设计构成论文范文

时间:2023-04-07 22:34:53

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设计构成论文

篇1

招贴设计色彩构成的另外一种主要对比模式就是色相对比。色相指各类色彩所呈现出的相貌称谓,科学解释为色彩所表现出的质的形态,它是区别各种色彩最准确、最基本的标准。色相对比在招贴设计中随处可见,它能够增强受众对于视觉色彩的判断能力,提高招贴设计的信息传播效率。例如,某品牌手机招贴设计,就通过红、黄、蓝等识别度较高的色彩进行主体设计,高度的色相对比效果使得画面整体呈现出活泼、跃动的现代感。蓝色体现了科技与理性,红色和黄色则辅助画面的表现力共同增加了招贴的识别度,成功地实现了设计初衷。

二、招贴设计色彩构成中的调和

通常情况下,招贴作品中有色彩对比就有色彩调和。狭义的色彩调和指两种或多种色彩通过一定规律有机地组织、排列在一起的艺术手段。从心理学角度来讲,色彩调和指通过各个局部色彩的和谐布局实现主观上的整体统一,进而通过色彩组合或排列激发人们心灵感受的美学表现手法。通过以上各门类的色彩调和概念,我们可知,要做好招贴设计中的色彩调和就要依据一定的美学原则,以不同人群的心理考量为出发点进行搭配和融合。一般来说参与色彩调和的颜色差别都不大,和色彩对比不同,色彩调和的色彩之间一般都有较多的共同元素,或是基于一定的明度组合,或是基于一定的纯度组合,又或是基于一定的色度组合,总之能够进行色彩调和的色彩都能给受众带来协调一致的视觉效果。在招贴设计中,设计师将这些存有共性的色彩加以配置,就形成了画面主体与客体之间的色彩调和关系。在色彩调和关系中,客体对主体起到烘托作用,二者和谐共生,同样能够呈现出色彩对比所拥有的视觉冲击力效果。色彩调和除了要注意美学规律以及心理学规律外,还要符合招贴的主题和目的。例如,如果招贴设计的传达对象是老年人,那么在进行色彩调和时,就要尽量展示出色彩的柔和配比效果,这样方能符合老年受众群的心理状态。同样,若是针对年轻人的招贴设计,则可以尽量采用色彩调和相对较弱的方式来突出画面的冲击力。一般来讲,色彩调和的办法主要有三种:同一调和,近似调和,对比色调和。同一调和指两种或多种色彩间的明度、色相、纯度等要素至少有一个是完全相同的配比组合。这种调和方式多用于文化主题传达等较为平和的招贴主题。近似调和指两种或多种色相相近的色彩进行配比的调和方式,这种调和画面柔和,更多用于表现温馨、舒适的招贴内容。对比色调和类似于色彩对比,它是将色彩元素差别较大的对比色通过一定比例关系组合起来的组合方式,更多适用于警示效果较强的招贴设计。

三、招贴设计色彩构成中的心理效应

色彩构成的最终目的是将招贴设计的主题情感传达给受众,再经过受众自身经验与心理感受的加工,触发其兴奋、压抑、悲伤等一系列心理效应。色彩构成的这一作用过程又被称为色彩心理效应。在招贴设计中,设计师依据商品诉求或文化观念,针对目标受众的心理特点,对色彩进行组合,进而实现色彩的心理效应。具体来讲色彩构成的心理效应主要通过两个方面表现出来:色彩联想和色彩象征。

1.色彩联想

色彩能够通过不同的组合构成形式作用于人的大脑,触发一系列有关色彩的抽象或具象的思维活动,这一过程被我们称为色彩联想。通过以上定义我们可以看出,色彩联想既包括大脑思维出现的具体的画面,还包括由色彩引起的抽象的感知,如情绪变化、心态反应等。例如,在招贴设计过程中,设计师往往用红与黄的色彩构成来表现喜庆意味,促使受众联想到热闹的场面或是欢乐的节庆;用绿与蓝的色彩构成表现清爽或希望,激发受众联想到森林、海洋或是萌芽等物象。对于色彩构成的心理联想效应而言,它不但取决于色彩构成本身,还取决于受众的性别、年龄、种族等先天因素以及风俗习惯、生理状况、教育程度、情绪倾向等后天因素。在进行招贴设计时,设计师同样要将这些因素考虑在内,努力设计出符合受众特点的色彩构成,最大限度地实现其色彩联想,发挥其实际意义。当然,在运用色彩构成的联想效应时,设计师对于色彩的多重涵义要多加注意。同一色彩既能带来积极的心理效应,也可能带来消极的心理效应。例如,上面所提到的红色可以促使受众联想到热闹、吉庆的场面,但也可能会使受众感官紧张,进而引发不良情绪。又如,在运用蓝色进行色彩构成设计时,设计师除了要注意到蓝色所传达出的理智、冷静的情绪,还要注意其可能引起忧郁、悲伤的心理反应。

2.色彩象征

篇2

1.重复

这种构成方式主要通过不断重复同样的造型来实现。在工业产品的设计中,重复构成的运用十分普遍,例如产品造型的重复排列、产品的按键、手机按钮等等。通过重复构成这一方式可以使产品具有高度的统一协调,从而使产品更容易被人们记住。而且一些按钮进行重复排列之后也更加容易使用操作。不过在进行产品的重复构成设计时,要注意方向和空间的变化避免过于单调乏味。

2.发射

发射也是重复形式的一种,围绕一个或几个共同的中心进行形状的排列组合,在生活中例如阳光光芒的排列、水花四溅的图案、绽放的花朵图案等等都呈现出发射的形态。发射这一构成方法的焦点十分明显,而且具有很强烈的光芒感,因此产品会具有很强的节奏感。一般灯具的造型设计会常常使用到发射的构成方法以实现更好地产品效果。

3.对比

对比的构成方法是使两种或多种不同特征相同属性的介质进行相互比较,从而使它们的不同特点更加突出。在自然界中,黑白、冷暖都是很明显的对立统一。对比这种比较方式,既可以是强烈明确的,也可以是轻微模糊的,可以进行简单地对比,也可以进行复杂化的对比。在不少工业产品的设计中,就运用到了对比的构成方法,从而使产品的某些特征更加突出,从而实现造型和功能完美地融合。但是在对比过程中也要注意产品的统一协调,避免过多对比而使产品整体观感杂乱。

4.特异

特异的构成方式主要是通过设计中一些不按照规律的设计来使产品的一些特点更加凸显。特异夹杂于规律之中。一个产品设计异的构成要素不应该太多,而应该放在比较显著的位置,从而达到一鸣惊人的效果。特异从根本上来讲也是一种对比,但是这种对比效果更加强烈,很容易刺激人们的视觉感受。例如一些大型机床或者危险性较高的产品,在设计一些常用按钮时往往会选择更佳醒目的色彩和形状,从而方便人们的使用。

5.分割

分割是构成中最为常见的一种方法,将整体分割成部分在生活中也十分常见。例如报纸杂志的版面、房屋的吊顶、冰箱的空间,这些都是依据分割的原理进行构成的。现代的产品设计中也常常使用分割的构成方法,例如灯具的设计、家具设计、手机面板上面的显示屏幕、手机按钮的大小和比例等等,都充分利用了分割的原理。

二、立体构成在产品设计中的应用

立体构成主要是在三维空间中进行产品的设计组合,是一个由分割到组合或者由组合到分割的过程。立体构成更加看重不同材料的研究,并且对立体形态的形式美进行深入的规律探索,从而使设计更具想象力和创造力。立体构成是现代产品设计中最为重要的组成部分,生活中一些家具或者灯具的设计就充分体现了立体构成的原理。

1.线材和产品设计

线可以很好地表达方向性,线材主要有两种,硬线材和软线材,而线材的构成方式也多种多样,例如垒积构造、框架结构、伸拉结构等等。在进行产品设计中,有一些默认的规律,例如:曲线代表动、直线代表静;圆滑的曲线可以代表女性,硬直的直线可以代表男性。一些手机产品的边角采用圆弧结构,并配以亮色,很容易受到女性的欢迎。而一些汽车选择流线型的车型,简洁大方,就很容易被男性看中。

2.面材和产品外观

面的最大特征就是其具有一定的形态,很容易被辨认。面材主要分为曲面和直面两种构成形式,曲面富有变化而且造型十分丰富,而直面就显得更加挺拔有力,在产品设计中,面材主要运用于产品的表面设计,从而使产品更加具有充实感。

3.块材和产品造型块材作为立体造型中最基本的表现形式,具有几何体和自由体两种不同的形式。自由体有非常广泛的体现,例如河边石块、海边贝壳等等。而在现代设计中,产品的设计更加强调统一整体的美感,例如1998年的苹果电脑外壳、华根菲尔德设计的台灯等等,都体现出简单大方的整体设计美感,充分体现了立体构成的完美运用。

三、色彩构成在产品设计中的应用

色彩构成是色彩设计的基础,通过一定方式的组合和搭配形成最佳的色彩关系,在产品设计中,色彩的好坏会直接影响产品的呈现效果,从而对消费者的购买欲产生刺激。

1.色彩的调和构成和产品设计

色彩的调和构成主要是由两种或者多种色彩和谐的进行搭配,通过色彩的调和可以将原本对比强烈的色彩和谐统一的存在于产品设计中,根据产品的不同功能和要求进行色彩的调和,从而使产品更大程度地满足客户的需求。

2.色彩的联想和产品设计

色彩的联想主要是人们在看到某一色彩时会对其他事物产生相应的联想。在产品色彩设计时,设计师可以充分利用这一点来调节用户的情绪,从而使产品更好地表达出自身特点,给人们带来美的享受和放松。

四、结语

篇3

(一)“旅游工艺品”的概念及旅游工艺品设计的形式美要求

1、“旅游工艺品”的概念国内外很多学者对于旅游工艺品的概念有不同的见解,一般认为,旅游工艺品是指依据现阶段旅游市场的发展状况和消费者需求的变化在原生工艺品的基础上进行一些加工处理而形成的一种全新的旅游商品。旅游工艺品是旅游商品的重要内容之一,具有强烈的区域特色,其主要包括陶瓷类、镶嵌类、织绣类和雕刻类等以及相关的传统和民间工艺品。随着区域特色的不同,旅游工艺品的表现形式也具有多样性。因此,可以认为,旅游工艺品不仅是旅游商品的重要表现形式之一,而且具有自身的重要特色包括地域性、纪念性和民族性等,是艺术价值与旅游产品的完美结合。

2、旅游工艺品设计的形式美要求我国旅游市场中的旅游工艺品设计水平差异性很大,存在造型单一性、工艺技术程度较低等严重问题。旅游工艺品的设计和开发难以满足消费者不断增长的消费需求。因此,要想满足游客的消费需求,带动当地经济文化产业的长期发展就必须要从整体上提高旅游工艺品的设计水平。旅游工艺品的设计除了要考虑地域文化、人性亲和力等以及当地产业的特点室外,还要不断引进先进的设计理念和设计方法以丰富工艺品设计的思维和语言,这样才能够设计出迎合现代形式美特点以及具有现代化和国际化的旅游商品,以此提高旅游商品的市场竞争力,因此需要不断培养出具有现代设计理念和素养的人才队伍,以满足我国旅游产业发展的需求。

(二)构成艺术

1、构成构成是人类在发展过程中对大自然不断理解和总结的结果。不断是从平面色彩或是立体的角度都要充分了解构成的意义。对于“构成”一词的解释略有差异,可以将其理解为是对人类视觉要素的提炼和重组,是现代艺术设计必须要遵循的重要技术。以造型的视角来看,构成与写实和临摹有很大的区别,但是却与自然原型有间接和本质的联系。从感性的视角着手,通过我们理性的思维方式来提炼和升华视觉及空间形态效果。

2、构成艺术构成艺术经过将近一个世纪的发展逐渐成为现代造型艺术的重要基础和手段。其主要以形态材料为基础要素,依据视觉效果和形式美的法则以及心理学和物理学的相关原理进行组合的一门艺术。构成艺术存在于一切艺术和相关的设计之中,比如常见的绘画艺术、摄影艺术以及雕刻艺术、环境设计、工业设计、装饰设计等等。世界上很多国家在实现工业化的过程中都不断引入和应用构成艺术,而且构成艺术也是促进现代产业和经济不断发展的有效手段之一。

(三)旅游工艺品设计和构成艺术的关系

旅游工艺品设计和构成艺术之间的关系是十分复杂的,既密切相关又存在很大的区别。构成艺术中的设计方法构成了现代所有装饰艺术的基础,旅游工艺品设计也是构成艺术在某一特定领域的实践之一,工艺品从产品到包装的整个过程都离不开造型,也离不开构成艺术的具体应用。因此,旅游工艺品设计是诞生在构成艺术之上的,以此达到视觉上的美感。与构成艺术一样,旅游工艺品设计对设计思维也有着同样的要求,即要求理性和感性兼具。要通过触觉感知材料并发掘其潜力,通过抽象思维对组合元素进行分析,通过形象思维以构筑形态和表达情感。构成艺术对于形式美的应用情况将对旅游工艺品设计有着直接性的影响。构成艺术作为所有艺术与设计的基础理论和方法,其所具有的创造性思维及语言是现代旅游工艺品设计过程中的精髓所在。

二、构成艺术的形式美

(一)构成艺术的形式美

形式美就是人类在长期创造美的过程中对于美的形式及其规律的一种经验总结和抽象概括。对于形式美的法则不断进行研究和探索可以最大程度上增强人们对其的敏感度,能够在人们创造美的过程中起到更好的指导作用。熟悉和掌握形式美的法则,可以促使人们自觉地运用其相关原理来充分表现美的内容,以此实现美的内容与形式的相互统一。

(二)形式美法则

法则实际上是对原理的具体化,其中形式美法则是所有造型活动中必需的准则。旅游工艺品是各地人们通过不断劳动而创造出来的具有区域性、艺术性等特征的旅游商品。必须要充分遵循形式美的法则才能够最大程度上表现旅游工艺品的视觉效果和优良品质,并创造出优秀的旅游产品和显示出其艺术价值。构成艺术的形式美法则有对比例与尺度、称与均衡、节奏和韵律、对比与协调。随着人们审美要求的不断提高,形式美的法则在内容上不断拓展,还包括联想及意境、稳定与轻巧等。旅游工艺品的设计者应该具备精巧的创意并借助于工艺技术和造型感受力,以当地的文化因素为基础,通过运用形式美的法则来创造出优秀的特色工艺品。

三、构成艺术的形式美在旅游工艺品设计中的应用

(一)平面构成的形式美在旅游工艺品设计中的应用

平面构成主要是研究在二维平面上依照一定的秩序来创造美的形象。其构成形式是有效表现形式美的重要手段,其在旅游工艺品设计过程中的应用主要有以下几个方面。首先,重复。主要是指基本形的重复构成,其在旅游工艺品设计中的应用最为频繁。其主要被广泛应用于景区和景点内的纪念章、壁挂饰品以及编织物品等的设计中。重复的构成能够创造出强烈的秩序感和节奏感,其产品的造型能够具备动感和韵律之美。其次,渐变。主要是指事物的基本形构按照一定的规律发生阶段性的变化。比如事物由大变小和由方变圆等,这也是旅游工艺品设计过程中最常用的构成形式。将其设计元素的依照一定的比例和大小及方向进行有序的排列,这样就能够最大程度上丰富旅游工艺品造型的艺术美感以及形式感。最后,近似。就是基本形以形似的规律发生变化。比如材料、形态、大小等的近似,这也是旅游工艺品设计中非常常用的构成形式。这种形式能够赋予产品在对比与调和方面的统一性,使其达到对称和均衡上的平衡感。除了以上几种构成形式之外,旅游工艺品的设计还经常用到发射、特异等构成形式。这两种表现形式往往用于具有照明功能的某些工艺品的设计中,因此会更加显示出视觉上的形式美感。

(二)色彩构成的形式美在旅游工艺品设计中的应用

色彩构成本质上就是对色彩的创造,是其表现形式中的创造性的思维方式。是一种较为系统和完整地认识色彩的理论。能够将复杂的表面现象还愿成为基本的要素组合。通过对色彩物力等相关特征的分析使用色彩对比等手段来实现色彩的完美组合,创造出色彩美的效果,是艺术设计中的基础学科,也是具有较强艺术设计的构成体系之一。构成旅游工艺品形式美的要素主要包括造型、材质和色彩等。但是在这些因素中,色彩的作用最为重要,其能够最先吸引消费者的注意,在旅游工艺品市场竞争过程中色彩构成是构成其竞争力的最重要的因素,由此可见色彩美是旅游工艺品实现价值增值的重要途径。完美的色彩设计要将色彩本身的审美性与旅游工艺品所具有的纪念性和实用性实现紧密结合,以此达到高度的协调与统一。色彩的对比与调和应高将旅游工艺品的文化内涵与消费群体的特征相结合,实现产品形态的协调的色彩关系,实现色彩的内在统一。由于不同工艺品在结构和材质以及表现手法上的差异,导致其对色彩的要求也存在很大不同。

(三)立体构成的形式美在旅游工艺品设计中的应用

立体构成主要就是按照美的形式法则通过使用各种材料将形态要素进行组合,进而形成新的三维造型。从本质上讲,旅游工艺品设计就是进行三维立体造型的一项活动,和平面构成以及色彩构成相比较,立体构成在旅游工艺品设计中从理念到实体更具有现实意义。首先,通过对设计者的构成训练能使其掌握构成的主要方法和形式,使得设计者提高对形式美的认识,使其造型感以及判断力得以提升。另外,构成设计中对设计者有明确的要求,设计者要掌握点、线、面、体的构成形式和方法,以便于创造出多样化的最终形态,最大程度上丰富旅游工艺品造型和样式。立体构成在旅游工艺品设计中的运用能够使其产生最能吸引消费者的韵律之美,使得旅游工艺品的具有层次美感,能够体现工艺品设计中的地域特色和构成方式的巧妙性。立体构成的方法是现代和传统的完美结合,对于提高旅游工艺品的艺术性和市场竞争力具有十分重要的作用。

(四)旅游工艺品设计与肌理形式美

肌理就是物体表面所体现出的纹理结构,也就是多种纵横交错、粗糙平滑、高低起伏的纹理变化,能够表达人类对于物体表面纹理特点的感受。在现代旅游工艺品设计的过程中,通过创造各种肌理形态、多样的材质、差异化的工艺手法等能够产生各具特色的肌理效果,同时能够创造出多样化的外在造型表现形式。为了增强旅游工艺品的视觉效果、触觉手感、视听美感等,设计者都要在工艺制作方面进行不断创新,通过尝试各种材质的加工,通常会超出现有的想象而出现很多意料之外的肌理效果,以实现人们对美的享受。以现代银器工艺品为例,设计者勇敢地打破了传统银器造型思维模式的限制,以银材料模拟天然材料的肌理,使得金属工艺品增添了传统天然材料的质感和情怀,最大程度上丰富了现代工艺品的文化内涵和视觉效果,使得人们对于传统工艺品的现代性有了更深入的认识,也实现了旅游工艺品设计的创新。

四、总结

篇4

结合使用概念设计理念中的近似估算形式,可以缩短方案设计初始阶段对各种结构系统的构想、对比和选择时间。而且获得的结构设计方案具有清晰的概念、准确的定性,在后期设计中就不需要再次进行一些繁琐的计算,方案的整体效果非常优异。与此同时,结构设计者还能正确判断使用计算机进行内力分析所得到的相关数据是否具有预期的准确性。在建筑结构设计中使用概念设计是避免出现结构不合理的有效形式,能够迅速排除一切影响建筑物安全的隐患。

将概念设计应用于建筑结构设计中应该把握的若干要点

激烈的发展竞争推动我国建筑企业不断补充能量,汲取先进的建筑结构设计理念,力求持续提升自身市场核心竞争能力。近几年以来,在国外概念设计思想的熏陶下,国内很多建筑结构设计者也在全面总结并完善自身设计理念,积极将概念设计理念实际应用于建筑结构设计工作中。概念设计逐渐成为目前我国建筑领域的主流思想,设计者在这种方式下可以不断挖掘自身潜在的创新技能,给建筑结构设计领域注入新鲜的理念。

1选择使用最佳的结构设计策略

概念设计是一种将专业知识与建筑设计者实践经验有效结合在一起的设计理论,其本质目的是确保使用的结构设计策略在经济适用的基础上,具有很强的实用性。所以,具有一个适宜的结构设计策略是应用概念设计的前提条件,也就是说开展概念设计工作必须首先获得一个能够满足实际要求的结构机制或形式。这个结构机制或形式应该包括建筑结构整体的设置、应力及抗震能力的计算分析,不能将具有差异化的结构机制混杂使用在相同的结构部分,争取满足竖向及平面的规则要求。

在选择最佳结构策略的时候,必须从整体出发,应该将设计要求、结构特征、施工环境、材料情况等多方面因素综合起来进行分析,同时获得顾客的充分支持,然后再开展结构方案及策略的选定,确保方案的最优性。策略的选择是建筑结构设计工作的开端,其选择结果的质量及水平将会直接影响接下来所有的工作,因此,结构设计者必须给予其足够的重视力度。

2采用适宜的计算简图

到目前为止,人们仍然无法完全突破实际空间结构系统整体分析及研究的局限性,在建筑结构的设计过程中必须使用各种简化或假设的形式。所以,结构设计者应该全面掌握建筑物的整体构成,及其各个分区域之间存在的一切力学关系,将概念设计切实运用于实际工作中。适宜的计算简图是建筑工程结构安全性的有效保障,采用恰当的计算简图才能施行正确的结构计算,将建筑工程结构安全隐患消除在萌芽阶段。

结构设计者必须重视计算简图的挑选,结合建筑工程的实际情况使用理想的计算简图,同时保证计算简图全部都能符合标准的构造要求。在实际情况下,虽然结构里的节点并不是单纯的铰结及刚结点,但是只要能够将计算简图的误差控制在预期计划许可的范围内就可以了。

确保计算结果的高度准确性

近几年以来,计算机在建筑领域得到了非常广泛的应用,设计者经常使用不同的软件来协助完成结构设计工作,但是因为软件的类型繁多,导致计算结果之间存在较为明显的差异性。因此选择适当的软件来尽量减少计算结果可能出现的误差是非常有必要的,设计者应该全面掌握各种类型软件的特征、使用要求、适用范围等内容,着重突出相关参数的独特及重要性,结合自身充足的学科理论知识及实践经验来进行分析计算。获得计算结果之后,仍然要保持谨慎的态度再次复核,遇到问题采取措施及时整改。

结构设计者必须从根本上认识到目前所获得的结构设计及计算理论仍然存在或多或少不足的地方,甚至在建筑结构的设计过程中有一些区域的数值是无法进行计算的。例如在设计混凝土结构的时候,设计者根据塑性理论极限状态的设计形式来获得截面的数值,而内力数值则要在弹性理论计算形式的基础上才能实现,这两者之间存在着不能忽视的矛盾。因此,建筑结构实际的受力情况与计算数值之间的差距也较为显著。为了避免这些可能在设计时出现的失误,弥补计算理论存在的缺陷,或者确保计算结果的高度准确性,都需要结构设计者在正确概念设计理念的引导下,采取有效措施实现预期的设计目标。

结束语

篇5

1.1命题单一或老化,缺乏对学生创新能力培养

高校对课程设计的要求一般为一人一题,但是由于学生人数多,设计任务书资料不足,难于真正实现人手一题。导致产生两方面的问题,一是教师在同一届学生中多采取分组方式开展不同结构类型的课程设计,在同一组内只是对部分参数做一定修改,计算过程和步骤完全相同,学生无需考虑结构布置或经济性等要求,缺乏对学生创新意识和能力的培养;二是教师在下届学生课程设计时会继续使用上一届使用过的题目,命题更新不够,致使学生会搜集上届学生的课程设计成果进行单纯模仿或直接抄袭,学生无法通过课程设计来了解当前相关技术的最新动态,与社会生产发展中的实践环节脱节。长此以往,学生便无法真正掌握结构设计方法,更无益于培养分析问题、解决问题的能力。

1.2课程设计图纸计算大多采用软件,不利于学生基本技能的培养

随着计算机技术普及,各大高校在土木工程教学中大多都开设了CAD、SoliWorks、PKPM、midas等用于提高制图及计算的效率,同时有助于学生很好地与工程实际应用相结合,然而在教学中,过多地采用计算机软件进行辅助设计,学生只知道按照软件提示步骤操作获取最终结果,但对其内在的制图和识图方法、规范依据等却不熟悉甚至不去思考,导致工作中经常出现对于实际工程中的明显错误判断不出,图纸识别不准确等问题,不利于培养学生的基本技能。

1.3考核评价体系不合理,缺乏对设计过程的控制

混凝土结构课程属于专业基础课程,课时量大,理论授课占用时间较长,课程设计基本在学期末,学生此时面临多门课程的期末考试,迫于对课程设计成绩的追求,学生大多数会需找往届模板,或照抄别人的成果交差。由于教师对课程设计成绩的评定多以设计成果作为唯一依据,也有高校采取了抽查答辩等方式进行,但是忽视对学生设计过程的监管,缺少平时考核,日常检查也不严格、不规范,最终给定的成绩也不科学,甚至出现抄袭者的成绩反倒高于自行完成者的成绩,评定不够客观和公正,课程设计成果的质量自然无法保证。

2教学方法改革

2.1课程设计命题工程化、多元化,切实增加学生设计自由度

课程设计命题不能只是要求学生做简单的虚拟设计,应该密切联系现行的工程规范依托已建或在建项目资料编制多元化的课程设计题目,同时在任务书的编写上可以适当放宽约束条件,给学生自由选择和发挥的空间,从而激发学生设计的积极性和主动性。具体做法:一是学校应该充分发挥校内外实习基地(设计院、工程单位)的作用,大量收集工程背景资料、设计图纸等为教师开展课程设计命题提供依据;二是教师应该根据该课程设计的大纲要求科学编写任务书,充分体现一人一题的要求,同时已知条件可适度放宽,让学生自由选择和发挥,引导学生独立思考、解决“实际问题”;三是由教研室组织相关教师对拟开展的任务书进行认真审定,包括设计内容、深度、工作量、成果评定方式等,然后下发至学生开始设计。通过这种方式可切实提高课程设计科学性和工程应用性,为学生后续工作奠定良好的基础。

2.2采取手工设计为主,软件验证为辅的方式开展课程设计

为杜绝学生电子文本相互抄袭的问题,该课程设计可要求学生对于结构设计及施工图纸手工绘制,教师严格按照制图规范标准进行检查,对于不符合要求的图纸全部返工;设计计算书要求学生先采取手工计算,然后利用软件进行验证。通过这种方式,既可以提高学生对基本计算公式和规范的应用能力,又可以加强学生对基本制图、识图能力及三维工程形构件能力的培养,真正达到理论结合实际的目的。

2.3充分体现课程设计教师主导作用,加强过程监控

教师的实践能力直接决定学生课程设计的质量和效果,因此,任课教师必须要具有丰富的工程实践经验,且熟悉现行规范。为提高课程设计质量,教师必须要积极投入到学生的设计当中去,并起到主导作用,教师每天进行集中答疑,以便及时发现问题,对于共性问题采取集中讲解,个别问题单独解释,这样既可以保证课程设计质量,又可以检查和督促学生的设计进度,真正达到课程设计大纲对人才培养的要求。

2.4改革课程设计成果评价机制,正确处理成绩与效果的关系

课程设计的成果评价应该改变传统的以设计成果作为唯一依据的评定方式,坚持以“考核只是手段,学习效果才是目的”的原则,充分考虑教师在指导过程中掌握的信息,既要保证对设计过程中表现积极,成果完整可靠的学生给予高分评价,又不挫伤部分成果欠佳学生的积极性,而是将最终反映出的问题必须反馈至学生,同时要求学生限时改正,最终给予合理的成绩评定。因此,成果评价可采取学生自评、互评、教师讲评和抽查答辩相结合的方式进行,并结合教师平时指导记录,科学设定各环节的分值比例,以实现该课程设计成果评价的客观、公正。

3结语

篇6

1.1钢结构设计防腐方面的问题及对策

钢材受自然因素影响较大,一旦长时间暴露在室外环境中,就极易被锈蚀,不仅钢材的外观会深受影响,钢材的质量也会大打折扣。因此,在钢结构建筑设计中钢材防腐问题也是必须引起高度重视。当前,钢结构建筑设计中对于防腐方面问题的解决方法通常是采用涂抹防腐涂料的措施。设计人员会根据钢结构建筑的要求选用合适的防腐涂料,并要求施工人员在施工中严格按照相关要求规范进行操作。此外,对于钢结构构件也有不同的要求,例如有的构件在出厂前需要涂刷一层底漆。在钢材上涂抹防腐涂料就目前来看是最为有效的防腐措施。但是这样做只是基础性的防腐,因而为了提高钢结构的防腐效果,就必须选用耐候钢作为钢结构建筑的首选材料,并利用热浸镀锌技术对其进行处理,利用镀层,达到保护钢结构不被腐蚀,尤其是应加强有机涂料配套技术的应用,以及阴极保护技术的应用,才能更好地确保其防腐性能得到有效的提升。

1.2钢结构设计在物理方面的问题及对策

1.2.1噪声问题及对策

噪声问题是现代建筑中最为常见的问题之一,且一直没有得到彻底的解决。怎样有效降低噪声已经成为当前建筑学中的重要研究课题之一。人类耳朵能够听到许多种声音,而这些声音又大致能够分为两类,一类是无害悦耳的声音,例如音乐声、鸟鸣声等;另一类则是有害的噪声,例如各种机械发出的轰鸣声,刺耳的喇叭声等。一般情况下,建筑使用功能的不同对隔音的效果要求也不同,例如大型商场建筑,其隔音效果要求较低;寻求安静的住宅建筑隔音效果要求就较高,这就需要设计人员根据建筑使用功能以及隔音效果的不同要求进行专门的设计。在钢结构建筑设计中所采用的隔音措施主要有:使用隔声门、隔声窗,并在建筑或需隔音的房间外墙上使用隔声性能较好的材料。根据建筑使用功能的不同,其对吸音的效果要求也不相同。例如音乐厅类型的建筑,其主要使用功能就是让人类的耳朵吸收发出的音乐声,所以在音乐厅类型的建筑中通常会在顶棚增加反射板用来反射声音,若是音乐厅中的声音无法反射,那么人类的耳朵所听到的声音就会有缺失,甚至是听不到声音。当前,解决吸音问题的主要措施有两种:第一种是科学的设计吸声结构,例如孔石膏板吊顶。第二种是采用先进的吸声材料,例如玻璃、岩棉等吸声性能较好的材料。

2建筑工程中钢结构设计的稳定性与设计要点

2.1建筑工程中钢结构稳定设计的特点

建筑工程中钢结构稳定设计的特点主要表现为:第一,钢结构的多样性。建筑工程中钢结构设计方面的问题直接影响着钢结构的稳定性,特别是承荷载力大的钢结构部位,在进行这类钢结构部位设计时必须进行多方面的考虑,并对钢结构的稳定性进行认真分析、探究。第二,钢结构的整体性。钢结构建筑是由多种构件共同组成的一个整体,任何一个构件所具有的作用都是不容忽视的,若是当任意一个构件出现问题,例如失稳、变形等情况,那么必定会对其他构件造成影响,最终导致钢结构整体稳定性出现问题。

2.2钢结构稳定性的计算方法

(1)整体刚度计算。在现行的钢结构计算规范中,通用的计算方法是轴心压杆稳定计算方法,其主要采用是折减系数方法和临界压力求解法。其中,临界压力由欧拉公式给出。(2)整体稳定性分析。钢结构建筑是由多种构件共同组成的一个整体,其整体稳定性受各种构件的制约较大,各构件之间是否具有良好的稳定性,是确保钢结构整体稳定性的前提基础。所以,应对其整体稳定性进行分析。(3)其他特点的稳定计算。钢结构的各种组成构件又能分为两大类,为弹性构件和柔性构件,因而,在进行钢结构稳定性时应重视这一特点。由于柔性构件容易发生变形,进而导致钢结构内部也发生变化,最终对钢结构整体稳定性产生严重的影响,所以,必须重视柔性构件的分析。

2.3钢结构稳定性的分析方法

(1)静力法。静力法的分析原理是结合已经出现了微小变形后的一些结构受力的条件,并根据这些条件来建立相对平衡的微分方程。通过建立的微分方程仔细的计算出构件受力的临界相关荷载。在实际中应用静力法构件平衡微分方程时,应遵循相关设定,具体表现为:直杆构件应该为截面,其压力应始终遵循之前的轴线进行作用。(2)动力法。当钢结构的结构体系处于平衡状态下时,若是受到一定的干扰,那么整个结构体系就会产生振动,这时应采用动力法对钢结构的稳定性进行分析。钢结构整体稳定性与其所承受的荷载有着密切关联,在钢结构出现变形以及钢结构振动加速时,这种联系更加紧密。若是钢结构所承受的荷载值低于钢结构自身稳定性的极限荷载值时,会出现加速度和之前的钢结构变形的具体方向相反的状况。(3)能量法。若是在实际应用中钢结构载着保守力并且已经具备结构变形的相关受力条件,那么就能以此条件构建总体势能。如果要计算钢结构的总体势能,则必须满足一个前提条件,即钢结构处于相对平衡的状态下。

3结语

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关键词:建筑工程;混凝土;结构设计

近年来,随着我国城镇化发展的深入推进,建筑需求量越来越多。在现代建筑工程施工过程中,混凝土结构是普遍使用的一种结构形式。这种结构具有承载力强、耐久性好、刚度大、耐火性高、安全性高等特点,同时在施工过程中施工成本较低,得到了广泛的应用。在实际中,为了确保建筑混凝土结构的施工质量,实现建筑工程的各项功能,必须对混凝土结构设计中可能存在的问题进行严格的管控,合理分析,并制定相应的解决对策,为建筑工程施工质量的提高打下良好基础。

1建筑工程混凝土结构设计中的不足

1.1地基与基础设计中的问题

在混凝土结构设计中,天然地基独立基础有时因为持力层土层分布不均匀,使基础坐落在软硬不均的土层上,相邻基础沉降差过大,导致基础变形过大;由于地下室在提高建筑稳定性、地基承载力、减少地震破坏以及解决建筑埋深等方面有十分重要的作用。因此,在很多建筑工程中,经常会设置地下室。当建筑选址在山地上时,由于原始地貌水位较低,设计过程中往往会忽视建筑工程竣工后由于回填土体毛细现象,导致地下室底板及外墙承载力不足,出现墙体裂缝和底板涌水现象,给工程项目带来难以解决的问题和损失。

1.2混凝土上部结构设计中的问题

在混凝土结构上部设计时,还存在一些问题,框架结构中抗震设防防线较少;因梁跨度大,梁截面高度就大,而框架柱截面较小,导致强梁弱柱情况出现;框架—剪力墙和剪力墙结构中,剪力墙布置不均匀,出现单肢剪力墙刚度过大,应力集中,连梁刚度过强等;高层结构中忽视零应力区等现象。这样类似问题出现,会给建筑结构的安全带来隐患。

2混凝土结构设计不足的应对策略

2.1混凝土结构地基与基础设计

在实际工程中,采用天然地基基础形式时,要么基础情况非常好,地基承载力非常高;要么上部荷载较小,楼层数较低,对地基承载力要求也较低,采用天然地基可以使工期短、造价低。但无论如何都要满足地基的强度和变形要求。根据地基基础设计规范的规定,地基承载力特征值低于130kPa、相邻建筑物距离过近可能导致发生倾斜、建筑物附近堆载过大等都应进行变形验算。当基础处于软硬不均的持力层土层上时,要采用褥垫层以调整不均匀沉降。根据具体情况,进行厚度约为500~600mm的换填,并进行分层碾压夯实。采用锥形独立基础时,斜面坡度小于1:3,混凝土能够振捣密实,保证基础强度和高度的要求。在对基础间拉梁设计时,要充分考虑梁上土的重量和柱底荷载拉力的作用,适当的增加配筋,从而保证基础的整体刚度。对于地下室工程,宜建造在密实、均匀、稳定的地基上。当处于不利地段时,应采取相应措施。充分考虑各个构件所承受的荷载,尤其是水浮力,回填土后水的压力会升高。底板的浮力会加大,墙体的水平压力也会增高。针对这样的问题,在建筑使用功能允许的情况下,应将底板和地下室外墙尽量分隔成小跨,以减小压力对底板和外墙的影响,减少开裂情况的发生。同时,可以提高垫层混凝土强度等级,厚度也不小于100mm。

2.2混凝土结构上部设计

上部设计中,宜设置多道防线。(1)对整体建筑的抗震要求进行全面考虑,也就是重视概念设计。抗震设计宜采用平面布置基本均匀,竖向刚度无明显变形、承载力无明显突变的结构体系,不应采用严重不规则结构。因此应选择合理的抗震结构体系和构件截面尺寸以及合适的配筋方式,确保竖向构件有足够的延性,增大构件的塑性变形能力。框剪结构和剪力墙结构设计时,剪力墙应沿着纵横两个方向,布置在建筑周边、电梯间、楼梯间及荷载较大的位置,墙体间距满足规范,同时单片剪力墙的水平剪力不能高于结构底部总水平剪力的30%。在设计第二道防线时,要对剪力墙连梁的跨高比进行严格控制。实践表明,剪力墙连梁跨高比为5时,各项性能是最好的。(2)在进行剪力墙梁、柱设计时,应该坚持强柱弱梁、强剪弱弯、强节点强锚固的原则。此外,对于中震程度建筑混凝土结构,需要考虑第一级别剪力墙,墙肢数量最少要保持4肢。当第一级别的剪力墙进入塑性阶段后,需要在级别较小的剪力墙进行多道设防,避免建筑在震动下过度变形,从而对级别小的剪力墙造成危害。在上部结构设计中,设计者应有选择的将纵横两片剪力墙连接在一起,在遇到中震或者大震时,剪力墙开裂会达到耗能的作用,这样就保持了建筑延性破坏,确保了建筑整体性能不损坏,真正做到小震不坏、中震可修、大震不倒,以保证人民生命财产的安全。

3结束语

在新时期下,不管是业主,还是建设单位都对建筑工程的整体质量有很高的要求,即使是墙体开裂都会对人的心理带来不好的影响。因此结构设计时必须根据具体情况,认真、仔细的对混凝土结构进行设计,并反复审查,发现问题后及时解决,不断优化混凝土结构设计方案,从而促进建筑工程施工质量的提升,为整个建筑工程各项功能的实现提供保障。

作者:毛亚凤 单位:昆明理工大学

参考文献:

[1]张立军.论房屋建筑混凝土施工技术[J].工程技术研究,2017,(2):73+75.

[2]仇文法.建筑工程混凝土施工技术与质量管理[J].住宅与房地产,2015,(28):53+57.

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关键词:给水排水工程 伸缩缝 结构设计标准

2002 年由建设部和中国工程建设标准化协会颁发了一系列给水排水工程结构设计技术标准,在执行过程中审查施工图发现,在若干问题上易出现偏差, 特此针对这些问题作出说明和建议。下文分几个方面对问题进行阐释。

一、关注给水排水工程结构特征及其应用标准

国家标准与协会标准的应用根据我国1989 年颁发施行的 中华人民共和国标准化法,规定我国实施强制性和推荐性两类标准。强制性标准主要是针对:人体健康,人身、财产安全、环保方面。推荐性标准的对象是纯技术性的,相当于国外的学术团体标准。 制订这些技术标准都经过科学论证和大量的工程实践经验的总结,可以极大地解脱设计人员的自我探索精力,很少有人会弃之不用而甘冒风险。

给水排水工程结构的设计要求,完全不同于民用建筑结构也不同于水工结构。据此,给水排水工程结构设计需要有一系列针对性强的设计标准。自20世纪70 年代原国家建委和建设部开始组织制定这方面的设计标准和相应的施工验收标准。需要强调的是对管道进行结构设计,不能只按产品标准随意选用,需通过结构设计核算后,选定合适的产品。

总之,给水排水工程结构设计应按本系列的标准执行,除在系列标准中说明引用其他标准外,一概避免混用民用建筑结构的设计标准。

二、 保证结构耐久性的措施

1. 材料:配制混凝土的水泥品种、水灰比的控制、 碱含量的限定、 强度等级、 抗渗和抗冻等级等要求。

2.构件截面设计:①按弹性体系,不考虑塑性内力重分布;②对中心受拉或小偏心受拉的构件,需按抗裂度核算,不允许裂缝出现;③对于受弯、大偏心受拉或压的构件,要以控制裂缝宽度进行核算,避免构件内钢筋在开裂部位加剧锈蚀,影响结构的耐久性。

3.构造措施:钢筋净保护层厚度的最小值规定;提高构件均匀碳化过程的时间;敞口水池顶端设置加强筋、超长池壁设置变形缝及纵向每侧温度筋的最小配筋率。

三、裂缝宽度计算式

钢筋混凝土结构构件裂缝宽度计算式,在2002年颁发的给水排水工程结构设计系列标准中,仍引用 给水排水工程结构设计规范gbj69 84 中的公式。应用此项公式的计算结果以及对受弯、大偏拉、大偏压的衔接计算,与民用建筑的 混凝土结构设计规范 gb50010 2001中的计算公式得出的结果不相等同,后者通常要大些。所以,应该充分注意到裂缝宽度计算公式的重要性,而且钢筋的配置量取决于裂宽的限值。

钢筋混凝土结构构件的裂缝宽度计算是难度很大的,由于影响因素众多,根据现有的试验数据,不裂缝间距,裂缝宽度的离散性一般都很大,若要由此建立一个较精确的计算式是现实的。对此,英国bs8110标准中已给予充分的表叙,其用词为assessment(估计),区别于其他条文中的calculation。据此,对裂缝宽度的计算公式,还应立足于与工程实践的适应性。

四、关于闭水试验工况

对于贮水构筑物的结构设计中,均需考虑闭水试验工况。主要是针对地下式水池的闭水试验工况,规范规定在强度核算基础上还应进行限制裂缝宽度核算。争议之处,并不在于是否需要核算裂缝宽度,而是在对应的计算式中,裂宽发展的时间效应系数取1 8是否合适。从试验角度,裂缝宽度大部分在不长的时间内形成,在闭水试验的几天时间内,裂缝开展已大部分形成。尽管从理论上可以取小于1 8 的系数,但具体取值尚难以定量。目前只能取1 8 ,待积累经验后,再作完善。

五、关于变形缝的设置与外加剂的应用

对盛水构筑物而言,体量大,在混凝土浇筑成型过程中, 由于水化热的影响经常导致池体开裂,据此规范提出设置变形缝的要求。如英国bs 标准中列有详尽的规定。在国内盛行混凝土的配制中,常以外加剂替代变形缝来补偿混凝土的收缩。为此,《规范》提出了应用的条件,强调了工程实践经验。这里的涵义是多方面的。

不能简单地认为掺入外加剂是灵丹妙药,可以妥善解决池体开裂现象,工程实践已反映了多起构筑物施加外加剂后仍然出现墙体开裂的状况。对此,应该明确《规范》首先强调的是设置变形缝,通常只是在结构上处理比较困难时,才考虑掺加外加剂扩大以变形缝间距,且不得超过《规范》规定间距的两倍。

变形缝处若施工不佳会渗漏水的说法,显然是不合理的。首先,如果施工质量不佳,不论在任何部位都是不能允许的;其次是现行的变形缝构造并不是很复杂,不难保证施工质量。

六、矩形盛水构筑物的角隅应力应予重视

矩形盛水构筑物的墙体拐角处,不论墙体是竖向单向受力还是双向受力,均将受到由于相邻墙体约束引起的弯曲应力,以及相邻墙体传递的边缘反力。从近两年施工情况来看,一般对相邻墙体传来的边缘反力易遗漏。尤其是对于中隔墙,通常视为不受力,实际上其端部要承受与之相连两侧墙体上的边缘反力,应以控制开裂核算。

七、结语

本人根据给水排水结构设计规范和已建工程较经验,提出了一些有关意见和建议,以供同行参考。希望大家在施工过程中多注意积累实践经验,注意细节问题,并加以总结。其目的是使结构设计更加完善,提高质量水平。

参考文献:

[1]给水排水工程结构设计规范编制组.《给水排水工程结构设计规范 》[s]

[2]胡德鹿.新规范结构的设计使用年限[j].工程建设标准化,2005年第2期

[3]国家标准.给水排水工程构建物结构设计规范(gb50069-2002)[s]

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一、军队会计文化的要素构成

军队会计文化,是指军队会计人员在长期的理论与实践中创造和形成的,具有军队特色的会计价值观、道德观、行为准则的总和,是军队文化中的亚文化。借鉴文化学的理论,军队会计文化可由五个层次的要素构成,分别是物质文化、制度文化、精神文化、行为文化和创新文化。它们之间具有层次性,各层次互相影响、互相制约,构成完整的结构体系。

(一)基础层面:军队会计物质文化。

军队会计物质文化是指军队会计活动中实体性的文化性设施与文化环境的总和。军队会计物质文化的营造,迫切要求我军的会计工作从落后的“计算机会计方式”向先进的“计算机内在方式”和“网络计算机方式”转化。军队会计物质文化的另外一项重要内容就是建立完备的军队会计信息工程,全面运用现代信息技术。如军队会计信息系统和辅助决策系统。另外,军队会计工作的办公环境建设也是影响军队会计物质文化的重要方面,良好的工作环境将有助于形成更加有利的物质文化,从而促进整个会计文的发展。

(二)中介层面:军队会计制度文化。

军队会计制度文化是军队会计组织中的各种法规、制度以及军队会计活动中会计工作者所应遵循的行为准则的总和,包括各种会计法规、会计管理体制、会计机构组织方式、职业道德规范、行为准则等。它是会计文化的第二层次,属于中介层文化。作为有形规则的军队会计法规制度包括已经存在的宏观层面的各种有关会计工作的规范性文件,它从不同角度、不同侧面以强制力来规范会计人员的行为。

(三)核心层面:军队会计精神文化。

军队会计精神文化是指在前两种文化的基础上形成的军队会计人员的思想意识、精神面貌、心理素质、价值观念、会计形象等,它是军队会计文化的核心所在,是会计文化中无形的精神财富。具体就军队会计而言,也就是指我们所说的军队会计精神,或者说是军队会计精神文化。军队会计部门所取得的一切成绩,都是在军队会计精神的支配和鼓舞下完成的。

(四)衔接层面:军队会计行为文化。

军队会计文化根植于军队会计活动,从某种意义上来说是一种行为文化。军队会计行为文化是军队会计人员通过工作学习和生活行为折射出的动态人文文化观念。主要由军队会计部门领导、先进典型及广大会计人员的群体行为构建组成。如军队会计部门领导的主要行为是会计决策及创新会计文化,并把驾驭全局、多谋善断的高层次文化观念内化到会计目标、任务实施和工作程序之中。另外,根据不同时期的形势和任务重点.树立相应的先进典型,大力宣传和表彰,并以此规范、影响和带动其他会计人员的行为,就可以塑造优秀的军队会计文化。

(五)发展层面:军队会计创新文化。

创新既是一种基于本职工作的改进和完善,也是实现持续、高效科学理财的需要。军队会计创新文化,就是要对旧军事经济条件下形成的会计文化进行创造性转变,建立一种与军事经济改革相适应的新的会计文化。无论从会计工具如笔、算盘、计算器到计算机的使用,还是从单一的会计记账到军财工程的研发,都体现了军队会计的创新。都是广大会计战线的工作者几十年辛勤工作、努力创新的结果。军队会计创新文化包含两层涵义:其一,军队会计文化各要素的创新,指改造与旧的军事经济相适应的会计文化要素,创建适应社会市场经济发展和军事经济改革的会计文化要素;其二,军队会计文化系统的创新,即加强军队会计文化的整体优化,使相关的会计文化要素有机结合成为一个功能完整的系统,扎实稳步地推进军队会计文化的优化与发展。

二、军队会计文化建设的对策建议

(一)军队会计物质文化建设。

军队会计物质文化是军队会计文化赖以形成、存续的基础、是军队会计文化发展的动力,也是军队会计文化的外在表现。具体来说,加强军队会计信息化建设的主要内容包括军队会计信息化专业队伍建设、军队会计广域网络建设、军队会计数据中心建设,发展和完善计算机会计、网络会计和建立军队会计网站。

(二)军队会计制度文化建设。

军队会计制度文化建设是军队会计文化建设的关键,是一种“规范性”文化,它把军队物质文化与精神文化连为一体。一是加速推进军队会计立法。二是健全军队会计制度。三是完善军队会计监控体系。

(三)军队会计精神文化建设。

精神文化是军队会计文化的核心内容,只有科学地构建军队会计精神文化,才能从根本上确保军队会计文化的适用性和合理性。一是军队会计道德观的构筑。二是军队会计价值观的塑造。三是军队会计知识素养的培育。

(四)军队会计行为文化建设。

军队会计行为文化建设是军队会计文化中实践文化的重要内容,也是深刻影响会计文化发展的主要方面。一是建立会计人员岗位责任制度。二是完善会计行为激励机制。

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关键词:高层建筑;结构设计;存在问题; 对策

前言

在高层建筑结构的设计中,通常采用钢和钢筋混凝土两种材料。钢筋混凝土结构造价低,材料来源丰富,能浇注成各种复杂断面形状,可组成多种结构体系,并可节省钢材,耐久性、耐火性好,承载能力也不低,经过合理设计,可获得较好的抗震性能。它的主要缺点是构件断面大,自重大,费模费工。而钢材强度高,韧性大,易于加工。高层钢结构具有结构断面小,自重轻,抗震性能好的优点。钢结构构件可在工厂加工,能缩短现场施工工期,施工方便。但是高层钢结构用钢量大,造价很高,而且耐火性能不好,需要用大量防火涂料,增加了工期和造价。在发达国家,大多数高层建筑采用钢结构。在我国,随着建筑物高度的增加,也有采用钢结构的高层建筑。由于钢筋混凝土和钢结构各有所长,又各有所短,所以更为合理的结构是同时采用钢和钢筋混凝土材料的组合结构。这种结构可以使两种材料互相取长补短,取得经济合理、技术性能优良的效果。现就高层建筑结构设计过程中常见的几个问题及其对策与同行商榷。

1、高层建筑结构设计过程中常见的问题及其对策

1. 1高度问题

按我国现行《高层建筑混凝土结构技术规程》相关规定,综合考虑经济与适用的原则,给出了各种常见结构体系的最大适用高度,详见表1。这个高度是在我国目前建筑科研水平、经济发展水平和施工技术水平下,较为稳妥的,也是与目前整个土木工程规范体系相协调的。可实际上,已有许多混凝土结构高层建筑的高度超过了这个限制,如:采用组合结构体系的金茂大厦,高达420.15m(建筑高度);采用混凝土结构体系的中信广场,也高达322m(建筑高度)。对于超高限建筑物,应当采取科学谨慎的态度。因为在地震力作用下,超高限建筑物的变形破坏性态会发生很大的变化。随着建筑物高度的增加,许多影响因素将发生质变,即有些参数本身超出了现有规范的适宜范围,如安全指标、延性要求、材料性能、荷载取值、力学模型选取等。

表1 钢筋混凝土结构高楼的最大适用高度(m)

1.2材料的选用和结构体系问题

在地震多发区,采用何种建筑材料或结构体系较为合理是工程技术人员非常重视的问题。我国150m以上的建筑,采用了三种主要结构体系:框一筒、筒中筒和框架一支撑。这些也是其他国家高层建筑经常采用的主要结构体系。但国外在地震区,多是以钢结构为主,而在我国,钢筋混凝土结构及混合结构占了90%。如此高的钢筋混凝土结构及混合结构,在国内外都还没有经受较大地震作用的考验。混合结构的钢筋混凝土内筒往往要承受80%以上的地震作用剪力,有的高达90%以上。由于结构以钢筋混凝土核心筒为主,变形控制要以钢筋混凝土结构的位移限值为基准。但因其弯曲变形的侧移较大,靠刚度很小的钢框架协同工作减小侧移,不仅增大了钢结构的负担,而且效果不大,有时不得不加大混凝土筒的刚度或设置伸臂结构,形成加强层才能满足规范侧移限值。此外,在结构体系或柱距变化时,需要设置结构转换层。加强层和转换层都在本层形成大刚度而导致结构刚度突变,常常会使与加强层或转换层相邻的柱构件剪力突然加大,且加强层伸臂构件或转换层构件与外框架柱连接处很难实现强柱弱梁。此在需要设置加强层及转换层时,要慎重选择其结构模式,尽量降低其本身刚度,以减少不利影响。

在高层建筑中,根据现在我国建筑钢材的类型、品种和钢结构的加工制造能力,建议尽可能采用钢骨混凝土结构、钢管混凝土(柱)结构或钢结构,以减小柱断面尺寸,并改善结构的抗震性能。在超过一定高度后,为减小风振,钢骨(钢管)混凝土通常作为首选。采用格构式的型钢时,震害严重,采用实腹式的热轧型钢或焊接工字钢的,则震害要减少许多。

1.3轴压比与短柱问题

在钢筋混凝土高层建筑结构中,往往为了控制柱的轴压比而使柱的截面很大,而柱的纵向钢筋却为构造配筋。即使采用高强混凝土,柱断面尺寸也不能明显减小。限制柱的轴压比是为了使柱子处于大偏压状态,防止受拉钢筋未达屈服而混凝土被压碎。柱的塑性变形能力小,则结构的延性就差,当遭遇地震时,耗散和吸收地震能量少,结构容易被破坏。但是在结构中若能保证强柱弱梁设计,且梁具有良好延性,则柱子进入屈服的可能性就大大减少,此时可放松轴压比限值。另外,许多高层建筑底几层柱的长细比虽然小于4,但并不一定是短柱。因为确定是不是短柱的参数是柱的剪跨比,只有剪跨比小于2的柱才是短柱。有专家学者提出现行抗震规范应采用较高轴压比。但是即使能调整轴压比限值,柱断面并不能由于略微增大轴压比限值而显著减小。因此在抗震的超高层建筑中采用钢筋混凝土是否合理值得商榷。

1.4在某些烈度区采用较低的抗震措施与构造措施

现在许多专家学者提出,现行的建筑结构设计安全度己不能适应国情的需要,认为我国“取用了可能是世界上最低的结构设计安全度”并主张“建筑结构设计的安全度水平应该大幅度提高”。此外,对于“小震不坏,中震可修,大震不倒”这个抗震设计原则,在新形势下也有重新审核的必要。我国现行抗震设防标准比较低,当取50年为分析年限时,小震烈度对应的被超越概率为63.2%,重现期为年中震烈度对应的被超越的概率为重现期为475年,大震对应的超越的概率为2%左右,重现期为2000年左右,同时规定抗震设防烈度与设计基本地震加速

度的对应关系。

设防标准低的根本原因在于国家财力物力有限。我国建筑结构抗震设计除了设防烈度较低外,具体抗震计算方法和构造规定的安全度也不如国外;在配筋率、轴压比、梁柱承载力匹配等一系列保证抗震延性的要求上,与外国相比,也有异同,其中的8度区,我国就明显不如外国严格。随着社会财富的增长,结构失效带来的损失愈来愈大,加之结构造价在整个投资中的比例下降,因而结构在设防烈度下应该采用弹性设计,特别是高烈度区要有严格的抗震措施与抗震构造措施来保证结构的安全。