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簡述建筑結構概念范文1
中圖分類號:TU3文獻標識碼: A
所謂的結構概念設計就是指用與結構設計相關的理論指導實踐的設計工作。而如果在設計的時候,如果缺乏理論的指導,那么建筑在結構設計上就變成了個人的主觀設計,而不是理論層面接受的設計。當然在結構設計的時候,其理論應該是科學的合理的,符合現行社會和經濟發展的,而且在設計的過程中,先進理論和先進工具的應用也是必須要考慮到的,不能出現落伍的情況。
一、結構概念設計的內涵
1.方案選擇的合理性
設計方案的選擇是十分重要的,不僅關系到以后工程的質量和結構,還影響著人們的居住。在結構方案的選擇上,要遵守科學、合理、發展的原則,而且由于很多種因素都對設計方案造成影響,所以設計出來的方案就是多種多樣的。方案設計出來了,又面臨著合理的選擇上,方案選擇的不好,日后發生的后果不堪設想,所以應該進行認真的分析比較,選取的方案既要科學合理,又要經濟,所以方案的選擇很重要。在對設計方案的可行性進行選擇的時候,要對建設地及施工材料等進行全面的分析,保證每一個環節的科學合理,還要有專業人士對各種影響設計的因素進行評估分析,選擇出科學合理的結構概念設計方案。
2.結構簡圖的科學性
結構概念設計首先要有科學專業的理論作為支撐,而且一般情況下利用結構設計簡圖對結構概念設計的合理性進行評估。在結構簡圖的選擇上,要遵照安全和準確的原則,選取合理的簡圖。因為如果選取的簡圖不夠科學,那么相應的結構概念設計也會出現相應的錯誤,甚至對工程的質量問題造成巨大的影響。所以說,結構設計簡圖在制作時應該做到精確、科學,使出現的誤差也在可控范圍內,應該進行嚴格的審查,保證簡圖的質量。
3.對計算的結果進行準確分析
隨著社會和經濟的發展,信息技術被廣泛的應用,特別是在數字的計算等方面設計出種類繁瑣的計算軟件,可是各計算軟件在計算的結果上確實各不相同,讓使用者也不知道哪個是正確的,所以在工程的設計中計算工作經常出現混亂。在進行設計時,軟件的選擇很重要,應該對各個軟件進行系統化分析,根據工程的實際情況和設計的原理等,選擇適合的軟件,確保計算結果科學準確。
二、建筑結構設計中概念設計的具體應用
1.抗震設計工作中概念設計的應用
在對建筑結構進行抗震設計工作時,通常情況下,設計人員都是在確定了砼的等級以及初始尺寸后,計算出結構的實際剛度,之后依據剛度的計算結構還可以推斷出地震力,從而得到需要配筋的數量。由于結構的剛度、地震力以及配筋的數量這三者是成正比例關系,那么結構的剛度越大,推斷出的地震力就越大,需要配筋的數量就越多,同樣的如果配筋的數量越多,那么結構的剛度就越強,所產生的地震力就越大??梢?,如果只是盲目的增加了配筋的數量,實際上也是加劇了地震力的效果,其在抗震設計工作中是無法起到積極的效果的。而如果能在抗震設計工作中應用到概念設計,便可以進一步地拓展設計思路,應用降低作用效應的創新思路,從而取得理想的抗震設計效果。
2.電算分析中概念設計的應用
現階段,全球都已經進入到了信息時代,計算機技術已經應用到我國的各行各業中,同樣的在建筑行業中,計算機技術也得到了廣泛的應用。從實際的效果來看,計算機技術確實減輕了設計人員的工作負擔,然而在很多因素的影響下,計算機軟件本身卻也是存在著一定的缺陷的,不同的軟件,其具體的缺陷情況也是有所區別的。所以,如果沒有采用合適的計算機計算軟件,那么對其計算結果會產生極大的影響,所以也應將概念設計應用到電算分析工作中,借助于計算機技術得到了相應的結果后,設計人員應根據自身的實際經驗以及專業知識,對電算結果進行及時地判斷,從而保證計算結果的可靠性和真實性。
3.方案選擇中概念設計的應用
在選擇建筑結構的設計方案時,為保證所選擇方案的合理性和經濟性,也應較好的應用概念設計的思想。具體來說,選擇基礎設計方案時,應綜合的考慮施工現場的地質條件、施工條件、荷載分布情況以及結構類型等因素,確定最優的基礎設計方案。設計地基基礎時,應根據前期得到的實地勘察報告進行設計工作,如果未得到勘察報告,那么設計人員就應收集相關的資料,全面地掌握施工現場的地質情況。只有具備的完整的信息,才能保證設計工作的合理和準確。
三、概念設計應用中所需要注意的重點
1.根據實際的建筑要求,選擇合理的建筑設計結構方案
在實際的建筑工程中,對建筑的設計要求是很高的。概念設計要求工程設計師不僅要有豐富且合理的想象力,還要結合實際情況,對建筑工程的地理環境、施工條件、材料供應能力等綜合情況進行分析,結構框架必須明確抗震節點分析、應力、總體的布局結構等具體方面。選擇最佳的結構設計方案。例如在利用概念設計對建筑結構的抗震設計中,必須要精確把握建筑材料的性能,對可預測的及不可預測的因素進行分析,重視整體的概念設計理念,利用概念設計對建筑物采取一定的隔震措施,減小在發生地震或者不可抗力的因素對建筑物所帶來的重大打擊,降低對建筑物的破壞。
2.不可盲目定論,選擇恰當的計算簡圖
計算簡圖是設計師進行建筑結構設計計算的基礎,是維護建筑結構安全的保證,所以要求建筑設計師必須切合實際,根據建筑結構的實際情況及具體要求,選擇恰當的計算簡圖,在保證有足夠精確的建筑結構數據的基礎之上,利用數據進行概念結構設計,遵循在建筑建構設計中所必須要注意的原則,比如建構延伸性原則和強柱弱梁的原則。在進行建筑結構設計中,依據恰當的建筑設計簡圖,避免發生因為建筑結構設計的不合理而導致的樓層破壞等問題,這樣才能設計出完美的建筑。
3.不過分依賴計算機,正確分析計算結果
在我國目前的建筑結構設計計算中,設計師普遍利用計算機進行計算,可是由于計算機軟件的種類繁多,各種軟件自身的不健全或是各種缺陷,導致了運用不同的軟件所帶來的結果的差異化。這就要求設計師要結合具體情況,利用自身的專業技能水平和豐富的經驗,認真分析計算機軟件的計算結果,進行反復的比較和審核,輸入正確的計算參數,選擇出最合理的計算結果。概念設計理念為建筑設計行業帶來了極大的便利,深入的把握概念設計理念,靈活的運用到建筑結構設計中,才能使建筑結構設計更加人性化、科學化、理想化。
綜上所述,在建筑結構設計中,為了確保設計方案的科學性和實用性,設計人員應根據建筑的概念來進行結構設計,不僅要根據相關概念和設計技術進行設計,還需要結合個人設計實踐經驗,設計出一套適用于施工的建筑結構設計方案,才能確保建筑施工順利進行。
參考文獻:
[1]馮雪源,劉姍姍.建筑結構設計中概念設計和結構措施的應用探析[J].門窗,2014,05:245.
簡述建筑結構概念范文2
(沈陽職業技術學院外語系,遼寧 沈陽 110045)
【摘要】建構主義認為“協作學習”在知識意義的建構起著關鍵性的作用,基于建構主義的教學觀并通過構建英語網絡課程教學平臺來提高英語教學水平的研究具有一定的實際意義。但在英語網絡平臺構建中往往需要很多的技術進行協同作業才能完成。本文將在網絡平臺構建過程中的技術支持即新概念多媒體快捷技術體系做一簡要介紹。
關鍵詞 建構主義;英語網絡平臺構建;新概念多媒體快捷技術體系
建構主義( Constructivism) 理論又稱結構主義,是認知心理學派中的一個重要分支。這一理論最早由瑞士著名兒童心理學家皮亞杰(Piaget)于20世紀60年代提出,皮亞杰將人類與環境的相互作用概括為兩個基本過程,即同化(as-stimulation)和順應(accommodation)。同化過程指把外界刺激提供的信息吸收進來并整合到學習者原有的認知結構(Schema)中去,它是對原有的認知結構的擴充; 而順應則是指當外部環境發生了變化,由于原有的認知結構無法同化新環境所提供的信息,所以認知結構自身需要發生重組與改造,以適應新環境的變化。人類認識外部世界的過程,正是同化與順應不斷循環的過程,也就是知識的建構過程。
根據建構主義理論,學習是一個動態能動建構的過程,學習者在各種學習環境下,利用自己認知結構中的已有的經驗去同化和順應當前學到的新知識、新信息,學習者的認知結構由此得以發生量和質的改變。正因為如此,建構主義認為知識不是通過教師傳授得到的,而是學習者在一定的社會文化背景下,通過他人的協助(包括教師和學習伙伴),自主利用相關學習資源,通過意義的重組與建構的方式而獲得的.也就是說,學習者對于教師教授的信息,并不是全盤地被動吸收,而是在自己原有的知識系統上對其進行編碼和重組,建構自己的理解,最終形成新的知識。因此,在整個學習過程中,學習者應當占主導地位。長期以來,傳統的教學模式把學習看作是學生對外部刺激做出被動反應,即把學生視為知識灌輸的對象。這些傳統教學模式因違背了學生的認知規律而大大限制了學生的主動性和創造性。然而,建構主義學習理論在強調學生的認知主體作用的同時,并沒有忽視教師的的指導作用。建構主義認為“協作學習”在知識意義的建構起著關鍵性的作用,強調學生之間、師生之間的協作交流以及學生和教學內容與教學媒體之間的相互作用。在學習過程中,教師要為學習者提供各種不同類型的教學媒體和教學資料,并鼓勵學生主動探索并完成意義建構,最終達到自己的學習目標。
在我國,為了順應全國大學英語教學的新形勢和要求,教育部于2004年1月頒發了《大學英語課程教學要求(試行)》的通知。[2]通知明確指出:“各高等學校應充分利用多媒體和網絡技術,采用新的教學模式改進原來的以教師講授為主的單一課堂教學模式”,教學模式改革應使英語教學朝著“個性化學習、自主式學習方向發展”,尤其要確立學生在教學過程中的主體地位,同時充分調動教師和學生兩個方面的積極性。
因此基于建構主義的教學觀并通過構建英語網絡課程教學平來提高英語教學水平的研究具有一定的研究意義。但在英語網絡平臺構建中往往需要很多的技術進行協同作業才能完成?,F將網絡平臺構建過程中的技術支持即新概念多媒體快捷技術體系做一簡要介紹:
該技術體系由桂林理工大學的陳三明博士創建完成。由第一課堂的新概念PPT集成技術——春季技術;第二課堂的學習網站快速搭建技術——夏季技術;PAD移動課堂的APP課件快速設計技術——秋季技術;慕課MOOC平臺與翻轉課堂的靈活運用技術——冬季技術,組成了整個技術體系。
本文以第一課堂的新概念PPT集成技術——春季技術為例。
1)新概念PPT:PPT+軟件蜂群
即在新版PPT平臺上,將知識分解成元素,以最佳表達的多媒體小軟件(軟件蜂群),將對應的元素轉換成多媒體屏幕符號。然后集成于PPT平臺中,并充分挖掘PPT的內涵功能,形成一套豪華的、快捷的多媒體群件套餐。
2)軟件蜂群
(1)文件格式轉化軟件:
Ispring(PPT轉flash技術);Smart Art(將文字轉化成圖片);wonder share flash軟件將多照片生成SWF電子相冊插入ppt;flash paper軟件將word文檔轉成flash或pdf格式;格式工廠將視頻后從wmv格式轉換成Flv格式;在線測驗(quiz creator軟件)
(2)圖片文字效果處理軟件:
小圖片放大不失真(photozoom軟件);光影魔術手;snagit1挖圖軟件(挖文本、捕捉視頻,批量圖像轉換編輯。);In paint 修圖;博客二維碼生成(二維碼生成器:簡單/彩色)陳氏書法家;三維翻頁效果(3D page Flip); swiff chart制圖工具,動態報表。Edrawmax億圖圖示專家 不需要自己畫圖(各類型圖示);inpaint去視頻logo軟件;mind manager思維導圖;SWF quicker綠化工具把下載的flash圖片進行修改。
(3)音頻視頻編輯軟件:
音頻處理軟件Text aloud3可將英文文字直接讀出來變成音頻MP3,并可以調整語速;錄音Audio recording wizard;Adobe audition cs6可以配樂散文,加背景音樂,修正錄音效果,降噪,變語速,變調,消除人聲,可以中間空白幾秒留給學生回答問題等功能;碩鼠視頻下載軟件;zoomit ctrl+1,PPT縮放小助手縮放 ctrl+2畫筆 ctrl+3 休息時間設定顯示;flash catcher把屏幕上的flash下載下來;視頻處理軟件camtasia studio8.4,功能強大。導入視頻音頻,錄制PPT,導出生成視頻微課,可以加片頭,在視屏中加標題加字幕、添加標注、放大圖像、安裝后便可以加載到PPT軟件中,在PPT中直接錄制,并可以預覽攝像頭。也可以錄制屏幕,可以剪掉不想要的視拼,插入其他視頻,加入背景音樂應用語音到文本,英文識別率90%以上。
3)實際應用
以大學英語WEB視頻微課制作為例:
將PPT的平臺平臺作為主要制作工具,在其中安裝ISpring presenter,這樣可以將原有的PPT資料迅速有效地轉換成表現效果更強的Flash格式(SWF文件);然后針對不同教學過程的控制部分選用Captivate軟件,它是類似于 PPT 的軟件,但加入了更多互動效果及流程控制的組件,非常方便教師制作一流的多流程控制演示課件,最后也將其導出為 Flash 格式(SWF 文件),方便插入PPT中;而在設計學生協同作業過程中則借助于 Microsoft公司的OneNote及腦圖管理軟件Mind Manager,在討論型學習過程中,這兩個軟件的有趣使用有效地活躍了學生的學習活動,同是提升了學生們形成團隊作業的意識和能力;在線測試軟件 Quiz Creator 軟件則加入的一些客觀題,有效地控制學習質量。其中有單選題、多選題、正誤題、匹配題、連線題、調整順序、單個填空、多詞填空、熱點圖點擊等九種類型的客觀題,這些各種類型的客觀題給教師提供了評判學生學習質量的多種選擇,因為是 Flash 的表現形式,因此讓學生如同在游戲中答題,增加趣味性,使課程更加生動。
構建英語網絡平臺的基礎是教師自身的學科專業水平,對課程的理解把握,設計歸納是加以多媒體技術的輔助手段將課程二度消化三度轉換后形成多媒體藝術品,將課程生動形象的呈現給學生,實現最優的教學效果。這是傳統課程的錦上添花無可替代,因此在進行英語教學的理論研究的同時,對于先進的多媒體技術輔助教學手段的不斷學習也是十分必要的。
參考文獻
[1]Piaget,J.The Origin of Intelligence in Children[M].New York: International Universities Press,1966.
[2]教育部高等教育司.大學英語課程教學要求(試行)[M].上海:上海外語教育出版社,2004.
[3]鄭偉,沈叢,杜光明.基于建構主義的大學英語自主學習網絡平臺建設[J].成都師范學院學報,2013,11(29):88-92.
[4]顏少蘭,陳三明.大學英語微型視頻課程教學模式重構與技術實現[J].中國校外教育,2011(09):118-134.
[5]吳承義. 基于建構主義教學理論的大學英語教學模式[J].中美英語教學,2005(8).
簡述建筑結構概念范文3
【關鍵詞】地下水,建筑結構,設計,危害,探討
中圖分類號:TU2文獻標識碼: A 文章編號:
一,前言
在進行建筑結構設計中,地基設計是最為重要的部分,地基的穩定將直接關系到后續施工中整個建筑的工程質量。但是,在建筑結構設計中,會因為地質地貌的差異,土質,地下水的水位,升降情況等多個方面的影響,而使得建筑結構的設計變得更加艱難。地下水的浮力,壓力會在建筑水位升降中,對整個建筑結構產生強大的反力作用。因此,在進行建筑結構設計中,要研究地下水的蘊藏情況,埋藏條件,存在情形和周圍地質的關系,要重視地表水對施工的抗浮影響,潛水的工程抗浮,結構支撐于地基的抗傾穩定驗算等的主要地下水等多方面的因素,探究地下水對建筑結構設計的危害,在此基礎上做出科學合理的設計,對保證整個工程的順利進行,保證施工的質量有著十分重要的意義。
二.建筑結構設計和地基基礎設計簡述
1.建筑結構設計概念和重要性
建筑結構設計就是在遵守建筑結構設計規范的基礎上,在綜合考慮到建筑功能,并對施工地點的地質水文條件做出準確勘探的條件下,對建筑結構的梁柱,地基等承重構件做出科學合理規劃的過程。
2,建筑結構設計的重要意義
在我國,進行建筑結構設計時候,必須勘察其地質條件,據建筑的用途和地質條件,確定抗震等級,并綜合考慮到各種建筑構件的科學組合,避免組合上的缺陷,同時,要對建筑結構構件的承載力和相關的極限狀態做出驗算,保證整個建筑結構的承載在極限范圍內部。科學合理的建筑結構設計,不僅僅是后續施工的基礎,更對整個工程有著十分重要的指導作用,將直接關系都工程的質量和成本控制。因此,找出影響建筑結構設計的因素,并作出科學合理的控制措施,是整個工程順利進行的關鍵。
三,地下水對工程建筑的危害探究
1.地下水水位變化對建筑工程的危害
地下水的水位一般會受到降水,季節變化等因素的影響而產生水位的升降,地下水位的上升下降,會對整個建筑結構的設計產生極其消極的影響,。首先,當水位上升的時候,不僅僅會造成地震沙土液化速度加快,規模擴大,更會使得建筑結構下的巖土發生斷裂,變形扭曲,滑坡,崩塌等多種地質災害,嚴重降低了整個建筑結構中基礎地基的承載能力,不利于整個建筑結構的穩定,不利于整個建筑結構抗震性能的增強。其次,地下水的過大下降,常常誘發地裂、地面沉降、地面塌陷等地質災害以及地下水源枯竭、水質惡化等環境問題,對巖土體、建筑物的穩定性和人類自身的居住環境造成很大威脅。最后,地下水的凍脹也會對建筑結構的設計產生消極影響,主要表現在,當凍脹的地下水升溫使得水浸濕和軟化巖土時候,會使得地基土質的強度會大幅度降低,使得建筑物的沉降幅度變大,地基容易發生很大幅度的變形,造成建筑結構的穩定性差。
2.地下水會對建筑物的建筑構件造成很大的侵蝕性。地下水會對建筑構件中的混泥土,可溶性石材,和建筑主體中的管道,金屬構件等造成很大的腐蝕和侵蝕,不僅僅會加快各種構件的老化,壽命縮短,更大幅度降低了整個建筑結構的穩定性和剛度。
3.地下水的水力狀態容易發生改變,會使得在飽和的砂型土質的建筑結構設計變得更為艱難。當水力發生變化時候,土質的效應力大幅度降低,容易形成流砂,使得建筑結構下的土體發展流動,造成地表地基的坍塌,威脅建筑結構的穩定。
四,地下水對建筑結構設計的受力影響
1,地下水對地基基礎設計中應力計算的影響
在建筑結構設計中,最關鍵是要確保地基的穩定,進行地基設計時候,首先要做到的就是要精確計算出自重應力和附加應力。在計算地基任意深度的自應重力時候,要以地下水位為分界線,地下水上面的土質,一般采用的是土質的自重應力。如果地基位于地下水的下面,那么,地基在水下的砂性土需要綜合考慮到地下水的浮力作用。如果還是粘性土質則變得更為復雜,需要根據不同的情況而定,一般認為,如果在地下水下面的粘性土質的液性指數不小于零,那么,此時土質會是一種流動的狀態,每個土質顆粒之間有很多自水,這種情況下,土體便受到了地下水的浮力作用。因此,在進行地下水位之下的自重應力的時候,要根據實際情況,綜合考慮,分析確定是否需要將地下水的浮力納入其中。如果液性指數在零之下,那么土質會保持在固體的狀態,土質就不會受到地下水的浮力,在實踐操作中,一般都會按照不利的狀態來進行綜合考慮分析。
2.地下水對天然地基承載力的影響
在建筑結構地基的設計中,要做好天然地基承載力的計算,地下水對地基有著十分重要的影響作用,一般而言,都會表現在兩個方面,其一,位于地下水位之下的土質,會很容易失去表觀凝聚力,而這種凝聚力多半是由毛細管和弱結合水所形成的,當失去凝聚力的時候,會使得土質的凝聚力大幅度降低。其二,當受到地下水的浮力時候,土質將會很大程度的降低了自身的凝聚力,也因此會使得建筑結構設計中地基的的綜合承載力變弱。在實際建筑結構設計中,都會假設地下水水位上下的土質強度都是一樣的,只是單一的考慮到地下水的浮力對土質的承載力產生的影響,當建筑結構設計的地基持力層在地下水位下面,而且不具有透水性,那么,不管基底上層的土質是否具有透水性,都統一使用保護重度,當地基的持力層具有透水性的時候,可以將有效重度納入范圍。
五,抗浮設計方案與具體措施
除箱形基礎和內部無柱的地下構筑物外,采用片筏基礎的地下室的結構一般難以滿足整體抗浮的剛度和強度要求,故將地下室劃分為若干結構單元進行抗浮驗算是合理的,抗浮設計需結合結構單元抗浮驗算的結果選擇或調整結構抗浮方案及措施。抗浮方案及措施有:
1.主體工程采用樁(挖孑L樁除外)基礎時,單層地下室或裙房地下室可用樁協助抗浮,因為受地下水變化的影響,該樁可能抗拔也有可能承壓。
2.主體工程采用天然地基時,單層地下室或裙房地下室可采用加大恒載(如覆土)抗浮,或將單層地下室和裙房及裙房地下室的結構處理成垂直荷載作用下的子框架結構支承于主體結構上,由主體結構協助抗浮。后者需修正原設計對應于子框架的梁柱內力與配筋和主體結構中支承子框架的節點的梁柱端的內力和配筋,修正的原則是取二次設計中承載力大的配筋和截面。主體結構離支承子框架節點較遠的梁柱端內力受影響較小,一般可以不必修正。
3.抗浮錨樁協助抗浮??垢″^樁的結構設計方法基本上同錨桿,適用范圍比較大。常用于大空間、大面積的單層地下室或裙房地下室及地下構筑物抗浮,當水壓力較大時,用分布抗浮錨樁無梁地下室底板的方案易于設計且比較經濟。
4.地下罐體的抗浮設計應注意其基礎或基墩在地下水的影響下可能受壓也可能受拉,要做兩個方向受力的強度驗算。
5.在必要時要做抗撥樁或抗浮錨樁的撥和壓的雙向受力驗算,承壓驗算宜考慮樁土協同工作,樁主要起抗傾斜作用,注意抗浮驗算單元應與協助抗浮的方案吻合,位于地下水位以下的室外抗浮覆土要扣除地下水的浮力,懸挑出室外的地下室底板可以適當考慮上面覆土的內摩擦角按倒梯形截面計算抗浮力,抗拔樁和抗浮錨盡量布置在柱、墻下或對稱布置在柱下,共同形成基礎梁的支座,可以使抗拔樁和抗浮錨樁的受力均勻。當基礎梁的剛度較小時,要避免跨中抗梁的內力計算,因基礎梁的豎向位移剛度從柱下至跨中各點不相同,所以布置在基礎梁跨中的抗拔樁和抗浮錨樁對基礎梁跨中是新約束,應注意計算簡圖的處理,調整基礎梁的配筋,工程地質勘查應考慮協助抗浮的抗拔樁和抗浮錨樁的布置方案對樁長的影響。
六,結束語
建筑結構的設計關系到整個建筑工程的后續施工,關系到整個建筑工程的工程進度,工程成本控制和工程質量的保證。加強地下水對建筑結構設計影響的研究,找出地下水浮力對地下室和建筑物結構施工設計的重要影響方式,和發生原因,有助于建筑結構設計的科學化和合理化。地下水是建筑結構設計中無可避免的載體,水壓力和地下水的浮力都會優先于地基對建筑物的結構產生反力作用,因此,在建筑結構設計中,要對地下水這一最重要的影響因素做出深入研究,這是保護地基穩定的關鍵環節。同時,通過探究發現,地下水主要還是通過影響到建筑結構設計中的基礎設計的受力,主要是建筑結構的自應重力和建筑結構的承載力,要從建筑結構設計中的抗浮力上面加以改善和修正,盡力保證建筑結構設計的合理性和科學性,保證工程的質量。
參考文獻:
[1] 陳曉堅 地下水在建筑結構設計中出現的問題探討 [期刊論文] 《廣東科技》 -2010年8期
簡述建筑結構概念范文4
關鍵詞:建筑;結構設計;常見問題;對策
中圖分類號:S611文獻標識碼: A
建筑結構設計是一項強度很高的創造性思維勞動,要運用結構設計人所掌握的大量知識,進行富有創造性的工作。建筑結構設計是一項系統的、全面的工作,在設計中存在的問題是多種多樣的。作為設計來講,需要扎實的理論知識功底,靈活創新的思維和嚴肅認真負責的工作態度才能完成。我們要始終把提高設計質量作為終身奮斗的目標。
一、建筑結構設計的基本要求
1、層層設置。安全的結構體系在設計過程中必須要層層設置,尤其是當災難發生時將會在抵抗外在破壞中發揮有效作用。若僅僅將抗風險的希望都集中寄托在建筑的某一個結構上,這是很不穩定的。多肢墻好于單片墻,框架剪力墻好于純框架好等等,這些都是層層防線的設計思路的重要表現。
2、重大輕小。建筑結構設計中常常涉及到了很多關鍵的理念,如:“強柱弱梁”、“強剪弱彎”等,這些都是設計師門需要重視的問題。盡管對于結構體系而言,其是由不同的構件協調構建起了,而由于不同的構件都發揮著不同的作用,其在整個建筑中也有輕重之分。
3、優劣互補。科學的建筑結構體系需要堅持優劣互補的原則。結構太剛其變形能力差,若建筑受到巨大的破壞力時,則應具備的承受的力更大,經常會發生局部受損以至于全部毀壞,而太柔的結構盡管能夠限制外力,但經常因為變形過大而難以正常運用。
二、建筑結構設計的常見問題及對策
1、 地基與基礎設計方面存在的問題。地基與基礎設計一直是結構工程師比較重視的方面,這是因為不僅該階段設計過程的好與壞將直接影響后期設計工作的進行,而且地基基礎也是整個工程造價的決定性因素。但很多房屋建筑無地質勘察報告,僅僅依據建設單位口頭或籠統參照附近建筑物的基礎設計資料就進行施工圖設計。還有有些設計者對軟弱地基的危害認識不足,當采用換土墊層對軟弱地基處理時,不做換土墊層設計,只憑經驗處置,只是簡單地憑借經驗采用砂墊層加強一下承載力,沒有進行墊層寬度和厚度計算,既不安全,又不經濟。另外一些設計人員設計多層民用建筑時,在計算梁、柱和基礎的負荷時未按現行設計規范將荷載乘以折減系數計算其荷載值,因而導致采用荷載值偏大。
2、結構布置不合理,體型不規則
結構的合理布置(使結構盡可能“規則”),是抗震概念設計中的十分重要的環節,這里的“規則”包含了對建筑的平立面外形尺寸,抗側力構件布置、質量分布,直至承載力分布等諸多因素的綜合要求。由于引起結構不規則的因素太多,特別是對于復雜的建筑體型,很難一一用若干簡化的定量指標來劃分不規則程度并規定限制范圍。
由于缺乏規范依據及相應的設計規定,加之對結構抗震概念設計缺乏應有的了解,有些設計人員往往對結構規則性難以把握,有時甚至聽從業主和建筑師的要求,在實際工程中出現了不少規則性很差、對結構抗震十分不利的高層建筑。這里僅舉幾個例子:
(1)平面凹凸不規則。這是最常見的一種情況。
(2)平面扭轉不規則問題。如框架- 剪力墻結構中,縱橫剪力墻布置過分集中或僅布置在房屋的一端,使結構剛度中心嚴重偏離質量中心。有時甚至是結構整體計算的第一振型為扭轉振型。
(3)高位轉換問題。如某高層建筑采用框支抗震墻結構,高度約160m,Ⅳ類場地,6 度設防,不僅房屋高度大大超過其最大適用高度,且在第6~7 層處設置了厚板轉換層,框支層數達到6層??蛑Э拐饓倏拐鸩焕慕Y構體系,新修編的抗震規范,對此類結構的抗震措施僅限于框支層不超過兩層。
(4)樓層錯層問題。高層建筑中帶有較大范圍的錯層,使樓層的樓板不連續,對結構抗震十分不利。
(5)高層建筑帶有明顯薄弱層,又沒有采取有效的抗震加強措施。
(6)高層建筑結構中,同時采用兩種以上的復雜結構。諸如帶轉換層結構、錯層結構、連體結構、多塔樓結構等,均屬于復雜結構形式,根據抗震對高層建筑規則性的要求,高層結構不宜同時采用兩種以上的復雜結構。
(7)同一結構單元中采用兩種不同的結構體系。如某多層框架結構,電梯井及兩端山墻部位局部采用磚墻承重。
(8)高層建筑樓板(特別是首層和轉換層樓板)開洞過多過大,有的樓板開洞率甚至超過了30%。
在工程設計中應盡量避免采用不規則的結構,不應采用嚴重不規則的結構。在設計不規則結構時,應采用符合結構實際受力狀態的力學模型進行計算分析,并采取有效的抗震加強措施。新修編的建筑抗震設計規范,參考了美國UBC 和歐洲規范8 的做法,對規則與不規則作了一些定量的劃分,并規定了相應的設計計算要求。如將樓層最大彈性水平位移與該樓層兩端彈性水平位移平均值的比值大于1.2 時定義為平面扭不規則結構,并規定上述比值不宜大于1.5;對超過梁高的錯層,規定應按樓板開洞對待,錯層面積較大時,應采用符合樓板平面內實際剛度變化的計算模型;對豎向不規則結構,規定薄弱地震剪力及某些水平轉換構件的地震內力應乘以不同的增大系數等等。
3、主梁有次梁處加附加筋。一般應優先加箍筋,附加箍筋可認為是:主梁箍筋在次梁截面范圍無法加箍筋或箍筋短缺,在次梁兩側補上,像板上洞口附加筋。附加筋一般要有,但也不是絕對的。規范中說的比較清楚,位于梁下部或梁截面高度范圍內的集中荷載,應全部由附加橫向鋼筋承擔。也就是說,位于梁上的集中力如梁上柱、梁上后做的梁如水箱下的墊梁不必加附加筋。位于梁下部的集中力應加附加筋。但梁截面高度范圍內的集中荷載可根據具體情況而定。當主次梁截面相差不大,次梁荷載較大時,應加附加筋。當主梁高度很高,次梁截面很小、荷載很小時,如快接近板上附加暗梁,主梁可不加附加筋。還有當主次梁截面均很大,如工藝要求形成的主次深梁,而荷載相對不大,主梁也可不加附加筋。總的原則,當主梁上次梁開裂后,從次梁的受壓區頂至主梁底的截面高度的混凝土加箍筋能承受次梁產生的剪力時,主梁可不加附加筋。梁上集中力,產生的剪力在整個梁范圍內是一樣。所以抗剪滿足,集中力處自然滿足。主次深梁及次梁相對主梁截面、荷載較小時也可滿足。
總之,結構設計是個系統的、全面的工作,需要扎實的理論知識功底、靈活創新的思維和嚴肅認真負責的工作態度。結構的設計不是單求外表的獨特與奇異,而是要講究科學的依據和實用的價值。設計人員要從一個個基本的構件算起,做到知其所以然,深刻理解規范和規程的含義,并密切配合其他專業來進行設計。只有這樣才能真正體會結構設計的意義,推動建筑業向前發展。
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簡述建筑結構概念范文5
關鍵詞:建筑工程;建筑結構設計;抗震設計;抗震研究
近年來,我國經濟不斷發展,人民生活水平不斷提高,但是地震災害卻不斷發生,地震災害不斷威脅著我國人民的生命財產安全。眾所周知,地震災害的后果十分嚴重,然而,以現有的技術很難對其進行控制或者提前預測,因此,對地震災害進行根本性的防治是無法做到的,但是,在建筑結構設計中加入抗震設計,大幅度提高建筑的抗震能力,從而確保建筑在遭受地震災害時有一定的穩定性,進而減少地震災害發生帶來的危險。
一、在建筑結構設計中加入抗震設計的意義
毫無疑問,地震災害是眾多自然災害中破壞了最強的災害之一,對人們生命財產的安全有著極大的威脅,不僅如此,地震災害對建筑工程有著極強的破壞力,也因此,怎樣提高建筑物的抗震能力是是從事建筑工程設計的相關工作人員重點想要解決的問題,在我國歷史上,出現過許多次破壞力極強的地震,例如,唐山大地震,汶川地震。而我國經濟不斷發展,城市化發展迅速,建筑需求不斷增加,人口激增,高層建筑的需求量不斷擴大,建筑人群比較集中,所以,建筑人群集中的區域如果發生了地震,相應的損失是無法估量的。眾所周知,地震這一自然災害,以現有的技術手段無法提前預測并實施有效的防護措施,因此,在建筑結構設計中加入抗震設計,提高建筑物的抗震能力是比較有效的防護手段,因此在建筑結構設計中加入抗震設計是十分重要的。
二、建筑結構設計中的抗震設計需要達到的相關要求
首先,需要明確得是,我國對于建筑結構設計中的抗震設計是有著十分明確的要求的,因此,在實際建筑結構設計過程中需要遵循相應的設計準則,以相關設計準則為標準嚴格施工,在實際建筑結構設計過程中,相關設計師們要善于總結以往的設計經驗,再根據當前的建筑設計實際需求,完成建筑結構設計,從而使建筑結構設計科學合理。其次,在選擇防震措施時一定要選擇多級防震。以往的建筑物通常選擇得是三級防震措施,即需要建筑物做到小震沒有損壞,中震可以修理,大震不會倒塌,然而,根據相關實際狀況來看,建筑結構的防震措施必須選擇多級防震,從而最大程度地提升建筑物的抗震性能,只有這樣,在地震發生時,才可以盡可能地減少建筑物搖晃倒塌帶來的危害,減少人民群眾的經濟損失。最后,在實際建筑結構設計過程中,需要將概念設計理論與性能設計理念有效結合起來,在對建筑施工地點進行嚴謹科學地考察后,綜合多方面具體狀況進行全面的分析,從而設計出科學的建筑設計方案。
三、建筑結構設計抗震設計重點
(一)確保建筑物連接處的質量
在進行建筑結構設計工作時,不僅需要設計師們對建筑構件實施科學配置,還要確保建筑物連接處的質量問題,確保建筑構件之間的連接十分牢固,從而最大限度地降低因為建筑構件之間連接不牢固降低抗震性能情況的出現。如今,許多建筑物外壁都會使用一定的裝飾物品,相應的裝飾材料一般為大理石,瓷磚等,不僅如此,在對建筑物進行裝修時很有可能會使用新的裝修技術,而這些裝飾會依附于建筑結構而存在,從某種程度上來說,這些裝飾物的存在對建筑結構設計的抗震性能會產生一定的影響,這些裝飾物很有可能會降低建筑物的抗震能力,從而在地震來臨時增加建筑物遭到破壞倒塌時帶來的危害,比如,在地震發生時出現的玻璃雨,玻璃雨的出現通常是因為地震發生時,強大的破壞力使建筑物的玻璃幕墻產生變形,隨后在地震的破壞力作用下破碎。因此,在建筑結構設計中需要確保建筑構件連接處的質量,進而避免出現玻璃幕墻因為地震破壞力變形破碎從而帶來危險。不僅如此,在進行玻璃隔斷,內隔墻等工作時必須確保連接處的質量,讓建筑物主體連接更加穩固,從而確保建筑物的抗震性能。
(二)重視抗震措施的作用
設計師們在進行抗震設計時可以綜合運用基礎性防震措施來提高建筑物的防震性能,然而在實際運用過程中,需要根據建筑物的實際狀況進行科學選擇。比如,基礎隔震技術,這種技術在使用過程中,必須將隔震層放置于建筑項目的上部和基礎位置連接處,這樣放置能夠有效地降低建筑結構上部受到地震能的影響,從而減少地震能從地基傳遞到上層的可能性。目前,比較常用的抗震裝置包括夾層橡膠隔層,混合隔震裝置等。而間層隔震技術一般可以用來吸收地震產生的沖擊余力,最大程度地削弱地震的沖擊力量,從而保護建筑物不受地震沖擊力的較大影響,通常情況下,間層隔震使用于原始結構層。
(三)注意建筑結構的空間設計
在進行建筑結構設計抗震設計工作過程中,需要注意空間設計工作,即既要做好平面設計工作,也需要完成立體空間設計工作,從而確保建筑物的抗震效果達到最大,與此同時,在進行空間設計時需要確保設計方案科學合理。首先,需要確保方案設計的均衡性。在進行建筑設計工作的過程中,需要考慮地震發生時產生的多方面的作用力,確保設計方案的均衡性能夠有效地削減地震的沖擊力。其次,在不影響建筑物使用功能的同時簡化建筑結構,從而確保結構穩定性不會受到建筑結構的影響。最后,設計師們需要重視結構的整體性。
四、總結
隨著我國經濟的發展,人民生活水平不斷提高,而經濟的發展,城市化進程的發展使得建筑需求越來越大,高層建筑的需求量越來越大,在這樣的情況下,考慮建筑結構設計中的抗震設計是十分重要且有必要的。本論文從建筑結構設計中抗震設計的重要性開始談起,簡述了抗震設計的相關要求,提出了幾項抗震設計重點,希望對抗震設計有一定的幫助。
參考文獻:
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簡述建筑結構概念范文6
關鍵詞:高層建筑;結構設計;存在問題;解決方式
一、高層建筑設計結構類型時存在的問題及解決方法
1、 在選擇建筑的結構構型時要科學合理
存在的問題:
建筑的結構構型決定著建筑結構設計的整體走向,現在很多設計師在設計結構構型時,沒有考慮到各方面的問題,導致最終的建筑設計在整體上不能滿足用戶需求。
解決方法:
在布置高層建筑的結構平面時應該遵循對稱、規則、簡單的原則,防止出現狹長的縮頸位置和應急過于集中的凹角部位,此外,還應該防止樓梯的電梯部位出現偏置而產生扭轉的后果。在設計豎向體型時,應防止過于外挑,并且內收也要適度,剛度也要均勻的變化,切忌出現應力過于集中。在《高層建筑混凝土結構技術規程》中有了專門的內容在敘述建筑結構構型的規則性,比如:豎向結構的規則性、平面結構的規則性等等,在審定建筑設計方案中,堅決摒棄不符合規則的設計圖。因此,建筑結構設計工程師在設計建筑構型時必須要遵循這些規則,如果在設計過程中發現了一些問題或者碰到了難題,就應該及時向建筑專業交流溝通,盡最大的努力選擇最優的結構構型,以免給工程的后續工作帶了不必要的麻煩。
2、 房屋最適高度和高寬比
存在的問題:
房屋的最適高度和高寬比直接影響著人們在使用過程中的心理感受,最適的高度和高寬比能給人一種舒適的感覺,并且還能增強建筑結構的安全性。而目前,很多設計師在設計房屋的最適高度和高寬比時,過于片面地追求單一方面的因素,而使房屋的高度和高寬比不能達到最佳。
解決方法:
在高層建筑設計規范和抗震規范中明確指出,應該嚴格限制高層建筑的總高度,以前是將高層建筑的總高度限制值設定成A級,但是現在將建筑的限制高度設定成B級,所以必須嚴格控制高層建筑的結構設計高度,從多方面綜合考慮,如果高層建筑的高度超出了限定值B級,那么就要改變結構設計方案和處理手段。在建筑結構設計實踐中,經常會發生因設計高度超過B級高度導致在審查設計圖時,沒有通過直接作廢,就又需要重新設計,這就嚴重影響到建筑的整體規劃和建設周期。高層建筑的高寬比直接控制著建筑結構的整體穩定性、剛度、載重能力以及經濟合理性,不同高度的高層建筑有著各不相同的高寬比限制值。然而,在設計一些結構比較復雜的高層建筑過程中,怎樣準確地確定一個科學合理的高寬比是一個比較困難的工作。通常在計算時,能夠根據需要考慮的方向的的最小投影寬度,針對建筑物中有一些的小的突出部位,例如樓電梯間,這就不在計算的寬度范圍之內。針對有些高層建筑物附帶了裙房,如果裙房的剛度和面積相對于上部的塔樓的剛度和面積過于大時,此時在寬度比的計算過程中就可以直接考慮裙房上面的部位。
3、重視短肢剪力墻的設置
存在的問題:
短肢剪力墻在建筑結構受力方面起到了十分重大的作用,現在的很多建筑的意外倒塌事故,都是由短肢剪力墻的受力不均勻引起的。
解決方法:
短肢剪力墻所指的是墻肢截面高度和厚度的比值是5~8的剪力墻。短肢剪力墻結構是在最近幾年出現的,它既對住宅建筑的合理布置有利,還能使建筑結構的自重得到一定程度的減輕,然而,在高層建筑結構中,剪力墻的肢不能過于短小,這是由于短肢剪力墻有著比較差的抗地震能力,在地震多發區的實際應用很少,鑒于安全方面,高層建筑結構的剪力墻不能全部采用短肢剪力墻。如果斷肢剪力墻設置太多,就應該增加設置一些筒體或者常規性的剪力墻,這二者之間共同受力,形成堅固的剪力墻結構,此外,高層建筑規范中還對短肢剪力墻的使用有了一些特別的限制,比如:抗震等級、縱向鋼筋的總配筋率、最大高度等,所以,短肢剪力墻在建筑結構設計中應該少使用或者不適用為宜,不能因為了方便于施工而設計錯誤。
二、高層建筑結構的分析與計算方法
1、 在整體計算建筑結構時要選擇正確的軟件
現在大家普遍采用的計算軟件包括:TBSA、TAT、SATWE或SAP、ETABS等。然而,因為不同的軟件所使用的計算模型都是各不相同的,所以要根據建筑高度、結構選型、結構體系等來正確選擇合適的軟件版本進行設計。所以計算得出的結果有一些不同。因此,在計算和分析高層建筑的整體結構時,必須要綜合考慮到建筑結構的高度和構型來正確選擇計算軟件,以便能夠保證計算結果的精準性,有時可以使用多個不同的軟件來計算,然后工程設計師再仔細分析這些不同的結果,找出適合參考且合理的結果。否則,一旦選擇了不恰當的計算軟件,不僅會消耗設計者大量的精力和時間,影響到建設周期,還將有可能使建筑結構存在一系列的安全隱患。
2、應該具有充足的振性數目
在新的高層建筑規范中,提出了振型參與系數的概念,還清楚地指出了這個參數的額定值。又因為在之前的高層建筑規范中,沒有明確指出振型參與系數該方面的內容,即使有的指出了此概念,沒有清楚的指出這個參數的額定值,所以,在分析和計算時期,就應該正確判斷確立出這個參數,再進行有效地調整振型參與系數的最終取值。
3、非結構構件的計算和設計
在高層建筑的結構設計中,通常會有一些因為建筑的功能和美觀方面的要求而非主體承重骨架體系以內的非結構構件。特別是在設計高層建筑屋頂處的裝飾構件過程中,因為高層建筑有著比較大的風荷載和地震作用,所以,就一定要根據新的高層建筑規范中的要求老計算和處理非結構構件,以免造成惡劣的影響。
三、總結
高層建筑的結構設計是一項比較復雜且耗時長的工作,在設計過程中,稍不留意就會出現一些或大或小的錯誤,從而會給建筑結構的后期施工帶了一系列的安全隱患,一旦發生安全事故,將會給建設單位帶了嚴重的損失。因此,高層建筑結構設計人員應該嚴格按照新的高層建筑規范進行設計方案,并且還要認真考慮高層建筑的結構構型,在通過仔細的分析計算來得出最終比較完美的設計圖,這樣既能保證建筑物的安全性能,還能給建設單位帶來豐厚的利潤。在設計過程中,若遇到了一些阻礙,就應該及時和建筑師商討,實現資源共享、技術共享。
參考文獻:
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