混凝土结构设计范文

前言：我们精心挑选了数篇优质混凝土结构设计文章，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：混凝土；结构设计；抗裂

前言：建筑行业的飞速发展使得混凝土结构面积以及尺寸越来越大，给施工裂缝控制带来了很大难度。混凝土结构物产生裂缝是结构物的承载能力、耐久性、防水性等的各种性能下降的主要原因。裂缝是混凝土中最常见而又最难以杜绝的缺陷，影响到建筑的使用寿命，所以合理的控制措施对延长结构物的使用寿命至关重要。据有关研究及实践报告显示结构物的裂缝问题属材料的固有特征，因此具有某种不可避免性。裂缝出现的原因多种多样，和混凝土材料的合格性、结构使用和维护等多方面相关，结构设计是先决条件，设计中需要针对不同的结构特征采取相应的抗裂措施。

一、工程概况及混凝土结构设计的重要性

目前，我国的建设工程事业的不断发展，框架结构在建筑工程施工中已经得到了普遍应用，可是，现代建筑设计也向复杂化和高层化不断发展。现在的建筑工程施工中混凝土已经被普遍应用，成为施工中最主要的原材料，然而我国的建筑中，混凝土的结构设计却并不完善，导致工程常常会出现裂缝问题，从而影响到建筑工程的质量，不利于我国建筑企业以及建筑行业的发展。所以，加强混凝土结构设计的技巧，采取相应的措施对我国的建筑行业以及国家经济的发展都有着深远的意义。

二、混凝土结构裂缝形成的原因

为了有效解决混凝土施工过程中存在的裂缝问题，需要对其产生原因做细致分析，导致混凝土裂缝的原因比较多，大概可以归纳为三方面，即原材料的配置、环境因素、以及施工设计。

2.1原材料的配置

混凝土中的外加剂、粗骨料、细骨料、水泥等材料不合格都会导致裂缝产生。比如水泥安定性不合格或者水泥比表面积较大，会导致混凝土因为需水量增加而使水灰比过大，水化热严重导致混凝土的开裂，还有骨料中含泥量较大也会增大混凝土的收缩率，因而也容易发生裂缝现象，另外由于外加剂不稳定，尤其减水剂质量，可能会出现减水率偏低，而为了达到混凝土的工作性能而增加用水量，水灰比的增大，较大水化热导致混凝土开裂。

2.2环境因素

施工现场环境恶劣，施工现场的温湿度也会对混凝土是否裂缝产生重要影响，混凝土具有热胀冷缩的性质，受温度影响较大。当混凝土水热化或者周围环境发生变化时，混凝土的内外温差变大从而发生变形产生应力，降低其本身的抗拉强度，当混凝土抗拉强度小于温度应力时就会产生裂缝。

2.3施工设计

现代建筑功能性和美观性兼备，导致建筑结构设计越来越复杂，为了能够满足人们的需要，出现了各种形式的结构体，这些结构体本身来说就容易产生裂缝，再加上施工设计的不合理以及施工难度及施工误差，从而产生裂缝。除了以上三个主要影响因素以外，混凝土裂缝问题还受到施工工艺、后续维护等方面的影响。工作中需要综合考虑并完善这些细节工作，才能有效改善混凝土施工实践工作，提升建筑工程质量。

三、结构设计时用的抗裂措施

3.1原材料的控制

要控制混凝土的开裂，首先需要从原材料的选择出发，原材料选择的正确与否，直接影响到混凝土的开裂。水泥强度达不到要求，水灰比过大以及水泥用量过大、外加剂使用不当等都能产生裂缝。混凝土原材料种类众多，其使用性直接决定了混凝土的质量。自20世纪初起，为增加粗骨料的粒径、降低水泥的用量等措施来将水化温峰降低从而达到抑制热裂缝的目的。

3.2减小环境温差

环境温差是日照温差与季节温差的总称。温差是影响裂缝产生的一个重要因素，所以要采取下列方法进行控制，即经有限元程序求解出温差应力然后根据计算值进行合理配筋亦或直接把配筋率提高到要求数值，从而提高配筋率来提高混凝土的极限拉伸的方案来减小温度应力对混凝土的影响。

3.3提高结构自身承载力

建筑工程设计过程中，虽然挠度和承载力都在标准规范的要求范围中，不过假使相比之下来说，承载力较小同时挠度较大造成的偏差也容易导致工程项目出现裂缝，那么，就需要提高结构的配筋率并且加大梁截面。同时，对混凝土相关项目的设计一定要考虑留出一定的安全余地。

3.4减小地基的不均匀沉降

地基不均匀沉降也是引起混凝土结构裂缝产生的原因，但是建筑物地基的不均匀沉降而引起的结构裂缝的事例不多。地基的不均匀沉降，引发混凝土受力不均导致裂缝现象。所以在设计的过程中要考虑到加强基础的整体性能，减小地基沉降对混凝土结构的影响。比如独立基础时设置拉梁，或采用筏板基础，或采用箱形基础。

3.5控制地下室墙体的裂缝并设置后浇带

社会持续发展，出现越来越多的超长建筑，同时由于很多建筑的功能以及美观要求不让设置伸缩缝，这就需要结构专业采取相应的措施解决混凝土收缩和由于温度应力导致的结构裂缝和变形。混凝土结构设计不仅仅是本身的结构设计，还涉及到与其他构件之间的结构合作。为了控制地下室墙体裂缝的发生，可采取在墙体顶部以及腰部设两道暗梁的措施，并适当增设暗柱，以起到模箍作用或适当增加墙体配筋。为防止墙体出现早期收缩裂缝，在墙体中可设置适当数量后浇带。按规范要求，每30-40m间距留出施工后浇带，带宽80-100cm，钢筋采用搭接接头，在45到60天后浇筑。

3.6必要厚度的保护层

混凝土结构设计不仅是结构设计，还涉及到其他构件间的合作。在混凝土结构中，钢筋和混凝土都是其中一份子，两者之间要有好的承载力才能保证结构的整体性。钢筋在混凝土中锚固是钢筋与混凝同的保证，所以，要除去钢筋上的锈蚀、泥土，使钢筋和混凝土很好的结合，以确保混凝土对钢筋的握裹力。如果有锈蚀就很难保证混凝土和钢筋的充分结合，导致两者之间存在缝隙，导致混凝土产生裂缝，裂缝发展会导致混凝土剥落开裂，这种裂缝不但破坏混凝土对钢筋的握裹力、破坏钢筋的锚固，还会加速钢筋的锈蚀。长期下去会造成承载力下降，甚至危及结构的安全。所以，要有必要厚度的保护层使钢筋与外界隔绝，避免此种情况的发生。

结束语

综上所述，随着建设工程业的发展，框架结构在建筑中应用广泛起来，但是现代建筑设计也向高层化发展，对钢筋混凝土提出更高的要求。混凝土裂缝直接影响到项目的美观性与安全性，要重点给予关注。混凝土的裂缝问题表现出不可避免性，需要从各个方面加以控制。文章详细分析了混凝土结构裂缝原因，以此为基础做出了相应的改进建议，希望可以促进相关工程实践工作的更好开展，全面控制，从而提高建筑物的整体质量，促进企业以及建筑行业的发展。

参考文献：

[1]方闽莉.混凝土结构设计抗裂措施探讨[J].江西建材.2014

[2]马建.浅析混凝土结构设计与抗裂处理[J].建筑・建材・装饰.2013（12）

[3]董萌.混凝土结构设计的抗裂措施探讨[J].中华民居.2014（6）

第2篇

（南通市建筑设计研究院有限公司 江苏 南通 226000）

【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，建筑类型与功能的愈来愈复杂，结构体系的更加多样化，建筑类型和功能的复杂化也使现代建筑结构设计变得更加复杂。本文通过对混凝土结构设计中应注意的一些问题进行概速，并提出相应的解决措施，以利于提高设计的质量。保证结构的安全。

关键词 高层建筑；结构设计；混凝土

1.引言?

混凝土是工程中用量最多的建筑材料，也是最主要的结构材料，钢筋混凝土结构已成为世界上应用最为广泛的结构形式。我国每年耗费在混凝土结构设计的费用为2300亿元以上。在人们的传统观念中总是认为钢筋混凝土结构是由最为耐久的混凝土材料浇筑而成的，虽然钢筋易腐蚀，但有混凝土保护层的保护，钢筋也不会发生锈蚀，因此，对钢筋混凝土结构的使用寿命期望值也是很高的，从而忽视了钢筋混凝土结构的耐久性和抗震性的问题，从而混凝土结构在设计时应注意的问题的研究也相对滞后，为此付出了巨大的代价。结构设计总说明着重审查设计依据条件是否正确，结构材料选用、统一构造做法、标准图选用是否正确，对涉及使用、施工等方面需作说明的问题是否已作交待。审查内容一般包括建筑结构类型及概况，建筑结构安全等级和设计使用年限，建筑抗震设防分类、抗震设防烈度（设计基本地震加速度及设计地震分组）、场地类别和钢筋混凝土结构抗震等级，地基基础设计等级，砌体结构施工质量控制等级，基本雪压和基本风压，地面粗糙度，人防工程抗力等级等7条。

2.混凝土结构设计中的裂纹问题及其控制?

（1）混凝土结构设计中的裂纹问题分析，裂纹是固体材料中的某种不连续现象。多年来，有关混凝士的现代试验完全证实了在尚未受荷的混凝土和钢筋混凝土结构中存在微裂纹，主要有骨料与水泥石的粘结面上的牯结裂纹、水泥浆中的裂纹以及骨料裂纹。而根据断裂损伤力学的观点，所谓断裂损伤是在广义的外载作用下，使材料的细观结构发生变化，引起微缺陷成胚、孕育、扩展和汇通，导致结构宏观性能的劣化，最终形成结构宏观开裂和破坏。因而混凝土结构的破坏过程实际上是微裂纹的扩展、贯通而形成的。?

（2）混凝土结构设计中的裂纹控制方法，预应力混凝十结构的裂纹控制方法主要是基于。"抗"的思想，下面分别应用传统力学和断裂力学来分析传统裂纹控制方法，从传统学观点来看，由于预先给混凝土梁施加了预压应力，使混凝七梁在外部荷载作用下梁体下缘产生的拉应力全部被抵消（或部分被抵消），因而可避免混凝土出现裂纹（或推迟出现裂纹），混凝土梁可以全截面参加工作（或增加参加工作的混凝土截面），这就相当于改善厂梁中混凝士的抗拉性能，而且可以达到充分利用高强材料的目的。从断裂力学观点来看，混凝土材料内。?

（3）部存在许多微缺陷和微裂纹，这些微缺陷和微裂纹在外部荷载作用下会不断演化、发展，最终形成宏观裂纹。预先在混凝七梁两端施加一对轴向压力，相当于在梁内微裂纹面上作用了一对非均布压应力，这时可以认为裂纹端部的应力强度因子为负值。当外载在裂纹端部产生的应力强度因子与非均布压应力产生的应力强度因子大小相等时，裂纹端部的应力强度凼子为零。这时裂纹并不会失稳扩展，只有随着外载的增加，使裂纹端部的应力强度因子达到混凝土材料的断裂韧性时，裂纹才会失稳扩展。因此，从断裂力学角度来说，由于预先对混凝土粱施加预压应力，从而减小了外载作用F裂纹端部的应力强度因子，避免或是推迟了混凝土出现裂纹。

3.梁支座的结构形式分析及其设计可靠性的实现策略?

结构计算是结构设计的基础，计算结果是结构设计的依据，设计中选择合适的计算假定、计算简图是得到正确计算结果的关键。当前结构设计程序中往往把与剪力墙相交的框架粱支座看作固定支座，这种假定不是在任何情况下都是正确的。当框架梁与剪力墙正面垂直相交，且剪力墙对梁的约束能力较弱时，很难实现固定支座的假定，此时宜将梁支鹰形式人为调成铰接支座，否则计算结果将与实际不符。在结构设计中，对与剪力墙相交的框架梁，其支座形式要慎重对待，具体工程应视框架梁与剪力墙的相对刚度及相交位置、方向，正确判断剪力墙对粱的约束能力，近而较为准确地确定框架梁支座形式。对于提高混凝土结构的设计可靠度，在材料强度等级不变的情况下会增加材料用量，增加造价，用高强材料替代低强材料，可有效地降低成本。混疑七结构中，水平受力构件如粱、板，主要以钢筋的抗力为主，提高钢筋级别效益较好，设计中应优先采嗣新规范提倡的主导钢筋HRB400（III）级钢筋；竖向受力构件如墙、柱，主要以混凝土的抗力为主，提高混凝上等级效益较好。

4.混凝土结构设计存在的其他问题分析?

（1）混凝土结构设计中的抗震问题分析地震力在两类构件之间分配，应考虑不同时段两类构件抗推刚度相对比值的变化。钢一混凝士混合结构中现在采用的主要结构体系为钢框架一混凝七剪力墙（内筒）体系，其中钢筋混凝十内筒为主要抗侧力结构。钢框架主要承担重力荷载，承担较小的水平剪力。在水平地震作用下，有工程经验表明，由于钢框架的抗推刚度远小于混凝上内筒，钢框架承担的水平剪力除顶部几层可为楼层剪力的15%～20%，中部及下部约为相应楼层剪力的10%～l5%，有的工程甚至仅有5%左右。在往复地震动的持续作用下，结构进入弹塑性阶段时，墙体产生裂缝后，内简的抗推刚度大幅度降低，剐度退化将加大钢框架的剪力。钢框架由于弹性极限变形角为1/400以上，远大于约为l/3000的钢筋混凝土墙体弹性极限变形角。虽然此时的水平地震作用要小于塑性阶段，但钢框架仍有可能要承担比弹性阶段大得多的水平地震剪力和倾覆力矩。因此，为符合结构裂而不倒的要求，需要调整钢框架部分的承担的水平剪力，规程抗震要求钢框架一混凝土结构各层框架柱所承担的地震剪力不应小于结构底部总剪力的25%和框架邮分地震剪力最大值的1.8倍二者的较小值，以提高钢框架的承载力，并采取措施提高混凝土内筒的延性。?

（2）结构设计过程要确定适宜的层问位移限值，我国有关混合结构的规程正在修编，高层建筑钢结构规程没有列出对钢一混凝土结构的设计规定.但对以钢筋混凝土结构为主要抗侧力构件的结构，高层建筑混凝十规程，则提出其侧移限值的要求，规定为等同于相当高度的钢筋混凝土高层建筑结构体系的要求。确定适宜的层间侧移和顶点侧移限值是该结构体系规程的重要内容之一。"高钢规程"没有列出对钢一混凝土结构的设计规定，但对有混凝士剪力墙的钢结构，规定应符合《钢筋混凝土高层建筑设计与施上规程》JGJ3-9l的要求。现行的"混凝土高规"规定的层间位移限值，对于钢一混凝土结构常不易符合要求。修编中的"混凝土高规"（第二稿），将包含对钢一混凝土结构设计规定的内容，关于钢一混凝士结构的层间位移限值，将规定为等同于相当的钢筋混凝土高层建筑结构体系的要求。?

（3）此外，修编中的"混凝土高规"，关于层间位移限值将对现行。混凝士高规"JGJ3-9l有所放松，并以此确定适宜的限值。

5.结束语?

混凝土结构设计是一个长期，复杂甚至循环行复的过程.任何在这过程中的遗漏或错误都有可能使整个设计过程变得更加复杂或使设计结果存在不安全隐患。因此.我们设计上作者应按规范相应的构造造求严格执行，才真正确保设计质量的安全。

参考文献

［1］纪福宏，郭惠琴.混凝土结构设计中若干问题的探讨［J］.山西建筑，2005.

［2］郑文忠，张格明，王英.对混凝土结构设计中三个问题的思考［J］.工业建筑，2004.

第3篇

本文通过对混凝土结构设计要点进行分析，并对当前混凝土结构设计发展现状进行详细的阐述，进而对所存在的问题进行分析，并提出相应的解决方案。

关键词:

混凝土结构；设计要点；问题分析

随着国家综合国力的增强，建筑行业得到快速发展。但随着人口数量的剧增，人们对建筑的要求越来越高，混凝土结构设计是建筑设计中的重点，这就要求在进行建筑设计之前，应对混凝土结构设计有一定的了解，并根据其所存在的问题研究出解决方案。结构是指用来承受荷载或者其他作用的空间骨架体系。混凝土结构是指用混凝土做成的能够承载的空间骨架体系，混凝土结构主要包括底框结构、框架结构、框剪结构、框筒结构等等。大型建筑物的增加，对混凝土结构设计方面的要求已经成为当前必须要解决的核心问题，虽然混凝土材料在建筑材料中还处于领先地位，但由于时代的发展迅速，混凝土结构的设计要点也必须跟上时代的发展脚步，否则传统的建筑材料就会被新型的建筑材料所取代，为防止这样现象的发生，混凝土结构无论是从要点分析还是技术水平都应该在科技发展、时代进步的背景下，得到进一步的提高。

1混凝土建筑结构设计现状

1．1安全问题不到位当前，很多建筑行业为了省钱，在材料上偷工减料，用质量差的材料代替质量好的材料，从而出现安全事故，建筑行业的安全事故不仅仅会造成经济利益上的损失，甚至会危及生命安全，因此必须从最核心的问题开始改变。混凝土建筑结构设计的安全性是指确保它能承受住任何的负荷，这里的任何包括自然灾害以及突发事件，即使发生地震的情况下也能保证混凝土不发生任何变化继续保持其的安全性，从而人身安全的以保证。

1．2地基稳定性不足地基稳定性不足所造成的影响主要表现在两个方面:(1)混凝土无法承受住建筑物的重量，造成建筑物下陷、沉降。(2)地基受力不均衡，即使在建筑过程中没有发生安全问题，但也为房屋建筑埋下了隐患，房屋建筑内部受力不均，极易出现偏差。就像很多新闻中报道的那样，很多楼房最后成为了“连体婴”，使混凝土的结构遭到破坏，建筑达不到国家标准的同时给人们带来生活上的恐慌。

1．3框架结构不全面框架结构在房屋建筑中发挥着极其重要的作用，是整个房屋建筑的支撑。但在目前的房屋建设中，框架结构与混凝土结构设计之间不能协调统一，达不到配合，从而使房屋建设存在问题，设计结构不符合国家的建筑标准，有的需要重新进行设计，既浪费了经济，又浪费了人力、物力资源。

2混凝土结构设计的要点

2．1设计中的结构问题当结构在施工和使用期的不同阶段有多种受力状况时，应分别进行结构分析，并确定其最不利的作用效应组合。混凝土结构可能遭受到火灾、爆炸、撞击等突发问题，一旦发生这类问题，而混凝土结构无法满足国家现行的有关标准的要求进行相应的结构分析，就会造成经济损失以及人员受伤等现象。因此，必须根据建筑的实际情况，进行结构分析，达到各项的计算指标，并符合结构的实际工作状况，具有相应的构造保证措施。最后，应保证计算结果符合工程设计的要求。在设计结构之前应先定好设计方案，经过精密的计算分析设计方案是否具有可行性并从力学的角度进行分析，分析其建筑结构中受力是否平均，不要再出现框架出现倾斜等问题的发生。

2．2抗震性能的设计建筑物的抗震性能不佳，一旦发生地震，其造成的损失是无法进行弥补的。因此，地震已经成为建筑行业中的一大难题。为防治这样问题的再次发生，建筑物的抗震性能的建设必须引起国家的重视，混凝土结构设计是建筑物设计的基础，其在承载力、硬度、力的均分上必须要做到均匀对称。同时根据地域的不同、实际情况的不同选择不同的设计方案来对混凝土结构设计进行改善。同时，在地震预警以及地震防线上也应该做相关的措施，在建筑构件之间以及节点的设置上应使硬度和承载力相适应。对于一些易发生突发事件的地方，应给予更多的关注，使其能够应对突发状况。

2．3防火设计建筑物的防火方面一般不引起人们的重视，尤其是在混凝土的结构设计方面。众所周知，混凝土的燃点比较高，不易发生火灾，但必须引起人们注意的是，其防火隔热性能比较差，经过火灾或爆炸的建筑物，即使混凝土的保护层将混凝土保护的很好，但它的耐久力以及承压力已经远远不能和之前相比，很容易发生建筑物破损会还造成人员伤亡的事件，因此建筑物的防火方面必须引起人们的相关注意。同时混凝土楼板应达《到建筑物防火规范的标准》，以确保建筑物达标。

2．4抗震设计对于混合结构体系的高层建筑，出于抗震的需要，不同高度的建筑物，型钢柱的设置位置与设置方法是不一样的，型钢柱设置于筒体四角，建筑物高度一般低于130m，并且抗震设防等级多为7级;筒体四角和楼面钢梁与型钢混凝土梁的交接处设置型钢柱，建筑物的高度一般高于130m，同时抗震设防等级为7、8、9级。以此增强框架的刚度及承载力。通过刚性连接框架平面内柱与梁的方法可达到增强框架的刚度和水平承载力的目的。具体可采取如下措施:第一，设置外伸桁架加强层;第二，分段拼装外伸桁架与筒体剪力墙的刚接的方法可以被采用;第三，贯通性的刚接桁架与抗侧力墙体应均匀分布。这样就可以很好地避免楼层在水平力作用下的侧移。

3混凝土结构的问题分析

3．1提高结构的耐久性混凝土结构是指对气候作用、化学侵蚀、物理作用或任何其它破坏过程的抵抗能力。混凝土的冻融破坏、碱集料反应、化学侵蚀、钢筋的锈蚀以及使用方面的因素都会使混凝土的耐久性失效，甚至无法继续使用。因此，为了解决住房需要和促进工业的发展，必须提高混凝土结构的耐久性。可以通过以下二个方面来提高混凝土结构的耐久性:(1)原材料的选择:水泥的使用对于混凝土结构的耐久性有一定的影响。在对水泥进行选择时，应选择碱含量少、抗热、抗冻、抗水、抗腐蚀性能好、水化热低、干缩性小的水泥。同时应考虑水泥的工程性能，在建筑的过程中，工程性能比实际应用的性能更为重要。(2)混凝土的设计:在混凝土设计配比方面，应合理的使用水泥及其与水之间的比例含量，提高混凝土的强度，同时控制混凝土因高温所产生的裂缝，在施工过程中，混凝土的裂缝会造成很严重的影响，必须多加注意。

3．2强化安全方面问题建筑中的安全问题已经成为当前我国的一大难题，混凝土结构作为基础材料，必须从起开始进行安全问题的强化。可以采取强化使用过程中的安全检测的方法来强化安全性的问题。由于很多专业人员素质不高，安全措施不完善，导致质量不合格。加强安全检测，可以及时发现问题并修改设计方案解决问题。

3．3建立管理方面的机制，加强管理建立并完善管理方面的机制，能有效提高工程质量，提高混凝土结构设计的耐久性，并能够有效遏制住安全事故的发生。管理方面的机制要求政府和企业秉着对人民负责的态度，严格要求，并认真履行监管的职能。施工队应本着业界良心，在施工过程中绝不偷工减料，以认真负责的态度完成对整个工程的建设。

3．4制定合理的项目工期合理的项目工期是保证工程质量以及混凝土结构的合格性的前提。但由于政府等的监管不严，很多工程存在“拖”的现象。在国家不断进步的背景下，以科学的角度来预测、判断并制定合理的项目工期，确保工程的质量，为结构的合理性以及耐久性打下基础。

4结束语

随着建筑事业的发展，混凝土结构设计在高层建筑结构中有很大的市场潜力，其为建设施工的过程中提供了了技术上的支持。但通过前文能够详细了解到，当前混凝土结构的发展还是存在一定的问题，无论是从安全角度还是从经济效益来看，都应该就外部环境、原料、渗透性以及密实性几个方面来提高混凝土结构的耐久性，并促进其得到更好的发展。

参考文献

［1］李彦明，王红宇．混凝土结构设计的一些常见问题分析［J］．科技创新导报，2009(22):99．

［2］臧瑶．钢筋混凝土结构延性设计要点分析［J］．四川水泥，2015，01∶186．

第4篇

关键词：混凝土；结构设计；安全度；分析

中图分类号： TV331 文献标识码： A

引言

在一般的情况下，对于混凝土的结构设计师必须要能够在建筑物的结构进行设计的时候，对其自身内力的计算以及结构的分析，可以综合的考虑到建筑物整体的结构以及各个分散构件的基本使用功能，并且还要严格的遵照相关的规定及安全度来对各个构件的总体耐久性以及承载力进行测量，确保所设计混凝土的结构能够符合安全度的标准，保证建筑物能够安全的使用。结构师要明确拟建建筑物以后要承担的功能，进而来对各个备选的方案进行综合的比较，最后挑选出最佳的设计方案。

一、加强混凝土结构设计中安全度的愈义

结构工程师设计的混凝土结构建筑的目的是给混凝土结构建筑的安全性能，性能和耐久性的混凝土结构，确保能有效地执行其预期使用各种函数在指定使用寿命。所有的混凝土结构设计规范计算公式和结构要求的起点是确保混凝土结构的设计安全度，因此，混凝土结构的安全设计要求考虑到经济因素，技术和政策等。从经济的角度来看，混凝土结构的设计安全程度直接反映了工程造价之间的关系，投资和维修费用的风险，如果想提离结构设计的安全程度，它会增加项目的成本，但会减少投资风险和相应的维修费用二相反.如果结构设计安全度虽然低，造价较低，但会增加投资风险和相应的维修费用。因此，混凝土结构设计的合理程度的安全需求平衡项目成本和项目风险，并寻求两者之间的最佳平衡点。从技术的角度来看，混凝土结构安全度的设计直接关系到结构类型的选择，动力学模型和设计理念是合理的，需要考虑完整。切忌直接平等待遇和各种材料。从政策的角度来看，选择合理的混凝土结构设计安全不仅与人民生命和财产的安全，甚至影响到社会安全和政治稳定，导致一个国家的技术经济政策和基本的经济基础的变化。长话短说.选择和制定科学合理的混凝土结构安全设计标准反映了整体经济资源，国家建设设计和技术水平，社会财富的积累和建筑材料的质量水平，意义深远。

二、混凝土结构设计安全控制的思考

混凝土结构裂缝的形成原因，其客观因素十分复杂.特别在施工阶段，还掺杂有人为因素。总的来说，控制结构裂缝的主要因素有温差或收缩、线膨胀系数、弹性模量板厚或墙高、地基对结构体的约束程度、结构物的长度、材料的极限拉伸率等。所以，混凝土结构的裂缝问题不是单纯的结构理论问题，而是由结构设计、结构近似计算、材料的物理力学性能及其质量组成、施工工艺及灌浆处理等多专业组成的综合性问题。为了进一步提高混泥土建筑物的安全程度，延长混凝土建筑物结构的使用寿命，混凝土结构的裂缝需要进行安全检测及修补。比较常用的修补方法需要根据建筑的裂缝程度，裂缝的大小、裂缝的深度等情况决定使用安全修补的方法。对混疑土建筑物的修补时应注意坚持以下原则：建筑物裂缝修补时，应该简单操作易行，经济安全，合理可靠。修补建筑时，应考虑是否影响周围的建筑物及建筑物自身。在进行修补混凝土建筑裂缝时，必须分析裂缝产生的原因，修补裂缝的方法，裂缝修补之后的稳定性，裂缝修补对建筑物及其周围建筑物的影响，再进一步确定修补建筑物的使用方法。表面修补法：这种方法适用于混凝土建筑物的表面出现裂缝时，出现渗水的情况时所采用的方法。在建筑物裂缝处，涂抹适量的水泥砂浆，修补建筑物防止其出现漏水渗水的现象。表面凿槽嵌补法：此方法适用于混凝土建筑物出现裂缝较大的情况，当出现的裂缝是V形状或是U形状时，在裂缝内籍要放入刚性材料，比如环氧胶泥这些类型的材料。防止V形或U形裂缝继续扩大，及时修补混凝建筑物的裂缝，防止裂缝的进一步扩大。表面贴条法：这种方法是将一种混凝土建筑物裂缝贴条贴在建筑物裂缝处，把其周围的裂缝钻住，防止其继续扩大，影响建筑物的毁坏程度，使其建筑物的裂缝程度不在继续扩大，对混凝土建筑的裂缝进行及时处理机修补。扒钉锚固法（缝合法）：这种方法，就是在混凝土建筑裂缝两侧，每隔上一定的距离进行打孔，每侧的两空要求对称，然后往孔里面灌注泥砂浆进行锚固，这种方法一般适用于混凝土建筑出现裂缝较大的情况，可防止建筑物结构的脆弱性，提高其承载力。内部修补法：内部修补法适用于对结构整体性有影响及有防水、防渗要求的深层裂缝及内部缺陷的修补。为了保证结构物的安全，延长使用寿命，对危害性裂缝要及时进行修补处理。灌浆修补是处理措施中常用的一种内部修补方法。灌浆修补法是用压力设备将浆材压人构件的裂缝及内部缺陷内，充填其空隙，浆材凝结、硬化后，起到补强加固，防渗堵漏并恢复结构构件整体性的作用。混凝土裂缝的灌浆修补有水泥灌浆和化学灌浆两种，一般多采用化学灌浆。两类化学灌浆具有钻度低、可灌性好，收缩小并具有较高的豺结强度和一定的弹性，以及恢复结构整体性的效果好等优点，应用较多。水泥灌浆具有强度高，材料来源广，价格低，运输、储存方便，以及灌浆工艺比较简单等优点，也是目前应用较广的灌浆材料。一般多用于大体积混凝土建筑物中较宽、较长裂缝的修补。结构加固法：这类加固方法是在提高结构承载力的同时，不同程度地限制了混凝土裂缝的发展或将裂缝封闭。一般方法如下。

1.外包加固补强

此法主要适用于柱、梁、屋架等截面尺寸相对较小的构件。外包钢加固法有千式外包钢加固、湿式外包钢加固等形式。从受力的形式来分，可分为预应力和非预应力两种。干式外包是指型钢与原构件间无任何豺结，或有钻结，而不考虑其传递剪力作用。湿式外包钢加固法是在外包钢与原构件之间用乳胶水泥浆粘贴或以环氧树脂灌浆等方法乳结时，称为湿式外包钢加固法。

2.外贴钢加固补强

外贴钢加固补强方法是用不同手段在结构构件表面贴补或粘着加固材料来提高构件的承载能力，从而减小工程事故的出现。外贴的方法较多，有粘胶、锚接、焊接等。以混凝土受弯构件外贴钢加固法使用较多。混凝土外贴钢加固。混凝土外贴钢加固法是用建筑胶粘剂将钢板或钢带粘贴在构件表面的一种加固方法。构件外贴钢材后，钢材与原构件共同受力，达到提高构件承载力的目的。此法毅结力强，加固过程中，被加固构件基本上不受损伤，加固后，构件外形尺寸变化小，基本不减小建筑物的使用净空，施工场地小，工艺简单，施工质量易保证，这些都是此法的优点。锚贴钢材加固法。混凝土构件锚贴钢材加固法是通过锚栓、膨胀螺栓等机械方法把钢材贴到构件混凝土裂缝部位表面，以防止裂缝扩大并提高结构的承载力。与贴钢相比，锚贴有以下优点。锚贴的钢材不易脱落，可以充分发挥钢材的延伸性能。锚贴后构件可以立即受力。锚贴钢材可以是较厚的钢板，也可以是型钢，使构件抗力提高幅度大。

结束语

混凝土规范进行横向比较及对我国混凝土规范的演变进行竖向观察，可以很容易的认识到混凝土规范作为上层建筑，反映了时代社会的经济特色以及总体需要。建筑物的适用性以及安全性和耐久性都可以作为衡量建筑物的混凝土整体的结构能否达到耐用及安全可靠的长时间的使用的基本要求。所以说结构工程师在对建筑物进行混凝土结构的设计时就一定要全方面的考虑到结构设计相关安全度的要求，来实现建筑物的安全性以及适应性和耐久性等要求。

参考文献

[1]宋础.国内外混凝土结构设计规范安全度设置水平的比较研究[D].武汉大学，2005.

[2]吴学敏.关于结构设计安全度问题[J].建筑科学，1999，05：11-13+15.

第5篇

南京航空航天大学金城学院土木工程专业基础课“混凝土结构设计原理”的演示验证实验———钢筋混凝土梁正截面受弯性能试验和钢筋混凝土梁斜截面受剪性能试验在大三秋季学期开展。主要通过演示的方式使学生了解钢筋混凝土超筋梁、适筋梁和少筋梁的受弯破坏形态的差异和斜拉破坏梁、剪压破坏梁、斜压破坏梁的受剪破坏形态的差异，加深对梁的正截面、斜截面受力特点、变形性能和裂缝开展规律的理解，掌握对实验结果的对比分析方法。该实验方案设置中，试件的设计、制作与安装、实验准备、加载设备与观测仪器安装、千斤顶加载等过程均由老师完成，学生仅进行加载过程中的实验现象与仪表观测，为验证性的演示实验。由于此过程中学生的动手与动脑的过程少，自主性不够，大多流于形式，走马观花，且与其他课程的关联性差，故学生实验思路不明确，实验效果较差。

2实验改革的探索与研究

2．1实验方案改革

为巩固学生的专业知识，并将土木工程学科的基础知识进行有机串联，加深学生的理解，培养学生的动手实践能力，进而提高学生的创新能力，达到应用型人才培养目标，现将混凝土结构设计原理实验教学进行探讨性的改革设计:由单一验证性实验转变为分阶段多层次的综合性实验，由以教师为主导转变为以学生为主导，具体分为以下两个阶段。2．1．1梁构件制作实验阶段1)搜集相关材料，查找相关信息，制作初步设计计算书。学生运用《混凝土结构设计原理》所学知识，设计钢筋混凝土正截面超筋破坏、适筋破坏、少筋破坏、斜截面斜拉破坏、剪压破坏、斜压破坏，共6种梁的截面、采用的材料参数(配合比和材料用量)、配筋量等。结合设计参数，对构件进行抗弯、抗剪验算，使其能够达到预期的破坏现象。2)混凝土配合比设计。学生运用《土木工程材料》所学知识，根据初步设计方案，进行混凝土配合比设计，确定水泥、石子、砂子的用量及水灰比，并进行坍落度实验。3)钢筋下料计算。学生运用《土木工程施工》所学知识，绘出所设计钢筋混凝土梁的详细钢筋下料图。4)制作钢筋混凝土构件。绑扎钢筋笼，支模，涂刷脱模剂，按照设计好的配合比搅拌混凝土并浇筑梁构件，编号并养护成型。同时制作一组(3个边长为150mm)立方体试件，编号并同条件与混凝土梁养护。5)完成最终训练报告。最终训练报告应包括设计制作钢筋混凝土梁的详细配筋和计算，以及采用的计算方法、参考文献等，最终给出对试件开裂荷载、极限荷载、破坏形态的预测。2．1．2受弯、受剪破坏实验准备阶段1)钢筋及混凝土材料性能实验。通过试验测定钢筋的屈服强度和极限强度，混凝土立方体试块的抗压强度，为钢筋混凝土构件的加载试验提供数据。2)实验基本技能训练。a．通过试验掌握在钢筋上粘贴应变片的技术。b．通过试验掌握钢筋混凝土梁刷白、划线和粘贴铜柱的技术。2．1．3钢筋混凝土梁正截面受弯性能、斜截面受剪性能的对比实验本实验由高压油泵全套设备通过千斤顶加载，力传感器读取荷载数据，位移计测定梁跨中及支座位移，应变片测定测点应变，3816数据采集仪采集数据，裂缝测宽仪测定裂缝宽度。学生通过试验掌握加载设备的安装与操作，电测数据的采集，了解了不同梁钢破坏形态的差异，加深对不同配筋率的钢筋混凝土梁的正截面、斜截面受力特点、变形性能和裂缝开展规律的理解，掌握对不同配筋率的钢筋混凝土梁实验结果的对比分析方法。

2．2实验的实施安排

混凝土结构实验区别于材料实验和土工实验，从混凝土配合比设计、钢筋的下料，到绑扎钢筋笼，混凝土梁的浇筑与养护，再到粘贴应变片，最后完成6种梁的破坏实验，整个实验周期较长，涉及的人力、物力包括资金的投入都非常大，每个学生参与到实验的全过程的难度较大，并且要协调好实验教学与《混凝土结构设计原理》课程教学的同步问题，因此在实施过程中，必须做好统筹安排。本教改实验的梁构件制作实验阶段因涉及《混凝土结构设计原理》《土木工程材料》《土木工程施工》等学科知识，整合了多种学科多个知识点，且周期长，安排在大三下学期生产实习前进行，作为学生进入真实施工环境前的一次实战练兵，制作的梁构件直接可用于下一学期的梁破坏实验。受弯、受剪破坏实验准备阶段和最后的受弯、受剪破坏实验在大三上学期进行，与《混凝土结构设计原理》的课程教学同步，使学生在学习完理论知识后能立即在实验中得到验证，以达到最优的教学效果。具体的实施安排表如表1所示。

3结语

第6篇

关键词：混凝土；结构设计；要点

高层混凝土结构受力复杂，然而习惯性的传统设计往往会给结构工程师造成一种错觉，以为结构设计就是规范+计算机程序计算，忽略了对结构整体方案的把握。一个合格的结构工程师应具有清楚的结构设计概念，丰富的实际经验，正确的判断力，而规范和计算机程序只是实现设计的技术手段。一个结构工程师在每一项设计开始时，就应凭借自身拥有的对结构体系及其受力、变形特性的整体概念和判断力，用概念设计去帮助建筑师实现业主所需要的建筑空间。在设计过程中，利用自己的力学概念，通过合理、有效地不断调整构件设计，提高结构设计安全度，提高经济效益及设计效率。

1 概念设计与结构构造

1.1概念设计

概念设计是指结构设计人员运用其材料性能、构件性能、连接构造、结构体系通过对所掌握的结构知识和实践经验，从宏观上决定结构设计的合理性，但还不能计算。随着计算机的普及，现在很多设计师仅仅依赖于程序计算出的结果进行设计，不判断结果的正确性，不分析结构的合理性，以“算够了”为依据理由，忽略了结构设计中的重要步骤，那就是概念设计。做好概念设计，确定合理的结构方案应注意以下几点原则：

1.1.1 根据建筑的使用功能、房屋高度、地理环境、施工技术、材料供应、设防类别确定结构类型。

1.1.2 竖向荷载、风荷载及地震作用对不同结构体系的受力特点；各荷载的传递途径。

1.1.3 清楚结构破坏的机制和过程，加强结构的关键部位和薄弱环节。

1.1.4 建筑结构的整体性，承载力和刚度在平面内及沿墙高度均匀分布，避免刚度突变和应力集中。

1.1.5 做到强柱弱梁、强剪弱弯。

1.1.6 采取有效措施防止过早的混凝土剪切破坏，钢筋锚固滑移和混凝土压碎等脆性破坏。

1.1.7 地基变形对上部结构的影响，地基基础与上部结构协同工作的可能性。

1.1.8 预估和控制各类结构及构件塑性铰区可能出现的部位和范围。

1.2 结构设计

结构体系是靠力学计算保证构件的承载力及变形，又靠构造措施将构件连接在一起，形成结构体系，合理的构造能够保证构件的传力明确，保证在力的多次作用下能量的吸收和耗散，避免因部分构件破坏而使结构体系丧失承载能力及抗震能力，保证在设计使用年限内的耐久性。我国通过这几十年的实践，特别是唐山地震所总结的经验教训，使得后来的试验研究都有了完整的结构构造措施。虽然认识在不断提高，概念设计在不断发展，结构设计除正确运用目前的构造措施，同时还需要不断总结、充实和提高。

2 混凝土结构设计需要控制的计算参数

刚开始从事设计还不太清楚应该控制哪些参数才算满足规范的基本要求，规范的内容很多，一下全部理解和掌握有一定困难，在设计过程中，需要严格控制以下几个重要指标：

2.1 轴压比：主要控制竖向构件的延性，规范对墙肢和柱均有相应限值要求，见《建筑抗震设计规范GB50011-2010》以下简称《抗规》6.3.6和6.4.5；《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010以下简称《高规》6.4.2和7.2.14；《混凝土结构设计规范》GB50010-2010以下简称《混规》第11.4.16条。

2.2 剪重比：主要控制各楼层最小地震剪力，确保结构安全性，见《抗规》5.2.5；《高规》4.3.12。

2.3 刚度比：主要为控制结构竖向规则性，以免竖向刚度突变，形成薄弱层，见《抗规》表3.4.3；《高规》3.5.2；对于形成的薄弱层则按《抗规》3.4.4-2条。

2.4 位移比：主要为控制结构平面规则性，以避免产生过大的偏心而导致结构产生较大的扭转效应。见《抗规》表3.4.3-1第一行，《高规》3.4.5。

2.5 位移角：主要是为衡量结构变形能力判别是否满足建筑功能要求。见《抗规》5.5.1；《高规》3.7.3。

2.6 周期比：主要为控制结构扭转效应，减小扭转对结构产生的不利影响，见《高规》3.4.5。周期比不满足要求的，说明结构的扭转刚度相对于侧移刚度较小，结构扭转效应过大。

2.7 刚重比：主要为控制结构的稳定性，避免结构在风载或地震力的作用下整体失稳，见《高规》5.4.1和5.4.4。刚重比不满足要求，说明结构的刚度相对于重力荷载过小；但刚度比过分大，则说明结构的经济技术指标较差，宜适当减少墙、柱等竖向构件的截面面积。

2.8 层间受剪承载力比：控制竖向不规则性，以免竖向楼层受剪承载力突变，形成薄弱层，见《抗规》表3.4.3-2第三行，《高规》3.5.3。

以上八个参数的计算应采用刚性楼板假定且计算振型数应使振型参与质量不小于总质量的90%《高规》5.1.13-1条。如楼板开有大洞或楼板不连续，应再按弹性楼板计算结构内力。

3 确定荷载及计算结果

首先荷载要准确，荷载包括结构自重，建筑材料做法，设备荷载（设备自重、管道重），建筑功能需要的活荷载，风、雪荷载、地震力、温度变化产生应力以及其它偶然作用等。有的荷载规范有所规定，可作依据，有的需要各专业提供。结构设计人员应有相关的知识，准确计算所采用的荷载。结构计算最忌讳漏掉荷载，它将使计算白费或使结构存在隐患，应引以为戒。

其次应分析计算结果，对复杂或重大工程一般需要用两种不同单元模型的程序进行分析和比较，对特殊工程应选择适当的计算程序。建立的模型，边界、支撑条件应尽量符合实际。程序中的输入参数应弄明其缘由，对提高设计质量是必不可少的。

4 环境类别与保护层的确定问题

混凝土设计规范第3.5.2条规定了耐久性设计的原则及构件环境类别的分类标准。规范第8.2.1条给出了各类环境条件下的构件混凝土保护层最小厚度。这是新规范重视耐久性问题的具体体现。由于规范是依据构件所处的环境类别来确定纵向受力筋保护层最小厚度的，对于处在两种环境交界部位的构件，如地下室墙，迎水面侧一般为二类环境，而其室内一侧一般为一类环境，两侧面的受力筋保护层最小厚度也应有所区别。对于处在两种环境交界部位的构件，在选用最低混凝土级别、确定混凝土配合比等耐久性基本要求（混范第3.5.3～3.5.8条）时应按交界面上两种环境类别中的最不利环境类别确定，在确定受力筋保护层最小厚度时，则应按构件表面所处的环境类别分别考虑。否则，对于基础地板、地下室外墙，随着保护层厚度的增大，采用商品混凝土时，构件表面出现早期收缩缝的机率也随之增大，而构件表面开裂后，反而影响构件的耐久性。所以保护层厚度不是越大越好，而应构件表面所处的环境类别有针对性地选用。

5 结束语

建筑结构设计质量，密切关系到人民生命财产的安全，责任重大。而且结构专业是一个既有深度又有广度的专业，必须在工作中，不断地学习、总结，才能有所进步，才能成为一名合格的结构工程师。

参考文献：

[1] 苏英.高层建筑结构设计的几个问题[J].科技信息（学术研究），2011，（16）.

[2] 徐银夫.关于高层建筑结构设计的研究[J].科技经济市场，2010，（02）.

[3] 闵小双.概念设计在建筑结构设计中的意义[J].科技咨询导报，2011，（02）.

第7篇

关键词 ：后浇带设计；混凝土；结构设计；

中图分类号：TU37文献标识码： A

引言

随着我国经济的发展，建筑设计风格越来越多样化，复杂化。其中复杂，超长的结构体型，结构设计人员应特别注意对建筑结构混凝土开裂、变形的控制。目前建筑结构设计中常采用后浇带的方法控制混凝土结构的开裂和变形。

一、后浇带的定义和主要功能

钢筋混凝土后浇带技术是一种混凝土刚性接缝技术, 总体上可分为后浇收缩带、后浇沉降带和后浇温度带, 分别用于解决钢筋混凝土凝结收缩、高层建筑主楼和裙楼问不均匀沉降、克服温度应力之类的问题, 它适用于后期变形趋于稳定、不宜设置柔性变形缝的结构的建筑。一般来说,后浇带技术具有多种变形缝的作用,设计时应考虑以其中一种功能为主,其他功能为辅。施工时,后浇带是整个建筑物的预留缝,待主体结构完成并达到一定龄期时,在后浇带位置用混凝土进行填补,它必须采用专项技术措施来进行处理,“缝”即不存在,这样既解决了凝结收缩、结构差异沉降和温度应力等问题,同时又达到了不设永久变形缝的要求。

由于新浇混凝土在硬结过程中会出现收缩现象, 所以已建成的结构受冷则收缩,受热会膨胀。在施工后的前1——2个月将完成混凝土硬结收缩的大部分过程, 而环境温度变化对建筑结构的作用则是经常性的,尤其是其变形受到约束时,在建筑结构内部就产生相应的温度应力, 严重时就会在构件中出现可见的裂缝。

高层建筑和裙房的基础设计和结构在设计时候设计为整体结构,但在施工时需要用后浇带技术把两部分暂时断开,等到主体结构施工工作完成,并且已完成50％以上的沉降量以后再浇灌连接裙房部分的混凝土,将高低层建筑连成一个整体,因此在设计时基础就应考虑两个施工阶段不同的受力状态, 并分别进行强度校核。而且连成整体建筑后的计算应把由后期沉降差引起的附加内力考虑在内。同时还需要采取以下调整措施:调时间差。先对主楼进行施工,待其基本建成,而且沉降量基本稳定后,再对裙房进行施工,使他们的后期沉降基本相近。另外一个措施是调压力差。由于主楼荷载大,施工人员可加大埋深,采用整体基础降低土压力,以减少附加压力,对于低层建筑部分可使用较浅的十字交叉梁基础, 以增加土压力, 最终使高低层沉降接近。

二、施工后浇带的分类施工

后浇带一般分为三类,它们分别是:

（1） 为解决复杂连体结构中各区段的沉降差而设置的后浇带称为沉降后浇带。

（2）为防止混凝土因温度变化导致钢筋混凝土构件收缩开裂而设置的后浇施工带称为温

度后浇带。

（3）为防止混凝土硬化过程中收缩开裂而设置的后浇带称为补偿收缩混凝土后浇带。

三、后浇带的设计

当建筑结构的平面尺寸超过混凝土规范规定的伸缩缝最大间距时, 可考虑采用施工后浇带的方法来适当增大伸缩缝间距。但一般地上结构由于受环境温度变化影响较大, 所以伸缩缝最大间距不宜超过混凝土规范限值过多。当地上结构由于抗震设计需要而设置了防震缝时, 伸缩缝宽度应满足防震缝宽度的要求。地下室结构超长的情况较为常见, 除地下室顶板和处于室外地面以上的地下室外墙受温度变化影响相对较大外, 地下室内部和基础结构在使用阶段受室内外温度变化影响较小, 需解决的主要问题是混凝土收缩应力对结构的影响。

必须指出的是, 后浇带只能解决施工期间的混凝土自收缩, 它不能解决由于温度变化引起的结构应力集中, 更不能替代伸缩缝。有一些结构设计者将后浇带和伸缩缝等同起来的看法是错误的, 因为两者的作用并不相同。

当地下室结构超长过多, 单靠设置后浇带不足以解决混凝土收缩和温度变化问题时, 可以考虑采用补偿收缩混凝土, 在适当位置设置膨胀加强带。

对高层建筑主体与裙房之间是设置永久变形缝, 还是在施工阶段设置沉降后浇带, 应该根据建筑场地地基持力层土质情况、基础形式、上部结构布置等条件综合确定。当地基持力层土质较好, 例如高层建筑基础做在基岩层或卵石层上, 或采用桩基时, 高层建筑沉降变形量较小, 此时可考虑采用施工后浇带而不设置永久变形缝, 将高层建筑与裙房基础( 或地下室) 连成整体。

近年来, 复合地基得到了广泛应用, 复合地基可以提高地基持力层承载力, 提高土体弹性模量, 有效地控制建筑物沉降。北京地区有些工程已经通过在高层建筑下采用复合地基的办法来替代桩基, 以解决高层建筑主体与裙房之间差异沉降的问题。不论采用哪种方法, 如果采用施工后浇带而不设置永久变形缝, 都应依据相关规范计算裙房和高层建筑的整体倾斜。当采用地基处理时, 在结构设计图纸上, 应明确规定采用地基处理后, 高层建筑与裙房之间的变形要求。

施工后浇带的位置, 应根据基础和上部结构布置的具体情况确定, 不能想当然, 搞一刀切。后浇带应设置在结构受力较小处, 一般在梁、板跨度内的三分之一处, 结构弯矩和剪力均较小, 且宜自上而下对齐, 竖向上不宜错开,后浇带间距一般为30m 到50m。在高层建筑与裙房之间设置后浇带时, 后浇带宜处于裙房一侧, 且在结构设计上,应注意加强高层建筑与裙房相连部位的构造, 提高纵向钢筋配筋率, 用以抵抗后浇带封闭后由剩余差异沉降差所引起的结构内力。为减小后浇带封闭后由剩余差异沉降差所引起的结构内力, 尚应采取其他措施, 通常可考虑以下方法:

a.高层建筑采用桩基或其他地基基础处理方法, 或补偿基础, 尽量扩大高层建筑基础与地基接触面积, 减小高层建筑基础底面接触压力, 而裙房则采用埋深较浅的独立柱基或条形基础等, 调节高层建筑与裙房之间的差异沉降。

b.尽量减小裙房部分基础与地基的接触面积, 即尽量增大裙房部分的基础底面接触压力, 加大裙房的沉浸量。

c. 结合高层建筑埋置深度要求, 调整高层建筑地下室高度, 使地基持力层落在压缩性小、地基承载力高的土层上, 可有效地减小高层建筑的沉降量。

进行地基基础设计时, 结构设计者应结合工程具体情况, 多方面对比, 选择经济合理的方案。后浇带部位的钢筋一般不宜断开, 而应让钢筋连续通过, 即只将后浇带处的混凝土临时断开。但有时工程具体情况不允许留后浇带,采用搭接连接时, 应注意后浇带宽度要满足按混凝土规范计算的钢筋搭接连接长度。基础后浇带的断面形式, 应于结构设计图纸上用详图明确表示出来, 而不应推给施工单位。当地下水位较高时,宜在基础后浇带下设置防水板并增设一道附加防水层。

四、后浇带设计注意事项

1.后浇带的两条接缝实际是两条施工缝,因此缝的处理应符合防水混凝土施工缝的处方法。

2.明确后浇带的接缝形式，接缝处的处理措施。

3.明确后浇带的种类，明确各类后浇带的浇注时间。

4.明确后浇带后浇筑混凝土技术要求，避免出现新的收缩裂缝造成工程渗漏水的隐患。

结束语

总的来说, 施工设计人员必须根据工程具体实际情况和相应的设计规范,合理地设置建筑物的后浇带位置,并从结构混凝土浇筑、模板支设、后浇带垂直施工缝的处理、后浇带混凝土的浇筑、后浇带混凝土浇筑后的保护工作等几方面采取对应的施工技术措施以确保后浇带的施工质量, 优化建筑结构方案。

参考文献

[1]严正庭,严捷.混凝土结构实用构造手册 2004.

第8篇

关键词：钢筋混凝土；结构设计；初探

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，任何在这过程中的遗漏或错误都有可能使整个设计过程变得更加复杂或使设计结果存在不安全因素。

1 概念设计

结构概念设计是保证结构具有优良抗震性能的一种方法。选择对抗震有利的结构方案和布置，采取减少扭转和加强抗扭刚度的措施，设计延性结构和延性结构构件，分析结构薄弱部位，并采取相应的措施，避免薄弱层过早破坏，防止局部破坏引起连锁效应，避免设计静定结构，采取二道防线措施等每个设计步骤中都贯穿了结构概念设计内容。强调结构概念设计的重要性，是要求建筑师和结构师在建筑设计中应特别重视规范、规程中有关结构概念设计的各条规定，设计中不能陷入只凭计算的误区。以下一些问题值得探讨：

1.1 在结构体系上，应重视结构的选型和平、立面布置的规则性，择优选用抗震和抗风性能好且经济合理的结构体系。结构应具有明确的计算简图和合理的传递地震力途径，结构在两个主轴方向的动力特性宜相近。

1.2 一般工程都仅进行小震下的弹性设计，而用概念设计和构造措施保证“中震可修，大震不倒”，但没有验算和证实，那么建筑物是否真能做到“中震可修，大震不倒”，无人知晓。对抗震设防烈度较高地区的特别重要建筑和超限建筑，审查专家往往会提出更具体的设计指标：（1）中震或大震不屈服设计；（2）中震或大震弹性设计；要求设计单位确保实现“三水准”的设计目标。

1.3 建筑物是应当有个性的，不应当千面一物。基于性能的抗震设计理念的特点是，使抗震设计从宏观定性的目标向具体量化的多重目标过渡，允许按照业主的要求选择不同层次的抗震性能目标作为设计者的设计依据。例如业主可以提出更高的抗震设防要求，按中（大）震不屈服设计或中（大）震弹性设计，保证重要的建筑物在大地震作用下不影响正常使用功

能，而不仅仅是不坏不倒。

1.4 水平地震作用是双向的，结构布置应使结构能抵抗任意方向的地震作用，应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；结构刚度选择时，虽可考虑场地特征，选择结构刚度以减少地震作用效应，但是也要注意控制结构变形的增大，过大的变形将会因P-Δ效应过大而导致结构破坏；结构除需要满足水平方向刚度和抗震能力外，还应具有足够的抗扭刚度和抵抗扭转震动的能力。

1.5 在一个独立的结构单元内，应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；减少地震作用下的扭转效应。竖向体型尽量避免外挑，内收也不宜过多、过急，结构刚度、承载力沿房屋高度方向不宜均匀、连续分布、避免造成结构的软弱或薄弱的部位。应避免因部分结构或构件破坏而导致整个结构丧失抗震能力或对重力荷载的承载力。根据具体情况，结构单元之间应遵守牢固连接或有效分离的方法。高层建筑的结构单元应采取加强连接的方法。

2 结构选型问题

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：

2.1 结构的规则性问题

新旧规范在这方面的内容出现了较大的变动，新规范在这方面增添了相当多的限制条件，例如：平面规则性信息、嵌固端上下层刚度比信息等，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。”因此，结构工程师在遵循新规范的这些限制条件上必须严格注意，以避免后期施工图设计阶段工作的被动。

2.2 结构的超高问题

在抗震规范与高规中，对结构的总高度都有严格的限制，尤其是新规范中针对以前的超高问题，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，出现过由于结构类型的变更而忽略该问题，导致施工图审查时未予通过，必须重新进行设计或需要开专家会议进行论证等工作的情况，对工程工期、造价等整体规划的影响相当巨大。

2.3 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，如：嵌固端楼板的设计、嵌固端上下层刚度比的限制、嵌固端上下层抗震等级的一致性、在结构整体计算时嵌固端的设置、结构抗震缝设置与嵌固端位置的协调等等问题，而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。

2.4 短肢剪力墙的设置问题

在新规范中，对墙肢截面高厚比为5～8的墙定义为短肢剪力墙，且根据实验数据和实际经验，对短肢剪力墙在高层建筑中的应用增加了相当多的限制，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，以避免给后期设计工作增加不必要的麻烦。

3 地基与基础设计问题

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。在地基基础设计中要注意地方性规范的重要性问题。由于我国占地面积较广，地质条件相当复杂，作为国家标准，仅仅一本《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，以避免对整个结构设计或后期设计工作造成较大的影响。

4 结构计算与分析问题

在结构计算与分析阶段，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当地对这一阶段比较常见的问题有一个清晰的认识。

4.1 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。

4.2 是否需要地震力放大，考虑建筑隔墙等对自振周期的影响。振型数目是否足够。在新规范中增加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。多塔之间各地震周期的互相干扰，是否需要分开计算。

4.3 非结构构件的计算与设计。在高层建筑中，往往存在一些由于建筑美观或功能要求且非主体承重骨架体系以内的非结构构件。对这部分内容，尤其是高层建筑屋顶处的装饰构件进行设计时，由于高层建筑的地震作用和风荷载均较大，因此，必须严格按照新规范中增加的非结构构件的计算处理措施进行设计。

5 结束语

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结构工程师设计工作的主要重点和难点之所在。

参考文献：

第9篇

一、后浇带的定义和主要功能

钢筋混凝土后浇带技术是一种混凝土刚性接缝技术，总体上可分为后浇收缩带、后浇沉降带和后浇温度带，分别用于解决钢筋混凝土凝结收缩、高层建筑主楼和裙楼问不均匀沉降、克服温度应力之类的问题，它适用于后期变形趋于稳定、不宜设置柔性变形缝的结构的建筑。一般来说，后浇带技术具有多种变形缝的作用，设计时应考虑以其中一种功能为主，其他功能为辅。施工时，后浇带是整个建筑物的预留缝，待主体结构完成并达到一定龄期时，在后浇带位置用混凝土进行填补，它必须采用专项技术措施来进行处理，“缝”即不存在，这样既解决了凝结收缩、结构差异沉降和温度应力等问题，同时又达到了不设永久变形缝的要求。

由于新浇混凝土在硬结过程中会出现收缩现象，所以已建成的结构受冷则收缩，受热会膨胀。在施工后的前 1―2 个月将完成混凝土硬结收缩的大部分过

程， 而环境温度变化对建筑结构的作用则是经常性的，尤其是其变形受到约束时，

在建筑结构内部就产生相应的温度应力，严重时就会在构件中出现可见的裂缝。

高层建筑和裙房的基础设计和结构在设计时候设计为整体结构，但在施工时需要

用后浇带技术把两部分暂时断开，等到主体结构施工工作完成，并且已完成 50%以上的沉降量以后再浇灌连接裙房部分的混凝土，将高低层建筑连成一个整体，因此在设计时基础就应考虑两个施工阶段不同的受力状态， 并分别进行强度校核。而且连成整体建筑后的计算应把由后期沉降差引起的附加内力考虑在内。同时还需要采取以下调整措施：调时间差。先对主楼进行施工，待其基本建成，而且沉降量基本稳定后，再对裙房进行施工，使他们的后期沉降基本相近。另外一个措施是调压力差。由于主楼荷载大，施工人员可加大埋深，采用整体基础降低土压力，以减少附加压力，对于低层建筑部分可使用较浅的十字交叉梁基础，以增加土压力，最终使高低层沉降接近。

二、后浇带的设计

当建筑结构的平面尺寸超过混凝土规范规定的伸缩缝最大间距时， 可考虑采用施工后浇带的方法来适当增大伸缩缝间距。但一般地上结构由于受环境温度变化影响较大， 所以伸缩缝最大间距不宜超过混凝土规范限值过多。当地上结构由于抗震设计需要而设置了防震缝时， 伸缩缝宽度应满足防震缝宽度的要求。地下室结构超长的情况较为常见， 除地下室顶板和处于室外地面以上的地下室外墙受温度变化影响相对较大外， 地下室内部和基础结构在使用阶段受室内外温度变化影响较小，需解决的主要问题是混凝土收缩应力对结构的影响。

必须指出的是，后浇带只能解决施工期间的混凝土自收缩，它不能解决由于温度变化引起的结构应力集中，更不能替代伸缩缝。有一些结构设计者将后浇带和伸缩缝等同起来的看法是错误的，因为两者的作用并不相同。

当地下室结构超长过多，单靠设置后浇带不足以解决混凝土收缩和温度变化问题时，可以考虑采用补偿收缩混凝土，在适当位置设置膨胀加强带。

对高层建筑主体与裙房之间是设置永久变形缝，还是在施工阶段设置沉降后浇带， 应该根据建筑场地地基持力层土质情况、基础形式、上部结构布置等条件综合确定。当地基持力层土质较好，例如高层建筑基础做在基岩层或卵石层上，或采用桩基时，高层建筑沉降变形量较小，此时可考虑采用施工后浇带而不设置永久变形缝，将高层建筑与裙房基础（ 或地下室） 连成整体。

近年来，复合地基得到了广泛应用， 复合地基可以提高地基持力层承载力，提高土体弹性模量， 有效地控制建筑物沉降。北京地区有些工程已经通过在高层建筑下采用复合地基的办法来替代桩基，以解决高层建筑主体与裙房之间差异沉降的问题。不论采用哪种方法， 如果采用施工后浇带而不设置永久变形缝， 都应依据相关规范计算裙房和高层建筑的整体倾斜。当采用地基处理时， 在结构设计图纸上， 应明确规定采用地基处理后，高层建筑与裙房之间的变形要求。

施工后浇带的位置，应根据基础和上部结构布置的具体情况确定， 不能想当然，搞一刀切。后浇带应设置在结构受力较小处，一般在梁、板跨度内的三分之一处，结构弯矩和剪力均较小，且宜自上而下对齐，竖向上不宜错开，后浇带间距一般为 30m 到 50m。在高层建筑与裙房之间设置后浇带时，后浇带宜处于裙房一侧，且在结构设计上，应注意加强高层建筑与裙房相连部位的构造，提高纵向钢筋配筋率，用以抵抗后浇带封闭后由剩余差异沉降差所引起的结构内力。为减小后浇带封闭后由剩余差异沉降差所引起的结构内力，尚应采取其他措施，通常可考虑以下方法：

（1）高层建筑采用桩基或其他地基基础处理方法，或补偿基础，尽量扩大高层建筑基础与地基接触面积，减小高层建筑基础底面接触压力，而裙房则采用埋深较浅的独立柱基或条形基础等，调节高层建筑与裙房之间的差异沉降。

（2）尽量减小裙房部分基础与地基的接触面积，即尽量增大裙房部分的基础底面接触压力，加大裙房的沉浸量。

（3）结合高层建筑埋置深度要求， 调整高层建筑地下室高度， 使地基持力层落在压缩性小、地基承载力高的土层上， 可有效地减小高层建筑的沉降量。

进行地基基础设计时，结构设计者应结合工程具体情况，多方面对比，选择经济合理的方案。后浇带部位的钢筋一般不宜断开，而应让钢筋连续通过，即只将后浇带处的混凝土临时断开。但有时工程具体情况不允许留后浇带，采用搭接连接时，应注意后浇带宽度要满足按混凝土规范计算的钢筋搭接连接长度。基础后浇带的断面形式，应于结构设计图纸上用详图明确表示出来，而不应推给施工单位。当地下水位较高时，宜在基础后浇带下设置防水板并增设一道附加防水层。

三、后浇带设计注意事项

1、后浇带的两条接缝实际是两条施工缝，因此缝的处理应符合防水混凝土施工缝

的处方法。

2、明确后浇带的接缝形式，接缝处的处理措施。

3、明确后浇带的种类，明确各类后浇带的浇注时间。

4、明确后浇带后浇筑混凝土技术要求，避免出现新的收缩裂缝造成工程渗漏水的隐患。

结束语

总的来说，设计人员必须根据工程具体实际情况和相应的设计规范，合理地设置建筑物的后浇带位置，并从结构混凝土浇筑、模板支设、后浇带垂直施工缝的处理、后浇带混凝土的浇筑、后浇带混凝土浇筑后的保护工作等几方面采取对应的施工技术措施以确保后浇带的施工质量，优化建筑结构方案。

参考文献

第10篇

关键词：钢筋混凝土；结构设计；常见问题；改进方法

中图分类号： TU375 文献标识码： A 文章编号：

Abstract:Concrete structure used widely, but its design also has many problems, this paper discussed in concrete structure design of principle based on the foundation of concrete structure design and the upper structure problems are analyzed, and finally of concrete structure analysis of the main points of attention is discussed.

Key words:Reinforced concrete; Structure design; Common problem; Improvement methods

1 引言

混凝土结构是世界上使用最广泛的建筑结构类型，在处于建设高峰期的我国建筑之中应用更是众多。遵守结构设计的原则是保证相关混凝土建筑结构设计安全可靠的有力手段，本文对各项混凝土结构设计的原则进行了较为细致的介绍分析。目前混凝土结构设计存在的问题在基础设计部分和上层建筑结构设计部分都有出现，需要进行深刻认识并改进提高。完善的结构分析可以很好的避免结构设计中出现问题，对几个关键因素的控制成为结构设计的核心。

2 混凝土结构的设计原则

2.1 所做结构设计满足各项规范要求

结构工程设计师进行建筑结构设计的时候，第一步的设计工作就是首先要清晰并严格执行国家及地方相关的建筑结构设计所需满足的相关法律法规、规范规程及设计标准要求规定等。由于各个行业当前现有的混凝土建筑结构相关设计规范理论并不是全部统一的，结构工程师必须对如《混凝土结构设计规范》、《高层建筑混凝土结构设计技术规程》和《建筑抗震设计规范》等多项混凝土相关设计规范进行全面掌握，对相关设计条文严格执行。同时结构设计师应当对结构规范等这些条文的理解和运用要结合大量的工程经验，密切结合工程实际，凭借深刻的理解和灵活的运用以应对大量复杂的现代混凝土建筑结构要求。

2.2 结构设计满足建筑功能要求

建筑结构是为了建筑功能的实现而变化存在的，混凝土结构的设计要求更是如此。因此进行结构设计时，结构设计人员首先要明确调整混凝土结构梁、板、柱等组合运用新型的结构类型或者运用最新的结构材料设计工艺等保证所需要的的特定功能。首先，结构设计要求满足安全需要，同时确保结构设计要使得施工及使用都能够保证可能发生的各项荷载及变形应对能力，即使在低概率的不可抗拒事件之中也能够保证结构稳定安全。其次，在结构设计满足建筑的使用性能要求前提下，以及正常使用情况下具有规划要求的特定使用需要及优异的工作性状，不允许超过限制的变形、振幅或者裂缝出现。此外还要满足耐久性的设计要求，正常维护条件下混凝土建筑都具有良好的耐久性能，所涉及的结构要在污染越来越严重的环境中保证不出现材料风化、腐蚀或者碰撞失效的情况，达到设计要求的使用寿命。

2.3 清楚建筑结构的极限状态

建筑结构的极限状态指的是结构整体或者部分出现不能满足结构设计所规定性能要求的状态，其分为正常使用的极限状态及承载能力的极限状态两种。对于第一种控制结构处于使用性能要求范围内，不出现超过使用要求的挠度及裂缝等，第二种是要求结构处于安全稳定条件之下，保证整体到局部稳定性能，不出现破坏甚至倒塌。

3 结构基础设计常见问题

3.1实际勘察资料及临近建筑报告不全等问题

地基的结构设计流程为勘察到设计，最后进行施工，勘察则为基础设计而提供可靠的设计依据，但是结构的地基基础设计中常常存在所需要的勘察资料不全面或者在建设地点周边存在影响性建筑却没有被勘察报告记录等现象。当前我国的地基基础设计很多都存在缺乏实地的勘察测量报告或者所做的勘察报告不全面，缺少周边环境建筑等条件分析的文件。对于我们的结构设计而言，整个工程项目的科学性和经济性得不到保障，甚至威胁到所设计的基础处理方法不当导致安全问题等。要实现这方面的改进，首先必须建立更加强有力的制度保障，对于不合格的地质条件勘测永久性追究责任，其次是对勘测进行量化要求，保证勘察检测报告中各项参数的具体、准确且全面，此外要引进更多更高素质的地质勘测人才，实现相关产业的持续发展。

3.2 基础变形验算保障中存在的问题

对于地基处理后的变形验算是为了有效地保证了后续设计的可靠性和耐久性，对于基础中常见的变形验算缺乏或者验算未按照相关要求进行的情况严重威胁这混凝土结构设计的质量。国家相关规定已经明确要求，结构设计等级在甲级和乙级条件下根据地基的变形进行设计，在丙级条件下的地基处理按照规范规定操作，最后进行变形的验算。从根本上解决这方面的的为问题主要是对变形验算各项参数严格的规定上采取措施，相关监督检查部门对设计单位进行变形审查时进行深层次的管理监督。

3.3 地基下卧层的验算问题

地基下卧层顶部的承载力计算的时候往往只能对深度进行修正，根据土层具体条件选择修正系数。这部分的验算就是要求扩散角数值符合《建筑地基基础设计规范》的直接规定要求，如果不满足要求要按照平均的应力系数计算扩散角，继而进行相关验算。常见的复合地基持力层一般选择承载能力较高土层，当下卧层属于软弱土层时就要进行承载力的验算。根据建筑物埋深情况，选择合适的持力层并验算软弱下卧层尤为关键，必要时应对下卧层进行地基处理。

5 上部结构设计存在不足

混凝土结构上部结构形式主要有剪力墙结构、框架剪力墙结构和框架结构等几种类型，施工实践发现这些结构类型的设计往往存在少筋或者超筋等问题。

框架柱存在主要集中在角柱、短柱和超短柱设计之中，几个柱形式都有各自的特点，有自己的问题和避免问题发生的措施。角柱的计算要求进行独自的参数定义，这些定义必不可少，一旦忽视这部分的意义而进行计算，得到的计算结果同实际配筋率要求就会存在较大差异，出现所配的钢筋达不到最小配筋率的要求。短柱设计过程中箍筋间距不能大于100mm，其体积配筋率不能小于1.2%，在一级抗震要求下，短柱全高范围内箍筋的间距要求比纵向配筋直径的6倍小。超短柱是整个设计过程要尽量避免出现的形式，其抗震性能较差，对于无法避免的超短柱要通过轴压比的控制方法，运用较优良性能箍筋进行全框架柱的添芯处理。

框架梁结构配筋设计过程由于绘图仅按照支座端标注配筋、箍筋未考虑根据梁端配筋较大和梁跨中和支座配筋比例较大等原因而较实际配筋小，设计中要针对上述三点原因逐一避免并进行计算上的改进。按照最新的规范要求，抗震等级在1至4级的时候，框架梁的加密区箍筋最大的间距比梁高四分之一数值要小。

同时对于混凝土结构设计时，为了使得模型有效地反映出结构的实际受力情况，必须对模型采取正确的计算参数调整，同时对混凝土结构设计完成后要进行多个参数及结构整体的分析，把握几个要点达到设计规范要求，保证结构的安全、性能和耐久。结构位移比体现了结构整体的扭转效应，因为局部振动对结构位移比影响较大，进行结构分析的时候往往采用刚性楼板假设进行计算分析。设计的抗震验算越来越受到设计分析的重视，新规范对于这一部分要求的提高使得相关分析工作要求也相应大幅提高，剪重比要求满足所要求的情况，过大或者过小都要进行结构的设计调整。

6 5结语

本文通过结合笔者从事结构设计实践经验，针对目前混凝土结构设计存在的问题在基础设计部分和上层建筑结构设计部分存在的常见问题，分别从基础设计部分、混凝土上部结构及其模型计算参数的调整来提出相应的结构设计策略，同时提出结构设计人员从事混凝土结构设计应当把握的设计原则。

参考文献：

[1] 徐添财．建筑结构设计过程中常见问题探讨[J]．民营科技，2011，28（12）：118~119．

[2] 闫锋，姜欣．浅谈建筑结构设计[J]．特种结构，2009，27（11）：31~33．

第11篇

关键词：多媒体；混凝土结构；规范；工程能

中图分类号：G642.4 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）45-0197-02

《混凝土结构设计》是高校土木工程专业的必修专业课，该课程是《混凝土结构设计原理》的后续课程，该课程主要包括以下内容：混凝土梁板结构、单层工业厂房结构、多层框架结构设计等[1-2]。该课程具有较强的工程实践性，且课程内容多、概念多、公式多、符号多，同时随着《混凝土结构设计规范》的修订其教学内容不断更新，因而学生学习过程中有一定难度；而根据“大土木”的教学计划，课时被压缩，造成课时少、内容多的矛盾，进一步增加了学生学习的难度。因此，有必要调整目前的传统教学模式，以适应新的教学要求，笔者结合多年的教学实践和经验总结，探讨了该课程在理论和实践环节上的教学方法，以提高《混凝土结构设计》的教学质量。

一、优化教学内容

由于《混凝土结构设计》规范条文多，内容比较零散，系统性和逻辑性差，学生们常常感到杂乱无章、概念混杂，因此教学过程中应优化教学内容，使学生了解课程的主要层次关系，把握学习的重点，理清学习思路，建立结构整体系统概念。

教学内容的讲课次序：首先讲解混凝土结构的发展概况、结构组成及材料性能，让学生对凝土结构概貌有一个初步的了解，接着进行混凝土梁板结构、单层厂房结构和多层框架结构的讲授，上述三种混凝土结构的讲解中应重点讲解三种混凝土结构的设计原则和方法、结构计算的流程和方法，补充“结构方案”和“结构抗倒塌”设计方面的内容，对于比较零散的规范条文和构造措施课堂授课中可少讲解，在后续的课程设计中详细讲解，这样既可解决授课学时少、内容多的矛盾，又便于学生结合课程设计理解规范条文和工程构造措施。

二、合理运用多媒体教学

在《混凝土结构设计》教学过程中，应把多媒体技术与传统教学手段有机组合在一起，合理地选择、安排、组织运用多种教学媒体和教学资源，优化课堂教学，提高学习效率。例如讲解单层厂房结构牛腿设计时，可以采用多媒体图片演示单层厂房牛腿的构造形式，采用录像演示单层厂房牛腿的破坏特征，使学生对厂房牛腿具有感性认识；而在讲授牛腿配筋计算公式时，可以采用板书演示公式的来源，加深学生的理解。

在《混凝土结构设计》教学过程中，采用多媒体教学应符合课堂教学内容的需要，根据课程的特点，合理设计。鉴于《混凝土结构设计》工程实践性较强的特点，在制作多媒体课件时可大量采用工程实例做引导，激发学生学习的兴趣；在学生掌握和理解教学内容后，利用多媒体图片展示实际混凝土结构的现场图像以及相关构造措施，使学生进一步加深理解，从而使工程实际与理论知识融会贯通。

在多媒体教学过程中应注重教师的主体地位。采用多媒体教学可以使教学内容更加形象、更加生动，但教学过程中教师处于主体地位，为取得理想的教学效果，教师应注意以下方面：一方面，教师应根据教学要求、教学内容和教学对象决定采用何种教学媒体以及教学媒体与教学内容的结合方式，另一方面，在采用多媒体教学之前，作为教学主体的教师应根据教学内容充分评估多媒体教学的利与弊，教学过程中注意学生的信息反馈，控制好教学节奏。

三、重视新版规范在《混凝土结构设计》教学中的新要求

《混凝土结构设计规范》GB50010-2010于2011年7月正式颁布实施[3]，这部新规范标志着混凝土结构的计算理论和设计水平有了新的提高；同时对高等学校土建类专业《混凝土结构设计》的教学以及相关课程的教学提出了新要求。

笔者认为在《混凝土结构设计》的教学过程中应重点从以下方面入手：（1）教学过程中引导学生学习教材的同时，更应注重学习《混凝土结构设计规范》的相关知识，提高学生解决结构实际问题的综合能力；（2）注意新规范中关于混凝土和钢筋两种材料在强度和级别方面的修订以及混凝土保护层厚度规定的修改。（3）注意新版规范关于基本设计方法规定的修订，重视新规范3.2条“结构方案”和3.6条“结构抗连续倒塌设计原则”，教学过程中应指出结构方案设计对建筑物安全性有着决定性影响。（4）注意新版规范关于承载能力极限状态计算的调整修订，特别是受压构件正截面承载力的计算改动较大。（5）注意新版规范关于正常使用极限状态验算的调整修订，最大裂缝宽度的计算中新规范调整了钢筋应力的计算方法，而挠度的验算中新规范补充了考虑荷载准永久组合和荷载标准组合的长期作用对挠度增大的影响。

四、重视课堂教学与工程案例相结合

《混凝土结构设计》是一门实践性较强的课程，笔者在课堂教学工程中发现：课堂教学过程中如果局限于理论讲解，学生学起来会很乏味枯燥，而且不容易掌握和理解；相反，如果将理论知识和工程案例相结合，不仅可以加深学生的感性认识，使学生容易理解所学的理论知识，提高学习效果，而且通过案例教学引导学生认真思考结构问题，对培养学生的工程能力非常有益。

通过多年的课堂教学，笔者认为将课堂教学和工程案例相结合时应重视以下两个方面：一方面，课堂教学中应合理选择工程实例，争取做到每个重要的知识点都有一个典型的案例，通过案例，让学生明白工程中正确的做法是什么，不这么做会有怎样的后果，从而加深学生对该知识点理解和认识。另一方面，讲解工程案例时应向学生强调：处理实际工程问题时必须有切实认真的考虑，以缜密的逻辑思维去考虑每个环节，真正明白我们需要做什么？目的是什么？方法是什么？检验的标准是什么？唯有一整套严谨的思维方式才能真正处理好实际工程问题。

五、完善课程设计实践教学环节

混凝土结构课程设计是《混凝土结构设计》课堂教学的延续，是重要的实践性教学环节。通过完善混凝土结构课程设计，使学生将所学到的理论知识与设计方法运用到具体的工程设计实践中，培养学生的结构设计能力，达到学以致用的目的。

目前混凝土结构课程设计主要进行整体式单向板肋梁楼板设计，针对该课程设计的特点，笔者采取了下列措施完善课程设计教学和指导方法：首先，为了避免学生在设计过程中出现抄袭现象，培养学生的独立思考能力，通过改变楼盖活荷载大小、楼盖的轴线尺寸以及楼盖做法等措施，使每个学生课程设计的参数各不相同；其次，鉴于内框架结构形式已从抗震规范中删去的现实[4]，取消单向板肋梁楼盖依存的内框架结构体系，而选择现浇混凝土框架结构作为依存的结构体系；最后，在主梁配筋计算时，建议不要考虑主梁上、下部钢筋的联系，不使用弯起钢筋，主梁斜截面抗剪由箍筋承担。

在整个课程设计中应培养学生运用所学理论知识解决实际工程问题的能力，重视培养学生独立查阅规范和手册的能力，引导学生将计算配筋、构造钢筋在图纸上正确表达，掌握初步的施工图绘图技能。

六、结语

《混凝土结构设计》是土木工程专业的重要核心课程，在该课程的教学过程中可通过优化教学内容，使学生把握学习的重点，建立结构整体系统概念；通过将多媒体技术与传统教学手段有机组合在一起，合理运用多媒体教学，提高学生课堂学习的效率，提升教学质量；课堂教学中重视案例教学和混凝土结构新规范在教学中的要求，培养学生处理实际工程问题的能力；通过完善混凝土结构课程设计实践教学环节，提高学生的结构设计能力，达到学以致用的目的。

参考文献：

[1]东南大学，同济大学，天津大学，清华大学.混凝土结构（中册）[M].北京：中国建筑工业出版社，2008.

[2]蓝宗建，朱万福，梁书亭，等.混凝土结构与砌体结构[M].南京：东南大学出版社，2003.

第12篇

《混凝土结构设计规范》对比分析，详细阐述其修订或删减的主要依据，并对新版规范的修订内容作了较为全面的总结，提出混凝土结构设计课程在教学方法上的新要求。

关键词：混凝土结构；教学方法；设计规范；修订内容；技术要点

中图分类号：G6420 文献标志码：A 文章编号：1005-2909（2013）02-0053-05

中国建筑科学领域的工程结构设计规范（或标准）大约每10年修订一次，2002版《混凝土结构设计规范》[1]自颁布实施至今已有10余年，尤其是2008年“5.12”汶川地震和2010年“4.14”青海玉树地震发生之后，2002版规范中关于工程结构设计理论、工程结构构造措施以及工程结构抗震理论存在的不足更加突显。同时，中国工程结构设计理论研究水平的不断提高，新材料的不断出现以及工程经验的不断积累，也缩短了工程结构设计规范的修订周期。2011年7月，正式颁布实施GB50010―2010《混凝土结构设计规范》[2]。新规范根据多年工程经验和研究成果，同时考虑与国际其他发达国家混凝土结构设计标准接轨，贯彻国家“四节一环保（节能、节地、节水、节材和环境保护）”政策编制而成。新规范的编制标志着中国混凝土结构的计算理论和设计水平有了新的提高；同时也对高等学校土建类专业学生如何结合新版规范进行快速知识更新，高校教师如何及时改进混凝土结构设计及相关课程教学方法提出了新要求[3-6]。

一、新版规范关于结构材料强度的修订

（一）混凝土强度的修订

新版混凝土结构设计规范删除了2002版规范4.1.4条中注1和注2的相关规定，即关于受压构件尺寸效应（现浇钢筋混凝土轴心受压及偏心受压构件，如截面的长边或直径小于300 mm，则混凝土的强度设计值应乘以系数0.8）和离心混凝土的有关规定。2002版规范源于前苏联规范，最近俄罗斯规范关于此条的规定已被取消，而离心混凝土的强度设计值应按专门的标准取用，不再列

入，故新版混凝土规范将此项内容删除。另外，新版混凝土规范删除了2002版规范4.1.6条中关于混凝土轴心抗压、轴心抗拉疲劳强度设计值，以及当蒸养温度超过60℃时，计算混凝土强度设计值应提高20%的规定，因为高温蒸养引起的主要问题是裂缝，而非提高设计强度所能解决。

（二）钢筋强度的修订

新版混凝土结构设计规范4.2.2条增加了强度标准值为500 MPa的HRB500、HRBF500级高强钢筋，并规定其抗拉强度设计值（fy=435MPa）与抗压强度设计值（f′y=410MPa）分别取不同数值。加入靠控温轧制而具有一定延性、可焊性、机械连接性能及施工适应性的HRBF系列细晶粒热轧带肋钢筋，限制并准备淘汰强度标准值为335 MPa级热轧带肋钢筋的应用，立即淘汰强度标准值为235 MPa的HPB235级光圆钢筋的应用，以HPB300级光圆钢筋取代之。同时，规定了过渡方法，要求在规范的过渡期及对既有结构进行设计时，235 MPa级光圆钢筋的设计值仍按原规范取值；同时，推广强度标准值400 MPa、500 MPa级高强钢筋作为受力的主导钢筋。对预应力钢筋，为了补充中强空挡，增加了强度等级为1 960 MPa和大直径21.6 mm的钢绞线，补充了预应力螺纹钢筋及中强钢丝的有关设计参数，并淘汰了锚固性能差的刻痕钢丝，删除了不常用的预应力筋的强度等级和直径。

二、新版规范关于基本设计规定的修订

为了进一步完善2002版规范，保证结构的安全，增强结构的整体稳固性，提高混凝土结构抗偶然作用的能力，新版混凝土结构规范设计原则从以构件设计为主扩展到整个结构体系，补充了3.2条“结构方案”和3.6条“结构抗连续倒塌设计原则”，增加了3.7条“既有结构改造设计原则”的规定，指出结构方案设计对建筑物安全性有着决定性影响，鉴于结构防连续倒塌设计的难度和代价较大，一般结构只须进行防连续倒塌的概念设计，以定性设计的方法增强结构的整体稳固性；同时新版规范3.4.4条对构件挠度、裂缝宽度计算采用的荷载组合进行了调整，新增钢筋混凝土构件采用荷载准永久组合并考虑长期作用的影响，完善了承载能力极限状态设计内容，增加以构件分项系数进行应力设计等方面的内容。另外，新版混凝土规范3.4.1条第4款及3.4.6条还增加了楼盖舒适度的要求，并规定楼盖竖向自振频率的限值。

三、新版规范关于承载能力极限状态计算的调整修订

（一）正截面承载力计算的修订

新版混凝土结构设计规范对受弯构件正截面承载力的计算未作改动，但对受压构件正截面承载力的计算改动较大，主要是针对钢筋混凝土结构中的二阶效应问题。2002版混凝土规范在考虑P-δ效应时[7-8]，对引起结构侧移的荷载或作用所产生的一阶弯矩Ms和不引起结构侧移的荷载产生的一阶弯矩Mns不加区别，全部乘以增大系数ηs，即考虑P-δ效应时结构的弯矩为M=（Mns+Ms）ηs。新版混凝土结构设计规范在考虑P-δ效应时，对除排架结构以外的框架结构、剪力墙结构、框架―剪力墙结构及筒体结构只增大引起结构侧移的荷载或作用所产生的一阶弯矩Ms，不增加不引起结构侧移的荷载产生的一阶弯矩Mns，即结构中的弯矩为M=Mns+ηsMs。另外，对于P-δ效应，2002版规范通过初始偏心距增大系数η来考虑P-δ效应，而新版混凝土规范6.2.3条规定偏心压力构件通过调整构件控制截面的弯矩设计值M来考虑P-δ效应（弯矩作用平面内截面对称的偏心受压构件，当同一主轴方向的杆端弯矩比不大于0.9且轴压比不大于0.9，同时构件的长细比满足的偏心受压构件时不用考虑P-δ效应），取消了轴向力偏心距增大系数η对二阶效应的影响。关于轴向压力在挠曲杆件中产生的P-δ效应新旧规范具体的变化如表1（以非预应力钢筋混凝土偏心受压构件为例）。

（二）斜截面承载力计算的修订

2002版混凝土结构规范关于受弯构件斜截面承载力计算公式，经过验证发现：当集中荷载对支座截面或节点边缘产生的剪力值占总剪力的75%时，分别按均布荷载和集中荷载两种情况计算的箍筋差异很大，即造成配箍不连续。因此，为了克服上述不足，新版混凝土结构设计规范6.3.4条统一了一般受弯构件与集中荷载作用下梁的斜截面受剪承载力计算公式，并调整了斜截面受剪承载力计算公式中箍筋抗力项的系数，适当增加斜截面受剪承载力的安全储备，新旧规范关于受弯构件斜截面受剪承载力的计算公式如表2（以非预应力钢筋混凝土受弯构件为例）。同理，将考虑地震作用的框架梁其斜截面受剪承载力计算公式也作了相应修改。

四、新版规范关于正常使用极限状态验算的调整修订

（一）裂缝控制验算的修订

新版混凝土结构设计规范3.4.4条保留了2002版混凝土规范有关裂缝控制等级划分的规定，但对受力裂缝的控制进行了适当放松（详见新版混凝土规范第3.4.4及7.1.1条规定）。另外，在进行最大裂缝宽度wmax计算时，新版混凝土规范7.1.2条调整了计算中钢筋应力σs的计算方法，以及表7.1.2-1中关于钢筋混凝土受弯、偏心受压构件受力特征系数αcr的取值，将wmax的公式计算值适当减小。

（二）挠度验算的修订

在进行受弯构件挠度验算时，新版混凝土结构设计规范7.2.2条在受弯构件短期刚度Bs的基础上，补充提出了考虑荷载准永久组合和荷载标准组合的长期作用对挠度增大的影响，给出了刚度计算公式B=Bs/θ。另外，根据国内研究成果，在预应力混凝土构件短期刚度Bs计算公式的基础上，采用无粘结预应力筋等效面积折减系数α1，适当调整值ρ，就可将原公式用于无粘结部分预应力混凝土构件的短期刚度计算（详见新版混凝土规范第7.2.3条规定[1]）。

五、新版规范关于构造规定的调整修订

（一）混凝土保护层厚度规定的修订

新版混凝土结构设计规范8.2.1条调整了钢筋保护层厚度的规定，从混凝土碳化、脱钝和钢筋锈蚀的耐久性角度考虑，不再以纵向受力钢筋的外缘计算，而以最外层钢筋（包括箍筋、构造筋、分布筋等）的外缘计算混凝土保护层厚度。修订后的保护层厚度实际上比原规范的规定有所增加，一般情况下略有增加，而恶劣环境下增加的幅度较大，新旧规范关于混凝土保护层最小厚度c的对比如表3。从表3可以看出，新版规范中关于混凝土保护层的厚度无论从数值上还是具体计算规定上都明显增大，充分考虑了混凝土结构的耐久性要求，新增设计使用年限100年的结构，其保护层厚度取相应类别使用年限为50年的1.4倍，同时细化环境类别，将原规范中的环境三类细化为三a、三b两个子类，并进一步加大恶劣环境下混凝土保护层厚度的取值。

（二）关于钢筋锚固长度规定的修订

新版混凝土结构设计规范8.3.1条对基本锚固长度的计算公式未作改动，但明确了钢筋的锚固长度la=ξalab，其中修正系数ξa根据锚固条件取用，同时在计算基本锚固长度lab时，删除了原规范中锚固性能较差的刻痕钢丝。由于2002版规范中关于混凝土强度最高等级取C40偏于保守，故新版规范将混凝土最高强度等级提高到C60，以提高锚固的性能。

六、新版规范在混凝土课程教学过程中的新要求

新版混凝土规范自2011年7月颁布实施以来，已经有近一年，而目前中国高校所使用的教材多数是在2002版规范基础之上编写而成，如何将教学内容与新规范相结合是目前混凝土任课教师亟待解决的问题，笔者认为在教学的过程中将重点从如下几个方面入手。

一是，改变以教材为主要参考资料而较少阅读和学习《规范》的传统教学方法，提高学生解决结构实际问题的综合能力。强调实践性教学环节，包括到施工现场参观的认识实习、课程设计及综合技能训练等。在混凝土结构课程开课前，让学生对梁、板、柱等常见的混凝土基本构件以及框架结构、剪力墙结构等常见的混凝土结构形式形成初步感性认识，并借以引发和提高学生学习混凝土结构课程的兴趣。

二是，改变以往授课过程中只重视单个构件的设计，轻视整体结构设计的教学思想，补充“结构方案”和“结构抗倒塌”设计方面的内容。使学生了解和掌握结构系统概念，了解课程的主要层次关系，从全局把握学习重点，理清学习思路，建立结构整体系统概念，理清各部分之间的关系，为课程学习建立总体框架。

三是，注意新旧规范关于混凝土和钢筋两种材料在强度和级别方面的修订和增补原因。目前，由于规范处于过渡阶段，故应重点向学生讲明混凝土和钢筋两种材料的级别调整和增补原因，纠正以往对钢筋等级（例如Ⅰ级钢、Ⅱ级钢、Ⅲ级钢等）的提法，而应以规范规定的提法为准，同时提醒学生关于两种材料强度的调整规定。

四是，关于单个构件承载能力极限状态中受弯构件斜截面受剪承载力和偏心受压构件正截面承载力计算新旧规范的对比，以及新规范修改的原因，在授课时引用《规范》中的条文进行讲解。这样可以让学生在理解课堂教学知识的同时，进一步熟悉《规范》规定的原因以及依据。

五是，注意钢筋混凝土和预应力混凝土构件在正常使用极限状态下裂缝宽度和挠度验算的变动；授课过程中应注重钢筋混凝土构造和钢筋混凝土结构构件（如板、梁、柱）有关内容的变化。构造措施是人们在长期实践经验基础上总结而成的，是防止因计算考虑不周全而造成结构构件开裂、破坏，或者是保证结构构件在使用和施工上的需要而采用的，构造措施在混凝土结构设计中非常重要，大多数抗震设计的相关问题都是通过构造措施得以

保证，因此一定要引起足够重视。

七、结语

混凝土结构是中国工业与民用建筑采用最多的一种结构形式。混凝土结构设计是目前高校土木工程专业非常重要的一门专业课程。新版混凝土规范在高强高性能材料的应用、结构分析内容的扩展以及实现与国际接轨等方面都有了很大进步，同时新规范更加侧重房屋、铁路、公路、港口和水利水电工程混凝土结构共性技术问题设计方法的统一，这与“大土木”专业设置要求和土木工程专业“宽基础、多出口”的培养目标更加吻合。笔者仅介绍了规范与本科教学有关的主要修订内容，并以此提出教学新要求，以期抛砖引玉，共同推进混凝土结构设计课程教学的改革。

参考文献：

[1]GB50010―2002混凝土结构设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2002.

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[3] 余颖，肖静，刘树博.数字信号处理课程教学改革的探索和实践[J].东华理工大学学报：社会科学版，2001，30（3）：294-296.

[4] 杨福来，郑颖佳，许邦莲，等.信息素养教育与信息检索课教学改革[J].东华理工大学学报：社会科学版，2011，30（2）：177-179.

[5] 涂海丽，黄国华.电子商务实践教学中存在的问题及对策[J].东华理工大学学报：社会科学版，2011，30（4）：391-394.

[6] 花榕，罗明标，刘云海，等.浅谈分析仪器设与改造课程的建设[J].东华理工大学学报：社会科学版，2011，30（3）：291-293.

[7] 徐有邻，周氐.混凝土结构设计规范理解与应用[M].北京：中国建筑工业出版，2002.

[8] 住房和城乡建设部执业资格注册中心组，施岚青编.注册结构工程师专业考试专题精讲――混凝土结构[M].北京：机械工业出版社，2012.

Teaching of concrete structure design course

LI Fengchen1，2， ZHANG Lina1，2， XU Chi2， YI Pinghua1

（ 1.College of Civil Engineering and Architecture， East China Institute of Technology， Nanchang 330013， P. R. China；

2. Fuzhou Institute of Exploring and Architectural Design， Fuzhou 344000， P. R. China）

第13篇

（1）框架-剪力墙结构及其连梁。在进行框架-剪力墙结构设计时，经常出现剪力墙布置不均匀的问题，甚至出现单肢刚度过大的剪力墙，从而导致应力过于集中，严重影响到建筑结构的安全性和稳定性，增大其被地震破坏的可能性[2]。另外，在设计与框架-剪力墙结构相连接的连梁等构件时，如果剪力墙布置不均匀或刚度参差不齐，就会极大增加连梁与框架-剪力墙结构的接触性结构设计难度。（2）梁支座。在建筑钢筋混凝土结构的设计中，很多设计人员将梁与柱子间或梁之间接触的梁支座部分作为不可转动的刚域，设计成固定支座，这样的设计在某些情况下是不合理的。例如，当框架-剪力墙结构的框架梁与剪力墙正面垂直相交，并且剪力墙对梁的约束力较弱时，就不再需要固定的支座。（3）其他设计细节问题。在钢筋混凝土的上部结构设计中，还普遍存在一些细节问题。例如，钢筋混凝土结构局部受力过大导致的挑梁变形与墙体外闪问题；钢筋混凝土结构的侧向位移没有满足规定的侧移限值要求问题；钢筋混凝土构件的钢筋保护层厚度取值问题；框架梁端纵向受拉钢筋配筋率问题等等。

2.裂缝问题

（1）结构裂缝。在钢筋混凝土浇筑过程中，不同构件间的刚度差异极易导致整体结构中形成刚度薄弱区，从而造成钢筋混凝土中出现裂缝，即为结构裂缝。这种裂缝多出现在建筑物墙角处及楼板的板端处。（2）构造裂缝。不规范的操作和不到位的技术是导致钢筋混凝土结构出现构造裂缝的主要原因。例如，混凝土的水灰比错误；浇筑混凝土时振捣不充分；模板位置发生变化；支架下沉；脱模过早；混凝土养护不利等。（3）温度裂缝。温度裂缝是钢筋混凝土结构中最常见的裂缝，其形成原因主要是外界温度变化较大时，混凝土随着温差发生热胀冷缩，从而形成裂缝。温度裂缝多出现在建筑结构的屋面层。（4）收缩裂缝。混凝土结构在硬化过程中，会发生化学反应导致水分部分流失，从而造成混凝土收缩形成收缩裂缝。另外，在混凝土结构养护过程中，还会继续发生硬化、碳化和脱水现象，即使在达到28天龄期后也不会停止，这也会形成收缩裂缝。

3.优化钢筋混凝土结构设计的对策

3.1完善地基与基础设计

在进行建筑的地基设计时，天然地基应优先采用阶梯形独立基础，并在设计独立基础间的拉梁时，充分考虑梁坡上扩散角内土的重量，适当增大配筋或混凝土强度，从而保证独立基础间的拉梁结构具有足够的稳定性。对于有地下室的建筑，为防止地下室底板因整体沉降而产生开裂，应在设计时在地下室底板与持力层间采取褥垫处理措施；如果是天然地基，附加应力的影响会更大，这时就需要在地下室底板与持力层之间采取支护的保护措施[3]。另外，对于地下水位季节性变化较大的地区，还应综合考虑不同水位对底板的影响，求出包络图，再依据包络图做好建筑本身的防水和排水设计，并做好配筋设计。在计算配筋时，一定要对地下室底板和外墙采用统一的配筋计算方法，使其标准化和规范化。

3.2优化上部结构设计

首先，在进行框架-剪力墙结构设计时，应遵循多道设防的设计原则，并保证其结构布置及形状的规则性，使整个结构的各部分刚性一致，避免应力过于集中，从而提升钢筋混凝土结构的稳定性和安全性，增强其抵抗外来破坏力的能力。其次，对剪力墙的梁和柱的结构设计，应严格按照强柱弱梁、强剪弱弯和强大节点的要求进行，并在挑梁端头设置构造柱，将每层的挑梁连接在一起，有效避免挑梁变形和墙体外闪，从而提升建筑的抗震性。另外，梁的支座形式应根据工程具体情况来确定，有时设计为铰接支座更加合理，绝不可全部设计为固定式。

3.3加大裂缝控制力度

在进行钢筋混凝土结构设计时，对裂缝的防治处理也是其中的重要内容。在容易产生裂缝的部位应采用预应力混凝土浇筑方式，并在预埋管线时，利用设置支架的方式固定管线，同时在管线交叉部位应用固定接线盒，从而降低各种裂缝出现的几率，提高结构的整体稳定性和牢固性。

4.结束语

第14篇

关键词：建筑工程;混凝土结构;裂缝

1混凝土建筑中出现缝隙的类型

1.1干湿型裂缝

出现干湿型裂缝的原因是建筑后期没有对混凝土进行科学的维护和保养，所以就会导致建筑楼房发生裂缝。由于在施工过程中混凝土是建筑的主要成分，所以在混凝土浇筑以后一定要保证水分能够慢慢散发掉，定期对建筑物中的混凝土成分进行检查和维护。然而在现实的情况下混凝土是由内向外蒸发水分的，这种情况会使建筑物中混凝土出现内外力量不一致，所以就会产生缝隙，进一步影响建筑物的工程质量。

1.2化学型裂缝

出现化学型裂缝的原因是工人在建筑施工的时候常常会把提前制好的混凝土用来浇灌，这种方式叫做现场浇筑，因此建筑物就对混凝土的配置有了更高的需求，如果制作的混凝土不理想，经常出现化学问题，造成化学型裂缝。大多数来说，化学裂缝是竖着出现的，所以就会使混凝土出现质地疏松的问题，进一步摧毁建筑工程的坚固性。

1.3温度型裂缝

温度型裂缝也是经常出现的一种裂缝，工人在建筑工程中使用混凝土的技术，并且经常用于建筑中，由于建筑中使用的混凝土比较多，混凝土不能更好的散发热量和蒸发水份，就会导致建筑温度比较高，但是混凝土会因为外面的温度而减低水分的蒸发，就会使混凝土有温差。由于温度型的裂缝没有任何的规律性，因此大多数是以横竖交错展现出来的，但是会影响工人建筑工程的质量。

2如何解决处理裂缝

2.1掩饰裂缝

“掩饰裂缝”经常用于较轻的缝隙处理。比较轻的缝隙也被叫做无害裂缝，大多数的宽度比较小，高度也有一定的限度，一般情况下人的眼睛就可以看到。如何处理和解决:首先把混凝土建筑表面用钢丝打磨，处理混凝土上面的细小杂物；在用净水冲刷，等到水分完全蒸发完；最后一步用涂料涂满混凝土的缝隙。工程施工比较注重建筑物相交的坚固性。这样的处理方式非常方便；唯一不足的就是不能修补建筑物深处的缝隙，不能更好提高建筑物的质量

2.2修补裂缝

修补裂缝经常用于安全性高和比较宽的缝隙。解决的方式有凿槽修补、扒钉修补缝隙、自动控制愈合、模仿缝隙修补的方式。举个例子模仿缝隙修补的方式，它利用动物组织对自身出现创伤能够自愈的生物现象，就会自动愈合创伤的组织。在制作混凝土的时候除了需要加入基本材料还要加入具有粘合功能的材料，用于混凝土流出的液体部分，这样就能使混凝土的缝隙能够自动愈合。

2.3封闭裂缝

如果已经出现非常严重的缝隙情况，由于渗漏加大建筑物缝隙的严重情况。大多数解决的方式有灌注水泥浆、大力抽吸水泥浆等等。比如大力抽吸水泥浆，它主要利用抽吸空气和杂质进行对缝隙解决处理，把缝隙中放入水泥浆，进一步修补缝隙。

3为建筑工程中混凝土结构裂缝提出的措施

3.1严格监督材料采购，科学的使用材料

混凝土是建筑工程中不可缺少的原材料，承包工程的施工单位必须对混凝土重视和管理起来。使用混凝土的好坏直接影响建筑工程的质量。所以，在购买混凝土的时候，有关的监管单位和管理部门应该指定专业的工人去采购，并且购买混凝土以后对材料入库严格管理，避免出现残次品进入到库房。在进行混凝土的搭配时，必须要严格管理各种各样材料的搭配，进一步确保制作的混凝土质量能够合格。

3.2优化混凝土结构设计

现代社会中的建筑经常会使用混凝土用来施工，所以，建筑中也出现越来越多的缝隙情况。因此科学家们应该结合实际出现的问题，提出合理科学的方法用来解决混凝土中出现的状况，利用科学的方式方法，在一定程度上减少建筑物缝隙的出现。

3.3严格控制施工的环节，避免和减少施工中的错误

保证混凝土的质量好坏是决定建筑质量的重要条件，并且在一定程度上能够提高建筑工程的质量。降低建筑工程中的错误应该严加对承包单位的监管控制，制定和完善建筑管理系统，进一步加强施工团队的专业技术水平，能顾熟练把握施工的各种技能，在具有理论的同时也要注重实际的能力，在一定程度上避免建筑中混凝土出现缝隙的情况。

3.4如何配置混凝土能够使混凝土更加合理化

影响混凝土好坏的主要原因就是配置混凝土的比例。在进行配置混凝土的时候，不一样的配置方法能够决定混凝土的好坏，并且直接决定了建筑工程的施工质量。并且利用科学的方式，制作出最好的混凝土材料。在另一方面，就会对混凝土的坚固程度造成不良的作用，严重的就会增加混凝土开裂的次数，进一步降低混凝土建筑物的承担能力。

3.5如何对混凝土进行后期维护

在建筑中保证混凝土的质量还不够全面，并且一定要重视建筑混凝土的维护问题。还有一个非常关键的问题就是在建筑工程中必须要注重环境和温度的掌握，只要控制好对环境和温度的掌控，才能在一定程度上避免因为温度太高太低而产生的缝隙问题。如何对混凝土进行定期的修补也是一项非常重要的工作，它对于建筑质量有一定的影响，必须得到各个部门的大力支持。

4结束语

建筑施工中经常出现的混凝土缝隙情况对建筑物的施工和质量有一定的影响作用，并且在一定程度上给居住者和使用者带来了不必要的麻烦。因此在对建筑物工程中使用混凝土的时候，科学有效的制作混凝土材料，利用合理的方式对建筑物进行浇灌和维护，才能最大程度上提升建筑物中混凝土的承担能力。

参考文献:

[1]王世宇.从建筑结构设计谈混凝土结构的裂缝问题[J].中华民居(下旬刊),2014(9):133.

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[3]任廷坚.分析民用建筑混凝土结构裂缝的鉴定,修补[J].中华民居(下旬刊),2014(4):341～342.

第15篇

关键词：混凝土 结构设 安全度分析

一、混凝土结构设计安全度的意义

混凝土结构在建筑设计中具有举足轻重的地位，混凝土结构设计的内容主要包括适用性、耐久性、安全性等，最重要和主要的功能就是安全性。无论任何一项工程的设计到实施，安全问题总是被摆在首要位置的。混凝土结构设计的安全性主要是指混凝土构件所能承受的稳定性，包括在正常的设计方案中的稳定性，也包括在正常的施工环境和使用环境下的稳定性，也包括在突发状况中所能达到的稳定性，用概率来衡量其安全性就是所谓的安全度。混凝土结构的安全度所涉及到的因素有很多，必须要综合考虑到各种可能发生的情况，才能科学有效地进行安全度的预测和分析。

从混凝土工程的技术层面而言，混凝土结构的安全度与结构本身选型的合理性有关，也与该结构力学模型的合理性有关，还与概念设计的合理性有关，而不仅仅是材料选用和施工工艺方面的问题。混凝土结构设计的安全度具有重要的实际意义。结构设计的安全度能够直接体现混凝土工程的成本造价、后期维修费用、工程总投资风险之间的相关关系。所以不断提高混凝土结构的安全度，那么这三者之中的工程造价成本就会提高，相对地则降低了后期维修费用的支出，也降低了工程总投资风险，反之则混凝土结构的安全度越低，另外两个因素的数值就会越高。故而要有效平衡这三者的关系就要在经济节约的前提下最大限度地提高混凝土结构的安全度。另外混凝土结构的安全度不仅涉及到建筑工程的成本和风险的相关因素，还涉及到使用者的人身安全和财产安全能否得到有效的保障，这不仅是经济问题更是民生问题。如果不重视混凝土结构的安全度，将会导致严重的社会影响和政治后果，同时也将对国家的经济基础和技术经济政策造成一定程度的影响。由此可见，混凝土结构设计的安全度具有重要的现实意义。

二、混凝土结构设计安全度的现状

混凝土结构设计的安全度在建筑行业中的应用历来都颇受重视，尤其在改革开放以来，我国的建筑行业得到了迅猛的发展，人们对建筑物的要求也越来越高，对其功能的灵活性和适应性的期待也越来越大，混凝凝土结构的安全度有待于进一步的提高。

虽然现阶段国内的混凝土结构的安全度在不断地得到改善，但是与世界发达国家相比还存在很大的差距。和国际混凝土结构安全度的标准以及先进工艺水平比较而言，我国的混凝土结构的安全度属于偏低的层次，在国际建筑行业中的竞争力不足，更不用说发挥建筑优势了。从长远的发展来看，持续执行混凝土结构设计安全度的低标准将不利于我国建筑业的可持续发展，也不利于实现国家经济的眼前利益和长久利益，所以混凝土结构安全度的探讨将会是一项长久性的课题。国家在2002 出台了《混凝土结构设计规范》，对以往的标准有所改善。十年之后的今天，混凝土结构设计的安全度依然要根据实际情况来作出进一步的探索和调整。

三、混凝土结构设计安全度的发展

未来的混凝土结构设计的安全度的发展方向主要还是体现在两大方面，一是混凝土结构构件的承载力的安全性能，这与构件本身的荷载能力有关。二是混凝土结构的整体牢固性能，这与混凝土的荷载分项系数和混凝土材料强度的分项系数有关。具体来说，荷载分项系数是计算荷载力对混凝土结构构件的作用的时候，将荷载标准值乘以一个放大系数，而材料的强度分项系数则是在计算混凝土结构构件所固有的承载力的时候，把混凝土构件材料的强度标准值乘以一个缩小系数。混凝土结构设计安全度的提高涉及的内容关于荷载方面的主要包括风荷载能力、活动荷载能力，关于抗力方面的主要包括材料的强度、楼板设计强度、斜截面受剪承载能力。此外，混凝土结构的整体牢固性涉及的主要方面有钢筋的锚固程度、钢筋的连接状况、钢筋的最小配筋率等。这些因素之间都有着内在的关联性，它们的有机统一构成了混凝土结构安全度的基本要素，在安全度的分析与探讨方面也有着根本性的地位和作用。

在混凝土结构设计的安全度的规范与标准的研究工作最早是源于高强度的混凝土结构的科研和推广工作，现阶段的混凝土结构设计安全标准还是比较低的，这就给结构设计安全度的推广工作带来了一定的阻力。任何一项新技术新标准的研究工作的起步阶段都是相当困难的，相关经验不足是产生困难的一个因素，另一个因素就是要有较高较为宽松的安全度环境，这是非常重要的一点，如果安全度太低，会不利于新技术的推广。在计划经济时代比较注重建筑的节约性，在初次一次性投资和用料方面较少顾及建筑的长远利益和整体结构的使用性能，更不会过多地考虑到用户的切身利益和国家经济的可持续发展状况。而在现今的市场经济体制下，人们更注重考虑如何用更少的钱购买到性价比更高的房屋建筑，尤其是注重建筑物在突况下的安全可靠度。安全度高的建筑与安全度低的建筑在一般情况下没有太大的差别，但是在特殊情况例如地震的情况中就显示出天壤之别来。所以混凝土结构设计的安全度的发展会越来越收到人们的重视，尤其在自然灾害频发的近十几年中，混凝土结构设计的安全度的实施标准和有关规范也不断得到探讨与研究。

同时也要看到，在不断提高混凝土结构设计的安全度的同时，实际也潜移默化地节约了项目维护成本和遇到突况的风险成本，更加符合建设资源节约型社会的理念，也符合建筑行业经济节约的原则。在未来的发展中，增强混凝土结构的延性和防倒塌能力是重要的一项内容，不仅要提高整个结构设计的合理性，还要加大混凝土构造的用钢量。提高混凝土结构的设计安全度是必要的，但是究竟要提高到什么程度也要经过相关部门的进一步商榷，还要根据各地区的经济发展状况具体问题具体分析，在宏观上定性分析的同时也要在微观上进行适度的调整，以便能够促进当地的发展。例如在经济比较发达的地区和城市，混凝土结构的设计安全度的指标可以略微高些，在经济不发达的地区可以将标准略微降低些，以适应整体经济发展的要求。混凝土结构安全度需要考虑的因素比较多样和复杂，并且在建筑行业结构设计中普遍采用的可靠度设计理论自身也有着一定的不足，所以给实际的研究与应用带来了些许限制条件，因而在进行理论研究与分析的同时，积累实践经验更为重要。