鋼筋混凝土構(gòu)造分析

1、鋼筋混凝土構(gòu)造分析鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是用鋼筋和混凝土制成的一種結(jié)構(gòu)。 鋼筋承受拉力，混凝土承受壓力。具有堅固、耐久、防火性能好、比鋼結(jié)構(gòu)節(jié)省鋼材和成本低等優(yōu)點， 目前已被廣泛應(yīng)用于各類多層的工業(yè)與民用建筑中。1 結(jié)構(gòu)工程師應(yīng)持有的態(tài)度與結(jié)構(gòu)設(shè)計理念在建筑設(shè)計領(lǐng)域，建筑是龍頭，結(jié)構(gòu)專業(yè)需全力配合好建筑專業(yè)，作為結(jié)構(gòu)工程師，應(yīng)強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新精神、超前意識、綜合建筑要求、結(jié)構(gòu)合理、抗震安全、投資經(jīng)濟(jì)、施工方便等因素，提出不同的結(jié)構(gòu)形式和方案，供建筑師參考，盡量大限度滿足建筑師的設(shè)計要求。作為結(jié)構(gòu)工程師應(yīng)在建筑方案階段和初步設(shè)計階段， 要從建筑結(jié)構(gòu)整體設(shè)計概念，去幫助建筑專業(yè)實現(xiàn)業(yè)主要求的建筑空間形式與功能。

2、在建筑結(jié)構(gòu)的概念設(shè)計中，應(yīng)遵循以下一些基本理念：(1) 將復(fù)雜的變成簡單的，將結(jié)構(gòu)的受力與傳力途徑設(shè)計成越簡單、直接和明確越好。(2) 盡可能使結(jié)構(gòu)平面布置的正交抗側(cè)力剛度中心與建筑物質(zhì)量重心靠近，最好重合，以避免減少在風(fēng)荷載或地震作用下產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)及其相應(yīng)的破壞。(3) 沿建筑豎向布置的抗側(cè)力剛度構(gòu)件最好成均勻、連續(xù)布置，以避免出現(xiàn)層間位移角、內(nèi)力及其傳力的突變，避免出現(xiàn)軟弱層。(4) 除了滿足承載力、剛度、延性的要求，還應(yīng)盡可能實現(xiàn)抗震多道防線、剛?cè)峤Y(jié)合?？傊Y(jié)構(gòu)設(shè)計師應(yīng)盡量去追求良好的結(jié)構(gòu)設(shè)計理念與態(tài)度。2 工程設(shè)計的結(jié)構(gòu)選型對于高層結(jié)構(gòu)而言， 在工程設(shè)計的結(jié)構(gòu)選型階段， 應(yīng)該注意以

3、下幾點：(1) 結(jié)構(gòu)的規(guī)則性問題。新舊規(guī)范在這方面的內(nèi)容出現(xiàn)了較大的變動，新規(guī)范在這方面增添了相當(dāng)多的限制條件，例如：平面規(guī)則性信息、嵌固端上下層剛度比信息等，而且，新規(guī)范采用強(qiáng)制性條文明確規(guī)定“建筑不應(yīng)采用嚴(yán)重不規(guī)則的設(shè)計方案?！币虼耍Y(jié)構(gòu)工程師在遵循新規(guī)范的這些限制條件上必須嚴(yán)格注意， 以避免后期施工圖設(shè)計階段工作的被動。(2) 結(jié)構(gòu)的超高問題。在抗震規(guī)范與高規(guī)中，對結(jié)構(gòu)的總高度都有嚴(yán)格的限制， 尤其是新規(guī)范中針對以前的超高問題， 除了將原來的限制高度設(shè)定為 A 級高度的建筑外，增加了 B 級高度的建筑，因此，必須對結(jié)構(gòu)的該項控制因素嚴(yán)格注意， 一旦結(jié)構(gòu)為 B 級高度建筑甚或超過了 B 級

4、高度，其設(shè)計方法和處理措施將有較大的變化。 在實際工程設(shè)計中，出現(xiàn)過由于結(jié)構(gòu)類型的變更而忽略該問題， 導(dǎo)致施工圖審查時未予通過，必須重新進(jìn)行設(shè)計或需要開專家會議進(jìn)行論證等工作的情況，對工程工期、造價等整體規(guī)劃的影響相當(dāng)巨大。(3) 嵌固端的設(shè)置問題。由于高層建筑一般都帶有二層或二層以上的地下室和人防， 嵌固端有可能設(shè)置在地下室頂板， 也有可能設(shè)置在人防頂板等位置，因此， 在這個問題上，結(jié)構(gòu)設(shè)計工程師往往忽視了由嵌固端的設(shè)置帶來的一系列需要注意的方面， 如：嵌固端樓板的設(shè)計、嵌固端上下層剛度比的限制、 嵌固端上下層抗震等級的一致性、在結(jié)構(gòu)整體計算時嵌固端的設(shè)置、 結(jié)構(gòu)抗震縫設(shè)置與嵌固端位置的協(xié)調(diào)

5、等等問題，而忽略其中任何一個方面都有可能導(dǎo)致后期設(shè)計工作的大量修改或埋下安全隱患。(4) 短肢剪力墻的設(shè)置問題。在新規(guī)范中，對墻肢截面高厚比為58 的墻定義為短肢剪力墻，且根據(jù)實驗數(shù)據(jù)和實際經(jīng)驗，對短肢剪力墻在高層建筑中的應(yīng)用增加了相當(dāng)多的限制，因此，在高層建筑設(shè)計中，結(jié)構(gòu)工程師應(yīng)盡可能少采用或不用短肢剪力墻，以避免給后期設(shè)計工作增加不必要的麻煩。3 地基與基礎(chǔ)設(shè)計地基與基礎(chǔ)設(shè)計一直是結(jié)構(gòu)工程師比較重視的方面， 不僅僅由于該階段設(shè)計過程的好與壞將直接影響后期設(shè)計工作的進(jìn)行， 同時，也是因為地基基礎(chǔ)也是整個工程造價的決定性因素， 因此，在這一階段，所出現(xiàn)的問題也有可能更加嚴(yán)重甚至造成無法估量的損

6、失。 基礎(chǔ)是建筑物以及構(gòu)筑物的主要承重部分， 所以基礎(chǔ)的設(shè)計和選擇是非常重要的。房屋基礎(chǔ)設(shè)計應(yīng)根據(jù)工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件、 建筑體型與功能要求、荷載大小和分布情況、相鄰建筑基礎(chǔ)情況、施工條件和材料供應(yīng)以及地區(qū)抗震烈度等綜合考慮，選擇經(jīng)濟(jì)合理的基礎(chǔ)形式。 在地基基礎(chǔ)設(shè)計中要注意地方性規(guī)范的重要性問題。由于我國占地面積較廣，地質(zhì)條件相當(dāng)復(fù)雜，作為國家標(biāo)準(zhǔn)，僅僅一本地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范無法對全國各地的地基基礎(chǔ)都進(jìn)行詳細(xì)的描述和規(guī)定，因此，作為建立在國家標(biāo)準(zhǔn)之下的地方標(biāo)準(zhǔn)。地方性的“地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范”能夠?qū)⒏鞯胤降牡鼗A(chǔ)類型和設(shè)計處理方法等一些成熟的經(jīng)驗描述和規(guī)定得更為詳細(xì)和準(zhǔn)確，所以，在進(jìn)行地基基礎(chǔ)設(shè)

7、計時，一定要對(本地區(qū)的地質(zhì)情況進(jìn)行深入了解并結(jié)合規(guī)范及勘察報告選用合理的基礎(chǔ)形式 )，以避免對整個結(jié)構(gòu)設(shè)計或后期設(shè)計工作造成較大的影響。4 結(jié)構(gòu)計算與分析在結(jié)構(gòu)計算與分析階段， 如何準(zhǔn)確，高效地對工程進(jìn)行內(nèi)力分析并按照規(guī)范要求進(jìn)行設(shè)計和處理，是決定工程設(shè)計質(zhì)量好壞的關(guān)鍵。由于新規(guī)范的推出對結(jié)構(gòu)整體計算和分析部分相當(dāng)多的內(nèi)容進(jìn)行了調(diào)整和改進(jìn)，因此，結(jié)構(gòu)工程師也應(yīng)該相當(dāng)?shù)貙@一階段比較常見的問題有一個清晰的認(rèn)識。(1) 結(jié)構(gòu)整體計算的軟件選擇。目前比較通用的計算軟件有：SATWE 、TAT、TBSA 或 ETABS、SAP 等，但是，由于各軟件在采用的計算模型上存在著一定的差異，因此導(dǎo)致了各軟件

8、的計算結(jié)果有或大或小的不同。 所以，在進(jìn)行工程整體結(jié)構(gòu)計算和分析時必須依據(jù)結(jié)構(gòu)類型和計算軟件模型的特點選擇合理的計算軟件，并從不同軟件相差較大的計算結(jié)果中， 判斷哪個是合理的、哪個是可以作為參考的，哪個又是意義不大的，這將是結(jié)構(gòu)工程師在設(shè)計工作中首要的工作。否則，如果選擇了不合適的計算軟件， 不但會浪費(fèi)大量的時間和精力，而且有可能使結(jié)構(gòu)有不安全的隱患存在。(2) 是否需要地震力放大，考慮建筑隔墻等對自振周期的影響。該部分內(nèi)容實際上在新老規(guī)范中都有提及， 只是，在新規(guī)范中根據(jù)大量工程的實測周期明確提出了各種結(jié)構(gòu)體系下高層建筑結(jié)構(gòu)計算自振周期折減系數(shù)。(3) 振型數(shù)目是否足夠。在新規(guī)范中增加一個振

9、型參與系數(shù)的概念，并明確提出了該參數(shù)的限值。由于在舊規(guī)范設(shè)計中，并未提出振型參與系數(shù)的概念， 或即使有該概念， 該參數(shù)的限值也未必一定符合新規(guī)范的要求， 因此，在計算分析階段必須對計算結(jié)果中該參數(shù)的結(jié)果進(jìn)行判斷，并決定是否要調(diào)整振型數(shù)目的取值。(4) 多塔之間各地震周期的互相干擾，是否需要分開計算。一段時間以來，大底盤，多塔樓的高層建筑類型大量涌現(xiàn)，而在計算分析該類型高層建筑時，是將結(jié)構(gòu)作為一個整體并按多塔類型進(jìn)行計算，還是將結(jié)構(gòu)人為地分開進(jìn)行計算， 是結(jié)構(gòu)工程師必須注意的問題。 如果多塔間剛度相差較大，就有可能出現(xiàn)即使振型參與系數(shù)滿足要求，但是對某一座塔樓的地震力計算誤差仍然有可能較大，從而便結(jié)構(gòu)出現(xiàn)不安全的隱患。(5) 非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的計算與設(shè)計。在高層建筑中，往往存在一些由于建筑美觀或功能要求且非主體承重骨架體系以內(nèi)的非結(jié)構(gòu)構(gòu)件。 對這部分內(nèi)容，尤其是高層建筑屋頂處的裝飾構(gòu)件進(jìn)行設(shè)計時， 由于高層建筑的地震作用和風(fēng)荷載均較