and ductility for the leading goal, design wind and earthquake are ideal for high-rise building is completely possible. Around high-rise structure design engineering rules and multiple protection design this paper describes the structure design of high-rise building’s key concepts and design ideas.

Key words: high-rise building; structure design; engineering rules; multiple protections

中图分类号：TU318文献标识码：A 文章编号：

一个建筑工程的结构设计首先要明确抗震设防情况、场地情况等。结构方案是结构设计的关键，只有正确选择结构方案，才能在设计中贯彻执行国家的技术经济政策，做到安全适用、技术先进、经济合理、方便施工，保证质量。应根据材料性能、结构型式、受力特点和建筑使用要求及施工条件等因素合理选择结构方案[1]。作为一个合理的结构方案，其技术经济效果应当是好的或比较好的，因为它是结构方案的综合评价。本文以马那瓜美洲银行大楼实例为据围绕在设计和构造上利用多道设防的思想，如框架结构采用强柱弱梁设计，梁屈服后柱仍能保持稳定；框架—剪力墙结构设计成连梁首先屈服，然后是墙肢，框架作为第三道防线；剪力墙结构能过构造措施保证连梁先屈服，并通过空间整体性形成高次超静定等的工程抗震设计应用。

一、工程规则性与多道设防的实际工程对比应用

马那瓜地处太平洋火山地震带东侧，近100年来已遭受4次强烈地震的袭击。1972年12月22日夜至23日凌晨的一次突发性强烈地震和震后的大火，使城市几乎全部被毁（市区92%的建筑被摧毁），地面下沉12英寸，死伤数万人（5000--10000人死亡），损失达10多亿美元，至今仍然可以看到地震的遗迹。 震级6.2，烈度估计8度，该次地震，地面加速度为0.35g，几乎是设计地震0.06g的6倍。大地震后，高18层，1963年设计的马那瓜美洲银行大楼（当时最高）只是出现了一些裂缝，而同位于市区的15层的马拉瓜中央银行却严重受损（震后拆除），周围建筑物也发生大规模倒塌，5000多人死亡。当时，这个消息几乎传遍了整个尼加拉瓜，相距如此近（培训四P11：毗邻）的建筑，为何有这般差别？人们发现，马那瓜美洲银行大楼之所以轻微受损，是由于它的形状非常规则、对称，且运用了多道设防设计思想。而中央银行平面和竖向上都不规则。

（1）中央银行平面不规则：四个楼梯间，偏置塔楼西侧，再加上西端有填充墙，地震时产生较大的扭转偏心效应。四层以上的楼板仅50mm厚，搁置在14m长的小梁上，小梁的全高仅450mm，这样一个楼面体系是十分柔弱的，抗侧力的刚度很差，在水平地震作用下产生很大的楼板水平变形和竖向变形。

竖向不规则：塔楼的上部（四层楼面以上），北、东、西三面布置了密集的小柱子，共64根，支承在四楼板水平处的过渡大当人上，大梁又支承在其下面的10根1mx1.55m柱子上（间距9.4m），形成上下两部分严重不均匀、不连续的结构系统。主要破坏：A、第四层与第五层之间，周围柱子严重开裂，柱钢筋压屈（竖向刚度和承载力突变）。B、横向裂缝贯穿三层以上的所有楼板（有的宽达10mm），直至电梯井的东侧。C、塔楼的西立面、其他立面的窗下和电梯井处的空心砖填充墙及其他非结构构件均严重破坏或倒塌。美国加州大学伯克莱分校在震后对其计算分析表明：A、结构存在十分严重的扭转效应；B、塔楼三层以上北面和南面的大多数柱子抗剪能力大大不足，率先破坏；C、在水平地震作用下，柔而长的楼板产生可观的竖向运动等。（2）美洲银行

结构系统平面竖向均匀对称。概念设计思想为多道防线、刚柔结合。先由4个4.6m等边的L形柔性筒（H/b=13.3>>7），通过每层的连梁组成一个11.6mx11.6m的正方形核心筒用为主要抗震结构。在风荷载和抗震设防烈度的地震作用下具有很大的抗弯刚度（H/b≈5），为了预防罕遇强烈地震，有意识地在连梁的中部开了较大的孔洞，一方面可以用来穿越通风管道，减小楼层结构高度；另一方面是有意地形成结构总体系（第一道防线）中的预定薄弱环节，在未来遭遇强烈地震时，通过控制首先在连梁处开裂、屈服、出现塑性铰，从而变成具有延性和耗能能力的结构体系（第二道防线），即各分体系（L形筒）作为独立的抗震单元，则整体结构变柔，周期变长，阻尼增加，地震动力反应将大大地减小，从而可以继续保持结构的稳定性和良好的受力性能。即使在超出弹性极限的情况下，仍具有塑性强度，可以做到较大幅度的摇摆而不倒塌。为确保每一L形柔筒都可以作为有效的独立抗震单元，林在L形筒的每面墙内的配筋几乎都是一样的。

震后调查正如设计所预料那样，核心筒的连梁发生剪切破坏，是整个结构能观察到的主要破坏。连梁混凝土保护层剥落、开裂，这较易修复。墙体没有开裂，只是在核心筒的墙面上掉下了几块大理石饰面。这充分说明，虽然主体结构没有开裂，但剪力墙内已具有很高的应力[2]。也就是说在地震的剪力和弯矩作用下，墙仍处于弹性阶段。伯克利大学的教授V．Bertero在震后对该建筑作了动力分析，见下表。

可见，当核心筒连梁破坏后，四个L形角筒独立作用时，结构的自振周期和顶部位移明显加大，而基底剪力和倾覆力矩却明显减小。在正常工状态下，即在风荷载或设防烈度的地震作用下，设计所选择的结构图的自振周期T=1.3s，相当于0.72n，顶部侧移12cm，相当于1/500楼高。美洲银行大楼的抗震实例说明了以承载力、刚度和延性为主导目标，设计抗议风和抗震都比较理想的高层建筑是完全可能的。在风荷载作用下结构的整体刚度大，有较高的自振频率；而在罕遇的强烈地震作用下，可通过发挥延性（其中包括结构延性、构件延性或截面延性）与耗能能力使结构仍具有足够的承载力。二、高层建筑结构设计的应用体会

高层建筑结构至关重要的就是使结构承载力、刚度、能量耗散和延性等多种性能得到最佳组合。选择有利的建筑体型，是减少高层建筑结构风载效应、地震作用效应和侧移的重要手段之一。建筑体型又与建筑平面形状、建筑立面形状和房屋的高度等因素密切相关。与H，H/B，L/B，突出和收进尺寸，细部尺寸等有关。

建筑设计应符合抗震概念设计的要求，不应采用严重不规则的设计方案。建筑和结构设计者在高层建筑设计中应特别重视规程中有关结构概念设计的各项规定,设计中不能陷入只凭计算的误区。若结构严重不规则、整体性差，则仅按目前的结构设计计算水平，难以保证结构的抗震、抗风性能，尤其是抗震性能。抗震概念设计时应充分考虑结构简单、规则和均匀性、整体性、钢度和抗震能力等准则。

1．结构简单是指结构在地震作用下具有直接和明确的传力途径，结构的计算模型、内力和位移分析以及限制薄弱层部位出现都易于把握，对结构抗震性能的估计也比较可靠。

2．结构的规则和均匀性。沿竖向建筑造型和结构布置比较均匀，避免刚度、承载力和传力途径的突变，以限制竖向出现薄弱部位。建筑平面比较规则，平面内结构布置比较均匀，使建筑物分布质量产生的惯性力能以比较短和直接的途径传递，并使质量分布与结构刚度分布协调，限制质量和刚度之间的偏心。

3．结构的刚度和抗震能力。可使结构沿平面上两个主轴方向具有足够的刚度和抗震能力。结构的抗震能力是结构承载力及延性的综合反映。结构刚度选择时注意控制结构变形的增大，过大的变形也会因效应过大而导致结构破坏[3]。结构除需要满足水平方向的刚度和变形能力外，还应具有足够的抗扭刚度和抵抗扭转振动的能力。4．结构的整体性。高层建筑结构中，楼盖对于结构的整体性起到非常重要的作用。楼盖体系最重要的作用是提供足够的面内刚度的抗力，并与竖向各子结构有效连接。高层建筑基础的整体性以及基础与上部结构的可靠连接是结构整体性的重要保证。

参考文献：

[1] 吴育武.谈谈高层建筑结构概念设计的若干问题[J].中国科技纵横,2010,(15):143,85.

[2] 柳浩杰.某高层办公综合楼结构方案的设计[J].四川建材,2009,35(2):91-93.

第13篇

随着社会经济的发展，我国建筑工程行业也得到了长足的发展。城市化建设中，建筑行业的支柱地位越来越明显，而在建筑工程行业中，结构设计对建筑工程造价成本有着极其重要的影响。科学的结构设计能够在一定成本上控制工程造价，并且提高建筑企业的经济效益与社会效益。本文在对建筑结构设计与造价成本关系的关系进行探讨的基础上，进一步具体分析了结构设计对建筑造价成本产生的影响，旨在推动建筑行业的可持续发展。

关键词：

建筑结构设计；建筑造价成本；影响

在建筑工程项目中，结构设计是极为重要的内容，其不仅是建筑工程功能的保障，更是建筑工程安全性与舒适性的保障，另外，结构设计对建筑工程整体造价也有着重要影响[1]，科学合理的建筑结构设计能够有效控制建筑成本造价，从而保证建筑企业的经济效益。基于此，本文重点探讨建筑结构设计对建筑造价成本的影响。

一、建筑结构与造价成本的关系探讨

建筑结构与造价成本之间的关系主要包括以下三个方面：（1）建筑工程设计方案与工程投资之间有着密切联系。在建筑工程项目中，选定的设计方案直接对工程投资有着重要影响，优秀的建筑设计方案能够极大的节省建筑材料，从而在不影响建筑工程项目质量的前提下减少投资额，有效的提高建筑工程的经济性[2]。（2）建筑工程设计过程与工程造价成本之间存在密切联系。在明确建筑结构设计方案之后，就需要对设计方案进行展开，从而开始全面细致的设计建筑工程的方方面面，原则就是在达到经济性的基础上进行合理设计，从而确保建筑工程质量的同时控制造价成本。（3）建筑设计质量与成本造价之间的关系。近几年，社会中发生的建筑事故层出不穷，每一次建筑事故的发生都会造成人员伤亡和严重的经济损失。建筑事故发生的主要原因，根本上在于建筑工程设计质量不高，在缺乏过硬的设计质量的情况下动工，在施工过程中以及后期使用过程中就留下了安全隐患，造成损失之后，工程造价成本就很难得到有效的控制[3]。

二、结构设计对建筑造价成本产生的影响

具体而言，建筑结构设计对建筑工程造价的影响主要包括结构形式、基础形式、墙柱、梁柱、混凝土与钢筋强度、结构延性等因素。

1、结构形式的影响

首先是结构形式对建筑造价成本的影响。结构形式对建筑成本的影响是决定性的核心，主要影响表现为建筑结构的经济性和美观性方面。这就要求在结构设计中，需要满足规定要求的情况下强化突出建筑工程结构设计的主体功能，进一步提高建筑结构的稳定性与安全性，同时做出合理的结构形式设计，减少建筑工程额外的工程投资成本。

2、基础形式的影响

其次是基础形式对建筑成本的影响，基础形式也就是建筑的地基构造形式，属于建筑结构中的核心要素。通常，建筑地基构造可以分为天然地基与人工地基两种，对造价成本有着重要影响。就天然地基而言，其省去了大量的人工加固的过程，因此总体上的工程量会有明显的减少，从而可以实现控制成本的要求。但天然地基需要良好的地质条件，若是出现地基构造与结构设计之间的矛盾，就需要采用复合地基，以此保障建筑结构的稳定性。复合地基指的就是面对土质情况不佳，土层坚硬程度不足的施工环境时，在开展地基构造设计时，于天然地基中加入辅的加固材料或者进行土体加固，从而形成人工地基。

3、墙柱的影响

另外，建筑结构设计中，墙柱的设计方案对建筑造价成本也有着重要影响，通常而言，在建筑结构中，大多都是以剪力墙为主。而柱的设计通常需要能够满足建筑使用要求的基础上保证结构合理性与可行性，因此需要保证柱网中有着恰到好处的柱距，柱距过大会使得材料难以充分应用，并且难以保证建筑结构的稳定，而柱距过小又会导致材料使用量上升，提高工程成本，因此需要控制柱网中的柱距。

4、梁柱的影响

再次，梁和柱截面的尺寸设计方案也会影响到建筑总体造价成本。在建筑结构设计时，需要保证建筑施工标准的要求下对建筑结构中的梁、柱构件进行考量，包括其中钢筋混凝土的作用，以调整建筑梁、柱截面的尺寸来达到控制配筋率的目的。一般来说，若是配筋率过大，则说明截面尺寸过小，配筋较大，而若是截面配筋率过小则表明截面尺寸过大，配筋小，导致钢筋混凝土用量不断上升。因此，在建筑工程结构设计中，对梁和柱的截面尺寸进行不断优化设计，这对于控制建筑工程整体造价有着重要意义。

5、混凝土与钢筋强度的影响

钢筋混凝土强度对建筑工程造价的影响也不容忽视，当前来看，我国建筑工程结构设计与施工过程中主要选择的受力钢筋型号为HRB336，而辅助钢筋型号一般是HPB，混凝土则是C20-C40.与西方国家相比，我国建筑工程的钢筋混凝土强度还处于较低的水平。在建筑工程结构设计中，若是选择价格高昂的钢筋混凝土就会直接导致成本上升，而如果施工过程中采用高强度的混凝土也会造成构件截面尺寸变小，从而降低混凝土的用量，控制成本，而且还可以减少施工过程中的垂直运输成本。

6、结构延性的影响

结构延性主要是基于建筑工程抗震能力的需要，通常而言，建筑工程结构要想具有很强的抗震能力，就需要在结构设计中有一定程度的延性。选择科学合理的抗侧力结构，则建筑工程构件的延性增强，承载力降低，但遇到比较强的震动时，总体结构能够吸收较多的能量，虽然容易损坏，但却能够承受较大的变形，因而不会倒塌，而若是具备高强度而缺乏延性的结构，其相对就比较脆，能够吸收的能量比较小，因此一旦发生超过建筑结构设计水平的地震，建筑整体结构就会因而脆性而忽然倒塌。通常来说，无论是基于成本控制还是出于抗震性能，都需要选择良好的延性结构，从而达到“小震不坏，中震可修，大震不倒”的设计要求，并且在这基础上控制建筑造价成本。

三、总结

综述，建筑结构设计实际上就是建筑结构理论基础上进行实际施工经验分析的过程，其本质上属于结构的优化，而不是控制结构设计以实现控制建筑成本。在建筑结构设计审核环节里，需要经过不断的调整和完善来实现结构的优化，在工程投资理论值与实际值调整控制中实现造价控制，在限额设计不断完善中控制造价，从而进一步突出结构设计对建筑造价的控制意义。

参考文献：

[1]吴剑星.浅析建筑结构设计对于建筑造价成本的影响[J].科技与企业,2014,04:82-83.

[2]吴高辉.建筑造价成本中建筑结构设计的影响研究[J].四川水泥,2015,08:219.

第14篇

关键词：建筑结构形式；发展；力学原理

1引言

随着社会的发展，建筑业也在不断的发展。建筑业是我国的重要支柱产业，建筑业的发展带动着我国经济的发展。建筑结构形式需要运用力学原理，遵循将弯矩转变为轴力的力学主线。运用力学原理进行建筑物建设，能够节约建造成本，避免出现倒坍现象，促进人们的生活。

2建筑结构形式的发展史

建筑与结构是不可分割的，缺一不可。随着经济的发展，人们逐渐提高了对建筑结构的认识，建筑工程不仅要保证质量和性能，还需要符合美观的要求，满足人们的品味。因此，美观实用和安全可靠逐渐成为建筑工程的重要评判标准。但是两者基于不同的知识和技能，具有一定的差异，为了最大的满足人们的需要，专业人员不断提高这两方面的技能，美观实用和安全可靠的设计人员也不同。两者的知识和技能不同，导致专业人员需要掌握的内容也不一样。美观实用要求专业人员掌握美术和建筑这两方面的知识。安全可靠要求专业人员除了掌握美术和建筑这两方面知识外，还需要掌握力学、数学、制造与施工也等专业知识。随着建筑工程的发展，建筑工程要求专业人员掌握的专业知识也越来越多，美学、艺术等学科都需要专业人员掌握，学会运用，学习要求增多，难度也变大。建筑结构形式发展要求专业人员掌握专业知识，而专业知识又帮助建筑结构形式的发展，两者缺一不可，相互促进。

3建筑结构形式的划分

3.1按材料划分建筑结构形式按使用材料划分可分为木质结构、混合结构、钢结构钢筋混凝土结构、钢筋混凝土与钢的组合结构。其中，木质结构主要应用于单层建筑中，使用的材料为木制材料。混合结构主要应用于单层建筑和多层建筑，承重部分使用砖石材料，楼顶使用钢筋混凝土材料。钢结构主要应用于工厂房、承重能力强的厂房以及移动房等。其使用的材料主要是钢。钢筋混凝土结构主要应用于高层或者是多层建筑，其使用材料主要是钢筋混凝土。钢筋混凝土与钢的组合结构主要应用于超高层建筑，其使用材料主要有混凝土与钢筋。

3.2按墙体划分建筑结构形式按墙体划分可分为全剪力墙结构、框架一剪力墙结构、框一一结构、简体结构、框一一支结构、无梁楼盖结构。全剪力墙主要应用于高层以及超高层建筑，其属于建筑结构强度大。框架一剪力墙结构主要应用于高层建筑。框一一结构主要应用于高层和超高层建筑。简体结构主要应用于超高层建筑。框一一支结构主要应用于超高层建筑，其主要材料是钢结构。无梁楼盖结构主要应用于大空间和大柱网建筑。

4建筑结构形式遵循的自然力学规律

随着社会的发展，建筑结构形式的侧重点不同，但是无论是建筑还是结构都需要遵循力学原理，保证建设和结构的安全。结构物承受着一定的荷载，其在每个截面上都会产生拉、压轴力、剪力、弯矩、扭矩等。弯矩是最为危险的。弯矩和拉、压轴力产生的力偶钜是等效的。弯矩把内力作用到截面上，其内力分布不均匀。弯矩使中性层材料的力学性能得不到充分的施展。例如，一根杆件，给其施加一定的加压力和压力时采用轴向，折断它的可能性很小。但是，采用横向加力时会形成弯矩和剪力，折断杆件就非常容易。因此，建筑结构构建为了能够正常工作，必须要求每个截面承受剪力、拉、压轴力、弯矩。

5建筑结构的实例

5.1堆砌结构古埃及金字塔就是采用堆砌结构建造的。建造者为了表达对帝王的崇拜，采用了石材进行建造，石材承压能力强，且安全耐用。金字塔结构简约、体积庞大，给人一种敬畏的感觉。从结构学来讲，金字塔只承受压应力，受力结构简单。经历了数年的风雨变化，金字塔依然屹立不倒。堆砌结构形式的受力情况符合石材的要求，受到当时人们的喜爱。但是，金字塔的建造时间漫长，运用大量的人力、物力、财力，其内部空间小，使用价值不高。随着社会的进步，人类的需要提高，需要提高建筑结构的空间，由此，梁、板、柱结构出现在人们视野中。

5.2梁、板、柱结构梁、板、柱结构应用的材料是木材。石材承受拉力的强度低，因此不能承受弯矩。木材能够承受一定的拉力和压力，值得使用。在当代，钢材和钢筋混凝土取代木材占据主导地位。石材虽然有一定的弊端，但是仍受到人们的认识，木材虽然受弯能力强，但是也有一定的局限。欧洲很多建筑都采用此结构。例如，爱琴文化的克诺索斯宫殿、宗教神庙等。随后用发展了拱、壳、柱的结构。后来又出现了梁、板、拱、壳、柱的结构，其中罗马建筑是此结构的典范。

5.3拱、壳结构拱、壳结构深受古今中外的喜爱，拱、壳结构能够覆盖大跨度，代替了梁板结构。拱、壳结构符合把弯矩通过结构形式的改变转化为轴力的规律。通过该规律建造出的结构具有坚固、耐用、不容易破坏，容易保留的特点。此结构经过无数人的实践证明，具有可行性。实践证明，拱结构产生的支座水力能够使每一个截面生成负弯钜，负弯矩能够抵消正弯钜，受压力强。通过该结构建造的建筑物具有美观实用、坚固耐用的优点。根据此结构建造的建筑物具有标志性作用。例如，意大利威尼斯、圣玛丽亚.莎留特教堂、佛罗伦撒主教堂、罗马城万神庙、法国克勒芒-费杭圣母教堂等。

6结束语

随着社会的发展，建筑业也在不断的发展壮大，高层结构的建筑在建筑中占据重要位置。建筑结构形式需要遵循力学发展规律，根据该力学规律创造出更多的新结构，促进社会建筑业的发展。

参考文献：

[1]王友三.建筑结构形式发展的力学原理[J].建筑工程技术与设计,2015(7):2260.

[2]黄志东,何萍.经济发展与建筑结构形式相关性初探[J].华南地震,2014(2):103～106.

[3]于佳佳.浅谈建筑结构形式及发展方向[J].建筑工程技术与设计,2016(19):3656.

[4]王轩堃.建筑结构形式发展的力学原理分析[J].建筑工程技术与设计,2016(13):3369.

第15篇

关键词：建筑结构形式；发展；力学原理

中图分类号：TU311

1. 建筑结构形式的发展史

建筑与结构是不可分割的，缺一不可。随着经济的发展，人们逐渐提高了对建筑结构的认识，建筑工程不仅要保证质量和性能，还需要符合美观的要求，满足人们的品位。因此，美观实用和安全可靠逐渐成为建筑工程的重要评判标准。但是两者基于不同的知识和技能，具有一定的差异，为了最大限度地满足人们的需要，专业人员不断提高这两方面的技能，美观实用和安全可靠的设计人员也不同。随着建筑工程的发展，建筑工程要求专业人员掌握的专业知识也越来越多，美学、艺术等学科都需要专业人员掌握，学会运用，学习要求增多，难度也变大。建筑结构形式发展要求专业人员掌握专业知识，而专业知识又帮助建筑结构形式的发展，两者缺一不可，相互促进。

2.建筑结构形式的划分

（1） 按材料划分。建筑结构形式按使用材料划分可分为木质结构、混合结构、钢结构钢筋混凝土结构、钢筋混凝土与钢的组合结构。其中，木质结构主要应用于单层建筑中，使用的材料为木制材料。混合结构主要应用于单层建筑和多层建筑，承重部分使用砖石材料，楼顶使用钢筋混凝土材料。钢结构主要应用于工厂房、承重能力强的厂房以及移动房等。

（2）按墙体划分。建筑结构形式按墙体划分可分为全剪力墙结构、框架一剪力墙结构、框一一结构、简体结构、框一一支结构、无梁楼盖结构。全剪力墙主要应用于高层以及超高层建筑，其属于建筑结构强度大；框架一剪力墙结构主要应用于高层建筑；框一一结构主要应用于高层和超高层建筑。简体结构主要应用于超高层建筑；框一一支结构主要应用于超高层建筑，其主要材料是钢结构；无梁楼盖结构主要应用于大空间和大柱网建筑。

3.建筑结构形式遵循的自然力学规律

随着社会的发展，建筑结构形式的侧重点不同，但是无论是建筑还是结构都需要遵循力学原理，保证建设和结构的安全。结构物承受着一定的荷载，其在每个截面上都会产生拉、压轴力、剪力、弯矩、扭矩等。弯矩是最为危险的。弯矩和拉、压轴力产生的力偶钜是等效的。弯矩把内力作用到截面上，其内力分布不均匀。弯矩使中性层材料的力学性能得不到充分的施展。

4.建筑结构的实例

（1）堆砌结构。古埃及金字塔就是采用堆砌结构建造的，建造者为了表达对帝王的崇拜，采用了石材进行建造，石材承压能力强，且安全耐用。金字塔Y构简约、体积庞大，给人一种敬畏的感觉。从结构学来讲，金字塔只承受压应力，受力结构简单。经历了数千年的风雨变化，金字塔依然屹立不倒。堆砌结构形式的受力情况符合石材的要求，受到当时人们的喜爱。

（2）梁、板、柱结构。梁、板、柱结构应用的材料是木材。石材承受拉力的强度低，因此不能承受弯矩。木材能够承受一定的拉力和压力，值得使用。在当代，钢材和钢筋混凝土取代木材占据主导地位。石材虽然有一定的弊端，但是仍受到人们的重视，木材虽然受弯能力强，但是也有一定的局限性。欧洲很多建筑都采用此结构。

（3） 拱、壳结构。拱、壳结构深受古今中外人们的喜爱，拱、壳结构能够覆盖大跨度，代替了梁板结构。拱、壳结构符合把弯矩通过结构形式的改变转化为轴力的规律。通过该规律建造出的结构具有坚固、耐用、不容易破坏、容易保留的特点，此结构经过无数人的实践证明，具有可行性。实践证明，拱结构产生的支座水力能够使每一个截面生成负弯矩，负弯矩能够抵消正弯矩，受压力强。通过该结构建造的建筑物具有美观实用、坚固耐用的优点。

随着社会的发展，建筑业也在不断地发展壮大，高层结构的建筑在建筑中占据着十分重要的位置。建筑结构形式需要遵循力学发展规律，根据力学规律创造出更多的新结构，促进社会建筑业的发展。

参考文献：