序言：作為思想的載體和知識(shí)的探索者，寫作是一種獨(dú)特的藝術(shù)，我們?yōu)槟鷾?zhǔn)備了不同風(fēng)格的5篇混凝土結(jié)構(gòu)基本設(shè)計(jì)原則，期待它們能激發(fā)您的靈感。

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關(guān)鍵詞：中國規(guī)范GB50010-2010；美國規(guī)范ACI 318-05；設(shè)計(jì)原理；差別

中圖分類號(hào)： S611 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一門科學(xué)，它必須符合力學(xué)原理，所以不同設(shè)計(jì)規(guī)范之間必然有其共同點(diǎn)。我國和美國有著不同的社會(huì)發(fā)展歷史和背景，混凝土規(guī)范作為多年研究成果和經(jīng)驗(yàn)積累的技術(shù)文件，自然又有著很多不同和差異。了解這些不同和差異，對(duì)促進(jìn)我國混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法的發(fā)展具有重要意義。本文就一些主要的方面進(jìn)行討論。

一、基本原則

基本原則是制定混凝士結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的出發(fā)點(diǎn)，是一個(gè)國家或地區(qū)技術(shù)政策的其體體現(xiàn)。無論是我國還是美國，安全、適用、耐久、經(jīng)濟(jì)和確保質(zhì)量都是最基本的原則。當(dāng)然，安全和經(jīng)濟(jì)是一對(duì)不可調(diào)和的矛盾．所謂既安全又經(jīng)濟(jì)，是與一個(gè)國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平相適應(yīng)的，或者說是在一個(gè)國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平上的對(duì)立和統(tǒng)一。

二、混凝土材料和耐久性

混凝土是混凝土結(jié)構(gòu)的主要建筑材料，也是用量最多的材料。在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，不僅要關(guān)心其力學(xué)性能，其物理和化學(xué)性能也是非常重要的，特別是作為膠凝材料的水泥，近年世界各國突現(xiàn)的耐久性問題就向人們展示了這一點(diǎn)。我國和美國標(biāo)準(zhǔn)中，水泥品種的分類方法和類別有所不同，各種組分的含量要求也不同，但從功能上講基本是一致的。不同的水泥品種主要是用于不同的場(chǎng)合，其中應(yīng)用最多的是硅酸鹽水泥（波特蘭水泥）。

在耐久性方面，美國規(guī)范ACI 318-05比我國規(guī)范GB50010-2010詳盡一些。美國規(guī)范將耐久性單列一章，但沒有明確對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)所處環(huán)境的類別進(jìn)行分類，而是直接規(guī)定了不同環(huán)境和情況對(duì)混凝土材料的規(guī)定。在耐久性設(shè)計(jì)中，根據(jù)環(huán)境類別的不同再確定需要采取的措施，根據(jù)等級(jí)的不同確定各種指標(biāo)控制的嚴(yán)格程度。中國歸案的環(huán)境類別劃分比較籠統(tǒng)。

三、混凝土及鋼筋的物理力學(xué)性能

在混凝土結(jié)構(gòu)中，混凝土和鋼筋的主要功能是承重。所以其物理和力學(xué)性能非常重要，這也是為什么人們起初重視其力學(xué)性能而忽視其耐久性能的緣故。對(duì)于混凝土抗壓強(qiáng)度，我國采用立方體試件確定強(qiáng)度等級(jí)，采用棱柱體試件確定軸心抗壓強(qiáng)度，用軸心抗壓強(qiáng)度作為設(shè)計(jì)的力學(xué)指標(biāo)。美國采用圓柱體試件確定混凝土的抗壓強(qiáng)度，并作為設(shè)計(jì)的力學(xué)指標(biāo)。對(duì)于抗拉強(qiáng)度，我國采用棱柱體試件進(jìn)行軸心受拉試驗(yàn)或立方體試件進(jìn)行劈拉試驗(yàn)確定混凝土的抗拉強(qiáng)度，用軸心抗拉強(qiáng)度作為混凝土設(shè)計(jì)的力學(xué)指標(biāo)。美國不直接采用抗拉強(qiáng)度指標(biāo)，在與混凝土受拉有關(guān)的計(jì)算中，采用抗折強(qiáng)度。

在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，我國規(guī)范規(guī)定了混凝土強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計(jì)值，美國規(guī)范只采用規(guī)定的值。在我國規(guī)范和美國規(guī)范中，同等級(jí)混凝土的彈性模量、剪變模量和泊松比取值相近。

我國常用的普通鋼筋的牌號(hào)為HPB300、HRB335、HRB400和RRB 400．美國常用的普通鋼筋的等級(jí)為40級(jí)(280MPa)，60級(jí)(420MPa)和75緞(520MPa)。關(guān)于鋼筋屈服強(qiáng)度取值的方法，對(duì)于有屈服點(diǎn)的鋼筋，我國標(biāo)準(zhǔn)按應(yīng)力一應(yīng)變關(guān)系曲線的屈服點(diǎn)確定，對(duì)于沒有屈服點(diǎn)的鋼筋，按應(yīng)力一應(yīng)變關(guān)系曲線上殘余應(yīng)變?yōu)?.2％對(duì)應(yīng)的應(yīng)力確定。美國標(biāo)準(zhǔn)有屈服點(diǎn)鋼筋屈服強(qiáng)度的取值方法與我國相同，對(duì)于沒有屈服點(diǎn)的鋼筋，按應(yīng)力一應(yīng)變關(guān)系曲線上應(yīng)變?yōu)?.35%時(shí)的應(yīng)力確定。

四、設(shè)計(jì)基礎(chǔ)與原理

設(shè)計(jì)基礎(chǔ)是指混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用的基本方法。從力學(xué)模式講，我國和美國采用的都是極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法，包括承載能力極限狀態(tài)（美國稱強(qiáng)度極限狀態(tài)）和正常使用極限狀態(tài)。從概率方法的應(yīng)用講，我國規(guī)范采用的是基于可靠度的設(shè)計(jì)方法；美國規(guī)范ACI 318-02及ACl 318-05采用了ASCE7的荷載系數(shù)，而ASCE 7的荷載系數(shù)是經(jīng)可靠度分析確定的，這意味著ACI 318-02及ACI 318-05也是基于可靠度的設(shè)計(jì)方法。在實(shí)用設(shè)計(jì)表達(dá)式上，我國規(guī)范和美國規(guī)范均是多系數(shù)形式。在作用方面，我國規(guī)范的表達(dá)式由作用標(biāo)準(zhǔn)值、作用分項(xiàng)系數(shù)和組合系數(shù)組成，用組合系數(shù)反映不同作用組合；ACI 318-015規(guī)范由規(guī)定的荷載值和荷載系數(shù)組成，不同荷載組合時(shí)的荷載系數(shù)不同。在抗力方面，我國規(guī)范采用材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值（標(biāo)準(zhǔn)值除以材料分項(xiàng)系數(shù)），美國規(guī)范采用規(guī)定的材料強(qiáng)度和強(qiáng)度折減系數(shù)（對(duì)整個(gè)抗力項(xiàng)。而不是材料強(qiáng)度）。

五、結(jié)構(gòu)分析

結(jié)構(gòu)分析是計(jì)算結(jié)構(gòu)內(nèi)力和變形的方法和過程。由于混凝土結(jié)構(gòu)不同于力學(xué)計(jì)算中的理想結(jié)構(gòu)，如由鋼筋與混凝土兩種材料組成，混凝土開裂后剛度降低，構(gòu)件的塑性性能會(huì)使結(jié)構(gòu)內(nèi)力發(fā)生應(yīng)力重分布等，不能直接采用經(jīng)典的力學(xué)方法，而是根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)進(jìn)行修改。我國規(guī)范和美國規(guī)范均規(guī)定混凝土結(jié)構(gòu)可按線彈性方法、考慮內(nèi)力重分布的分析方法和塑性分析方法。而對(duì)于不能按桿系分析的混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件，美國規(guī)范規(guī)定可按壓桿-拉桿模型分析和計(jì)算，是國外混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法的一個(gè)新發(fā)展。對(duì)于混凝土結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的二階效應(yīng)，我國規(guī)范只考慮有側(cè)移的情況，美國規(guī)范按無側(cè)移和有側(cè)移兩種情況考慮。我國和美國規(guī)范規(guī)定可直接通過考慮結(jié)構(gòu)幾何非線性效應(yīng)的分析方法計(jì)算，也可在一階分析的基礎(chǔ)上，考慮彎矩增大系數(shù)近似計(jì)算。在彎矩增大系數(shù)法中，我國規(guī)范的計(jì)算方法比較簡便，美國規(guī)范的計(jì)算方法比較復(fù)雜，計(jì)算中與鋼筋的面積有關(guān)。所以按美國規(guī)范計(jì)算偏心受壓構(gòu)件的配筋時(shí)，要先假定鋼筋面積，再驗(yàn)算承載力。

六、受彎和受壓構(gòu)件承載力計(jì)算

混凝土結(jié)構(gòu)受彎和受壓構(gòu)件承載力計(jì)算屬于正截面計(jì)算的內(nèi)容。從基本假定和計(jì)算方法上．我國規(guī)范和美國規(guī)范沒有大的差別。以界限（或平衡）相對(duì)受壓區(qū)高度為判別條件，我國規(guī)范的正截面破壞包括由受拉鋼筋控制的受拉破壞和由受壓混凝土控制的受壓破壞兩種形式。按構(gòu)件最外層受拉鋼筋凈拉應(yīng)變?chǔ)舤的大小，美國包括受拉控制截面、受壓控制截面和過渡截面三種情況，三種情況的強(qiáng)度折減系數(shù)不同，過渡截面的強(qiáng)度折減系數(shù)隨εt而變化。我國規(guī)范以界限配筋率作為最大配筋率，美國規(guī)范的最大配筋率要小于界限（或平衡）配筋率。

七、受剪和受沖切承載力計(jì)算

混凝土結(jié)構(gòu)的受剪破壞與受沖切破壞具有相似的特征，受剪破壞可以看作是一維剪切問題，受沖切破壞可以看作是二維剪切間題。對(duì)于無腹筋的鋼筋混凝土構(gòu)件，美國規(guī)范考慮了縱向受拉鋼筋的影響（美國的簡化計(jì)算方法不考慮），我國規(guī)范不考慮。對(duì)于有腹筋的鋼筋混凝土構(gòu)件，我國規(guī)范和美國規(guī)范采用了混凝土受剪和腹筋受剪承載力之和的形式。對(duì)于無不平衡彎矩受沖切承載力的計(jì)算，我國規(guī)范的計(jì)算方法與美國規(guī)范的計(jì)算方法相近。我國和美國規(guī)范沖切面按與水平面45°夾角擴(kuò)散。

混凝土結(jié)構(gòu)是我國工程建設(shè)中應(yīng)用最廣泛的一種結(jié)構(gòu)，在現(xiàn)代化建設(shè)中起著重要作用，隨時(shí)了解美國設(shè)計(jì)規(guī)范中新的方法，對(duì)促進(jìn)我國混凝土結(jié)構(gòu)理論和設(shè)計(jì)水平盡快達(dá)到國際先進(jìn)水平具有重要意義。

參考文獻(xiàn)：

[1] GB 50011-2010混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范

[2] BUILDING COODE REQUIREMEMENTS FOR STRUCTURAL CONCRETE(ACI318-05) AND COMMENTARY(ACI 318R-05)

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關(guān)鍵詞：混凝土結(jié)構(gòu)；教學(xué)改革；實(shí)訓(xùn)操作；職業(yè)能力培養(yǎng)

高等教育應(yīng)用型本科人才土木工程專業(yè)主要培養(yǎng)面向社會(huì)一線需要的高技能人才，學(xué)生畢業(yè)后從事的職業(yè)有結(jié)構(gòu)工程師、土建工程師、監(jiān)理工程師等；混凝土結(jié)構(gòu)課程是建筑工程技術(shù)專業(yè)的專業(yè)主干課，也是工程建設(shè)中大量使用的一種結(jié)構(gòu)形式，對(duì)培養(yǎng)具備職業(yè)崗位和工種要求的基本能力、基本技能和專業(yè)綜合素質(zhì)有著重要的作用。按照培養(yǎng)“服務(wù)為宗旨、就業(yè)為導(dǎo)向”人才培養(yǎng)模式，我們對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課程體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)環(huán)節(jié)、教學(xué)方法和手段、實(shí)踐教學(xué)等方面進(jìn)行了深入的改革和大膽的實(shí)踐，形成了完整的課程教學(xué)體系，取得了良好的教學(xué)效果。

一、課程改革的理念

1.服務(wù)企業(yè)，突出職業(yè)能力培養(yǎng)

長期以來，混凝上結(jié)構(gòu)課程受本科教學(xué)模式的影響，教學(xué)大綱和教學(xué)環(huán)節(jié)圍繞培養(yǎng)設(shè)計(jì)、兼顧施工和管理的人才目標(biāo)制訂，而且，在教學(xué)過程中，重課堂教學(xué)和理論知識(shí)傳授，輕應(yīng)用能力的培養(yǎng)，使得學(xué)生畢業(yè)后需要很長一段時(shí)間才能勝任崗位工作。近年來，隨著我國建筑設(shè)計(jì)企業(yè)改革的不斷深入，企業(yè)對(duì)本專業(yè)學(xué)生就業(yè)要求是懂得設(shè)計(jì)的基本原理，會(huì)正確應(yīng)用規(guī)范、圖集、能進(jìn)行電算操作、直接承擔(dān)施工圖繪制，編輯的工作任務(wù)。因此，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課程，必須緊緊圍繞建筑設(shè)計(jì)單位對(duì)一線設(shè)計(jì)人員的需求，能力與素質(zhì)的要求，以突出應(yīng)用能力培養(yǎng)為主線進(jìn)行教學(xué)改革。

2.校企合作，構(gòu)建“教、學(xué)、做”的教學(xué)模式

混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課程不僅包括混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的基本受力性能、設(shè)計(jì)計(jì)算理論和方法及配圖的繪制，而且涵蓋了大景直接涉及混凝土結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)的構(gòu)造、大樣方面的內(nèi)容。顯然，使學(xué)生更好地掌握這些基本知識(shí)和技能，僅由專任教師在學(xué)校進(jìn)行教學(xué)足不可能完全實(shí)現(xiàn)的。只有通過學(xué)校與企業(yè)合作，以學(xué)生完成混凝上結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)的真實(shí)工作任務(wù)及其工作流程為依據(jù)，共同構(gòu)建“教、學(xué)、做”的工學(xué)結(jié)合教學(xué)模式，將工程基本技能的訓(xùn)練貫徹到教學(xué)的傘過程，才能使學(xué)生在掌握混凝土結(jié)構(gòu)基本知識(shí)的基礎(chǔ)上，具備較強(qiáng)的從事職業(yè)崗位的工作能力，并獲得工程設(shè)計(jì)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)，使學(xué)生加深對(duì)社會(huì)的了解和職業(yè)的認(rèn)識(shí)，正確地選擇就業(yè)崗位。

二、課程體系的構(gòu)建

混凝土結(jié)構(gòu)課程傳統(tǒng)的課程教學(xué)體系一般是先講授受彎、受剪、受扭、受壓及受拉構(gòu)件的截面計(jì)算，然后再講授相應(yīng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，最后集中時(shí)間進(jìn)行課程設(shè)計(jì)。這種體系不僅使構(gòu)件的截而計(jì)算與相應(yīng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容不連續(xù)，不利于學(xué)生在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的真實(shí)工作過程中系統(tǒng)地掌握所需的專業(yè)知識(shí)，而且實(shí)踐教學(xué)只安排課程設(shè)計(jì)，時(shí)間少，內(nèi)容僅為設(shè)計(jì)手工計(jì)算與施工圖的繪制，缺乏對(duì)學(xué)生進(jìn)行所從事的PKPM電算和平法施工圖表達(dá)的訓(xùn)練。為此，我們根據(jù)混凝土的結(jié)構(gòu)的組成和受力特點(diǎn)，本著便于工學(xué)結(jié)合的原則，對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了有機(jī)地整合和序化，構(gòu)建了對(duì)不同受力類型的構(gòu)件及其組成的相應(yīng)結(jié)構(gòu)為工作任務(wù)載體的6個(gè)學(xué)習(xí)情境(見下圖)。對(duì)每一個(gè)學(xué)習(xí)情境，除了講授學(xué)生必備的混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì)的知識(shí)外，根據(jù)實(shí)際工程應(yīng)用情況，按真實(shí)設(shè)計(jì)過程進(jìn)行常用結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計(jì)計(jì)算、施工圖繪制的實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)，形成了混凝土結(jié)構(gòu)原理性知識(shí)―平法電算―施工圖繪制“三位一體”的“教、學(xué)、做”教學(xué)模式。

三、教學(xué)環(huán)節(jié)的組織

根據(jù)建筑設(shè)計(jì)類企業(yè)對(duì)本專業(yè)人才的要求，遵循學(xué)生職業(yè)能力的培養(yǎng)規(guī)律，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)課程的每一個(gè)學(xué)習(xí)情境，采用下表所列的兩階段四步教學(xué)法組織教學(xué)。通過每個(gè)階段的資訊、決策、計(jì)劃、實(shí)施、檢查、評(píng)價(jià)教學(xué)過程的實(shí)施，培養(yǎng)學(xué)生在真實(shí)工程環(huán)境條件下，正確地選用結(jié)構(gòu)工程材料，能夠進(jìn)行常用結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計(jì)計(jì)算和施工圖的繪制。

四、教學(xué)方法和手段的改革

在混凝劑結(jié)構(gòu)課程的教學(xué)中，我們除了靈活地應(yīng)用傳統(tǒng)的教學(xué)方法和手段外，結(jié)合教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)環(huán)節(jié)，采用現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)、工程實(shí)例教學(xué)、動(dòng)手操作教學(xué)、相互評(píng)價(jià)教學(xué)等方法和現(xiàn)代教育技術(shù)手段進(jìn)行教學(xué)，有效地提高了教學(xué)質(zhì)量。

1.現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)

在進(jìn)行樓蓋結(jié)構(gòu)、單層廠房排架結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)以及預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)等教學(xué)時(shí)，利用課內(nèi)、外時(shí)間組織學(xué)生到校外實(shí)訓(xùn)基地的工程現(xiàn)場(chǎng)，由兼職教師講授結(jié)構(gòu)的組成、布置、工程構(gòu)造要求以及施工工序。直觀的現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)，不僅有利于學(xué)生更好地理解、掌握教學(xué)內(nèi)容，而且也有利于增強(qiáng)學(xué)生的工程意識(shí)，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。

2.工程實(shí)例教學(xué)

通過外伸梁、雨蓬、樓蓋結(jié)構(gòu)以及單層廠房排架結(jié)構(gòu)等工程設(shè)計(jì)計(jì)算實(shí)例教學(xué)，使學(xué)生在理解混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的基本知識(shí)和原理的基礎(chǔ)上，熟悉結(jié)構(gòu)構(gòu)件的計(jì)算方法和過程，提高結(jié)構(gòu)施工圖的繪圖和識(shí)圖能力，并積累一定的工程經(jīng)驗(yàn)。

3.動(dòng)手操作與相互評(píng)價(jià)教學(xué)

在專、兼職教師的指導(dǎo)下，學(xué)生根據(jù)實(shí)際項(xiàng)目工程資料進(jìn)行梁、板、柱、基礎(chǔ)等結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計(jì)計(jì)算和施工圖繪制，同時(shí)組織學(xué)生分別對(duì)繪制的施工圖開展相互評(píng)價(jià)。這種教學(xué)方法，不僅學(xué)生樂于實(shí)踐，能夠較好地了解工程設(shè)計(jì)過程，提高職業(yè)技能和綜合素質(zhì)水平，而且有利于培養(yǎng)學(xué)生的鑒別能力，進(jìn)一步提高教學(xué)效率。

五、實(shí)踐教學(xué)的實(shí)施

根據(jù)課程實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)置，我們與多家建筑設(shè)計(jì)院本著合作育人、共享資源的原則共同建立了穩(wěn)定的校外實(shí)訓(xùn)基地，同時(shí)從設(shè)計(jì)一線聘請(qǐng)了技術(shù)水平高、工程經(jīng)驗(yàn)豐富、善于教學(xué)工作的校外兼職教師，為實(shí)踐教學(xué)的開展奠定了良好的基礎(chǔ)。

在實(shí)訓(xùn)基地，學(xué)生通過完成典型的框架、剪力墻等具體結(jié)構(gòu)形式，加深了對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)職業(yè)性知識(shí)的理解，了解了工程設(shè)計(jì)類企業(yè)內(nèi)部的工作流程和管理制度。教師在參加工程實(shí)踐鍛煉的同時(shí)，可幫助單位解決工作過程中遇到的技術(shù)難題。

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【關(guān)鍵詞】混凝土；鋼筋混凝土；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；抗震結(jié)構(gòu)；抗震設(shè)計(jì)

1、引言

人類在社會(huì)發(fā)展過程中遇到一種可怕、不可抗力自然災(zāi)害就是地震。強(qiáng)烈地震往往是突發(fā)性以及巨大破壞力給社會(huì)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人類生存安全、社會(huì)穩(wěn)定、社會(huì)功能帶來非常嚴(yán)重危害。使工程建筑達(dá)到減輕和避免地震災(zāi)害目，抗震設(shè)計(jì)是減輕地震災(zāi)害主要措施。這樣可以減少不可抗力自然災(zāi)害對(duì)整人類社會(huì)造成損失。

2、結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計(jì)

結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計(jì)是依據(jù)地震災(zāi)害以及工程經(jīng)驗(yàn)等提煉出設(shè)計(jì)原則以及設(shè)計(jì)思路，進(jìn)行構(gòu)筑物以及結(jié)構(gòu)體系的總體布置，確定建筑物各細(xì)部構(gòu)造的抗震設(shè)計(jì)過程。結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)必須遵循正確抗震概念設(shè)計(jì)思路，滿足基本抗震概念設(shè)計(jì)技術(shù)要求，以此為基本基準(zhǔn)進(jìn)行必要抗震計(jì)算。概念設(shè)計(jì)是抗震計(jì)算前提以及數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，它與抗震計(jì)算相比更應(yīng)該決定性意義。

2.1抗震概念設(shè)計(jì)要領(lǐng)

建筑結(jié)構(gòu)體講究簡單、規(guī)則、對(duì)稱、剛度變化均勻，抗震結(jié)構(gòu)體系必須符合要求，計(jì)算簡圖必須明確以及合理地震傳遞作用的途徑；抗震結(jié)構(gòu)布置必須避免部分結(jié)構(gòu)、構(gòu)件破壞而導(dǎo)致整個(gè)結(jié)構(gòu)喪失其抗震能力和承載能力；抗震結(jié)構(gòu)必須具備必要抗震承載力，即抗剪、抗壓、抗彎、抗扭等作用能力，以及較好變形能力即延展性能、通過延性及阻尼來消耗地震能量等作用；對(duì)于抗震結(jié)構(gòu)關(guān)鍵部位必須采取有效措施進(jìn)行加強(qiáng)；應(yīng)該設(shè)置多道抗震防線；抗震結(jié)構(gòu)平面上兩個(gè)主軸方向受力相近；應(yīng)該合理分布剛度以及強(qiáng)度，避免局部削弱產(chǎn)生薄弱部位，產(chǎn)生過大應(yīng)力集中和塑形變形集中，抗震結(jié)構(gòu)各類構(gòu)件之間必須應(yīng)該可靠連接，抗震結(jié)構(gòu)支撐系統(tǒng)必須能保證結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，非結(jié)構(gòu)構(gòu)件包括維護(hù)墻、隔墻、填充墻都要合理設(shè)置。

2.2抗震技術(shù)設(shè)計(jì)

《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》2010版本（下稱《規(guī)范》）中對(duì)于平面和豎向不規(guī)則建筑結(jié)構(gòu)，在計(jì)算模型都有特別要求必須采用空間結(jié)構(gòu)計(jì)算模型，產(chǎn)生了大量計(jì)算工作，提高了計(jì)算難度。而且雖說計(jì)算模型、方法、手段增多了，但是并不能保證抗震計(jì)算結(jié)果就是準(zhǔn)確，主要是真實(shí)地震情況比較復(fù)雜，產(chǎn)生破壞作用偶然性比較大，雖然是空間計(jì)算模型但是也是模型，而不是真實(shí)的結(jié)構(gòu)體必然存在較大差異性，造成建筑結(jié)構(gòu)體安全度很難控制。所以，抗震設(shè)計(jì)時(shí)必須盡量避免采用不規(guī)則設(shè)計(jì)方案。設(shè)置防震縫能解決這些建筑結(jié)構(gòu)，由于復(fù)雜變形而避免碰撞的好方法。但對(duì)于高層，特別是超高層建筑多選用合理建筑結(jié)構(gòu)方案，而不設(shè)抗震縫，同時(shí)可以采用合適計(jì)算方法以及有效技術(shù)措施，可消除不設(shè)抗震縫帶來反面影響。強(qiáng)調(diào)強(qiáng)剪弱彎，必須改變傳統(tǒng)做法即箍筋只有I級(jí)鋼筋，可以用Ⅱ、Ⅲ級(jí)鋼箍；混凝土要求強(qiáng)度越高，其脆性就越大，其抗震性能 越低，因此，對(duì)混凝土強(qiáng)度等級(jí)選擇是否越高越好，正確選擇科學(xué)設(shè)計(jì)方法是非常必要的。

2.3設(shè)計(jì)關(guān)鍵問題

1）結(jié)構(gòu)層間屈服強(qiáng)度弱

在高層建筑過程中框架結(jié)構(gòu)已經(jīng)成為較為普遍的存在，然而在整體設(shè)計(jì)中鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)存在不均勻性， 這些結(jié)構(gòu)存在著層間屈服強(qiáng)度非常薄弱。在強(qiáng)烈地震作用下， 抗震結(jié)構(gòu)薄弱層率先屈服，彈塑性變形急劇發(fā)展，并產(chǎn)生彈塑性變形集中現(xiàn)象。

2）柱端與節(jié)點(diǎn)破壞嚴(yán)重

混凝土框架結(jié)構(gòu)構(gòu)件地震災(zāi)害往往是柱重梁輕，柱頂重于柱底，特別是角柱以及邊柱最易發(fā)生破壞現(xiàn)象。除剪跨比較小的短柱易發(fā)生柱中剪切破壞之外，往往柱的破壞產(chǎn)生柱端彎曲破壞最多，輕者產(chǎn)生水平和側(cè)向斷裂；重者混凝土被壓酥，主筋外露、壓屈以及箍筋脫落。如混凝土構(gòu)件節(jié)點(diǎn)核芯部位無箍筋約束時(shí)，節(jié)點(diǎn)與柱端破壞加倍。如柱側(cè)有強(qiáng)度高砌體填充墻緊密嵌砌時(shí)，柱頂剪切破壞嚴(yán)重，破壞部位可能轉(zhuǎn)移至窗洞處，甚至出現(xiàn)短柱剪切破壞。

3）砌體填充墻破壞嚴(yán)重

砌體填充墻剛度較大，其形變能力低，承受地震作用力低，遭受破壞，在8度以及以上地震作用力下，填充墻裂縫明顯破壞和加重，甚至部分墻體倒塌，地震危害規(guī)律往往是上輕下重，空心砌體墻重于實(shí)心砌體墻，砌塊墻重于磚墻。

3、混凝土結(jié)構(gòu)基本抗震體系性能

混凝土框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)以及框架剪力墻結(jié)構(gòu)是鋼筋混凝土建筑最為常用三大基本結(jié)構(gòu)體系。其性能分析有表現(xiàn)如下：

1）框架結(jié)構(gòu)

通過合理設(shè)計(jì)框架結(jié)構(gòu)體系，把建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)置成延性框架。延性框架在大地震作用下，通過先產(chǎn)生在梁鉸、后產(chǎn)生在柱鉸，這樣一種耗能機(jī)構(gòu)消耗大量地震能量，同時(shí)該結(jié)構(gòu)能夠承受較大側(cè)向形變能量。純框架結(jié)構(gòu)是一種抗震性能非常好的結(jié)構(gòu)體系，但是同時(shí)也能分析出純框架是一種抗震剛度較小，造成側(cè)移值比較大，因此，建筑高度不宜建造的太高。

2）剪力墻結(jié)構(gòu)

剪力墻結(jié)構(gòu)承載力大其剛度也很大，但側(cè)移形變能力較小，因此，它使用范圍可比純框架結(jié)構(gòu)更高。但是，剪力墻中不論是墻肢還是連梁，它截面特點(diǎn)是短而高，這類構(gòu)件對(duì)剪切變形相當(dāng)敏感，容易出現(xiàn)裂縫，容易出現(xiàn)脆性剪切破壞，因此需進(jìn)行精心合理設(shè)計(jì)，才能夠使剪力墻應(yīng)該良好抗震性能以及良好延性能力。

3）框架-剪力墻結(jié)構(gòu)

把框架以及剪力墻結(jié)合在一起共同抵抗豎向荷載以及水平荷載一種體系，它利用剪力墻高抗側(cè)力剛度以及承載力，彌補(bǔ)框架結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度差，變形較大弱點(diǎn)。由于剪力墻與框架協(xié)同工作，改善了純框架以及純剪力墻變形性能。層間變形上下趨于均勻，框架各層柱受力也比較均勻。另外，在地震作用下，剪力墻承擔(dān)了大部分剪力，框架只承擔(dān)很小一部分剪力，通常都是剪力墻先屈服，剪力墻屈服后將產(chǎn)生內(nèi)力重分配，框架分配剪力將會(huì)增大，如果地震作用繼續(xù)增大，框架結(jié)構(gòu)也會(huì)屈服，使之產(chǎn)生曲線分布吻合最好。

4、提高混凝土結(jié)構(gòu)抗震性能

根據(jù)當(dāng)前震害經(jīng)驗(yàn)以及理論認(rèn)識(shí)，良好抗震設(shè)計(jì)必須盡可能地考慮下述原則：場(chǎng)地選擇，場(chǎng)地選擇原則是避開可能發(fā)生地基失效松軟場(chǎng)地，選擇堅(jiān)硬場(chǎng)地。體形均勻規(guī)整，無論是在平面和立面上，結(jié)構(gòu)布置都要力求使幾何尺寸、質(zhì)量、剛度、延性等均勻、對(duì)稱、規(guī)整，避免突然變化。提高結(jié)構(gòu)以及構(gòu)件強(qiáng)度以及延性，結(jié)構(gòu)物振動(dòng)破壞來自地震動(dòng)引起結(jié)構(gòu)振動(dòng)，因此抗震設(shè)計(jì)要力圖使從地基傳人結(jié)構(gòu)振動(dòng)能量為最小，并使結(jié)構(gòu)物應(yīng)該適當(dāng)強(qiáng)度、剮度以及延性，以防止不能容忍破壞。在不增加重量、不改變剛度前提下，提高總體強(qiáng)度以及延性是兩個(gè)有效抗震途徑。多道抗震防線，使結(jié)構(gòu)應(yīng)該多道支撐以及抗水平力體系，則在強(qiáng)地震作用下，建設(shè)工程一道防線破壞后尚有第二道防線可以支撐結(jié)構(gòu)，避免倒塌。防止脆性與失穩(wěn)破壞，增加延性，脆性與失穩(wěn)破壞常常導(dǎo)致倒塌，故必須防止。這種破壞常見于設(shè)計(jì)不良細(xì)部構(gòu)造。

5、結(jié)論

抗震設(shè)計(jì)中必須滿足強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎、強(qiáng)節(jié)點(diǎn)、強(qiáng)底層柱底等延性設(shè)計(jì)原則以及有關(guān)規(guī)定。砌體結(jié)構(gòu)自重大、強(qiáng)度較低，抗震性能差；鋼結(jié)構(gòu)易連接破壞、側(cè)向剛度小以及耐火性差；鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)由于其自身優(yōu)勢(shì)，目前城市中正在建設(shè)以及擬建多層、高層建筑物大都是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。地震是一種自然現(xiàn)象，為避免它造成生命以及財(cái)產(chǎn)損失，作為結(jié)構(gòu)工程師必須該依據(jù)《規(guī)范》對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)建筑抗震設(shè)計(jì)在給定抗震設(shè)防烈度下合理地確定結(jié)構(gòu)選型、布置、各構(gòu)件截面乃至構(gòu)件之間聯(lián)系，使建筑結(jié)構(gòu)在經(jīng)濟(jì)條件下應(yīng)該足夠強(qiáng)度、剛度以及延性。

參考文獻(xiàn)：

[1]朱鏡清，結(jié)構(gòu)抗震分析原理[M].北京：地震出版社，2002.

篇4

關(guān)鍵詞：混凝土結(jié)構(gòu) 計(jì)算機(jī)編程 自學(xué)熱情 創(chuàng)造能力

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2012）12（b）-0-02

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是土木工程專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課，是集理論性、實(shí)踐性很強(qiáng)的一門學(xué)科。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程的教學(xué)應(yīng)以培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)計(jì)算能力和施工實(shí)踐能力為目標(biāo)，以理論與實(shí)踐并重的原則組織教學(xué)。使學(xué)生通過在學(xué)校專業(yè)課程的學(xué)習(xí)，具備扎實(shí)的理論基礎(chǔ)以及較強(qiáng)的解決實(shí)際問題的能力。而這門課程自身又具有內(nèi)容多、計(jì)算量大、涉及相關(guān)學(xué)科多等特點(diǎn)，是學(xué)生較難掌握的一門課程，學(xué)習(xí)過程中容易造成學(xué)生對(duì)該門課程失去學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)信心。那么，如何提高學(xué)生對(duì)該門課程的認(rèn)識(shí)，并激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣和探索知識(shí)的渴望，進(jìn)而培養(yǎng)他們的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，是值得我們思考的一個(gè)現(xiàn)實(shí)的問題。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程基本構(gòu)件章節(jié)都可以編寫小程序來計(jì)算，作為從事鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)教學(xué)的教師，在教學(xué)中曾經(jīng)嘗試鼓勵(lì)學(xué)生結(jié)合課程特點(diǎn)進(jìn)行了鋼筋混凝土計(jì)算機(jī)編程的一些嘗試，取得了較好的教學(xué)

效果。

1 鋼筋混凝土編程改變課程考核方式，提高自學(xué)熱情

混凝土結(jié)構(gòu)課程應(yīng)注重結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力和施工實(shí)踐能力的培養(yǎng)，采取考試的方式進(jìn)行該課程成績?cè)u(píng)定雖然能夠?qū)W(xué)生所學(xué)基本知識(shí)掌握的程度進(jìn)行核定，但是并不能很好的體現(xiàn)該課程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力和施工實(shí)踐能力的培養(yǎng)。很多考試中能取得高分的學(xué)生，常常是課后作業(yè)或者習(xí)題做得好的學(xué)生。而課后作業(yè)和習(xí)題做得好的學(xué)生，在課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，又往往表現(xiàn)一般。另一方面，有很多愛提問、回答問題積極、甚至能提出很有新意想法的學(xué)生，設(shè)計(jì)綜合能力很強(qiáng)，在考試中往往不能取得很好的分?jǐn)?shù)。筆者結(jié)合教學(xué)是這樣制定成績?cè)u(píng)定方式的：期末考試成績50%+平時(shí)成績20%+程序編寫及匯報(bào)30%。通過減少考試成績所占比例和增加編程成績比例，使得大多數(shù)學(xué)生有了課程編程的積極性。由于程序的編寫需要扎實(shí)的鋼筋混凝土基本知識(shí)，學(xué)生在課程學(xué)習(xí)過程中會(huì)更加注重課程基本知識(shí)的學(xué)習(xí)。在鋼筋混凝土課程中引入計(jì)算機(jī)編程技術(shù)可以改變課程成績?cè)u(píng)定方式，促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，極大提高學(xué)習(xí)積極性和自學(xué)熱情。

2 鋼筋混凝土編程要區(qū)分難易程度，培養(yǎng)創(chuàng)造能力

并不是每個(gè)學(xué)生的編程能力都很強(qiáng)，不能把編程激勵(lì)變成課程學(xué)習(xí)的包袱和負(fù)擔(dān)。由于學(xué)生的認(rèn)識(shí)水平和能力不同，鋼筋混凝土計(jì)算機(jī)編程的程度難易程度要有梯度，編程成果的評(píng)定要多元化，既能面向大多數(shù)學(xué)生，又有利于發(fā)展優(yōu)等生的高級(jí)思維品質(zhì)。教師在教學(xué)安排中對(duì)鋼筋混凝土計(jì)算機(jī)編程任務(wù)需進(jìn)行難易區(qū)分，凡能進(jìn)行鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)基本構(gòu)件（受彎構(gòu)件正截面受彎構(gòu)件承載力計(jì)算、受彎構(gòu)件斜截面受剪承載力計(jì)算、受壓構(gòu)件承載力計(jì)算、受拉構(gòu)件承載力計(jì)算、受扭承載力計(jì)算）之一的計(jì)算機(jī)編程即視為合格，能進(jìn)行多個(gè)基本構(gòu)件編程即視為良好，能進(jìn)行結(jié)構(gòu)綜合設(shè)計(jì)計(jì)算編程即視為優(yōu)秀。鼓勵(lì)有能力的同學(xué)結(jié)合課程設(shè)計(jì)進(jìn)行柱下獨(dú)立基礎(chǔ)、剛架和肋形摟蓋的計(jì)算機(jī)編程。對(duì)于編程能力偏弱的學(xué)生通過努力能夠得到能力的基本訓(xùn)練獲得成績，對(duì)于編程能力較好的學(xué)生通過努力能夠得到能力的提高獲得好成績。通過難易區(qū)分，大多數(shù)同學(xué)都能主動(dòng)積極的學(xué)習(xí)該課程，根據(jù)自身能力量體裁衣有選擇地進(jìn)行程序編寫，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造能力。

3 鋼筋混凝土編程要處理好課程教學(xué)關(guān)系，強(qiáng)調(diào)基本知識(shí)

要以鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程基本教學(xué)環(huán)節(jié)為主，編程為輔，不可本末倒置。鋼筋混凝土課程是以理論分析為依據(jù)，注重科學(xué)試驗(yàn)和工程實(shí)踐的課程，涉及的內(nèi)容比較多，與前設(shè)課程的知識(shí)點(diǎn)聯(lián)系比較緊密，既有理論推導(dǎo)，又有試驗(yàn)研究；既有公式、計(jì)算，又有規(guī)范條文。基本概念必須扎實(shí)，教材內(nèi)容包括基本材料的力學(xué)性能，彎、剪、扭、壓（拉） 、預(yù)應(yīng)力等基本構(gòu)件的受力性能、計(jì)算公式及適用條件、計(jì)算方法和構(gòu)造措施。教學(xué)內(nèi)容中基本概念多、公式多、計(jì)算多、配筋構(gòu)造多。所以，掌握扎實(shí)的基本知識(shí)、基礎(chǔ)理論是非常重要的。 教師要引導(dǎo)學(xué)生掌握相關(guān)的基本概念、基礎(chǔ)理論。對(duì)每一種結(jié)構(gòu)構(gòu)件，我們可以按照這樣一條線索來學(xué)習(xí)：構(gòu)件在工程結(jié)構(gòu)中的關(guān)系、相關(guān)概念和構(gòu)造措施、基本計(jì)算理論、實(shí)例分析。教材基本知識(shí)的講解要透徹，要訓(xùn)練學(xué)生熟練掌握該課程基本知識(shí)和技能，這是編程訓(xùn)練的基礎(chǔ)。因此不能因?yàn)檎n程成績?cè)u(píng)定中考試成績比例的下降就注重編程而放松基本教學(xué)環(huán)節(jié)，結(jié)果是程序沒編好，課程基本知識(shí)也沒掌握，處理好課程教學(xué)與編程的關(guān)系非常重要、不能顧此失彼。

4 鋼筋混凝土編程提倡團(tuán)隊(duì)工作，培養(yǎng)協(xié)作精神

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)編程是一個(gè)系統(tǒng)工程，其編程需要力學(xué)、材料學(xué)、混凝土結(jié)構(gòu)學(xué)、邏輯學(xué)、編程語言等多學(xué)科知識(shí)。團(tuán)隊(duì)協(xié)作編程，既強(qiáng)調(diào)團(tuán)隊(duì)間的協(xié)作，又強(qiáng)調(diào)學(xué)生個(gè)體間的創(chuàng)造。強(qiáng)調(diào)分工協(xié)作，學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作是資料共享、創(chuàng)意交流、相互促進(jìn)。整個(gè)過程有分有合，分是體現(xiàn)學(xué)生個(gè)體創(chuàng)造力，合是集中團(tuán)隊(duì)優(yōu)勢(shì)力量解決難題。合理的構(gòu)建團(tuán)隊(duì)合作模式編程小組，既是學(xué)生合作的基礎(chǔ)，也是實(shí)現(xiàn)學(xué)生群體合作的基本手段。可根據(jù)學(xué)生的智力、喜好、性格、心理素質(zhì)、及自愿組合等情況給學(xué)生進(jìn)行分組。注意合理搭配，將內(nèi)向的同學(xué)與善談外向的同學(xué)組合，將編程能力偏差的與編程能力較好的學(xué)生組合，并兼顧男女比例，以保證學(xué)生能夠最大限度的互補(bǔ)，互相幫助，發(fā)展智力，培養(yǎng)能力，使小組合作編程在短期內(nèi)便能獲得成效。如將全班分成六至十組，每小組五到六人。隨著課堂教學(xué)地不斷深入，還可以隨時(shí)進(jìn)行合理調(diào)整。團(tuán)隊(duì)合作編程模式給混凝土結(jié)構(gòu)課程的課堂教學(xué)帶來了活力與激情，在課堂教學(xué)時(shí)的同時(shí)很多同學(xué)就課程基本知識(shí)及編程問題積極地交流討論，它有效地改善了課堂內(nèi)的學(xué)習(xí)氛圍。與此同時(shí)，在課外，各個(gè)編程小組的同學(xué)積極主動(dòng)的查閱資料交流編程心得體會(huì)，培養(yǎng)了學(xué)生自主、探究的學(xué)習(xí)能力，以及與他人合作的技巧，充分體現(xiàn)了自主、合作、參與的團(tuán)隊(duì)協(xié)作核心理念。經(jīng)過幾次鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程的教學(xué)實(shí)踐，筆者認(rèn)為團(tuán)隊(duì)編程合作模式能幫助學(xué)生很好的完成編程任務(wù)、培養(yǎng)學(xué)生良好的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。

5 鋼筋混凝土編程要注重編程成果總結(jié)，培養(yǎng)歸納能力

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程編程成果總結(jié)是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程編程學(xué)習(xí)的一個(gè)關(guān)鍵步驟。有總結(jié)才會(huì)有提高，才會(huì)有進(jìn)步，從編程個(gè)人或小組來說，總結(jié)也是不斷提高混凝土結(jié)構(gòu)編程水平的一項(xiàng)活動(dòng)，是混凝土結(jié)構(gòu)編程過程中的重要環(huán)節(jié)。在混凝土結(jié)構(gòu)課程結(jié)束前2周，要求所有參與混凝土結(jié)構(gòu)編程的同學(xué)和小組提交混凝土結(jié)構(gòu)編程成果，小組代表在課程結(jié)束前課堂上公開匯報(bào)交流。混凝土結(jié)構(gòu)課程編程成果可以包含所編程序一份、多媒體演示匯報(bào)幻燈片一份、小組分工合作情況、編程心得體會(huì)總結(jié)等。尤其是編程心得體會(huì)總結(jié)要體現(xiàn)出收獲哪些鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)知識(shí)，存在哪些不足，取得什么經(jīng)驗(yàn)，如何針對(duì)混凝土各種構(gòu)件不同構(gòu)件的不同受力特點(diǎn)、不同的計(jì)算方法和公式進(jìn)行編程。編程過程中發(fā)現(xiàn)哪些與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程特點(diǎn)相關(guān)的難題，編程人員如何充分進(jìn)行分析，采取怎樣的應(yīng)對(duì)策略與改進(jìn)措施，提高今后的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)編程效率與質(zhì)量等。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)編程成果總結(jié)是提高鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程學(xué)習(xí)能力的重要途徑。

將鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)編程的主要經(jīng)驗(yàn)、成績與效果等作文字概括；還可以適當(dāng)將其做成種種直觀、可視的圖表。通過鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程編程總結(jié)，學(xué)生充分整理所做的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程編程工作材料、熟悉掌握了鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程的主要知識(shí)，將鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)編程工作匯總歸類和條理化，很好地培養(yǎng)了學(xué)生的歸納總結(jié)能力。

6 結(jié)語

在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程的教學(xué)過程中，筆者積極引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)編程，堅(jiān)持以能力培養(yǎng)為目標(biāo)，注重學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)，通過幾輪教學(xué)實(shí)踐，總結(jié)了一些引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)編程的方法和規(guī)律，將計(jì)算機(jī)編程與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的教學(xué)相結(jié)合，在教學(xué)實(shí)踐中進(jìn)行了有益的探索。在該課程中引入計(jì)算機(jī)編程能夠幫助學(xué)生熟練掌握鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的基本知識(shí)，還能在很大程度上提高學(xué)生的自學(xué)熱情、創(chuàng)新能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神和歸納總結(jié)能力，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，取得了比較好的教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)

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篇5

關(guān)鍵詞：工業(yè)建筑；混凝土結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)

Abstract: compared with the civil, commercial buildings, industrial building for the safety of the structure, vibrate resistance, resistance to put forward such as more strict requirements, particularly in the concrete structure design, must take effective process and technical measures, not only to improve the overall performance of the structure, but also for of the construction of the project schedule, quality, safety and cost have important influence. The author discusses industrial building engineering management experience for many years, this paper analyzes the concrete structure design of related problems, only for reference to fellow.

Keywords: industrial architecture; Concrete structure; design

中圖分類號(hào)：S611 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：

目前，國內(nèi)建設(shè)的工業(yè)建筑主要采取混凝土結(jié)構(gòu)，與傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)形式相比，其具有較為理想的綜合性能，造價(jià)也較為合理，在國內(nèi)工業(yè)建筑行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。在工業(yè)建筑混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，必須結(jié)合建筑的基本功能和使用要求，選擇最為合理的結(jié)構(gòu)形式，并且逐步完善細(xì)節(jié)部分的設(shè)計(jì)，從而達(dá)到預(yù)期的工業(yè)建筑建設(shè)目標(biāo)。

1工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)選型的一般規(guī)定

在工業(yè)建筑混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，為了保證設(shè)計(jì)方案具有可行性與經(jīng)濟(jì)性，必須合理確定其結(jié)構(gòu)形式，國家建設(shè)主管部門相繼出臺(tái)了一系列的規(guī)定，對(duì)于工業(yè)建筑的結(jié)構(gòu)選型作出了具體的要求，其中較為重要的幾條規(guī)定如下：

1.1在常規(guī)工業(yè)建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，應(yīng)優(yōu)先選擇預(yù)應(yīng)力混凝土裝配式鋼結(jié)構(gòu)，必要時(shí)也可以采用現(xiàn)澆混凝土的結(jié)構(gòu)形式。

1.2當(dāng)工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)為柱距≤4m，跨度≤15m的單層廠房，并且滿足以下兩方面的要求：1）柱頂?shù)母叨取?.5m，無吊車或者有≤2t懸掛吊車的廠房；2）吊車的起重量≤3t，軌道頂?shù)母叨取?.4m的輕級(jí)或者中級(jí)廠房，可以結(jié)合實(shí)際情況和相關(guān)要求，優(yōu)先選擇磚混結(jié)構(gòu)，其中磚墻起到承重作用，鋼筋混凝土樓板、頂板等組成主體結(jié)構(gòu)。

1.3除工業(yè)建筑的頂層外，如果樓層的總高度≤15m，各層主梁的跨度≤7.5m，樓面荷載≤1000kg/m2四層或四層以下的廠房，可以采用鋼筋混凝土內(nèi)框架的建筑結(jié)構(gòu)形式。

1.4在大中型廠房的結(jié)構(gòu)選型中，宜采用預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)或者裝配式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。如果廠房獨(dú)立磚柱的截面≥490mm×490mm，則應(yīng)采用組合磚柱或者鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。

1.5對(duì)于具有耐高溫要求的工業(yè)建筑，如果建筑構(gòu)件的表面溫度長期≥50℃，避免采用木結(jié)構(gòu)；如果建筑構(gòu)件的表面溫度長期≥150℃，，應(yīng)盡量采用鋼結(jié)構(gòu)，并且采取相應(yīng)的隔熱與防護(hù)措施；在屋面梁、屋架、托架≥80℃，吊車梁≥60℃，以及其他建筑構(gòu)件≥100℃的工業(yè)建筑中，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，其強(qiáng)度與彈性模量必須進(jìn)行折減。

2工業(yè)建筑混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問題

在工業(yè)建筑混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，需要綜合考慮各方面的影響因素和技術(shù)條件，不斷對(duì)于設(shè)計(jì)方案進(jìn)行修改與完善，進(jìn)而才能保障施工作業(yè)的有序開展和進(jìn)行。結(jié)合筆者多年的工業(yè)建筑混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)了以下需要注意的問題：

2.1框架基礎(chǔ)設(shè)計(jì)1）設(shè)計(jì)人員應(yīng)仔細(xì)閱讀與使用相關(guān)地質(zhì)報(bào)告，了解地質(zhì)勘察結(jié)論與計(jì)算指標(biāo)的可靠性，進(jìn)而判斷工程建設(shè)方提出了的框架基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案是否具有可行性；2）在滿足變形與承載力等基本要求的前提下，盡量選擇天然地基中的淺基礎(chǔ)，綜合考慮項(xiàng)目所在地土層的實(shí)際分布情況、物理力學(xué)性質(zhì)與穩(wěn)定性，以及土建筑物的形狀、結(jié)構(gòu)類型、地下水、荷載性質(zhì)與大小等，合理進(jìn)行框架基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。

2.2框架柱設(shè)計(jì)1）在各種內(nèi)外力組合的情況下，工業(yè)建筑混凝土結(jié)構(gòu)的框架柱必須滿足高強(qiáng)度的要求，特別是在配筋計(jì)算中，應(yīng)選擇最為不利的方向進(jìn)行框架計(jì)算，也可以在兩個(gè)方向均進(jìn)行計(jì)算，在確定較大方向配筋數(shù)據(jù)后，采用對(duì)稱配筋的設(shè)計(jì)方案；2）為了增強(qiáng)工業(yè)建筑底部的整體性，減少發(fā)生位移的幾率，一般采取框架柱附近合理設(shè)置基礎(chǔ)連系梁的方法。將基礎(chǔ)連系梁的以下部分視為底層，框架柱的高度值則是依據(jù)基礎(chǔ)頂面、連系梁頂面而定，將實(shí)際建筑的底層視為第二層。在框架柱的設(shè)計(jì)中，底層柱配筋要選取基礎(chǔ)頂面、連系梁頂面中最大的內(nèi)力進(jìn)行計(jì)算，以保證設(shè)計(jì)結(jié)果的合理性和可行性。

2.3框架梁設(shè)計(jì)1）如果工業(yè)建筑混凝土框架的主梁與次梁之間的截面相差較小，而次梁的荷載相對(duì)較大，則要在設(shè)計(jì)中適量增加附加筋。如果主梁的高度較高，而次梁的截面、荷載較小，主粱則無需增加附加筋；2）當(dāng)工業(yè)建筑混凝土結(jié)構(gòu)的外部梁跨度相差較小時(shí)，梁高宜采取等高的形式，尤其是外部框架梁應(yīng)盡量保證高度相等。當(dāng)梁底距離外窗頂?shù)某叽缦鄬?duì)較小時(shí)，設(shè)計(jì)中應(yīng)適當(dāng)加大梁高，一般情況要做至窗頂；3）在工業(yè)建筑混凝土結(jié)構(gòu)框架梁的設(shè)計(jì)中，原則上梁縱筋宜采用小直徑、小間距的形式，這樣更有利于結(jié)構(gòu)的抗裂性能，但是必須應(yīng)注意鋼筋間距滿足相關(guān)要求，并且與梁的斷面相對(duì)應(yīng)。

2.4抗裂設(shè)計(jì)

1）根據(jù)《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》、《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》的相關(guān)規(guī)定，合理控制工業(yè)建筑混凝土結(jié)構(gòu)的長度，以避免因主體結(jié)構(gòu)過長，而增加局部裂縫的幾率。為了有效控制由于溫度收縮應(yīng)力而引起的結(jié)構(gòu)裂縫，可以在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中適當(dāng)增設(shè)伸縮縫，伸縮縫的間距一般為30mm-50mm；2）在混凝土結(jié)構(gòu)澆筑方法的設(shè)計(jì)中，由于混凝土的倉面相對(duì)較大，所以，通常選用分層澆筑的方法，即在第一層澆筑完成后，澆筑第二層，直至全部施工作業(yè)項(xiàng)目完成；3）在工業(yè)建筑混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，為了防止裂縫現(xiàn)象的發(fā)生，必須嚴(yán)格規(guī)定各種溫差，其中包括內(nèi)部溫差、外部溫差、溫度徒降等容許值，上述容許溫差必須結(jié)合相關(guān)理論計(jì)算結(jié)果，以及以往的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)確定。2.5抗震設(shè)計(jì)在工業(yè)建筑混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，抗震設(shè)計(jì)通常是以強(qiáng)度、延性為基點(diǎn)，特別是在單層廠房的布置中，應(yīng)堅(jiān)持平面與立面簡單、規(guī)則、對(duì)稱等基本原則。在混凝土結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)中，應(yīng)注意以下問題：1)平面布置應(yīng)做到簡單、規(guī)則、對(duì)稱，盡量減少偏心，而且要考慮有可能出現(xiàn)的各種不利影響；2)盡量保證剛度中心、質(zhì)量中心的重合；3)重量相對(duì)較大的框架梁、柱不宜布置于結(jié)構(gòu)單元邊緣，應(yīng)盡量布置于距剛度中心相對(duì)較近的部位；4)盡量避免大懸挑結(jié)構(gòu)；5)圍護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量采用輕質(zhì)材料。

3結(jié)束語

總之，在工業(yè)建筑混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，應(yīng)綜合考慮各方面的影響因素與技術(shù)問題，對(duì)于設(shè)計(jì)方案中的相關(guān)工藝、技術(shù)參數(shù)一定要進(jìn)行認(rèn)真的計(jì)算與復(fù)核，進(jìn)而不斷修改和完善設(shè)計(jì)方案，以保證施工作業(yè)的有序開展。