结构设计中的一些常见问题的体会__墨水学术,论文发表,发表论文,

所属栏目：工业设计论文范文发布时间：2011-02-25浏览量:145

副标题#e#摘要：本文结合结构设计实际工作，提出一些注意事项及常见问题。并进行分析，提出解决措施，以避免或减少类似的情况发生，以求达到满足建筑结构安全性、可靠性要求的目的。
　　关键词：建筑结构设计；参数设置；常见问题
　　
　　随着社会的发展，城市建设日新月异，建筑密度越来越高，随之而来的就是任务繁重，工期缩短。体现在结构设计中，不仅是工作强度加大，对软件也越来越依赖。因此在这种形势下，我们结构设计人员更加要加深对软件及规范的理解。在《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）和《建筑抗震设计规范》（GB50011-2008）均明确规定“所有计算机计算结果，应进行分析判断，确认其合理、有效后方可用于工程设计”。以下只限于我在实践操作中，结合工程实际特点的一些体会，与各位共同探讨。
　　1．软件初始参数合理设置，保证计算结果的正确性。
　　PKPM是我们设计人员现在广泛应用的计算软件。其中的SATWE是在建筑结构计算中运用非常广泛的，在设计过程中各种参数的选取对整个结构的受力分析起着关键的作用。所以在结构设计时应按照国家规范，结合工程实际，正确地选取各个参数，并确定其合理取值，才能保证后续计算结果的正确性。
　　由于恒载的特殊性，SATWE软件将施加荷载的方式分为两种：“一次性加载”和“模拟施工加载”。其中“模拟施工加载1”方式较好地模拟了在钢筋昆凝土结构施工过程中，逐层加载，逐层找平的过程。“模拟施工加载2”是在1的理论基础上，将竖向构件的轴向刚度增大l0倍，在一定程度上考虑了基础的不均匀沉降。对于框剪结构而言，外围框架受力有所增大。剪力墙核心筒受力略有减小，有利于基础受力更均匀。所以高层建筑一般选择“模拟施工加载1”，高层框剪基础宜取“模拟施工加载2”，多层建筑一般选择“一次性加载”。
　　《高层建筑混凝土结构技术规程》5．1．13—2条规定，抗震计算时，宜考虑平扭藕联计算结构的扭转效应．振型数不宜小于15．对多塔结构的振型数不应小于塔楼的9倍，且计算振型数应使振型参与质量不小于总质量的90％。一般而言，振型数的多少于结构层数及结构自由度有关．当结构层数较多或结构层刚度突变较大时，振型数应当取得多些，如有弹性节点、多塔楼、转换层等结构形式。振型组合数是否取值合理，可以看软件计算书中的X，Y向的有效质量系数是否大于0．9。具体操作是，首先根据工程实际情况及设计经验预设一个振型数计算后考察有效质量系数是否大于0．9，若小于0．9，可逐步加大振型个数，直到x，v两个方向的有效质量系数都大于0．9为止。必须指出的是，结构的振型组合数并不是越大越好，其最大值不能超过结构的总自由度数。例如对采用刚性板假定的单塔结构，考虑扭转藕联作用时．其振型不得超过结构层数的3倍。如果选取的振型组合数已经增加到结构层数的3倍，其有效质量系数仍不能满足要求，也不能再增加振型数，而应认真分析原因，考虑结构方案是否合理。
　　设计软件可以自动计算出最大地震力作用方向并在计算书中输出．设计人员如发现该角度绝对值大于15度，应将该数值回填到软件的“水平力与整体坐标夹角”选项里并重新计算．以体现最不利地震作用方向的影响。1-3结构基本周期的确定结构基本周期是计算风荷载的重要指标，设计人员如果不能事先知道其准确值，可以保留软件的缺省值，待计算后从计算书中读取其值，填入软件的“结构基本周期”选项，重新计算即可。
　　2．从结构计算角度和构造角度上对计算进行干预，使之满足规范要求和工程实际。
　　避免荷载计算的错误。诸如漏算或少算荷载、活荷载折减不当、建筑物用料与实际计算不符，基础底板上多算或少算土重。避免楼板计算中不正确方法。连续板计算不能简单地用单向板计算方法代替。双向板查#p#副标题#e#表计算时，不能忽略材料泊松比的影响，否则，由于跨中弯矩未进行调整，将使计算值偏小。在底框砌体结构验算时应注意：底部剪力法仅适用于刚度比较均匀的多层结构，对具有薄弱层的底层框架混合结构，应考虑塑性变形集中的影响，通常对底层地震剪力乘以1．2—1．5的增大系数。底层框架混合结构的剪力分配不能简单地按框架抗震墙的方法。因为底框架结构中只有底层框架抗震墙，应采用双保险的方法，抗震墙承担全部剪力，框架按刚度比例承担剪力。刚度计算时，框架不折减，抗震墙折减到弹性刚度的20％一
　　30％。应考虑底层框架柱中地震作用产生倾覆力矩所引起的附加轴力。
　　目前结构计算大多采用结构设计计算程序进行计算，如何对计算结果进行分析、
　　评价，是一个非常重要的方面。必须根据工程设计的经验对计算结果进行分析、判断，根据
　　其正确与否，决定能否作为施工图设计的依据。
　　在构造上应注意构件最大配筋率和最小配筋率的限值。尤其是在抗震设计中既要保证建筑结构在地震发生时具有一定的延性，又必须满足最小配筋的要求。严格按照规范要求，保证钢筋在各个部位所需满足的锚固、延伸和搭接长度，材料选用也必须满足强度要求。为了防止屋面温度应力引起的墙体开裂，必须采取有效的通风融热措施。按抗震构造要求设置的构造柱，应在整个建筑物高度内上下对准贯通，上至女儿墙压顶，下至浅于500毫米基础圈梁，或伸人室外地面以下500毫米，构造柱与圈梁、楼板和墙体的拉接必须符合规范要求。
　　最后设计人员还应根据工程的实际情况，对计算机生成的配筋结果作合理性审核，如钢筋排数、直径、架构等，如不符合工程需要或不便于施工，还要做最后的调整计算。
　　3．结语
　　建筑市场飞速发展，我们提高设计效率一定要以保证设计质量为前提。结构设计人员在应用计算分析软件进行结构分析及设计时应谨慎对待，绝对不能完全依赖软件。只有这样，才能设计出合理的结构，保证建筑物的质量。
　　
　　参考文献：
　　[1]中国建筑科学研究院．高层建筑结构空间有限元分析与设计软件(SATWE)．
　　[2]GB5001l一2001．建筑抗震设计规范．2008版．
　　[3]GB50010—2002．混凝土结构设计规范．
　　[4]JGJ3—2002．高层建筑混凝土结构技术规程．