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建筑结构论文精品(七篇)

时间:2023-04-21 18:43:57

序论:写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隐藏在内心深处的真相,好投稿为您带来了七篇建筑结构论文范文,愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂,助力您的创作。

篇(1)

索张拉结构基本受力构件有三类:受压构件、受弯构件和受拉构件。

对于受压构件,当构件长细比较大时,由于构件会发生整体失稳,构件的作用不能充分发挥。对于受弯构件,由于构件截面应力不均匀,截面边缘的最大应力往往控制构件的设计,使得构件材料不能充分发挥作用。只有受拉构件,截面的应力均匀,不会发生整体失稳,如利用高强钢索做成受拉构件,能最大限度地发挥受拉构件的作用,提高结构的经济性。

在结构体系中巧妙利用张拉构件,结合少数刚性受压构件,可构成受力合理的高效张拉结构体系,不仅承载力高、刚度大,且能使各种材料的强度均得到很好的发挥。

2、索穹顶结构

索穹顶结构实际上是一处特殊的索-膜结构,是近几年才发展起来的一种结构效率极高的张力集成体系。其外形类似于穹顶,而主要的构件是钢索,由始终处于张力状态的索段构成穹顶,利用膜材作为屋面,因此被命名为索穹顶。由于整个结构除少数几根压杆外都处于张力状态,所以充分发挥了钢索的强度,只要能避免柔性结构可能发生的结构松弛,索穹顶结构便无弹性失稳之虞,所以,这种结构重量极轻,安装方便,可具有新颖的造型,经济合理,被成功地应用于一些大跨度和超大跨度的结构。

3、膜结构

膜结构是张力结构体系的一种,它以具有优良性能的柔软织物为膜材,由膜内的空气压力支承膜面(充气式膜结构或所承式膜结构),或利用钢索或风性支承结构向膜内预施加张力(张力膜结构),从而形成具有一定刚度、能够覆盖大空间的结构体系。膜结构采用的薄膜的材料,大多采用涂层织物薄膜,分为两部分,内部为基材织物,主要决定膜材的力学性质,提供材料的抗拉强度、抗撕裂强度等;外层为涂层,主要解决膜材的物理性质,提供材料的耐火、耐久性及防水、自洁性等,常用膜材一般为聚酯织物涂敷氯乙烯涂层膜材、玻璃纤维织物涂敷聚四氟乙烯涂层或有机硅树酯涂层膜材。膜材并接的结构接缝多采用热焊,非结构接缝采用缝合。

膜结构具有如下特点:造型活泼优美,富有时代气息;自重轻,适合大跨度的建筑,充分利用自然光,减少能源消耗;价格相对低廉,施工速度快;结构抗震性能好。

充气膜结构有单层、双层、气肋式三种形式,充气膜结构一般需要长期不间断地能源供应,在低拱度大跨度建筑中的单层膜结构必须是封闭的空间,以保持一定气压差。在气候恶劣的地方,空气膜结构的维护有一定的困难,不少建筑曾遭意外的漏气而下瘪。

4、高效预应力结构体系

高效预应力结构是指用高强度材料、现代设计方法和先进的施工工艺建筑起来的预应力结构,是当今技术最先进、用途最广、最有发展前途的一种建筑结构型式之一。目前,世界上几乎所有的高大精尖的土木建筑结构都采用了高效预应力技术,如,大型公共建筑、大跨重载工业建筑、高层建筑、大中跨度桥梁、大型特种结构、电视塔、核电站安全壳、海洋平台等几乎全部采用了这一技术。

近年来,高效预应力技术在我国发展迅速,已制定专门的预应力结构设计、施工规程、工程中应用的预应力结构体系也很丰富。典型工程实例有:面积最大的单体预应力工程是首都国际机场新航站楼工程,每层建筑面积约8.8万平方米,总建筑面积约35平方米,在混凝土板、墙、框架、柱以及钢屋架、钢梁和钢管网架中大量采用了预应力技术;柱网最大的预应力工程是深圳车港工程,标准层平面尺寸159×103.5米,标准柱网16×25米,总建筑面积9.5万平方米;最在的预应力钢桁架工程是北京西站主站房工程,该预应力钢桁架跨度45米,桁架上承40米高的中式门楼,门楼总重5400余吨;层数最多的预应力工程是广东国际大夏主楼,总计63层;高度最高的预应力工程是青岛中银大厦,总高度241米,58层,等等因篇幅所限,文章重点介绍首都国际机场新航站楼工程和北京西客站主站房工程。

首都国际机场新航站楼工程全面采用了高效预应力技术,仅无粘结预应力筋量就达4000余吨堪称本世纪国内最大的预应力工程之一。新航站楼的基础为整体预应力平板片筏基础,上部结构采用了预应力框架、剪力墙体系和预应力板柱、剪力墙体系,部分屋面采用了预应力空间焊接钢管屋架。

可以预计,随着高性能预应力材料(高强混凝土、高强预应力筋、新型纤维塑料筋等)的推广应用以及结构设计理论和设计的不断发展,新型、高效应力结构体系将在我国二十一世纪大规模基本建设中发挥越来越大的作用。

综合全文可知,建筑工程是一个整体,但是对建设工程中每个细节等要具体分析,根据实际情况施工。

篇(2)

BIM技术的出现及应用对推动建筑行业健康发展有着重要意义,该技术实现了建筑结构设计由二维向三维的转变,而BIM技术的广泛应用正在不断推动建筑行业新一轮的信息革命,其通过创建并利用数字模型来对建筑工程结构进行设计、建造以及运营管理,帮助企业在设计阶段、生产阶段以及经营管理阶段有效降低整体经营成本,对推动我国建筑工程领域实现可持续发展战略目标有着重要意义。

2BIM技术在建筑结构设计中的具体应用

2.1实现建筑结构设计的可视化

BIM技术是基于三维模型技术而成的应用于现代建筑工程领域的新兴技术,其可以利用三维模型技术来将真实的建筑构件展现给用户,由于传统建筑结构设计中都是以CAD软件进行绘图,该种方法很难将建筑结构的详细信息展示给不同用户,而BIM技术在建筑结构设计初期阶段便通过建立建筑结构的三位实体模型,来帮助各层次用户通过直观的角度对建筑构件信息、功能布局有一个准确的认识与了解。很多大型建筑工程结构设计中可以利用BIM技术来对其整体结构进行动态演示,帮助用户利用直观的角度对建筑结构的各项参数进行观测,从而帮助设计单位选取最佳的设计方案,并且可以及时发现建筑结构设计中的质量缺陷与设计缺陷,对进一步提高建筑结构设计的整体质量有着重要意义。

2.2BIM技术在建筑结构参数设计中的具体应用

建筑结构信息模型中会有一个包含所有设计信息的数据库,所有建筑结构设计参数都是相关联的,设计人员可以利用该数据库中的数据信息来对建筑结构形体进行构建,而且在设计过程中会对不同的参数予以一些约束,从而确保BIM系统在建筑结构设计中可以及时更新数据库。BIM技术在建筑结构设计应用中最大的特点,是可以实现高质量、高安全性、高可靠性的设计信息输出,对提高建筑结构设计的数字化发展有着重要意义。

2.3BIM技术在钢结构建模中的具体应用

现阶段钢结构已成为一个大跨度建筑物的主要结构形式,其在建模中往往需要面临结构链接和加强件布置等多个方面的难点,钢结构在设计中需要涉及到梁柱连接、梁梁铰接以及梁梁刚接等多种连接形式,所以在设计中往往需要根据梁的高度,来将各个连接件进行专项设计并要将其参数化。BIM系统在应用中可以利用参数共享,来对螺栓的数量与间距来进行控制,设计人员只需要对参数进行调节便可以形成新的连接件,而在加强件、连接件设计中设计人员只需要画出大样,而在钢结构施工中技术人员只需要对相应位置设计进行参考,便可以来确定加强件、连接件的准确位置,这对进一步提高钢结构设计质量及施工效率有着重要作用。

3BIM技术在建筑机构设计中的难点

建筑结构设计工作在运用BIM系统中需要将模型发送到分析软件,结构分析软件利用算法来将建筑结构的设计信息反馈出来,并根据用户指令来形成动态的施工图与结构模型,所以设计人员在使用BIM技术中要考虑模型空间的整体真实性,并要对BIM系统的物理模型能否自动生成施工图纸等方面进行充分考虑。建筑结构的安全性是设计工作中设计人员要充分考虑的因素,但是由于建筑施工材料自身力学特征、荷载组合、荷载以及单元截面特性等多种因素会对结构性能产生影响,所以设计人员在使用BIM模型进行分析过程中往往需要面对各项复杂参数。再者,BIM模型在本质上是物理模型、建筑结构分析模型以及施工图文档的完全数据模型,所以在建筑结构设计中只有采用完全符合标准或比较简单的结构构件,才能实现上述多种数据模型之间的双向无缝连接,如果建筑结构构件的整体设计没有达到相关规范要求,或建筑结构构件的高度复杂化会导致其在运行中丢失大量数据。因此,现代建筑结构设计中设计人员要高度关注这一问题,力求可以有效实现物理模型与结构分析模型之间的双向无缝连接。

4结语

篇(3)

1.1建筑物没有达到抗震标准为了更好地促进我国建筑业的发展,国家颁布了一些法律法规来为建筑的设计设定了一个标准,对建筑物的质量的要求进行统一。在《建筑抗震设计规范》中,就明确地标定了建筑物质量的范围,在什么等级的地震下建筑物应该留有什么样的形态。近年我国发生地震后,建筑物都造成了很大的损失,从这里我们可以分析得出我国建筑物的抗震能力还有待提高,不能满足现在人们居住和使用的要求。抗震意识还没有深入到每一个建筑结构设计人员的心中,他们对建筑的抗震度没有起到应有的重视导致在结构设计中不注意抗震能力的设计,致使建筑物的抗震能力达不到标准,对人们生命和财产的安全造成威胁。

1.2建筑材料质量不过关建筑行业的飞速发展为一些建筑企业带来了巨大的利益,也带来更加激烈的竞争。一些建筑企业为了获得更大的利益,会使用一些劣质的建筑材料,将人民的安危置之不理,建筑中常出现的材料问题就是在建筑施工上偷工减料或者以次充好,一些建筑商为了更大的利益,减少成本的输出而忽视建筑的质量安全。造成我国建筑质量不好的很大一个因素就是建筑企业在建筑中为了节约成本,设计不合理的建筑结构,使用的建筑材料也不合格。例如,钢筋的选取上则选择冷轧变形的钢筋,这类钢筋虽然在硬度上能满足要求,但是它的韧性很差,在承受过大的负荷时容易弯折,不利于提高建筑的抗震能力,存在安全隐患。

1.3建筑结构设计方案不合理随着城市现代化进程的加快,这也是建筑行业的一个新的机遇,在顺应时代的发展中,建筑行业上还有许多问题需要完善并不断改进。相比于国外我国的建筑业发展还是有一定的差距,而建筑结构的设计人员专业知识和水平上都稍显不足,这些都需要提高。楼梯和电梯的数量在我国现在的建筑结构设计中还是不足的,在设计上不仅要满足其实用性,还要能够满足消防的需求,要减少因为安全事故引起的建筑质量问题,也避免造成更多的人员伤亡和经济损失。在建筑的设计中很多因素都会影响到建筑的安全性,这就需要设计人员在结构设计上进行多方面的考虑,提出合理的设计方案,让建筑安全得到保障。

2关于建筑结构合理性设计的建议

2.1建筑结构的设计要符合国家规定建筑安全事故频繁,这让大家的关注点都集中在了建筑的安全上,而国家也对建筑结构的安全性提高了重视,陆续出台一些相关法律法规,对于建筑结构的设计有了强硬性的要求,防止一些建筑商减少针对建筑安全的投入。这些规定会随着建筑行业的实际情况而提出针对性的改变,建筑结构的设计不仅在安全上有保障还需要与时俱进。同时,建筑结构设计师应该要尽职尽责,不能为了一己私利不顾人民群众的安危,为提高建筑物的质量,消除存在的安全隐患贡献出自己的绵薄之力,要不畏强权,在建筑行为中发现不符合国家规定的行为要勇敢地提出质疑,并且做出相应的解决措施,基于安全性上考虑,尽可能地提升建筑结构的安全质量。

2.2提高建筑结构设计人员对抗震性能的重视建筑结构合理性设计是一项比较系统化和繁琐的工作,而且这项工作需要对建筑进行综合考虑,所以要求设计人员具有专业知识,而且还要有灵活的创新思维,能认真地对待工作,并且对建筑结构的设计具有责任心。设计人员在建筑结构设计的过程中不要抱着得过且过的思想,要精益求精重视结构设计的每一个细节,对建筑要有全面的掌控。

2.3技术措施

2.2.1减轻高层建筑的自重。提高结构抗震能力的有效办法是减轻高层建筑房屋自重,地震效应是与建筑的质量成正比。如果建筑物质量比较大,那么相应的地震效应也会很大,作用于结构上地震剪力也会变大,建筑就很容易遭受破坏,造成不必要的经济损失的同时建筑安全性受到影响。如果建筑物质量比较小,那么相应的地震效应也会很小,因此,在高层房屋建筑中,要想减少地震带来的损失,就要减轻高层建筑自身的重量。结构构件采用的材料要在强度上有保障,非结构构件和围护墙体所用的材料要有轻质的特性。例如玻璃是轻质材料,所以一般被用作维护墙体,钢的强度很大,所以钢结构作为高强度框架构件。减轻房屋自重在软弱土层有突出的发展前景,因为它能够使地基基础的处理方法变得简单,方式选择更加多样、合理,可以创造出更多的经济效益。

2.2.2提高带转换层建筑结构的安全性。(1)尽量避免高位转换,转换层位于3层以上时,层间位移角和剪力的分配及其传力途径发生突变,容易形成薄弱层,对抗震很不利。而对于部分的框支剪力墙高层的建筑结构而言,它的转换层的位置,7度区不应大于第5层;8度区不允许超过3层。如果转换层的位置有超过上述规定的,要进行专门的研究并且采取相应的有效措施,6度时其层数可以进行适当增加;(2)转换层配筋的构造要合理,梁上下部的纵向钢筋最小配筋率。若框支梁上部墙体,开有门洞或者梁上托柱的时候,该部位框支梁箍筋必须要加密配置,箍筋直径和间距以及配箍率要按规范进行采用,当其洞口靠近框支梁端部并且梁的受剪承载力不能达到要求时,要采取框支梁加腋和增大框支墙洞口连度等措施等进行处理。

3结语

篇(4)

应该在一限度之内控制在水平荷载作用下结构的侧移。具有更高的抗震设计要求。对于高层建筑进行结构的抗震设防设计,在考虑正常使用时的风荷载和竖向荷载的同时,还必须保证结构的抗震性能良好,确保在小震的情况下不损坏,在大地震时不倒塌。

2.提高建筑结构设计质量的有效途径

2.1要求我们工作人员要做好相关资料搜集工作,来确定最终的计算参数。对于建筑工程建设来说,建筑物所在地的地质条件决定了建筑结构设计工作开展过程中所涉及的参数。如不同地区有着不同的温度、气候条件、以及不同的地质条件,而在建筑结构设计中必须要参考这些基础而又重要的数据。所以,做好相关的资料搜集对于提高建筑结构设计质量意义重大。

2.2要充分利用结构设计软件。我们知道,21世纪是一个信息高速发展的社会,计算机、互联网技术以及融入到社会生产、生活的方方面面,所以,要想不断提高建筑结构设计工作质量,就必须采用先进、科学的计算机软件,来代替传统的手工计算方法,提高计算设计数据的准确性,但是,我们工作人员也决不能过度依赖计算机软件所计算出的结果,要对计算机所得出的结果进行系统的分析和论断,确定无误后在应用于设计工作中去。

2.3在结构设计工作开展中要认识到抗震设计的重要性。大多数结构设计人员常犯的错误就是在设计过程中只重视建筑横向框架的设计,而忽视纵向框架的设计,而往往科学的抗震设计要将横向设计和纵向设计有效结合,才能设计出科学的抗震性。也就是说横向设计与纵向设计二者同等重要。所以,在抗震设计过程中我们要严格遵循小震不坏、中震可修、大震不倒的抗震设计原则,这就要求结构设计应设计成延性结构。延性结构的变形能力能够有效地承载一定的地震作用。

2.4重视概念设计存在的差异进而对结构进行优化设计。在结构概念设计阶段,我们应该如实参考建筑所在地的地质条件,并且将该建筑所具备的功能结合在一起,同时要充分考虑到建筑的安全性、没关系、经济性,最终确定建筑结构的科学方案。同时在概念设计中应处理好总体布局与关键细节之间的关系,使两者兼顾,从而全面提高建筑结构的可靠性。

2.5在进行建筑结构方案设计及相关设计内容中,其设计工作人员在执行结构设计的过程中应当遵循统一的规范管理内容。对出现异议的情况,应当由相关的专门负责人进行解决。其最终意见主要由专门负责人以及总工程师进行确定,不能一意孤行,以免对工程质量和进度造成负面影响。

3.结语

篇(5)

煤矿采空区稳定性影响因素与所开采煤层厚度、埋深、产状及开采方式、开采时间、开采程度、顶板管理方式等密切相关,并受后期重复采动、地面附加荷载、地质环境改变及地震活动等影响。

1.1采空区地面变形特征对地基稳定性的影响该拟建地块一开采最小深度130m,各煤层采厚0.65~0.85m,开采时间为20世纪70—90年代,因此该拟建场地采空区具有采深大、采厚小,且停采时间久的特点。根据采空区地面变形的一般规律可知,各煤层采空区在采深较大、采深采厚比大于30地段,在变形活跃期内产生的地面变主要为连续变形,不会出现冒落、裂缝、台阶等急剧变形特征,该类地面变形对地面构筑物的危害程度较小。

1.2地表移动所处阶段对地基稳定性的影响该拟建地块一煤层最大采深165m,采空区塌陷引起的地表移动时间约1.4a,而采空区停采时间为2001年,停采时间距今已12a以上,属“老采空区”,因此根据煤矿开采时间评价,拟建场地采空区地面变形阶段已经进入衰退阶段,上覆岩层的应力状态已经趋于相对平衡状态,塌陷变形已经相对稳定。

1.3采空区剩余空隙体积估算根据该地块各煤层采空区的分布及叠加情况,煤层厚M=2.30m,煤层采出率K=75%,采空区剩余空隙率V=0.15,故采空区剩余空隙换算等量的最大采厚值h=M×K×V=242(mm)。

1.4残余变形对地基稳定性的影响该拟建场地采空区为老采空区,当地质环境条件发生改变,或遭受地震活动等影响时,老采空区将发生“活化”作用,地面将再次产生变形,从而影响地基的稳定。不管是何种原因引起的老采空区“活化”,均通过地面变形而影响地基的稳定性,各种不同原因所引起的老采空区活化变形量的总和应与老采空区残余变形总量相近。如果能够预测出老采空区残余变形总量,并将其与现行相关规范所规定的有关限值进行对比,即可对拟建场地采空区稳定性进行评价。本次地表残余变形的估算方法采用概率积分法,地表残余倾斜值最大为2.8mm/m,残余水平变形最大为1.3mm/m,残余曲率最大为0.16mm/m2。根据《岩土工程勘察规范》第5.5.5条中的相关规定,拟建场地残余变形值均小于规范规定的限值。据此评价,拟建场地地面残余变形对地基稳定性的影响程度较小。

1.5采深采厚比对地基稳定性的影响根据该拟建地块下伏各采空区采深及累积采厚计算场地内采深采厚比为57,远大于30,表明各采空区在变形期内产生的地面变形主要为连续变形,不会出现冒落、裂缝、台阶等急剧变形特征,该类地面变形对地面构筑物的危害程度较小。

1.6老采空区“活化”对地基稳定性的影响综上所述,引起老采空区“活化”的主要因素主要为地震活动的影响。该拟建地块设计地震基本烈度7度,设计地震基本加速度0.10g,设计地震分组为第二组。根据史料记载,该拟建地块地震活动强度微弱,历史上未曾发生过破坏性地震,但遭受区外地震活动影响频繁,在较高烈度地震影响下,采动区上方原已相对稳定的岩体将有可能变得不稳定,从而可能使老采空区产生活化变形,影响地基稳定性。老采空区是否发生“活化”及其破坏程度与地震震级、震中距及地震烈度等有关。老采空区“活化”将引发采空区新的地面变形,新地面变形量的大小与地面残余变形量有关,同时会加剧地面残余变形量的释放,对该拟建块地地基的稳定性造成一定程度的影响。

2采空区抗变形措施

拟建地块地基稳定性为相对稳定场地,基本适宜工程建设。在相对稳定场地内进行项目建设是可行的,但应对相对稳定场地内的建筑物采取基础和上部结构的抗变形措施。拟建地块在设计过程中采取了如下抗变形措施。

2.1总图方案调整首先对建筑总图方案进行调整,以避免拟建建筑物跨越相对稳定场地和稳定场地,减小地基的不均匀沉降对建筑物造成的损害。同时在满足建筑物使用功能的前提下,建筑体形、平面力求简单,高差不宜过大。严格控制建筑物长高比,以增加其整体刚度。严格控制建筑物的高度和层数。优化结构方案,使得结构平面、竖向布置规则,减少平面凹进尺寸,尽量避免楼板局部不连续,避免竖向抗侧力构件不连续、楼层承载力突变。对于跨越相对稳定场地和稳定场地的住宅楼,通过设置沉降缝的措施以减小地基的不均匀沉降对建筑物造成的损害。

2.2加强基础及上部结构刚度多层住宅楼均采取了抗变形能力较强的柱下条形基础;以该地块住宅1#楼为例,条形基础梁的截面为350mm×500mm~350mm×900mm,基础翼缘宽度横向为1000mm,纵向为1200mm,翼缘根部厚度为350mm,条形基础端部均伸出轴线外1000mm,采用C35混凝土浇筑。该工程条形基础梁截面较正常场地上建筑物的条形基础梁取值大,梁高取1/6跨度,以增强基础的刚度和抗变形能力。为了尽可能减轻上部建筑物的自重,该工程内外隔墙均采用密度较轻的烧结空心砖,并且基础埋深尽量浅埋,以减少建筑物的荷载影响深度。同时根据勘察报告中提供的岩土资料,对建筑物的沉降进行了计算控制。

2.3对地震力进行放大拟建地块建筑按建筑抗震不利地段设计,根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)第4.1.8条要求[3],“抗震不利地段建造丙类及丙类以上建筑时,除保证其在地震作用下的稳定性外,尚应估计不利地段对设计地震震动参数可能产生的放大作用,其水平地震影响系数最大值应乘以增大系数。其值应根据不利地段的具体情况确定,在1.1~1.6范围内采用。”拟建场地的建筑物结构计算时地震力放大1.2倍;此处取值1.2倍是综合结构安全以及控制投资成本考虑的。

2.4沉降观测对拟建场地及建筑物自建设施工开始至运营期间,应由建设单位委托有资质的变形(沉降)观测单位进行变形(沉降)观测。变形(沉降)观测点的设置及观测要求是:建设场地及建筑物变形(沉降)观测应包含建筑工程的整个施工期内和使用期间。建筑物施工期内的观测次数和间隔时间,应根据施工进度及时进行。一般建筑可在底层框架柱脱模后开始观测,每加高1层观测1次,主体封顶后1个月观测1次,竣工时总观测次数不得小于5次。建筑物竣工后,根据建筑物施工期内沉降变形情况追踪观测,依据沉降量与时间关系曲线制定,直到基本稳定为止。

3结语

篇(6)

1.土木建筑结构的牢固性。建筑的牢固性是建筑安全性的基本要求之一,建筑牢固性不达标,直接影响建筑的整体质量,为人民的生命财产安全留下隐患。随着地震、泥石流等自然灾害的发生,建筑结构的牢固性受到了严峻的考验。灾害给人们带来的是生命财产的巨大损失,具有严重的破坏性,除了灾害本身所具有的大的破坏力因素之外,我们也要看到,在恶劣的条件下,建筑的牢固性是非常重要的,直接影响建筑的安全性。建筑的牢固性与建筑机构购建的承载力有直接的关系,各组件间的整体连接上也具有非常重要的关系,也就是说,建筑的牢固性是就建筑整体而言,是一个架构体系的牢固性。建筑的设计和施工是建筑结构牢固性的关键点,建筑结构的整体牢固会使建筑的承载能力大大提升,不会因为某一局部受到破坏而导致大范围的破坏甚至出现全部连续发生破坏和倒塌的局面。对土木建筑的牢固性进行检验,主要检验建筑结构的延性和冗余度是否达到标准要求。

2.土木建筑结构的耐久性。土木建筑结构的安全性与其耐久性关系非常密切,人们主观上认为,混凝土材料往往具有很好的耐久性,而从大量的土木建筑结构相关的资料来看,混凝土建筑的使用寿命大多在三十年之内。一般来说,土木建筑结构的耐久性多指建筑竣工后投入使用的寿命,是建筑在基本使用年限内能够正常发挥其所具有的使用功能。我国现行的关于土木建筑结构设计与施工的规范中,在建筑物的耐久性方面没有明确的条款,对饮冻容、干湿、侵蚀等造成的土木建筑寿命缩短明确具体的规定,只是泛泛的对建筑结构在载荷作用下的强度做了一些要求。实际上,土木建筑在外在因素的影响下,如混凝土保护层厚度不够导致的钢筋锈蚀等带来的损害要远超过安全水准设置偏低带来的安全危害。土木建筑结构是否具有良好的耐久性,直接影响建筑的使用寿命。因此要对土木建筑结构在设计和施工方面进行规范的细化是非常必要的。另外,在投资规划上,除了对建筑在建设过程的整体投资进行规划,还要对投入使用后的维护、维修费用加以充分的考虑。

二、我国土木建筑结构安全性存在的问题

1.安全性规范设置水准偏低。虽然我国在建筑结构安全性方面建立了一系列的规范条例,但是我国在安全性规范标准方面与国外发达国家相比还有很大一段距离。我国对于建筑结构构件在承载能力方面的安全水准设置方面,以安全息术或者分项系数作为主要的指标来进行衡量,系数越大表明土木建筑结构在安全性方面的水平越高。对于土木建筑结构的整体牢固性我国对爆炸类和地震类灾害的建筑的牢固性规范还没有进行细致明确的设置。我国建筑结构安全性的要求重点放在结构强度上,在环境影响下的建筑耐久性方面缺乏重视度。

2.建筑施工单位和管理人员缺乏对结构安全性的认识。建筑工程领域安全事故的层出不穷为建筑行业的发展敲响了警钟,使我国建筑工程设计单位和管理人员对建筑结构安全有了新的认识,并加强了关注。但是仍然有相当一部分建筑工程设计和管理人员对土木建筑结构安全性问题还缺乏系统的认识,缺乏防范意识,这样就容易出现人为错误造成的建筑结构安全性问题的发生。

3.工程设计单位与施工单位之间缺乏有效的交流和沟通。土木建筑在施工过程中,对于建筑结构的安全性问题需要设计单位与施工单位之间良好的交流与沟通,这样才能保证施工与图纸的一致性。但是在我国目前建筑行业内,设计单位与施工单位往往各自为政,关系脱节,这就是建筑结构安全缺乏一定的保障。设计单位在对建筑设计图的制作过程中,对某些施工标准或者施工细节不够熟悉,而施工安慰在具体的施工操作中队设计中的计算书不能够深入的掌握,当有技术难题出现时,一般有本单位有经验的技术人员直接进行处理,缺乏与设计单位的有效沟通。但是这种经验式的处理方缺乏准确的数据分析,更没有科学的理论支持,很难保证建筑结构的安全性。

4.建筑设计规范不够完善。建筑工程结构的安全性很大程度上决定于建筑设计的合理性。但是我国土木建筑工程在设计规范方面还不够完善,很多条款比较笼统,不够细化,同时在某些方面要求水准不高甚至空缺。目前的建筑设计规范在建筑工程结构的寿命方面涉及非常少,规范的重点片面的放在工程结构的承载力上。

三、提高土木建筑结构安全性的措施

1.加强新技术的推广和应用。要有效的提高土木建筑结构的安全性,首先要土木建筑结构安全性有破坏性的影视进行预防和改善。土建结构建筑物的病患主要有三种,即裂缝、渗漏、剥蚀,其中以裂缝的影响最为严重。在安全检测中,确定裂缝病害的关键是撩测,传统的探测方法有超声波法、声波跨孔法等,土建结构强度检测的主要方法有回弹法、超声回弹综合法和射线法等,这些方法主要反映了土建结构的表层强度。

2.应用合理的技术规范。在规范标准上,要摆脱计划经济年代遗留下来的过分强求统一、较少考虑个性和缺乏实事求是灵活性的倾向。要提倡和鼓励各省市编制地方性规范.在工程的安全性和耐久性标准上。可有不同的设置水准。全国性的规范订得愈详细,其适用性可能变得愈差,造成的混乱也可能愈多:特别像岩土工程那样的规范更是如此。

篇(7)

不确定性的地面运动的影响。地震动是地壳快速释放能量过程中产生具有不确定性的多维振动,它是通过地震波的传播实现的,它的随机性和复杂性让人难以预测。地震动的各个分量对建筑都具有危害作用,即一个竖向分量、两个水平分量和一个转动分量。地震灾害具有突发性、破坏性、难以预测性,甚至是毁灭性的。结构动力特性的影响。影响结构动力分析的因素主要有:结构质量分布不均匀;基础与上部结构的协同作用;节点的非刚性转动;偏心扭转可能使位移增加;柱的轴向变形可能会使周期变长,加速度降低;材料的影响。混凝土的弹性模量随着时间的增长或应变的增大而降低,这意味着自振周期可能增长,而加速度反应将减小。阻尼变化的影响。钢筋混凝土结构阻尼比受震松动以后会变大,且自振周期变长。基础不同沉降量的影响。按一般荷载设计的框架结构,当地震系数大于0,基础差异沉降可能造成实际弯矩与设计弯矩出现较大的误差,而这种误差在设计中一般未予考虑。建筑结构的施工质量。施工质量是影响结构抗震能力的一个重要因素。施工的任一环节都可能对建筑结构的抗震性能造成重要影响。这就是为什么“豆腐渣工程”的抗震性能总是和设计值相差甚远。

2.建筑结构抗震设计方法

2.1结构地震分析法

结构抗震设计的首要任务就是对结构最大地震反应的分析,需要确定内力组合及截面设计的地震作用值。常用的地震分析法有底部剪力法、弹性时程分析方法、振型分解反应谱法、非线弹性静力分析法以及非线弹性时程分析法。其中最为简单的属底部剪力法,其在质量、刚度沿高度分布较均匀的结构中较为适用。假设结构的地震反应以线性倒三角形的第一振型为主。并通过第一振型周期的估计来确定地震影响系数。对于较为复杂的结构体系,采用振型分解反应谱法来计算,它的思路就是根据振型叠加原理,将各种振型对应的地震作用、作用效应以一定方式叠加起来得到结构总的地震作用、作用效应。而弹性时程分析适用于特别不规则和特别重要的结构中,将建筑物看作弹性或弹塑性振动系统,直接输入地面振动加速度记录,对运动方程积分,从而得到各质点的位移、速度、加速度和剪力时程变化曲线。非线弹性时程分析法可以准确完整的反映结构在地震作用下反应的全过程。按非线弹性时程分析法进行抗震设计,能改善结构抗震能力和提高抗震水平。非线弹性静力分析法考虑了结构弹塑性特性,在结构分析模型上施加某种特定倾向力模拟地震水平侧向力,并逐级单调增大,构件一旦屈服,修改其刚度直到结构达到预定的状态。

2.2建筑结构抗震设计方法

为了确保建筑结构的抗震能力最佳,所设计的结构在强度、刚度、延性及耗能能力等方面都达到最佳,质量分布均匀,平面对称、规则抗侧向力较好的体系及刚度与承载能力变化连续的结构体系是优先考虑的设计方案,从而经济地实现“小震不坏,中震可修,大震不倒”的目的。

(1)根据我国的抗震设计规范,建筑持力层的选择非常重要,它关系着整个建筑物的安全性能,同时规范还指出,建筑的形体要适当,要求建筑的形状及抗侧力构件的平面布置宜规则,并有整体性,不宜用轴压比很大的钢筋混凝土框架柱作为第一道防线。

(2)抗震结构体系布置是建筑结构抗震设计的关键问题,如房屋建造中框架结构体系和砌体结构的选择问题。地震后会有余震,抗震结构体系应具有多道抗震防线。如框架结构设计中为了避免部分构件破坏而导致整个体系丧失抗震能力,将不承受重力荷载的构件用作传递途径。

(3)传统的结构抗震是通过增强结构本身的抗震性能(强度、刚度、延性)来抵御地震作用的,即由结构本身储存和消耗地震能量。消能减震设计指在结构中设置消能器来消耗地震输入的能量,减轻结构的地震反应,减小结构发生破坏和避免结构物直接倒塌以达到预期防震减震要求。隔震设计指在建筑物基础与上部结构之间设置隔离层,即安装隔震装置,通过隔震装置延长结构的基本周期,避免地震能量集中使结构发生屈服和破坏。这是一种以柔克刚积极主动的抗震对策,是一种新方法、新对策、新途径。

(4)尽可能多设置几道抗震防线,一个较好的抗震建筑结构由若干个延性较好的分体系组成,并由延性较好的结构构件连接协同工作。强烈地震之后往往伴随多次余震,如果只有一道防线,则在第一次破坏后再遭余震,将会因损伤积累导致倒塌。如像教学楼这种相对大开间、单跨、大窗口、悬臂走廊的纯框架结构,其纵、横方向的刚度不均匀,很容易发生扭转破坏,而整个结构只有框架一道防线,一旦柱子发生破坏,没有其他约束措施,整个框架因丧失全部承载能力而倒塌。防止脆性和失稳破坏,增加延展性。设计不良的细部结构常常发生脆性和失稳破坏,应该防止。刚度的选择有助于控制变形,在不增加结构的重量的基础上,改变结构刚度,提高结构的整体刚度和延展性是有效的抗震途径。

(5)场地条件就是导致建筑震害过于严重的关键因素,所以选择最为有利的地形最大限度的防止建筑物出现在不利于抗震功能发挥的区域。选择在抗震过于危险的区域来建造房屋,有可能对人们的生命财产安全带来危害。在汶川地震时,北川县城西的房屋建造在有滑坡隐患的山体之下,在地震的作用下,山体崩塌、滑坡,将大量的房屋掩埋,死亡1600人,损失惨重。

3结语