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简述建筑结构概念范文1
中图分类号:TU3文献标识码: A
所谓的结构概念设计就是指用与结构设计相关的理论指导实践的设计工作。而如果在设计的时候,如果缺乏理论的指导,那么建筑在结构设计上就变成了个人的主观设计,而不是理论层面接受的设计。当然在结构设计的时候,其理论应该是科学的合理的,符合现行社会和经济发展的,而且在设计的过程中,先进理论和先进工具的应用也是必须要考虑到的,不能出现落伍的情况。
一、结构概念设计的内涵
1.方案选择的合理性
设计方案的选择是十分重要的,不仅关系到以后工程的质量和结构,还影响着人们的居住。在结构方案的选择上,要遵守科学、合理、发展的原则,而且由于很多种因素都对设计方案造成影响,所以设计出来的方案就是多种多样的。方案设计出来了,又面临着合理的选择上,方案选择的不好,日后发生的后果不堪设想,所以应该进行认真的分析比较,选取的方案既要科学合理,又要经济,所以方案的选择很重要。在对设计方案的可行性进行选择的时候,要对建设地及施工材料等进行全面的分析,保证每一个环节的科学合理,还要有专业人士对各种影响设计的因素进行评估分析,选择出科学合理的结构概念设计方案。
2.结构简图的科学性
结构概念设计首先要有科学专业的理论作为支撑,而且一般情况下利用结构设计简图对结构概念设计的合理性进行评估。在结构简图的选择上,要遵照安全和准确的原则,选取合理的简图。因为如果选取的简图不够科学,那么相应的结构概念设计也会出现相应的错误,甚至对工程的质量问题造成巨大的影响。所以说,结构设计简图在制作时应该做到精确、科学,使出现的误差也在可控范围内,应该进行严格的审查,保证简图的质量。
3.对计算的结果进行准确分析
随着社会和经济的发展,信息技术被广泛的应用,特别是在数字的计算等方面设计出种类繁琐的计算软件,可是各计算软件在计算的结果上确实各不相同,让使用者也不知道哪个是正确的,所以在工程的设计中计算工作经常出现混乱。在进行设计时,软件的选择很重要,应该对各个软件进行系统化分析,根据工程的实际情况和设计的原理等,选择适合的软件,确保计算结果科学准确。
二、建筑结构设计中概念设计的具体应用
1.抗震设计工作中概念设计的应用
在对建筑结构进行抗震设计工作时,通常情况下,设计人员都是在确定了砼的等级以及初始尺寸后,计算出结构的实际刚度,之后依据刚度的计算结构还可以推断出地震力,从而得到需要配筋的数量。由于结构的刚度、地震力以及配筋的数量这三者是成正比例关系,那么结构的刚度越大,推断出的地震力就越大,需要配筋的数量就越多,同样的如果配筋的数量越多,那么结构的刚度就越强,所产生的地震力就越大。可见,如果只是盲目的增加了配筋的数量,实际上也是加剧了地震力的效果,其在抗震设计工作中是无法起到积极的效果的。而如果能在抗震设计工作中应用到概念设计,便可以进一步地拓展设计思路,应用降低作用效应的创新思路,从而取得理想的抗震设计效果。
2.电算分析中概念设计的应用
现阶段,全球都已经进入到了信息时代,计算机技术已经应用到我国的各行各业中,同样的在建筑行业中,计算机技术也得到了广泛的应用。从实际的效果来看,计算机技术确实减轻了设计人员的工作负担,然而在很多因素的影响下,计算机软件本身却也是存在着一定的缺陷的,不同的软件,其具体的缺陷情况也是有所区别的。所以,如果没有采用合适的计算机计算软件,那么对其计算结果会产生极大的影响,所以也应将概念设计应用到电算分析工作中,借助于计算机技术得到了相应的结果后,设计人员应根据自身的实际经验以及专业知识,对电算结果进行及时地判断,从而保证计算结果的可靠性和真实性。
3.方案选择中概念设计的应用
在选择建筑结构的设计方案时,为保证所选择方案的合理性和经济性,也应较好的应用概念设计的思想。具体来说,选择基础设计方案时,应综合的考虑施工现场的地质条件、施工条件、荷载分布情况以及结构类型等因素,确定最优的基础设计方案。设计地基基础时,应根据前期得到的实地勘察报告进行设计工作,如果未得到勘察报告,那么设计人员就应收集相关的资料,全面地掌握施工现场的地质情况。只有具备的完整的信息,才能保证设计工作的合理和准确。
三、概念设计应用中所需要注意的重点
1.根据实际的建筑要求,选择合理的建筑设计结构方案
在实际的建筑工程中,对建筑的设计要求是很高的。概念设计要求工程设计师不仅要有丰富且合理的想象力,还要结合实际情况,对建筑工程的地理环境、施工条件、材料供应能力等综合情况进行分析,结构框架必须明确抗震节点分析、应力、总体的布局结构等具体方面。选择最佳的结构设计方案。例如在利用概念设计对建筑结构的抗震设计中,必须要精确把握建筑材料的性能,对可预测的及不可预测的因素进行分析,重视整体的概念设计理念,利用概念设计对建筑物采取一定的隔震措施,减小在发生地震或者不可抗力的因素对建筑物所带来的重大打击,降低对建筑物的破坏。
2.不可盲目定论,选择恰当的计算简图
计算简图是设计师进行建筑结构设计计算的基础,是维护建筑结构安全的保证,所以要求建筑设计师必须切合实际,根据建筑结构的实际情况及具体要求,选择恰当的计算简图,在保证有足够精确的建筑结构数据的基础之上,利用数据进行概念结构设计,遵循在建筑建构设计中所必须要注意的原则,比如建构延伸性原则和强柱弱梁的原则。在进行建筑结构设计中,依据恰当的建筑设计简图,避免发生因为建筑结构设计的不合理而导致的楼层破坏等问题,这样才能设计出完美的建筑。
3.不过分依赖计算机,正确分析计算结果
在我国目前的建筑结构设计计算中,设计师普遍利用计算机进行计算,可是由于计算机软件的种类繁多,各种软件自身的不健全或是各种缺陷,导致了运用不同的软件所带来的结果的差异化。这就要求设计师要结合具体情况,利用自身的专业技能水平和丰富的经验,认真分析计算机软件的计算结果,进行反复的比较和审核,输入正确的计算参数,选择出最合理的计算结果。概念设计理念为建筑设计行业带来了极大的便利,深入的把握概念设计理念,灵活的运用到建筑结构设计中,才能使建筑结构设计更加人性化、科学化、理想化。
综上所述,在建筑结构设计中,为了确保设计方案的科学性和实用性,设计人员应根据建筑的概念来进行结构设计,不仅要根据相关概念和设计技术进行设计,还需要结合个人设计实践经验,设计出一套适用于施工的建筑结构设计方案,才能确保建筑施工顺利进行。
参考文献:
[1]冯雪源,刘姗姗.建筑结构设计中概念设计和结构措施的应用探析[J].门窗,2014,05:245.
简述建筑结构概念范文2
(沈阳职业技术学院外语系,辽宁 沈阳 110045)
【摘要】建构主义认为“协作学习”在知识意义的建构起着关键性的作用,基于建构主义的教学观并通过构建英语网络课程教学平台来提高英语教学水平的研究具有一定的实际意义。但在英语网络平台构建中往往需要很多的技术进行协同作业才能完成。本文将在网络平台构建过程中的技术支持即新概念多媒体快捷技术体系做一简要介绍。
关键词 建构主义;英语网络平台构建;新概念多媒体快捷技术体系
建构主义( Constructivism) 理论又称结构主义,是认知心理学派中的一个重要分支。这一理论最早由瑞士著名儿童心理学家皮亚杰(Piaget)于20世纪60年代提出,皮亚杰将人类与环境的相互作用概括为两个基本过程,即同化(as-stimulation)和顺应(accommodation)。同化过程指把外界刺激提供的信息吸收进来并整合到学习者原有的认知结构(Schema)中去,它是对原有的认知结构的扩充; 而顺应则是指当外部环境发生了变化,由于原有的认知结构无法同化新环境所提供的信息,所以认知结构自身需要发生重组与改造,以适应新环境的变化。人类认识外部世界的过程,正是同化与顺应不断循环的过程,也就是知识的建构过程。
根据建构主义理论,学习是一个动态能动建构的过程,学习者在各种学习环境下,利用自己认知结构中的已有的经验去同化和顺应当前学到的新知识、新信息,学习者的认知结构由此得以发生量和质的改变。正因为如此,建构主义认为知识不是通过教师传授得到的,而是学习者在一定的社会文化背景下,通过他人的协助(包括教师和学习伙伴),自主利用相关学习资源,通过意义的重组与建构的方式而获得的.也就是说,学习者对于教师教授的信息,并不是全盘地被动吸收,而是在自己原有的知识系统上对其进行编码和重组,建构自己的理解,最终形成新的知识。因此,在整个学习过程中,学习者应当占主导地位。长期以来,传统的教学模式把学习看作是学生对外部刺激做出被动反应,即把学生视为知识灌输的对象。这些传统教学模式因违背了学生的认知规律而大大限制了学生的主动性和创造性。然而,建构主义学习理论在强调学生的认知主体作用的同时,并没有忽视教师的的指导作用。建构主义认为“协作学习”在知识意义的建构起着关键性的作用,强调学生之间、师生之间的协作交流以及学生和教学内容与教学媒体之间的相互作用。在学习过程中,教师要为学习者提供各种不同类型的教学媒体和教学资料,并鼓励学生主动探索并完成意义建构,最终达到自己的学习目标。
在我国,为了顺应全国大学英语教学的新形势和要求,教育部于2004年1月颁发了《大学英语课程教学要求(试行)》的通知。[2]通知明确指出:“各高等学校应充分利用多媒体和网络技术,采用新的教学模式改进原来的以教师讲授为主的单一课堂教学模式”,教学模式改革应使英语教学朝着“个性化学习、自主式学习方向发展”,尤其要确立学生在教学过程中的主体地位,同时充分调动教师和学生两个方面的积极性。
因此基于建构主义的教学观并通过构建英语网络课程教学平来提高英语教学水平的研究具有一定的研究意义。但在英语网络平台构建中往往需要很多的技术进行协同作业才能完成。现将网络平台构建过程中的技术支持即新概念多媒体快捷技术体系做一简要介绍:
该技术体系由桂林理工大学的陈三明博士创建完成。由第一课堂的新概念PPT集成技术——春季技术;第二课堂的学习网站快速搭建技术——夏季技术;PAD移动课堂的APP课件快速设计技术——秋季技术;慕课MOOC平台与翻转课堂的灵活运用技术——冬季技术,组成了整个技术体系。
本文以第一课堂的新概念PPT集成技术——春季技术为例。
1)新概念PPT:PPT+软件蜂群
即在新版PPT平台上,将知识分解成元素,以最佳表达的多媒体小软件(软件蜂群),将对应的元素转换成多媒体屏幕符号。然后集成于PPT平台中,并充分挖掘PPT的内涵功能,形成一套豪华的、快捷的多媒体群件套餐。
2)软件蜂群
(1)文件格式转化软件:
Ispring(PPT转flash技术);Smart Art(将文字转化成图片);wonder share flash软件将多照片生成SWF电子相册插入ppt;flash paper软件将word文档转成flash或pdf格式;格式工厂将视频后从wmv格式转换成Flv格式;在线测验(quiz creator软件)
(2)图片文字效果处理软件:
小图片放大不失真(photozoom软件);光影魔术手;snagit1挖图软件(挖文本、捕捉视频,批量图像转换编辑。);In paint 修图;博客二维码生成(二维码生成器:简单/彩色)陈氏书法家;三维翻页效果(3D page Flip); swiff chart制图工具,动态报表。Edrawmax亿图图示专家 不需要自己画图(各类型图示);inpaint去视频logo软件;mind manager思维导图;SWF quicker绿化工具把下载的flash图片进行修改。
(3)音频视频编辑软件:
音频处理软件Text aloud3可将英文文字直接读出来变成音频MP3,并可以调整语速;录音Audio recording wizard;Adobe audition cs6可以配乐散文,加背景音乐,修正录音效果,降噪,变语速,变调,消除人声,可以中间空白几秒留给学生回答问题等功能;硕鼠视频下载软件;zoomit ctrl+1,PPT缩放小助手缩放 ctrl+2画笔 ctrl+3 休息时间设定显示;flash catcher把屏幕上的flash下载下来;视频处理软件camtasia studio8.4,功能强大。导入视频音频,录制PPT,导出生成视频微课,可以加片头,在视屏中加标题加字幕、添加标注、放大图像、安装后便可以加载到PPT软件中,在PPT中直接录制,并可以预览摄像头。也可以录制屏幕,可以剪掉不想要的视拼,插入其他视频,加入背景音乐应用语音到文本,英文识别率90%以上。
3)实际应用
以大学英语WEB视频微课制作为例:
将PPT的平台平台作为主要制作工具,在其中安装ISpring presenter,这样可以将原有的PPT资料迅速有效地转换成表现效果更强的Flash格式(SWF文件);然后针对不同教学过程的控制部分选用Captivate软件,它是类似于 PPT 的软件,但加入了更多互动效果及流程控制的组件,非常方便教师制作一流的多流程控制演示课件,最后也将其导出为 Flash 格式(SWF 文件),方便插入PPT中;而在设计学生协同作业过程中则借助于 Microsoft公司的OneNote及脑图管理软件Mind Manager,在讨论型学习过程中,这两个软件的有趣使用有效地活跃了学生的学习活动,同是提升了学生们形成团队作业的意识和能力;在线测试软件 Quiz Creator 软件则加入的一些客观题,有效地控制学习质量。其中有单选题、多选题、正误题、匹配题、连线题、调整顺序、单个填空、多词填空、热点图点击等九种类型的客观题,这些各种类型的客观题给教师提供了评判学生学习质量的多种选择,因为是 Flash 的表现形式,因此让学生如同在游戏中答题,增加趣味性,使课程更加生动。
构建英语网络平台的基础是教师自身的学科专业水平,对课程的理解把握,设计归纳是加以多媒体技术的辅助手段将课程二度消化三度转换后形成多媒体艺术品,将课程生动形象的呈现给学生,实现最优的教学效果。这是传统课程的锦上添花无可替代,因此在进行英语教学的理论研究的同时,对于先进的多媒体技术辅助教学手段的不断学习也是十分必要的。
参考文献
[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.大学英语课程教学要求(试行)[M].上海:上海外语教育出版社,2004.
[3]郑伟,沈丛,杜光明.基于建构主义的大学英语自主学习网络平台建设[J].成都师范学院学报,2013,11(29):88-92.
[4]颜少兰,陈三明.大学英语微型视频课程教学模式重构与技术实现[J].中国校外教育,2011(09):118-134.
[5]吴承义. 基于建构主义教学理论的大学英语教学模式[J].中美英语教学,2005(8).
简述建筑结构概念范文3
【关键词】地下水,建筑结构,设计,危害,探讨
中图分类号:TU2文献标识码: A 文章编号:
一,前言
在进行建筑结构设计中,地基设计是最为重要的部分,地基的稳定将直接关系到后续施工中整个建筑的工程质量。但是,在建筑结构设计中,会因为地质地貌的差异,土质,地下水的水位,升降情况等多个方面的影响,而使得建筑结构的设计变得更加艰难。地下水的浮力,压力会在建筑水位升降中,对整个建筑结构产生强大的反力作用。因此,在进行建筑结构设计中,要研究地下水的蕴藏情况,埋藏条件,存在情形和周围地质的关系,要重视地表水对施工的抗浮影响,潜水的工程抗浮,结构支撑于地基的抗倾稳定验算等的主要地下水等多方面的因素,探究地下水对建筑结构设计的危害,在此基础上做出科学合理的设计,对保证整个工程的顺利进行,保证施工的质量有着十分重要的意义。
二.建筑结构设计和地基基础设计简述
1.建筑结构设计概念和重要性
建筑结构设计就是在遵守建筑结构设计规范的基础上,在综合考虑到建筑功能,并对施工地点的地质水文条件做出准确勘探的条件下,对建筑结构的梁柱,地基等承重构件做出科学合理规划的过程。
2,建筑结构设计的重要意义
在我国,进行建筑结构设计时候,必须勘察其地质条件,据建筑的用途和地质条件,确定抗震等级,并综合考虑到各种建筑构件的科学组合,避免组合上的缺陷,同时,要对建筑结构构件的承载力和相关的极限状态做出验算,保证整个建筑结构的承载在极限范围内部。科学合理的建筑结构设计,不仅仅是后续施工的基础,更对整个工程有着十分重要的指导作用,将直接关系都工程的质量和成本控制。因此,找出影响建筑结构设计的因素,并作出科学合理的控制措施,是整个工程顺利进行的关键。
三,地下水对工程建筑的危害探究
1.地下水水位变化对建筑工程的危害
地下水的水位一般会受到降水,季节变化等因素的影响而产生水位的升降,地下水位的上升下降,会对整个建筑结构的设计产生极其消极的影响,。首先,当水位上升的时候,不仅仅会造成地震沙土液化速度加快,规模扩大,更会使得建筑结构下的岩土发生断裂,变形扭曲,滑坡,崩塌等多种地质灾害,严重降低了整个建筑结构中基础地基的承载能力,不利于整个建筑结构的稳定,不利于整个建筑结构抗震性能的增强。其次,地下水的过大下降,常常诱发地裂、地面沉降、地面塌陷等地质灾害以及地下水源枯竭、水质恶化等环境问题,对岩土体、建筑物的稳定性和人类自身的居住环境造成很大威胁。最后,地下水的冻胀也会对建筑结构的设计产生消极影响,主要表现在,当冻胀的地下水升温使得水浸湿和软化岩土时候,会使得地基土质的强度会大幅度降低,使得建筑物的沉降幅度变大,地基容易发生很大幅度的变形,造成建筑结构的稳定性差。
2.地下水会对建筑物的建筑构件造成很大的侵蚀性。地下水会对建筑构件中的混泥土,可溶性石材,和建筑主体中的管道,金属构件等造成很大的腐蚀和侵蚀,不仅仅会加快各种构件的老化,寿命缩短,更大幅度降低了整个建筑结构的稳定性和刚度。
3.地下水的水力状态容易发生改变,会使得在饱和的砂型土质的建筑结构设计变得更为艰难。当水力发生变化时候,土质的效应力大幅度降低,容易形成流砂,使得建筑结构下的土体发展流动,造成地表地基的坍塌,威胁建筑结构的稳定。
四,地下水对建筑结构设计的受力影响
1,地下水对地基基础设计中应力计算的影响
在建筑结构设计中,最关键是要确保地基的稳定,进行地基设计时候,首先要做到的就是要精确计算出自重应力和附加应力。在计算地基任意深度的自应重力时候,要以地下水位为分界线,地下水上面的土质,一般采用的是土质的自重应力。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综合考虑到地下水的浮力作用。如果还是粘性土质则变得更为复杂,需要根据不同的情况而定,一般认为,如果在地下水下面的粘性土质的液性指数不小于零,那么,此时土质会是一种流动的状态,每个土质颗粒之间有很多自水,这种情况下,土体便受到了地下水的浮力作用。因此,在进行地下水位之下的自重应力的时候,要根据实际情况,综合考虑,分析确定是否需要将地下水的浮力纳入其中。如果液性指数在零之下,那么土质会保持在固体的状态,土质就不会受到地下水的浮力,在实践操作中,一般都会按照不利的状态来进行综合考虑分析。
2.地下水对天然地基承载力的影响
在建筑结构地基的设计中,要做好天然地基承载力的计算,地下水对地基有着十分重要的影响作用,一般而言,都会表现在两个方面,其一,位于地下水位之下的土质,会很容易失去表观凝聚力,而这种凝聚力多半是由毛细管和弱结合水所形成的,当失去凝聚力的时候,会使得土质的凝聚力大幅度降低。其二,当受到地下水的浮力时候,土质将会很大程度的降低了自身的凝聚力,也因此会使得建筑结构设计中地基的的综合承载力变弱。在实际建筑结构设计中,都会假设地下水水位上下的土质强度都是一样的,只是单一的考虑到地下水的浮力对土质的承载力产生的影响,当建筑结构设计的地基持力层在地下水位下面,而且不具有透水性,那么,不管基底上层的土质是否具有透水性,都统一使用保护重度,当地基的持力层具有透水性的时候,可以将有效重度纳入范围。
五,抗浮设计方案与具体措施
除箱形基础和内部无柱的地下构筑物外,采用片筏基础的地下室的结构一般难以满足整体抗浮的刚度和强度要求,故将地下室划分为若干结构单元进行抗浮验算是合理的,抗浮设计需结合结构单元抗浮验算的结果选择或调整结构抗浮方案及措施。抗浮方案及措施有:
1.主体工程采用桩(挖孑L桩除外)基础时,单层地下室或裙房地下室可用桩协助抗浮,因为受地下水变化的影响,该桩可能抗拔也有可能承压。
2.主体工程采用天然地基时,单层地下室或裙房地下室可采用加大恒载(如覆土)抗浮,或将单层地下室和裙房及裙房地下室的结构处理成垂直荷载作用下的子框架结构支承于主体结构上,由主体结构协助抗浮。后者需修正原设计对应于子框架的梁柱内力与配筋和主体结构中支承子框架的节点的梁柱端的内力和配筋,修正的原则是取二次设计中承载力大的配筋和截面。主体结构离支承子框架节点较远的梁柱端内力受影响较小,一般可以不必修正。
3.抗浮锚桩协助抗浮。抗浮锚桩的结构设计方法基本上同锚杆,适用范围比较大。常用于大空间、大面积的单层地下室或裙房地下室及地下构筑物抗浮,当水压力较大时,用分布抗浮锚桩无梁地下室底板的方案易于设计且比较经济。
4.地下罐体的抗浮设计应注意其基础或基墩在地下水的影响下可能受压也可能受拉,要做两个方向受力的强度验算。
5.在必要时要做抗拨桩或抗浮锚桩的拨和压的双向受力验算,承压验算宜考虑桩土协同工作,桩主要起抗倾斜作用,注意抗浮验算单元应与协助抗浮的方案吻合,位于地下水位以下的室外抗浮覆土要扣除地下水的浮力,悬挑出室外的地下室底板可以适当考虑上面覆土的内摩擦角按倒梯形截面计算抗浮力,抗拔桩和抗浮锚尽量布置在柱、墙下或对称布置在柱下,共同形成基础梁的支座,可以使抗拔桩和抗浮锚桩的受力均匀。当基础梁的刚度较小时,要避免跨中抗梁的内力计算,因基础梁的竖向位移刚度从柱下至跨中各点不相同,所以布置在基础梁跨中的抗拔桩和抗浮锚桩对基础梁跨中是新约束,应注意计算简图的处理,调整基础梁的配筋,工程地质勘查应考虑协助抗浮的抗拔桩和抗浮锚桩的布置方案对桩长的影响。
六,结束语
建筑结构的设计关系到整个建筑工程的后续施工,关系到整个建筑工程的工程进度,工程成本控制和工程质量的保证。加强地下水对建筑结构设计影响的研究,找出地下水浮力对地下室和建筑物结构施工设计的重要影响方式,和发生原因,有助于建筑结构设计的科学化和合理化。地下水是建筑结构设计中无可避免的载体,水压力和地下水的浮力都会优先于地基对建筑物的结构产生反力作用,因此,在建筑结构设计中,要对地下水这一最重要的影响因素做出深入研究,这是保护地基稳定的关键环节。同时,通过探究发现,地下水主要还是通过影响到建筑结构设计中的基础设计的受力,主要是建筑结构的自应重力和建筑结构的承载力,要从建筑结构设计中的抗浮力上面加以改善和修正,尽力保证建筑结构设计的合理性和科学性,保证工程的质量。
参考文献:
[1] 陈晓坚 地下水在建筑结构设计中出现的问题探讨 [期刊论文] 《广东科技》 -2010年8期
简述建筑结构概念范文4
关键词:建筑;结构设计;常见问题;对策
中图分类号:S611文献标识码: A
建筑结构设计是一项强度很高的创造性思维劳动,要运用结构设计人所掌握的大量知识,进行富有创造性的工作。建筑结构设计是一项系统的、全面的工作,在设计中存在的问题是多种多样的。作为设计来讲,需要扎实的理论知识功底,灵活创新的思维和严肃认真负责的工作态度才能完成。我们要始终把提高设计质量作为终身奋斗的目标。
一、建筑结构设计的基本要求
1、层层设置。安全的结构体系在设计过程中必须要层层设置,尤其是当灾难发生时将会在抵抗外在破坏中发挥有效作用。若仅仅将抗风险的希望都集中寄托在建筑的某一个结构上,这是很不稳定的。多肢墙好于单片墙,框架剪力墙好于纯框架好等等,这些都是层层防线的设计思路的重要表现。
2、重大轻小。建筑结构设计中常常涉及到了很多关键的理念,如:“强柱弱梁”、“强剪弱弯”等,这些都是设计师门需要重视的问题。尽管对于结构体系而言,其是由不同的构件协调构建起了,而由于不同的构件都发挥着不同的作用,其在整个建筑中也有轻重之分。
3、优劣互补。科学的建筑结构体系需要坚持优劣互补的原则。结构太刚其变形能力差,若建筑受到巨大的破坏力时,则应具备的承受的力更大,经常会发生局部受损以至于全部毁坏,而太柔的结构尽管能够限制外力,但经常因为变形过大而难以正常运用。
二、建筑结构设计的常见问题及对策
1、 地基与基础设计方面存在的问题。地基与基础设计一直是结构工程师比较重视的方面,这是因为不仅该阶段设计过程的好与坏将直接影响后期设计工作的进行,而且地基基础也是整个工程造价的决定性因素。但很多房屋建筑无地质勘察报告,仅仅依据建设单位口头或笼统参照附近建筑物的基础设计资料就进行施工图设计。还有有些设计者对软弱地基的危害认识不足,当采用换土垫层对软弱地基处理时,不做换土垫层设计,只凭经验处置,只是简单地凭借经验采用砂垫层加强一下承载力,没有进行垫层宽度和厚度计算,既不安全,又不经济。另外一些设计人员设计多层民用建筑时,在计算梁、柱和基础的负荷时未按现行设计规范将荷载乘以折减系数计算其荷载值,因而导致采用荷载值偏大。
2、结构布置不合理,体型不规则
结构的合理布置(使结构尽可能“规则”),是抗震概念设计中的十分重要的环节,这里的“规则”包含了对建筑的平立面外形尺寸,抗侧力构件布置、质量分布,直至承载力分布等诸多因素的综合要求。由于引起结构不规则的因素太多,特别是对于复杂的建筑体型,很难一一用若干简化的定量指标来划分不规则程度并规定限制范围。
由于缺乏规范依据及相应的设计规定,加之对结构抗震概念设计缺乏应有的了解,有些设计人员往往对结构规则性难以把握,有时甚至听从业主和建筑师的要求,在实际工程中出现了不少规则性很差、对结构抗震十分不利的高层建筑。这里仅举几个例子:
(1)平面凹凸不规则。这是最常见的一种情况。
(2)平面扭转不规则问题。如框架- 剪力墙结构中,纵横剪力墙布置过分集中或仅布置在房屋的一端,使结构刚度中心严重偏离质量中心。有时甚至是结构整体计算的第一振型为扭转振型。
(3)高位转换问题。如某高层建筑采用框支抗震墙结构,高度约160m,Ⅳ类场地,6 度设防,不仅房屋高度大大超过其最大适用高度,且在第6~7 层处设置了厚板转换层,框支层数达到6层。框支抗震墙属抗震不利的结构体系,新修编的抗震规范,对此类结构的抗震措施仅限于框支层不超过两层。
(4)楼层错层问题。高层建筑中带有较大范围的错层,使楼层的楼板不连续,对结构抗震十分不利。
(5)高层建筑带有明显薄弱层,又没有采取有效的抗震加强措施。
(6)高层建筑结构中,同时采用两种以上的复杂结构。诸如带转换层结构、错层结构、连体结构、多塔楼结构等,均属于复杂结构形式,根据抗震对高层建筑规则性的要求,高层结构不宜同时采用两种以上的复杂结构。
(7)同一结构单元中采用两种不同的结构体系。如某多层框架结构,电梯井及两端山墙部位局部采用砖墙承重。
(8)高层建筑楼板(特别是首层和转换层楼板)开洞过多过大,有的楼板开洞率甚至超过了30%。
在工程设计中应尽量避免采用不规则的结构,不应采用严重不规则的结构。在设计不规则结构时,应采用符合结构实际受力状态的力学模型进行计算分析,并采取有效的抗震加强措施。新修编的建筑抗震设计规范,参考了美国UBC 和欧洲规范8 的做法,对规则与不规则作了一些定量的划分,并规定了相应的设计计算要求。如将楼层最大弹性水平位移与该楼层两端弹性水平位移平均值的比值大于1.2 时定义为平面扭不规则结构,并规定上述比值不宜大于1.5;对超过梁高的错层,规定应按楼板开洞对待,错层面积较大时,应采用符合楼板平面内实际刚度变化的计算模型;对竖向不规则结构,规定薄弱地震剪力及某些水平转换构件的地震内力应乘以不同的增大系数等等。
3、主梁有次梁处加附加筋。一般应优先加箍筋,附加箍筋可认为是:主梁箍筋在次梁截面范围无法加箍筋或箍筋短缺,在次梁两侧补上,像板上洞口附加筋。附加筋一般要有,但也不是绝对的。规范中说的比较清楚,位于梁下部或梁截面高度范围内的集中荷载,应全部由附加横向钢筋承担。也就是说,位于梁上的集中力如梁上柱、梁上后做的梁如水箱下的垫梁不必加附加筋。位于梁下部的集中力应加附加筋。但梁截面高度范围内的集中荷载可根据具体情况而定。当主次梁截面相差不大,次梁荷载较大时,应加附加筋。当主梁高度很高,次梁截面很小、荷载很小时,如快接近板上附加暗梁,主梁可不加附加筋。还有当主次梁截面均很大,如工艺要求形成的主次深梁,而荷载相对不大,主梁也可不加附加筋。总的原则,当主梁上次梁开裂后,从次梁的受压区顶至主梁底的截面高度的混凝土加箍筋能承受次梁产生的剪力时,主梁可不加附加筋。梁上集中力,产生的剪力在整个梁范围内是一样。所以抗剪满足,集中力处自然满足。主次深梁及次梁相对主梁截面、荷载较小时也可满足。
总之,结构设计是个系统的、全面的工作,需要扎实的理论知识功底、灵活创新的思维和严肃认真负责的工作态度。结构的设计不是单求外表的独特与奇异,而是要讲究科学的依据和实用的价值。设计人员要从一个个基本的构件算起,做到知其所以然,深刻理解规范和规程的含义,并密切配合其他专业来进行设计。只有这样才能真正体会结构设计的意义,推动建筑业向前发展。
参考文献:
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[2] 李浩,刘东甲. 浅析建筑结构设计中应注意的问题[J]. 工程与建设. 2012(01)
[3] 侯艳斌. 建筑结构设计方法简述[J]. 科技信息. 2012(04)
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简述建筑结构概念范文5
关键词:建筑工程;建筑结构设计;抗震设计;抗震研究
近年来,我国经济不断发展,人民生活水平不断提高,但是地震灾害却不断发生,地震灾害不断威胁着我国人民的生命财产安全。众所周知,地震灾害的后果十分严重,然而,以现有的技术很难对其进行控制或者提前预测,因此,对地震灾害进行根本性的防治是无法做到的,但是,在建筑结构设计中加入抗震设计,大幅度提高建筑的抗震能力,从而确保建筑在遭受地震灾害时有一定的稳定性,进而减少地震灾害发生带来的危险。
一、在建筑结构设计中加入抗震设计的意义
毫无疑问,地震灾害是众多自然灾害中破坏了最强的灾害之一,对人们生命财产的安全有着极大的威胁,不仅如此,地震灾害对建筑工程有着极强的破坏力,也因此,怎样提高建筑物的抗震能力是是从事建筑工程设计的相关工作人员重点想要解决的问题,在我国历史上,出现过许多次破坏力极强的地震,例如,唐山大地震,汶川地震。而我国经济不断发展,城市化发展迅速,建筑需求不断增加,人口激增,高层建筑的需求量不断扩大,建筑人群比较集中,所以,建筑人群集中的区域如果发生了地震,相应的损失是无法估量的。众所周知,地震这一自然灾害,以现有的技术手段无法提前预测并实施有效的防护措施,因此,在建筑结构设计中加入抗震设计,提高建筑物的抗震能力是比较有效的防护手段,因此在建筑结构设计中加入抗震设计是十分重要的。
二、建筑结构设计中的抗震设计需要达到的相关要求
首先,需要明确得是,我国对于建筑结构设计中的抗震设计是有着十分明确的要求的,因此,在实际建筑结构设计过程中需要遵循相应的设计准则,以相关设计准则为标准严格施工,在实际建筑结构设计过程中,相关设计师们要善于总结以往的设计经验,再根据当前的建筑设计实际需求,完成建筑结构设计,从而使建筑结构设计科学合理。其次,在选择防震措施时一定要选择多级防震。以往的建筑物通常选择得是三级防震措施,即需要建筑物做到小震没有损坏,中震可以修理,大震不会倒塌,然而,根据相关实际状况来看,建筑结构的防震措施必须选择多级防震,从而最大程度地提升建筑物的抗震性能,只有这样,在地震发生时,才可以尽可能地减少建筑物摇晃倒塌带来的危害,减少人民群众的经济损失。最后,在实际建筑结构设计过程中,需要将概念设计理论与性能设计理念有效结合起来,在对建筑施工地点进行严谨科学地考察后,综合多方面具体状况进行全面的分析,从而设计出科学的建筑设计方案。
三、建筑结构设计抗震设计重点
(一)确保建筑物连接处的质量
在进行建筑结构设计工作时,不仅需要设计师们对建筑构件实施科学配置,还要确保建筑物连接处的质量问题,确保建筑构件之间的连接十分牢固,从而最大限度地降低因为建筑构件之间连接不牢固降低抗震性能情况的出现。如今,许多建筑物外壁都会使用一定的装饰物品,相应的装饰材料一般为大理石,瓷砖等,不仅如此,在对建筑物进行装修时很有可能会使用新的装修技术,而这些装饰会依附于建筑结构而存在,从某种程度上来说,这些装饰物的存在对建筑结构设计的抗震性能会产生一定的影响,这些装饰物很有可能会降低建筑物的抗震能力,从而在地震来临时增加建筑物遭到破坏倒塌时带来的危害,比如,在地震发生时出现的玻璃雨,玻璃雨的出现通常是因为地震发生时,强大的破坏力使建筑物的玻璃幕墙产生变形,随后在地震的破坏力作用下破碎。因此,在建筑结构设計中需要确保建筑构件连接处的质量,进而避免出现玻璃幕墙因为地震破坏力变形破碎从而带来危险。不仅如此,在进行玻璃隔断,内隔墙等工作时必须确保连接处的质量,让建筑物主体连接更加稳固,从而确保建筑物的抗震性能。
(二)重视抗震措施的作用
设计师们在进行抗震设计时可以综合运用基础性防震措施来提高建筑物的防震性能,然而在实际运用过程中,需要根据建筑物的实际状况进行科学选择。比如,基础隔震技术,这种技术在使用过程中,必须将隔震层放置于建筑项目的上部和基础位置连接处,这样放置能够有效地降低建筑结构上部受到地震能的影响,从而减少地震能从地基传递到上层的可能性。目前,比较常用的抗震装置包括夹层橡胶隔层,混合隔震装置等。而间层隔震技术一般可以用来吸收地震产生的冲击余力,最大程度地削弱地震的冲击力量,从而保护建筑物不受地震冲击力的较大影响,通常情况下,间层隔震使用于原始结构层。
(三)注意建筑结构的空间设计
在进行建筑结构设计抗震设计工作过程中,需要注意空间设计工作,即既要做好平面设计工作,也需要完成立体空间设计工作,从而确保建筑物的抗震效果达到最大,与此同时,在进行空间设计时需要确保设计方案科学合理。首先,需要确保方案设计的均衡性。在进行建筑设计工作的过程中,需要考虑地震发生时产生的多方面的作用力,确保设计方案的均衡性能够有效地削减地震的冲击力。其次,在不影响建筑物使用功能的同时简化建筑结构,从而确保结构稳定性不会受到建筑结构的影响。最后,设计师们需要重视结构的整体性。
四、总结
随着我国经济的发展,人民生活水平不断提高,而经济的发展,城市化进程的发展使得建筑需求越来越大,高层建筑的需求量越来越大,在这样的情况下,考虑建筑结构设计中的抗震设计是十分重要且有必要的。本论文从建筑结构设计中抗震设计的重要性开始谈起,简述了抗震设计的相关要求,提出了几项抗震设计重点,希望对抗震设计有一定的帮助。
参考文献:
[1]刘明魁.建筑结构设计中的抗震设计研究[J].建筑工程技术与设计,2017(23):1543-1543.
[2]陈潇.建筑结构设计中的抗震设计研究[J].建筑·建材·装饰,2017(7):121,142.
简述建筑结构概念范文6
关键词:高层建筑;结构设计;存在问题;解决方式
一、高层建筑设计结构类型时存在的问题及解决方法
1、 在选择建筑的结构构型时要科学合理
存在的问题:
建筑的结构构型决定着建筑结构设计的整体走向,现在很多设计师在设计结构构型时,没有考虑到各方面的问题,导致最终的建筑设计在整体上不能满足用户需求。
解决方法:
在布置高层建筑的结构平面时应该遵循对称、规则、简单的原则,防止出现狭长的缩颈位置和应急过于集中的凹角部位,此外,还应该防止楼梯的电梯部位出现偏置而产生扭转的后果。在设计竖向体型时,应防止过于外挑,并且内收也要适度,刚度也要均匀的变化,切忌出现应力过于集中。在《高层建筑混凝土结构技术规程》中有了专门的内容在叙述建筑结构构型的规则性,比如:竖向结构的规则性、平面结构的规则性等等,在审定建筑设计方案中,坚决摒弃不符合规则的设计图。因此,建筑结构设计工程师在设计建筑构型时必须要遵循这些规则,如果在设计过程中发现了一些问题或者碰到了难题,就应该及时向建筑专业交流沟通,尽最大的努力选择最优的结构构型,以免给工程的后续工作带了不必要的麻烦。
2、 房屋最适高度和高宽比
存在的问题:
房屋的最适高度和高宽比直接影响着人们在使用过程中的心理感受,最适的高度和高宽比能给人一种舒适的感觉,并且还能增强建筑结构的安全性。而目前,很多设计师在设计房屋的最适高度和高宽比时,过于片面地追求单一方面的因素,而使房屋的高度和高宽比不能达到最佳。
解决方法:
在高层建筑设计规范和抗震规范中明确指出,应该严格限制高层建筑的总高度,以前是将高层建筑的总高度限制值设定成A级,但是现在将建筑的限制高度设定成B级,所以必须严格控制高层建筑的结构设计高度,从多方面综合考虑,如果高层建筑的高度超出了限定值B级,那么就要改变结构设计方案和处理手段。在建筑结构设计实践中,经常会发生因设计高度超过B级高度导致在审查设计图时,没有通过直接作废,就又需要重新设计,这就严重影响到建筑的整体规划和建设周期。高层建筑的高宽比直接控制着建筑结构的整体稳定性、刚度、载重能力以及经济合理性,不同高度的高层建筑有着各不相同的高宽比限制值。然而,在设计一些结构比较复杂的高层建筑过程中,怎样准确地确定一个科学合理的高宽比是一个比较困难的工作。通常在计算时,能够根据需要考虑的方向的的最小投影宽度,针对建筑物中有一些的小的突出部位,例如楼电梯间,这就不在计算的宽度范围之内。针对有些高层建筑物附带了裙房,如果裙房的刚度和面积相对于上部的塔楼的刚度和面积过于大时,此时在宽度比的计算过程中就可以直接考虑裙房上面的部位。
3、重视短肢剪力墙的设置
存在的问题:
短肢剪力墙在建筑结构受力方面起到了十分重大的作用,现在的很多建筑的意外倒塌事故,都是由短肢剪力墙的受力不均匀引起的。
解决方法:
短肢剪力墙所指的是墙肢截面高度和厚度的比值是5~8的剪力墙。短肢剪力墙结构是在最近几年出现的,它既对住宅建筑的合理布置有利,还能使建筑结构的自重得到一定程度的减轻,然而,在高层建筑结构中,剪力墙的肢不能过于短小,这是由于短肢剪力墙有着比较差的抗地震能力,在地震多发区的实际应用很少,鉴于安全方面,高层建筑结构的剪力墙不能全部采用短肢剪力墙。如果断肢剪力墙设置太多,就应该增加设置一些筒体或者常规性的剪力墙,这二者之间共同受力,形成坚固的剪力墙结构,此外,高层建筑规范中还对短肢剪力墙的使用有了一些特别的限制,比如:抗震等级、纵向钢筋的总配筋率、最大高度等,所以,短肢剪力墙在建筑结构设计中应该少使用或者不适用为宜,不能因为了方便于施工而设计错误。
二、高层建筑结构的分析与计算方法
1、 在整体计算建筑结构时要选择正确的软件
现在大家普遍采用的计算软件包括:TBSA、TAT、SATWE或SAP、ETABS等。然而,因为不同的软件所使用的计算模型都是各不相同的,所以要根据建筑高度、结构选型、结构体系等来正确选择合适的软件版本进行设计。所以计算得出的结果有一些不同。因此,在计算和分析高层建筑的整体结构时,必须要综合考虑到建筑结构的高度和构型来正确选择计算软件,以便能够保证计算结果的精准性,有时可以使用多个不同的软件来计算,然后工程设计师再仔细分析这些不同的结果,找出适合参考且合理的结果。否则,一旦选择了不恰当的计算软件,不仅会消耗设计者大量的精力和时间,影响到建设周期,还将有可能使建筑结构存在一系列的安全隐患。
2、应该具有充足的振性数目
在新的高层建筑规范中,提出了振型参与系数的概念,还清楚地指出了这个参数的额定值。又因为在之前的高层建筑规范中,没有明确指出振型参与系数该方面的内容,即使有的指出了此概念,没有清楚的指出这个参数的额定值,所以,在分析和计算时期,就应该正确判断确立出这个参数,再进行有效地调整振型参与系数的最终取值。
3、非结构构件的计算和设计
在高层建筑的结构设计中,通常会有一些因为建筑的功能和美观方面的要求而非主体承重骨架体系以内的非结构构件。特别是在设计高层建筑屋顶处的装饰构件过程中,因为高层建筑有着比较大的风荷载和地震作用,所以,就一定要根据新的高层建筑规范中的要求老计算和处理非结构构件,以免造成恶劣的影响。
三、总结
高层建筑的结构设计是一项比较复杂且耗时长的工作,在设计过程中,稍不留意就会出现一些或大或小的错误,从而会给建筑结构的后期施工带了一系列的安全隐患,一旦发生安全事故,将会给建设单位带了严重的损失。因此,高层建筑结构设计人员应该严格按照新的高层建筑规范进行设计方案,并且还要认真考虑高层建筑的结构构型,在通过仔细的分析计算来得出最终比较完美的设计图,这样既能保证建筑物的安全性能,还能给建设单位带来丰厚的利润。在设计过程中,若遇到了一些阻碍,就应该及时和建筑师商讨,实现资源共享、技术共享。
参考文献:
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