建筑結(jié)構(gòu)論文范文第1篇
【論文摘要】:文章通過(guò)對(duì)比鋼結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)介紹，闡述了新型、高效應(yīng)力結(jié)構(gòu)體系將在我國(guó)二十一世紀(jì)大規(guī)?；窘ㄔO(shè)中發(fā)揮越來(lái)越大的作用。
一、前言
鋼結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)是建筑工程中最常用的2種結(jié)構(gòu)形式。鋼結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)各有所長(zhǎng)，前者具有重量輕、強(qiáng)度高、延性好、施工速度快、建筑物內(nèi)部?jī)艨諝獯蟮葍?yōu)點(diǎn)，而后者剛度大、耗鋼量少、材料費(fèi)省、防火性能好。綜合利用這兩種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)為高層以建筑的發(fā)展開(kāi)辟了一條新途徑。統(tǒng)計(jì)分析表明，高層建筑采用鋼——混凝土混合結(jié)構(gòu)和用鋼量約為鋼結(jié)構(gòu)的70%，而施工速度與全鋼結(jié)構(gòu)相當(dāng)于，在綜合考慮施工周期、結(jié)構(gòu)占用使用面積等因素后，混合結(jié)構(gòu)的綜合經(jīng)濟(jì)指標(biāo)優(yōu)于全鋼結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)的綜合經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。
最近建設(shè)部和國(guó)家冶金工業(yè)局在頒布的《建筑用鋼技術(shù)政策》中，將鋼——混凝土混合結(jié)構(gòu)列為要大力推廣的建筑新技術(shù)，可以預(yù)見(jiàn)，混合結(jié)構(gòu)在高層辦公樓、學(xué)校、醫(yī)院及住宅等建筑中將有較廣泛的應(yīng)用。
二、索張拉結(jié)構(gòu)
索張拉結(jié)構(gòu)基本受力構(gòu)件有三類：受壓構(gòu)件、受彎構(gòu)件和受拉構(gòu)件。
對(duì)于受壓構(gòu)件，當(dāng)構(gòu)件長(zhǎng)細(xì)比較大時(shí)，由于構(gòu)件會(huì)發(fā)生整體失穩(wěn)，構(gòu)件的作用不能充分發(fā)揮。對(duì)于受彎構(gòu)件，由于構(gòu)件截面應(yīng)力不均勻，截面邊緣的最大應(yīng)力往往控制構(gòu)件的設(shè)計(jì)，使得構(gòu)件材料不能充分發(fā)揮作用。只有受拉構(gòu)件，截面的應(yīng)力均勻，不會(huì)發(fā)生整體失穩(wěn)，如利用高強(qiáng)鋼索做成受拉構(gòu)件，能最大限度地發(fā)揮受拉構(gòu)件的作用，提高結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性。
在結(jié)構(gòu)體系中巧妙利用張拉構(gòu)件，結(jié)合少數(shù)剛性受壓構(gòu)件，可構(gòu)成受力合理的高效張拉結(jié)構(gòu)體系，不僅承載力高、剛度大，且能使各種材料的強(qiáng)度均得到很好的發(fā)揮。
三、索穹頂結(jié)構(gòu)
索穹頂結(jié)構(gòu)實(shí)際上是一處特殊的索－膜結(jié)構(gòu)，是近幾年才發(fā)展起來(lái)的一種結(jié)構(gòu)效率極高的張力集成體系。其外形類似于穹頂，而主要的構(gòu)件是鋼索，由始終處于張力狀態(tài)的索段構(gòu)成穹頂，利用膜材作為屋面，因此被命名為索穹頂。由于整個(gè)結(jié)構(gòu)除少數(shù)幾根壓桿外都處于張力狀態(tài)，所以充分發(fā)揮了鋼索的強(qiáng)度，只要能避免柔性結(jié)構(gòu)可能發(fā)生的結(jié)構(gòu)松弛，索穹頂結(jié)構(gòu)便無(wú)彈性失穩(wěn)之虞，所以，這種結(jié)構(gòu)重量極輕，安裝方便，可具有新穎的造型，經(jīng)濟(jì)合理，被成功地應(yīng)用于一些大跨度和超大跨度的結(jié)構(gòu)。
四、膜結(jié)構(gòu)
膜結(jié)構(gòu)是張力結(jié)構(gòu)體系的一種，它以具有優(yōu)良性能的柔軟織物為膜材，由膜內(nèi)的空氣壓力支承膜面（充氣式膜結(jié)構(gòu)或所承式膜結(jié)構(gòu)），或利用鋼索或風(fēng)性支承結(jié)構(gòu)向膜內(nèi)預(yù)施加張力（張力膜結(jié)構(gòu)），從而形成具有一定剛度、能夠覆蓋大空間的結(jié)構(gòu)體系。膜結(jié)構(gòu)采用的薄膜的材料，大多采用涂層織物薄膜，分為兩部分，內(nèi)部為基材織物，主要決定膜材的力學(xué)性質(zhì)，提供材料的抗拉強(qiáng)度、抗撕裂強(qiáng)度等；外層為涂層，主要解決膜材的物理性質(zhì)，提供材料的耐火、耐久性及防水、自潔性等，常用膜材一般為聚酯織物涂敷氯乙烯涂層膜材、玻璃纖維織物涂敷聚四氟乙烯涂層或有機(jī)硅樹(shù)酯涂層膜材。膜材并接的結(jié)構(gòu)接縫多采用熱焊，非結(jié)構(gòu)接縫采用縫合。
膜結(jié)構(gòu)具有如下特點(diǎn)：造型活潑優(yōu)美，富有時(shí)代氣息；自重輕，適合大跨度的建筑，充分利用自然光，減少能源消耗；價(jià)格相對(duì)低廉，施工速度快；結(jié)構(gòu)抗震性能好。
充氣膜結(jié)構(gòu)有單層、雙層、氣肋式三種形式，充氣膜結(jié)構(gòu)一般需要長(zhǎng)期不間斷地能源供應(yīng)，在低拱度大跨度建筑中的單層膜結(jié)構(gòu)必須是封閉的空間，以保持一定氣壓差。在氣候惡劣的地方，空氣膜結(jié)構(gòu)的維護(hù)有一定的困難，不少建筑曾遭意外的漏氣而下癟。五、高效預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)體系
高效預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)是指用高強(qiáng)度材料、現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法和先進(jìn)的施工工藝建筑起來(lái)的預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，是當(dāng)今技術(shù)最先進(jìn)、用途最廣、最有發(fā)展前途的一種建筑結(jié)構(gòu)型式之一。目前，世界上幾乎所有的高大精尖的土木建筑結(jié)構(gòu)都采用了高效預(yù)應(yīng)力技術(shù)，如，大型公共建筑、大跨重載工業(yè)建筑、高層建筑、大中跨度橋梁、大型特種結(jié)構(gòu)、電視塔、核電站安全殼、海洋平臺(tái)等幾乎全部采用了這一技術(shù)。
近年來(lái)，高效預(yù)應(yīng)力技術(shù)在我國(guó)發(fā)展迅速，已制定專門的預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工規(guī)程、工程中應(yīng)用的預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)體系也很豐富。典型工程實(shí)例有：面積最大的單體預(yù)應(yīng)力工程是首都國(guó)際機(jī)場(chǎng)新航站樓工程，每層建筑面積約8.8萬(wàn)平方米，總建筑面積約35平方米，在混凝土板、墻、框架、柱以及鋼屋架、鋼梁和鋼管網(wǎng)架中大量采用了預(yù)應(yīng)力技術(shù)；柱網(wǎng)最大的預(yù)應(yīng)力工程是深圳車港工程，標(biāo)準(zhǔn)層平面尺寸159×103.5米，標(biāo)準(zhǔn)柱網(wǎng)16×25米，總建筑面積9.5萬(wàn)平方米；最在的預(yù)應(yīng)力鋼桁架工程是北京西站主站房工程，該預(yù)應(yīng)力鋼桁架跨度45米，桁架上承40米高的中式門樓，門樓總重5400余噸；層數(shù)最多的預(yù)應(yīng)力工程是廣東國(guó)際大夏主樓，總計(jì)63層；高度最高的預(yù)應(yīng)力工程是青島中銀大廈，總高度241米，58層，等等因篇幅所限，文章重點(diǎn)介紹首都國(guó)際機(jī)場(chǎng)新航站樓工程和北京西客站主站房工程。
首都國(guó)際機(jī)場(chǎng)新航站樓工程全面采用了高效預(yù)應(yīng)力技術(shù)，僅無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋量就達(dá)4000余噸堪稱本世紀(jì)國(guó)內(nèi)最大的預(yù)應(yīng)力工程之一。新航站樓的基礎(chǔ)為整體預(yù)應(yīng)力平板片筏基礎(chǔ)，上部結(jié)構(gòu)采用了預(yù)應(yīng)力框架、剪力墻體系和預(yù)應(yīng)力板柱、剪力墻體系，部分屋面采用了預(yù)應(yīng)力空間焊接鋼管屋架。
可以預(yù)計(jì)，隨著高性能預(yù)應(yīng)力材料（高強(qiáng)混凝土、高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力筋、新型纖維塑料筋等）的推廣應(yīng)用以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論和設(shè)計(jì)的不斷發(fā)展，新型、高效應(yīng)力結(jié)構(gòu)體系將在我國(guó)二十一世紀(jì)大規(guī)?；窘ㄔO(shè)中發(fā)揮越來(lái)越大的作用。
建筑結(jié)構(gòu)論文范文第2篇
［論文關(guān)鍵詞］高層建筑；結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；結(jié)構(gòu)體系
我國(guó)改革開(kāi)放以來(lái)，建筑業(yè)有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，近十幾年我國(guó)已建成高層建筑萬(wàn)棟，建筑面積達(dá)到2億平方米，其中具有代表性的建筑如深圳地王大廈81層，高325米；廣州中天廣場(chǎng)80層，高322米；上海金茂大廈88層，高420.5米。另外在南寧市也建起第一高樓：地王國(guó)際商會(huì)中心即地王大廈共54層，高206.3米。隨著城市化進(jìn)程加速發(fā)展，全國(guó)各地的高層建筑不斷涌現(xiàn)，作為土建工作設(shè)計(jì)人員，必須充分了解高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)及其結(jié)構(gòu)體系，只有這樣才能使設(shè)計(jì)達(dá)到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全適用、確保質(zhì)量的基本原則。
一、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)
高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與低層、多層建筑結(jié)構(gòu)相比較，結(jié)構(gòu)專業(yè)在各專業(yè)中占有更重要的位置，不同結(jié)構(gòu)體系的選擇，直接關(guān)系到建筑平面的布置、立面體形、樓層高度、機(jī)電管道的設(shè)置、施工技術(shù)的要求、施工工期長(zhǎng)短和投資造價(jià)的高低等。其主要特點(diǎn)有：
（一）水平力是設(shè)計(jì)主要因素
在低層和多層房屋結(jié)構(gòu)中，往往是以重力為代表的豎向荷載控制著結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。而在高層建筑中，盡管豎向荷載仍對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)產(chǎn)生重要影響，但水平荷載卻起著決定性作用。因?yàn)榻ㄖ灾睾蜆敲媸褂煤奢d在豎向構(gòu)件中所引起的軸力和彎矩的數(shù)值，僅與建筑高度的一次方成正比；而水平荷載對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的傾覆力矩、以及由此在豎向構(gòu)件中所引起的軸力，是與建筑高度的兩次方成正比。另一方面，對(duì)一定高度建筑來(lái)說(shuō)，豎向荷載大體上是定值，而作為水平荷載的風(fēng)荷載和地震作用，其數(shù)值是隨著結(jié)構(gòu)動(dòng)力性的不同而有較大的變化。
（二）側(cè)移成為控指標(biāo)
與低層或多層建筑不同，結(jié)構(gòu)側(cè)移已成為高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵因素。隨著建筑高度的增加，水平荷載下結(jié)構(gòu)的側(cè)向變形迅速增大，與建筑高度H的4次方成正比（＝qH4/8EI）。
另外，高層建筑隨著高度的增加、輕質(zhì)高強(qiáng)材料的應(yīng)用、新的建筑形式和結(jié)構(gòu)體系的出現(xiàn)、側(cè)向位移的迅速增大，在設(shè)計(jì)中不僅要求結(jié)構(gòu)具有足夠的強(qiáng)度，還要求具有足夠的抗推剛度，使結(jié)構(gòu)在水平荷載下產(chǎn)生的側(cè)移被控制在某一限度之內(nèi)，否則會(huì)產(chǎn)生以下情況：
1.因側(cè)移產(chǎn)生較大的附加內(nèi)力，尤其是豎向構(gòu)件，當(dāng)側(cè)向位移增大時(shí)，偏心加劇，當(dāng)產(chǎn)生的附加內(nèi)力值超過(guò)一定數(shù)值時(shí)，將會(huì)導(dǎo)致房屋側(cè)塌。
2.使居住人員感到不適或驚慌。
3.使填充墻或建筑裝飾開(kāi)裂或損壞，使機(jī)電設(shè)備管道損壞，使電梯軌道變型造成不能正常運(yùn)行。
4.使主體結(jié)構(gòu)構(gòu)件出現(xiàn)大裂縫，甚至損壞。
（三）抗震設(shè)計(jì)要求更高
有抗震設(shè)防的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，除要考慮正常使用時(shí)的豎向荷載、風(fēng)荷載外，還必須使結(jié)構(gòu)具有良好的抗震性能，做到小震不壞、大震不倒。
（四）減輕高層建筑自重比多層建筑更為重要
高層建筑減輕自重比多層建筑更有意義。從地基承載力或樁基承載力考慮，如果在同樣地基或樁基的情況下，減輕房屋自重意昧著不增加基礎(chǔ)造價(jià)和處理措施，可以多建層數(shù)，這在軟弱土層有突出的經(jīng)濟(jì)效益。
地震效應(yīng)與建筑的重量成正比，減輕房屋自重是提高結(jié)構(gòu)抗震能力的有效辦法。高層建筑重量大了，不僅作用于結(jié)構(gòu)上的地震剪力大，還由于重心高地震作用傾覆力矩大，對(duì)豎向構(gòu)件產(chǎn)生很大的附加軸力，從而造成附加彎矩更大。
（五）軸向變形不容忽視
采用框架體系和框架——剪力墻體系的高層建筑中，框架中柱的軸壓應(yīng)力往往大于邊柱的軸壓應(yīng)力，中柱的軸向壓縮變形大于邊柱的軸向壓縮變形。當(dāng)房屋很高時(shí)，此種軸向變形的差異將會(huì)達(dá)到較大的數(shù)值，其后果相當(dāng)于連續(xù)梁中間支座沉陷，從而使連續(xù)梁中間支座處的負(fù)彎矩值減小，跨中正彎矩值和端支座負(fù)彎矩值增大。
（六）概念設(shè)計(jì)與理論計(jì)算同樣重要
抗震設(shè)計(jì)可以分為計(jì)算設(shè)計(jì)和概念設(shè)計(jì)兩部分。高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)計(jì)算是在一定的假想條件下進(jìn)行的，盡管分析手段不斷提高，分析的原則不斷完善，但由于地震作用的復(fù)雜性和不確定性，地基土影響的復(fù)雜性和結(jié)構(gòu)體系本身的復(fù)雜性，可能導(dǎo)致理論分析計(jì)算和實(shí)際情況相差數(shù)倍之多，尤其是當(dāng)結(jié)構(gòu)進(jìn)入彈塑性階段之后，會(huì)出現(xiàn)構(gòu)件局部開(kāi)裂甚至破壞，這時(shí)結(jié)構(gòu)已很難用常規(guī)的計(jì)算原理去進(jìn)行分析。實(shí)踐表明，在設(shè)計(jì)中把握好高層建筑的概念設(shè)計(jì)也是很重要的。
二、高層建筑的結(jié)構(gòu)體系
（一）高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則
1.鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)與建筑、設(shè)備和施工密切配合，做到安全適用、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理，并積極采用新技術(shù)、新工藝和新材料。
2.高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)重視結(jié)構(gòu)選型和構(gòu)造，擇優(yōu)選擇抗震及抗風(fēng)性能好而經(jīng)濟(jì)合理的結(jié)構(gòu)體系與平、立面布置方案，并注意加強(qiáng)構(gòu)造連接。在抗震設(shè)計(jì)中，應(yīng)保證結(jié)構(gòu)整體抗震性能，使整個(gè)結(jié)構(gòu)有足夠的承載力、剛度和延性。
（二）高層建筑結(jié)構(gòu)體系及適用范圍
目前國(guó)內(nèi)的高層建筑基本上采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。其結(jié)構(gòu)體系有：框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、框架—剪力墻結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu)等。
1.框架結(jié)構(gòu)體系?？蚣芙Y(jié)構(gòu)體系是由樓板、梁、柱及基礎(chǔ)四種承重構(gòu)件組成。由梁、柱、基礎(chǔ)構(gòu)成平面框架，它是主要承重結(jié)構(gòu)，各平面框架再由連系梁連系起來(lái)，即形成一個(gè)空間結(jié)構(gòu)體系，它是高層建筑中常用的結(jié)構(gòu)形式之一。
框架結(jié)構(gòu)體系優(yōu)點(diǎn)是：建筑平面布置靈活，能獲得大空間，建筑立面也容易處理，結(jié)構(gòu)自重輕，計(jì)算理論也比較成熟，在一定高度范圍內(nèi)造價(jià)較低。
框架結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)是：框架結(jié)構(gòu)本身柔性較大，抗側(cè)力能力較差，在風(fēng)荷載作用下會(huì)產(chǎn)生較大的水平位移，在地震荷載作用下，非結(jié)構(gòu)構(gòu)件破壞比較嚴(yán)重。
框架結(jié)構(gòu)的適用范圍：框架結(jié)構(gòu)的合理層數(shù)一般是6到15層，最經(jīng)濟(jì)的層數(shù)是10層左右。由于框架結(jié)構(gòu)能提供較大的建筑空間，平面布置靈活，可適合多種工藝與使用的要求，已廣泛應(yīng)用于辦公、住宅、商店、醫(yī)院、旅館、學(xué)校及多層工業(yè)廠房和倉(cāng)庫(kù)中。
2.剪力墻結(jié)構(gòu)體系。在高層建筑中為了提高房屋結(jié)構(gòu)的抗側(cè)力剛度，在其中設(shè)置的鋼筋混凝土墻體稱為“剪力墻”，剪力墻的主要作用在于提高整個(gè)房屋的抗剪強(qiáng)度和剛度，墻體同時(shí)也作為維護(hù)及房間分格構(gòu)件。
剪力墻結(jié)構(gòu)中，由鋼筋混凝土墻體承受全部水平和豎向荷載，剪力墻沿橫向縱向正交布置或沿多軸線斜交布置，它剛度大，空間整體性好，用鋼量省。歷史地震中，剪力墻結(jié)構(gòu)表現(xiàn)了良好的抗震性能，震害較少發(fā)生，而且程度也較輕微，在住宅和旅館客房中采用剪力墻結(jié)構(gòu)可以較好地適應(yīng)墻體較多、房間面積不太大的特點(diǎn)，而且可以使房間不露梁柱，整齊美觀。
剪力墻結(jié)構(gòu)墻體較多，不容易布置面積較大的房間，為了滿足旅館布置門廳、餐廳、會(huì)議室等大面積公共用房的要求，以及在住宅樓底層布置商店和公共設(shè)施的要求，可以將部分底層或部分層取消剪力墻代之以框架，形成框支剪力墻結(jié)構(gòu)。
在框支剪力墻中，底層柱的剛度小，形成上下剛度突變，在地震作用下底層柱會(huì)產(chǎn)生很大內(nèi)力及塑性變形，因此，在地震區(qū)不允許采用這種框支剪力墻結(jié)構(gòu)。
3.框架—剪力墻結(jié)構(gòu)體系。在框架結(jié)構(gòu)中布置一定數(shù)量的剪力墻，可以組成框架—剪力墻結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)既有框架結(jié)構(gòu)布置靈活、使用方便的特點(diǎn)，又有較大的剛度和較強(qiáng)的抗震能力，因而廣泛地應(yīng)用于高層建筑中的辦公樓和旅館。
4.筒體結(jié)構(gòu)體系。隨著建筑層數(shù)、高度的增長(zhǎng)和抗震設(shè)防要求的提高，以平面工作狀態(tài)的框架、剪力墻來(lái)組成高層建筑結(jié)構(gòu)體系，往往不能滿足要求。這時(shí)可以由剪力墻構(gòu)成空間薄壁筒體，成為豎向懸臂箱形梁，加密柱子，以增強(qiáng)梁的剛度，也可以形成空間整體受力的框筒，由一個(gè)或多個(gè)筒體為主抵抗水平力的結(jié)構(gòu)稱為筒體結(jié)構(gòu)。通常筒體結(jié)構(gòu)有：
（1）框架—筒體結(jié)構(gòu)。中央布置剪力墻薄壁筒，由它受大部分水平力，周邊布置大柱距的普通框架，這種結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn)類似框架—剪力墻結(jié)構(gòu)，目前南寧市的地王大廈也用這種結(jié)構(gòu)。
（2）筒中筒結(jié)構(gòu)。筒中筒結(jié)構(gòu)由內(nèi)、外兩個(gè)筒體組合而成，內(nèi)筒為剪力墻薄壁筒，外筒為密柱（通常柱距不大于3米）組成的框筒。由于外柱很密，梁剛度很大，門密洞口面積小（一般不大于墻體面積50%），因而框筒工作不同于普通平面框架，而有很好的空間整體作用，類似一個(gè)多孔的豎向箱形梁，有很好的抗風(fēng)和抗震性能。目前國(guó)內(nèi)最高的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)如上海金茂大廈（88層、420.5米）、廣州中天廣場(chǎng)大廈（80層、320米）都是采用筒中筒結(jié)構(gòu)。
（3）成束筒結(jié)構(gòu)。在平面內(nèi)設(shè)置多個(gè)剪力墻薄壁筒體，每個(gè)筒體都比較小，這種結(jié)構(gòu)多用于平面形狀復(fù)雜的建筑中。
（4）巨型結(jié)構(gòu)體系。巨型結(jié)構(gòu)是由若干個(gè)巨柱（通常由電梯井或大面積實(shí)體柱組成）以及巨梁（每隔幾層或十幾個(gè)樓層設(shè)一道，梁截面一般占一至二層樓高度）組成一級(jí)巨型框架，承受主要水平力和豎向荷載，其余的樓面梁、柱組成二級(jí)結(jié)構(gòu)，它只是將樓面荷載傳遞到第一級(jí)框架結(jié)構(gòu)上去。這種結(jié)構(gòu)的二級(jí)結(jié)構(gòu)梁柱截面較小，使建筑布置有更大的靈活性和平面空間。
除以上介紹的幾種結(jié)構(gòu)體系外，還有其他一些結(jié)構(gòu)形式，也可應(yīng)用，如薄殼、懸索、膜結(jié)構(gòu)、網(wǎng)架等，不過(guò)目前應(yīng)用最廣泛的還是框架、剪力墻、框架—剪力墻和筒體等四種結(jié)構(gòu)。
［參考文獻(xiàn)］
［1］GB50011－2001建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范.
［2］GB50010－2002混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范.
［3］吳景祥.高層建筑設(shè)計(jì)［M］.北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社,1987.
建筑結(jié)構(gòu)論文范文第3篇
【論文摘要】:文章通過(guò)對(duì)比鋼結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)介紹，闡述了新型、高效應(yīng)力結(jié)構(gòu)體系將在我國(guó)二十一世紀(jì)大規(guī)?；窘ㄔO(shè)中發(fā)揮越來(lái)越大的作用。
一、前言
鋼結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)是建筑工程中最常用的2種結(jié)構(gòu)形式。鋼結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)各有所長(zhǎng)，前者具有重量輕、強(qiáng)度高、延性好、施工速度快、建筑物內(nèi)部?jī)艨諝獯蟮葍?yōu)點(diǎn)，而后者剛度大、耗鋼量少、材料費(fèi)省、防火性能好。綜合利用這兩種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)為高層以建筑的發(fā)展開(kāi)辟了一條新途徑。統(tǒng)計(jì)分析表明，高層建筑采用鋼——混凝土混合結(jié)構(gòu)和用鋼量約為鋼結(jié)構(gòu)的70%，而施工速度與全鋼結(jié)構(gòu)相當(dāng)于，在綜合考慮施工周期、結(jié)構(gòu)占用使用面積等因素后，混合結(jié)構(gòu)的綜合經(jīng)濟(jì)指標(biāo)優(yōu)于全鋼結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)的綜合經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。
最近建設(shè)部和國(guó)家冶金工業(yè)局在頒布的《建筑用鋼技術(shù)政策》中，將鋼——混凝土混合結(jié)構(gòu)列為要大力推廣的建筑新技術(shù)，可以預(yù)見(jiàn)，混合結(jié)構(gòu)在高層辦公樓、學(xué)校、醫(yī)院及住宅等建筑中將有較廣泛的應(yīng)用。
二、索張拉結(jié)構(gòu)
索張拉結(jié)構(gòu)基本受力構(gòu)件有三類：受壓構(gòu)件、受彎構(gòu)件和受拉構(gòu)件。
對(duì)于受壓構(gòu)件，當(dāng)構(gòu)件長(zhǎng)細(xì)比較大時(shí)，由于構(gòu)件會(huì)發(fā)生整體失穩(wěn)，構(gòu)件的作用不能充分發(fā)揮。對(duì)于受彎構(gòu)件，由于構(gòu)件截面應(yīng)力不均勻，截面邊緣的最大應(yīng)力往往控制構(gòu)件的設(shè)計(jì)，使得構(gòu)件材料不能充分發(fā)揮作用。只有受拉構(gòu)件，截面的應(yīng)力均勻，不會(huì)發(fā)生整體失穩(wěn)，如利用高強(qiáng)鋼索做成受拉構(gòu)件，能最大限度地發(fā)揮受拉構(gòu)件的作用，提高結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性。
在結(jié)構(gòu)體系中巧妙利用張拉構(gòu)件，結(jié)合少數(shù)剛性受壓構(gòu)件，可構(gòu)成受力合理的高效張拉結(jié)構(gòu)體系，不僅承載力高、剛度大，且能使各種材料的強(qiáng)度均得到很好的發(fā)揮。
三、索穹頂結(jié)構(gòu)
索穹頂結(jié)構(gòu)實(shí)際上是一處特殊的索－膜結(jié)構(gòu)，是近幾年才發(fā)展起來(lái)的一種結(jié)構(gòu)效率極高的張力集成體系。其外形類似于穹頂，而主要的構(gòu)件是鋼索，由始終處于張力狀態(tài)的索段構(gòu)成穹頂，利用膜材作為屋面，因此被命名為索穹頂。由于整個(gè)結(jié)構(gòu)除少數(shù)幾根壓桿外都處于張力狀態(tài)，所以充分發(fā)揮了鋼索的強(qiáng)度，只要能避免柔性結(jié)構(gòu)可能發(fā)生的結(jié)構(gòu)松弛，索穹頂結(jié)構(gòu)便無(wú)彈性失穩(wěn)之虞，所以，這種結(jié)構(gòu)重量極輕，安裝方便，可具有新穎的造型，經(jīng)濟(jì)合理，被成功地應(yīng)用于一些大跨度和超大跨度的結(jié)構(gòu)。
四、膜結(jié)構(gòu)
膜結(jié)構(gòu)是張力結(jié)構(gòu)體系的一種，它以具有優(yōu)良性能的柔軟織物為膜材，由膜內(nèi)的空氣壓力支承膜面（充氣式膜結(jié)構(gòu)或所承式膜結(jié)構(gòu)），或利用鋼索或風(fēng)性支承結(jié)構(gòu)向膜內(nèi)預(yù)施加張力（張力膜結(jié)構(gòu)），從而形成具有一定剛度、能夠覆蓋大空間的結(jié)構(gòu)體系。膜結(jié)構(gòu)采用的薄膜的材料，大多采用涂層織物薄膜，分為兩部分，內(nèi)部為基材織物，主要決定膜材的力學(xué)性質(zhì)，提供材料的抗拉強(qiáng)度、抗撕裂強(qiáng)度等；外層為涂層，主要解決膜材的物理性質(zhì)，提供材料的耐火、耐久性及防水、自潔性等，常用膜材一般為聚酯織物涂敷氯乙烯涂層膜材、玻璃纖維織物涂敷聚四氟乙烯涂層或有機(jī)硅樹(shù)酯涂層膜材。膜材并接的結(jié)構(gòu)接縫多采用熱焊，非結(jié)構(gòu)接縫采用縫合。
膜結(jié)構(gòu)具有如下特點(diǎn)：造型活潑優(yōu)美，富有時(shí)代氣息；自重輕，適合大跨度的建筑，充分利用自然光，減少能源消耗；價(jià)格相對(duì)低廉，施工速度快；結(jié)構(gòu)抗震性能好。
充氣膜結(jié)構(gòu)有單層、雙層、氣肋式三種形式，充氣膜結(jié)構(gòu)一般需要長(zhǎng)期不間斷地能源供應(yīng)，在低拱度大跨度建筑中的單層膜結(jié)構(gòu)必須是封閉的空間，以保持一定氣壓差。在氣候惡劣的地方，空氣膜結(jié)構(gòu)的維護(hù)有一定的困難，不少建筑曾遭意外的漏氣而下癟。五、高效預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)體系
高效預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)是指用高強(qiáng)度材料、現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法和先進(jìn)的施工工藝建筑起來(lái)的預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，是當(dāng)今技術(shù)最先進(jìn)、用途最廣、最有發(fā)展前途的一種建筑結(jié)構(gòu)型式之一。目前，世界上幾乎所有的高大精尖的土木建筑結(jié)構(gòu)都采用了高效預(yù)應(yīng)力技術(shù)，如，大型公共建筑、大跨重載工業(yè)建筑、高層建筑、大中跨度橋梁、大型特種結(jié)構(gòu)、電視塔、核電站安全殼、海洋平臺(tái)等幾乎全部采用了這一技術(shù)。
近年來(lái)，高效預(yù)應(yīng)力技術(shù)在我國(guó)發(fā)展迅速，已制定專門的預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工規(guī)程、工程中應(yīng)用的預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)體系也很豐富。典型工程實(shí)例有：面積最大的單體預(yù)應(yīng)力工程是首都國(guó)際機(jī)場(chǎng)新航站樓工程，每層建筑面積約8.8萬(wàn)平方米，總建筑面積約35平方米，在混凝土板、墻、框架、柱以及鋼屋架、鋼梁和鋼管網(wǎng)架中大量采用了預(yù)應(yīng)力技術(shù)；柱網(wǎng)最大的預(yù)應(yīng)力工程是深圳車港工程，標(biāo)準(zhǔn)層平面尺寸159×103.5米，標(biāo)準(zhǔn)柱網(wǎng)16×25米，總建筑面積9.5萬(wàn)平方米；最在的預(yù)應(yīng)力鋼桁架工程是北京西站主站房工程，該預(yù)應(yīng)力鋼桁架跨度45米，桁架上承40米高的中式門樓，門樓總重5400余噸；層數(shù)最多的預(yù)應(yīng)力工程是廣東國(guó)際大夏主樓，總計(jì)63層；高度最高的預(yù)應(yīng)力工程是青島中銀大廈，總高度241米，58層，等等因篇幅所限，文章重點(diǎn)介紹首都國(guó)際機(jī)場(chǎng)新航站樓工程和北京西客站主站房工程。
首都國(guó)際機(jī)場(chǎng)新航站樓工程全面采用了高效預(yù)應(yīng)力技術(shù)，僅無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋量就達(dá)4000余噸堪稱本世紀(jì)國(guó)內(nèi)最大的預(yù)應(yīng)力工程之一。新航站樓的基礎(chǔ)為整體預(yù)應(yīng)力平板片筏基礎(chǔ)，上部結(jié)構(gòu)采用了預(yù)應(yīng)力框架、剪力墻體系和預(yù)應(yīng)力板柱、剪力墻體系，部分屋面采用了預(yù)應(yīng)力空間焊接鋼管屋架。
可以預(yù)計(jì)，隨著高性能預(yù)應(yīng)力材料（高強(qiáng)混凝土、高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力筋、新型纖維塑料筋等）的推廣應(yīng)用以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論和設(shè)計(jì)的不斷發(fā)展，新型、高效應(yīng)力結(jié)構(gòu)體系將在我國(guó)二十一世紀(jì)大規(guī)模基本建設(shè)中發(fā)揮越來(lái)越大的作用。
建筑結(jié)構(gòu)論文范文第4篇
索張拉結(jié)構(gòu)基本受力構(gòu)件有三類：受壓構(gòu)件、受彎構(gòu)件和受拉構(gòu)件。
對(duì)于受壓構(gòu)件，當(dāng)構(gòu)件長(zhǎng)細(xì)比較大時(shí)，由于構(gòu)件會(huì)發(fā)生整體失穩(wěn)，構(gòu)件的作用不能充分發(fā)揮。對(duì)于受彎構(gòu)件，由于構(gòu)件截面應(yīng)力不均勻，截面邊緣的最大應(yīng)力往往控制構(gòu)件的設(shè)計(jì)，使得構(gòu)件材料不能充分發(fā)揮作用。只有受拉構(gòu)件，截面的應(yīng)力均勻，不會(huì)發(fā)生整體失穩(wěn)，如利用高強(qiáng)鋼索做成受拉構(gòu)件，能最大限度地發(fā)揮受拉構(gòu)件的作用，提高結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性。
在結(jié)構(gòu)體系中巧妙利用張拉構(gòu)件，結(jié)合少數(shù)剛性受壓構(gòu)件，可構(gòu)成受力合理的高效張拉結(jié)構(gòu)體系，不僅承載力高、剛度大，且能使各種材料的強(qiáng)度均得到很好的發(fā)揮。
2、索穹頂結(jié)構(gòu)
索穹頂結(jié)構(gòu)實(shí)際上是一處特殊的索－膜結(jié)構(gòu)，是近幾年才發(fā)展起來(lái)的一種結(jié)構(gòu)效率極高的張力集成體系。其外形類似于穹頂，而主要的構(gòu)件是鋼索，由始終處于張力狀態(tài)的索段構(gòu)成穹頂，利用膜材作為屋面，因此被命名為索穹頂。由于整個(gè)結(jié)構(gòu)除少數(shù)幾根壓桿外都處于張力狀態(tài)，所以充分發(fā)揮了鋼索的強(qiáng)度，只要能避免柔性結(jié)構(gòu)可能發(fā)生的結(jié)構(gòu)松弛，索穹頂結(jié)構(gòu)便無(wú)彈性失穩(wěn)之虞，所以，這種結(jié)構(gòu)重量極輕，安裝方便，可具有新穎的造型，經(jīng)濟(jì)合理，被成功地應(yīng)用于一些大跨度和超大跨度的結(jié)構(gòu)。
3、膜結(jié)構(gòu)
膜結(jié)構(gòu)是張力結(jié)構(gòu)體系的一種，它以具有優(yōu)良性能的柔軟織物為膜材，由膜內(nèi)的空氣壓力支承膜面（充氣式膜結(jié)構(gòu)或所承式膜結(jié)構(gòu)），或利用鋼索或風(fēng)性支承結(jié)構(gòu)向膜內(nèi)預(yù)施加張力（張力膜結(jié)構(gòu)），從而形成具有一定剛度、能夠覆蓋大空間的結(jié)構(gòu)體系。膜結(jié)構(gòu)采用的薄膜的材料，大多采用涂層織物薄膜，分為兩部分，內(nèi)部為基材織物，主要決定膜材的力學(xué)性質(zhì)，提供材料的抗拉強(qiáng)度、抗撕裂強(qiáng)度等；外層為涂層，主要解決膜材的物理性質(zhì)，提供材料的耐火、耐久性及防水、自潔性等，常用膜材一般為聚酯織物涂敷氯乙烯涂層膜材、玻璃纖維織物涂敷聚四氟乙烯涂層或有機(jī)硅樹(shù)酯涂層膜材。膜材并接的結(jié)構(gòu)接縫多采用熱焊，非結(jié)構(gòu)接縫采用縫合。
膜結(jié)構(gòu)具有如下特點(diǎn)：造型活潑優(yōu)美，富有時(shí)代氣息；自重輕，適合大跨度的建筑，充分利用自然光，減少能源消耗；價(jià)格相對(duì)低廉，施工速度快；結(jié)構(gòu)抗震性能好。
充氣膜結(jié)構(gòu)有單層、雙層、氣肋式三種形式，充氣膜結(jié)構(gòu)一般需要長(zhǎng)期不間斷地能源供應(yīng)，在低拱度大跨度建筑中的單層膜結(jié)構(gòu)必須是封閉的空間，以保持一定氣壓差。在氣候惡劣的地方，空氣膜結(jié)構(gòu)的維護(hù)有一定的困難，不少建筑曾遭意外的漏氣而下癟。
4、高效預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)體系
高效預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)是指用高強(qiáng)度材料、現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法和先進(jìn)的施工工藝建筑起來(lái)的預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，是當(dāng)今技術(shù)最先進(jìn)、用途最廣、最有發(fā)展前途的一種建筑結(jié)構(gòu)型式之一。目前，世界上幾乎所有的高大精尖的土木建筑結(jié)構(gòu)都采用了高效預(yù)應(yīng)力技術(shù)，如，大型公共建筑、大跨重載工業(yè)建筑、高層建筑、大中跨度橋梁、大型特種結(jié)構(gòu)、電視塔、核電站安全殼、海洋平臺(tái)等幾乎全部采用了這一技術(shù)。
近年來(lái)，高效預(yù)應(yīng)力技術(shù)在我國(guó)發(fā)展迅速，已制定專門的預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工規(guī)程、工程中應(yīng)用的預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)體系也很豐富。典型工程實(shí)例有：面積最大的單體預(yù)應(yīng)力工程是首都國(guó)際機(jī)場(chǎng)新航站樓工程，每層建筑面積約8.8萬(wàn)平方米，總建筑面積約35平方米，在混凝土板、墻、框架、柱以及鋼屋架、鋼梁和鋼管網(wǎng)架中大量采用了預(yù)應(yīng)力技術(shù)；柱網(wǎng)最大的預(yù)應(yīng)力工程是深圳車港工程，標(biāo)準(zhǔn)層平面尺寸159×103.5米，標(biāo)準(zhǔn)柱網(wǎng)16×25米，總建筑面積9.5萬(wàn)平方米；最在的預(yù)應(yīng)力鋼桁架工程是北京西站主站房工程，該預(yù)應(yīng)力鋼桁架跨度45米，桁架上承40米高的中式門樓，門樓總重5400余噸；層數(shù)最多的預(yù)應(yīng)力工程是廣東國(guó)際大夏主樓，總計(jì)63層；高度最高的預(yù)應(yīng)力工程是青島中銀大廈，總高度241米，58層，等等因篇幅所限，文章重點(diǎn)介紹首都國(guó)際機(jī)場(chǎng)新航站樓工程和北京西客站主站房工程。
首都國(guó)際機(jī)場(chǎng)新航站樓工程全面采用了高效預(yù)應(yīng)力技術(shù)，僅無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋量就達(dá)4000余噸堪稱本世紀(jì)國(guó)內(nèi)最大的預(yù)應(yīng)力工程之一。新航站樓的基礎(chǔ)為整體預(yù)應(yīng)力平板片筏基礎(chǔ)，上部結(jié)構(gòu)采用了預(yù)應(yīng)力框架、剪力墻體系和預(yù)應(yīng)力板柱、剪力墻體系，部分屋面采用了預(yù)應(yīng)力空間焊接鋼管屋架。
可以預(yù)計(jì)，隨著高性能預(yù)應(yīng)力材料（高強(qiáng)混凝土、高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力筋、新型纖維塑料筋等）的推廣應(yīng)用以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論和設(shè)計(jì)的不斷發(fā)展，新型、高效應(yīng)力結(jié)構(gòu)體系將在我國(guó)二十一世紀(jì)大規(guī)模基本建設(shè)中發(fā)揮越來(lái)越大的作用。
綜合全文可知，建筑工程是一個(gè)整體，但是對(duì)建設(shè)工程中每個(gè)細(xì)節(jié)等要具體分析，根據(jù)實(shí)際情況施工。
【論文關(guān)鍵詞】：結(jié)構(gòu)；受力；建筑
建筑結(jié)構(gòu)論文范文第5篇
目前，我國(guó)建筑抗震技術(shù)已經(jīng)有了一定的提高，但是與國(guó)外的技術(shù)相比還有很大的差距。建筑工程師還不能把建筑設(shè)計(jì)和抗震設(shè)計(jì)很好的結(jié)合，建筑抗震設(shè)計(jì)的發(fā)展還比較慢，并且抗震設(shè)計(jì)也不能與各地區(qū)的實(shí)際情況很好的結(jié)合。我國(guó)抗震設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。
1.1工程師缺乏實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)
由于我國(guó)的科技水平不高，不能準(zhǔn)確的判斷地震的成因，并且對(duì)其預(yù)測(cè)，造成居民的很大損失，還有在地質(zhì)地震等方面的研究不夠，特別是建筑物的抗震能力方面。這就導(dǎo)致我國(guó)建筑設(shè)計(jì)中抗震設(shè)計(jì)的發(fā)展滯后，而且也沒(méi)有統(tǒng)一規(guī)范的設(shè)計(jì)理念，因而很難實(shí)現(xiàn)建筑設(shè)計(jì)的抗震目標(biāo)。
1.2工程師對(duì)實(shí)際情況的考量不足
目前，很多建筑工程師只是根據(jù)數(shù)據(jù)和固有的一些參數(shù)進(jìn)行施工，缺少對(duì)地區(qū)的實(shí)際情況進(jìn)行考量。因?yàn)椴煌貐^(qū)地質(zhì)的構(gòu)造截面的實(shí)際承載能力不同，所以要結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行檢測(cè)計(jì)算。不能根據(jù)固定地震降級(jí)系數(shù)來(lái)進(jìn)行施工，例如，我國(guó)建筑抗震設(shè)計(jì)中的把地震降級(jí)系數(shù)固定為2.81，容易導(dǎo)致工程師把小級(jí)別的抗震應(yīng)用到建筑抗震設(shè)計(jì)中，當(dāng)遭到大級(jí)別的地震時(shí)，建筑物不具備抗震能力，會(huì)造成很大的損失。
2.建筑抗震設(shè)計(jì)的注意要點(diǎn)
2.1堅(jiān)持建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的對(duì)稱原則
目前，根據(jù)相關(guān)的建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)定，建筑工程師要堅(jiān)持建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則，同時(shí)要求結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師做大簡(jiǎn)單、規(guī)則的設(shè)計(jì)，從而做到建筑物遇到小級(jí)地震不壞、中級(jí)地震可以修補(bǔ)、高級(jí)地震不會(huì)倒的目標(biāo)。并且要求工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師遵循豎向形態(tài)的建筑規(guī)則，通常選擇方形和圓形的形狀，因?yàn)榫匦魏吞菪蔚男螤钜?guī)則比較均勻。按照此類形狀設(shè)計(jì)的建筑物，在遇到地震時(shí)內(nèi)部構(gòu)件承受力比較均衡，通常只會(huì)出現(xiàn)平移震動(dòng)，而一些非對(duì)稱結(jié)構(gòu)的建筑在地面平移時(shí)，會(huì)出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)震動(dòng)，主要是因?yàn)榻ㄖ锏馁|(zhì)心和剛心不能重合，當(dāng)發(fā)生地震時(shí)，建筑物的內(nèi)部構(gòu)件會(huì)遭到嚴(yán)重的破壞，發(fā)生變形。
2.2注重建筑構(gòu)件與連接點(diǎn)處質(zhì)量
在建筑工程設(shè)計(jì)和施工過(guò)程中建筑構(gòu)件的合理配置以及連接點(diǎn)處的質(zhì)量與建筑施工安全質(zhì)量存在直接的聯(lián)系。并且在新型建筑材料問(wèn)世的同時(shí)建筑物的外部設(shè)計(jì)大都會(huì)采用新型建筑材料，例如大理石、瓷磚等。而建筑室內(nèi)裝飾也會(huì)使用到吊頂?shù)燃夹g(shù)。這些室內(nèi)以及立面裝飾本身存在抗震性能的問(wèn)題，并且其與建筑主體的牢固連接也是抗震設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。近幾年，在一些地震災(zāi)害中，發(fā)生過(guò)很多下“玻璃雨”的事情，主要原因是目前的技術(shù)還不能防止地震中玻璃幕墻的變形，因此，在很多地震中，一些高層建筑的玻璃幕墻會(huì)遭到很大的破壞。所以，如果在建筑中采用玻璃幕墻，必須提高建筑構(gòu)件與連接處的質(zhì)量，從而保證玻璃幕墻在地震時(shí)不會(huì)變形。并且在遭遇地震時(shí)能夠與建筑物脫離，將所受到破壞的程度降到最小。此外，在內(nèi)隔墻、玻璃隔斷等構(gòu)件的設(shè)計(jì)上也要提高連接點(diǎn)的質(zhì)量，保證建筑主體連接點(diǎn)的牢固性，從而提高建筑物的抗震性。
2.3關(guān)注建筑頂部抗震
建筑屋頂?shù)目拐鹪O(shè)計(jì)對(duì)于高層建筑物有重要的影響。這就要求設(shè)計(jì)師十分重視建筑頂部的抗震設(shè)計(jì)，在遭遇地震時(shí)，建筑屋頂過(guò)高、過(guò)重都會(huì)加重建筑的變形程度，特別是我國(guó)的高層建筑物中普遍存在這樣的問(wèn)題，如果不重視高層建筑屋頂?shù)目拐鹪O(shè)計(jì)，發(fā)生地震時(shí)，下層建筑物會(huì)受到很大的影響。如建筑的屋頂與下層建筑的重心沒(méi)有位于同一條直線上，那么建筑屋頂?shù)目箓?cè)力墻也會(huì)與下層建筑的抗側(cè)力墻出現(xiàn)分離，當(dāng)?shù)卣鸪霈F(xiàn)時(shí)則會(huì)加劇損壞。因此在高層或超高層建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)該使用新型高強(qiáng)度輕質(zhì)的建筑材料，盡可能保證屋頂?shù)闹匦呐c下層建筑的重心位于通一條直線。當(dāng)建筑屋頂?shù)妮^高時(shí)要保證其抗震定性，緩解地震帶來(lái)的變形作用。此外頂部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)也適當(dāng)?shù)倪x用強(qiáng)度高、剛性均勻輕質(zhì)的結(jié)構(gòu)材料。
2.4建筑豎向布置
建筑豎向布置主要體現(xiàn)在建筑物的高度結(jié)構(gòu)質(zhì)量以及剛度的設(shè)計(jì)中，特別是在高層或超高層建筑中建筑的豎向布置對(duì)于建筑抗震設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)更加重要。建筑樓層的使用功能差異導(dǎo)致建筑物樓層分布的質(zhì)量和剛度均不一致，例如樓層包括游泳池、會(huì)議室、健身房等。樓層的功能導(dǎo)致樓層上下之間的剛度差異過(guò)大。高層建筑中剛度最差的樓層的抗震性能最為薄弱，在出現(xiàn)地震時(shí)即為變形嚴(yán)重的薄弱層。在建筑設(shè)計(jì)中由于樓層功能不同導(dǎo)致的墻體不連續(xù)，柱子不對(duì)稱等極大的限制了抗震性能。因此在建筑抗震設(shè)計(jì)中應(yīng)該盡量保證豎向的剛度分布靠近，尤其是在結(jié)構(gòu)上剛度轉(zhuǎn)換層更加要著重注意。
2.5建筑設(shè)計(jì)需要達(dá)到的設(shè)計(jì)限值
在實(shí)際的工程操作以及設(shè)計(jì)時(shí)，一定要嚴(yán)格遵循我國(guó)相關(guān)部門的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求，例如在8度的防烈度情況下，粘土磚多對(duì)地震降級(jí)系數(shù)固定為2層建筑物的高度不能夠高于18m，建筑層數(shù)不能大于6層等。一旦超過(guò)相關(guān)的規(guī)定，就會(huì)嚴(yán)重影響到建筑物的抗震能力，除此之外，對(duì)于建筑物局部的墻體尺度也要控制它的最小值，保與實(shí)際情況結(jié)合在一起證墻體截面的抗震強(qiáng)度能夠滿足抗震要求，避免墻體在地震時(shí)不會(huì)出現(xiàn)開(kāi)裂或者倒塌等破壞情況的發(fā)生。
3.結(jié)束語(yǔ)
綜上所述，建筑設(shè)計(jì)在建筑抗震設(shè)計(jì)中的作用不可忽視。在建筑工程設(shè)計(jì)中要對(duì)建筑設(shè)計(jì)加以重視，從而促進(jìn)建筑事業(yè)的發(fā)展。本文對(duì)建筑設(shè)計(jì)在建筑抗震設(shè)計(jì)的作用的研究仍存在不足之處，希望相關(guān)的學(xué)者能有更深一步的研究，相信我國(guó)建筑設(shè)計(jì)中抗震設(shè)計(jì)會(huì)有很大的提高。
建筑結(jié)構(gòu)論文范文第6篇
在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，其結(jié)構(gòu)材料的選擇對(duì)結(jié)構(gòu)整體性能也有重大影響，表1列出了結(jié)構(gòu)材料性能對(duì)比。當(dāng)前，設(shè)計(jì)人員在對(duì)房屋建筑進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)重視鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，其與傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)相比，具有相當(dāng)大的優(yōu)勢(shì):①相比于混凝土以及磚石結(jié)構(gòu)，鋼結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能更好，其能夠把建筑結(jié)構(gòu)受力體系由平面發(fā)展至空間，增強(qiáng)建筑安全性能;②鋼結(jié)構(gòu)更加輕盈，具有明顯的技術(shù)美、藝術(shù)美以及自然美;③鋼材料類型多樣，建筑手段與方法層出不窮，此兩者相結(jié)合來(lái)，有利于提高建筑施工進(jìn)度，降低施工成本。綜上所述，鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用于房屋建筑中，不但能夠滿足人們對(duì)于建筑物耐用性、功能性以及安全性的要求，還能夠提高其經(jīng)濟(jì)性與美觀性，符合建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化的目標(biāo)，十分值得推廣。
2房屋建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用中需要注意的問(wèn)題
2.1前期的參與
對(duì)于建筑施工項(xiàng)目而言，其前期的設(shè)計(jì)方案很大程度上直接決定了建筑施工質(zhì)量和施工成本，但是不少建筑項(xiàng)目的前期方案確定時(shí)，并未進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化，忽略了建筑結(jié)構(gòu)的合理性以及經(jīng)濟(jì)性，從而使得結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)難度及成本在一定程度上被提高了。因此，對(duì)于設(shè)計(jì)人員而言，在建筑的前期設(shè)計(jì)中一定要重視優(yōu)化設(shè)計(jì)方案的融入，從而達(dá)到節(jié)約成本、提高質(zhì)量的目的。
2.2細(xì)部?jī)?yōu)化
當(dāng)設(shè)計(jì)人員對(duì)建筑的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)，其不僅要關(guān)注整體設(shè)計(jì)，更要關(guān)注到基本構(gòu)件的精細(xì)設(shè)計(jì)。例如:在對(duì)現(xiàn)澆板進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)重視其受力程度，避免產(chǎn)生拐角裂縫。當(dāng)前，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，優(yōu)化設(shè)計(jì)的理論同計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合，優(yōu)化設(shè)計(jì)也從工程實(shí)踐向著數(shù)學(xué)問(wèn)題發(fā)展。因此，對(duì)于工程設(shè)計(jì)人員而言，其應(yīng)全面掌握計(jì)算機(jī)技術(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，提高建筑設(shè)計(jì)的合理性和準(zhǔn)確性。
3工程實(shí)例
3.1工程概況
下文主要分析了某住宅建筑的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，該住宅建筑地上32層，地下1層，結(jié)構(gòu)形式為鋼結(jié)構(gòu)框架剪力墻。根據(jù)該建筑項(xiàng)目的實(shí)際需求以及現(xiàn)場(chǎng)情況綜合分析之后，決定應(yīng)用結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模式的改進(jìn)與創(chuàng)新。在優(yōu)化設(shè)計(jì)中，以計(jì)算機(jī)為輔助，實(shí)現(xiàn)了對(duì)整個(gè)工程的全局優(yōu)化。
3.2優(yōu)化設(shè)計(jì)規(guī)范
在對(duì)該建筑工程項(xiàng)目進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員嚴(yán)格地遵循有關(guān)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的規(guī)范，針對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中所存在的不足，如:安全性較差、要求過(guò)寬等，結(jié)合實(shí)際施工條件對(duì)其進(jìn)行了優(yōu)化處理。
3.3前期參與
在本工程中，設(shè)計(jì)人員在工程的前期規(guī)劃中即結(jié)合了結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，根據(jù)工程項(xiàng)目的實(shí)際需求與施工條件，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行了科學(xué)取舍，保證其施工可行性與經(jīng)濟(jì)性。值得注意的是，在建筑前期規(guī)劃中，設(shè)計(jì)人員不應(yīng)僅憑自身的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，否則容易出現(xiàn)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)體系受力情況把握不當(dāng)?shù)默F(xiàn)象，直接導(dǎo)致建筑質(zhì)量不過(guò)關(guān)，不利于后期的施工，容易造成建筑建設(shè)成本的大幅度增加。
3.4概念設(shè)計(jì)
在建筑項(xiàng)目的建設(shè)過(guò)程中，若是其結(jié)構(gòu)布局方式不同，設(shè)計(jì)效果也大不相同。因此，在對(duì)房屋結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)實(shí)現(xiàn)細(xì)部結(jié)構(gòu)優(yōu)化和概念設(shè)計(jì)的有機(jī)結(jié)合，從而切實(shí)有效提高結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)效果。在本工程中，將建筑的概念設(shè)計(jì)作為了設(shè)計(jì)工作中的一大重點(diǎn)，貫穿于整個(gè)的設(shè)計(jì)過(guò)程之中。概念設(shè)計(jì)主要是對(duì)缺乏相應(yīng)數(shù)值的細(xì)節(jié)進(jìn)行處理，例如:地震設(shè)防烈度量化等情況，若是僅僅依靠相應(yīng)的公式進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，得出的結(jié)果必然會(huì)和實(shí)際情況存在較大差異，而使用概念設(shè)計(jì)，則可將數(shù)值當(dāng)作一種參考依據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中細(xì)節(jié)的合理把握，提高結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的質(zhì)量。
3.5結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的效益分析
在本工程中，優(yōu)化后方案同優(yōu)化前方案相比，更加科學(xué)合理;同時(shí)，其有效降低了施工成本，工程結(jié)束后，對(duì)整個(gè)工程造價(jià)進(jìn)行計(jì)算，發(fā)現(xiàn)工程造價(jià)降低了26%。
4結(jié)語(yǔ)
總之，隨著我國(guó)建筑行業(yè)的快速發(fā)展，人們對(duì)于建筑工程的要求不斷提高，這就使得建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)在建筑工程領(lǐng)域中發(fā)揮著日益重要的作用。因此，對(duì)于設(shè)計(jì)人員而言，其必須對(duì)房屋結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的復(fù)雜性以及系統(tǒng)性有一個(gè)清晰、明確的認(rèn)識(shí)，并不斷提升自身專業(yè)能力與設(shè)計(jì)水平，推動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)水平的進(jìn)一步提高，從而實(shí)現(xiàn)我國(guó)建筑行業(yè)的健康、穩(wěn)定發(fā)展。
建筑結(jié)構(gòu)論文范文第7篇
土體的形成是具有非常漫長(zhǎng)的歷史的，土是一種多孔材料，構(gòu)成復(fù)雜。土體在受到外界的荷載作用之后，會(huì)發(fā)生以下的改變：
1、土體在剪切應(yīng)力作用下會(huì)發(fā)生塑性應(yīng)變，同時(shí)球應(yīng)力也會(huì)引起塑性應(yīng)變；
2、土體的不同構(gòu)造就會(huì)具有不同的特性，土體發(fā)生沉積塌陷也會(huì)發(fā)生不同的特性改變；
3、應(yīng)力路徑會(huì)影響到土體的變形，不同的加載路徑作用在土體上就會(huì)發(fā)生不同的形變；
4、土具有流變特性，尤其是軟粘土這些特性十分明顯；
5、緊砂、超固結(jié)粘土等土體在受剪后會(huì)表現(xiàn)出應(yīng)變軟化的特性；
6、土體還具有剪脹性等。為了更好的了解土體的特性和氣真實(shí)力學(xué)變形特性，可以建立應(yīng)力、應(yīng)變和時(shí)間的關(guān)系，在實(shí)踐與理論的結(jié)合上提出新的數(shù)學(xué)模型，即：土體的本構(gòu)關(guān)系，可以更好的了解土的本構(gòu)關(guān)系。
二、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要遵循的原則
建筑結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)中藥遵守四個(gè)基本原則“抓大放小”、“多道防線”、“剛?cè)嵯酀?jì)”，圍繞這幾個(gè)原則來(lái)設(shè)計(jì)建筑的結(jié)構(gòu)。
1、抓大放小。一個(gè)完整的結(jié)構(gòu)體系是由不同的構(gòu)件共同組成的，每個(gè)構(gòu)件在結(jié)構(gòu)中起到不同的作用，“強(qiáng)柱弱梁”、“強(qiáng)剪弱彎”等是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中非常重要的概念，也是在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中所需要注意的問(wèn)題。
2、多道防線。在結(jié)構(gòu)體系中設(shè)計(jì)多道防線可以增強(qiáng)建筑的安全性，提高建筑的穩(wěn)定性，在災(zāi)難來(lái)臨的時(shí)候，更加有保障，不能把生存寄托在單一的構(gòu)件上。
3、剛?cè)嵯酀?jì)。建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要遵守剛?cè)岵?jì)的原則才能讓各個(gè)建筑結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)的組成完整的整體。如果結(jié)構(gòu)的剛度很大，那么變形能力就比較弱，破壞力首先會(huì)對(duì)建筑進(jìn)行壓迫，造成建筑形變，剛度大很容易受損。結(jié)構(gòu)太柔雖然可以很好的消除外力，但是形變過(guò)大建筑會(huì)無(wú)法使用。
4、打通關(guān)節(jié)。結(jié)構(gòu)體系是變化的，但是變化又是統(tǒng)一的，這取決于結(jié)構(gòu)體系中的結(jié)構(gòu)關(guān)節(jié)。沒(méi)有任何關(guān)節(jié)，渾然一體的構(gòu)型這是理想中的結(jié)構(gòu)體系，結(jié)構(gòu)體系能使任何外力迅速傳遞和消減。永遠(yuǎn)處于原始的靜態(tài)就是要打通關(guān)節(jié)保持平衡的目的，當(dāng)一旦流入力量，構(gòu)件與構(gòu)件之間的靜態(tài)平衡就會(huì)遭到破壞，結(jié)構(gòu)也隨之發(fā)生變化。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是要滿足建筑設(shè)計(jì)的，不能對(duì)建筑設(shè)計(jì)造成干擾，而建筑設(shè)計(jì)也要在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的能力范圍內(nèi)，不能超出安全、經(jīng)濟(jì)、合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則。
三、基于本構(gòu)關(guān)系的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法
基于本構(gòu)關(guān)系的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法有兩個(gè)最大的特點(diǎn)。一是把整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行微分為:混凝土單元、鋼筋單元及混凝土與鋼筋接觸處的連接單元。只有這三個(gè)單元，所以在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法中不存在構(gòu)件，也不必對(duì)梁、柱、板等進(jìn)行區(qū)分。所以只要有了混凝土和鋼筋的準(zhǔn)確的本構(gòu)關(guān)系和準(zhǔn)確的混凝土與鋼筋接觸處物理參數(shù)，所有建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)題都可以迎刃而解。二是整個(gè)分析過(guò)程中都有混凝土單元、鋼筋單羅凌霄吉林省城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院吉林長(zhǎng)春130061元及混凝土與鋼筋接觸處的連接單元參與，所以整體設(shè)計(jì)時(shí)可進(jìn)行鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的彈塑性性能分析，也可對(duì)整體鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的受損階段進(jìn)行分析。下面筆者從分析結(jié)構(gòu)入手，對(duì)其設(shè)計(jì)方法進(jìn)行簡(jiǎn)單的說(shuō)明。
1、分析結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，分析結(jié)構(gòu)是一項(xiàng)極為關(guān)鍵的工作，主要是將各種作用下的結(jié)構(gòu)效應(yīng)合理計(jì)算出來(lái)，其分析得出的結(jié)果一定要能夠準(zhǔn)確地評(píng)定與說(shuō)明在預(yù)設(shè)作用下的結(jié)構(gòu)效應(yīng)，分析結(jié)構(gòu)的合理性與科學(xué)性會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)安全、可靠、經(jīng)濟(jì)造成直接性影響。確定計(jì)算模型屬于分析結(jié)構(gòu)的重要工作環(huán)節(jié)，其主要內(nèi)容有計(jì)算理論與計(jì)算簡(jiǎn)圖，這兩個(gè)內(nèi)容是分析結(jié)構(gòu)的難點(diǎn)與重點(diǎn)。在實(shí)際設(shè)計(jì)工作中，不管是什么類型的分析模型，都無(wú)法準(zhǔn)確地表達(dá)實(shí)際結(jié)構(gòu)，所以有關(guān)規(guī)定要求只要在一定程度上與實(shí)際結(jié)構(gòu)相近即可。通常情況下，設(shè)置結(jié)構(gòu)做模型分析時(shí)，都應(yīng)采取一些假定措施，例如假定建筑結(jié)構(gòu)材料屬于均質(zhì)連續(xù)性材料，這一假定對(duì)于結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)并不會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重偏差，只有將重要建筑結(jié)構(gòu)的構(gòu)件加入到整體性能的相關(guān)效應(yīng)中，才會(huì)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)造成直接性影響，主要是因?yàn)檫@個(gè)假定沒(méi)有充分考慮到次要構(gòu)件以及非結(jié)構(gòu)構(gòu)件。
2、設(shè)置結(jié)構(gòu)建筑結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)中首先需要有完整的結(jié)構(gòu)體系，還要保證結(jié)構(gòu)設(shè)置沒(méi)有缺點(diǎn)，結(jié)構(gòu)的設(shè)置對(duì)建筑設(shè)計(jì)方案有很大的影響，嚴(yán)重時(shí)會(huì)影響到整個(gè)建筑的安全性和實(shí)際功能的運(yùn)用情況。結(jié)構(gòu)縫設(shè)置。在對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)置的時(shí)候要注意一些影響結(jié)構(gòu)安全的因素，例如形體復(fù)雜、沉降和溫度收縮等?？梢岳梅勒鹄p、沉降縫和伸縮縫對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效的劃分多個(gè)單元，對(duì)每個(gè)劃分后的單元進(jìn)行分別處理，除去影響建筑結(jié)構(gòu)的因素。結(jié)構(gòu)豎向設(shè)置。結(jié)構(gòu)豎向設(shè)置主要是為了防止建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)過(guò)大的內(nèi)收與外挑現(xiàn)象，在做豎向結(jié)構(gòu)之間要先了解結(jié)構(gòu)設(shè)置的強(qiáng)度與剛度需求，配合整體建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)置。處在同一樓層的樓面要把標(biāo)高位置設(shè)置的相同，避免發(fā)生錯(cuò)層與局部夾層狀況。高層建筑的剛度和強(qiáng)度直接要合理的處理，保持一致性。
3、結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)構(gòu)計(jì)算主要包括荷載的計(jì)算和構(gòu)件的試算。荷載分為外部荷載和內(nèi)部荷載，對(duì)于荷載的計(jì)算要根據(jù)荷載規(guī)范的要求和規(guī)定采用不同的組合值系數(shù)和準(zhǔn)永久值系數(shù)進(jìn)行不同組合的計(jì)算。構(gòu)件的試算也要進(jìn)行不同數(shù)值與組合的交叉計(jì)算。
四、結(jié)束語(yǔ)
建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)于建筑有非常大的影響，想要具體的分析建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以從本構(gòu)關(guān)系入手，分析本構(gòu)關(guān)系與建筑結(jié)構(gòu)之間的關(guān)聯(lián)，基于合理的本構(gòu)體系上怎樣做出更好的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和提高有積極意義，可以提升建筑的整體質(zhì)量和水平，在今后的設(shè)計(jì)中可以基于本構(gòu)體系上對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究，得到有建設(shè)性的成就。
建筑結(jié)構(gòu)論文范文第8篇
［論文摘要］文章分析高層建筑結(jié)構(gòu)的六個(gè)特點(diǎn)，并介紹目前國(guó)內(nèi)高層建筑的四大結(jié)構(gòu)體系：框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、框架剪力墻結(jié)構(gòu)和筒體結(jié)構(gòu)。
我國(guó)改革開(kāi)放以來(lái)，建筑業(yè)有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，近十幾年我國(guó)已建成高層建筑萬(wàn)棟，建筑面積達(dá)到2億平方米，其中具有代表性的建筑如深圳地王大廈81層，高325米；廣州中天廣場(chǎng)80層，高322米；上海金茂大廈88層，高420.5米。另外在南寧市也建起第一高樓：地王國(guó)際商會(huì)中心即地王大廈共54層，高206.3米。隨著城市化進(jìn)程加速發(fā)展，全國(guó)各地的高層建筑不斷涌現(xiàn)，作為土建工作設(shè)計(jì)人員，必須充分了解高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)及其結(jié)構(gòu)體系，只有這樣才能使設(shè)計(jì)達(dá)到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全適用、確保質(zhì)量的基本原則。
一、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)
高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與低層、多層建筑結(jié)構(gòu)相比較，結(jié)構(gòu)專業(yè)在各專業(yè)中占有更重要的位置，不同結(jié)構(gòu)體系的選擇，直接關(guān)系到建筑平面的布置、立面體形、樓層高度、機(jī)電管道的設(shè)置、施工技術(shù)的要求、施工工期長(zhǎng)短和投資造價(jià)的高低等。其主要特點(diǎn)有：
（一）水平力是設(shè)計(jì)主要因素
在低層和多層房屋結(jié)構(gòu)中，往往是以重力為代表的豎向荷載控制著結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。而在高層建筑中，盡管豎向荷載仍對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)產(chǎn)生重要影響，但水平荷載卻起著決定性作用。因?yàn)榻ㄖ灾睾蜆敲媸褂煤奢d在豎向構(gòu)件中所引起的軸力和彎矩的數(shù)值，僅與建筑高度的一次方成正比；而水平荷載對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的傾覆力矩、以及由此在豎向構(gòu)件中所引起的軸力，是與建筑高度的兩次方成正比。另一方面，對(duì)一定高度建筑來(lái)說(shuō)，豎向荷載大體上是定值，而作為水平荷載的風(fēng)荷載和地震作用，其數(shù)值是隨著結(jié)構(gòu)動(dòng)力性的不同而有較大的變化。
（二）側(cè)移成為控指標(biāo)
與低層或多層建筑不同，結(jié)構(gòu)側(cè)移已成為高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵因素。隨著建筑高度的增加，水平荷載下結(jié)構(gòu)的側(cè)向變形迅速增大，與建筑高度H的4次方成正比（＝qH4/8EI）。
另外，高層建筑隨著高度的增加、輕質(zhì)高強(qiáng)材料的應(yīng)用、新的建筑形式和結(jié)構(gòu)體系的出現(xiàn)、側(cè)向位移的迅速增大，在設(shè)計(jì)中不僅要求結(jié)構(gòu)具有足夠的強(qiáng)度，還要求具有足夠的抗推剛度，使結(jié)構(gòu)在水平荷載下產(chǎn)生的側(cè)移被控制在某一限度之內(nèi)，否則會(huì)產(chǎn)生以下情況：
1.因側(cè)移產(chǎn)生較大的附加內(nèi)力，尤其是豎向構(gòu)件，當(dāng)側(cè)向位移增大時(shí)，偏心加劇，當(dāng)產(chǎn)生的附加內(nèi)力值超過(guò)一定數(shù)值時(shí)，將會(huì)導(dǎo)致房屋側(cè)塌。
2.使居住人員感到不適或驚慌。
3.使填充墻或建筑裝飾開(kāi)裂或損壞，使機(jī)電設(shè)備管道損壞，使電梯軌道變型造成不能正常運(yùn)行。
4.使主體結(jié)構(gòu)構(gòu)件出現(xiàn)大裂縫，甚至損壞。
（三）抗震設(shè)計(jì)要求更高
有抗震設(shè)防的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，除要考慮正常使用時(shí)的豎向荷載、風(fēng)荷載外，還必須使結(jié)構(gòu)具有良好的抗震性能，做到小震不壞、大震不倒。
（四）減輕高層建筑自重比多層建筑更為重要
高層建筑減輕自重比多層建筑更有意義。從地基承載力或樁基承載力考慮，如果在同樣地基或樁基的情況下，減輕房屋自重意昧著不增加基礎(chǔ)造價(jià)和處理措施，可以多建層數(shù)，這在軟弱土層有突出的經(jīng)濟(jì)效益。
地震效應(yīng)與建筑的重量成正比，減輕房屋自重是提高結(jié)構(gòu)抗震能力的有效辦法。高層建筑重量大了，不僅作用于結(jié)構(gòu)上的地震剪力大，還由于重心高地震作用傾覆力矩大，對(duì)豎向構(gòu)件產(chǎn)生很大的附加軸力，從而造成附加彎矩更大。
（五）軸向變形不容忽視
采用框架體系和框架——剪力墻體系的高層建筑中，框架中柱的軸壓應(yīng)力往往大于邊柱的軸壓應(yīng)力，中柱的軸向壓縮變形大于邊柱的軸向壓縮變形。當(dāng)房屋很高時(shí)，此種軸向變形的差異將會(huì)達(dá)到較大的數(shù)值，其后果相當(dāng)于連續(xù)梁中間支座沉陷，從而使連續(xù)梁中間支座處的負(fù)彎矩值減小，跨中正彎矩值和端支座負(fù)彎矩值增大。
（六）概念設(shè)計(jì)與理論計(jì)算同樣重要
抗震設(shè)計(jì)可以分為計(jì)算設(shè)計(jì)和概念設(shè)計(jì)兩部分。高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)計(jì)算是在一定的假想條件下進(jìn)行的，盡管分析手段不斷提高，分析的原則不斷完善，但由于地震作用的復(fù)雜性和不確定性，地基土影響的復(fù)雜性和結(jié)構(gòu)體系本身的復(fù)雜性，可能導(dǎo)致理論分析計(jì)算和實(shí)際情況相差數(shù)倍之多，尤其是當(dāng)結(jié)構(gòu)進(jìn)入彈塑性階段之后，會(huì)出現(xiàn)構(gòu)件局部開(kāi)裂甚至破壞，這時(shí)結(jié)構(gòu)已很難用常規(guī)的計(jì)算原理去進(jìn)行分析。實(shí)踐表明，在設(shè)計(jì)中把握好高層建筑的概念設(shè)計(jì)也是很重要的。
二、高層建筑的結(jié)構(gòu)體系
（一）高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則
1.鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)與建筑、設(shè)備和施工密切配合，做到安全適用、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理，并積極采用新技術(shù)、新工藝和新材料。
2.高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)重視結(jié)構(gòu)選型和構(gòu)造，擇優(yōu)選擇抗震及抗風(fēng)性能好而經(jīng)濟(jì)合理的結(jié)構(gòu)體系與平、立面布置方案，并注意加強(qiáng)構(gòu)造連接。在抗震設(shè)計(jì)中，應(yīng)保證結(jié)構(gòu)整體抗震性能，使整個(gè)結(jié)構(gòu)有足夠的承載力、剛度和延性。
（二）高層建筑結(jié)構(gòu)體系及適用范圍
目前國(guó)內(nèi)的高層建筑基本上采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。其結(jié)構(gòu)體系有：框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、框架—剪力墻結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu)等。
1.框架結(jié)構(gòu)體系?？蚣芙Y(jié)構(gòu)體系是由樓板、梁、柱及基礎(chǔ)四種承重構(gòu)件組成。由梁、柱、基礎(chǔ)構(gòu)成平面框架，它是主要承重結(jié)構(gòu)，各平面框架再由連系梁連系起來(lái)，即形成一個(gè)空間結(jié)構(gòu)體系，它是高層建筑中常用的結(jié)構(gòu)形式之一。
框架結(jié)構(gòu)體系優(yōu)點(diǎn)是：建筑平面布置靈活，能獲得大空間，建筑立面也容易處理，結(jié)構(gòu)自重輕，計(jì)算理論也比較成熟，在一定高度范圍內(nèi)造價(jià)較低。
框架結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)是：框架結(jié)構(gòu)本身柔性較大，抗側(cè)力能力較差，在風(fēng)荷載作用下會(huì)產(chǎn)生較大的水平位移，在地震荷載作用下，非結(jié)構(gòu)構(gòu)件破壞比較嚴(yán)重。
框架結(jié)構(gòu)的適用范圍：框架結(jié)構(gòu)的合理層數(shù)一般是6到15層，最經(jīng)濟(jì)的層數(shù)是10層左右。由于框架結(jié)構(gòu)能提供較大的建筑空間，平面布置靈活，可適合多種工藝與使用的要求，已廣泛應(yīng)用于辦公、住宅、商店、醫(yī)院、旅館、學(xué)校及多層工業(yè)廠房和倉(cāng)庫(kù)中。
2.剪力墻結(jié)構(gòu)體系。在高層建筑中為了提高房屋結(jié)構(gòu)的抗側(cè)力剛度，在其中設(shè)置的鋼筋混凝土墻體稱為“剪力墻”，剪力墻的主要作用在于提高整個(gè)房屋的抗剪強(qiáng)度和剛度，墻體同時(shí)也作為維護(hù)及房間分格構(gòu)件。剪力墻結(jié)構(gòu)中，由鋼筋混凝土墻體承受全部水平和豎向荷載，剪力墻沿橫向縱向正交布置或沿多軸線斜交布置，它剛度大，空間整體性好，用鋼量省。歷史地震中，剪力墻結(jié)構(gòu)表現(xiàn)了良好的抗震性能，震害較少發(fā)生，而且程度也較輕微，在住宅和旅館客房中采用剪力墻結(jié)構(gòu)可以較好地適應(yīng)墻體較多、房間面積不太大的特點(diǎn)，而且可以使房間不露梁柱，整齊美觀。
剪力墻結(jié)構(gòu)墻體較多，不容易布置面積較大的房間，為了滿足旅館布置門廳、餐廳、會(huì)議室等大面積公共用房的要求，以及在住宅樓底層布置商店和公共設(shè)施的要求，可以將部分底層或部分層取消剪力墻代之以框架，形成框支剪力墻結(jié)構(gòu)。
在框支剪力墻中，底層柱的剛度小，形成上下剛度突變，在地震作用下底層柱會(huì)產(chǎn)生很大內(nèi)力及塑性變形，因此，在地震區(qū)不允許采用這種框支剪力墻結(jié)構(gòu)。
3.框架—剪力墻結(jié)構(gòu)體系。在框架結(jié)構(gòu)中布置一定數(shù)量的剪力墻，可以組成框架—剪力墻結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)既有框架結(jié)構(gòu)布置靈活、使用方便的特點(diǎn)，又有較大的剛度和較強(qiáng)的抗震能力，因而廣泛地應(yīng)用于高層建筑中的辦公樓和旅館。
4.筒體結(jié)構(gòu)體系。隨著建筑層數(shù)、高度的增長(zhǎng)和抗震設(shè)防要求的提高，以平面工作狀態(tài)的框架、剪力墻來(lái)組成高層建筑結(jié)構(gòu)體系，往往不能滿足要求。這時(shí)可以由剪力墻構(gòu)成空間薄壁筒體，成為豎向懸臂箱形梁，加密柱子，以增強(qiáng)梁的剛度，也可以形成空間整體受力的框筒，由一個(gè)或多個(gè)筒體為主抵抗水平力的結(jié)構(gòu)稱為筒體結(jié)構(gòu)。通常筒體結(jié)構(gòu)有：
（1）框架—筒體結(jié)構(gòu)。中央布置剪力墻薄壁筒，由它受大部分水平力，周邊布置大柱距的普通框架，這種結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn)類似框架—剪力墻結(jié)構(gòu)，目前南寧市的地王大廈也用這種結(jié)構(gòu)。
（2）筒中筒結(jié)構(gòu)。筒中筒結(jié)構(gòu)由內(nèi)、外兩個(gè)筒體組合而成，內(nèi)筒為剪力墻薄壁筒，外筒為密柱（通常柱距不大于3米）組成的框筒。由于外柱很密，梁剛度很大，門密洞口面積?。ㄒ话悴淮笥趬w面積50%），因而框筒工作不同于普通平面框架，而有很好的空間整體作用，類似一個(gè)多孔的豎向箱形梁，有很好的抗風(fēng)和抗震性能。目前國(guó)內(nèi)最高的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)如上海金茂大廈（88層、420.5米）、廣州中天廣場(chǎng)大廈（80層、320米）都是采用筒中筒結(jié)構(gòu)。
（3）成束筒結(jié)構(gòu)。在平面內(nèi)設(shè)置多個(gè)剪力墻薄壁筒體，每個(gè)筒體都比較小，這種結(jié)構(gòu)多用于平面形狀復(fù)雜的建筑中。
（4）巨型結(jié)構(gòu)體系。巨型結(jié)構(gòu)是由若干個(gè)巨柱（通常由電梯井或大面積實(shí)體柱組成）以及巨梁（每隔幾層或十幾個(gè)樓層設(shè)一道，梁截面一般占一至二層樓高度）組成一級(jí)巨型框架，承受主要水平力和豎向荷載，其余的樓面梁、柱組成二級(jí)結(jié)構(gòu)，它只是將樓面荷載傳遞到第一級(jí)框架結(jié)構(gòu)上去。這種結(jié)構(gòu)的二級(jí)結(jié)構(gòu)梁柱截面較小，使建筑布置有更大的靈活性和平面空間。
除以上介紹的幾種結(jié)構(gòu)體系外，還有其他一些結(jié)構(gòu)形式，也可應(yīng)用，如薄殼、懸索、膜結(jié)構(gòu)、網(wǎng)架等，不過(guò)目前應(yīng)用最廣泛的還是框架、剪力墻、框架—剪力墻和筒體等四種結(jié)構(gòu)。
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［3］吳景祥.高層建筑設(shè)計(jì)［M］.北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社,1987.
建筑結(jié)構(gòu)論文范文第9篇
簡(jiǎn)單來(lái)講智能土木結(jié)構(gòu)是智能結(jié)構(gòu)應(yīng)用于土木結(jié)構(gòu)的產(chǎn)物，現(xiàn)代社會(huì)的人們對(duì)于建筑的要求越來(lái)越高了，而其中最為重要的就是土木結(jié)構(gòu)智能化。智能結(jié)構(gòu)可以說(shuō)是一種仿生結(jié)構(gòu)體系，集合了驅(qū)動(dòng)器、主結(jié)構(gòu)、傳感器和控制器，具有環(huán)境適應(yīng)力、結(jié)構(gòu)自監(jiān)控和損傷自修復(fù)的特點(diǎn)，甚至智能結(jié)構(gòu)能夠在危險(xiǎn)發(fā)生的狀況下保護(hù)自身結(jié)構(gòu)不受到傷害。建筑行業(yè)的飛速發(fā)展對(duì)建筑提出了智能化需求，土木工程師們會(huì)將仿生功能材料融入到基體材料中，使得傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)擁有智能化的工程，人們?cè)诹?xí)慣上將其稱為智能土木結(jié)構(gòu)。智能土木結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了之后，進(jìn)一步解決了結(jié)構(gòu)評(píng)估的完整性、耐久性、強(qiáng)度和安全性等等的問(wèn)題，更大程度上減少了建筑結(jié)構(gòu)維修費(fèi)用，增強(qiáng)了土木結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)能力。比如說(shuō)智能土木結(jié)構(gòu)具有自內(nèi)而外預(yù)報(bào)方式，主要的原理就是在傳統(tǒng)土木結(jié)構(gòu)的內(nèi)部植入一些傳感器，組成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)而對(duì)結(jié)構(gòu)性能進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。智能土木結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用前景還是十分良好的，到目前為止智能土木結(jié)構(gòu)主要應(yīng)用于了高層建筑、橋梁和大壩等工程。近幾年來(lái)的民用建筑和結(jié)構(gòu)都采用了大規(guī)模、高性能的分布式智能檢測(cè)系統(tǒng)。這些智能檢測(cè)系統(tǒng)都能夠?yàn)橹悄艽髲B發(fā)展建立堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，我國(guó)的智能大廈，到目前為止，我國(guó)智能大廈已經(jīng)如同雨后春筍般不斷涌現(xiàn)。
2現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)中智能土木結(jié)構(gòu)的應(yīng)用
2.1智能傳感元件在現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用
土木工程中通常會(huì)在建筑結(jié)構(gòu)中粘貼或者是埋入一些傳感元件來(lái)對(duì)建筑物進(jìn)行健康檢測(cè)，在確保檢測(cè)結(jié)果正確性的同時(shí)，還要對(duì)建筑物的穩(wěn)固性和安全性進(jìn)行更為確切檢測(cè)和評(píng)價(jià)，獲取最為精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)，從而對(duì)建筑物的命運(yùn)做出判決，進(jìn)行維修或者是直接報(bào)廢。對(duì)于一些比較重大的土木工程建筑來(lái)說(shuō)，由于其結(jié)構(gòu)的修建時(shí)間比較長(zhǎng)，設(shè)備相對(duì)來(lái)說(shuō)都比較陳舊，傳統(tǒng)傳感器并不能夠適應(yīng)這種內(nèi)部環(huán)境，這個(gè)時(shí)候選擇高性能的傳感器檢測(cè)結(jié)構(gòu)健康是十分有效的。利用智能材料、光纖等制作成傳感器并且應(yīng)用于土木工程的發(fā)展歷程當(dāng)中已經(jīng)具有了劃時(shí)代的意義，使得土木工程的發(fā)展史開(kāi)辟出了全新的篇章。
2.2建筑工程健康監(jiān)測(cè)的具體實(shí)施過(guò)程
智能土木結(jié)構(gòu)在建筑工程的結(jié)構(gòu)損傷和健康檢測(cè)方面都起到了十分重要的作用。在土木工程當(dāng)中，建筑物的檢測(cè)通常會(huì)采用目測(cè)的方法，除此之外還會(huì)利用到聲發(fā)射、超聲波以及X射線等無(wú)損性的檢測(cè)，利用這種方法能夠有效杜絕很多弊端，在建筑物的內(nèi)部結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)了破損情況，或者是建筑物的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)都能夠得到準(zhǔn)確檢測(cè)，在滿足了人們對(duì)建筑整體了解的需求之上還能夠保證檢測(cè)效率和檢測(cè)準(zhǔn)確率。比如說(shuō)當(dāng)建筑物發(fā)生了損傷，內(nèi)部就會(huì)出現(xiàn)裂紋，這些裂紋在外部力量的作用下會(huì)加大損傷的力度，并且會(huì)以聲速擴(kuò)散，而這些都會(huì)被特殊材料制成的傳感元件所感知到，讓相關(guān)的工作人員能夠更加及時(shí)準(zhǔn)確地掌握整個(gè)建筑物的內(nèi)部情況，對(duì)建筑物進(jìn)行更為及時(shí)的整體規(guī)劃，采取一些措施來(lái)避免建筑物事故的發(fā)生。
2.3現(xiàn)代建筑節(jié)能支持
智能土木結(jié)構(gòu)不僅僅為普通建筑提供了安全檢測(cè)的功能，還能夠?yàn)橹悄芙ㄖ峁┕?jié)能技術(shù)，并且已經(jīng)在實(shí)際中得到了逐步的推廣使用，建筑師們也在此基礎(chǔ)上提出了節(jié)能建筑的概念。所謂節(jié)能建筑其實(shí)就是在設(shè)計(jì)和建造的過(guò)程中，均盡量采用節(jié)能型的材料和器具，利用智能土木結(jié)構(gòu)使得建筑本身具備監(jiān)測(cè)控制能力，隨著外部環(huán)境的變化而適當(dāng)?shù)刈龀稣{(diào)整，把建筑的自身能耗降低到最低的水準(zhǔn)。智能土木結(jié)構(gòu)為現(xiàn)代建筑節(jié)能提供的技術(shù)支持能夠更好地實(shí)現(xiàn)綠色建筑，更加有利于環(huán)境友好和可持續(xù)發(fā)展。
3智能土木結(jié)構(gòu)提升策略
3.1提高智能傳感的技術(shù)
傳感元件的應(yīng)用是絕對(duì)離不開(kāi)傳感技術(shù)，所以提高智能傳感技術(shù)已經(jīng)是勢(shì)在必行的了。從仿生學(xué)的角度來(lái)看，傳感器就像是建筑物自身的感受器官，要想提高智能傳感技術(shù)就必須要從傳感技術(shù)的系統(tǒng)性入手，提高傳感器的處理、感知、識(shí)別的能力，并且在這個(gè)基礎(chǔ)上要提高傳感器系統(tǒng)的靈敏度和可靠性，實(shí)現(xiàn)整體傳感技術(shù)智能化。在建筑工程當(dāng)中，傳感元件要保證不影響建筑外形結(jié)構(gòu)，要同建筑材料形成較好的相容性，把對(duì)建筑物的影響盡可能地降低到最低的水平，提高建筑物當(dāng)中信號(hào)的抗干擾能力。
3.2發(fā)展智能控制集成
智能控制系統(tǒng)是一個(gè)相當(dāng)于人類大腦神經(jīng)中樞的最高級(jí)部分，這不僅僅取決于運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)和感覺(jué)系統(tǒng)的運(yùn)行程序，還擔(dān)負(fù)著整個(gè)腦神經(jīng)的高級(jí)功能運(yùn)轉(zhuǎn)。在土木工程的內(nèi)部安裝集控系統(tǒng)中，能夠?qū)σ恍?qiáng)降雨和風(fēng)暴做出迅速的應(yīng)急，盡可能地降低損失，因此，相關(guān)建筑人員應(yīng)該重視對(duì)于智能控制集成的開(kāi)發(fā)和利用。例如說(shuō)，在一些強(qiáng)臺(tái)風(fēng)的天氣，各地方都會(huì)重視安全預(yù)警，而智能建筑中發(fā)展集成控制就能夠更加及時(shí)地對(duì)整個(gè)環(huán)境進(jìn)行控制，確保整個(gè)建筑的安全。
4結(jié)束語(yǔ)
我國(guó)的建筑產(chǎn)業(yè)持續(xù)增長(zhǎng)，推動(dòng)了整個(gè)建筑行業(yè)的智能化發(fā)展，我國(guó)的建筑智能化正處于一種快速發(fā)展的階段，科學(xué)技術(shù)正在不斷進(jìn)步，社會(huì)的經(jīng)濟(jì)水平逐步提高，人們對(duì)于建筑的舒適性、安全性以及便利性都有了更高的期待，對(duì)于智能建筑提出了更多更高的要求，為智能建筑的發(fā)展提供了良好的契機(jī)，成為了土木工程的靈魂支撐。我國(guó)的建筑行業(yè)正在朝向智能化的道路發(fā)展，必須要以發(fā)展的眼光與時(shí)俱進(jìn)。
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