建筑结构工程论文十篇

时间:2023-03-25 13:29:41

建筑结构工程论文

建筑结构工程论文篇1

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.

建筑结构工程论文篇2

1.1建筑工程质量检测的内容

对于建筑工程的结构检测可以分为两类,一类是对新建工程的检测,另一类是对于已经建成的工程,针对于两类工程所要检测的内容各不相同。对于新建工程而言,主要是对施工过程进行的质量控制,比如对于施工材料的检测,在施工材料进场时,要对其质量进行检验,根据质量控制体系的标准采用不同的检测手段。对于工程中的分部工程要进行质量检验,只有各项指标都符合规定的要求,才能够进行下一道工序。对于工程结构中可能存在质量问题的位置,要加强检测的力度,确保整体质量符合标准。对于已经建成的工程,检测的内容可以分为三个部分。首先要进行常规检测,对于建筑结构中的主要受力部件,裂缝以及受到腐蚀的部件,要检测其现有的结构参数。其次要进行专项检测,主要是对于建筑结构中出现的倾斜、火灾以及与设计功能出现偏差的部位进行检验。再次对建筑主体结构的可靠性进行检测,对其在安全性以及耐久性等方面做出评估,以确定建筑现有的使用状况。

1.2建筑工程质量检测的方法

对于建筑工程结构的检测方法有很多种,根据需要检测的部位以及规范标准不同,所使用的检测方法也不相同,可以按照规范标准的要求执行,也可以由检测单位自行研发,下面对几种主要的检测方法进行阐述。在对桩基进行的检测中,主要是检测其结构以及承载力,以此来确定基础工程的施工质量。一般情况下,主要有静载试验、低应变检测和高应变动测法。其中的静载试验应用的比较广泛,在所有的检测方法中也具有较高的可信度,其检测的结果可以为工程设计提供有利的依据。但是静载试验也存在一定的缺陷,检测的工作量较大,耗费时间长,投入成本高,所以一般都在小范围内使用。低应变检测主要是桩身的完整性进行检测,其耗费成本低,容易操作,时间短,其检测的结果可以为静载试验提供一定的依据。钻孔取芯法一般是对桩身的混凝土强度、桩身长度、完整性、桩底的沉渣厚度等进行检测,这种方法有利有弊,优势是操作过程比较直观,但是劣势是对于检测对象的局部缺陷很难发现,具有较高的施工难度,并且在检测的过程中可能会对桩身造成一定的损伤,耗费成本高,所以一般都在小范围内使用,对于超声无法检测的桩身或者静载试验时没有达到设计要求的情况下,可以使用这种方法。高应变动测法是对单桩竖向抗压承载力和桩身完整性进行判定的检测方法。钢筋混凝土工程质量检测方法主要有回弹法、超声波法、超声波回弹综合法、钻芯法、拔出法等。其中,最为常用的是回弹法、拔出法、超声波法这三种。钢筋混凝土强度检测主要有:混凝土强度的检测;钢筋定位和保护层厚度检测;砌筑砂浆强度的检测;砌筑砂浆强度的检测常用方法破损检测主要有筒压法、推出法、砂浆片剪法、点荷载法;楼面板厚检测的常用方法主要有取芯法和钻孔法,均为先对楼板钢筋及板内预埋管线进行定位,然后通过取的芯样或在钻孔内直接测量楼板厚度。钢结构工程检测大体包括焊缝检测、螺栓连接检测、构件尺寸检测、构件缺陷和损伤检测、结构构件变形检测、构造检测、涂装检测、地基基础检测等几个部分。结构构件变形检测主要是利用激光测距仪、水准仪、全站仪、经纬仪等测量仪器对钢结构的挠度、倾斜度进行检测。构造检测是指根据观察测量判断构件是否符合《钢结构设计规范》中的规范要求。

2建筑工程结构质量检测方法应用

钢筋混凝土作为现代建筑结构主要材料,其建筑质量的好坏,将直接影响到我国人民生产生活。其质量检测作为工程质量检测一个重要环节,可分为三类。一是外观检查。二是预留试块检测。三是在结构实体上进行检测。在对混凝土进行检测时,其表层检测一般不会代表整体质量,因为混凝土经过长时间的使用,其表层和内部结构的抗压强度会出现差异,所以利用回弹法以及超声回弹综合法检测会因为受到技术的限制而出现检测误差,在这种情况下,可以使用钻芯修正法进行检测。在钻芯法中,最关键的是钻芯位置的选取,位置的选择直接关系到检测的结果。一般情况下,都是选择在结构受力较小并且最能够代表强度的部位,在位置选择时,应该对结构的内部设计进行详细的了解,避免从钢筋比较密集区域进入。所以对于独立基础或者是条形基础而言,因为其钢筋在底层,所以钻芯位置可以选择在上部。对于片筏基础或者是箱型基础,因为其钢筋都集中在表面,所以钻芯位置一般会选择在侧面。这样可以避免与钢筋和预埋件的接触,为钻芯检测提供了便利条件。采用回弹法检测混凝土强度时,一般都使用现行有关规范提供的测强曲线,当无法单凭回弹法检测结果确定混凝土的强度时,就必须采用钻芯法加以修正。超声回弹综合法在应用上也是较为多的一种方法,它的优点是对影响混凝土强度的因素都能够及时的反映出来,同时还能抵消部分影响强度与物理量相关关系的因素,提高了混凝土强度检测的精度和可靠性。采用后装拔出法时,要求测试面平整、清洁、干燥,对饰面层、浮浆等应予以清除。

3结束语

建筑结构工程论文篇3

[关键词]刚度理论;工程结构设计

中图分类号:TU2文献标识码:A文章编号:2306-1499-(2014)11-0056-01

在结构设计的过程中,结构布置以及结构计算分析都属于比较重要的阶段,相关工作人员通常情况下都会注意到荷载数值以及生产数值的大小,重视重力概念,但是对于构建以及结构的抗变形能力关注程度不足,忽视了结构内部构件的内在联系以及相关刚度理念。但是在实际施工过程中,结构中力平衡以及变形等,都是从线刚度或者是构件之间的刚度大小上进行判断的,作为结构工程师必须对这方面提起足够的重视,全面理解刚度理论。

1.将刚度理念融入到设计中

建筑物的设计好坏,主要在于设计师对建筑刚度以及构件相对刚度的控制程度。设计人员在进行结构设计的时候,必须要对结构的布置以及构件截面两方面进行调整,调整的目的是寻找到一个比较合理的建筑结构刚度值。结构设计本质上的概念和规范都是围绕刚度进行的,本文将以高层结构为主要研究对象。楼层平面刚度属于无穷大结构,通过该结构可以得出测力构件内力。高层建筑的抗震结构属于一种刚性的结构,可以保证竖向构件在发生任何情况的是时候,承受到的水平力都是按照刚度进行分配的,这一点从模型以及真正的受力状态上都可以得到很好的体现。从这一角度出发进行设计,必然可以保证构建内力分析的正确性与准确性。与此相反,楼盖自身并不能形成无线刚度,楼层的大开洞口,就算是使用楼板变形计算程序对其进行计算,也不能保证竖向构件的内力。

侧向刚度的均匀连续变化结构的高度不会因为变形而产生突变。因为侧向刚度会产生均匀变化的现代高层建筑,整体上的变形曲线是比较光滑的,所以在建筑中的任何楼层位置都不会产生位移的突变,所以也就不会形成所谓的薄弱位置。这种建筑结构在建筑所在地区发生地震的时候,也不会发生建筑倒塌的情况,从而保证了住户自的人身安全,减少地震给建筑及生命财产带来的危害。但是侧向刚度会发生突变的高层建筑,在楼层发生突变的地方便会出现一个较为薄弱的环节,应力会比较集中,塑性变化量增大,所以这部分建筑会遭到地震的破坏。

结构主轴方向上的侧向刚度如果足够均衡,就可以对结构起到一个扭转的作用。主轴方向上的刚度均衡结构,如果多方向上的动力特性比较相近,则扭转效果不会太过明显,在发生地震或者是大风的时候,主轴的平动位置必然会占据上风,结构的变形比较简单,所以可以保证结构自身的安全性。在进行设计的时候,需要按照实际施工情况对抗震结构平面的长宽比进行比较,要保证建筑的侧面抗力构件分布足够均匀对称,并且所有的构件不可以分散。想要解决平面刚度突变,目前我国最为有效的方式就是设置一系列的抗震缝。在对高烈度区域的框架结构进行设计的时候,想要从根本上减少防震缝在发生碰撞时遭到的破坏,就必须要设置两道抗撞墙,并且这一方式的作用已经在实际工作中得到了有效的印证。

2.实际应用

在对建筑物的整体结构体系进行设计的时候,基本上随处都可以体现出刚度理论的应用。

在绝大部分人的印象当中,高层建筑之所以会出现,只可以代表这是一种比较新颖的建筑风格,但是实际上的情况却和这一观念有着比较明显的差别。高层建筑的高与宽的比例比较大,自身刚度较弱,但是设计人员是不可以通过降低建筑物的高度这一方式来提升建筑整体刚度的,那么就要借助其余楼与之进行连接,让单一的高层建筑物和别的建筑物形成一个整体,打造出一个全新连体的高层建筑。部分设计人员利用建筑物的这一特性,设计出了许多新颖的建筑。这一结构主要起到了稳定建筑物的作用,因为建筑物连体部分的刚度有着明显的提升,就会让建筑物整体的受力模式发生转变,从而提升建筑物的受力复杂程度,在这种情况下如果发生地震,地震给人们带来的伤害就会更大。刚度理论在工程结构设计中的实际应用主要体现在抗风抗震上,起初的刚度应用是从结构框架开始的,到后来不断的演变成剪力墙以及筒中筒或者是束筒结构等。近年来,建筑物的层数正在不断的增高,所以承受到的风力也越来越大,而且地震对建筑物的影响也越来越强烈,所以对建筑物的刚度要求也在不断的提升,所以近年来我国建筑物的刚度体系越来越大。

建筑的长宽比例以及高度与厚度的比例,从根本上体现出了设计时高层建筑对于刚度需求。高层建筑对于建筑结构单元平面上的长宽比以及竖向的高宽比都有比较明显的限制,其中体现的最为明显的就是建筑物在尺寸上的限制。刚度理论在板式构件当中也有比较明显的体现,矩形的平面扣板也可以按照刚度的不同,划分成单向楼板或者是双向楼板。但是在实际工作当中,两个方向的刚度在接近或者相近的时候,荷载便会进行双向传递,所以实际工作中,需要根据板的纵向或者是横向的刚度比,对其进行划分。

3.结束语

本文主要从刚度理论在建筑结构中的实际应用方面入手,先介绍了刚度理念的实际概念,将概念融入到实际施工中去,结合笔者自身的实际工作经验,对刚度理论在施工结构设计中的实际应用方式以及应用效果进行了简要分析,旨在为我国刚度理论与工程结构设计工作提供一份实际工作经验,给相关研究人员提供一份实际工作经验。

参考文献:

[1]陶敬华,远方,贾瑛.建筑信息模型(BIM)在海洋工程结构设计中的应用研究[J].土木建筑工程信息技术,2013,05(11):445-447.

[2]徐继祖.结构可靠度分析在近海工程结构设计中的应用[J].中国海上油气(工程),2013,02(11):145-146.

[3]光军.刚度理论在既有结构改造加固设计中的应用[J].第四届全国建筑结构技术交流会论文集(上),2013,22(09):177-178.

建筑结构工程论文篇4

关键词:卓越工程师;建筑结构与选型;建筑观

作者简介:孙玉周(1974-),男,河南新野人,中原工学院建筑工程学院,副教授;李晓芬(1980-),女,河南许昌人,中原工学院建筑工程学院,讲师。(河南 郑州 450007)

基金项目:本文系2010年中国纺织工业协会教学改革研究项目的研究成果。

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)13-0110-02

卓越工程师教育培养计划是教育部根据我国现阶段高等工程教育存在的问题和国家产业发展与调整对人才需求提出的高校工程教育改革的一个重要努力方向。建筑学是一个工程实践性很强的专业,而建筑学有关结构技术方面的教育长久以来不能发挥出很好的作用。“建筑结构与选型”课程作为建筑学专业学生的一门专业必修课,其基本出发点就是紧密结合建筑学专业实际需要提供相应结构的基本概念知识,使学生能掌握基本结构知识,在进行建筑构思和设计时,增强建筑结构的合理性与可行性,做出经济合理、切实可行的建筑方案与设计,以求得建筑艺术与建筑技术的完美结合。为此,基于“卓越培养计划”,对“建筑结构与选型”课程教学改革进行探索与实践。

一、学生学习现状及教学中存在的问题

1.错位的建筑技术艺术观

在教学过程中通过与学生的交流发现,目前建筑学类学生普遍存在重视造型艺术的表现和形式空间语言的表达这种现象,他们觉得这是建筑语言的重点,而建构、技术、施工等因素,在建筑创作中则是辅助的;而他们大部分的建筑观念是感性意识大于理性思维逻辑,同时学生在关于建筑设计的参观调研中几乎全部把注意力放在建筑的功能、空间组织以及建筑风格等方面上,调研报告中很少提及有关实例建筑的结构概念、建构逻辑,施工等,更多是关于建筑整体及局部的照片。

2.学时少,量大面广,学生学习被动

在教学上,本课程一般为36学时,学时相对较少,学生缺乏相应的课程设计和实践环节。加之授课媒体的局限性,很多的工程实例,尤其是新的建筑技术成果难以向学生进行介绍,学生也很少能到工程现场去体验。课堂教学中教师讲得多而学生参与机会少的矛盾也造成了教学过程中互动性不强,最主要的是学生学习比较被动。另外,“建筑结构与选型”的教学内容包括:平面结构(如梁、桁架结构、刚架结构、拱结构)、大跨度空间结构(如薄壳结构、网架结构、网壳结构、悬索结构、薄膜结构)、多高层建筑结构、楼盖结构和楼梯等结构型式,每一种结构型式都有其独特特点,量大面广,前后衔接较少,内容跨度大。在实际的教学过程中,分配到每种结构型式的学时少,所以学生对结构概念方面的透彻理解存在难度,只能浅尝辄止。

3.学生的畏难心理

对多数建筑学类学生而言,结构是土木类学生的必修课,和建筑关系不大,加之先前修的高等数学和建筑力学课程中有些基本知识掌握得不够好,甚至有的学生连最基本的力学概念都不清楚,加剧了这种畏难心理。在学习过程中遇到困难,多数学生容易放弃,而不是努力克服,所以对这门课程不感兴趣,教学时难以到达教学目标。

二、改变错位艺术观,树立整体的建筑观

如前所述,学生普遍存在轻结构的观念,针对这一点,在“建筑结构与选型”课程的绪论中应在强调结构方面做足功课,可先引入几个重大的因轻视结构而导致的事故。例如,2004年5月23日,巴黎戴高乐机场刚刚投入使用不久的2E终端楼部分坍塌,造成4人死亡。调查结果显示该建筑在追求外观以及功能的同时,对新型结构的认识不够,安全系数偏低,是事故发生的原因之一。再引入著名建筑师重视结构的名言,例如,密斯曾指出:“结构体系是建筑的基本要素,它的工艺比个人天才、比房屋的功能更能决定建筑的形式。”[1]奈尔维说:“我的所见表明了:无论何时何地,一个建筑物的普遍规律,它所必须满足功能要求、建筑技术、建筑结构和决定建筑细部的艺术处理,所有这一切,都构成了一个统一的整体。”[2]因此,学生要改变以往轻结构重感性艺术的观念,树立建筑创作中的整体概念。最后给学生提出明确的学习目标与目的:建筑学专业学生必须要学习结构技术方面的课程,并不是要达到像结构专业那样进行精确的力学分析和计算,学习这些课程的最终目的是掌握各种各样的结构概念,以便在处理工程技术问题时有科学的分析能力,对典型的结构体系有较好的理解,能正确地认识建筑物设计中的全局性问题,掌握一些近似的估算方法,了解一些宏观的估计,以便具有定性解决各种技术问题的能力。

三、行之有效的多种教学方法

1.教学内容重组和优化

教学中依靠教材但不拘泥于教材。如上面提到的,“建筑结构与选型”教材内容中要讲到的结构类型就有十几种,如果仅仅依靠教材内容来学习如此多的内容,对教师授课,学生学习都是很困难的。要做到有效率地授课和学习,教师在授课过程中应结合专业特点精选内容,重点讲概述性内容,让学生对各种建筑结构型式有总体的认识,而不只拘泥于对公式的讲解。让学生较好地了解每种结构型式的受力特点、掌握它们的优缺点及其适用范围,紧贴工程实际,优化教学内容,适时适量补充现今建筑行业产生的新技术、新结构和新材料等,充分体现教学内容的适应性和时效性。结合结构体系的总体概念重组教学内容,同时还要结合注册建筑师考试的相关内容,尤其是和实际工程结合紧密的问题,培养学生工程能力。

2.“沙龙式”课堂

以往在课堂上,主要以教师讲解为主,学生听讲做笔记,不懂的问题一般都是下课之后或是通过发电子邮件向老师请教,这无疑使大部分学生特别被动,而且上课、课下复习的积极性都不高,不能提高学生的专业兴趣,教学效果不好。通过“沙龙式”课堂,学生在上课前预习要学习的内容,把不懂的内容找出来,课堂上再认真听教师分析讲解,这样还能提高自学能力。教师在课堂上不仅仅讲解理论性的知识点,还要快速把理论性的内容讲解完,专门安排时间和学生进行讨论,教师向学生提出问题,学生也把不懂的地方及时提出来,从而形成教师与学生互动的课堂,同时也提高了学生学习的主动性和积极性。另外在课程进行期间适当抽出几个学时作为专题讨论时间,题目由教师和学生讨论来决定,比如说大部分学生普遍对高层建筑结构类型及特点章节内容不甚理解,教师可在专题讨论中系统地将这一部分内容重新讲解,然后和学生针对具体的问题进行讨论,在专题讨论中请有工作经验的建筑师、工程师从实际工程建造的角度跟学生交流,使学生从实际建造的角度理解理论性的内容,同时也使遗留的问题得到很好的解决。

3.多媒体动态演示建筑的结构逻辑

“建筑结构与选型”的理论性强,各种结构体系的特点仅仅用文字和书上图片难以引起学生兴趣。多媒体教学图文声像并茂,能给学生以直观的视觉和听觉感受,留下鲜明的印象。这门课程中需要有大量的工程实例来体现结构体系,教材中的图片不能将它们的特点清晰展示出来,采用多媒体教学可以大量地穿插工程实例建成后的图片、结构施工过程中的照片或视频等,把以前用传统教学中难以讲清楚的问题在课堂上清楚地讲解出来。多媒体辅助教学不仅明显地增大了上课时段的知识信息量,还有助于学生形象、直观地了解抽象难懂的内容。巧妙精心地编织教学课件是改善教学效果的重要途径。

(1)根据结构逻辑逐一演示(见图1)。例如薄壳结构的受力特点,可按图示顺序演示其受力计算简图到受力分析图再到不同类型的特点,使抽象的理论变得看得见摸得着,同时也使学生能清晰理解薄壳结构的特点。

(2)以造型―空间―结构的顺序演示(见图2)。意大利千禧教堂的礼拜堂呈桶形平面,采用了弯柱斜梁的刚架结构,这一过程可以按照从造型到室内空间再到结构的顺序演示。

4.注重实践能力培养

“建筑结构与选型”课程的内容与实践相结合才能发挥它应有的作用。建议教完典型的结构后安排学生到对应的建筑项目施工现场或已建成工程进行专门的实地调研或播放相关视频,让学生带着一些预留问题去参观调研学过的结构概念和相应的类型特点,这样可以提高教学效率。并且根据课堂上所学结构选型的原则评价施工项目结构体系的优缺点,真正做到理论联系实际,理论应用于实际,这个过程可邀请企业专业人员讲解。让学生把之前建筑设计课程已完成的作业重新设计,对之前没有细致考虑结构概念的方案认真地配置结构类型,这势必会与以前的方案发生矛盾,以此强化结构意识。这种方法让学生发现结构概念学习对于建筑方案创作的价值,能够提高他们对于建筑创作的整体性认识,同时也让他们认识到目前有些建筑设计院项目流水线式作业过程的弊端,促使他们在学生阶段培养从整体考虑建筑创作的思维方式,同时也打下扎实的专业基本功。

四、结语

“建筑结构与选型”课程作为建筑学专业学生的专业必修课,其基本目的是对各种常用的结构型式进行系统归纳,给学生一个完整的结构体系的概念,同时又结合国内外各种结构体系的实例,巩固和加深学生对这些概念的认识,开拓其建筑设计思路,改变学生固有的轻建筑结构技术的思想,上升到建造的层面,将建筑视为一个有机的统一体。强化培养学生的工程能力和创新能力,真正做到适应企业行业的人才需求,成为名副其实的卓越工程师,为国家建筑业发展做出自己应有的贡献。

参考文献:

[1]罗小未.外国近现代建筑史[M].第二版.北京:中国建筑工业出版社,2004.

建筑结构工程论文篇5

【关键词】:建筑工程;防震;改进措施

【 abstract 】 : in the construction engineering construction, architectural structure, shockproof design is an important content, this paper first introduced the structure, shockproof theory, and then points out that the design of the earthquake the problems and the insufficiency, the author own work experience gives a series of improvement measures, and to improve the building structure vibration resistance.

【 key words 】 : building engineering; Shock; Improvement measures

中图分类号:S611文献标识码:A文章编号:

引言

近年来,随着居民生活要求的提高和高层建筑的增多,建筑工程的结构防震分析和设计已变得尤为重要,这直接关系到人们的生命安全。特别是我国国土面积比较大,地震多发区比较多,建筑工程的防震设计是工程设计中需要我们特别关注的地方,建筑工程的防震依旧是建筑物安全考虑的核心问题。

1 建筑防震理论分析

建筑工程结构防震规范是指导建筑工程防震设计的法定性文件,它是各国在建筑防震经验权威性的总结,它一方面反映了各个国家经济与建设的时代水平,另一方面反映了各个国家的具体防震实际经验。它以有关防震的科学理论为指导,为具体的防震施工技术提供理论基础,使这份规范向着使用性方面发展,在实践的基础上确保建筑工程的安全性。

建筑防震设计的理论主要有三种,这是在不同的年代上根据当时的科技水平所采用的设计理论,第一种是拟静力理论,在20世纪10-40年展起来的一种理论;第二种是反应谱理论,在20世纪40-60年展起来的;第三种是动力理论,20世纪70年代-80年代广为应用的地震动力理论。目前而言,现代建筑工程防震设计的理论都是采用的第三种动力理论,这种理论的发展是基于电子计算机的应用和人们对地震的深入理解,采用实验模型演示地震发生的情形,为防震设计提供理论的数据支持[1]。

2 建筑工程防震设计中出现的问题

2.1 抗震设防烈度低

就目前来讲,现在应用的建筑结构设计的安全度水平偏低,已经不能满足目前国情的需要,近几年,地震的频发,这段建筑物安全性的要求提出更高的要求,原有的建筑结构设计的安全度应该大幅度的提升[2]。国内现行的防震标准中,中震相当于在规定的设计基准期内超越概率为10%的地震烈度,较低的抗震设防烈度放松了高层建筑的抗震要求,这是使得建筑物的安全性大大的降低。

2.2 地基的选取不合理

建筑工程的施工中地基的选择是很重要的,好的地基可以增加建筑物的防震能力,所以地基选取时应选择开阔平坦的坚硬场地,远离河岸,尽量是选取的地基在一类土壤上,避开复杂地形,尽量采用人工地基不采用震陷土作天然地基,避免在危险地段建造房屋。地基的选取之前一定要进行实地的采样分析。

2.3 部分建筑物高度过高

由于我国自身的国情所决定,现在建筑物的高度越来越高,这样就对建筑结构防震设计提出更高的要求。按照我国现行高层建筑混凝土结构技术规程规定,在某个确定的设防烈度和结构型式下,采用钢筋混凝土技术的高层建筑都有一个合适的高度。在这个高度以内,建筑物的抗震能力还是比较有保证,但实际情况往往不是这样,很多建筑物都超过合适的限定高度。超过高度限制后,建筑物的变形破坏性态会发生很大的变化,这样就导致建筑物的防震能力下降,影响因素也变得复杂多变,这样就会对建筑的结构设计和工程预算带来很大的难度[3]。

3 建筑工程结构防震设计的基本内容

3.1 重视建筑工程结构的规则性

建筑工程设计时必须符合抗震概念设计的基本要求,对于不规则比较严重的设计方案不应该采用,不要只重视建筑物的外形而不重视建筑物的安全性,建造工程设计时要把安全性放到首位,采用平面或立面简单的对称。这是由于地震发生时,相互的对称的建筑物在地震时抗震能力比较强,不容易遭到破换,而且对于它的加固和防护也比较容易实现。

3.2 防震概念设计应坚持的原则

防震结构设计时采用的结构构件应具有必要的承载力、刚度、稳定性、延性等方面的性能,结构构件设计时应遵循以下的原则:

 结构构件应遵守“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件、强底层墙(柱)”的原则;

 对结构中抗震相对薄弱部位,应采取措施提高抗震能力;

 承受竖向荷载的主要构件尽量不要作为主要耗能构件。

3.3 建筑工程结构防震结构设计的基本方法

3.3.1 推广使用隔震和消能减震设计

目前,建筑工程设计时一般都是采用延性结构体系(传统抗震结构体系),这个体系是适当控制结构物的刚度,地震发生时,允许结构构件进入非弹性状态,并具有较大的延性,通过这样的方式来消耗地震产生的能量,减轻地震对建筑物造成的破坏,使建筑物出现裂缝但对整体结构没有大的影响。随着新技术和新材料的产生,在传统抗震结构体系中加入软垫隔震,滑移隔震,摆动隔震,悬吊隔震等措施,通过这些措施改变结构构件的力学特性,减少地震能量输入,减轻结构地震反应,是一种很有前途的防震措施。

3.3.2 减少地震能量输入

建筑工程结构防震设计时,采用基于位移的结构抗震设计,这样可以减少地震能量的输入,设计时要进行定量分析,在地震发生时,结构的变形能力满足定量分析的变形要求。定量分析师不仅要验算构件的承载力,还要控制结构在地震震感很强的作用下层间位移角限值或位移延性比。在建筑工程中,选择坚硬的场地作为地基建造的高层建筑,可以很大程度上减少地震能量输入,减轻地震的破坏程度。错开地震的活跃周期,防止地震余震与结构产生的共振破坏。

3.3.3 建筑工程结构材料的选用

建筑工程结构设计中结构材料选用也很重要。如果结构设计的很完善,同时也符合防震的要求,但是如果结构材料的选用不当,就可能达不到预期的防震效果。在防震结构设计时必须要对结构材料参数随机性的防震模糊可靠度进行分析,这与以往的结构抗震可靠度的研究不同,以往的研究中只考虑荷载的不确定性而不考虑别的因素。设计时应该综合考虑了材料参数的随机性,地震烈度的不确定性以及烈度等级界限的模糊性等因素,确保设计时考虑因素的全面性。

3.3.4减轻建筑结构自重

减轻建筑结构的自重,对于增强建筑物的防震能力具有很大的影响。从地基承载力来看,如果是相同的地基条件,在不增加基础或地基处理造价的情况下,减轻结构自重意味着可以增加建造层数,对于软土地基影响更为明显。地震效应与建筑物的重量成正比,建筑物结构重量的增加必然引起地震力的增大,建筑物的结构中惯性较大,地震发生时,建筑物的危害性较高。所以在建筑工程设计时尽量采用自重比较轻的结构构件[4]。

3.3.5 建筑结构应设置多道抗震防线

建筑物为了提高防震性能可以设置多道抗震防线,地震发生时,第一道防线的构件在强烈地震作用下遭到破坏后,后备的第二道乃至第三道防线能抵挡后续的地震动的冲击,提高建筑物的防震能力。

结语

随着科技的不断进步,新技术和新材料研发的也同样在不断的进步,这些新技术和材料的应用是建筑工程迈向了一个新的台阶。防震结构的设计和结构材料的改进,这是建筑工程防震设计的新方向,这也是今后很长一段时间的探索研究的热点。

【参考文献】

[1] 陆文强,陈瑛.几种基于性能的结构抗震设计方法研究[J].工程抗震与加固改造,2011,33(6):82-86.

[2] 蒋山.浅谈建筑设计在建筑抗震设计中的作用[J].中国房地产业,2011,(10):195-196.

[3] 广宽云.建筑结构设计中抗震设计浅析[J].城市建设理论研究(电子版),2012,(5):15-16.

建筑结构工程论文篇6

【关键词】“钢结构”课程设计;项目式;教学改革

引言:

据分析数据显示,目前钢结构课程教材的内容主要以传统钢结构建筑设计为主,但随着建筑技术的不断创新和发展,传统的钢结构建筑设计理念和技术已经跟不上当代的钢结构建筑发展的步伐。并且很多高校教师在钢结构课程教学中采用的教学方式多是教材内容结合课后习题,这种教学方式不利于学生掌握钢结构的理论知识和设计技术。

1.“钢结构”课程的教学内容

钢结构课程的教学目标是让学生加深对各种钢结构建筑结构和体系的熟悉程度,并了解其中的受力分析原理,掌握钢结构建筑的设计技巧和设计方式,同时还要能够分析其中的结构问题并规划合理的解决方案;让学生初步掌握钢结构建筑的设计过程和设计数据的计算方式,并了解该行业的建筑需求和相关规定;培养学生对钢结构建筑设计软件的应用能力,并了解当代建筑行业中钢结构建筑的发展趋势;让学生在今后的工作岗位中能够应用所学的专业知识来解决钢结构建筑工程中存在的问题。钢结构课程是土木工程专业学习中的基础科目,该课程涉及到了多方面的专业知识,如轻钢式钢架结构、重型钢结构、多层钢结构、大跨度钢架结构等。钢结构建筑设计过程中涉及到的专业知识也有很多,设计人员在设计过程中需要考虑的因素是多方面的,既要结合力学理论的推导,又要考虑建筑的审美需求,还要满足大量的结构功能需求。由此可见钢结构课程教学内容的复杂性[1]。

2.项目式“钢结构”课程设计教学改革的方式

2.1应用多媒体教学和传统教学相结合的方式

多媒体教学方式是现代教学模式中的代表,多媒体这种现代教学方式是利用现代科技来实现教学内容的收集、教授、储存、扩展、应用的,教师在教学过程中应用多媒体教学能够更好的传达教学信息,进而完成教学任务。但在钢结构课程教学中,教师还需要根据教学内容来选择教学方式。例如,教师在讲解钢结构建筑的发展历史时,运用多媒体教学方式能够让学生迅速的接触到大量信息,通过图片和影像资料的展示方式让学生在最短时间内了解钢结构建筑的发展过程;在讲解桁架设计知识和构件分析时,运用多媒体教学方式可以让原本抽象复杂的设计理论变得形象化和具体化,在教学过程中教师可以添加工程图片,用动画演示实际的设计过程和施工过程;在讲解力学分析知识时应用板书教学方式能够让学生跟随教师的教学思想,逐步了解力学分析的原理和过程,让学生能够循序渐进的看到钢结构建筑的受力情况,加深对钢结构建筑受力分析的理解程度[2]。

2.2在教学课程中引入工程案例

工程案例是钢结构课程教学中的最佳教学素材,将工程案例引入教学课程中在丰富教学素材的同时,还能够将理论知识与实际应用结合起来,实现提高学生应用能力的教学目标。并且将多样化的具有建筑美感的工程展示给学生,能够吸引学生的注意力,激发学生的学习兴趣和设计欲望,进而在钢结构课程学习中投入更多的时间和精力,进一步掌握其中的设计内涵。例如,钢结构建筑中涉及到的受力体系有多种形式,教师在讲解每一种受力体系前可以先找出该受力体系下的典型工程,并以此为教学基础分析出其中的力学模型,整理出该受力体系工程中各个构件的受力理论和破坏机理,并在此基础上引出其中的名词概念和应用原理。另外所选用的工程案例要与时俱进,比方说鸟巢、世博会会馆、水立方等著名的钢结构建筑。

总结:

总体而言,钢结构课程设计教学改革的主要方向是将理论知识与实际工程相结合,让学生加深对钢结构设计知识和设计原理的理解程度,让实践教学更具有针对性,提高学生对钢结构设计理论的应用能力,满足现代建筑行业对设计人才的需求,让高校学生在进入工作岗位后能够更加迅速地得到工作企业的认可。

参考文献:

[1]余卫华,王正中,蔡坤.钢结构课程设计教学改革与实践[J].高等建筑教育,2015,01:69-71.

建筑结构工程论文篇7

关键词:高层建筑;抗震;结构设计;探讨

引言

现阶段,土与结构物共同工作理论的研究与发展使建筑抗震分析在概念上进一步走向完善,如果可以在结构与地基的材料特性,动力响应,计算理论,稳定标准诸方面得到符合实际的发展,自然会在建筑结构抗震领域内起到重要的作用。

1 高层建筑发展概况

80年代,是我国高层建筑在设计计算及施工技术各方面迅速发展的阶段。各大中城市普遍兴建高度在100m左右或100m以上的以钢筋为主的建筑,建筑层数和高度不断增加,功能和类型越来越复杂,结构体系日趋多样化。比较有代表性的高层建筑有上海锦江饭店,它是一座现代化的高级宾馆,总高153.52m,全部采用框架一芯墙全钢结构体系,深圳发展中心大厦43层高165.3m,加上天线的高度共185.3m,这是我国第一幢大型高层钢结构建筑。进入90年代我国高层建筑结构的设计与施工技术进入了新的阶段。不仅结构体系及建筑材料出现多样化而且在高度上长幅很大有一个飞跃。深圳于1995年6月封顶的地王大厦,81层高,385.95m为钢结构,它居目前世界建筑的第四位。

2 建筑抗震的理论分析

2.1 建筑结构抗震规范

建筑结构抗震规范实际上是各国建筑抗震经验带有权威性的总结,是指导建筑抗震设计(包括结构动力计算,结构抗震措施以及地基抗震分析等主要内容)的法定性文件它既反映了各个国家经济与建设的时代水平,又反映了各个国家的具体抗震实践经验。它虽然受抗震有关科学理论的引导,向技术经济合理性的方向发展,但它更要有坚定的工程实践基础,把建筑工程的安全性放在首位,容不得半点冒险和不实。正是基于这种认识,现代规范中的条文有的被列为强制性条文,有的条文中用了“严禁,不得,不许,不宜”等体现不同程度限制性和“必须,应该,宜于,可以”等体现不同程度灵活性的用词。

2.2 抗震设计的理论

拟静力理论。拟静力理论是20世纪10~40年展起来的一种理论,它在估计地震对结构的作用时,仅假定结构为刚性,地震力水平作用在结构或构件的质量中心上。地震力的大小当于结构的重量乘以一个比例常数(地震系数)。

反应谱理论。反应谱理论是在加世纪40~60年展起来的,它以强地震动加速度观测记录的增多和对地震地面运动特性的进一步了解,以及结构动力反应特性的研究为基础,是加理工学院的一些研究学者对地震动加速度记录的特性进行分析后取得的一个重要成果。动力理论。动力理论是20世纪70-80年广为应用的地震动力理论。它的发展除了基于60年代以来电子计算机技术和试验技术的发展外,人们对各类结构在地震作用下的线性与非线性反应过程有了较多的了解,同时随着强震观测台站的不断增多,各种受损结构的地震反应记录也不断增多。进一步动力理论也称地震时程分析理论,它把地震作为一个时间过程,选择有代表性的地震动加速度时程作为地震动输入,建筑物简化为多自由度体系,计算得到每一时刻建筑物的地震反应,从而完成抗震设计工作。

3 高层建筑结构抗震设计

3.1 抗震措施

在对结构的抗震设计中,除要考虑概念设计、结构抗震验算外,历次地震后人们在限制建筑高度,提高结构延性(限制结构类型和结构材料使用)等方面总结的抗震经验一直是各国规范重视的问题。当前,在抗震设计中,从概念设计,抗震验算及构造措施等三方面入手,在将抗震与消震(结构延性)结合的基础上,建立设计地震力与结构延性要求相互影响的双重设计指标和方法,直至进一步通过一些结构措施(隔震措施,消能减震措施)来减震,即减小结构上的地震作用使得建筑在地震中有良好而经济的抗震性能是当代抗震设计规范发展的方向。而且,强柱弱梁,强剪弱弯和强节点弱构件在提高结构延性方面的作用已得到普遍的认可。

3.2 高层建筑的抗震设计理念

我国《建筑抗震规范》(GB50011-2010)对建筑的抗震设防提出“三水准、两阶段”的要求,“三水准”即“小震不坏,中震可修,大震不倒”。当遭遇第一设防烈度地震即低于本地区抗震设防烈度的多遇地震时,结构处于弹性变形阶段,建筑物处于正常使用状态。建筑物一般不受损坏或不需修理仍可继续使用。因此,要求建筑结构满足多遇地震作用下的承载力极限状态验算,要求建筑的弹性变形不超过规定的弹性变形限值。当遭遇第二设防烈度地震即相当于本地区抗震设防烈度的基本烈度地震时,结构屈服进入非弹性变形阶段,建筑物可能出现一定程度的破坏。但经一般修理或不需修理仍可继续使用。因此,要求结构具有相当的延性能力(变形能力)不发生不可修复的脆性破坏。当遭遇第三设防烈度地震即高于本地区抗震设防烈度的罕遇地震时,结构虽然破坏较重,但结构的非弹性变形离结构的倒塌尚有一段距离。不致倒塌或者发生危及生命的严重破坏,从而保障了人员的安全。因此,要求建筑具有足够的变形能力,其弹塑性变形不超过规定的弹塑性变形限值。

三个水准烈度的地震作用水平,按三个不同超越概率(或重现期)来区分的:多遇地震:50年超越概率63.2%,重现期50年;设防烈度地震(基本地震):50年超越概率10%,重现期475年;罕遇地震:50年超越概率2%-3%,重现期1641-2475年,平均约为2000年。

对建筑抗震的三个水准设防要求,是通过“两阶段”设计来实现的,其方法步骤如下:第一阶段:第一步采用与第一水准烈度相应的地震动参数,先计算出结构在弹性状态下的地震作用效应,与风、重力荷载效应组合,并引入承载力抗震调整系数,进行构件截面设计,从而满足第一水准的强度要求;第二步是采用同一地震动参数计算出结构的层间位移角,使其不超过抗震规范所规定的限值;同时采用相应的抗震构造措施,保证结构具有足够的延性、变形能力和塑性耗能,从而自动满足第二水准的变形要求。第二阶段:采用与第三水准相对应的地震动参数,计算出结构(特别是柔弱楼层和抗震薄弱环节)的弹塑性层间位移角,使之小于抗震规范的限值。并采用必要的抗震构造措施,从而满足第三水准的防倒塌要求。

建筑结构工程论文篇8

关键词:建筑结构 课程教学模式 创新性

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2014)04(a)-0226-02

建筑结构课程是工程管理专业学生的基础专业课程,开设该课程的目的是促进学生对于建筑工程结构和整体关系的认知和分析,培养学生的工程结构意识,正确进行建筑结构的可行性分析。建筑结构课程的覆盖面极广,课程涉及设计、结构、建筑等多方面的知识,而且对学生力学基础的要求比较高,但是在教学过程中由于学生所具备的力学知识素养不够高,而且对该课程重视程度不够,导致建筑结构课程的教学过程存在很多问题,不能很好的培养复合应用型人才。为了对这一教学问题进行纠改,我们有必要讨论建立一种具有改革性和创新性的建筑结构课程教学模式。

1 建筑结构知识的重要地位

为了进一步提高教师和学生对于建筑结构课程的认识,以便更好地建立创新型的建筑结构课程教学模式,我们首先应该对建筑结构的相关知识在建筑专业和行业所具有的重要地位进行分析,笔者认为,建筑结构知识的地位重要主要体现在以下几个方面。

1.1 培养建筑师和建筑人才

由于建筑师和建筑人才大多来源于建筑学专业,为了能够保证建筑学专业想建筑行业输送的人才具有更高的专业素养,国家相关的教育部门明确规定本科建筑学专业毕业生必须在建筑结构方面能够满足建筑行业的质量要求,不仅要求建筑行业毕业生要了解建筑结构专业的重要性,还要掌握现行的技术标准以及各项技术的运用原则和原理。作为注册建筑师考试九项科目之一的建筑结构,由于其知识点多、试题难度大、考试通过人数低而成为考注册建筑师过程中的最大门槛。所以在对于建筑师和建筑人才的培养方面,建筑结构的相关知识和课程教学具有相当重要的地位。

1.2 提供建筑设计理念

在建筑行业,一座建筑物的设计和建造大都是在建筑师的主导下完成的,所以建筑师的设计理念极其重要,而在建筑师的设计理念的来源中,建筑结构的相关知识有着很大的作用。因为建筑的最终目的是要满足人的功能需求,但在此基础上还要具备一定的艺术价值和美学水平。每一座建筑物的兴建过程中都具备其设计的主题,该主题就是建筑师设计理念的直观体现,建筑结构的知识和因素无疑能够给设计师提高广阔的建筑设计理念来源,这是因为建筑物的结构设计能够对建筑物的外观美观与否产生直接的影响。而且在建筑方案的形成过程中,一个完备的建筑结构技术具有激发设计师灵感的作用,能够促进建筑方案的形成和建筑理念的选择,历史上的不少设计师从建筑结构方面获得灵感而创造出许多经典建筑作品,所以说建筑结构知识对于建筑设计理念的提供有着重要的地位。

1.3 满足建筑设计实际需要

建筑物的建造过程具备很高的专业性和复杂性,所以建筑师也不可能完成对于整个建筑的设计任务,一般是按照建筑专业对建筑物的涉及计划进行分解,不同的工程师负责不同的建筑设计,比如设计建筑物结构的任务一般是结构工程师完成的,排水、暖通以及电气工程师则负责建筑物的水电暖等工作。但是在建筑物的设计过程中,不同工程师之间的设计任务并不是孤立的,而是要相互联系紧密配合。在这个过程中,为了保证最终的建筑物设计能够满足结构、形式和功能等各方面的需求,就要求建筑行业不同专业和工种的工程师都要具备一定的建筑结构知识,才能满足建筑物的结构布置工作。所以建筑结构的知识在满足建筑设计实际的需要方面也具有很高的地位。

2 建筑结构课程教学中存在的问题

当前阶段的高等学校建筑结构课程之所以不能达到有效培养具备较高综合素质的复合型人才的原因主要就是其在教学过程中存在一定的问题,建筑结构课程教学问题主要体现在教学观念、教学目标、教学内容以及教学评价四个方面。其具体表现为:

2.1 教学观念落后

在建筑专业以及建筑行业,建筑也就是艺术,艺术要比建筑的技术还重要,这个观念一般深刻的竖立在建筑专业的学生们心中,于是在这种观念的影响下,许多学生对于建筑设计及原理等一些主导课程的重视程度很高,而对于建筑结构或者建筑力学等一些技术性较强的课程的重视程度较低。此外在对于建筑物空间问题的考虑方面,建筑师大都先总体思考,再考虑结构具体的构造,而在当前的建筑专业的学生的设计思想中,其最先考虑的大都是一些诸如受压、受拉等基本构建的计算。这也就是说,当前的建筑结构教学观念并不符合实际建筑工程的需要,这导致学生在课程设计阶段对于相关的知识不能够充分运用,即传统的从具体到整体的建筑结构教学观念对于学生的学习和成才是非常不利的。

2.2 教学目标不清晰

对于建筑学专业的学生来说,其在学习的过程中并不要求对大量的结构运算进行掌握,但是对于一些建筑结构设计的相关知识要有一定的掌握能力,要树立严谨的结构意识,在建筑设计过程中能够对建筑与结构两者之间的关系正确进行处理。所以对于建筑结构课程的教学目标而言,其定位应该是要紧紧围绕专业对于人才培养的要求,但是在当前阶段的建筑结构课程教学过程中,其教学目标主要定位是以土木工程的相关专业特点为主的教学内容。除此之外更有甚者,在许多高校的建筑结构课程开设过程中,其对于该课程教学目标的确定并没有一个明确的观点和认识,不以培养应用型人才为目的,而是简单的仿效其余学校开设该门课程但是并没有进行观念和意识形态上的更新和完善,这种现象严重降低了建筑结构课程的实际应用地位。

2.3 教学内容陈旧

随着建筑技术日新月异的发展,许多建筑领域的新技术、新工艺和新材料也是层出不穷,同时还伴随着国家相关规范的不断更新,这就要求高校教育的建筑结构课程教学内容也要随着时代的发展而进行相应的补充和完善。但是由于在出版专业教材的过程中具备一定的滞后性,而且任课教师在开展教学活动的过程中也没有及时的进行调整,导致许多的建筑结构教学内容过于陈旧,不适合社会发展的需要。比如现阶段的建筑结构课程的教学内容大都是对钢结构、混凝土结构、砌体结构等知识的删减和修改,并没有在教学内容中体现针对建筑专业学生的一些特点,这点严重不符合建筑学专业对于人才的培养要求。而且现行的建筑结构教材中对于计算结构构件额内容很多,类似于土木专业的专业学习内容,对于一些建筑学学生尤其是力学基础薄弱的学生来说这些内容在学习过程中难度较大。而且当前的建筑结构课程具有符号和公式多的特点,对于当前的建筑结构知识掌握的重点在于运用和领悟,但是在传统的期末考试制度下尤其是闭卷模式下,学生们对于建筑结构的学多依靠死记硬背,这就对学生们的学习产生了误导。而且最终的考核手段也就是期末考试被受到过度的重视,导致对于学生的教学评价过于功利性,不注重学生的学习能力的培养,不利于最终的学生对于建筑结构知识的学习和掌握。

3 建立创新型建筑结构课程教学模式的举措

为了有效解决建筑结构课程教学过程中存在的问题,培养符合社会发展需要的复合应用型建筑人才,我们有必要讨论如何建立具有创新性的建筑结构课程教学模式,这样才能实现课程的改革和发展,增强建筑专业学生的结构观念和专业能力。据笔者分析,要建立创新型的建筑结构课程教学模式,主要应采取以下几个方面的举措。

3.1 对教学内容进行优化

建筑结构课程的学习内容在囊括三大结构的基础上还包括工程抗震以及基础工程的相关内容,但是大多数学校对于建筑结构课程的理论学习时间是非常有限的,这就要求我们必须对建筑结构课程的教学内容进行优化。比如对于建筑专业的学生来说,建筑结构课程的教学重点在于概念和理论的掌握,而不是计算能力的培养和加强,也就是要在建筑结构课程的教学开展中适当的对一些定性概念进行补充,优化教学内容,注重学生的能力培养。

3.2 对教学手段进行丰富

老师传统的板书形式的教学已经不能够有效提高学生的课堂学习效率,因此在建筑结构课程的课堂学习过程中要注意对教学手段进行丰富,要多方面借助外界条件,比如运用一些动态仿真或者动画再现的手段,这样既可以弥补传统的板书教学的不够形象而且耗时耗力的不足,还能够提高同学们的学习热情,比如在授课的过程中,可以通过一些实体建筑物,比如北京的鸟巢或者悉尼的歌剧院等等既可以充分介绍建筑结构课程的理论知识,还能够丰富知识,开阔视野,有利于促进学生们综合素质的提高。

3.3 对教学目标进行更新

由于传统的工程结构的教学目标还不够清晰,所以我们要对工程结构的教学观念和目标进行更新,要注重在教学的过程中注意提高学生的自学能力和创新素质,对于学生的自学能力培养要注重课堂教学手段,比如可以在学习完三大结构知识的理论和计算内容后,对于一些预应力的一般内容可以纳入学生的自学范围,鼓励其加强沟通与合作,促进共同进步。还可以通过自己动手建造建筑模型的方法培养学生的创新能力。除此之外,还应该改革考试制度,杜绝期末考试定江山的局面,着重训练学生对于知识的真正掌握,促进建筑人才的培养。

4 结语

经过笔者的分析和论述,希望高校教育工作者认真分析当前在建筑结构课程教学开展过程中存在的问题,找出问题的关键所在,然后进行针对性的整改,建立创新型教学模式,更新教师和学生的观念,改革课程教学内容和教学手段,确保建筑结构课程的学习真正做到与建筑领域的实际相联系,这样才有利于提高建筑结构课程的课堂效率,促进具备创新能力的综合建筑人才的培养。

参考文献

[1] 胡尚瑜,覃荷瑛,曹霞.“建筑结构”课程教学模式研究及实践[J].课程教材改革,2013(14):107-108.

[2] 胡兴福.建筑结构课程教学内容改革的探索与实践[J].中国职业技术教育(教学与科研),2006(08):22-23.

[3] 龚永智,丁发兴.建筑学专业建筑结构课程教学方法改革探讨[J].长沙铁道学院学报:社会科学版,2009(9):126-127.

建筑结构工程论文篇9

关键词:高层建筑;抗震;结构设计;理论

中图分类号:[TU208.3] 文献标识码:A

1 我国的高层建筑发展历程

上世纪80年代,我国高层建筑在设计计算机施工技术等领域快速发展,100m左右及以上的将建筑快速发展,多以钢筋为主要材料,在层数与高度增加的同时,功能与类型也日益增多。各大城市几乎都建立了具有各自特色的建筑,以上海锦江饭店为代表:高度达到153.52m,全部采用的钢结构体系;而深圳的发展中心大厦有43层,高度达到165.3m,算上天线高度达到185.3m,是我国第一幢大型的高层钢结构建筑。到了90年代,我国的高层建筑结构从设计到施工进入到一个新的阶段,除了体系与材料的多样化,高度上也有了质的飞跃。在1995年完工的深圳地王大厦,共有81层,高度达到385.95m,居世界第四高。

2 建筑抗震的理论

2.1 建筑结构的抗震规范

一般的抗震规范都是各国结合具体的情况进行的经验总结,是指导抗震设计的法定文件,及反应国家经济与建设的发展水平,也反映了各个国家的抗震经验。尽管抗震理论不断完善,技术水平也在不断地提高,但是必须要有实践的指导,要将建筑工程的安全性放在首要位置,容不得任何的大意与疏忽。基于这一认识,现代建筑部分条文被列为强制条文,使用了“严禁、不得”等绝对性的字眼,同时也有不同条文有较大的自由空间。

2.2 建筑抗震设计的理论

当前建筑抗震设计的理论主要分为拟静力理论、反应谱理论及动力理论。拟静力理论起源于20世纪10~40年代出现的理论,在估测地震对结构的影响时,假设结构为刚性,地震水平作用在结构或构件的质量中心,地震力的大小当于结构的重量乘以一个比例常数(地震系数)。

反应谱理论是在上世纪40-60年展起来的,以强地震动加速度观测记录的增多与对地震地面运动特性的进一步了解,及结构动力反应特性的研究为基础,是加理工学院的学者对地震加速度记录的特性进行分析后获得的成果。

动力理论是上世纪70-80年代的应用较为广泛的地震动力理论,是在60年代以来电子计算机技术与试验技术的发展为基础,人们对各类结构在地震作用下的线性与非线性的反应过程也有了较多的了解,随着强震观测台的增加,各种受损结构的地震反应记录也在不断地增加。进一步动力理论也称地震时程分析理论,它将地震作为一个时间过程,选择具有代表性的地震加速度时过程作为地震动输入,建筑物简化为多自由度体系,计算得到每一时刻建筑物的地震反应,完成设计工作。

3 高层建筑的抗震结构设计

3.1 必要的抗震对策

在高层建筑结构的抗震设计中国,出了要考虑到概念的设计,还要进行验算,结合地震的情况,要在高度允许的范围内建造,增加结构的延性。在当前的抗震设计中,抗震验算及构造与措施等角度入手进行分析,提高结构的抗震性与消震性能。建立地震力与结构延性互相影响的双重设计指标,直到达到预期的抗震效果。当前强柱弱梁,强剪弱弯和强节点弱构件在提高结构延性方面的作用已得到普遍的认可。

3.2 高层建筑的抗震设计思想

在《建筑抗震规范》中有明文规定,建筑的抗震设防要符合“三水准、两阶段”的要求。所谓的“三水准”就是指“小震不坏,中震可修,大震不倒”。当遇到第一设防烈度地震即低于本地区抗震设防烈度的地震时,结构处于弹性变形阶段,建筑物可以正常使用。一般情况下,建筑物不会被损害,也不需要修理即可使用。所以,高层建筑结构的抗震设计要满足地震频发下的承载力极限,要求建筑的弹性变形不超过规定的弹性变形限值。当遇到第二设防烈度地震即相当于本地区抗震设防烈度的基本烈度地震时,结构屈服进入非弹性变形阶段,建筑物结构会发生损害,但是不经修理或者简单修理就可以继续使用。所以,建筑结构必须要有足够的延性能力,不会出现脆性破坏。当发生第三设防烈度地震的情况下,就是遇到本地区地震极限外的情况,结构会受到非常严重的损害,但是结构的非弹性变形距离倒塌仍有一段距离,不致产生危及生命的损害,保障了居住人员的安全。所以在进行高层建筑结构设计的过程中,要保证建筑的足够变形能力,其弹塑变形要在规范的数值之内,保证结构良好的抗震性能。三个水准烈度的地震作用水平是根据不同超越概率进行区分的,一般情况下是:

多遇地震:50年超越概率63.2%,重现期50年;设防烈度地震(基本地震):50年超越概率10%,重现期475年;罕遇地震:50年超越概率2%-3%,重现期1641-2475年,平均约为2000年。

从高层建筑的抗震水准来看,设防的要求是通过“两个阶段”设计来实现的,具体方法如下:第一环节,第一步采用与第一水准烈度相应的地震动参数,提前计算出高层建筑结构在弹性状态下的地震作用效应,与风力、重力荷载进行高效组合。同时引入承载力抗震调整系数,进行构件截面的准确射击,进而达到第一水准的强度要求;然后是运用同一地震参数计算出结构的层间位移角,使其可以在抗震规范设定的限值之内;同时采用相应的抗震构造对策,确保结构可以有足够的延性、变形能力与塑形耗能,进而达到第二水准的变形目的。而第二阶段则是运用与第三水准对应的地震动参数,算出结构的弹塑性层间位移角,使其在抗震规范的限值之内,然后进行必要的抗震构造对策,进而实现第三水准的防倒塌目的。

3.3 现代高层建筑结构的抗震设计方法

在《建筑抗震设计规范》中对各类的建筑结构的抗震计算应该采用的方法都有明确的规定:高度要在40m之内,以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的结构,以及近似于单质点体系的结构,可采用底部剪力法等简化方法;除1款外的建筑结构,宜采用振型分解反应谱方法;特别不规则的建筑、甲类建筑和限制高度范围的高层建筑,应采用时程分析法进行多遇地震下的补充计算,可取多条时程曲线计算结果的平均值与振型分解反应谱法计算结果的较大值。

结语

地震是威胁较大的天灾之一,必须要加强防御,从上文的分析中我们可以看到,高层建筑的抗震结构设计必须要在要求的限值之内,保证结构的良好性能,提高建筑的使用性能。

参考文献

[1]朱镜清.结构抗震分析原理[M].地震出版社,2002.

[2]李彬.对于高层建筑结构的抗震设计探讨[J].中国新技术新产品.2012(02).

建筑结构工程论文篇10

[关键词]岩土测试 建筑结构 地质结构勘探 结构设计

[中图分类号] P624 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2015)-9-351-1

在建筑工程项目整个实践环节中,地质结构勘探和岩土测试一直是极其重要的基础性准备环节,如果我们能充分有效地做好这两项基本性的前在准备工作,那么就能对之后的建筑工程项目整体性决策及建筑实体对象的设计和施工环节提供必要而有效的参考性信息,同时,我们有关技术人员在进行这两项工作时所取得的实际效果还会在很大程度上影响到整个建筑工程项目的经济收益和社会收益,鉴于此,我们必须充分地认识到实施地质结构勘探和岩土测试工作的实践意义,为实现建筑工程项目的整体收益最大化保驾护航。我国最近二十余年来的相关领域实践成果雄辩地表明:进行质结构勘探和岩土测试活动中所取得的客观结果对之后建筑物的设计方案实况具有深厚的约束和导向性作用,工程实施的实际地点客观地质条件将会影响建筑物实体的整体性结构趋向,现有的地下地质性缺陷与地下水层的客观位置会导致大型建筑物的地基结构中出现稳定性程度、重量承载力、抗渗性缺陷以及土壤沉降等客观问题,这些客观影响因素如果处理不当则有可能引致较为严重的客观后果。所以我们必须对这些客观事实施加以足够而充分的重视。

本文针对质结构勘探和岩土测试中所发现的一系列不利因数的简要探讨,试图为建筑工程项目施工实践的有关环节提供参考性建议。

1岩土测试的方案与参数

1.1钻探取土技术

根据我国建筑工程行业领域现行的施工实践活动的通行技术标准,我们一般使用GXY-1型钻机实施钻探取土技术实践环节,在实际的钻探过程中,实施回旋式钻进技术工艺,使用活水泥浆保护钻壁面,并及时而且详尽地记录有关的地质钻探技术的参数测量值,为实现有关参数指标测量值的科学性,我们在实施土样提取环节时,要使用接连式快捷压入法进行取样,对于软土地带,要使用敞口薄壁取土器,而且对于所有的刚刚取出的原状深层土壤样本,要即刻实施现场封样操作,同时做好防暴晒、防受水淹、轻拿轻运、及时送检等工作环节。

1.2静力触探技术

我们使用触探机来实施静力触探技术检验环节,在这里,我们将实施这一技术环节所需要使用的探头分别设定为单桥探头和双桥探头两种,我们使用LWC310型静力触探是参数记录测试仪来逆行有关的数据参数的测量和采集工作。

1.3标准贯入实验

我们按《岩土工程勘察设计规范》进行标准贯入实验的实践环节,其目的是:精确地测定和记录建筑物输入的地基土层的各项物理力学指标参数,这里面一般涉及土壤成分的种类,也就是我们通常所讨论的土层类别范畴,以及各类土层的含水量指标等等数十个技术参数等等等。

1.4建筑物实体烦人室内土工试验

进行建筑施工项目的土工试验实践,按照其对应的技术要求规范,有关的工程施工技术人员要进行常规的物理针对建筑物实际建设处所的土壤力学性质检测试验,这里要求遵照《土工试验方法标准》实施测量工作,并结合有关的标准展开实际测量数据的理论分析工作。

1.5地下水层分布实际条件探查

我们把地下水分成三个基本的类别:埋藏性地下水(特指饱水带);具有流动渗透和补给功能的地下水层;;③土壤地下层中的岩石空洞或者是组成地壳实际物质的空隙之间存在的静态或者书动态的地下水。

地下水的影响:地下水的实际地质性能形态受补给、地下潜在河流的径流条件以及排泄条件、地下水位状况等多种客观因素的具体影响。

对于实际的地下水流的腐蚀性性能状况评价以及地下淡水资源的水质评价,我们要应用《岩土工程勘察规范》实施具体的操作,以获取科学有效的地下水文环境检验结果。

2举例分析岩土测试对建筑物结构的客观影响

2.1液化土

所谓的液化土,就是指包含充足水分的粉尘细砂或者是轻亚粘土在地震冲击力量的急切 作用下瞬时失去其建筑力量强度,由固体状态的土质瞬时转变成液态状态的土,

液化土的性能测试:目前条件下,我国建筑工程领域的一线施工技术人员为有效评估液化土程度对建筑物结构的客观影响,在实践环节的检验与完善效能的客观影响之下,提出了一系列的技术方法,具体包括:剪切波速法和静力触探法等等,取得了广范而深入的实践效果。

2.2水浮力与抗击水浮力的相关技术设计

水浮力产生的原因与不利影响:随着中国当代城镇化建设客观水平的不断加大,我国各级城市之中出现了数量越来越多的大型高层建筑物实体,在这样的条件下,我们在实施建筑物的建设实践环节的过程中势必要加深建筑物的地基挖掘之深度,由于城市商品房建筑用地的购买价格的不断增长,地下建筑使用性空间(地下室、停车场等等)的商业收益价值与日激增,由于有一部分建筑往往建设在有地下水层存在的地块,这也就给在建筑施工环节考虑水浮力因素的客观影响提出了比较充分的现实可能。

水浮力侧量的实践方法:我们可以采用人工观测以及设备观测两种方法来开展地下水位实时监测工作,这里具体地可以使用电接触探锤式水尺、浮子式地下水位计,压力式地下水位计等监测设备。

3结束语

随着我国整体宏观经济条件在近年以来的迅猛发展,中国公民对从事日常化生产生活活动的建筑物场所的质量性要求与日俱增,受此影响,我们加强了有关的建筑工程领域的技术研究工作水平和力度,本文谈论了岩土测试的基本技术指标体系,并在此基础上举例论述了岩土测试活动的客观检验结果对建筑物结构的实际影响和约束效应,我们真诚地希望我们的有关研究结论能够给相关领域的一线工作人员带来一定的参考性意义。

参考文献

[1]高远..岩土测试及其对建筑结构影响的探究[J].城市地理,2014.

[2]张正权,张文.浅谈燃爆及其对建筑结构的影响和防护[J].广东建材, 2011.