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【關(guān)鍵詞】建筑結(jié)構(gòu)；設(shè)計；問題

一、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的概述

由建筑材料做成用來承受各種荷載或者作用，以起骨架作用的空間受力體系。建筑物根據(jù)其結(jié)構(gòu)形式,可以分為排架結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu)和大路結(jié)構(gòu)等。剪力墻的建立就是房屋或構(gòu)筑物中主要承受風(fēng)荷載或地震作用引起的水平荷載的墻體。防止結(jié)構(gòu)剪切破壞。剪力墻的主要作用是承擔(dān)豎向荷載（重力）、抵抗水平荷載（風(fēng)、地震等）。剪力墻結(jié)構(gòu)中墻與樓板組成受力體系，缺點是剪力墻不能拆除或破壞，不利于形成大空間，住戶無法對室內(nèi)布局自行改造。短枝剪力墻結(jié)構(gòu)應(yīng)用越來越廣泛，它采用寬度（肢厚比）較小的剪力墻，住戶可以一定范圍內(nèi)改造室內(nèi)布局，增加了靈活性，但這是以整個結(jié)構(gòu)受力性能的降低為代價的（雖然有試驗和研究表明這種降低幅度較小）。建筑物中的豎向承重構(gòu)件主要由墻體承擔(dān)時，這種墻體既承擔(dān)水平構(gòu)件傳來的豎向荷載，同時承擔(dān)風(fēng)力或地震作用傳來的水平地震作用。剪力墻即由此而得名(抗震規(guī)范定名為抗震墻)。剪力墻是建筑物的分隔墻和圍護(hù)墻，因此墻體的布置必須同時滿足建筑平面布置和結(jié)構(gòu)布置的要求。剪力墻結(jié)構(gòu)體系，有很好的承載能力，而且有很好的整體性和空間作用，比框架結(jié)構(gòu)有更好的抗側(cè)力能力，因此，可建造較高的建筑物。剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是側(cè)向剛度大，在水平荷載作用下側(cè)移小，其缺點是 剪力墻的間距有一定限制，建筑平面布置不靈活，不適合要求大空間的公共建筑，另外結(jié)構(gòu)自重也較大，靈活性就差。由于短肢剪力墻結(jié)構(gòu)相對于普通剪力墻結(jié)構(gòu)其抗側(cè)剛度相對較小，設(shè)計時宜布置適當(dāng)數(shù)量的長墻，或利用電梯，樓梯間形成剛度較大的內(nèi)筒，以避免設(shè)防烈度下結(jié)構(gòu)產(chǎn)生大的變形，同時也形成兩道抗震設(shè)防。短肢剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震薄弱部位是建筑平面外邊緣的角部處的墻肢，當(dāng)有扭轉(zhuǎn)效應(yīng)時，會加劇已有的翹曲變形，使其墻肢首先開裂，應(yīng)加強(qiáng)其抗震構(gòu)造措施，如減小軸壓比，增大縱筋和箍筋的配筋率。高層短肢剪力墻結(jié)構(gòu)在水平力作用下，顯現(xiàn)整體彎曲變形為主，底部外圍小墻肢承受較大的豎向荷載和扭轉(zhuǎn)剪力，由一些模型試驗反映出外周邊墻肢開裂，因而對外周邊墻肢應(yīng)加大厚度和配筋量，加強(qiáng)小墻肢的延性抗震性能。短肢墻應(yīng)在兩個方向上均有連接，避免形成孤立的“一”字形墻肢。在建筑設(shè)計的時候要準(zhǔn)備好作為備料、施工組織工作和各工種在制作、建造工作中互相配合協(xié)作的共同依據(jù)。便于整個工程得以在預(yù)定的投資限額范圍內(nèi)，按照周密考慮的預(yù)定方案，統(tǒng)一步調(diào)，順利進(jìn)行。

二、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的結(jié)構(gòu)理念

在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計中，建筑質(zhì)量的好壞主要由設(shè)計質(zhì)量和施工質(zhì)量兩個方面來衡量。相對而言,建筑設(shè)計是一項繁重而又責(zé)任重大的工作,直接影響到建筑物的安全、適用、經(jīng)濟(jì)和合理性。剪力墻是建筑物的分隔墻和圍護(hù)墻，因此墻體的布置必須同時滿足建筑平面布置和結(jié)構(gòu)布置的要求。如果在設(shè)計的過程中，我們對其建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計得時候不采用剪力墻就需要，考慮以下方面來進(jìn)行施工：1、柱、梁截面應(yīng)合理：由位移、軸壓比、配筋率等控制，梁大跨取大截面，小跨取小截面，連續(xù)跨梁截面寬度宜相同。柱截面應(yīng)每隔3層左右收小一次，以節(jié)約投資，每次收小時應(yīng)每側(cè)不小于50mm，以方便支模，也不宜大于200mm，以免剛度突變，最上段（頂上幾層）可用300mm×300mm（應(yīng)滿足計算要求）。收小柱截面，也可相應(yīng)增加使用面積。混凝土強(qiáng)度等級：宜≥C25（留有余地），柱梁宜同，變柱截面處不變混凝土強(qiáng)度等級，以免剛度突變。2、柱設(shè)計?？v筋配筋率不宜大于5﹪，縱筋配筋率大于3﹪時對箍筋直徑、間距、彎鉤有要求，也可焊成封閉環(huán)式（與89規(guī)范規(guī)定必須焊成封閉環(huán)式不同了），抗震設(shè)計時不應(yīng)大于5﹪；抗震設(shè)計時不應(yīng)大于5﹪，縱筋凈間距應(yīng)≥50mm，抗震設(shè)計時，截面尺寸大于400mm的柱，縱筋間距不宜大于200mm. 一個截面宜一種直徑，宜對稱配筋，方便施工，自己設(shè)計也簡單；鋼筋直徑不宜上大下小。強(qiáng)柱弱梁，縱筋不要太小，除一、二層框架可用φ16、φ18外，最好用φ20以上。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中要充分來考慮具體情況，方便施工。

三、淺談建筑設(shè)計中易出現(xiàn)的問題

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)該注意的問題主要有以下幾點：1、關(guān)于梁、板的計算跨度。建筑物中,梁、拱券兩端的承重結(jié)構(gòu)之間的距離，兩支點中心之間的距離。當(dāng)?shù)卣鹱饔媒M合控制結(jié)構(gòu)設(shè)計時，尚應(yīng)采取抗震構(gòu)造措施，因為按抗震規(guī)范關(guān)于在6～8度時抗震措施應(yīng)提高1度的規(guī)定，將因構(gòu)件寬厚比普遍減小使這種房屋失去其固有的輕型特點。一般的手冊或教科書上所講的計算跨度,如凈跨的1.1倍等,梁板結(jié)構(gòu),簡單點講,可認(rèn)為是在梁的中心線上有一剛性支座,取消梁的概念,將梁板統(tǒng)一認(rèn)為是一變截面板。在扁梁結(jié)構(gòu)中,梁高比板厚大不了多少時,應(yīng)將計算長度取至梁中心,選梁中心處的彎矩和梁厚,及梁邊彎矩和板厚配筋,取二者大值配筋，于在什么情況下要進(jìn)行抗震驗算。設(shè)計計算表明，7度時可不作抗震驗算，但8度時無論有無吊車，橫向剛度和縱向框架均需作抗震驗算。此外，當(dāng)局部有多于l層且與門式剛架相連接的附屬房屋時，也需作抗震驗算。此處，局部多層僅限于面積較小的內(nèi)置輕型辦公類房屋。2、關(guān)于回彈再壓縮。基坑開挖時,摩擦角范圍內(nèi)坑邊的基底土受到約束、不反彈,坑中心的地基土反彈,回彈以彈性為主,回彈部分被人工清除。當(dāng)基礎(chǔ)較小,坑底受到很大約束,如獨立基礎(chǔ),回彈可以忽略,在計算沉降時,應(yīng)按基底附加應(yīng)力計算。當(dāng)基坑很大時,相對受到較小約束。3、設(shè)計剪力墻結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度不宜過大，如果采用全剪力墻結(jié)構(gòu)，即除門窗洞外均為剪力墻，無一片后砌的填充墻，第一周期只有1.02秒，側(cè)向剛度過大，使地震作用過大，不經(jīng)濟(jì)，不合理。關(guān)于底層剪力墻的厚度：抗震設(shè)計時，筒體和一般剪力墻承受的第一振型底部地震傾覆力矩不宜小于總底部地震傾覆力矩的50％。剪力墻的計算配筋應(yīng)為墻肢一端的配筋量。在短肢剪力墻較多的剪力墻結(jié)構(gòu)中，多數(shù)設(shè)計人員將較短的墻段都畫為約束邊緣構(gòu)件或構(gòu)造邊緣構(gòu)件，將計算需要的縱向鋼筋均勻配置在整個墻段內(nèi)，這是不妥的，因為配置在墻肢中和軸附近的鋼筋并不能發(fā)揮作用，因此縱向鋼筋應(yīng)向墻肢端部集中，宜打印剪力墻邊緣構(gòu)件配筋計算結(jié)果復(fù)核?？拐饓Φ膲χL度不大于墻厚的3倍時，應(yīng)按柱的要求進(jìn)行設(shè)計，箍筋應(yīng)沿全高加密，SATWE等程序在計算時也是照此條規(guī)定辦理。如墻厚為200mm，墻肢長度600～800mm，雖然墻肢長度達(dá)到墻厚的3～4倍，認(rèn)為仍宜按柱配筋。 有些人在電算總信息中輸入分布筋的配筋率為0.30％，剪力墻的豎向、橫向分布筋也不必太大，如墻厚為200或250mm，縱、橫向分布筋都配φ12＠200雙排（配筋率達(dá)0.565～0.452％）似無必要，但鋼筋間距宜≤200mm，對防止剪力墻開裂有好處。

參考文獻(xiàn)：

[1]孔雅莎,《建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計雜談》[J].建筑結(jié)構(gòu),2009

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【關(guān)鍵詞】建筑結(jié)構(gòu)；裂縫；成因；預(yù)防對策

建筑結(jié)構(gòu)裂縫，既影響建筑的美觀，又影響到建筑物的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、穩(wěn)定性和防震強(qiáng)度，以至于威脅到經(jīng)濟(jì)的損失和人的生命安全。在研究建筑結(jié)構(gòu)裂縫時，首先要對建筑結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的原因進(jìn)行深入的分析，只有這樣，才能實現(xiàn)“對癥下藥”，才能真正預(yù)防和避免建筑結(jié)構(gòu)裂縫的出現(xiàn)。

1建筑結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的原因分析

1.1地基沉降不均勻?qū)е陆ㄖY(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生

地基是建筑結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，可以說，地基的好壞是影響到建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量的最主要因素。一般來說，建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量都非常大，而建筑結(jié)構(gòu)的負(fù)荷載重都要傳遞到建筑的地基上，地基在承受建筑結(jié)構(gòu)負(fù)荷的作用力下，會產(chǎn)生相應(yīng)的應(yīng)力，而土壤會對這種應(yīng)力產(chǎn)生一種擴(kuò)散效應(yīng)，土壤的擴(kuò)散效應(yīng)會使承受建筑結(jié)構(gòu)的地基出現(xiàn)不均勻沉降現(xiàn)象。地基的不均勻沉降容易使建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定的裂縫。一般說來，如果土質(zhì)較好且差別不大的時候，建筑結(jié)構(gòu)的地基出現(xiàn)不均勻沉降的差值會小一些，建筑物就很少會出現(xiàn)裂縫，即使出現(xiàn)裂縫也是很小的，對建筑結(jié)構(gòu)的安全使用不會造成太大的影響。但如果地基是打在土質(zhì)不均、差別較大的地段時，甚至有是打在淤泥土質(zhì)或是軟塑狀態(tài)的粘土上時，地基會在承擔(dān)建筑結(jié)構(gòu)負(fù)荷的作用力下出現(xiàn)嚴(yán)重的不均勻沉降，致使建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)嚴(yán)重的裂縫。建筑結(jié)構(gòu)的裂縫主要表現(xiàn)為剪切裂縫和彎曲裂縫，具有八字裂縫和斜向裂縫的外觀，嚴(yán)重影響了建筑結(jié)構(gòu)的使用。

1.2施工質(zhì)量不達(dá)標(biāo)引起建筑結(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生

施工過程是實現(xiàn)由設(shè)計意圖向建筑實體轉(zhuǎn)變的階段，施工質(zhì)量的好壞直接影響到建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，施工質(zhì)量的低下同樣會致使建筑結(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生。具體來說，在施工階段，如果屋面保濕厚度、保溫材料或者墻體的強(qiáng)度不能滿足設(shè)計要求的話，就容易導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。如果砌體的砂漿飽和度不能滿足建筑設(shè)計的要求，原本應(yīng)該由砂漿固體所承受的負(fù)荷由墻體其他材質(zhì)過分分擔(dān)，就會致使墻體變形，同樣會使得建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。在地基的施工階段，如果不能采用負(fù)荷達(dá)標(biāo)的鋼筋和混凝土等材料，就容易致使地基承受力度不夠，出現(xiàn)不均勻沉降的情況，導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生。當(dāng)前，很多建筑結(jié)構(gòu)的外墻和地面都經(jīng)常出現(xiàn)不規(guī)則的裂縫，但經(jīng)過檢測發(fā)現(xiàn)，墻體的內(nèi)部和地面的底層并沒有真正出現(xiàn)裂縫，這就是由于施工質(zhì)量不高導(dǎo)致墻面或地面表層下形成空鼓，在熱脹冷縮的情況下，致使表層出現(xiàn)裂縫。

1.3溫度的變化引起建筑結(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生

通過調(diào)查筆者發(fā)現(xiàn)，絕大多數(shù)的建筑結(jié)構(gòu)裂縫是在房屋頂層墻體和地面產(chǎn)生的。這主要是由于溫度的變化所應(yīng)起的裂縫。一般來說，夏天天氣的室外最高溫度都在35℃左右，而屋頂承受了太陽光的直射，溫度更高，一般都有5 0℃左右，而墻體的溫度一般都在30℃―5℃左右，也就是說，二者的溫差大約在1 5℃―0℃之間。當(dāng)外界溫度上升時，墻沿長度方向伸長，房蓋的伸長比墻體又大了很多，因此，房蓋對墻體產(chǎn)生了附加水平推力，墻體在房蓋推力的作用下會產(chǎn)生剪應(yīng)力。剪應(yīng)力與拉應(yīng)力的共同作用又引起主拉應(yīng)力，當(dāng)主拉應(yīng)力大于墻體所能承受的拉應(yīng)力時，建筑結(jié)構(gòu)的墻體就會出現(xiàn)類似 “八”字或“X”型的裂縫。

2建筑結(jié)構(gòu)裂縫的預(yù)防對策

針對上述導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)裂縫出現(xiàn)的原因，提出以下三點預(yù)防建筑結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的對策。

2.1針對地基沉降不均勻的預(yù)防措施

首先，要對實施建筑的土質(zhì)進(jìn)行科學(xué)的檢測。運(yùn)用現(xiàn)代的科學(xué)技術(shù)和施工方法，測量土質(zhì)的基本情況，結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)的要求，打下堅實的建筑地基。其次，合理設(shè)置沉降縫。合理的沉降縫是預(yù)防建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫的良好手段。將建筑結(jié)構(gòu)底層設(shè)置成若干剛度較好的單元，并將沉降不同的區(qū)域拉開一定的距離，實現(xiàn)各個單元自由沉降的格局，減少建筑結(jié)構(gòu)裂縫發(fā)生的機(jī)率。再次，加強(qiáng)上層建筑的剛性和整體性。合理使用建筑材料，增強(qiáng)建筑的剛性，科學(xué)規(guī)劃，保證建筑的整體性，可以減少建筑結(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生。

2.2針對施工質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的預(yù)防對策

首先，嚴(yán)把施工單位的入口關(guān)。對施工單位的選擇要審查其準(zhǔn)入資格，要了解其過去施工的質(zhì)量，避免盲目招標(biāo)現(xiàn)象的發(fā)生。

其次，保證使用合理的建筑材料。對建筑材料的選擇，要堅持以科學(xué)設(shè)計為標(biāo)準(zhǔn)，既要避免為了節(jié)約而使用廉價、低質(zhì)的建筑材料，又要避免盲目追求建筑質(zhì)量而選擇昂貴的、并不適合的建筑材料，要科學(xué)，合理地選擇建筑材料。再次，嚴(yán)格按照施工工藝進(jìn)行施工。堅決杜絕為了省工、省時而不按施工工藝程序施工。

例如，陽東縣某小區(qū)一號樓工程，該工程獲省級用戶滿意工程稱號。① 施工單位承建時，嚴(yán)格控制磚出廠時間，與磚廠簽定協(xié)議，磚必須在養(yǎng)護(hù)期滿后方可送至施工現(xiàn)場。② 該工程施工墻體時，每砌筑 600 mm均配筋砌筑。③ 窗臺下均設(shè)窗臺梁。④ 嚴(yán)格控制磚的含水率。該工程使用三年多來 ，雖有裂縫但均極細(xì)小，且數(shù)量很少，不影響使用及觀感，但增加了建設(shè)成本，因此，探索新型墻材的使用還是極有必要的。

2.3針對溫度變化的預(yù)防對策

首先，在墻體中設(shè)置伸縮縫。在容易因溫度的變化而產(chǎn)生建筑結(jié)構(gòu)裂縫的地方設(shè)置伸縮縫，并在必要的情況下設(shè)置多設(shè)置一些伸縮縫，其次，有針對性地分段施工。對于有利于減少建筑結(jié)構(gòu)裂縫發(fā)生的區(qū)域可以實行分段施工，減少因溫度的變化引起建筑結(jié)構(gòu)裂縫，再次，設(shè)置隔熱層。在溫度變化較大的地方設(shè)置隔熱層，減少建筑結(jié)構(gòu)冷熱不均現(xiàn)象的發(fā)生，可以降低因溫度的變化引起建筑結(jié)構(gòu)裂縫發(fā)生的機(jī)率。

例如，陽東縣某單位一住宅樓，建筑面積 4210m2 ，磚混六層結(jié)構(gòu)。條型基礎(chǔ)，平屋面剛性防水，長47 m，未設(shè)變形縫，建成后約一年，東西兩側(cè)山墻均不同程度出現(xiàn)“八”、“X”形縫，用戶集體投訴。在查明設(shè)計、施工原因后發(fā)現(xiàn)，設(shè)計不存在問題，主要是施工單位施工時，一是剛性抗水未按規(guī)定設(shè)置分倉縫，冷拔絲也未按規(guī)定要求剪斷；二是剛性防水層與屋面結(jié)構(gòu)層之間未設(shè)隔離層。后有關(guān)單位督促施工單位將防水屋按規(guī)定切割分倉縫，并對山墻裂縫部位將粉刷層鏟除后加鋼絲網(wǎng)后，再用高標(biāo)號砂漿粉刷修補(bǔ)，數(shù)月后，檢查發(fā)現(xiàn)雖仍有裂縫已極細(xì)小，不影響使用，用戶未再投訴。

參考文獻(xiàn)：

[1]張國輝，洪亮.從建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計角度探討鋼筋混凝土樓板裂縫的成因與控制措施.黑龍江科技信息，2010年 第05期

[2]羅鑫.鋼筋砼結(jié)構(gòu)裂縫成因及對策.中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2009年第10期

[3]楊安康.論建筑結(jié)構(gòu)混凝土常見裂縫的產(chǎn)生及預(yù)防措施.科園月刊，2008年第04期

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【關(guān)鍵詞】建筑結(jié)構(gòu);加固技術(shù);結(jié)構(gòu)使用要求

0.引言

建筑結(jié)構(gòu)在其使用期間，隨著時間的不斷流逝，會因劣化、損傷造成使用功能下降，或由于技術(shù)條件的限制而無法繼續(xù)使用。目前，建筑行業(yè)的發(fā)展的主要方向一方面是不斷開發(fā)采用新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)、新材料、新工藝等來滿足新建建筑的要求，另一方面是通過檢測、鑒定和加固改造技術(shù)使現(xiàn)有建筑符合使用要求。如果能夠科學(xué)地分析現(xiàn)有建筑劣化損傷的規(guī)律和程度，及時采用有效處理措施，就可以延緩結(jié)構(gòu)損傷的進(jìn)程，達(dá)到延長結(jié)構(gòu)使用壽命的目的。

目前我國已有建筑物加固的方法很多，如增大截面法、預(yù)應(yīng)力加固法、改變結(jié)構(gòu)受力體系加固法、外包鋼筋加固法，分別適用于不同的情況。加固方法的具體選擇，應(yīng)根據(jù)可靠性鑒定結(jié)果、結(jié)構(gòu)功能降低情況及其他加固后建筑的功能要求，按加固效果可靠，施工方便、經(jīng)濟(jì)合理等原則，綜合分析確定。

1.建筑結(jié)構(gòu)加固原因

1.1人為因素

首先，設(shè)計人員原設(shè)計有誤，考慮不周。設(shè)計出現(xiàn)失誤常常是由于設(shè)計人員對結(jié)構(gòu)承受的載荷和作用力估計不足，考慮載荷漏項，以及施工過程中的實際載荷遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過設(shè)計值等原因造成的。其次是施工質(zhì)量差。由于施工管理混亂，施工人員技術(shù)水平不高，施工企業(yè)未能把好質(zhì)量關(guān)等原因造成的施工質(zhì)量差在已有工程事故原因統(tǒng)計中占有較高的比例。第三是使用管理不當(dāng)。主要表現(xiàn)為：建筑物建成交付使用后，使用部門管理不善，擅自改變建筑物的用途或使用環(huán)境管理不善，不進(jìn)行定期維護(hù)，因侵蝕性物質(zhì)進(jìn)入結(jié)構(gòu)構(gòu)件造成損害等。

1.2環(huán)境因素

在長期的外部環(huán)境及使用環(huán)境條件下，建筑結(jié)構(gòu)材料每時每刻都受到外部介質(zhì)的侵蝕，導(dǎo)致材料狀況的惡化，可分為以下三類：

（1）化學(xué)作用: 例如化工車間的酸、堿氣體或液體對鋼結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)的侵蝕。

（2）生物作用: 如微生物、細(xì)菌使木材逐漸腐朽等。

（3）物理作用: 如高溫、高濕、凍融循環(huán)、晝夜溫差的變化等, 會使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫等。自然災(zāi)害如風(fēng)災(zāi)、地震等的破壞，重者可使建筑物毀于一旦，輕者會降低結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性。因此，有必要對受損建筑物進(jìn)行必要的維修和加固，以提高工程結(jié)構(gòu)的安全性，延長其使用壽命。

1.3其他因素

除了上述人為因素和自然環(huán)境因素的影響外，在建筑使用期內(nèi)由于結(jié)構(gòu)使用要求和設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的變化，使原有建筑滿足不了繼續(xù)使用要求，因而需要對其進(jìn)行加固改造。

2.建筑結(jié)構(gòu)加固原則

（1）結(jié)構(gòu)體系總體效應(yīng)原則。盡管加固只需針對危險構(gòu)件進(jìn)行，但同時要考慮加固后對整體結(jié)構(gòu)體系的影響。因此，在制定加固方案時，應(yīng)對建筑物總體考慮，不能簡單采用“頭痛醫(yī)頭，腳痛醫(yī)腳”的辦法。

（2）先鑒定后加固的原則。結(jié)構(gòu)加固方案確定前，必須對已有結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢查和可靠性鑒定分析，分析結(jié)構(gòu)的受力現(xiàn)狀和持力水平，為加固方案的確定奠定基礎(chǔ)。

（3）材料的選用和取值原則。原結(jié)構(gòu)的材料強(qiáng)度應(yīng)按規(guī)定取用，如原結(jié)構(gòu)材料種類和性能與原設(shè)計一致，按原設(shè)計(或規(guī)范)值取用；當(dāng)原結(jié)構(gòu)無材料強(qiáng)度資料時，可通過實測評定材料強(qiáng)度等級，再按現(xiàn)行規(guī)范取值。

（4）加固方案的優(yōu)化原則。建筑結(jié)構(gòu)加固方案的選擇應(yīng)充分考慮已有結(jié)構(gòu)實際現(xiàn)狀和加固后結(jié)構(gòu)的受力特點，對建筑結(jié)構(gòu)整體進(jìn)行分析，保證加固后結(jié)構(gòu)具有較高的安全性和可靠度。此外，要考慮綜合經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、施工特點和技術(shù)水平，在加固方法的設(shè)計和施工組織上采取有效措施，減少對使用環(huán)境和相鄰建筑結(jié)構(gòu)的影響，縮短施工周期。

（5）與抗震設(shè)防結(jié)合的原則。我國是一個多地震的國家，為了使在地震高發(fā)地帶上的建筑物具有相應(yīng)的安全儲備，在對其進(jìn)行承載力和耐久性加固、處理時，應(yīng)與抗震加固方案結(jié)合起來考慮。

3.常用建筑結(jié)構(gòu)加固方法及其特點

3.1直接加固法

3.1.1增大截面法

增大截面法是用同種材料加大構(gòu)件截面積來提高承載力，工藝簡單、適應(yīng)性強(qiáng), 并具有成熟的設(shè)計和施工經(jīng)驗。不僅可提高被加固構(gòu)件的承載力，還可加大其截面剛度，改善使用性能。適用于梁、板、柱、墻和一般構(gòu)造物的混凝土加固。

該方法的優(yōu)點是工藝簡單，適用范圍廣。其缺點是現(xiàn)場濕作業(yè)工作量大，施工周期長，對建筑物的使用環(huán)境影響大。此外，還會減少建筑物凈空，使結(jié)構(gòu)自重增大。

3.1.2外包鋼加固法

外包鋼加固法是在結(jié)構(gòu)構(gòu)件(或桿件)四角(或兩角)包以型鋼的加固方法，分為干式外包鋼和濕式外包鋼兩種形式。它可在基本不增大構(gòu)件截面尺寸的情況下提高承載力，增大延性和剛度。該方法適用于混凝土柱、梁、屋架、及砌體柱和窗間墻以及煙囪等構(gòu)筑物的加固。

該方法的優(yōu)點是施工簡便，現(xiàn)場工作量較小，施工周期短，受力較為可靠；缺點是用鋼材的使用量較大，加固維修費(fèi)用較高。

3.1.3預(yù)應(yīng)力加固法

預(yù)應(yīng)力加固法是采用外加預(yù)應(yīng)力鋼拉桿或型鋼撐桿，在被加固構(gòu)件體外增設(shè)預(yù)應(yīng)力拉桿或撐桿，通過施加預(yù)應(yīng)力，提高建筑物體承載能力和剛度的方法。該方法被廣泛用于加固砼梁、 板等受彎構(gòu)件以及砼柱等。預(yù)應(yīng)力加固具有卸荷、 加固及改變結(jié)構(gòu)受力等功能，特別適用于大跨度結(jié)構(gòu)以及采用其它方法效果不佳的較高應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)下的大型結(jié)構(gòu)加固。

該方法的優(yōu)點是：可在幾乎不改變使用空間的條件下，改變原結(jié)構(gòu)內(nèi)力分布并降低原結(jié)構(gòu)的應(yīng)力水平，提高構(gòu)件的承載力。其缺點是：施工時需要增加預(yù)應(yīng)力工序和設(shè)備，對施工技術(shù)要求高，預(yù)應(yīng)力桿與被加固構(gòu)件的連接(錨固)處理較復(fù)雜，施工難度大。

3.1.4外部粘鋼加固法

外部粘貼加固法是用粘結(jié)劑將鋼板或纖維增強(qiáng)復(fù)合材料等粘貼到構(gòu)件需要加固的部位，以提高構(gòu)件承載力和剛度的一種加固方法。這種方法在提高承載力的同時, 還可以約束核心混凝土，提高混凝土強(qiáng)度和構(gòu)件的延性。這種方法常被用來加固承受靜力作用下的砼 (或型鋼)受彎及受拉構(gòu)件。

但它要求環(huán)境溫度不超過 60℃，相對濕度不大于70%，無化學(xué)腐蝕的影響。此外，本方法對施工工藝要求高，需要專業(yè)的施工隊伍。該法施工簡單、周期短，對生產(chǎn)和生活影響較小，且加固后對原結(jié)構(gòu)外觀和原有凈空無顯著影響。

3.2間接加固法

3.2.1增設(shè)構(gòu)件加固法

該方法是通過在原有構(gòu)件基礎(chǔ)上增加新的構(gòu)件，改變構(gòu)件剛度比等途徑，減少受荷面積，從而達(dá)到結(jié)構(gòu)加固之目的。采用該方法一般不會損害原結(jié)構(gòu)，且易于操作，但需增加新構(gòu)件，有時會對原有的構(gòu)件功能產(chǎn)生負(fù)面影響。

3.2.2增設(shè)支點加固法

增設(shè)支點加固法是通過增設(shè)支承點來減少結(jié)構(gòu)計算跨度，達(dá)到減小結(jié)構(gòu)內(nèi)力和提高其承載力的加固方法。按照增設(shè)支承結(jié)構(gòu)的變形性能可分為剛性支點和彈性支點兩種。該法簡單可靠，但對建筑物的外觀和使用功能影響大，同時對使用空間也有影響，適用于梁、板、桁架等水平結(jié)構(gòu)的構(gòu)件。

3.2.3增加結(jié)構(gòu)整體性加固法

增加結(jié)構(gòu)整體性加固法即通過增加支撐等措施使結(jié)構(gòu)構(gòu)件形成整體，共同作用。因整體結(jié)構(gòu)構(gòu)件被破壞的概率遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于單個構(gòu)件，所以可以達(dá)到結(jié)構(gòu)加固的目的。

3.3綜合加固法

綜合加固技術(shù)就是同時采用多種加固技術(shù)增強(qiáng)結(jié)構(gòu)某一方面的性能，進(jìn)行綜合加固設(shè)計的關(guān)鍵是利用各種加固方法的優(yōu)勢，其基本思路為：

（1）充分利用單一加固法法的優(yōu)點。例如，預(yù)應(yīng)力加固法可以克服其它方法不能克服的應(yīng)力應(yīng)變滯后，減小撓度和裂縫寬度；碳纖維材料比常規(guī)材料(如鋼材)抗腐蝕能力要強(qiáng)得多，尤其適用于腐蝕性環(huán)境以及沿海的混凝土結(jié)構(gòu)。

（2）彌補(bǔ)單一加固方法的缺陷。例如，增設(shè)支點加固法通過增設(shè)支點以改變結(jié)構(gòu)的受力體系的加固方法，此方法可以減小結(jié)構(gòu)構(gòu)件的計算跨度，大幅度地提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力；但采用這種方法會減小建筑結(jié)構(gòu)的使用空間。因此，必須考慮輔以其它加固方法。

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1、課程概況

《建筑結(jié)構(gòu)》是土木類專業(yè)的必修課程，也是非常重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，由于該課程內(nèi)容涵蓋面較廣，尤其是需要三大建筑力學(xué)（理論力學(xué)、材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)）的鋪墊，這使得該課程學(xué)習(xí)起來難度較大。以往，教師在教授該課程時，基本上是照本宣科，注重理論而脫離實際，教師難教，學(xué)生難學(xué)。為了改善這種狀態(tài)，近幾年很多院校的土木工程系專業(yè)的教師一直在進(jìn)行嘗試改革。

2、課程改革現(xiàn)狀

筆者教授該課程有十幾年的歷史了，為吸引學(xué)生的注意力，曾經(jīng)用模型等教具、多媒體教學(xué)、現(xiàn)場觀摩等方法來進(jìn)行改革。期間，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣的確比以前有所提高，但是發(fā)現(xiàn)很多學(xué)生學(xué)完該課程以后，與后續(xù)的其他課程的銜接出現(xiàn)了問題，學(xué)生所掌握的知識比較死板，缺乏實際運(yùn)用的能力，這使得學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性一直難以高漲。而后，筆者又想了很多方法想打破僵局，都沒有明顯成效，形成了該課程的改革瓶頸狀態(tài)。直到今年上半年學(xué)校為了貫穿課程改革，請來了戴士弘教授宣傳課程改革理念，又在今年9月初，請戴教授來校針對學(xué)校各個專業(yè)的課程進(jìn)行點評，使得我對該課程有了一些新的想法，認(rèn)識到了以往所作的改革都是對教學(xué)方法的改良，沒有注意到課程內(nèi)容的改革是根本，是《建筑結(jié)構(gòu)》課程改革瓶頸狀態(tài)的最大的突破口。

3、課程內(nèi)容體系的改革

課程內(nèi)容體系改革是高等職業(yè)技術(shù)教育教學(xué)改革的重點和難點。要按照突出應(yīng)用性、實踐性的原則重組課程結(jié)構(gòu)，更新教學(xué)內(nèi)容。教學(xué)內(nèi)容要突出基礎(chǔ)理論知識的應(yīng)用和實踐能力的培養(yǎng)，基礎(chǔ)理論教學(xué)要以應(yīng)用為目的，以必須、夠用為度；專業(yè)課教學(xué)要加強(qiáng)針對性和實用性。這就引入了戴教授所介紹的項目法理念來進(jìn)行教學(xué)?！督ㄖY(jié)構(gòu)》是高職土木工程類專業(yè)最為重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，也是技術(shù)基礎(chǔ)課，其內(nèi)容包括鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)三部分。目前，土木工程類《建筑結(jié)構(gòu)》課程中的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)部分使用的是2002年頒布的《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》；砌體結(jié)構(gòu)部分使用的是工業(yè)與民用建筑類規(guī)范，即2002年3月開始實施的《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB50003-2001）；鋼結(jié)構(gòu)水下部分結(jié)構(gòu)使用的是《土木工程工程鋼閘門設(shè)計規(guī)范》（SL74-95）；水上部分結(jié)構(gòu)使用的是工業(yè)與民用建筑類《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB50017-2003）。

由上可見，高職土木工程類《建筑結(jié)構(gòu)》課程所含內(nèi)容和所用規(guī)范種類較多，講授時首先要講清楚各個規(guī)范的適用對象，以免學(xué)生在工作中用錯規(guī)范。另外，所講內(nèi)容全部為最新規(guī)范，充分體現(xiàn)了教育部有關(guān)更新教學(xué)內(nèi)容的要求。其次，講授內(nèi)容要重點突出。《建筑結(jié)構(gòu)》三大部分主要講述材料的基本性能、設(shè)計原理、基本構(gòu)件的設(shè)計方法和有關(guān)構(gòu)造規(guī)定。作為高職學(xué)生，重點要掌握基本構(gòu)件的設(shè)計方法和有關(guān)構(gòu)造規(guī)定，為此有關(guān)這方面的內(nèi)容要講清楚講透徹。如受彎構(gòu)件正截面和斜截面承載力計算方法及其有關(guān)構(gòu)造規(guī)定要著重講解；而對于材料的基本性能、設(shè)計原理則作為一般了解內(nèi)容，如鋼筋和混凝土的基本性能以及受彎構(gòu)件各個公式的來源等。除此之外，還應(yīng)根據(jù)內(nèi)容在實際工程中是否常用做適當(dāng)區(qū)分，例如鋼筋混凝土中受彎構(gòu)件、受壓構(gòu)件，砌體結(jié)構(gòu)中的受壓構(gòu)件等，是工程中的常用構(gòu)件，上課時重點講解；鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的受扭構(gòu)件和正常使用極限狀態(tài)驗算部分，砌體結(jié)構(gòu)中的軸心受拉、受剪和受彎部分，在工程中使用較少，上課時可適當(dāng)簡單講解。所有的知識點最好融入、貫穿一個實際的工程項目，使得學(xué)生學(xué)習(xí)完該門課程后，能夠直接聯(lián)系工程實際情況進(jìn)行運(yùn)用，增加學(xué)生的實際操作能力，以便于增大高職學(xué)生就業(yè)的優(yōu)勢。

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鋼結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)中本身就屬于布局相對靈活的一種，而輕鋼結(jié)構(gòu)的使用面積也能達(dá)到最大化。在輕鋼結(jié)構(gòu)中，能達(dá)到開間最大化，柱距最小化的特點。所有墻體在輕鋼結(jié)構(gòu)中幾乎都是非承重墻，因此，客戶可以根據(jù)自己的需求轉(zhuǎn)換建筑空間布局，讓整個建筑的構(gòu)造更個性化和人性化。輕鋼結(jié)構(gòu)還能根據(jù)建筑的位置進(jìn)行散熱、保溫、分隔等各種更人性化的變化。與此同時，輕鋼結(jié)構(gòu)的鋼材構(gòu)建也能在垂直方向上滿足用戶錯層、躍層的需求，讓建筑的空間更明快、更簡約和更開闊，也讓建筑形式更為多樣。關(guān)于抗震性和自身建筑結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，輕鋼結(jié)構(gòu)也是具有優(yōu)越性的。輕鋼結(jié)構(gòu)相比普通的鋼材，其截面也更為合理。輕鋼結(jié)構(gòu)的質(zhì)量輕也讓它相比其他的鋼材在同一承重能力下用的材料較少。除此之外，輕鋼結(jié)構(gòu)也有很好的變形能力和良好的任性，相比其他結(jié)構(gòu)來說，其抗震能力也相對較強(qiáng)。

二、關(guān)于輕鋼結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)中的技術(shù)應(yīng)用

(一)防腐應(yīng)用技術(shù)在輕鋼結(jié)構(gòu)上的應(yīng)用

輕鋼結(jié)構(gòu)有較弱的耐腐蝕性，所以在應(yīng)用輕鋼結(jié)構(gòu)作為建筑結(jié)構(gòu)的時候需要對其結(jié)構(gòu)的防腐蝕性進(jìn)行加強(qiáng)，就是響應(yīng)采取一些鋼材的防腐措施。一旦輕鋼結(jié)構(gòu)受到腐蝕，其結(jié)構(gòu)的建筑承重截面就會縮小，從而輕鋼結(jié)構(gòu)的承載能力就會因為受到腐蝕而逐漸下降，影響輕鋼結(jié)構(gòu)的使用時長。所以說，在使用輕鋼結(jié)構(gòu)作為建筑結(jié)構(gòu)之前一定要對其進(jìn)行足夠的防腐處理。在防腐處理技術(shù)中，噴涂非金屬涂層保護(hù)是應(yīng)多最廣泛的輕鋼結(jié)構(gòu)防腐處理技術(shù)。市面上的輕鋼結(jié)構(gòu)非金屬涂層價格也不高，種類也多，有施工比較簡便的特點。所以說，在選擇輕鋼結(jié)構(gòu)防腐非金屬涂料的時候不僅要考慮到對鋼結(jié)構(gòu)的防腐防銹起到很好的保護(hù)作用，同時也要對涂料對鋼結(jié)構(gòu)的清刷、檢查的影響進(jìn)行試驗。在輕鋼結(jié)構(gòu)的加注當(dāng)中，建筑內(nèi)部的時期、建筑凹凸角以及建筑四角都會對輕鋼結(jié)構(gòu)的防腐性能造成一定程度的負(fù)面影響。因此，在輕鋼結(jié)構(gòu)施工時，應(yīng)注重對工程建筑輕鋼結(jié)構(gòu)的科學(xué)設(shè)計，這樣才能有效地對建筑鋼結(jié)構(gòu)的防腐防銹起到一定的作用。

(二)關(guān)于輕鋼結(jié)構(gòu)的防火技術(shù)探討

一旦建筑發(fā)生火災(zāi)，特別是形成大型火場的火災(zāi)，其建筑溫度可能高達(dá)-$$R+$$攝氏度，因此，建筑結(jié)構(gòu)所承受的溫度一定要高于++$攝氏度。但是輕鋼結(jié)構(gòu)此時的高溫承受能力較弱，在高溫環(huán)境中，鋼結(jié)構(gòu)很可能會因為失去承載能力造成坍塌。所以，在應(yīng)用輕鋼結(jié)構(gòu)作為建筑結(jié)構(gòu)之前，還要注意對輕鋼結(jié)構(gòu)建筑進(jìn)行防火技術(shù)處理。常見的處理方法有以下幾種，第一是在輕鋼結(jié)構(gòu)建筑上設(shè)置自動滅火裝置，利用滅火裝置的噴淋來保護(hù)輕鋼結(jié)構(gòu)以免著火。其次是在輕鋼結(jié)構(gòu)外層包裹一層高防火性能的防火板材或者涂上一層高防火性能的保護(hù)膜。還有就是可以加強(qiáng)對輕鋼結(jié)構(gòu)建筑安全出口的緊急通道管理，用增設(shè)消防通道的方式減輕火災(zāi)的人員傷亡。

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關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)；混凝土；設(shè)計

引 言

隨著社會經(jīng)濟(jì)以及城市化的不斷發(fā)展，高層建筑越來越多，建筑的安全性與使用性能也是社會普遍關(guān)注的問題。由于混凝土具有性能好、強(qiáng)度高以及造價低等特點，因此在我國建筑施工中的應(yīng)用十分普遍。而混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計與建筑物的整體使用性能有十分密切的聯(lián)系，必須引起設(shè)計者的高度重視。

1 建筑結(jié)構(gòu)混凝土設(shè)計的現(xiàn)狀分析

自改革開放以來，我國的混凝土施工技術(shù)不斷提高，混凝土材料的研究與開發(fā)也得到了迅速發(fā)展。當(dāng)前混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)用十分廣泛，不管是陸地還是海洋工程中都可以看到它的身影，混凝土的普遍應(yīng)用也可以看做時展的印記。雖然目前在建筑行業(yè)中鋼結(jié)構(gòu)迅速興起，但是由于其存在一些尚未解決的問題，混凝土依然是建筑施工中應(yīng)用最多的一種形式。在當(dāng)前我國鋼結(jié)構(gòu)施工水平相對偏低的情況下，混凝土幾乎霸占了大部分地區(qū)的建筑市場[1]。

隨著我國建筑施工技術(shù)的不斷發(fā)展，混凝土逐漸成為建筑工程中十分重要的結(jié)構(gòu)材料。但當(dāng)前在建筑行業(yè)的實際應(yīng)用中，混凝土在結(jié)構(gòu)與設(shè)計方面依然存在一些問題，表現(xiàn)為混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計不盡完善、設(shè)計技術(shù)水平有限等。一些設(shè)計人員在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中無法把握整體性，這就導(dǎo)致很多大型建筑物由于混凝土設(shè)計不當(dāng)而引發(fā)意外事故。例如，被稱為亞洲第一的寧波獨塔斜拉橋，由于混凝土設(shè)計問題引發(fā)橋裂；某市投入巨資建造的高速公路通車后，不到三個月的時間就在不同部位發(fā)現(xiàn)裂紋與凹槽等。這些大型工程由于結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理，進(jìn)而形成“豆腐渣”工程，這不僅浪費(fèi)了大量人力、財力與物力，對正常的社會秩序也造成嚴(yán)重影響。在建筑工程中混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計十分關(guān)鍵，建筑工程的設(shè)計是否科學(xué)合理，直接關(guān)系到工程使用安全[2]。

2 建筑結(jié)構(gòu)混凝土設(shè)計的主要原則

2.1 把握側(cè)向力

在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，側(cè)向力對建筑物結(jié)構(gòu)的形變、內(nèi)力有直接影響，同時與建筑項目的工程造價密切相關(guān)。側(cè)向力主要是指水平地震作用以及風(fēng)的作用，不管是高層還是低層建筑，都需要承受自重、雪載等垂直荷載的作用，并且需要承受風(fēng)力、地震等水平力。對于低層混凝土結(jié)構(gòu)，其在水平荷載的影響下位移以及內(nèi)力較小，這個時候幾乎可以忽略不計。而在多層建筑結(jié)構(gòu)中，由于受到的水平荷載作用逐漸增強(qiáng)，這個時候水平荷載等就成為最重要的影響因素之一，需要作為主要控制點。

2.2 要求較好的延性

與低層建筑相比，高層建筑的內(nèi)部結(jié)構(gòu)更為柔和，在地震等水平力的作用下變形更大。建筑物的抗震能力與建筑結(jié)構(gòu)的變形能力以及承載力這兩個因素密切相關(guān)[3]。在進(jìn)入塑形階段后，為了保障建筑物具有較好的變形能力，避免高層建筑在大的地震中倒塌，就需要在符合混凝土結(jié)構(gòu)剛性的前提下，運(yùn)用科學(xué)合理的混凝土設(shè)計理念，并通過完善的構(gòu)造措施，來提高整個建筑結(jié)構(gòu)的變形能力，尤其需要注意建筑物的薄弱部位，保障整個結(jié)構(gòu)有很好的延性。因此，在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)該綜合考慮多方面的因素，保障設(shè)計的科學(xué)合理，讓其具有良好的強(qiáng)度以及延性[4]。

2.3 要求合適的剛度

目前高層建筑越來越多，隨著高度的增加建筑物的側(cè)向位移也將逐漸增加。因此，在高層建筑的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，不僅需要保障混凝土結(jié)構(gòu)良好的強(qiáng)度，也應(yīng)該保障其具有合適的剛度，混凝土結(jié)構(gòu)的自振頻率等應(yīng)該符合要求，在水平力的作用下結(jié)構(gòu)的層位移也應(yīng)該控制在適宜的范圍內(nèi)。

2.4 整體性原則

建筑結(jié)構(gòu)混凝土的總體設(shè)計原則，就是要求建筑物的每個組成部分形成一個整體，并對整體的結(jié)構(gòu)以及功能等進(jìn)行全面分析研究，保障整體與部分之間相互制約、相互依存，進(jìn)而實現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的正常運(yùn)作。

3 建筑結(jié)構(gòu)混凝土設(shè)計的關(guān)鍵點

3.1 混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性設(shè)計

混凝土自身的質(zhì)量與混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性有直接關(guān)系，在設(shè)計過程中改變混凝土的密度，并對混凝土的滲透壓等進(jìn)行調(diào)節(jié)，就可以有效減緩混凝土被侵蝕的速度，同時混凝土的耐久性與混凝土的水灰比、強(qiáng)度等級等因素也有關(guān)系。在混凝土的實際應(yīng)用中，氯離子對其中的鋼材具有很強(qiáng)的腐蝕性，因此應(yīng)該根據(jù)工程所處環(huán)境的不同，注意控制環(huán)境中氯離子的濃度。同時由于混凝土中含有大量堿性骨料，如果建筑工程所處的環(huán)境比較潮濕，混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部的活性離子與堿會發(fā)生反應(yīng)，這樣容易導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫，進(jìn)而加快混凝土被侵蝕的速度。如果混凝土出現(xiàn)的裂縫較大，在裂縫內(nèi)部也可能出現(xiàn)腐蝕性物質(zhì)，并導(dǎo)致混凝土中的鋼材被腐蝕。上述這些因素均會導(dǎo)致鋼筋的腐蝕速率加快，導(dǎo)致混凝土的保護(hù)層裂開并剝落，出現(xiàn)銹蝕后鋼筋的接觸面積會逐漸減少，這也導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)的承載力逐漸降低。另一方面鋼筋出現(xiàn)銹蝕后，其抗滑能力會逐漸下降，也給建筑結(jié)構(gòu)埋下了安全隱患。因此，在建筑結(jié)構(gòu)混凝土設(shè)計過程中需要綜合考慮承載力問題，避免出現(xiàn)混凝土的脆性破壞[5]。由此可見，對混凝土的耐久性進(jìn)行深入研究尤為重要。

3.2 混凝土結(jié)構(gòu)的抗震性設(shè)計

發(fā)生地震后建筑物的兩個主體力量間將發(fā)生分配，因此在混凝土設(shè)計時需要考慮到建筑物主體結(jié)構(gòu)在不同時期剛度的變化情況，對于鋼筋混凝土材料，設(shè)計時可以選擇混凝土剪力墻作為建筑的主體結(jié)構(gòu)，并將鋼筋混凝土作為建筑物的一個主要抗側(cè)應(yīng)力結(jié)構(gòu)。如果出現(xiàn)往復(fù)式地震，處于塑性階段的建筑物會出現(xiàn)墻體裂縫，這個時候結(jié)構(gòu)的剛度將迅速下降，而剛度出現(xiàn)退化會導(dǎo)致框架的剪應(yīng)力增加。一般來說，建筑物鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的彈性形變較大，比混凝土墻體的彈性好的多。在遇到較大的地震時，盡管建筑物的抗震能力比塑性階段低，其中的鋼筋混凝土框架會吸收大部分彎矩與水平剪應(yīng)力。因此，為了保障建筑結(jié)構(gòu)的基本“裂縫”需求，同時把握鋼筋混凝土框架的水平部分，有效提高建筑物地基的承載能力，就需要應(yīng)用相應(yīng)的工藝措施讓混凝土結(jié)構(gòu)具有較高的變形能力，以此保障建筑物具有較好的抗震性。

3.3 遵循強(qiáng)柱弱梁的理念

在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計時遵循強(qiáng)柱弱梁的理念，在出現(xiàn)地震作用時，如果只是梁被破壞，并不會影響建筑物的整體運(yùn)作，可能只是部分結(jié)構(gòu)失去工作能力，但如果柱被破壞，那么整個建筑物將會倒塌。因此，柱的作用是十分關(guān)鍵的。近年來，我國發(fā)生了多處地震，設(shè)計人員應(yīng)該注意對建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計。首先，在設(shè)計過程中對柱的軸壓比加強(qiáng)控制。根據(jù)相關(guān)工程的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，柱的軸壓比一般需要控制在0.9%以下。同時需要加強(qiáng)柱截面、邊柱的強(qiáng)度，并對柱進(jìn)行加密箍筋設(shè)計，保障配筋率在1%以上。

4 結(jié) 語

建筑行業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中發(fā)揮著十分重要的作用，而整個建筑物的設(shè)計結(jié)構(gòu)是否合理，將直接影響到人民群眾的生命與財產(chǎn)安全。我們應(yīng)該對建筑結(jié)構(gòu)混凝土設(shè)計的現(xiàn)狀進(jìn)行深入分析，并采取有效的措施提高建筑結(jié)構(gòu)混凝土的設(shè)計水平，以此維護(hù)建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

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關(guān)鍵詞：大跨度建筑；結(jié)構(gòu)表現(xiàn)；建構(gòu)

1大跨度建筑的結(jié)構(gòu)特點分析

主要內(nèi)容：①結(jié)構(gòu)與建筑具備較高的關(guān)聯(lián)度，且遠(yuǎn)大于普通的建筑物。大跨度建筑的形體構(gòu)筑、外在形象以及空間圍合等都與其結(jié)構(gòu)緊密相關(guān)。對大跨度建筑而言，結(jié)構(gòu)就是建筑。而建筑也就是結(jié)構(gòu)，兩者可以說已經(jīng)融合在一起。合理性的結(jié)構(gòu)在整體建筑設(shè)計中占據(jù)十分重要的位置，且大跨度建筑一般分為屋蓋結(jié)構(gòu)與下部支撐結(jié)構(gòu)，其中最為重要的結(jié)構(gòu)表現(xiàn)便是屋蓋結(jié)構(gòu)；②結(jié)構(gòu)的造價成本較高，大跨度建筑的造價很高，會耗費(fèi)大量的社會勞動資源，比如國家體育場“鳥巢”的最終工程造價將近23億元，且使用鋼量為4.2萬t。由此可見，大跨度建筑的資源耗費(fèi)量是十分驚人的；③大跨度建筑的技術(shù)含量較高，在大跨度建筑的整體設(shè)計中，需要考慮結(jié)構(gòu)、節(jié)能、智能控制等多種問題，需要運(yùn)用到多種技術(shù)。同時，通過利用高新技術(shù)，大跨度建筑也可以體現(xiàn)出個性化的建筑形式，比如其結(jié)構(gòu)設(shè)計中的技術(shù)必須達(dá)到跨度要求，并考慮到屋蓋結(jié)構(gòu)中會出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)自重等問題，而后采取合理的技術(shù)方法，確保荷載力與結(jié)構(gòu)自重之間達(dá)到平衡。為了減輕自身重量，建筑必須使用效率更高的結(jié)構(gòu)，而隨著結(jié)構(gòu)有效性的提升，其所需的技術(shù)也就越復(fù)雜。大跨度建筑必須經(jīng)由多種高新技術(shù)的共同合成。

2大跨度建筑結(jié)構(gòu)的存在的問題

2.1結(jié)構(gòu)表現(xiàn)缺乏理性建筑結(jié)構(gòu)的表現(xiàn)最終會體現(xiàn)于建筑的外在形象，但科學(xué)合理的建筑結(jié)構(gòu)本身也應(yīng)建立在力學(xué)與美學(xué)充分結(jié)合的基礎(chǔ)上之上。結(jié)構(gòu)表現(xiàn)是大跨度建筑的核心影響因素，如果一味將建筑結(jié)構(gòu)作為表現(xiàn)的工具，那么整個設(shè)計就是缺乏理性美，甚至?xí)優(yōu)樾问街髁x的建筑物。且由此種錯誤理念下設(shè)計的建筑結(jié)構(gòu)缺乏張力，不符合當(dāng)前的現(xiàn)代設(shè)計理念。比如很多建筑設(shè)計只致力于打造壯觀的建筑形象，并在形態(tài)上使用花朵、飛鳥等圖案，使得建筑脫離實際，無法經(jīng)受時間的考驗。

2.2結(jié)構(gòu)表現(xiàn)缺乏藝術(shù)性

在多數(shù)大跨度建筑中，其建筑結(jié)構(gòu)都缺乏表現(xiàn)力，受理性主義的限制，以致建筑設(shè)計過于追求統(tǒng)一、高效的目的。而這些過于理性的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計也使得建筑失去了本身的實際意義。同時部分建筑師并不關(guān)注建筑的外在結(jié)構(gòu)表現(xiàn)，只將節(jié)省成本、降低造價作為唯一的建筑目睹，而由此種理念下設(shè)計的建筑便會缺乏藝術(shù)性，很容易使人失去興趣。

3大跨度建筑結(jié)構(gòu)的建構(gòu)方法

3.1結(jié)構(gòu)單元

在大跨度建筑中，結(jié)構(gòu)單元是最為主要的核心因素，它可以為整體建筑設(shè)計增添規(guī)律感、在結(jié)構(gòu)單元的設(shè)計理念下，任何的建筑都可以被看做若干個結(jié)構(gòu)單元。而在實際施工過程中，當(dāng)完成所有的結(jié)構(gòu)單元時，那么此建筑也就可以宣告完工，即建筑施工也就是復(fù)制結(jié)構(gòu)單元。同時，重復(fù)的結(jié)構(gòu)單元也可以為人們提供一種秩序感，并增強(qiáng)建筑物的精確性。結(jié)構(gòu)單元一般包含兩種方式，即平面結(jié)構(gòu)與空間結(jié)構(gòu)，其中平面結(jié)構(gòu)可以進(jìn)行重復(fù)裝飾，并給人一種整體感；而空間單元則以大部分的空間為單元，并復(fù)制空間設(shè)計，從而可以使大跨度結(jié)構(gòu)體現(xiàn)出起伏、流動的動態(tài)感覺。例如吉隆坡的國際機(jī)場，便主要使用了結(jié)構(gòu)單元的設(shè)計理念，并通過單元復(fù)制增添建筑的氣勢感。

3.2利用結(jié)構(gòu)原型

建筑結(jié)構(gòu)表現(xiàn)的大部分設(shè)計靈感都來自于生活以及自然中的原型，設(shè)計師通過演化原型，在大跨度建筑中進(jìn)行靈活運(yùn)用，并在適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)下，創(chuàng)造出更具藝術(shù)特點的結(jié)構(gòu)形式。由此，這種不改變原型結(jié)構(gòu)的演變方式也被稱為建筑原型的演化，且其演化方式主要包括扭轉(zhuǎn)、拉伸、放大以及縮小等。在建筑原型演化的過程中，設(shè)計人員還應(yīng)注意獲取而建筑參數(shù)，并形成結(jié)構(gòu)受力之間的合理性，且要在確保方便施工的前提下，利用更為簡潔的形式實現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)形象的靈活化，避免出現(xiàn)呆板單一的結(jié)構(gòu)形態(tài)。比如東京的代代木籃球館便采用了這種設(shè)計理念，由籃球館的屋頂上俯瞰，會看到整個建筑由懸掛屋蓋旋轉(zhuǎn)圍繞著主立柱，這種結(jié)構(gòu)具備很強(qiáng)的表現(xiàn)力，也具備良好的通風(fēng)與采光效果（見圖1）。

3.3結(jié)構(gòu)組合

大跨度建筑的結(jié)構(gòu)類型包括鋼板、折板、懸索以及張力結(jié)構(gòu)等。為了實現(xiàn)豐富的建筑形象，設(shè)計師應(yīng)該在建筑結(jié)構(gòu)美學(xué)的基礎(chǔ)上，將不同的結(jié)構(gòu)類型進(jìn)行合理組合。實際建筑中，利用單一的建筑結(jié)構(gòu)無法達(dá)到較好的經(jīng)濟(jì)效果，而結(jié)構(gòu)組合類型，可以使大跨度建筑面向多元化方向發(fā)展。結(jié)構(gòu)組合打破了單一結(jié)構(gòu)的單調(diào)乏味性，使得建筑更加富于變化，并營造出動態(tài)的感覺.而由力學(xué)角度來看，結(jié)構(gòu)組合也可以減輕單一結(jié)構(gòu)的荷載，提升整體建筑的荷載承受力。交叉組合是最為常用的建筑結(jié)構(gòu)，它同時運(yùn)用了重疊組合與連接組合的方式，產(chǎn)生了全新的結(jié)構(gòu)形式，也使得施工過程變得更加簡單可行。

4結(jié)束語

當(dāng)前我國大跨度建筑得到了快速發(fā)展，且出現(xiàn)了很多具有影響力的作品，它們的設(shè)計理念與設(shè)計技巧為大跨度建筑提供了更多的參考依據(jù)。但有些大跨度建筑存在設(shè)計不合理、造價成本較高以及沒有考慮歷史文脈等問題，對我國的建筑創(chuàng)作產(chǎn)生了很多消極的影響。同時，國外建筑師進(jìn)入我國市場的現(xiàn)狀也令人堪憂。應(yīng)該由建構(gòu)本質(zhì)重新認(rèn)識大跨度建筑，并提升國內(nèi)建筑師的設(shè)計理念與創(chuàng)作技巧，從而真正提升大跨度建筑的設(shè)計水平。

作者:曲志寶 單位:沈陽鋁鎂設(shè)計研究院有限公司

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【關(guān)鍵詞】建筑結(jié)構(gòu)；砌體結(jié)構(gòu)；抗震；設(shè)計

作為新時期背景下的建筑砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計人員，在結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中應(yīng)始終以質(zhì)量第一為己任，這不僅對自身及其所在設(shè)計機(jī)構(gòu)的社會信譽(yù)，也對人們的生命財產(chǎn)安全有著直接的聯(lián)系，這樣才能促進(jìn)我國建筑設(shè)計水平的提升。基于此，筆者結(jié)合自身工作實踐，談?wù)劷ㄖY(jié)構(gòu)中的砌體結(jié)構(gòu)的設(shè)計的幾點淺見。

一、概述建筑結(jié)構(gòu)中的砌體結(jié)構(gòu)

建筑結(jié)構(gòu)是構(gòu)成建筑物的主要骨架系統(tǒng)，也是建筑物的主要物質(zhì)基礎(chǔ)。建筑結(jié)構(gòu)的主要職能是為人類生存生活提供服務(wù)，滿足起居的安全需要，這就必須選擇合理化的結(jié)構(gòu)模式，而建筑結(jié)構(gòu)中的砌體結(jié)構(gòu)是結(jié)合建筑構(gòu)造而選用的材料，并對其分類。因而設(shè)計建筑砌體結(jié)構(gòu)在滿足砌體結(jié)構(gòu)的承重計算的同時與砌體材料抗壓強(qiáng)度相符。那么什么是砌體結(jié)構(gòu)呢，其又有什么缺點和優(yōu)點呢？我們只有對其進(jìn)行分析才能更好的確保建筑砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性和有效性。

（一）建筑砌體結(jié)構(gòu)的定義

所謂建筑砌體結(jié)構(gòu)，簡而言之就是利用不同的砌體建造而成的結(jié)構(gòu)，在我國建筑行業(yè)的應(yīng)用十分廣泛。這主要是各種砌體能就地取材，不僅耐久性良好，而且大氣與化學(xué)穩(wěn)定性也較強(qiáng)，尤其是保溫隔熱性能極佳。加上當(dāng)前稀缺的土地資源，只有生產(chǎn)并應(yīng)用由非粘土材料制作而成的塊體是我國在建筑墻體材料的主要應(yīng)用趨勢。

（二）建筑砌體結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點

就優(yōu)點來看，一是建筑砌體結(jié)構(gòu)施工結(jié)構(gòu)極其簡單，既不要模板，也不要特殊施工設(shè)備，就能連續(xù)快速施工；二是在一定范圍內(nèi)應(yīng)用砌體結(jié)構(gòu)能節(jié)約大量的施工原材料，從而降低了工程造價。就缺點來看，一是由于砌體強(qiáng)度很低，而構(gòu)件的截面尺寸又較大，這就使得結(jié)構(gòu)的自重較大；二是不管是砌體的抗壓和抗剪的強(qiáng)度都較低，就會導(dǎo)致其抗震性能差；三是砌筑工程量較大，且生產(chǎn)效率較低。

二、淺談建筑結(jié)構(gòu)中的砌體結(jié)構(gòu)的設(shè)計

要做好建筑結(jié)構(gòu)中砌體結(jié)構(gòu)的設(shè)計工作，作為設(shè)計人員應(yīng)在充分了解砌體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，首先確保所選擇結(jié)構(gòu)形式的正確性和布置的整體性，其次注重地基的處理和基礎(chǔ)的設(shè)計，再次是加強(qiáng)砌體的抗震設(shè)計，最后是在設(shè)計過程中注意相關(guān)問題。以下筆者就結(jié)合這幾方面進(jìn)行分析與探討。

（一）確保所選擇結(jié)構(gòu)形式的正確性和布置的整體性

1、如何確保所選擇結(jié)構(gòu)形式正確性的分析

所有結(jié)構(gòu)形式都源于自身特性而決定其適用的條件，因而砌體結(jié)構(gòu)亦是如此。加上其具有極其廣泛的應(yīng)用范圍，因而在實際設(shè)計過程中，由于這樣或那樣的原因?qū)е麦w量小的建筑當(dāng)做砌體結(jié)構(gòu)進(jìn)行處理，而因此引起的要么是一系列設(shè)計變更導(dǎo)致各種費(fèi)用的增加，要么降低建筑功能和結(jié)構(gòu)的安全性，為工程質(zhì)量留下了極大的安全隱患。因而在設(shè)計過程中，作為設(shè)計人員必須對各地習(xí)慣性的做法進(jìn)行充分了解和分析，盡可能的確保所選擇結(jié)構(gòu)形式的正確性，在設(shè)計之前加強(qiáng)與施工方、建設(shè)方和業(yè)主進(jìn)行溝通交流，從而從源頭上確保所選擇結(jié)構(gòu)形式的正確性。

2、如何確保結(jié)構(gòu)布置的整體性

結(jié)構(gòu)布置合理性與否對建筑的體型、立面、空間、平面布置等有著直接的影響，也是確定建筑構(gòu)造及其整體布局的核心所在，因而作為結(jié)構(gòu)設(shè)計人員應(yīng)于建筑師一道加強(qiáng)溝通和交流，盡可能的確保結(jié)構(gòu)布置的整體性，從而設(shè)計出建筑結(jié)構(gòu)與功能的統(tǒng)一性和和諧性的作品，當(dāng)然，在確保整體與結(jié)構(gòu)形式設(shè)計合理的同時，還應(yīng)結(jié)合建筑功能進(jìn)行妥善處理結(jié)構(gòu)的布局。

（二）注重地基的處理和基礎(chǔ)的設(shè)計

在設(shè)計過程中，加強(qiáng)地基處理是確保建筑安全的重要措施。建筑的砌體結(jié)構(gòu)平面大都不規(guī)則，房屋高差大使得建筑重量具有較大懸殊，加上地基的不均勻沉降，都給地基處理帶來了難度，因而必須注重地基的處理。而現(xiàn)實是很多設(shè)計人員并沒有對此引起重視，在進(jìn)行地基處理與地基基礎(chǔ)設(shè)計過程中具有較強(qiáng)的隨意性，例如在利用軟件對基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計過程中，為了減少繪圖工程量，由于具有較大的歸并系數(shù)，這等同于獨基（或條基）采用不同的地基承載力特征值。就理論來看，相同地基所承受的附加應(yīng)力的不同就會導(dǎo)致不均勻沉降的出現(xiàn)，而為了更好的控制這一現(xiàn)象，以減少因沉降差導(dǎo)致結(jié)構(gòu)附件應(yīng)力的出現(xiàn)，這就需要設(shè)計人員加強(qiáng)地基處理的同時精心設(shè)計基礎(chǔ)。當(dāng)然，在設(shè)計過程中會遇到一些特殊情況，如地質(zhì)條件不均勻的地基，不僅要考慮由于地基承載力的不同，會導(dǎo)致建筑砌體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)不均勻沉降，并加強(qiáng)對其的處理，特別是上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行適當(dāng)?shù)募訌?qiáng)，從而提高結(jié)構(gòu)剛度，減少地基的不均勻沉降。

（三）建筑結(jié)構(gòu)中砌體結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計

鑒于砌體結(jié)構(gòu)主要由各種構(gòu)件組成，且連接方式的特殊性，使得其抗震性能較差，因而為提高建筑結(jié)構(gòu)的安全性能，就必須加強(qiáng)對其的設(shè)計，在設(shè)計過程中嚴(yán)格按照國家相關(guān)抗震設(shè)計要求和標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合工程實際，確定針對性的設(shè)計方案，做到整體布局簡單，圈梁和構(gòu)造柱位置合理，砌體與墻體、墻體與構(gòu)造柱、圈梁與屋蓋、墻體與其他砼構(gòu)件等連接的可靠性設(shè)計。這是由于地震來臨時，第一砌體墻出現(xiàn)的裂縫寬度不會太大，且層間變形小，構(gòu)造柱也不會出現(xiàn)開裂，而在第二道砌體墻就會出現(xiàn)大量的裂縫，對構(gòu)造柱和圈梁都會影響，從而導(dǎo)致墻體大變形甚至斷裂，因而必須引起高度重視。

（四）設(shè)計時應(yīng)該注意的問題

一是嚴(yán)格控制建筑物的高度及層數(shù)，在相同地方、地基、地震，房屋高度越高、層數(shù)越多，受到的破壞程度也就越大，因此，控制砌體結(jié)構(gòu)房屋的層數(shù)及高度可以減少地震災(zāi)害造成的損失；二是嚴(yán)格控制建筑層高及橫墻間距，建筑是由縱向、橫向承重構(gòu)件以及樓板、屋頂?shù)冉M合而成的空間結(jié)構(gòu)，建筑結(jié)構(gòu)的空間剛度及整體穩(wěn)定性決定了它的抗震性能，結(jié)構(gòu)縱向尺寸比橫向尺寸大，如果橫墻的間距設(shè)置過大，那么該方向的的剛度就會更小，當(dāng)遭遇地震時，就更容易受到破壞。為了確保結(jié)構(gòu)具有足夠大的抗側(cè)能力，橫墻有著十分重要的作用，所以，砌體結(jié)構(gòu)房屋盡量避免設(shè)置大開間；三是選擇合適的材料，砌塊強(qiáng)度的高低決定著承重墻的承載力，砂漿的強(qiáng)度、粘結(jié)力則對墻體的整體性有很大的影響。用強(qiáng)度高的砌體材料，適當(dāng)?shù)奶岣呱皾{的強(qiáng)度，可以提高房屋的抗震性能。當(dāng)?shù)卣鹆叶却笥?度時，不宜采用混凝土空心磚作承重構(gòu)件。

三、結(jié)語

總之，在建筑結(jié)構(gòu)砌體設(shè)計過程中，作為建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員必須認(rèn)識到加強(qiáng)建筑砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要性，在日常工作中加強(qiáng)自身專業(yè)技術(shù)水平的提升，確保所選擇結(jié)構(gòu)形式的正確性和布置的整體性，注重地基的處理和基礎(chǔ)的設(shè)計，加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)中砌體結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計，并結(jié)合工程實際確定針對性、科學(xué)性的設(shè)計方案，為提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計水平和確保工程質(zhì)量奠定堅實的基礎(chǔ)。

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建筑結(jié)構(gòu)課程是高職院校建筑設(shè)計專業(yè)普遍開設(shè)的一門必修課程。在眾多設(shè)計課程中，建筑結(jié)構(gòu)課程屬于理論性較強(qiáng)的課程，其教學(xué)目的是使學(xué)生具有一定的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計理論基礎(chǔ)，在進(jìn)行建筑構(gòu)思和設(shè)計中，具有基本的結(jié)構(gòu)件邏輯與體系概念，增強(qiáng)建筑設(shè)計中結(jié)構(gòu)的合理性與可行性，做出比較經(jīng)濟(jì)合理、切實可行的建筑方案設(shè)計。一座建筑物能夠得以實現(xiàn)，結(jié)構(gòu)往往具有關(guān)鍵的作用。在具體設(shè)計工作中，建筑設(shè)計專業(yè)需要同結(jié)構(gòu)專業(yè)密切配合，建筑設(shè)計師往往需要具備相當(dāng)深入全面的結(jié)構(gòu)知識。所以，建筑結(jié)構(gòu)課程對于建筑設(shè)計專業(yè)的學(xué)生而言，也具有極其重要的實踐意義。

高職院校建筑設(shè)計專業(yè)建筑結(jié)構(gòu)課程中存在的問題

1.課程定位

課程定位包含兩個方面的內(nèi)容，一是建筑結(jié)構(gòu)課程在整個課程體系中的定位，二是建筑結(jié)構(gòu)課程自身的定位。在建筑設(shè)計專業(yè)的課程體系中，設(shè)計類課程是核心課程，技能類課程是建筑設(shè)計的基礎(chǔ)，理論類課程則是建筑設(shè)計的支撐。在實際教授和學(xué)習(xí)的過程中，往往忽視了理論類課程的部分。過分的強(qiáng)調(diào)設(shè)計表現(xiàn)或者計算機(jī)操作，讓學(xué)生在工作后很難掌握建筑設(shè)計工程性的本質(zhì)。在具體的教學(xué)定位中，只關(guān)注理論知識而忽視與實踐結(jié)合，這樣首先單純的理論教學(xué)容易導(dǎo)致枯燥的教學(xué)氛圍，其次過分強(qiáng)調(diào)力學(xué)計算等內(nèi)容的應(yīng)試教育會讓學(xué)生錯誤地形成了“結(jié)構(gòu)無用”的認(rèn)知。

2.課程內(nèi)容

在建筑設(shè)計工作中，具體的結(jié)構(gòu)設(shè)計、結(jié)構(gòu)計算、結(jié)構(gòu)制圖有專門的結(jié)構(gòu)設(shè)計師負(fù)責(zé)。作為建筑師，需要在方案設(shè)計階段有良好的結(jié)構(gòu)邏輯，在施工圖設(shè)計階段與結(jié)構(gòu)設(shè)計專業(yè)有效配合，在施工階段能夠及時與結(jié)構(gòu)設(shè)計師一起解決現(xiàn)場問題。傳統(tǒng)意義上的建筑結(jié)構(gòu)教學(xué)主要強(qiáng)調(diào)理論力學(xué)、材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)等內(nèi)容的教學(xué)，忽視了結(jié)構(gòu)構(gòu)造、結(jié)構(gòu)體系、結(jié)構(gòu)比選的內(nèi)容，缺少結(jié)構(gòu)專業(yè)、結(jié)構(gòu)圖紙及結(jié)構(gòu)配合等與實際工作密切相關(guān)的內(nèi)容，一方面加大了不必要的學(xué)習(xí)難度，而且也導(dǎo)致了學(xué)習(xí)效果不好，實際應(yīng)用不足的普遍現(xiàn)象。

3.課程教材

現(xiàn)有建筑結(jié)構(gòu)教材大多數(shù)都是將土木工程專業(yè)的混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)等教材加以簡單的刪減和改寫而成，沒有考慮建筑學(xué)專業(yè)的學(xué)習(xí)目的和要求。教材中含有大量的結(jié)構(gòu)計算，讓建筑設(shè)計專業(yè)學(xué)生覺得難度大，不愿讀。在現(xiàn)有教材中，大多數(shù)是內(nèi)容過多，還涉及一些不常見的構(gòu)件，和土木專業(yè)的課本區(qū)別不大。同時，教材版本沒有及時改版更新也是建筑結(jié)構(gòu)教材存在的普遍現(xiàn)象。在優(yōu)秀建筑設(shè)計作品層出不窮的當(dāng)代，科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn)，新技術(shù)的產(chǎn)生往往先于教材的更新，很多結(jié)構(gòu)設(shè)計非常優(yōu)秀的建筑案例應(yīng)該被采用到建筑設(shè)計專業(yè)的結(jié)構(gòu)教材里來，與時俱進(jìn)充分拓展學(xué)生的知識面，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。

高職院校建筑設(shè)計專業(yè)建筑結(jié)構(gòu)課程的實踐教學(xué)思考

1.兼顧課程體系的課程設(shè)置

建筑設(shè)計專業(yè)一般學(xué)習(xí)年限為5年，而高職院校學(xué)習(xí)年限為3年，想要充分完成課程體系適應(yīng)市場需求，具有一定難度。所以應(yīng)該在有限的時間內(nèi)，兼顧整體課程體系，既讓學(xué)生掌握必要的理論知識，同時與設(shè)計類課程保持良好的互動性和延續(xù)性。在課程開設(shè)時間上，建筑結(jié)構(gòu)課程應(yīng)相對靠前，在學(xué)生經(jīng)過一定建筑設(shè)計課程的學(xué)習(xí)后，這時學(xué)生已經(jīng)對建筑設(shè)計具有一定的基礎(chǔ)認(rèn)知和設(shè)計需求，結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)課程的學(xué)習(xí)，對后續(xù)建筑設(shè)計課程起到積極的作用。

2.面向職業(yè)需求的授課內(nèi)容

高職院校的教學(xué)有其職業(yè)需求的特殊性，建筑結(jié)構(gòu)的授課內(nèi)容也應(yīng)緊密面向具體工作。從建筑設(shè)計的工作實際出發(fā)，建筑設(shè)計師所需要的結(jié)構(gòu)知識主要在于結(jié)構(gòu)設(shè)計、結(jié)構(gòu)配合和注冊考試等方面。高職學(xué)校建筑設(shè)計專業(yè)畢業(yè)生主要從事助理建筑師、建筑繪圖員等工作，結(jié)構(gòu)配合作為最重要的部分，決定了授課內(nèi)容應(yīng)該以此為主，著重強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的結(jié)構(gòu)施工圖紙閱讀、結(jié)構(gòu)專業(yè)圖紙對接、建筑結(jié)構(gòu)協(xié)同優(yōu)化等能力。另外，在教學(xué)內(nèi)容的選取上，應(yīng)按照“實用、夠用”的原則，適量增加實踐教學(xué)的比重。建筑設(shè)計本身是強(qiáng)調(diào)實踐的工作，建筑結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)更應(yīng)該注重實際運(yùn)用。在教學(xué)內(nèi)容上可以通過校企合作安排一定的實訓(xùn)操作、工地教學(xué)，豐富教學(xué)內(nèi)容，增強(qiáng)學(xué)生的結(jié)構(gòu)認(rèn)知。

3.觀念取代概念的授課理念

篇10

［論文摘要］文章分析高層建筑結(jié)構(gòu)的六個特征，并介紹目前國內(nèi)高層建筑的四大結(jié)構(gòu)體系摘要：框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、框架剪力墻結(jié)構(gòu)和筒體結(jié)構(gòu)。

我國改革開放以來，建筑業(yè)有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，近十幾年我國已建成高層建筑萬棟，建筑面積達(dá)到2億平方米，其中具有代表性的建筑如深圳地王大廈81層，高325米；廣州中天廣場80層，高322米；上海金茂大廈88層，高420.5米。另外在南寧市也建起第一高樓摘要：地王國際商會中心即地王大廈共54層，高206.3米。隨著城市化進(jìn)程加速發(fā)展，全國各地的高層建筑不斷涌現(xiàn)，作為土建工作設(shè)計人員，必須充分了解高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計特征及其結(jié)構(gòu)體系，只有這樣才能使設(shè)計達(dá)到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、平安適用、確保質(zhì)量的基本原則。

一、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的特征

高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計和低層、多層建筑結(jié)構(gòu)相比較，結(jié)構(gòu)專業(yè)在各專業(yè)中占有更重要的位置，不同結(jié)構(gòu)體系的選擇，直接關(guān)系到建筑平面的布置、立面體形、樓層高度、機(jī)電管道的設(shè)置、施工技術(shù)的要求、施工工期長短和投資造價的高低等。其主要特征有摘要：

（一）水平力是設(shè)計主要因素

在低層和多層房屋結(jié)構(gòu)中，往往是以重力為代表的豎向荷載控制著結(jié)構(gòu)設(shè)計。而在高層建筑中，盡管豎向荷載仍對結(jié)構(gòu)設(shè)計產(chǎn)生重要影響，但水平荷載卻起著決定。因為建筑自重和樓面使用荷載在豎向構(gòu)件中所引起的軸力和彎矩的數(shù)值，僅和建筑高度的一次方成正比；而水平荷載對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的傾覆力矩、以及由此在豎向構(gòu)件中所引起的軸力，是和建筑高度的兩次方成正比。另一方面，對一定高度建筑來說，豎向荷載大體上是定值，而作為水平荷載的風(fēng)荷載和地震功能，其數(shù)值是隨著結(jié)構(gòu)動力性的不同而有較大的變化。

（二）側(cè)移成為控指標(biāo)

和低層或多層建筑不同，結(jié)構(gòu)側(cè)移已成為高層結(jié)構(gòu)設(shè)計中的關(guān)鍵因素。隨著建筑高度的增加，水平荷載下結(jié)構(gòu)的側(cè)向變形迅速增大，和建筑高度H的4次方成正比（＝qH4/8EI）。

另外，高層建筑隨著高度的增加、輕質(zhì)高強(qiáng)材料的應(yīng)用、新的建筑形式和結(jié)構(gòu)體系的出現(xiàn)、側(cè)向位移的迅速增大，在設(shè)計中不僅要求結(jié)構(gòu)具有足夠的強(qiáng)度，還要求具有足夠的抗推剛度，使結(jié)構(gòu)在水平荷載下產(chǎn)生的側(cè)移被控制在某一限度之內(nèi)，否則會產(chǎn)生以下情況摘要：

1.因側(cè)移產(chǎn)生較大的附加內(nèi)力，尤其是豎向構(gòu)件，當(dāng)側(cè)向位移增大時，偏心加劇，當(dāng)產(chǎn)生的附加內(nèi)力值超過一定數(shù)值時，將會導(dǎo)致房屋側(cè)塌。

2.使居住人員感到不適或驚慌。

3.使填充墻或建筑裝飾開裂或損壞，使機(jī)電設(shè)備管道損壞，使電梯軌道變型造成不能正常運(yùn)行。

4.使主體結(jié)構(gòu)構(gòu)件出現(xiàn)大裂縫，甚至損壞。

（三）抗震設(shè)計要求更高

有抗震設(shè)防的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計，除要考慮正常使用時的豎向荷載、風(fēng)荷載外，還必須使結(jié)構(gòu)具有良好的抗震性能，做到小震不壞、大震不倒。

（四）減輕高層建筑自重比多層建筑更為重要

高層建筑減輕自重比多層建筑更有意義。從地基承載力或樁基承載力考慮，假如在同樣地基或樁基的情況下，減輕房屋自重意昧著不增加基礎(chǔ)造價和處理辦法，可以多建層數(shù)，這在軟弱土層有突出的經(jīng)濟(jì)效益。

地震效應(yīng)和建筑的重量成正比，減輕房屋自重是提高結(jié)構(gòu)抗震能力的有效辦法。高層建筑重量大了，不僅功能于結(jié)構(gòu)上的地震剪力大，還由于重心高地震功能傾覆力矩大，對豎向構(gòu)件產(chǎn)生很大的附加軸力，從而造成附加彎矩更大。

（五）軸向變形不容忽視

采用框架體系和框架——剪力墻體系的高層建筑中，框架中柱的軸壓應(yīng)力往往大于邊柱的軸壓應(yīng)力，中柱的軸向壓縮變形大于邊柱的軸向壓縮變形。當(dāng)房屋很高時，此種軸向變形的差異將會達(dá)到較大的數(shù)值，其后果相當(dāng)于連續(xù)梁中間支座沉陷，從而使連續(xù)梁中間支座處的負(fù)彎矩值減小，跨中正彎矩值和端支座負(fù)彎矩值增大。

（六）概念設(shè)計和理論計算同樣重要

抗震設(shè)計可以分為計算設(shè)計和概念設(shè)計兩部分。高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計計算是在一定的假想條件下進(jìn)行的，盡管分析手段不斷提高，分析的原則不斷完善，但由于地震功能的復(fù)雜性和不確定性，地基土影響的復(fù)雜性和結(jié)構(gòu)體系本身的復(fù)雜性，可能導(dǎo)致理論分析計算和實際情況相差數(shù)倍之多，尤其是當(dāng)結(jié)構(gòu)進(jìn)入彈塑性階段之后，會出現(xiàn)構(gòu)件局部開裂甚至破壞，這時結(jié)構(gòu)已很難用常規(guī)的計算原理去進(jìn)行分析。實踐表明，在設(shè)計中把握好高層建筑的概念設(shè)計也是很重要的。

二、高層建筑的結(jié)構(gòu)體系

（一）高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計原則

1.鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)和建筑、設(shè)備和施工密切配合，做到平安適用、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理，并積極采用新技術(shù)、新工藝和新材料。

2.高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)重視結(jié)構(gòu)選型和構(gòu)造，擇優(yōu)選擇抗震及抗風(fēng)性能好而經(jīng)濟(jì)合理的結(jié)構(gòu)體系和平、立面布置方案，并注重加強(qiáng)構(gòu)造連接。在抗震設(shè)計中，應(yīng)保證結(jié)構(gòu)整體抗震性能，使整個結(jié)構(gòu)有足夠的承載力、剛度和延性。

（二）高層建筑結(jié)構(gòu)體系及適用范圍

目前國內(nèi)的高層建筑基本上采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。其結(jié)構(gòu)體系有摘要：框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、框架—剪力墻結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu)等。

1.框架結(jié)構(gòu)體系?？蚣芙Y(jié)構(gòu)體系是由樓板、梁、柱及基礎(chǔ)四種承重構(gòu)件組成。由梁、柱、基礎(chǔ)構(gòu)成平面框架，它是主要承重結(jié)構(gòu)，各平面框架再由連系梁連系起來，即形成一個空間結(jié)構(gòu)體系，它是高層建筑中常用的結(jié)構(gòu)形式之一。

框架結(jié)構(gòu)體系優(yōu)點是摘要：建筑平面布置靈活，能獲得大空間，建筑立面也輕易處理，結(jié)構(gòu)自重輕，計算理論也比較成熟，在一定高度范圍內(nèi)造價較低。

框架結(jié)構(gòu)的缺點是摘要：框架結(jié)構(gòu)本身柔性較大，抗側(cè)力能力較差，在風(fēng)荷載功能下會產(chǎn)生較大的水平位移，在地震荷載功能下，非結(jié)構(gòu)構(gòu)件破壞比較嚴(yán)重。

框架結(jié)構(gòu)的適用范圍摘要：框架結(jié)構(gòu)的合理層數(shù)一般是6到15層，最經(jīng)濟(jì)的層數(shù)是10層左右。由于框架結(jié)構(gòu)能提供較大的建筑空間，平面布置靈活，可適合多種工藝和使用的要求，已廣泛應(yīng)用于辦公、住宅、商店、醫(yī)院、旅館、學(xué)校及多層工業(yè)廠房和倉庫中。

2.剪力墻結(jié)構(gòu)體系。在高層建筑中為了提高房屋結(jié)構(gòu)的抗側(cè)力剛度，在其中設(shè)置的鋼筋混凝土墻體稱為“剪力墻”，剪力墻的主要功能在于提高整個房屋的抗剪強(qiáng)度和剛度，墻體同時也作為維護(hù)及房間分格構(gòu)件。

剪力墻結(jié)構(gòu)中，由鋼筋混凝土墻體承受全部水平和豎向荷載，剪力墻沿橫向縱向正交布置或沿多軸線斜交布置，它剛度大，空間整體性好，用鋼量省。歷史地震中，剪力墻結(jié)構(gòu)表現(xiàn)了良好的抗震性能，震害較少發(fā)生，而且程度也較稍微，在住宅和旅館客房中采用剪力墻結(jié)構(gòu)可以較好地適應(yīng)墻體較多、房間面積不太大的特征，而且可以使房間不露梁柱，整潔美觀。

剪力墻結(jié)構(gòu)墻體較多，不輕易布置面積較大的房間，為了滿足旅館布置門廳、餐廳、會議室等大面積公共用房的要求，以及在住宅樓底層布置商店和公共設(shè)施的要求，可以將部分底層或部分層取消剪力墻代之以框架，形成框支剪力墻結(jié)構(gòu)。

在框支剪力墻中，底層柱的剛度小，形成上下剛度突變，在地震功能下底層柱會產(chǎn)生很大內(nèi)力及塑性變形，因此，在地震區(qū)不答應(yīng)采用這種框支剪力墻結(jié)構(gòu)。

3.框架—剪力墻結(jié)構(gòu)體系。在框架結(jié)構(gòu)中布置一定數(shù)量的剪力墻，可以組成框架—剪力墻結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)既有框架結(jié)構(gòu)布置靈活、使用方便的特征，又有較大的剛度和較強(qiáng)的抗震能力，因而廣泛地應(yīng)用于高層建筑中的辦公樓和旅館。

4.筒體結(jié)構(gòu)體系。隨著建筑層數(shù)、高度的增長和抗震設(shè)防要求的提高，以平面工作狀態(tài)的框架、剪力墻來組成高層建筑結(jié)構(gòu)體系，往往不能滿足要求。這時可以由剪力墻構(gòu)成空間薄壁筒體，成為豎向懸臂箱形梁，加密柱子，以增強(qiáng)梁的剛度，也可以形成空間整體受力的框筒，由一個或多個筒體為主反抗水平力的結(jié)構(gòu)稱為筒體結(jié)構(gòu)。通常筒體結(jié)構(gòu)有摘要：

（1）框架—筒體結(jié)構(gòu)。中心布置剪力墻薄壁筒，由它受大部分水平力，周邊布置大柱距的普通框架，這種結(jié)構(gòu)受力特征類似框架—剪力墻結(jié)構(gòu)，目前南寧市的地王大廈也用這種結(jié)構(gòu)。

（2）筒中筒結(jié)構(gòu)。筒中筒結(jié)構(gòu)由內(nèi)、外兩個筒體組合而成，內(nèi)筒為剪力墻薄壁筒，外筒為密柱（通常柱距不大于3米）組成的框筒。由于外柱很密，梁剛度很大，門密洞口面積?。ㄒ话悴淮笥趬w面積50%），因而框筒工作不同于普通平面框架，而有很好的空間整體功能，類似一個多孔的豎向箱形梁，有很好的抗風(fēng)和抗震性能。目前國內(nèi)最高的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)如上海金茂大廈（88層、420.5米）、廣州中天廣場大廈（80層、320米）都是采用筒中筒結(jié)構(gòu)。

（3）成束筒結(jié)構(gòu)。在平面內(nèi)設(shè)置多個剪力墻薄壁筒體，每個筒體都比較小，這種結(jié)構(gòu)多用于平面外形復(fù)雜的建筑中。