導言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的10篇混凝土結構設計標準，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內容能為您提供靈感和參考。

篇1

1引言

任何混凝土結構設計都是為實現(xiàn)某些特定功能。隨著建筑業(yè)迅速發(fā)展，建筑功能也不斷豐富,建筑新穎造型、精美外觀，這樣要求工程設計越來越復雜,同時，設計周期普遍較短,也使結構設計中存在一些質量問題，所以在混凝土結構設計過程中，影響混凝土重要質量問題，必須引起工程結構設計者高度重視。

2混凝土結構設計基本要求

2.1遵守設計規(guī)范要求

混凝土結構設計師在對建筑結構進行設計過程中，首先，應該做到按國家與地方有關結構設計法規(guī)、規(guī)程、規(guī)范以及設計標準中規(guī)定要求執(zhí)行。盡管目前我國各行業(yè)混凝土結構設計規(guī)范，在設計理論方面還不是很統(tǒng)一，但是混凝土建筑結構設計通常參考規(guī)范有《混凝土結構設計規(guī)范》、《高層建筑混凝土結構技術規(guī)程》、《建筑結構荷載規(guī)范》、《建筑地基基礎設計規(guī)范》、《建筑抗震設計規(guī)范》等等，在結構設計時，結構工程師應遵守這些規(guī)范最基本原則來進行混凝土結構設計。

2.2考慮現(xiàn)場施工材料質量

為能夠滿足混凝土結構功能殊性能要求，再設計時應充分考慮到現(xiàn)場施工材料資料，混凝土結構材料質量與現(xiàn)場所用水泥品種與粗骨料徑大小有直接關系。因此，設計者還應了解施工工藝，機械設備使用情況，對水泥性能與凝結時間要求等因素，在施工現(xiàn)場決定選用外加劑以及其參入數(shù)量都應該了解。

3常見混凝土結構設計問題以及解決方案

3.1在結構計算與分析階段常見問題

目前，在混凝土結構計算與分析階段，如何高效地、準確地對工程進行內力分析，同時按照規(guī)范要求進行結構設計與處理，這是決定工程結構設計質量好壞關鍵。因此，混凝土結構設計者，應該對這一階段常見問題，必須清醒認識。

在結構總體設計階段，經(jīng)常受到困擾問題是對設計結構整體計算軟件選擇問題。不同軟件采用計算數(shù)學模型不同，所以不同軟件計算最終計算結果也有所不同。雖然結果差別較小，但是對結構設計標準與規(guī)范卻有很大影響?，F(xiàn)在比較流行結構計算軟件并不少，SATWE、TBSA、TAT、ETABS、SAP等都有其各自特點。然而，設計師在選擇軟件時要么只單一考慮設計模型特點，而忽視設計結構類型，要么只考慮結構類型而忽視對結構設計計算軟件本身分析，所以導致在結構總體設計計算階段，設計結構工程就出現(xiàn)很多問題。

對于結構設計師，應該考慮到一個科學合理計算軟件，絕對不僅僅取決于軟件系統(tǒng)本身優(yōu)越與否，還應該分析這種計算軟件是否與設計結構類型相適應。因此，結構設計工程師必須做到，對各個結構設計計算軟件數(shù)學模型特點進行分析、對比與系統(tǒng)研究，熟悉結構設計類型，從而進行科學合理選擇計算軟件。

3.2地基與基礎設計存在問題

1）在設計時缺少工程實地勘察報告或者臨近建筑勘察報告；對基礎設計必須按照“勘察——設計——施工”流程進行，要堅決杜絕缺少地質勘察報告，而進行設計情況。如果地質勘查不夠細致、全面、內容模糊情況時，設計單位必須告知建設單位同時要求勘察單位重新勘察或者進行補勘。

2）未考慮地基變形影響；有很多混凝土結構設計都未對處理后地基進行變形驗算，而根據(jù)有關規(guī)定，當結構設計等級為甲或乙級時，應按照地基變形進行設計；當為丙級時，如采取地基處理，處理應按照《建筑地基基礎設計規(guī)范》相關規(guī)定；而對地基處理后情況，必須進行變形驗算。

3）下臥層驗算中問題

在計算下臥層頂?shù)鼗休d力時，只能進行深度修正，修正系數(shù)應根據(jù)土層來決定。當擴散角所取數(shù)值滿足有關規(guī)范中規(guī)定時，可直接采用；當不滿足時可根據(jù)規(guī)范附錄中，平均應力系數(shù)來進行計算。對復合地基來說.選取承載力較高土層來當持力層，而當軟弱下臥層時，必須對承載力進行驗算；如果是軟弱下臥層控制承載力，那么說明持力層需要進行調整。

3.3上部混凝土結構設計過程中存在問題

目前，作為混凝土結構設計中，上部結構設計是最為關鍵的部位,也是體現(xiàn)特殊功能，特定力學結構性質的部位。主流混凝土結構有框架結構、剪力墻結構、框剪墻結構以及框支剪力墻結構，而這些混凝土結構在實際設計時，往往出現(xiàn)配筋不夠、超配筋等情況。這樣容易造成混凝土結構設計中的上部結構等工程強度不足。

1）框架柱；在設計計算時，切勿忽視角柱，必須要對角柱自行定義。如出現(xiàn)未進行定義，而實際配筋率又滿足計算結果，那么在實際施工中就會出現(xiàn)配筋率無法滿足最小配筋率問題。作為短柱來說，在一級抗震設計時，沿著短柱全高箍筋間距應小于縱筋直徑6倍。框架柱程序可以進行自行判定。這種框架柱不可以進行直接替換，不同強度箍筋應滿足不同結果。對超短柱來說，在整個結構設計中應盡量避免，如避免不了，就采用性能較好箍筋、采取控制軸比、在整個框架柱中添加芯柱等方法。

2）框架梁：框架梁在計算是容易出現(xiàn)實際配筋大于計算結果情況，主要原因有：繪圖時只標注支座一側配筋；當配筋率大于2%時，箍筋并沒有隨著支座處配筋增加而增大；跨中配筋與支座配筋比例超出正常范圍。同時還應注意各抗震等級下，縱筋直徑的要求以及穿過中柱及剪力墻的縱筋直徑。

3）連梁：在地震作用下，為保證剪力墻不發(fā)生剪切破壞，即墻肢與連梁滿足“強剪弱彎”的原則降低連梁彎矩設計值，使部分連梁先于墻肢出現(xiàn)彎曲屈服，降低連梁屈服彎矩的同時也降低了連梁的剪壓比，可改善連梁的延性性能。一般控制連梁折減系數(shù)在0.5~1之間，抗震設防烈度越高，延性要求越高，設防水準要求越高，就可以折減多一些。這樣才能夠保證連粱在正常使用下不現(xiàn)開裂、屈服等問題。當連梁跨高比不大于2.5時，要注意不要把墻體水平分布筋當做連梁腰筋來計算，否則會出現(xiàn)連梁的腰筋配筋率不滿足標準情況。

4）框支剪力墻；在結構設計中應該重點考慮轉換層，因為轉換層是整個框支剪力墻中比較薄弱樓層結構，在相關計算時，應根據(jù)相關規(guī)定將其地震剪力乘以增大系數(shù)來計算相關參數(shù)。框支柱、框支梁的縱筋各項系數(shù)都應滿足有關規(guī)定的要求。

3.4混凝土結構設計中其他問題

1）各專業(yè)間配合：由于專業(yè)分工發(fā)展，一個結構設計團隊由各個不同領域專業(yè)人才構成，整個項目從設計到施工也是由很多不同團隊負責，因此，專業(yè)間配合問題顯得尤為突出。混凝土結構設計與施工組織之間，涉及到結構設計與施工技術之間銜接與配合。配合得好壞直接關系到整個項目的質量，甚至整個設計理念與風格。結構設計專業(yè)人員不可只專注于設計，而忽視配合施工工藝技術，否則就會出現(xiàn)很多大的問題。

2）混凝土設計耐久性：混凝土結構功能有三方面內容：適用性、安全性、耐久性，目前，混凝土結構設計在適用性與安全性方面研究較深入，設計方法相對明確，因此，混凝土結構設計在這兩方面做得比較好。結構耐久性方面研究還不是很成熟，在實際操作中也存在很多問題。混凝土結構因耐久性不足而失效的現(xiàn)象已經(jīng)屢見不鮮，為正常使用，必需進行維護，而這樣所付出維護費用是非常高昂的。影響混凝土結構耐久性因素主要有內部與外部兩個方面。再結構設計時應該區(qū)別進行考慮。這真對不同結構功能需要，考慮避免降低結構耐久性的影響因素。這樣設計出來的混凝土結構才是最科學，最合理的。

結語

混凝土結構設計本身是個長期、循環(huán)、復雜兼具深度和廣度的專業(yè)。對于企業(yè)來講講究的是效率和效益，因此，目前混凝土結構設計問題產(chǎn)生的主要原因在于設計時間短、設計任務大而重?；炷两Y構設計質量密切關系到人民生命財產(chǎn)安全，責任重大。因此，我們必須從根本做起，做好混凝土結構設計，總結設計經(jīng)驗不斷改進設計理念，設計時充分考慮各種因素影響，這樣來保證整個工程質量。以上僅僅是筆者的一些淺薄認識，只有不斷地學習、對實踐經(jīng)驗不斷進行總結才能做出較好的作品

參考文獻

[1] 周克榮等編著.混凝土結構設計[M].同濟大學出版社.2001.8.

[2] 賈慧麟.混凝土結構的耐久性[J].華章,2011（05）：47-47.

篇2

0引言

鋼骨混凝土結構是指在鋼筋混凝土結構的基礎上加入鋼骨，使兩者形成整體而充分發(fā)揮各自優(yōu)勢、達到共同工作的組合結構。這種結構在日本稱為鋼骨鋼筋混凝土結構（Steel Reinforced Concrete Structure，簡稱SRC）[1-2]，在英、美等西方國家稱之為混凝土包鋼結構（SteelEncasedConcreteStructure）[3-4]，我國過去一直將其稱為勁性鋼筋混凝土結構。

在鋼骨混凝土結構中，鋼骨與外包鋼筋混凝土形成整體，共同承擔荷載的作用，可以充分利用各自優(yōu)點，其受力性能優(yōu)于這兩種結果的簡單疊加。這種結構優(yōu)點有：（1）配置鋼骨使構件的承載力大為提高，尤其是配置實腹式鋼骨柱的抗剪承載力有很大提高，有利于減小構件截面尺寸和結構抗震；（2）具有更大的剛度和阻尼，有利于控制結構的變形；（3）外包混凝土提高了結構的耐久性和耐火性。

1鋼骨混凝土結構的發(fā)展

鋼骨混凝土的研究始于20世紀的歐美。1904年在英國，為滿足鋼結構的防火要求，在鋼柱表面包裹一層混凝土，形成包鋼結構，是SRC柱的雛形。1908年Burr完成了空腹式鋼骨混凝土柱的試驗，發(fā)現(xiàn)型鋼在外包了混凝土后強度和剛度大大提高。

從1960年起，英國開始改進組合柱設計方法的研究，以此為基礎形成了英國規(guī)范B55400：part5（1979）。1981年德國制定了SRC柱設計草案，1984年形成正式版本。1985年英、德、法、荷四國共同制定了歐洲組合結構設計規(guī)范Eurocodes，此規(guī)范假定型鋼與混凝土完全交互作用，構成截面僅有一個對稱軸，將型鋼和混凝土均按照矩形應力塊理論考慮，采用極限強度設計方法進行設計。

1979年美國由SSLC提出了基于純型鋼的允許應力設計方法；1989年的美國混凝土規(guī)范ACI-318中將型鋼視為等值的鋼筋，然后再以鋼筋混凝土結構的設計方法進行SRC構件的設計；1993年，鋼結構設計規(guī)范AISC-LRFD則采用了極限強度的設計方法來設計SRC結構，將鋼筋混凝土部分轉換成等值型鋼，按照鋼結構的設計方法進行設計；1994年NEHRP建筑業(yè)抗震設計規(guī)則的建議草案中設置了專章討論組合結構的設計，綜合了ACI與AISC-LRFD設計方法，并增加了組合結構的設計內容。

前蘇聯(lián)于1949年建筑科學技術研究所編制了《多層房屋勁性鋼筋混凝土暫行設計技術條件》（BTY-03-49），1951年蘇聯(lián)電力工業(yè)部出版了《勁性鋼筋混凝土設計規(guī)范》，1978年制定并頒布了《勁性鋼筋混凝土結構設計指南》。

日本由于客觀條件原因在建筑中多采用抗震性能較好的鋼骨混凝土結構形式。早在1905年，白石直野設計的和田東京倉庫的柱就采用了鋼骨混凝土柱。1921年東京建成了高30m的日本興業(yè)銀行，就是日本典型的全鋼骨混凝土結構，在1923年的東京大地震中表現(xiàn)出良好的抗震性能。從此鋼骨混凝土結構被大量采用，1951年開始對SRC結構進行系統(tǒng)研究，1958年制定了《鋼骨混凝土結構設計標準》。日本標準以“強度疊加法”作為理論基礎，沒有考慮鋼骨與混凝土之間的相互作用，設計偏于保守。

我國在上世紀80年代以后，冶金部建筑研究總院率先進行了鋼骨混凝土軸壓短柱、偏壓短柱、偏壓長柱和鋼骨混凝土梁的試驗研究。另外，中國建筑科學研究院、清華大學、同濟大學、東南大學、西南交通大學等單位先后對各種形式的鋼骨混凝土構件進行了試驗研究。在這些研究成果的基礎上，1997年11月冶金工業(yè)部建筑研究總院負責編制了《鋼骨混凝土結構設計規(guī)程》（YB9082-97）。

2鋼骨混凝土的工程應用

鋼骨混凝土結構具有良好的力學性能，早就得到了廣大結構工程師的重視，特別是在一些多震的發(fā)達國家和地區(qū)。

美國：休斯頓得克斯商業(yè)中心大廈，79層，305m高，均采用鋼骨混凝土外框架一鋼骨混凝土內筒結構；休斯頓海灣大樓，52層，221m高，采用鋼骨混凝土柱一鋼梁框架結構。

其它地區(qū)：香港中銀大廈，72層，363m高，下部為鋼骨混凝土結構，上部為鋼結構；悉尼愷特斯中心，198m高，采用鋼筋混凝土內筒、型鋼混凝土剛性懸掛內部樓層、型鋼混凝土外柱結構；新加坡財政部大樓，55層，242m高，型鋼混凝土核心筒結構。

前蘇聯(lián)在二戰(zhàn)后的廠房及橋梁設計中采用大量此結構，并出版了“設計指南”。

日本在經(jīng)歷幾次大地震后，鋼骨混凝土結構經(jīng)受了考驗，更加促進了鋼骨混凝土結構在日本的研究和發(fā)展。1981-1985年之間日本所建造的六層以上的建筑，鋼骨混凝土結構的占了45.2%，占總面積的62.8%，其中10-15層的高層建筑中，鋼骨混凝土結構占了90%。

我國從50年代開始主要在工業(yè)廠房方面應用鋼骨混凝土結構。20世紀80年代以來，我國在北京、上海等地相繼建了一批該種結構的高層建筑。如北京香格里拉飯店，地上24層，地下2層，高82.7米，為鋼骨混凝土和鋼筋混凝土混和結構一鋼骨混凝土框架、鋼筋混凝土核心筒，底層外柱尺寸為800mm*1000mm，內柱為800mm*800mm；上海瑞金大廈，地上27層，地下1層，總高度107米，1到9層為鋼骨混凝土和鋼筋混凝土混和結構，9層以上為鋼柱一鋼筋混凝土內筒結構；北京的國際貿易中心大廈、上海的金茂大廈、深圳的鴻昌大廈等都部分或者全部采用了型鋼混凝土結構。隨著我國多、高層建筑的迅速發(fā)展，鋼骨混凝土在我國的應用將越來越廣泛。

3結語

隨著我國現(xiàn)代化建設的發(fā)展，高層、超高層建筑迅速發(fā)展，鋼骨混凝土結構的應用越來越廣泛。目前，國內外對鋼骨混凝土結構有諸多方面的研究，也取得了許多科研成果。但在一些設計和計算方法上仍略顯落后，應適時引進一些先進的結構設計理念，進一步完善鋼骨混凝土結構設計理論，為鋼骨混凝土在工程上推廣應用提供科學依據(jù)。

參考文獻

[1]日本建筑學會.鋼骨鋼筋混凝土結構設計標準及解說.馮乃謙，葉列平等譯.北京：能源出版社.

篇3

型鋼混凝土結構在日本的應用和研究

SRC結構在日本應用較早，應用極為廣泛，相關研究和試驗也在國際上處于領先地位。20世紀20年代，日本在一些工程中開始采用SRC結構。1930年以前，日本的SRC結構以鋼骨為主要配筋，鋼筋只是輔的。從1930～1970年，日本的SRC結構以空腹式鋼骨為主要形式；1970年以后，日本的SRC結構則以實腹式鋼骨為主。1964年以前SRC結構主要應用在6～10層的建筑物上，1964年以后開始應用到超高層建筑上。根據(jù)統(tǒng)計：1981～1985年間，6層以上的建筑物中，采用SRC結構的棟數(shù)占總棟數(shù)的45.2%，采用SRC結構的棟數(shù)占總面積的62.8%。截止到目前，SRC結構的工程應用日益廣泛，它與鋼結構、木結構、和RC結構并列為四大結構之一。

19世紀20年代，日本就開始做SRC結構的有關試驗。1928年齊田時太郎做了軸心受壓柱試驗，1929年檳田捻做了偏心受壓柱試驗，1932年內藤多仲做了梁柱節(jié)點試驗，1937年棚橋做了梁的試驗。1951年日本建筑學會成立了SRC結構分會，開始對SRC結構進行了全面系統(tǒng)的研究。1958年第一次制定了《鋼骨混凝土結構設計標準》，并前后進行了三次修訂，基本上形成較為完整的設計理論和方法。

型鋼混凝土結構在歐美的應用和研究

SRC結構在歐美的應用雖不及在日本廣泛，但是歐美應用SRC結構的時間更早。歐美國家的工程技術人員最初是為了滿足鋼結構的防火要求，在鋼結構外包上混凝土，稱為混凝土包鋼結構。1902年加拿大學者Mackay進行了混凝土內埋型鋼的空腹式SRC梁的試驗，認為混凝土與型鋼具有協(xié)同工作的性能。1908年Burr做了空腹式SRC柱的試驗，發(fā)現(xiàn)混凝土外殼使柱的強度明顯提高。但是，在很長的時間內，混凝土包鋼結構仍按照普通鋼結構設計，并不考慮混凝土外殼對構件強度和剛度的提高。19世紀40年代后，歐美國家的工程技術人員開始意識到外包混凝土對提高剛度的有利作用，在考慮折算剛度后仍按照普通鋼結構設計。美國在《鋼筋混凝土房屋建筑規(guī)范》（ACI318～89）中有“組合受壓構件”的專門規(guī)定。英國在《英國標準BS5400》（1978～83）規(guī)程中也列有SRC柱的技術規(guī)定。折算剛度法一直沿用，并編入1985年歐洲統(tǒng)一規(guī)范EC4《組合結構》。

型鋼混凝土結構在東歐國家的應用和研究

前蘇聯(lián)在二次世界大戰(zhàn)后，為了加快恢復重建，采用了大量的SRC結構。1951年蘇聯(lián)電力建設部出版了勁性鋼筋混凝土結構設計規(guī)范，主要是關于空腹式鋼骨混凝土梁和柱以及框架結構的設計規(guī)定，但是鋼骨混凝土構件中沒有設置柔性鋼筋和箍筋。1978年蘇聯(lián)混凝土結構研究所編制了（勁性混凝土結構設計指南》（CN3-78），它是以實腹式SRC構件為主要內容，強調必須設置柔性鋼筋和箍筋。對SRC梁的正截面計算根據(jù)中和軸不經(jīng)過型鋼、經(jīng)過型鋼和經(jīng)過型鋼翼緣3種情況而定。對SRC柱采用將型鋼折算成等效混凝土，由此求其偏心距增大系數(shù)。在計算臨界荷載時，考慮荷載偏心距，柱子長細比，荷載作用時間等影響。

型鋼混凝土結構在我國的應用和研究

50年代初，我國從前蘇聯(lián)引進了SRC結構，內蒙古電廠的主廠房和鞍山鋼鐵公司的沉鐵爐基礎是由前蘇聯(lián)設計，由我國施工的SRC結構，后來由于片面追求節(jié)省鋼材，其應用只限于少量工業(yè)廠房和特殊結構，并于60年代末，這種結構幾乎停止使用。80年代后，隨著我國建筑業(yè)迅猛發(fā)展，SRC結構又一次在全國興起。北京的國際貿易中心和京廣大廈等超高層建筑的底部幾層都是SRC結構；北京香格里拉飯店高24層，其柱子為型鋼混凝土柱，而梁采用組合梁；北京燕莎中心、大連渤海大酒店以及上海的金茂大廈等都采用了型鋼混凝土結構。其中金茂大廈是目前我國采用SRC結構的最高建筑物。但總體來說，SRC結構在我國應用相當有限。

我國對型鋼混凝土的研究起步較晚，自20世紀80年代才開始對型鋼混凝土結構進行較系統(tǒng)的研究。西安建筑科技大學與原冶金部建筑研究總院最早開始研究。1986年國家計委工程建筑國家標準規(guī)范重點科研項目“混凝土結構設計規(guī)范第四批科研課題”將“型鋼混凝土結構性能及方法”列為研究課題之一，組成專門研究課題組，進行了一系列的試驗研究，并負責編寫技術規(guī)程。經(jīng)過多年的試驗研究和工程實際應用，參考日本的SRC結構設計標準，1998年冶金工業(yè)部頒發(fā)了我國第一部型鋼混凝土結構行業(yè)標準《鋼骨混凝土結構設計規(guī)程》（YB9082-97）。

型鋼混凝土現(xiàn)有設計方法簡介

目前國內外型鋼混凝土結構計算理論主要有三種：

基于鋼結構的計算方法并考慮混凝土作用。這種方法主要是歐美國家采用。適用于用鋼量較大的情況。

篇4

引言

新建鐵路廣州至珠海(含中山至江門)城際快速軌道交通橋梁具有類似城市軌道交通橋梁的特點，且在我國剛剛起步，無相應的設計方法與規(guī)范。我們有必要對國內外相關規(guī)范和設計方法進行充分的研究分析比較，加強對本線的橋梁結構的設計計算方法的認識，才能有利于推進城際快速軌道交通橋梁設計技術的進步與發(fā)展。本文著重根據(jù)各國極限狀態(tài)法的一些規(guī)定，對相應的技術參數(shù)進行分析比較，并與其他計算方法進行荷載效應的對比。

國內自2000年上海明珠線一期建成通車以后，北京、廣州、武漢等城市也相繼進行城市軌道交通建設。目前國內尚無城市高架軌道交通橋梁的設計規(guī)范，結構設計參照鐵路橋涵設計規(guī)范按容許應力法進行計算。

國外的軌道交通在七十年代就得到了發(fā)展，且各國相繼修訂設計規(guī)范，納入了結構設計最新的成果，計算方法也從容許應力法、破壞階段法發(fā)展到極限狀態(tài)法。國外除了個別規(guī)范外，一般都采用極限狀態(tài)設計，運用荷載分項系數(shù)法作為設計表達式。

經(jīng)過對本線橋梁設計荷載圖式的初步研究認為采用0.6UIC較為合適，其實，本線設計概化的運營車輛荷載對簡支梁的跨中換算靜活載效應與0.4UIC的作用效應相當，因此，活載相對來說較輕，歐洲聯(lián)盟的設計方法是完全值得借鑒的；同時本線的橋梁比重占全線95%以上，在對設計方法進行初步分析比較的基礎上，認為采用極限狀態(tài)法進行橋梁結構設計其經(jīng)濟效益可觀，從投資方面考慮也有必要對極限狀態(tài)法進行論證。

1極限狀態(tài)法技術參數(shù)比較與分析

極限狀態(tài)法中各規(guī)范技術參數(shù)差別較大，但分類基本一致，即：荷載、材料與工作條件等，著重從這三個方面技術參數(shù)，綜合分析國內外規(guī)范取值，尋求適合本線技術參數(shù)。國內外規(guī)范使用階段極限狀態(tài)工況其技術參數(shù)取值均為1，承載能力極限狀態(tài)工況下的技術參數(shù)取值

恒載參數(shù)各種標準的差別很大。同時一個國家不同時期的差別也是很大的(其中帶*者為原有規(guī)范)。但是結構自重在橋建成以后，基本是不變的，誤差可能性較小，因此取1.2作為自重恒載參數(shù)。

各國規(guī)范的活載參數(shù)取值如表3,活載是橋梁設計中最基本的技術條件。比較各國規(guī)范當中的活載參數(shù)，根據(jù)活載在橋梁設計當中所起的主導作用，在不同的組合方式下，分別取1.4、1.2、1.0等不同的值。

按極限狀態(tài)法設計的橋梁結構設計，根據(jù)規(guī)定須進行兩類極限狀態(tài)計算，以保證結構安全、適用、耐久。由于城際快速軌道交通在國內剛剛起步，不可能從可靠度理論分析來制訂各技術參數(shù)取值，主要參考國內外現(xiàn)有設計規(guī)范，按荷載的離散程度不同制訂相應參數(shù)。推薦的技術參數(shù)取值

2荷載分類與組合

2.1荷載分類

荷載的分類按荷載隨著時間變化性能的不同以及出現(xiàn)機率的大小,將作用在城際軌道交通橋梁上的荷載分為下列幾類:永久荷載、可變荷載和偶然荷載。

2.2荷載組合

（1）按承載能力極限狀態(tài)組合:

組合Ⅰ：永久荷載的一種或幾種與基本可變荷載的一種或幾種效應組合；

組合Ⅱ：永久荷載的一種或幾種與基本可變荷載的一種或幾種與其它可變荷載的一種或幾種效應組合；

組合Ⅲ：永久荷載一種或幾種與施工、養(yǎng)護、維修狀態(tài)荷載的效應組合；

組合Ⅴ：永久荷載的一種或幾種與基本可變荷載的一種或幾種,再加上一種偶然荷載的效應組合。

（2）按正常使用極限狀態(tài)組合組合Ⅳ:永久荷載的一種或幾種與基本可變荷載的一種或幾種效應組合。

3算例

3.1基本資料

在不同的活載形式作用下，計算示例一為一輕軌30m雙線預應力混凝土簡支梁，梁部采用C50混凝土，檢算跨中截面進行強度；計算示例二為鋼筋混凝土連續(xù)剛構，計算跨度為(10.28+2×12.56+10.28)m，梁部采用C50混凝土，墩身采用C35混凝土，檢算其墩頂梁截面與墩頂墩身截面。輕軌活載圖式如圖1，廣珠城際運營車輛荷載圖式如圖2，動車組荷載圖式與圖2相同，軸重≤150KN。

3.2計算結果

計算結果如表8～表10。從表8可以看出，輕軌與汽—超20活載效應相當，采用按極限狀態(tài)法，在輕軌活載作用下，可節(jié)約鋼材約24%，在廣珠城際快速軌道車輛荷載作用下節(jié)省鋼材14%。表9的計算結果表明，要滿足規(guī)范要求，截面鋼筋的最小根數(shù)，采用容許應力法計算需60Φ25Ⅱ級鋼筋,極限狀態(tài)法需53Φ25Ⅱ級鋼筋。表10的計算結果均滿足規(guī)范要求，截面有足夠的安全儲備。

3.3計算分析及結論

以上示例，分別對鋼筋混凝土的受彎構件、偏心受壓構件以及預應力混凝土構件進行了檢算，包含了橋梁結構設計的大部分內容。經(jīng)過以上計算，可以看出：

(1)對推薦的各項技術參數(shù)進行的極限狀態(tài)法與容許應力法、破壞內力法進行了計算比較，結果表明滿足規(guī)范要求。

(2)采用極限狀態(tài)法比采用容許應力法、破壞內力法要節(jié)省材料。當然，在實際的工程設計當中，不僅僅是按截面的最大承載能力去進行橋梁結構設計，還要考慮截面砼和鋼索應力以及位移等要求。

(3)推薦的技術參數(shù)雖然是在參照各國結構設計規(guī)范或橋梁設計規(guī)范的基礎之上選取，但是荷載與材料的分項安全系數(shù)、工作條件系數(shù)的取值，在安全度方面的保證率比較明確，較之容許應力法、破壞內力法對內力憑經(jīng)驗取安全系數(shù)設計，要科學、明確。

(4）將結構的受力區(qū)分為兩類極限狀態(tài)來計算，既保證了結構的安全，又保證了它的使用功能和耐久性，概念清楚，計算目標明確，兼有按容許應力法和按破壞內力法設計的優(yōu)點。

4結語

廣珠城際快速軌道交通工程橋梁設計采用采用極限狀態(tài)法的計算方法，通過上面的計算，無論是對廣珠城際快速軌道交通工程運營車輛荷載還是對動車組荷載，結果表明都是可行的。隨著結構設計理論不斷發(fā)展以及極限狀態(tài)設計法的日趨成熟，對于高架軌道交通橋跨結構來說，荷載和結構抗力的變異性小，計算模式確定性好，更適合采用極限狀態(tài)的設計方法。

參考文獻

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篇5

自改革開放以來，我國的土建工程取得了翻天覆地的變化，現(xiàn)代的建筑如雨后春筍一樣出現(xiàn)，這給土建設計帶來了巨大的困難和挑戰(zhàn)，本文結合土建具體施工，分析了土建結構設計中存在的一些具體問題，并針對這些問題提出了相關改進措施。

1 土建結構設計存在的主要問題

1.1 施工材料設計方面

在土建設計材料方面，設計人員經(jīng)常忽略材料選擇規(guī)范和相關技術標準，同時也忽略了實際施工中的各種問題和具體的工程環(huán)境，從而造成材料使用不規(guī)范問題。例如混凝土強度方面，當混凝土應用到一定的厚度需要設計人員在設計時，對混凝土的強度系數(shù)優(yōu)化設計，這樣才能夠滿足工程質量要求，否則工程質量不能夠達到標準，容易出現(xiàn)混凝土坍塌等安全事故。另外混凝土的標準出現(xiàn)問題，應該選擇C15標準設計的混凝土強度，設計圖紙上選擇的是C10標準，在C10設計標準的區(qū)域卻選擇了C15標準，局部區(qū)域混凝土標準不一，給后期施工質量留下安全隱患，同時一定程度上也造成施工浪費。

1.2 土建結構間距設計方面

土建工程構造設計是結構設計的重要方面，這關系到整個工程質量安全。結構設計主要問題在于間距設計，根據(jù)設計規(guī)范標準，伸縮縫的大小有相應的規(guī)定，我國目前建筑設計方面，存在許多建筑設置了伸縮縫還是出現(xiàn)溫度裂縫的狀況，同時隔熱層的間距設計也沒有按照相關設計標準進行，間距過大容易造成施工材料和施工成本浪費，間距過小，又不能滿足使用要求。間距設計人員對現(xiàn)代化的建筑沒有能夠做到與時俱進，也是造成間距設計問題的一個重要原因[1]。

1.3 土建結構保護層厚度設計方面

目前在保護層厚度設計方面的標準相對于以前來說提高了很多，但是由于提高了保護層的厚度，土建結構的水溶性又產(chǎn)生了新的問題。混凝土結構長期在水的浸泡下，它的強度會逐漸下降，嚴重影響土建工程的質量安全。實際設計過程中，設計人員經(jīng)常忽視這方面的問題，給整個土建工程設計和后期施工埋下了一顆地雷。

1.4 土建結構荷載設計

土建結構荷載是工程的一個重要方面，超過荷載限度工程就會出現(xiàn)坍塌危險，因此，設計人員在進行荷載設計前，一定要進行詳細周密調研，合理制定荷載值，保證荷載范圍的準確性。但是在土建結構荷載設計過程中，設計人員為了省事，經(jīng)常將不同層面的荷載統(tǒng)一取值，導致土建工程存在荷載嚴重不穩(wěn)定，容易給施工質量帶來安全隱患。

2 優(yōu)化土建結構設計策略

2.1 施工材料優(yōu)化設計

嚴格按照相關設計標準合理設計施工材料、混凝土強度等，具體設計過程中還要根據(jù)當?shù)氐牡匦?、地質和周圍環(huán)境，合理選擇混凝土的強度，同時不同層面的混凝土強度也不一樣，基礎位置、承重大小不同的位置混凝土的強度設計也不一樣，例如基礎層墊的混凝土強度為C10等級，選擇C15強度等級在一定程度上浪費了資源，同時核心位置的混凝土強度要乘上一定的系數(shù)，這樣才能保證工程質量。其他材料的設計中也要嚴格按照設計標準進行，例如給排水管道的直徑距離、施工水泥的型號、水泥配比標準等，合理設計施工材料，為工程質量奠定基礎[2]。

2.2 優(yōu)化土建工程間距

根據(jù)土建工程的位置合理設計伸縮縫的間距，比如在我國南方地區(qū)，天氣炎熱，隔熱層的間距不能太低，否則達不到隔熱的效果；我國北方地區(qū)，一年中冬季的時間較長，設計過程中要重點考慮墻體之間的間距，因為太薄容易造成建筑內部熱量的散失。設置伸縮縫的目的是為了減少墻體的裂縫，因為混凝土結構使用一定時間后，由于外界溫度的變化，混凝土結構會發(fā)生收縮或者膨脹，從而發(fā)生混凝土裂縫，設計人員也應該根據(jù)建筑的具置合理設計伸縮縫的大小寬度。只有做到理論和實踐相結合，才能夠保證工程質量。

2.3 保護層厚度優(yōu)化設計

保護層的厚度和選擇的混凝土強度和耐久息相關，盲目追求保護層厚度或者混凝土強度的做法都是錯誤的，如果混凝土的耐久性很低，就算保護層厚度再厚也抵擋不住水溶產(chǎn)生的質量問題，因此設計人員在設計過程中一定要重視基礎混凝土水溶性問題，保證浸水混凝土設計的耐久性，保障該部位的混凝土不會因為長期被水浸泡而發(fā)生報廢，根據(jù)具體情況，可以適當增加基礎混凝土的保護層厚度。從而在整體上保證土建工程質量。

2.4 優(yōu)化結構荷載設計

荷載設計不能根據(jù)自己的經(jīng)驗隨便定值，設計人員一定要做好嚴格的調查分析，對測量的數(shù)據(jù)進行具體分析討論，并聘請相關專家和當?shù)氐木用襁M行討論，確定荷載值的可行性。同時不同建筑層面的荷載值不能統(tǒng)一定論，要根據(jù)土建結構的層數(shù)和不同層面的使用功能再結合每一層的載重詳細計算得出結論，在設計過程中，保證土建結構荷載值的準確性和范圍的合理性。另外頂層的荷載值也要考慮氣候條件，例如雪災等狀況，全面分析積雪荷載范圍和積雪分部均勻與不均勻等情況，從而保障屋面結構的安全性?；A荷載值設計過程中也要考慮地震、洪水、泥石流等自然或者人為因素帶來的影響。

2.5 土建工程結構優(yōu)化設計

土建工程結構優(yōu)化設計要根據(jù)工程的位置以及當?shù)氐臍庀蟆夂?、地質等條件，合理設計框架、現(xiàn)澆、預制、或者多種方式結合的砌體結構，從而保障結構的持久耐用。另外，也要根據(jù)建筑本身不同區(qū)域選擇不同的砌體結構，例如地下室、廚房、衛(wèi)生間的設計和其他房間的位置砌體結構選擇上肯定有所區(qū)別。綜合考慮各個方面的因素，全面保障工程質量[3]。

3 提高土建結構設計的其他措施

3.1 培養(yǎng)優(yōu)秀的設計人才

科學的發(fā)展需要專業(yè)的人才，土建結構設計過程中要優(yōu)化人才結構，加強設計人員的培訓和職業(yè)再教育，培養(yǎng)一批理論和實踐能力都合格的人才，理論知識豐富，在設計過程中能夠完全按照設計標準進行設計；實踐能力強，在設計過程中會少走很多彎路，節(jié)約成本。同時，政府和企業(yè)也要完善設計人員的成長機制，建立人才激勵機制，鼓勵設計創(chuàng)新，運用現(xiàn)代化的設計手段，加強不同區(qū)域和不同領域設計人員的交流和溝通，完善設計作品，整體上提高設計人員的設計水平，保證土建結構設計的合理安全。

3.2 認真做好設計調研

土建結構設計是一項復雜的工作，僅僅依靠理論知識難以設計出合格的作品，因此在工程設計前一定要做好充分的調研工作，對當?shù)氐臍夂?、建筑位置的地形地質地貌做好周密調研，并收集相關數(shù)據(jù)，設計人員要對收集到的數(shù)據(jù)、信息進行分類匯總，綜合考慮各種因素，在砌體結構、基礎的荷載、建筑間距、材料的水溶性等方面做到調查取證，不盲目下結論，一切用數(shù)據(jù)說話，沒有調查就沒有發(fā)言權，理論和實踐相結合，保證土建結構設計安全，為后期工程施工做好基礎保障；另外，設計部門也要做好監(jiān)督工作，及時處理好設計人員在設計中出現(xiàn)的疏忽問題，設計方案優(yōu)中選優(yōu)，最終合理優(yōu)化設計方案[4]。

4 總 結

綜上所述，土建結構設計工作紛繁復雜，設計人員一定要嚴格按照我國法律法規(guī)和相關的設計標準進行設計工作，同時明確標準的適用范圍，在設計過程中，綜合考慮土建工程的位置和周邊環(huán)境以及當?shù)氐臍庀?、地形、地質地貌因素，保證設計質量。

參考文獻

[1]張養(yǎng)青.土建結構設計存在的問題與針對性措施分析[J].城市建筑，2013，18：55.

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中圖分類號：TU37 文獻標識碼：A 文章編號：

前言

本文主要介紹了《混凝土結構設計規(guī)范》修訂的指導原則，以及相關的新增和重大改進的主要內容。從修訂內容看，逐步提高了結構的安全度，同時有效地促進了高強度鋼筋的應用。本文將自己對新混凝土結構設計規(guī)范的理解以及學習心得，結合工程實踐探討新規(guī)范的相關問題。

一、混凝土結構設計新規(guī)范的優(yōu)越性分析

1、新規(guī)范提高了結構安全儲備。隨著我國經(jīng)濟實力的逐年提升，與原規(guī)范對比發(fā)現(xiàn)，新規(guī)范顯然在結構安全儲備方面更加嚴格，所采取的設計措施均體現(xiàn)其目的是有效提高結構的安全儲備。 主要體現(xiàn)在以下幾方面：（1）斜截面受剪承載力公式的修改；（2）調整了混凝土結構構件縱向受力鋼筋最小配筋率的要求；（3）調整混凝土柱的軸壓比限值，增加了四級抗震等級柱的軸壓比限值；（4）調整了混凝土柱的最小截面尺寸要求和最小配筋率的規(guī)定，增加了三級抗震等級剪力墻的相關規(guī)定，突出體現(xiàn)“強柱弱梁”的設計，增大底層柱，將角柱的配筋增大系數(shù)適用于各級框架等等。

2、高性能、高強度材料的應用。為貫徹“四節(jié)一環(huán)保”（節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材和環(huán)境保護）的要求，提倡應用高強、高性能鋼筋，以較少鋼材用量。此次規(guī)范開始推廣HRB500、HRBF500鋼筋的應用，同時開始淘汰 HPB235 鋼筋，限制并逐步淘汰 HRB335 鋼筋。這主要是考慮到現(xiàn)階段歐洲常用的鋼筋強度為500MPa，美國為 550MPa，而我國為400MPa，通過本次規(guī)范的修訂目的顯然是促進我國結構設計與國際接軌，同時也考慮到使用高強鋼筋來促進我國結構設計體現(xiàn)節(jié)能、環(huán)保的要求。值得注意的是，通過工程實踐，筆者認為雖然此次規(guī)范推廣具有較好的延性、可焊性、機械連接性能及施工適用性的HRB 系列普通熱軋帶肋鋼筋，同時也列入了采用控溫軋制工藝生產(chǎn)的 HRBF 系列細晶粒帶肋鋼筋。但是, 對于 RRB 系列預熱處理鋼筋筆者認為應當慎用，畢竟這類鋼筋由軋制鋼筋經(jīng)高溫淬水、預熱處理后提高強度，其延性、可焊性、機械連接性能及施工適應性都有所降低，對于設計變形性能及加工性能要求不高的構件則可適當采用。

3、促進技術進步及產(chǎn)業(yè)化。從本次規(guī)范修改可發(fā)現(xiàn)，新增了“裝配式結構”章節(jié)，顯然該章節(jié)的增加是根據(jù)節(jié)能、減耗、環(huán)保的要求及建筑產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展，而更多的建筑工程量將轉為以工廠構件化生產(chǎn)產(chǎn)品的形式制作，再運輸?shù)浆F(xiàn)場完成原位安裝、連接的施工?；炷令A制構件及裝配式結構將通過技術進步、產(chǎn)品升級而得到發(fā)展。在這方面主要是住宅在做。

二、混凝土結構設計新規(guī)范中關于裂縫與撓度計算問題分析

1、RC 結構中采用高強鋼筋（HRB500，HRBF500），其用鋼量一般由裂縫或變形控制，限制了高強鋼筋的應用。新規(guī)范規(guī)定了裂縫計算按荷載效應的標準組合（PC） 或準永久組合（RC）并考慮長期作用影響的最大裂縫寬度(mm)可按下列公式計算：

其中，標準組合一般用于不可逆正常使用極限狀態(tài)；頻率組合一般用于可逆正常使用極限狀態(tài)；準永久組合一般用在當長期效應是決定性因素時的正常使用極限狀態(tài)。對鋼砼構件：按荷載準永久組合，并考慮長期作用影響的效應計算。對預應力砼構件：按荷載標準組合，并考慮長期作用影響效應計算。

2、另外，對于結構撓度計算，新規(guī)范調整正常使用極限狀態(tài)撓度設計的荷載組合，以及預應力構件的驗算要求。由原規(guī)范3.3.2 條的“標準組合并考慮荷載長期作用影響”改為新規(guī)范 3.4.3 條“應按荷載的準永久組合，并應考慮荷載長期作用的影響”。但需注意的是“預應力混凝土受彎構件的最大撓度應按荷載的標準組合”。

三、混凝土結構設計新規(guī)范改進了鋼筋錨固和連接的方式

本次新規(guī)范提出了 lab即基本錨固長度，取代了原先的la，而從基本錨固長度的計算公式來看，新規(guī)范的公式并沒有改變，而是改變了 ft的取值，新規(guī)范提出當混凝土強度等級高于 C60 時，ft按 C60 取值，而舊規(guī)范則是當混凝土強度等級高于 C40 時，ft按 C40 取值。這主要是根據(jù)實驗研究表明，高強混凝土的錨固性能被低估，原先的最高強度等級取 C40 偏于保守，其實這也是為推廣高強度鋼筋，如果采用原先的公式計算，高強度鋼筋的基本錨固長度有些長。另外，新規(guī)范刪除了原規(guī)范中錨固性能很差的刻痕鋼絲，同時還提出了當混凝土保護層厚度不大于5d 時，在鋼筋錨固長度范圍內配置構造鋼筋的要求。新規(guī)范 8.3.3 條同時補充完善了機械錨固措施的方法，相比原規(guī)范增加了末端90°彎鉤、兩側貼焊錨筋以及采用螺栓錨頭。第 8 章第 4 節(jié)（106 頁）是鋼筋的連接，其中 8.4.2 條搭接鋼筋直徑的限制較原規(guī)范略有減小，說明綁扎的要求嚴格了。同時在8.4.3 條中明確了“當直徑不同的鋼筋搭接時，按照直徑較小的鋼筋計算”。此次修改同時對受拉、受壓搭接連接區(qū)段內箍筋直徑、間距提出了構造要求。受拉統(tǒng)一取值而對受壓搭接較 02 版規(guī)范要求適當嚴格。原先 02 版規(guī)范 9.4.5 條（117頁）受壓箍筋是受拉的兩倍。調查研究表明，箍筋對約束受壓鋼筋的搭接傳力更為重要，故取與受拉相同的間距。這主要是由于汶川地震的時候，柱子鋼筋在搭接處破壞的比較嚴重，柱子雖然是受壓，但是破壞的還是比較多，這次規(guī)范修改就統(tǒng)一了。

四、、混凝土結構設計新規(guī)范使結構構件安全性能提高

新規(guī)范考慮配筋特征值調整鋼筋最小配筋率，增加安全度，同時控制大截面構件的最小配筋率。從新規(guī)范第 8.5.1 條可發(fā)現(xiàn)，增加了強度等級為500MPa 的鋼筋，同時對于強度等級為400MPa 的鋼筋，最小配筋率由原先的 0.5%提高到了0.55%，因此可見還是增加了安全度。同時給出了“對結構中次要的鋼筋混凝土受彎構件，當構造所需截面高度遠大于承載的需求時，其縱向受拉鋼筋的配筋率”，其實這個規(guī)范是參照的我國的水工鋼筋混凝土規(guī)范而來。同時新規(guī)范還調整柱的軸壓比限值、最小截面尺寸、最小配筋率，適當提高了安全儲備。對柱的最小截面尺寸進行了調整，要求柱子的構造截面變大，對柱子縱向受力鋼筋的最小配筋率進行了調整，這張表是按照 500MPa 鋼筋設置的，另外由此也看出國家想推廣高強度鋼筋的意圖。同時新規(guī)范增加了四級抗震等級的各種框架柱、框支柱的軸壓比限值（框架結構的柱軸壓比限值為 0.9），顯然框架結構的柱軸壓比略為加嚴。

五、結語

混凝土結構規(guī)范已更新替換，與舊混凝土結構設計規(guī)范相比，新規(guī)范更新的內容既有混凝土結構的再設計問題和結構分析方法(彈塑性損傷本構模型、結構計算模型等)，同時也有關于溫差、收縮等引起的間接作用效應及裂縫控制計算,還有鋼筋綜合抗力（強度、延性等）及對結構破壞的影響，以及各種配筋構造（并筋、錨固、連接、最小配筋率等）的試驗研究等。本文談了談自己的觀點和看法，可與同行共同探討。

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鋼筋在混凝土結構中主要承受拉力，補償混凝土抗拉強度低、易開裂和易脆斷的缺陷，混凝土主要承受壓力并保護內部鋼筋不銹蝕，混凝土結構的安全性就是結構能夠抵抗外力作用保護人員和設備不受損傷的能力。由于混凝土結構安全質量事故頻繁發(fā)生，引起對混凝土結構的安全性問題的重視。文章分析混凝土結構安全性現(xiàn)狀，探索解決的途徑、方法和對策。

1.混凝土結構安全事故原因分析

1.1現(xiàn)行技術標準安全系數(shù)設置偏低

按照我國現(xiàn)行結構設計規(guī)范所采用的可靠度設計方法，結構安全性的可靠度定義為“規(guī)定”荷載作用下的強度保證率，不僅不能反映不同設計不規(guī)范在荷載標準值上存在的巨大差異，也不能體現(xiàn)結構整體上的差別，設計規(guī)范中的結構可靠度只是對結構的構件而言，構件的安全性很大程度取決于荷載的取值，設計時安全系數(shù)設置水平與荷載系數(shù)取值有關。據(jù)有關資料，我國規(guī)范中的動荷載安全系數(shù)比美、英等國家規(guī)定低14%～21%，比歐洲低7%；靜載安全系數(shù)比美國和英國低17%，比歐洲低13%；在強度安全系數(shù)方面，我國規(guī)范中規(guī)定的混凝土強度安全系數(shù)比歐洲和美國低15%，鋼材強度安全系數(shù)低6%。

1.2人為因素

由于部分設計安全系數(shù)使結構或構件沒有足夠的承載能力，導致結構開裂或坍塌。出現(xiàn)設計差錯往往是主要與設計人員素質不高、調查研究不細致、基礎資料不全、設計參數(shù)的選取不合理、計算能力差、缺乏合理的設計周期，再次勘測設計的全過程監(jiān)理尚未全面展開及設計監(jiān)理把關不亞造成的?；炷两Y構安全事故相當一部分是由于施工質量差造成的。

在我國現(xiàn)行工程項目建設招標和理體制下，或多或少存在高資質中標、低能力施工的現(xiàn)象，工程轉包、施工材料以次充好、偷工減料，為工程質量埋下重大隱患。同時由于施工和管理水平低下，從業(yè)人員素質較低，難以及時發(fā)現(xiàn)和消除因人為差錯造成的安全事故。

1.3火災和爆炸等突發(fā)事件因素

火災和爆炸對混凝土結構的破壞力巨大，易導致災難性后果。2001在石家莊發(fā)生的爆炸，造成整棟房屋所有單元連續(xù)倒塌是由于混凝土結構遭火燒后，混凝土和鋼筋抗拉強度降低，導致結構的承載能力降低，特別是爆炸，瞬間巨大沖擊力超過結構的極限承載能力，造成結構破壞。

1.4自然災害

地震、滑坡、泥石流、颶風、洪水、海嘯等自然災害一旦發(fā)生都會造成災難性的破壞。據(jù)調查統(tǒng)計，全球自然災害導致結構倒塌的數(shù)量相當驚人，1976年的唐山7.8級地震，80%的建筑物倒塌或遭到毀滅性的破壞。但是要完全避免自然災害對結構的破壞是不現(xiàn)實的也是不可能的，隨著科學技術的進步，提高對災害的預測水平和結構抗災能力是完全必要的，并應以此作為改進結構安全質量的重點。

1.5缺乏系統(tǒng)的約束體系

（1）混凝土結構工程建設和使用在管理上缺乏立法約束，重視項目建設，輕視使用過程中的日常維修、保養(yǎng)，忽視保養(yǎng)維修基金設置，結構的保養(yǎng)維修缺乏強制性措施，由于保養(yǎng)不及時或長年失修造成結構損傷，最終導致結構破壞；（2）設計、施工、保養(yǎng)及維修技術不配套，過于依賴技術規(guī)范的作用，缺乏指南、工法等較為具體詳盡的技術標準；（3）對規(guī)范、標準的修訂不及時，造成混凝土結構安全性降低。

2.改善混凝土結構安全性的方法與途徑

2.1提高混凝土結構安全系數(shù)的設置標準

提高結構安全系數(shù)的設置標準有利于提高結構安全性，合理設置安全系數(shù)既有利于提高結構整體可靠性，又能適應建設單位承受能力，應從客觀實際出發(fā)，選擇安全系數(shù)設置標準，提高結構抗突發(fā)事件的能力，提高抗震等級，增強結構整體牢固性。對重要部位、重點場所，應設置特別安全系數(shù)。設計荷載等級和結構、構件的承載能力應有必要儲備，并結合長遠考慮荷載等級和使用功能的變化。

2.2完善結構耐久性設計標準

結構耐久性是指結構、構件發(fā)揮使用功能的能力。我國現(xiàn)行的設計規(guī)范和施工規(guī)范主要局限于荷載作用下結構、構件的安全性問題，對于結構、構件在長期使用過程中由于環(huán)境作用導致材料性能劣化的影響，被置于比較次要或從屬地位，對耐久性認識不足。而在環(huán)境作用下結構耐久性問題比較復雜，存在很多不確定性，現(xiàn)階段只能通過預測、估計的手段來判斷，隨著研究的深入，對混凝土結構耐久性的預測已有可能。

2.3加強施工過程中工程質量的監(jiān)督

工程質量的優(yōu)劣直接關系到結構的安全性能和耐久性能，加強施工過程中工程質量的監(jiān)管是有效遏制結構安全事故的重要手段。建設單位、設計單位和監(jiān)理單位應各司其職，互相配合共同完成施工過程的監(jiān)理，保證混凝土結構的耐久性。

2.4強化使用過程中的安全檢測

應建立質量保證體系和制度，加強結構、構件在使用過程中的安全檢測，通過有效的安全檢測，及時發(fā)現(xiàn)問題，采取整改措施，避免事故的發(fā)生，把安全事故的發(fā)生率降低到最小。要結合結構、構件的使用情況編制安全檢測計劃，配備檢測儀器，安排檢測經(jīng)費，對一些衙點的結構、構件要進行強制性檢測。

2.5提高材料的耐久性

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1. 工程概況

太古匯為太古匯廣州發(fā)展有限公司在廣州市天河路與天河東路交匯處的西北角建造的大型綜合式項目。本項目的凈用地面積為43980平方米，總建筑面積約為457584 平方米。項目包括三座塔樓：一號塔樓為一座主體39層高的辦公樓，二號塔樓為一座主體29層高的辦公樓，酒店A為一座主體28層高的酒店；一座約58米高的文化中心(包括劇院、圖書館、展覽廳等)，及用作商場、電影院、宴會廳、停車場的裙樓及四層地庫。地庫深度為21米，開挖深度約為23米。

辦公樓1為太古匯項目最高的一棟塔樓，其中主體結構高度182.6米，并在頂部設29.4米鋼結構屋頂，建筑總高度212米。主體結構采用混凝土框架－核心筒結構體系。辦公樓1平面大致成正方形；東南及西北角做切角設計，切角尺寸每層變化，營造出弧形建筑立面；同時為配合弧形外立面，辦公樓1東南及西北角4根柱子設計為斜柱，最大斜率約6°。辦公樓1標準層層高4.2米；一層大堂部分貫通二層，層高達14米；四層層高8.4米，中段設兩個設備層/避難層，層高達8.1m。

1）辦公樓1標準層結構平面圖

2）辦公樓1剖面圖

2. 設計標準確定

1）結構設計標準確定

辦公樓結構安全等級為二級；結構設計使用年限為50年；根據(jù)《建筑工程抗震設防分類標準》（GB50223-2004），辦公樓1為標準設防類（丙類）建筑。

2）高層建筑類別確定

根據(jù)《高層建筑混凝土結構技術規(guī)程》(JGJ3-2002)4.2.1條要求，鋼筋混凝土高層建筑結構的最大適用高度和寬高比應分為A級和B級。B級高度高層建筑結構的最大適用高度和高寬比可較A級適當放寬，其結構抗震等級、有關的計算和構造措施應相應加嚴，并應符合相關條文規(guī)定。

辦公樓1為框架－核心筒結構，7度設防。根據(jù)“高規(guī)”表4.2.1-1，A級高度，7度抗震框架－核心筒結構的最大適用高度為130米；根據(jù)“高規(guī)”表4.2.1-2，相同條件B級高度的最大高度為180米；辦公樓1主體結構高度182.6米，屬于超B級高度超限高層。同時，由于辦公樓1采用型鋼混凝土柱設計，根據(jù)《廣東省實施《高層建筑混凝土結構技術規(guī)程》(JGJ3-2002)補充規(guī)定》（DBJ/T15-46-2005）表10.1.2規(guī)定，型鋼混凝土框架-鋼筋混凝土筒體結構的最大適用高度為190米，本工程并未超限，所以，辦公樓1仍按B級高度高層建筑進行設計。

3）抗震等級確定

根據(jù)《高層建筑混凝土結構技術規(guī)程》(JGJ3-2002)表4.8.3規(guī)定，B級高度，7度設防的框架－核心筒結構的框架及核心筒抗震等級均為一級。

3. 設計荷載

1）樓面設計荷載

樓面設計荷載基本上按照建筑結構荷載規(guī)范取值，然而有部份位置按太古匯廣州發(fā)展有限公司要求增加活荷載。本項目的附加恒載及活載取值見下表。

2）風荷載

a)規(guī)范取值

根據(jù)《建筑結構荷載規(guī)范》（GB50009-2006）規(guī)定，廣州市地區(qū)50年重現(xiàn)期基本風壓為0.50KN/m2 ; 100年重現(xiàn)期基本風壓為0.60KN/m2。根據(jù)《高層建筑混凝土結構技術規(guī)程》(JGJ3-2002)第3.2.2條要求，對于對風荷載比較敏感的高層建筑，基本風壓按100年重現(xiàn)期風壓值考慮。根據(jù)“高規(guī)”附錄規(guī)定，辦公樓1屬于對風荷載比較敏感的高層建筑，基本風壓需按100年重現(xiàn)期風壓值考慮。同時，根據(jù)《廣東省實施《高層建筑混凝土結構技術規(guī)程》(JGJ3-2002)補充規(guī)定》（DBJ/T15-46-2005）第2.2.2條，計算高層結構水平位移時，按照50年重現(xiàn)期的風壓值計算。

結合上述規(guī)范，辦公樓1計算位移時，按50年重現(xiàn)期的風壓值計算；進行截面及配筋設計時，按100年重現(xiàn)期的風壓值計算。

b)風洞實驗

本項目聘請加拿大的RWDI風洞測試顧問進行風洞測試，以驗證風荷載及塔樓結構是否符合舒適度之要求。有關風荷載方面，風洞試驗得出結構風壓小于規(guī)范要求，故此采用規(guī)范風壓作結構分析及設計。有關行人舒適度方面，風洞模型于太古匯項目周邊及范圍之內共設有76個測試點用以分析行人舒適度。結果顯示，于受風情況下，太古匯及周邊的行人舒適度滿意(超過80%時間，不論坐下或站立，都會感到舒適)；行人不會因烈風受到安全威脅(不會出現(xiàn)強于88km/hr風速的烈風)。

3）地震荷載

a)規(guī)范取值

計算地震影響時，辦公樓1采用考慮扭轉耦連的振型分解反應譜法，主要采用設計參數(shù)如下：

抗震設防烈度 7度

地震影響系數(shù)最大值 多遇地震 αmax=0.08*

罕遇地震 αmax=0.50

抗震設防類別 丙類

安全等級 二級

地震的分組 第一組

場地類別 II

設計基本地震加速度值 0.10g

特征周期 0.35s

篇9

中圖分類號：TL372+.3 文獻標識碼：A

案例：

某質檢部門檢查國有投資新建工程，檢查中發(fā)現(xiàn)施工單位將HPB300型設計鋼筋代換成HPB235型鋼筋，由此要求施工單位執(zhí)行原設計標準，施工單位稱鋼筋代換系經(jīng)過設計單位設計變更沒有違規(guī)，檢查人員稱按國家標準HPB235鋼筋已停止使用，如不執(zhí)行指令不能進入下一道工序，因施工單位對該指令有異議，工地停工半月之久，建設單位考慮停工已對建設工期產(chǎn)生影響，遂同意施工單位鋼筋簽證要求，給予費用補償及工期補償，工程由此順利實施。

以上案例筆者從建筑結構設計原則及工程造價管理事項兩方面進行分析。

一、建筑結構設計原則

（一）鋼筋代換原則

1、鋼筋代換，實質上就是不同種類的鋼筋之間的代換。在施工過程中，施工單位由于缺乏設計所要求的鋼筋品種、級別或規(guī)格而進行鋼筋的代換，例如HPB300級、HRB335級、HRB400級之間的代換。鋼筋代換的總原則是保證鋼筋代換之后的結構在強度、抗裂度、裂縫寬度、撓度等各個方面性能均不低于原設計結構。在實際鋼筋代換過程中，要保證上述總原則的實現(xiàn),并不是一件很容易的事，需要在強度、構造、變形三個方面逐一滿足。為此國家在《混凝土結構工程施工質量驗收規(guī)范》GB 50204 - 2002的5．1．1條文中規(guī)定 ：當鋼筋的品種、級別或規(guī)格需作變更時，應辦理設計變更文件。5．1．1條文說明中：在施工過程中，當施工單位缺乏設計所要求的鋼筋品種、級別或規(guī)格時，可進行鋼筋代換。為了保證對設計意圖的理解不產(chǎn)生偏差，規(guī)定當需要作鋼筋代換時應辦理設計變更文件，以確保滿足原結構設計的要求，并明確鋼筋代換由設計單位負責。本條為強制性條文，應嚴格執(zhí)行。

通過以上《混凝土結構工程施工質量驗收規(guī)范》GB 50204 - 2002可以了解施工單位可以要求進行鋼筋代換但必須經(jīng)設計單位同意?？蔀槭裁礄z查人員認為HPB235型號鋼筋已停止使用，并且不能代換呢，這需要了解鋼筋型號設計原則。

鋼筋型號設計原則

《混凝土結構設計規(guī)范》GB 50010—2010條款4．2．1中規(guī)定混凝土結構的鋼筋應按下列規(guī)定選用：1 、縱向受力普通鋼筋宜采用HRB400、HRB500、HRBF400、HRBF500鋼筋，也可采用HPB300、HRB335、HRBF335、RRB400鋼筋；2、 梁、柱縱向受力普通鋼筋應采用HRB400、HRB500、HRBF400、HRBF500鋼筋；3、 箍筋宜采用HRB400、HRBF400、HPB300、HRB500、HRBF500鋼筋，也可采用HRB335、HRBF335鋼筋；

通觀《混凝土結構設計規(guī)范》GB 50010—2010條款4．2．1沒有使用HPB235型號鋼筋內容，即2011年7月1日以后設計圖紙將不再出現(xiàn)HPB235型號鋼筋?？墒窃?011年8月1日起實施的《混凝土結構工程施工質量驗收規(guī)范》GB50204—2002 局部修訂的條文中卻沒有將HPB235鋼筋去除，究其原因

從《混凝土結構設計規(guī)范》GB 50010—2010條款4．2．1條的條文說明去找：

4.2.1 本次修訂根據(jù)“四節(jié)一環(huán)?！钡囊螅岢珣酶邚?、高性能鋼筋。根據(jù)混凝土構件對受力性能要求，規(guī)定了各種牌號鋼筋鋼筋的選用原則。

1增加強度為500MPa級的熱軋帶肋鋼筋；推廣400MPa、500MPa級高強熱軋帶肋鋼筋作為縱向受力的主導鋼筋；限制并準備逐步淘汰335MPa級熱軋帶肋鋼筋的應用；用300MPa級光圓鋼筋取代235MPa級光圓鋼筋。在規(guī)范的過渡期及對既有結構進行設計時，235MPa級光圓鋼筋的設計值仍按原規(guī)范取值。

通過以上分析發(fā)現(xiàn)檢查人員提出按《混凝土結構設計規(guī)范》2010HPB235型號鋼筋已停止使用，并且不能進行下一道工序的認識是錯誤的，規(guī)范條文明確說明《混凝土結構設計規(guī)范》GB 50010—2002與《混凝土結構設計規(guī)范》GB 50010—2010在過渡期內可以繼續(xù)使用，檢查人員不了解條文發(fā)出錯誤指令是導致八噸鋼筋報廢的真正原因，其實不是2011年7月1日以前使用HPB235鋼筋不滿足建筑設計要求，而是通過修訂規(guī)范使用HPB300、HRB400、HRB500等高強鋼筋達到節(jié)約建筑鋼材耗用量的目的，是國家“四節(jié)一環(huán)保”中節(jié)能、節(jié)材、一環(huán)保內容的體現(xiàn)，但顯然國家并不提倡浪費，所以條文說明提到了規(guī)范過渡期的問題。

工程造價管理事項

本工程為國有投資建設工程，《建設工程工程量清單計價規(guī)范》GB50500-2013的3.1.1條規(guī)定：使用國有資金投資的建設工程發(fā)承包，必須采用工程量清單計價。本工程適用《建設工程工程量清單計價規(guī)范》GB50500-2013內容。

工程量清單計價規(guī)范一般規(guī)定

3.3.2 承包人應按合同約定將采購材料和工程設備的供貨人及品種、規(guī)格、數(shù)量和供貨時間等提交發(fā)包人確認，并負責提供材料和工程設備的質量證明文件，滿足合同約定的質量標準。

3.3.3 對承包人提供的材料和工程設備經(jīng)檢測不符合合同約定的質量標準，發(fā)包人應立即要求承包人更換，由此增加的費用和（或）工期延誤應由承包人承擔。對發(fā)包人要求檢測承包人已具有合格證明的材料、工程設備，但經(jīng)檢測證明該項材料、工程設備符合合同約定的質量標準，發(fā)包人應承擔由此增加的費用和（或）工期延誤，并向承包人支付合理利潤。

此案例中合同并未約定采用HPB235鋼筋，施工單位也未將采購鋼筋的品種規(guī)格提交發(fā)包人確認，建設單位有權要求施工單位更換HPB300型鋼筋，增加的費用和延誤由施工單位承擔，

工程量清單計價規(guī)范合同價款調整一般規(guī)定

篇10

中圖分類號：TU37 文獻標識碼：A 文章編號：

一、混凝土結構設計的內容 

1、計算地震作用 

規(guī)范中要求規(guī)則結構不計算扭轉耦聯(lián)的時候，平行于地震作用力方向的兩邊要乘以放大系數(shù)，一般較短邊乘以1.15的系數(shù)，長些的邊乘以 1.05 的系數(shù)，扭轉剛度小時要按大于或等于 1.3 采用，地震作用計算要考慮扭轉耦連產(chǎn)生的影響；質量、剛度不對稱分布的結構要計入雙向水平方向的地震作用扭轉影響。 2、計算質量系數(shù) 

一般工程采用不少于 9 的質量系數(shù)，如果是2層結構采用6個，一般是取3的倍數(shù)，每層有3個自由度。計算的時候要檢查質量振型參數(shù)，要保證不能小于90%，如果不夠的情況，將導致設計的結構不夠安全。 

3、計算最小地震剪重比 

規(guī)范強制要求各樓層剪重比不小于規(guī)范給出的標準，當不滿足要求時要檢查質量系數(shù)，有效的質量系數(shù)不夠要增加振型數(shù)的計算；有效質量系數(shù)能夠滿足時可能結構設計不合理，要合理分布結構質量和剛度。 

4、計算結構的位移、周期

周期比要控制在大震下扭轉振型不靠前，用樓層豎向最大位移限制層間最大位移，位移比取最大和平均位移比值。 

5、計算柱長度 

進行框架結構P-Δ效應計算時不再需要計算框架柱的計算長度L0, 規(guī)范第6.2.20條第2款表6.2.20-2中框架柱的計算長度L0主要用于計算軸心受壓框架柱穩(wěn)定系數(shù)φ，以及計算偏心受壓構件裂縫寬度的偏心距增大系數(shù)時采用。 

6、確定柱配筋的方式 

單偏壓方式是按規(guī)范公式計算的，雙偏壓則是用數(shù)值積分法，整體計算建議使用單偏壓方式，得出具體結果時再用雙偏壓復核。 

7、分析框架的結構 

注意柱長度的計算系數(shù)；建議柱采用單偏壓配筋；大截面的柱可以設與梁重疊處為剛域。 

二、混凝土結構設計的問題 

1、 結構計算方面的問題 

在混凝土結構設計中，結構計算與分析的重要性是不容忽視的，特別是提高內力分析的準確性，對于設計質量的優(yōu)劣有著重要的影響。在國內現(xiàn)階段的混凝土結構設計中，結構計算方面的問題主要表現(xiàn)在專業(yè)軟件的選擇與應用，目前國內外建筑市場中提供的專業(yè)計算軟件較多，由于各種計算軟件采取的計算模型與方式不同，其計算結果會有所差異。雖然各種專業(yè)軟件的結構計算結果差別較小，但是對于設計標準與規(guī)范卻有著很大的影響。國內在混凝土結構設計中，常用的結構計算軟件主要有：TBSA、SATWE、SAP、TAT、ETABS等，如果設計人員在選用時只是關注設計模型的特點，而忽略了結構類型，必然會導致結構計算中出現(xiàn)紕漏。另外，在混凝土結構計算軟件的實際應用中，設計人員的操作能力和水平也是很重要的，前期的數(shù)據(jù)采集、整理、錄入與分析中存在的問題較為常見，在應用軟件進行結構計算時，其結果的準確性、真實性也自然難以保證了。 

2、地基與基礎設計方面的問題 

對于基礎設計來說，基礎設計必須按照勘察—設計—施工的流程來進行，要堅決杜絕出現(xiàn)缺少地質勘察報告而進行設計的情況出現(xiàn)。而如果出現(xiàn)地質勘查不夠全面，或者內容模糊的情況時，設計單位必須告知建設單位并要求勘察單位重新勘察或者進行補勘。在混凝土結構設計中，地基與基礎設計是其重要項目之一，也是決定主體結構安全性、穩(wěn)定性、抗震性的關鍵因素。在混凝土結構建筑的地基與基礎設計中，由于柱下獨立基礎、地下室底板會受到建筑上部整體重力的沉降作用，產(chǎn)生較大的附加應力，如果地基與基礎設計中不能進行準確的計算，并且采取有效的加固處理措施，將導致混凝土結構建筑出現(xiàn)局部不均勻沉降、變形的問題。在混凝土結構建筑的地基與基礎設計中，設計人員必須考慮到在共同受力的情況下，有可能產(chǎn)生的附加應力，特別是底板負載能力必須滿足要求，否則建筑的穩(wěn)定性會受到較大的威脅。 

3、下臥層驗算中問題 

在計算下臥層頂?shù)鼗休d力時，只能進行深度修正，修正系數(shù)應根據(jù)土層來決定。當擴散角所取數(shù)值滿足有關規(guī)范中規(guī)定時，可直接采用；當不滿足時可根據(jù)規(guī)范附錄中，平均應力系數(shù)來進行計算。對復合地基來說.選取承載力較高土層來當持力層，而當軟弱下臥層時，必須對承載力進行驗算；如果是軟弱下臥層控制承載力，那么說明持力層需要進行調整。 

4、上部混凝土結構設計過程中存在問題 

4.1框架柱

在設計計算時，切勿忽視角柱，必須要對角柱自行定義。如出現(xiàn)未進行定義，而實際配筋率又滿足計算結果，那么在實際施工中就會出現(xiàn)配筋率無法滿足最小配筋率問題。作為短柱來說，在一級抗震設計時，沿著短柱全高箍筋間距應小于縱筋直徑6倍?？蚣苤绦蚩梢赃M行自行判定。這種框架柱不可以進行直接替換，不同強度箍筋應滿足不同結果。對超短柱來說，在整個結構設計中應盡量避免，如避免不了，就采用性能較好箍筋、采取控制軸比、在整個框架柱中添加芯柱等方法。 

4.2框架梁

框架梁在計算是容易出現(xiàn)實際配筋大于計算結果情況，主要原因有：繪圖時只標注支座一側配筋；當配筋率大于2%時，箍筋并沒有隨著支座處配筋增加而增大；跨中配筋與支座配筋比例超出正常范圍。同時還應注意各抗震等級下，縱筋直徑的要求以及穿過中柱及剪力墻的縱筋直徑。

4.3連梁

在地震作用下，為保證剪力墻不發(fā)生剪切破壞，即墻肢與連梁滿足“強剪弱彎”的原則降低連梁彎矩設計值，使部分連梁先于墻肢出現(xiàn)彎曲屈服，降低連梁屈服彎矩的同時也降低了連梁的剪壓比，可改善連梁的延性性能。一般控制連梁折減系數(shù)在0.5~1之間，抗震設防烈度越高，延性要求越高，設防水準要求越高，就可以折減多一些。這樣才能夠保證連粱在正常使用下不現(xiàn)開裂、屈服等問題。當連梁跨高比不大于2.5時，要注意不要把墻體水平分布筋當做連梁腰筋來計算，否則會出現(xiàn)連梁的腰筋配筋率不滿足標準情況。 4.4框支剪力墻

在結構設計中應該重點考慮轉換層，因為轉換層是整個框支剪力墻中比較薄弱樓層結構，在相關計算時，應根據(jù)相關規(guī)定將其地震剪力乘以增大系數(shù)來計算相關參數(shù)。框支柱、框支梁的縱筋各項系數(shù)都應滿足有關規(guī)定的要求。 

四、強化混凝土結構設計有效對策 

1、要加強效應計算，在工程結構設計中，利用結構力學知識，結合設計規(guī)范的要求，提高結構可靠度，同時，還要保證設計統(tǒng)一性，以此來提高結構的抗震效果，避免結構剪力變形。 

2、強化截面設計，在實際工作中，根據(jù)各個控制截面的面積，合理控制基本構件的抗力，并且要處理好截面面積與抗力的關系，設計人員可以根據(jù)結構設計要求，提高截面設計的合理性。 

3、重視構造設計，設計人員要采取有效的構造設計措施，強化混凝土結構的承載力，既要滿足建筑的功能需求，也要滿足抗震要求，并且在設計圖上詳細標明。 

結束語

總之，在混凝土結構的設計中，必須采取有效的控制措施，其設計質量是否達標之間關系到人民生命財產(chǎn)安全，如果出現(xiàn)重大安全事故，能造成嚴重的經(jīng)濟損失和人員傷亡?；炷两Y構設計涉及到的項目與內容較多，設計人員必須綜合考慮各方面的影響因素，不斷提高自身的專業(yè)素質與能力，熟悉各種專業(yè)軟件的使用要求與技巧，從而有效提升混凝土結構設計關注的效率與質量，保障工程項目施工的順利開展與進行。 

參考文獻

[1]黃仕建.建筑結構設計實例及其探析[J].科技與企業(yè)，2012(5).