時間：2023-08-03 16:10:25
序論：在您撰寫混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計步驟時，參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
關(guān)鍵詞高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)；手算；設(shè)計步驟及要點
盡十幾年來，隨著計算機建筑結(jié)構(gòu)軟件的廣泛應(yīng)用，結(jié)構(gòu)設(shè)計的效率大幅提高，但同時也造成部分結(jié)構(gòu)工程師對計算機軟件過分依賴。本文圍繞《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（JG3-2002，J186-2002），總結(jié)給出了高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)人工手算設(shè)計步驟及設(shè)計要點。
1 概念設(shè)計
高層建筑設(shè)計要先分析建筑所在的地質(zhì)條件，判斷場地類別；再根據(jù)地震信息、建筑在使用功能上的要求、建筑最大高度、高寬比等條件確定建筑類型、設(shè)防類別、抗震等級；平面和豎向的建筑形體要盡量規(guī)則。
現(xiàn)澆樓蓋的混凝土強度等級不宜低于c20，作為上部結(jié)構(gòu)嵌固部位的地下室頂樓蓋板不宜低于c30?？蚣芰?、柱和節(jié)點一級抗震等級時不應(yīng)低于c30，二至四級和非抗震設(shè)計時，不應(yīng)低于c20；框支梁、框支柱不應(yīng)低于c30。剪力墻不應(yīng)低于c20，筒體和短肢剪力墻不宜低于c30。
作為上部結(jié)構(gòu)嵌固部位的地下室頂樓蓋板厚度不宜小于180mm。框架結(jié)構(gòu)的主梁截面高度可按1/10至1/18計算跨度。矩形截面柱的邊長，非抗震設(shè)計時不宜小于250mm，抗震設(shè)計時不宜小于300mm；圓形截面直徑不宜小于350mm。一、二級抗震等級剪力墻底部加強部位厚度不應(yīng)小于層高或無支長度的1/16，且不應(yīng)小于200mm,其他部位不應(yīng)小于層高或無支長度的1/20，且不應(yīng)小于160mm；三、四級抗震等級力墻底部加強部位厚度同一、二級剪力墻的非加強部位，其他部位不應(yīng)小于層高或無支長度的1/25，且不應(yīng)小于160mm。
2 荷載
2.1 地震力和風(fēng)荷載
6度時不規(guī)則的建筑，建造于Ⅳ類場地上的高于40m的框架高于60m的其他結(jié)構(gòu)及7度及以上的建筑應(yīng)進行多遇地震作用下的抗震驗算。8、9度時大跨度和長懸臂結(jié)構(gòu)應(yīng)計算豎向地震作用；9度的高層建筑應(yīng)也應(yīng)計算豎向地震作用。
當(dāng)在條狀突出的山嘴、高聳孤立的山丘非巖石和強風(fēng)化的陡坡河岸和邊坡邊緣等不利地段建造丙類及丙類以上建筑時，在保證地震作用下的穩(wěn)定外，應(yīng)考慮不利地段對設(shè)計地震動參數(shù)可能產(chǎn)生的放大作用，其水平地震影響系數(shù)最大值乘以1.1～1.6的增大系數(shù)。
質(zhì)量與剛度分布明顯不對稱、不均勻的結(jié)構(gòu)，應(yīng)計算雙向水平地震作用下的扭轉(zhuǎn)影響；其他情況應(yīng)計算單向水平地震作用下的扭轉(zhuǎn)影響。
對于高度大于60m的建筑，其基本風(fēng)壓應(yīng)采用100年重現(xiàn)期的風(fēng)壓值；位于山區(qū)、遠海海面和海島的建筑，風(fēng)壓高度變化系數(shù)應(yīng)做增大修正。
2.2樓層間地震力調(diào)整
豎向不規(guī)則的建筑，其薄弱層對應(yīng)于地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的地震剪力應(yīng)乘以1.15的增大系數(shù)。且結(jié)構(gòu)任一樓層的水平地震剪力應(yīng)符合剪重比要求。
8、9度時，建于ⅢⅣ類場地，采用箱基、剛性較好的筏基和樁箱聯(lián)合基礎(chǔ)，結(jié)構(gòu)基本自震周期處于特征周期的1.2倍至5倍范圍時，若計入地基與結(jié)構(gòu)動力相互作用的影響時，對剛性地基假定計算的水平地震力可進行折減。
3層間位移和頂點最大位移的控制
高度不大于150m的高層建筑，其樓層彈性層間最大位移與層高之比[u/h]和薄弱層層間彈塑性位移角限值[θp]不宜大于表1。在水平力作用下，當(dāng)結(jié)構(gòu)彈性等效側(cè)向剛度小于限值時，層間位移應(yīng)考慮重力二階效應(yīng)影響，位移應(yīng)考慮增大。高度超過150m的建筑應(yīng)滿足舒適度的要求，10年一遇的風(fēng)荷載取值計算的順風(fēng)向與橫風(fēng)向結(jié)構(gòu)頂點最大加速度不應(yīng)超過表2。
表1 彈性和彈塑性層間位移限值[u/h] 、[θp] 表2結(jié)構(gòu)頂點最大加速度限值
結(jié)構(gòu)類型 [u/h] [θp]
鋼筋混凝土框架 1/550 1/50
鋼筋混凝土框架(板柱)-抗震墻框架-核心筒 1/800 1/100
鋼筋混凝土抗震墻、筒中筒 1/1000 1/120
使用功能 加速度限值（m/s2）
住宅、公寓 0.15
辦公、旅館 0.25
4構(gòu)件的內(nèi)力計算
4.1內(nèi)力計算方法
框架結(jié)構(gòu)橫向荷載計算可采用反彎點法或D值法，豎向荷載采用分層法；剪力墻結(jié)構(gòu)可采用材料力學(xué)公式法、連續(xù)連桿法和壁式框架法；框架-剪力墻結(jié)構(gòu)可按協(xié)同工作法；底層大空間結(jié)構(gòu)可采用混合法；筒體結(jié)構(gòu)可按等效平面法等。
4.2組合前內(nèi)力調(diào)整
抗震設(shè)計時，框架-剪力墻結(jié)構(gòu)對應(yīng)于地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的層框架總剪力如小于0.2V0（V0為結(jié)構(gòu)底部總剪力），則層剪力應(yīng)調(diào)整為0.2V0和1.5Vfmax二者的較小值，然后按調(diào)整前后總剪力的比值調(diào)整柱和與梁的剪力及彎矩標(biāo)準(zhǔn)值。
當(dāng)每層框支柱的數(shù)目不多于10根時，框支層為1~2層時，每根柱所受的地震剪力應(yīng)至少取基底剪力的2%，當(dāng)框支層為3層及3層以上時，每根柱所受的地震剪力應(yīng)至少取基底剪力的3%；每層框支柱的數(shù)目多于10根時，當(dāng)框支層為1~2層時，每層框支柱所受的地震剪力應(yīng)取基地剪力的20%，當(dāng)框支層為3層及3層以上時，每層框支柱所受的地震剪力應(yīng)取基底剪力的30%?？蛑е{(diào)整后，相應(yīng)調(diào)整框支柱的彎矩及柱端梁（不包括轉(zhuǎn)換梁）的剪力彎矩。
特一一和二級轉(zhuǎn)換構(gòu)件水平地震作用計算內(nèi)力應(yīng)分別乘以1.81.51.25增大系數(shù)。在水平力作用下，當(dāng)結(jié)構(gòu)彈性等效側(cè)向剛度小于限值時，應(yīng)考慮重力二階效應(yīng)影響，構(gòu)件彎矩剪力相應(yīng)增大。
樓層各構(gòu)件的豎向地震作用效應(yīng)按各構(gòu)件承受的重力荷載代表值比例分配后宜乘以增大系數(shù)1.5。
4.3 內(nèi)力組合及組合后內(nèi)力再調(diào)整
無地震作用效應(yīng)組合時按公式S＝γGSGk＋ψQγQSQk＋ψwγwSwk計算;有地震作用效應(yīng)基本組合，應(yīng)按公式S＝γGSGE＋γEhSEhk＋γGvSEvk＋ψwγwSwk計算。
按照“強柱弱梁，強剪弱彎”的原則對構(gòu)件內(nèi)力進行調(diào)整。一二和三級框架角柱按“強柱弱梁，強剪弱彎”的原則調(diào)整后，彎矩剪力設(shè)計值應(yīng)乘以不小于1.1的增大系數(shù)?？拐鹪O(shè)計的雙肢剪力墻，當(dāng)任一墻肢大偏心受拉，另一墻肢的彎矩設(shè)計值及剪力設(shè)計值應(yīng)乘以增大系數(shù)1.25。
5構(gòu)件截面尺寸調(diào)整配筋及配筋調(diào)整和正常使用狀態(tài)驗算
對初擬的構(gòu)件截面尺寸根據(jù)內(nèi)力進行調(diào)整后進行配筋。邊柱角柱及剪力墻端柱考慮地震作用組合如產(chǎn)生小偏心受拉，柱內(nèi)縱筋總截面面積應(yīng)比計算值增加25%。一級且剪跨比不大于2的柱，其單側(cè)縱向受拉鋼筋的配筋率不宜大于1.2%。剪跨比不大于2的柱宜采用復(fù)合螺旋箍或井子復(fù)合箍，其體積配箍率不應(yīng)小于1.2%，設(shè)防烈度為9度時，不應(yīng)小于1.5%，另節(jié)點核心區(qū)的配箍特征值不宜小于核心區(qū)上下柱端配箍特征值中的較大值。
對構(gòu)件的撓度、裂縫進行計算，并不超過限制。
6基礎(chǔ)的設(shè)計
基礎(chǔ)的埋置深度，天然地基或復(fù)合地基可取房屋高度的1/15；柱基礎(chǔ)可取房屋高度的1/18（樁長不計在內(nèi)）。高寬比大于4的高層建筑，基礎(chǔ)底面不宜出現(xiàn)零應(yīng)力區(qū)；高寬比不大于4的高層建筑，基礎(chǔ)底面與地基之間零應(yīng)力區(qū)面積不應(yīng)超過基礎(chǔ)底面面積的15%。
7 小結(jié)
隨著計算機建筑結(jié)構(gòu)軟件的廣泛應(yīng)用，結(jié)構(gòu)設(shè)計的效率大幅提高，但同時也造成部分結(jié)構(gòu)工程師對計算機軟件過分依賴。本文圍繞著對結(jié)構(gòu)的手算，描述了概念設(shè)計的內(nèi)容；按照荷載、位移、構(gòu)件內(nèi)力與配筋等計算步驟，完整給出了高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)手算設(shè)計的全過程；并總結(jié)了相關(guān)要點。
參考文獻
中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程（JGJ3-2002 J186-2002）.北京:中國建筑工業(yè)出版社
中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).建筑抗震設(shè)計規(guī)范（GB50011-2010）.北京:中國建筑工業(yè)出版社
關(guān)鍵詞：混凝土；結(jié)構(gòu)設(shè)計；安全度
中圖分類號：TV331文獻標(biāo)識碼： A
引言
在我國建筑工程混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計方法中存在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和安全系數(shù)差距過大，設(shè)計和實施過程中人為的錯誤，耐久性設(shè)計方法存在問題，設(shè)計方法中安全檢測出現(xiàn)問題。針對這些問題提出以下措施，提高技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，加強安全系數(shù)，加強結(jié)構(gòu)的耐久性和材料的耐久性，加強設(shè)計過程中的質(zhì)量監(jiān)管，提高設(shè)計方法中的安全檢測，相信通過我們的努力，會使問題變成優(yōu)勢，提高混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計方法的實施和應(yīng)用。
一、加強混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中安全度的意義
建筑結(jié)構(gòu)工程師設(shè)計建筑混凝土結(jié)構(gòu)的目的就是賦予建筑混凝土結(jié)構(gòu)一定的安全性能、牢固性能以及耐久性能，確保混凝土結(jié)構(gòu)在規(guī)定的使用年限以內(nèi)能夠有效發(fā)揮其預(yù)定的各種使用功能。混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范中所制定的各種計算公式和結(jié)構(gòu)要求的出發(fā)點就是為了確?；炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計的安全度，因此，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全度要求全面考慮經(jīng)濟、技術(shù)和政策等方面的因素。從經(jīng)濟的角度來看，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全度直接體現(xiàn)了工程造價、投資風(fēng)險以及維修費用等之間的關(guān)系，即若要增強結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全度，則必然會增加工程造價，但會相應(yīng)降低投資風(fēng)險和維修費用；反之，若結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全度較低，盡管工程造價較低，但又會相應(yīng)提高投資風(fēng)險和維修費用。因此，合理的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全度要求權(quán)衡工程造價和工程風(fēng)險，并尋求兩者間的最佳平衡點。從技術(shù)的角度來看，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全度直接關(guān)乎選擇的結(jié)構(gòu)類型、力學(xué)模型以及設(shè)計概念等是否合理，需要全面考慮，切忌和多種材料直接等同處理。從政策的角度來看，選擇合理的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計安全度不僅關(guān)乎人們的生命財產(chǎn)安全，甚至還會影響社會安全和政治穩(wěn)定，導(dǎo)致國家的技術(shù)經(jīng)濟政策和基本經(jīng)濟基礎(chǔ)發(fā)生改變。總而言之，制定和選擇科學(xué)合理的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計安全度標(biāo)準(zhǔn)綜合反映了國家的整體經(jīng)濟資源狀況、施工設(shè)計技術(shù)水平、社會財富積累程度以及施工材料的質(zhì)量水平等，意義深遠。
二、我國混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中安全度的演變
我國建筑物的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全度要求具體表現(xiàn)在設(shè)計的結(jié)構(gòu)構(gòu)件達到規(guī)定的安全性承載能力和建筑結(jié)構(gòu)的整體牢固性兩個方面。通過對現(xiàn)行的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范和老規(guī)范進行對比發(fā)現(xiàn)了以下幾個方面的發(fā)展演變。
1、混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載能力
根據(jù)以往的觀察和研究發(fā)現(xiàn)，通常影響混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計安全性的兩個主要因素是混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載能力和材料強度及荷載強度分項系數(shù)。材料強度分項系數(shù)具體是指在計算混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件本身所固有的承載能力時，把結(jié)構(gòu)構(gòu)件的材料強度標(biāo)準(zhǔn)值和縮小系數(shù)相乘；而荷載強度分項系數(shù)具體是指在計算混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件所能承受的荷載作用時，把結(jié)構(gòu)構(gòu)件的荷載標(biāo)準(zhǔn)值和放大系數(shù)相乘。表示系數(shù)的具體量值體現(xiàn)了在給定負荷標(biāo)準(zhǔn)的情況下混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安全度。具體調(diào)整如下：（1）荷載方面的調(diào)整：風(fēng)荷載的基本風(fēng)壓、地面粗糙度類別、風(fēng)壓高度變化系數(shù)、脈動增大系數(shù)以及脈動影響系數(shù)發(fā)生了改變；活載的具體內(nèi)容也做了相應(yīng)的調(diào)整。（2）作用效應(yīng)組合方面的調(diào)整：現(xiàn)行規(guī)范中增加了用永久荷載效應(yīng)所控制的組合，還增加了永久荷載效應(yīng)控制組合中的恒載分項系數(shù)的具體取值為1.35。（3）抗力方面的調(diào)整：材料的強度和分項系數(shù)都做了相應(yīng)調(diào)整；板設(shè)計規(guī)范也發(fā)生了一定程度的改變；斜截面的具體承載能力設(shè)計要求也有些許調(diào)整。
2、混凝土結(jié)構(gòu)的牢固性
混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全度要求除了要滿足一定程度的承載能力之外，還需要確保結(jié)構(gòu)構(gòu)件間的連接滿足一定程度的牢固性?；炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計的牢固性具體是指當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)的某一部位受到局部破壞時不會直接導(dǎo)致建筑物發(fā)生大面積坍塌，換句話說，混凝土結(jié)構(gòu)的整體不會發(fā)生與破壞原因不對稱的嚴(yán)重后果。其中所指的破壞原因具體包括爆炸、地震、火災(zāi)、颶風(fēng)等可能導(dǎo)致嚴(yán)重后果的突發(fā)災(zāi)害，而牢固性越高則抵抗這種突發(fā)災(zāi)害的能力就越強，以減輕突發(fā)災(zāi)害所帶來的損失。而混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的牢固性要求結(jié)構(gòu)構(gòu)件之間的連接具有比較良好的延展性、一定程度的冗余度和較強的可靠性能。現(xiàn)行的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范相對以往的規(guī)范在結(jié)構(gòu)設(shè)計的構(gòu)造方面有所調(diào)整，具體包括鋼筋的連接、鋼筋的錨固以及鋼筋的最小配筋率等方面的規(guī)范做了一定程度的改變。
三、加強混凝土結(jié)構(gòu)控制的主要措施
1、提高技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，加強安全系數(shù)
在建筑設(shè)計方法中要提高技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和安全系數(shù)，在設(shè)計前首先要對技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進行相關(guān)計劃，緊跟技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)走，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計不要過大，也不可過小。跟著規(guī)范走，才能使設(shè)計不偏離實際同時要加強安全系數(shù)。安全系數(shù)不過關(guān)會使其他一切都為零，在設(shè)計中要突出安全的設(shè)計。要達到安全的效果可以聘請相關(guān)的設(shè)計專家制定符合標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)，并根據(jù)設(shè)計的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定相應(yīng)的安全系數(shù)。要根據(jù)相關(guān)的產(chǎn)業(yè)的要求對建筑的防治自然災(zāi)害和人為的災(zāi)害進行相應(yīng)的預(yù)防，有的建筑需要防水，在建筑過程中要加強對水的防范，還要加強防震的要求，建筑一定要通過地震檢測，真正意義上做到安全系數(shù)第一位、技術(shù)水平過硬的原則，為建筑服務(wù)。
2、加強結(jié)構(gòu)的耐久性和材料的耐久性
在設(shè)計的方法中要加強對結(jié)構(gòu)和材料的管理，加強材料的選擇，材料的質(zhì)量一定要過關(guān)，只有這樣才能保證結(jié)構(gòu)上的設(shè)計方法過關(guān)。使用的材料要經(jīng)過檢測方可實用，結(jié)構(gòu)的混凝土的量一定要到，并且混凝土的質(zhì)量一定是上品，只有這樣才能使結(jié)構(gòu)耐久性。設(shè)計方法中要把結(jié)構(gòu)的耐久性和材料的耐久性制定相關(guān)的規(guī)程，讓質(zhì)量有規(guī)程保證，切記沒有規(guī)矩不成方圓。讓設(shè)計中規(guī)中矩、讓設(shè)計完美無缺。只有這樣才能使結(jié)構(gòu)和材料具有耐久性。耐久性是設(shè)計的要求，同樣是質(zhì)量上的要求，要服從大局，讓設(shè)計方法完美無缺。
3、加強設(shè)計過程中的質(zhì)量監(jiān)管
在建筑混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計方法中要加強設(shè)計工程中的質(zhì)量監(jiān)管。政府要投入相關(guān)的精力去完成。在設(shè)計中政府就應(yīng)宣傳質(zhì)量過關(guān)的要求，并隨時進行監(jiān)督，并用相關(guān)的工程質(zhì)量法作為監(jiān)督的背景，投入到相關(guān)的執(zhí)法中。同時設(shè)計人員也應(yīng)減少人為的錯誤和差錯，要以相關(guān)職業(yè)道德和職業(yè)操守為基礎(chǔ)去完成每一次設(shè)計工作。要加強相關(guān)經(jīng)驗的積累，向經(jīng)驗豐富的設(shè)計者學(xué)習(xí)，并加強自我鍛煉。同時公司要對每個設(shè)計師進行了解，清楚他們擅長的工作，讓它們在自己擅長的領(lǐng)域工作，公司應(yīng)嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，對質(zhì)量不合格的人員進行懲戒，并對質(zhì)量合格的優(yōu)秀員工進行獎勵，做到一碗水端平，對質(zhì)量水平切記不能放寬要求，在相關(guān)的質(zhì)量監(jiān)管中把設(shè)計方法的高質(zhì)量設(shè)計更好的應(yīng)用到每一次的設(shè)計中，做到用質(zhì)量提高實際生產(chǎn)率，讓質(zhì)量帶動設(shè)計方法。
4、提高設(shè)計方法的安全檢測
在設(shè)計方法中要提高安檢，每一步驟都要經(jīng)過相應(yīng)的安全檢查，政府也要輔助進行安檢。在公司安檢后，政府也要相應(yīng)的進行復(fù)查，讓安檢萬無一失不存在任何的問題。設(shè)計方法中的安全檢查是不可缺少的一個步驟，要加強安全措施，對不符合安全措施的設(shè)計要從開始就加以杜絕。安檢是設(shè)計完成不可缺少的一步，也是關(guān)鍵的步驟，要編入設(shè)計流程。在政府和設(shè)計者的雙管齊下監(jiān)督下會讓安全檢測得到保證，為設(shè)計方法的正確投入做出貢獻。
結(jié)束語
總之，建筑結(jié)構(gòu)工程師在設(shè)計混凝土的結(jié)構(gòu)設(shè)計時一定要綜合考慮結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全度要求，確保滿足安全性（牢固性）、適應(yīng)性以及耐久性等方面的具體要求。同時，制定和選擇科學(xué)合理的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計安全度標(biāo)準(zhǔn)綜合反映了國家的整體經(jīng)濟資源狀況、施工設(shè)計技術(shù)水平、社會財富積累程度以及施工材料的質(zhì)量水平等，意義深遠。
參考文獻
【關(guān)鍵詞】混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計；概念設(shè)計；結(jié)構(gòu)構(gòu)造；結(jié)構(gòu)設(shè)計；結(jié)構(gòu)計算
1、混凝土結(jié)構(gòu)的概念設(shè)計
混凝土結(jié)構(gòu)概念設(shè)計是將對混凝土結(jié)構(gòu)的想法和意圖初步進行檢驗的過程，主要是對混凝土性能、構(gòu)件強弱、連接結(jié)構(gòu)構(gòu)造和混凝土結(jié)構(gòu)體系等關(guān)鍵參數(shù)做以仔細試驗和檢驗，由于這一過程的重點在于定性和可行性方面的檢驗，因此被成為概念設(shè)計。混凝土結(jié)構(gòu)概念設(shè)計要點應(yīng)該關(guān)注：第一，要確保混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)力集中，混凝土結(jié)構(gòu)的重量、剛度和承載力應(yīng)呈現(xiàn)均勻、連續(xù)性的分布，特別應(yīng)該保證在水平面和垂直面的力學(xué)穩(wěn)定性。第二，要注意混凝土結(jié)構(gòu)的整體性，同一結(jié)構(gòu)的混凝土單元應(yīng)該牢固連接。第三，做到混凝土結(jié)構(gòu)強柱弱梁，概念設(shè)計時應(yīng)該將柱結(jié)構(gòu)的尺寸盡量擴大，確保線剛度比值大于1。第四，做到強剪弱彎，混凝土結(jié)構(gòu)要提高延展性和穩(wěn)定性，需要加大混凝土結(jié)構(gòu)的抗彎性能，提高其抗剪能力，因此在設(shè)計工作中應(yīng)該采用強剪弱彎的策略，確保剪切性的提高。第五，提高混凝土結(jié)構(gòu)抗脆性破壞的能力，對于鋼筋錨固滑塊、混凝土壓碎和混凝土剪切破壞等問題應(yīng)該采用提高結(jié)構(gòu)橫截面和支撐面等措施進行防護。第六，減少混凝土結(jié)構(gòu)的鋼筋使用，在結(jié)構(gòu)應(yīng)力比較大的區(qū)域如果其抗震性能和承載能力已經(jīng)符合要求，就應(yīng)該避免鋼筋的盲目增加，這會對建筑結(jié)構(gòu)重量帶來無謂的提升，也會對建筑造價帶來極大的浪費。
2、混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)造的要點
混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)造過程是混凝土概念設(shè)計的計算步驟和具體化?；炷两Y(jié)構(gòu)構(gòu)造環(huán)節(jié)中主要是力學(xué)計算，達到驗證構(gòu)件承載力及變形的目的，此外，通過混凝土結(jié)構(gòu)體系計算，確定混凝土構(gòu)造和合理性和傳力的明確性。混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)造的原則為：盡量縮短混凝土結(jié)構(gòu)傳力的距離、提高混凝土結(jié)構(gòu)工作的效能，降低混凝土結(jié)構(gòu)的材料耗費?；炷两Y(jié)構(gòu)構(gòu)造應(yīng)該重點做好如下工作：第一，對于混凝土大跨度的框架結(jié)構(gòu)應(yīng)該注意樓梯間處框架柱的連接構(gòu)造，一般將柱體設(shè)計為短柱，加密柱體箍筋的密度，且做到于樓梯平臺梁項鏈。第二，對與混凝土框架結(jié)構(gòu)的外立面有帶形窗設(shè)計時，應(yīng)該采用連續(xù)的窗過梁設(shè)計，將外框架柱設(shè)計短柱形式，加強混凝土構(gòu)造的性能。第三，當(dāng)混凝土框架結(jié)構(gòu)的長度過長時，應(yīng)該采用后澆帶處理技術(shù)，避免有害裂縫的產(chǎn)生。第四，混凝土結(jié)構(gòu)后澆帶構(gòu)造部位應(yīng)該加強處理設(shè)計。
3、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的要點
3.1混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的原則
首先，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)該堅持科學(xué)設(shè)計原則，要在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計工作中無時無刻不體現(xiàn)科學(xué)性。其次，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)該堅持節(jié)約原則，對于已經(jīng)達到強度和能力的部位，盡量少用或不用加強措施。最后，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)該堅持實事求是原則，應(yīng)該尊重施工實際、原材料實際，以切實有效的設(shè)計保證混凝土結(jié)構(gòu)的性能和強度。
3.2混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)與實際施工相一致
混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計首先應(yīng)滿足實際的施工工藝，當(dāng)出現(xiàn)施工工藝與結(jié)構(gòu)設(shè)計發(fā)生矛盾時應(yīng)該更改設(shè)計，采用便宜的措施進行處理，因此在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計方案階段應(yīng)該多做與實際施工和施工工藝的協(xié)調(diào)工作，減少不必要的矛盾和麻煩。
3.3混凝土結(jié)構(gòu)荷載要設(shè)計精確
混凝土結(jié)構(gòu)荷載包括：混凝土結(jié)構(gòu)自重、設(shè)備荷載和設(shè)計載荷，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中還要對風(fēng)、雨、雪、地震力、溫度應(yīng)力等活性荷載有估算，使混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的計算中不要漏掉各種可能性的荷載，制止可能出現(xiàn)的混凝土結(jié)構(gòu)安全隱患。
4、混凝土結(jié)構(gòu)計算的要點
4.1混凝土結(jié)構(gòu)計算簡圖的處理技術(shù)
混凝土結(jié)構(gòu)簡圖的計算中應(yīng)該確保簡圖選取的科學(xué)性，以保證混凝土結(jié)構(gòu)計算結(jié)果的準(zhǔn)確性?；A(chǔ)梁設(shè)置在基礎(chǔ)高度范圍內(nèi)，作為基礎(chǔ)的一部分，此時結(jié)構(gòu)的底層計算高度應(yīng)取基礎(chǔ)頂面至一層樓板頂面的高度?；A(chǔ)梁僅考慮承擔(dān)上部墻體荷載，構(gòu)造滿足普通梁的要求即可。當(dāng)基礎(chǔ)埋深過大時，為了減少底層的計算高度和底層的位移，設(shè)計者往往在±0.000以下的某個適當(dāng)位置設(shè)置基礎(chǔ)拉梁。此時，基礎(chǔ)拉梁應(yīng)作為一層輸入，底層計算高度應(yīng)取基礎(chǔ)頂面至基礎(chǔ)拉梁頂面的高度，二層計算高度應(yīng)取基礎(chǔ)拉梁頂面至一層樓板頂面的高度。拉梁層無樓板，應(yīng)開洞處理，并采用總剛分析方法進行計算。基礎(chǔ)拉梁截面及配筋按實際計算結(jié)果采用。
4.2混凝土結(jié)構(gòu)計算參數(shù)的確定
首先，科學(xué)選擇地震加速度值，在混凝土結(jié)構(gòu)計算中應(yīng)嚴(yán)格注意地震區(qū)的劃分，選取正確的設(shè)計基本地震加速度值，確?；炷两Y(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。其次，混凝土結(jié)構(gòu)填充墻的計算周期和計算強度應(yīng)該有效調(diào)整，確?；炷量蚣芙Y(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，折減系數(shù)可根據(jù)填充墻的材料及數(shù)量選取0.7～0.9。其三，當(dāng)利用SATWE或TAT設(shè)計軟件進行計算時，應(yīng)該將梁剛度放大，中梁取2.0、邊梁取1.5，以便提高梁體的穩(wěn)定性。最后，多層混凝土框架結(jié)構(gòu)的梁設(shè)計中，應(yīng)該適當(dāng)放大彎矩系數(shù)，并進行活荷載的布置計算，以便利于多層混凝土框架結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。
4.3復(fù)核混凝土獨立梁箍筋的計算結(jié)果
通常使用的SATWE軟件缺乏獨立梁這一情況的設(shè)計，都按公式進行計算，有時會造成計算結(jié)果偏小，設(shè)計中若遇到有獨立梁存在的情況，應(yīng)對梁箍筋的計算結(jié)果必須進行手算復(fù)核來確保穩(wěn)定。
4.4混凝土結(jié)構(gòu)節(jié)點核心區(qū)抗剪的驗算
大跨度、大空間、大荷載的核心區(qū)節(jié)點設(shè)計必須經(jīng)過抗剪演算，應(yīng)遵循“強柱弱梁更強節(jié)點”的原則，一二級抗震等級的節(jié)點還應(yīng)進行受剪承載力計算。由于梁柱中心線重合較難，柱截面比較大，對柱節(jié)點核心區(qū)的構(gòu)造和受力都有較大的不利影響，這就更需要抗剪驗算進行檢驗。
參考文獻：
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[3]齊書俊，但功水.徐州地區(qū)住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計通病的防范[J].山西建筑.2007（12）
1、學(xué)好混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理可以選擇網(wǎng)絡(luò)課程，例如某些重點大學(xué)大學(xué)的精品課程；
2、學(xué)好混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理需要用心看書，需要理解好書中的概念；
3、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計計算的原理是基礎(chǔ)的力學(xué)知識，概念、公式多而繁瑣是主要的難點，需較耐心進行學(xué)習(xí)，做好以上步驟就可學(xué)好混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理。
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關(guān)鍵詞：混凝土結(jié)構(gòu)；基本設(shè)計方法；設(shè)計優(yōu)化措施
中圖分類號：TU37文獻標(biāo)識碼： A
Abstract: The design principles and requirements of the concrete structure is analyzed, the basic method of design of concrete structures, and from the safety, shock resistance, durability starting structure to clarify the structural optimization measures to promote high-rise buildings of concrete structures Optimal design of improvement.
Keywords: concrete structure; basic design methods; design optimization measures
一、引言
在我國建筑工程混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計方法中存在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和安全系數(shù)差距過大，設(shè)計和實施過程中人為的錯誤，耐久性設(shè)計方法存在問題，設(shè)計方法中安全檢測出現(xiàn)問題。針對這些問題提出以下措施，提高技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，加強安全系數(shù)，加強結(jié)構(gòu)的耐久性和材料的耐久性，加強設(shè)計過程中的質(zhì)量監(jiān)管，提高設(shè)計方法中的安全檢測，相信通過我們的努力，會使問題得到解決，提高混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計方法的實施和應(yīng)用。
二、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的設(shè)計原則與要求
1.設(shè)計原則
當(dāng)前時期，設(shè)計人員對高層建筑中的混凝土實施結(jié)構(gòu)設(shè)計，必須遵循適用性、安全性、耐久性以及可靠性幾個方面的原則，以保證此項結(jié)構(gòu)設(shè)計的各項功能均達到預(yù)計要求。
2.設(shè)計要求
1)延展性。高層建筑的結(jié)構(gòu)柔性比低層的樓房要高，一旦遭遇地震等問題，會發(fā)生更大幅度的作用變形，若要避免建筑在地震等作用下發(fā)生倒塌變形等問題，就必須在進行混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計時，使其結(jié)構(gòu)具備足夠的延展性能。
2)側(cè)向力。目前，高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，其結(jié)構(gòu)內(nèi)力與變形等問題，主要受到地震的水平作用力及外部環(huán)境中的風(fēng)力等因素的影響，層數(shù)的不斷增多會帶動水平作用力的持續(xù)加大。所以，在設(shè)計混凝土結(jié)構(gòu)時，必須要充分地將這些側(cè)向力的影響考慮在內(nèi)。
3) 剛度要求。高層建筑面臨著眾多的水平作用力影響，容易出現(xiàn)較大幅度的側(cè)向位移，設(shè)計人員在進行混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計時，必須在保證其具有足夠強度的基礎(chǔ)上，同時使其具備合理的剛度及自振頻率，進而將樓層水平位移控制于允許范圍。
三、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本方法
1 完善單元結(jié)構(gòu)的布局設(shè)計
獨立的結(jié)構(gòu)單元設(shè)計，是高層建筑中的主要結(jié)構(gòu)設(shè)計內(nèi)容，此結(jié)構(gòu)設(shè)計工作適合采用簡單、規(guī)則的平面形式，但平面的整體長度與突出部分的長度應(yīng)當(dāng)控制于適宜的范圍，且具備均勻分布的承載力與剛度，同時，豎向結(jié)構(gòu)適合采取均勻、規(guī)則的形式，以保證建筑的外挑與內(nèi)收問題得到有效的控制。要達到這一目標(biāo)，混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計者，應(yīng)當(dāng)在制定結(jié)構(gòu)設(shè)計方案的階段，便努力地將概念設(shè)計的理念與知識作為參考，使建筑的適用性與美觀度等要求在得到滿足的基礎(chǔ)上，通過進行優(yōu)化設(shè)計，使其結(jié)構(gòu)的平面與豎向布局盡可能地實現(xiàn)簡單、均勻與規(guī)則性，保證其結(jié)構(gòu)剛度與承載力的合理分布，避免建筑獨立結(jié)構(gòu)單元出現(xiàn)過于集中的塑性變形或應(yīng)力。
2 優(yōu)化高強的混凝土與鋼筋使用
高層建筑建設(shè)需要耗費較多的混凝土、鋼等材料，若混凝土和鋼的強度過大，勢必會造成建筑材料總造價的超限，同時加大其他構(gòu)件的造價，從而降低建筑建設(shè)的經(jīng)濟效益。因此，混凝土的結(jié)構(gòu)設(shè)計人員應(yīng)當(dāng)對高強度的混凝土與鋼筋的使用進行合理的優(yōu)化控制。以軟土地基上的高層建筑設(shè)計為例，該結(jié)構(gòu)地基受到的荷載較高，設(shè)計人員可以通過優(yōu)化高強度的混凝土以及鋼筋的使用，使建筑中各構(gòu)件的截面尺寸得到合理優(yōu)化，從而減輕建筑的結(jié)構(gòu)自重，使建筑的基礎(chǔ)工程建設(shè)難度得到大幅度的削減，降低工程的地基處理工作造價。再以位于震區(qū)的高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計為例，建筑的自重與地震作用程度成正比例關(guān)系，設(shè)計人員通過將高強度的混凝土與鋼筋的使用量減少，可以在減輕其梁、板、墻、柱等構(gòu)件自重的基礎(chǔ)上，降低地震的作用力，進而保證建筑結(jié)構(gòu)的安全程度，使建筑的整體安全度得以提升。
3 合理設(shè)計剪力墻平面結(jié)構(gòu)
建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員對混凝土結(jié)構(gòu)進行設(shè)計，還需要充分地重視剪力墻結(jié)構(gòu)的平面布局問題，以保證建筑整體結(jié)構(gòu)受力的均勻性，并使建筑在側(cè)向力的影響下出現(xiàn)的位移控制于允許狀態(tài)。具體來講，剪力墻平面結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計主要為以下幾個方面:1) 以建筑的各項基本結(jié)構(gòu)功能為依據(jù)，在滿足這些功能的前提下，盡可能地使剪力墻的布置實現(xiàn)相對的集中化與均勻化，對具有較高的恒載或者平面形式變化較大的部位設(shè)計剪力墻，應(yīng)當(dāng)盡量縮小其間距。2) 以建筑的主軸方向或者是其他方向為基準(zhǔn)，對剪力墻進行雙向的布置，且墻肢截面適合為具備較小的側(cè)向剛度的簡單規(guī)則的形式，在設(shè)計中還要盡量地減少對短肢剪力墻的使用。
四、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化措施
1. 提高技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，加強安全系數(shù)
在建筑設(shè)計方法中要提高技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和安全系數(shù)，在設(shè)計前要先對技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進行相關(guān)計劃，緊跟技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)走，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計不要過大，也不可過小。要達到安全的效果，并根據(jù)設(shè)計的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定相應(yīng)的安全系數(shù)。具體來說，設(shè)計人員可以從以下幾個方面開展結(jié)構(gòu)的安全性設(shè)計:1) 設(shè)計人員應(yīng)當(dāng)在保證建筑各項功能的同時，通過考慮結(jié)構(gòu)自身的抗震性能及外部人為因素可能造成的結(jié)構(gòu)破壞，有目的地將高層建筑的抗震等級提升。同時，還要從整體上，加強結(jié)構(gòu)設(shè)計的穩(wěn)定性與牢固度，避免將磚砌體承重或者裝配式的混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)用于高層的公用屬性較高的建筑中，而要優(yōu)先選取現(xiàn)澆的鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)。2) 設(shè)計人員要從建筑建設(shè)過程中及投入應(yīng)用后的各個方面入手，綜合考慮其荷載變化的狀況，盡可能地將建筑結(jié)構(gòu)的荷載標(biāo)準(zhǔn)值與構(gòu)件承載力設(shè)置出較大的彈性裕度，并且為樓面等部位進行額外的增加荷載的設(shè)計，以保證建筑在各級的地震與火災(zāi)等災(zāi)害中，都可以實現(xiàn)對于自身結(jié)構(gòu)安全的維護。
2. 加強結(jié)構(gòu)的耐久性和材料的耐久性
在設(shè)計的方法中要加強對結(jié)構(gòu)和材料的管理，加強材料的選擇，材料的質(zhì)量一定要過關(guān)，只有這樣才能保證結(jié)構(gòu)上的設(shè)計方法過關(guān)。使用的材料要經(jīng)過檢測方可實用，結(jié)構(gòu)的混凝土的量一定要到，并且鋼筋及混凝土的質(zhì)量一定要達標(biāo)，只有這樣才能保證結(jié)構(gòu)耐久性。設(shè)計中要對結(jié)構(gòu)的耐久性和材料的耐久性制定相關(guān)的規(guī)程，讓質(zhì)量有規(guī)程保證，切記沒有規(guī)矩不成方圓。耐久性是設(shè)計的要求，同樣是質(zhì)量上的要求，要服從大局，讓設(shè)計方法完美無缺。
3.加強設(shè)計過程中的質(zhì)量監(jiān)管
在建筑混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計方法中要加強設(shè)計工程中的質(zhì)量監(jiān)管。政府要投入相關(guān)的精力去完成。在設(shè)計中政府就應(yīng)宣傳質(zhì)量過關(guān)的要求，并隨時進行監(jiān)督，并用相關(guān)的工程質(zhì)量法作為監(jiān)督的背景，投入到相關(guān)的執(zhí)法中。同時設(shè)計人員也應(yīng)減少人為的錯誤和差錯，要以相關(guān)職業(yè)道德和職業(yè)操守為基礎(chǔ)去完成每一次設(shè)計工作。要加強相關(guān)經(jīng)驗的積累，向經(jīng)驗豐富的設(shè)計者學(xué)習(xí)，并加強自我鍛煉。同時設(shè)計公司要對每個設(shè)計師進行了解，清楚他們擅長的工作，讓它們在自己擅長的領(lǐng)域工作，公司應(yīng)嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，對質(zhì)量不合格的人員進行懲戒，并對質(zhì)量合格的優(yōu)秀員工進行獎勵，做到一碗水端平，對質(zhì)量水平切記不能放寬要求，在相關(guān)的質(zhì)量監(jiān)管中把設(shè)計方法的高質(zhì)量設(shè)計更好的應(yīng)用到每一次的設(shè)計中，做到用質(zhì)量提高實際生產(chǎn)率，讓質(zhì)量帶動設(shè)計方法。
4.提高設(shè)計方法的安全檢測
在設(shè)計方法中要提高安檢，每一步驟都要經(jīng)過相應(yīng)的安全檢查，政府也要輔助進行安檢。在公司安檢后，政府也要相應(yīng)的進行復(fù)查，讓安檢萬無一失不存在任何的問題。設(shè)計方法中的安全檢查是不可缺少的一個步驟，要加強安全措施，對不符合安全措施的設(shè)計要從開始就加以杜絕。安檢是設(shè)計完成不可缺少的一步，也是關(guān)鍵的步驟，要編入設(shè)計流程。在政府和設(shè)計者的雙管齊下監(jiān)督下會讓安全檢測得到保證，為設(shè)計方法的正確投入做出貢獻。
五、結(jié)語
建筑工程混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計方法的不斷優(yōu)化為建筑注入了更多的血液，相信在問題的解決中和不斷的探索中，我國的建筑工程混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計方法將得到更高層次的優(yōu)化，讓建筑事業(yè)得到補充和延續(xù)，讓我國的政治經(jīng)濟文化事業(yè)在建筑的強化下得到高度發(fā)展，讓設(shè)計帶動建設(shè)，讓建設(shè)帶動其他產(chǎn)業(yè)，共同蓬勃發(fā)展
參考文獻
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關(guān)鍵詞：軌道工程；混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理；課程建設(shè)
中圖分類號：G642.0 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）33-0131-02
《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》是軌道工程本科專業(yè)的主要專業(yè)基礎(chǔ)課，是學(xué)生以后從事軌道工程施工和設(shè)計應(yīng)該必須學(xué)習(xí)和掌握的基礎(chǔ)專業(yè)知識。所以，該專業(yè)學(xué)生的專業(yè)水平是由《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》這一課程的教學(xué)質(zhì)量決定的。同時，《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》這一課程具有很強的理論性和實踐性，因此在教學(xué)過程中，為滿足現(xiàn)代社會發(fā)展的需要，以及應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)的實現(xiàn)，需要改革教學(xué)方法，合理安排教學(xué)環(huán)節(jié)和改善教學(xué)內(nèi)容，對課程進行剖析和定位，努力提高和培養(yǎng)學(xué)生在工程實踐方面的認(rèn)知能力。
我國已經(jīng)建設(shè)、正在建設(shè)、正在規(guī)劃的軌道交通的城市已有30多個，規(guī)劃城市軌道交通網(wǎng)總里程5000多公里，2014年末運營總里程已達到2933公里。我國高鐵總里程達到10000多公里，約占世界高鐵運營里程的46%。隨著我國總理在出國訪問時一直向世界各國推銷我國制造的高鐵，說明我國高鐵逐漸走向世界。軌道交通學(xué)院畢業(yè)的學(xué)生有機會走出國門參與國外高鐵、軌道交通的建設(shè)，從而要求學(xué)生具備很強的專業(yè)基礎(chǔ)能力。因此，軌道工程方向的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理課程建設(shè)具有重要的意義。本文結(jié)合軌道工程專業(yè)方向的《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》課程的建設(shè)實踐，就課程建設(shè)的教學(xué)內(nèi)容進行了探討。
一、課程建設(shè)教學(xué)內(nèi)容選擇與安排
目前國內(nèi)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理的教材多達幾十種，表1列出最近幾年各大出版社所出的有關(guān)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理的主要教材。
從表1所列的教材內(nèi)容大部分偏向《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》（JTGD62―2004）和《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB50010―2010），而由于我校軌道工程專業(yè)的學(xué)生主要是從事鐵路、軌道交通行業(yè)，因此在選取教材方面主要考慮鐵路、軌道方向。因此大部分教材不適合軌道工程方向的學(xué)生。而中國鐵道出版社出版的李喬主編的《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》為普通高等教育“十五”規(guī)劃教材，教材質(zhì)量好，該類教材“強調(diào)理論、重視理論”，并且涉及到《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB50009―2001）、《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》（JTGD62―2004）、《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB 50010―2010）、《鐵路橋涵設(shè)計基本規(guī)范》（TB 10002.1―2005）和《鐵路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（TB 10002.3―2005），非常適合軌道工程專業(yè)學(xué)生。像軌道、鐵路交通等施工單位部門是我校這一層次學(xué)校軌道工程專業(yè)的學(xué)生畢業(yè)后大多分配到的地方，這類單位需要培養(yǎng)富有創(chuàng)造精神的應(yīng)用型人才，要求學(xué)生掌握能運用基本理論解決實際工程問題的能力，因此選擇該教材在某種程度上可以滿足軌道工程專業(yè)學(xué)生的人才培養(yǎng)需要。
然而，此教材將第4章“軸心受力構(gòu)件正截面承載力計算”放在第5章“受彎構(gòu)件正截面承載力計算”前面，與第8章“偏心受力構(gòu)件正截面承載力計算”脫節(jié)，同時第9章“鋼筋混凝土構(gòu)件的變形和裂縫驗算”講授的是受彎構(gòu)件的變形驗算和裂縫寬度計算，又與第5章“受彎構(gòu)件正截面承載力計算”脫節(jié)。因此，根據(jù)我校最新修訂的課程教學(xué)大綱以及軌道工程專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的要求，對教學(xué)內(nèi)容進行優(yōu)化重組應(yīng)建立在課程組內(nèi)多方探討該課程的教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，并對課程的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)目標(biāo)形成基本一致的認(rèn)識。如把教材的第9章“鋼筋混凝土構(gòu)件的變形和裂縫驗算”放在鋼筋混凝土受彎構(gòu)件正截面計算、斜截面承載力計算后面，然后把軸心受力構(gòu)件放在偏心受力構(gòu)件承載力計算前面，這樣系統(tǒng)的把鋼筋混凝土受彎構(gòu)件計算的相關(guān)內(nèi)容串聯(lián)起來。
《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》課程具有較強的實踐性和理論性，并且在教學(xué)內(nèi)容上文字?jǐn)⑹鎏?，?gòu)造規(guī)定多、構(gòu)件受力模式多，計算公式多，規(guī)范多。尤其是各種規(guī)范規(guī)定的符號、計算方法不同，因此學(xué)生總是覺得做題無從入手，在學(xué)習(xí)時常常覺得困難重重。所以需要經(jīng)過精心選編，參考《結(jié)構(gòu)設(shè)計原理計算示例》編寫了課程教學(xué)的模擬試題集和習(xí)題集，內(nèi)容不僅涵蓋了全部教學(xué)內(nèi)容，并包括可能遇到的所有題型以及一級結(jié)構(gòu)師職業(yè)資格考試試題，而且給出標(biāo)準(zhǔn)的參考答案以及詳細解題步驟，為鞏固學(xué)生學(xué)習(xí)內(nèi)容起到了非常好的作用。
二、課程建設(shè)教學(xué)方法
（一）課堂形式
為提高教學(xué)質(zhì)量，我們提倡以板書為輔，以多媒體教學(xué)為主的教學(xué)手段。但是根據(jù)課上實踐來看，學(xué)生對于公式推導(dǎo)、理論剖析的理解不深，導(dǎo)致采用多媒體課件的效果不理想。因此對于章節(jié)重點內(nèi)容的介紹，可以插入視頻錄像的內(nèi)容使學(xué)生記住知識點。如講解鋼筋混凝土受彎構(gòu)件破壞模式時，可以放鋼筋混凝土梁靜力加載試驗的錄像，便于學(xué)生了解鋼筋混凝土受彎構(gòu)件適筋梁從開始加載至破壞經(jīng)歷了哪幾個應(yīng)力階段，各個應(yīng)力階段的主要特征以及這幾個應(yīng)力階段計算依據(jù)等。
（二）課堂內(nèi)容
《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》課程，作為一門實踐性較強的學(xué)科，理論聯(lián)系實際是一個非常突出的客觀事實。因此，可以在課下帶領(lǐng)學(xué)生到建筑工地實地參觀，并利用現(xiàn)場講解鋼筋的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造等施工知識，有機結(jié)合理論與實踐。如：近幾年來我校新校區(qū)施工項目較多，結(jié)合軌道工程實習(xí)基地、體育館等相繼開工的方便條件，帶領(lǐng)學(xué)生現(xiàn)場參觀梁的支模，鋼筋的錨固、搭接、延伸、彎起，澆筑混凝土等施工過程，以及預(yù)應(yīng)力張拉工藝及過程，了解預(yù)應(yīng)力筋的種類、錨具等，可以極大的豐富了課堂內(nèi)容，使理論知識在實際工程中得以化解、消化。
（三）理論教學(xué)與期末課程設(shè)計相結(jié)合
《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》這門課程在學(xué)期末安排了兩周的課程設(shè)計，內(nèi)容是預(yù)應(yīng)力混凝土簡支T梁設(shè)計。在理論教學(xué)時就將課程設(shè)計題目布置給學(xué)生，重點講解預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件設(shè)計基本步驟，使得學(xué)生帶著任務(wù)學(xué)習(xí)，思考預(yù)應(yīng)力筋的預(yù)應(yīng)力損失等問題。而在期末課程設(shè)計時，對于同學(xué)們沒有理解的理論問題，也會再次采用講課的形式集中講解。通過實踐，讓學(xué)生進一步鞏固所學(xué)的內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生獨立分析和解決問題的能力，為今后從事軌道工程設(shè)計打下牢固的基礎(chǔ)。
三、結(jié)束語
《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》是一門涉及到結(jié)構(gòu)力學(xué)、建筑材料、施工等多方面的內(nèi)容，并且是理論、課程設(shè)計和實踐相結(jié)合，同時又起著承前啟后的作用，是多門專業(yè)課程的前期課程。
針對軌道工程專業(yè)的特點，首先在課堂上采取視頻錄像、動畫等教學(xué)手段吸引學(xué)生的興趣。其次，在實踐環(huán)節(jié)方面帶領(lǐng)學(xué)生參觀施工工地，使學(xué)生深刻理解抽象的書本理論知識。最后將理論教學(xué)和課程設(shè)計相結(jié)合，使學(xué)生鞏固所學(xué)的知識，為后續(xù)課程（橋梁工程）的學(xué)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計和將來工作及進一步研究打下基礎(chǔ)。
參考文獻：
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關(guān)鍵詞：高層建筑；混凝土結(jié)構(gòu)；設(shè)計要點；具體方法
中圖分類號：TU97文獻標(biāo)識碼： A
引言
高層建筑在我國具有比其他國家更大的重要性。高層建筑應(yīng)該具有極強的穩(wěn)定性，而實現(xiàn)這一特性的關(guān)鍵就在高層建筑采用的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在高層建筑中既是基礎(chǔ)又是核心，既是保證安全的關(guān)鍵所在，又是實現(xiàn)其功能的關(guān)鍵所在。這就賦予了鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)至高無上的地位，這也使得這一技術(shù)不斷地發(fā)展。在進行施工之前，設(shè)計尤為重要，作為一個設(shè)計者，要本著可實行性來進行設(shè)計工作，要吸前人的教訓(xùn)，并且結(jié)合現(xiàn)代科技，這才能夠順應(yīng)建筑業(yè)的發(fā)展。
一、高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的靈魂
高質(zhì)量的高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計能把設(shè)計者的才華展現(xiàn)的淋漓盡致，這也正是整個設(shè)計的核心所在。我們抓住他的要點，把它總結(jié)為以下幾點：
1、高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的安全性
高層建筑不同于傳統(tǒng)的低層建筑，高層建筑對結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性有著非常嚴(yán)格的要求。在設(shè)計的時候，對于鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)與強度的設(shè)計一定要嚴(yán)格把關(guān)，確保安全，同時考慮到使用壽命和突發(fā)事件的問題，保證安全性，穩(wěn)定性與延續(xù)性。
2、高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性
因地制宜，仔細研究當(dāng)?shù)氐臍夂颍缭诙囡L(fēng)的地區(qū)需要抗風(fēng)化的材料。嚴(yán)格遵循國家相關(guān)規(guī)定，確保規(guī)定的使用年限。
3、高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的適用性
保證通過使用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的高層建筑的適用性，也就是確保它的宜居性，需要實現(xiàn)其在一定的情況下能夠體現(xiàn)出抗壓，抗震等特性，以及抵抗一系列因素的影響。
二、高層建筑工程混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計方法存在的問題
1、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和安全系數(shù)存在著差距過大的問題
在建筑工程混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計方法中存在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的偏差，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不明確并且偏差過大。在建筑設(shè)計中沒有制定相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。同時又存在著安全系數(shù)的問題。根據(jù)國內(nèi)現(xiàn)行混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范要求，結(jié)構(gòu)安全可靠度是“規(guī)定”荷載作用下的強度保證率。設(shè)計規(guī)范結(jié)構(gòu)可靠度只是對結(jié)構(gòu)構(gòu)件來說的，其安全性主要取決與荷載取值，安全系數(shù)設(shè)置與荷載系數(shù)取值之間存在著較大的關(guān)系。據(jù)調(diào)查資料顯示，國內(nèi)規(guī)范動荷載安全系數(shù)要比美國、英國低14%～21%，比歐洲低7%；強度安全系數(shù)比歐美國家低大約15%，鋼材強度安全系數(shù)低6%。比如，根據(jù)國內(nèi)規(guī)范設(shè)計的柱子若動、靜載之比為1:2，因荷載、材料影響承載力較英美國家規(guī)范設(shè)計承載力大約低35%，而較歐洲國家也低28%。由此可見，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和安全系數(shù)存在著差距過大的問題，需要解決。
2、設(shè)計和實施過程中人為的錯誤
在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計方法中存在了人為的錯誤。由于設(shè)計人存在的設(shè)計偏差和錯誤，導(dǎo)致設(shè)計方法存在了問題。很多設(shè)計者計算不夠準(zhǔn)確，設(shè)計過于粗糙并且缺乏設(shè)計的經(jīng)驗，導(dǎo)致設(shè)計出現(xiàn)了人為的錯誤。很多企業(yè)在對相關(guān)設(shè)計招取設(shè)計人員中沒有針對不同的設(shè)計者完成其擅長領(lǐng)域的工作。每一個設(shè)計師都有擅長的領(lǐng)域，要根據(jù)具體的工作去完成，對設(shè)計師的擅長方向要進行了解。同時很多企業(yè)沒有進行相關(guān)的設(shè)計管理，要在不同程度上加以輔導(dǎo)和監(jiān)督，防止出現(xiàn)人為錯誤。很多設(shè)計師沒有認(rèn)真的工作態(tài)度，并且技術(shù)不過關(guān)，這使工作方法出現(xiàn)了問題，缺乏職業(yè)道德也使工作方法出現(xiàn)了問題，這些人為的問題為結(jié)構(gòu)設(shè)計帶來詬病。
3、耐久性上設(shè)計方法存在問題
很多設(shè)計出現(xiàn)耐久性不高的現(xiàn)象。一項工程的耐久性是工程的關(guān)鍵。把耐久性做好體現(xiàn)了設(shè)計者的設(shè)計水平和完美地設(shè)計觀念。它要求設(shè)計過程的高超技術(shù)和實施的完美結(jié)合。很多設(shè)計者在很多惡劣的條件下不能設(shè)計符合惡劣條件的設(shè)計成果，設(shè)計的成果適應(yīng)不了惡劣的環(huán)境，這樣問題的存在讓設(shè)計失去了所謂的意義，沒有很好地為工程服務(wù)，出現(xiàn)豆腐渣工程，是設(shè)計的敗筆。對于耐久性設(shè)計方法而言，國內(nèi)外存在著一定的區(qū)別。比如，我國和美國設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)中，水泥品種分類方法、類別存在著差異性，組分含量也有很大的區(qū)別。就耐久性而言，美國規(guī)范ACI318-05比國內(nèi)規(guī)范GB50010-2010更為詳盡；美國規(guī)范雖然將耐久性單列出來，但卻沒有明確對混凝土結(jié)構(gòu)所處的周圍環(huán)境類別細分，只規(guī)定了不同環(huán)境下的混凝土材料應(yīng)用；耐久性設(shè)計過程中，根據(jù)周圍環(huán)境的類別確定實施方法，根據(jù)等級確定各指標(biāo)控制度；而我國環(huán)境類別劃分相對比較籠統(tǒng)一些。
4、設(shè)計方法的安全檢測不夠
在混凝土設(shè)計方法中缺乏相應(yīng)的安全檢測。在設(shè)計中各步驟的安全是設(shè)計進行的關(guān)鍵。在每個步驟都完成后要跟進安全檢測，但在設(shè)計方法中很多設(shè)計師缺乏對設(shè)計的安全檢測。相關(guān)的政府也對其不夠重視，出現(xiàn)了質(zhì)量問題，為建筑帶來了問題。很多設(shè)計者沒有對設(shè)計儀器進行購置，設(shè)計儀器出現(xiàn)了不合格的現(xiàn)象，在根源上得不到重視讓設(shè)計方法出現(xiàn)了問題。政府沒有進行設(shè)計的安全監(jiān)管和監(jiān)督，使設(shè)計中安全檢測出現(xiàn)了問題，安全監(jiān)管要出臺防范措施，這也是對設(shè)計方法的嚴(yán)格要求，防范方法做不好會導(dǎo)致不安全問題出現(xiàn)，讓設(shè)計得不到安全保證，使設(shè)計變成失敗，無法真正投入到運營和工作中，使設(shè)計偏離了真正的應(yīng)用。
三、高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的具體方法
整體是由局部組成的，局部的情況反作用于整體，重要的局部甚至對整體起到?jīng)Q定性的作用。高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計是高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要部分，它的設(shè)計必須與整體結(jié)構(gòu)相適應(yīng)?，F(xiàn)今，國內(nèi)外建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員在保證整體結(jié)構(gòu)合理的前提下，追求局部結(jié)構(gòu)的承載力最大化。至今為止，雖然國內(nèi)外很多學(xué)者和建筑設(shè)計人員都對此作了很多研究，但仍沒有形成一種適用于高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的成熟的數(shù)學(xué)模型。對于數(shù)字模型的要求是既能夠滿足各種結(jié)構(gòu)設(shè)計的規(guī)范和要求，又能夠讓設(shè)計人員覺得方便和實用，所以在不斷地實踐之后，局部結(jié)構(gòu)承載力的最大化成了最重要的目標(biāo)。實質(zhì)上，優(yōu)化設(shè)計的重點是要將整體和局部統(tǒng)一起來，下面就是優(yōu)化高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計方案的三種方法:
1、高強砼和高強鋼筋的合理使用
在建筑施工過程中，鋼的花費在建筑總花費中占有很大的比重。因此，對于鋼的用量要進行嚴(yán)格控制，合理地使用高強鋼筋，避免過度用鋼造成建筑施工資金不足或緊張。同時對于地基較軟弱的高層建筑，合理布置強砼和高強鋼筋高優(yōu)化構(gòu)件截面尺寸，不僅可以減少造價，還可以減輕地基載荷，方便施工。建筑物的自重越大，地震對其破壞的程度就越大，所以還可以通過減輕建筑自重來降低地震對建筑物的損壞，而合理使用高強砼和高強鋼筋可以有效地減輕自重，達到降低造價和降低地震對建筑物破壞的程度。
2、綜合考慮平面性狀、各部分的剛度和承載力三個方面
首先，要遵循平面結(jié)構(gòu)性狀簡單規(guī)則的原則，將長度和凸出部分控制在一定范圍內(nèi)，豎向體型要規(guī)則均勻。其次，要均勻分配各部分的剛度和承載力，豎向布置要采用規(guī)則的結(jié)構(gòu)，形狀是下大上小，側(cè)向剛度要均勻變化。有時候會發(fā)生結(jié)構(gòu)設(shè)計嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，導(dǎo)致造型不夠美觀，在這種情況下，結(jié)構(gòu)設(shè)計人員就要關(guān)注結(jié)構(gòu)概念設(shè)計，并將其貫穿于整個設(shè)計中，在保證建筑結(jié)構(gòu)合理適用的前提下，美化建筑外部形象。
3、注重剪力墻的平面布置
具體的要從以下幾項做起:(1)剪力墻的布置要遵循周邊均勻和相對集中的原則，當(dāng)然前提是要保證建筑的使用功能。通常情況下剪力墻的位置是布置在建筑物的樓梯間、電梯間處以及平面形狀變化及恒載較大的部位，其間距也要控制好，間距過大或過小都不可以。(2)剪力墻墻肢截面要簡單規(guī)則，不宜太復(fù)雜，同時剪力墻結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度也要適宜。(3)短肢剪力墻的數(shù)量不宜太多，因為較多的短肢剪力墻沒有聯(lián)合剪力的效果好，特別是全部為短肢剪力墻的情況決不能發(fā)生。
4、注重結(jié)構(gòu)抗震性能
合理設(shè)計混凝土筒體的承載力和延性，這里特別強調(diào)了混合結(jié)構(gòu)體系的高層建筑。為了保證高層建筑的抗震性能，型鋼柱的設(shè)置位置與設(shè)置方法要根據(jù)建筑高度的不同而選擇適用的。當(dāng)建筑物高度不超過130m時，并且抗震設(shè)防等級多為7級;筒體四角和樓面鋼梁與型鋼混凝土梁的交接處設(shè)置型鋼柱，建筑物的高度一般高于130m，型鋼柱的位置設(shè)在筒體四角，抗震設(shè)防等級要設(shè)為7、8、9級，避免框架的剛度及承載力不達標(biāo)。要想通過剛性連接框架平面內(nèi)柱與梁的方法增強框架的剛度和水平承載力，降低水平作用力使樓層側(cè)移的可能性，可使用以下方法:一是設(shè)置外伸桁架加強層;二是采用分段拼裝外伸桁架與筒體剪力墻剛接的方法;三是均勻布置貫通性的剛接桁架與抗側(cè)力墻體。
結(jié)束語
綜上所述，建筑結(jié)構(gòu)工程師在設(shè)計混凝土的結(jié)構(gòu)設(shè)計時一定要綜合考慮結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全度要求，確保滿足安全性（牢固性）、適應(yīng)性以及耐久性等方面的具體要求。同時，制定和選擇科學(xué)合理的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計安全度標(biāo)準(zhǔn)綜合反映了國家的整體經(jīng)濟資源狀況、施工設(shè)計技術(shù)水平、社會財富積累程度以及施工材料的質(zhì)量水平等，意義深遠。
參考文獻
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