工程勘察步驟

1、土木工程生產(chǎn)實(shí)習(xí)摘要：生產(chǎn)實(shí)習(xí)是土木工程專業(yè)教學(xué)計(jì)劃中必不可少的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，它是所學(xué)理論知識(shí)與工程實(shí)踐的統(tǒng)一。在實(shí)習(xí)過程中，我以滎陽市某小區(qū)工程為主要實(shí)習(xí)場(chǎng)所，通過學(xué)習(xí)，對(duì)般工業(yè)與民用建筑施工前的準(zhǔn)備工作、整個(gè)施工過程和監(jiān)理的基本知識(shí)體系有較清晰的了解。關(guān)鍵字：勘察 地基 基礎(chǔ) 框架 砌體 剪力墻 概預(yù)算正文：一、工程勘察一、工程勘察的主要工作：1、取得附有坐標(biāo)及地形的建筑物總平面布置圖，各建筑物的地面整平標(biāo)高，建筑物的性質(zhì)、規(guī)模、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，可能采取的基礎(chǔ)型式、尺寸、預(yù)計(jì)埋置深度，對(duì)地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的特殊要求等。2、查明不良地質(zhì)現(xiàn)象的成因、類型、分布范圍、發(fā)展趨勢(shì)及危害程度，并提出評(píng)價(jià)與整治所需

2、的巖土技術(shù)參數(shù)。3、查明建筑物范圍各層巖土的類別、結(jié)構(gòu)、厚度、坡度、工程特性，計(jì)算和評(píng)價(jià)地基的穩(wěn)定性和承載力。4、對(duì)需進(jìn)行沉降計(jì)算的建筑物，提供地基變形計(jì)算參數(shù)。5、對(duì)抗震設(shè)防烈度大于或等于6度的場(chǎng)地，應(yīng)劃分場(chǎng)地上類型和場(chǎng)地類別；對(duì)抗震設(shè)防烈度大于或等于7度的場(chǎng)地，尚應(yīng)判定飽和砂土或飽和粉土的地震液化，并應(yīng)計(jì)算液化指數(shù)。6、查明地下水的埋藏條件。當(dāng)基坑降水設(shè)計(jì)時(shí)尚應(yīng)查明水位變化幅度與規(guī)律，提供地層的滲透性。7、判定環(huán)境水和土對(duì)建筑材料和金屬的腐蝕性。8、判定地基土及地下水在建筑物施工和使用期間可能產(chǎn)生的變化及其對(duì)工程的影響，提出防治措施。9、對(duì)深基坑開挖尚應(yīng)提供穩(wěn)定計(jì)算和支護(hù)設(shè)計(jì)所需的巖上技術(shù)

3、參數(shù)；論證和評(píng)價(jià)基坑開挖、降水等對(duì)鄰近工程的影響。10、提供樁基設(shè)計(jì)所需的巖上技術(shù)參數(shù)，并確定單樁承載力。二、工程勘察步驟：1、可行性研究勘察（選址勘察）： 搜集、分析已有資料，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)踏勘，工程地質(zhì)測(cè)繪，少量勘探工作，對(duì)場(chǎng)址穩(wěn)定性和適宜性作出巖土工程評(píng)價(jià)，進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證和方案比較。2、初步勘察： 建筑地段穩(wěn)定性的巖土工程評(píng)價(jià)，為確定建筑物總平面布置、主要建筑物地基基礎(chǔ)方案、對(duì)不良地質(zhì)現(xiàn)象的防治工程方案 進(jìn)行論證。3、詳細(xì)勘察： 對(duì)地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、地基處理與加固、不良地質(zhì)現(xiàn)象的防治工程進(jìn)行巖土工程計(jì)算與評(píng)價(jià)，滿足施工圖設(shè)計(jì)的要求。施工勘察不作為一個(gè)固定階段，視工程的實(shí)際需要而定，對(duì)條件復(fù)雜或有

4、特殊施工要求的重大工程地基，需進(jìn)行施工勘察。施工勘察包括：施工階段的勘察和施工后一些必要 的勘察工作，檢驗(yàn)地基加固效果。三、工程勘察方法：（1）工程地質(zhì)測(cè)繪（2）勘探與取樣（3）原位測(cè)試與室內(nèi)實(shí)驗(yàn)（4）現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)與監(jiān)測(cè)工程地質(zhì)測(cè)繪是巖土工程勘察的基礎(chǔ)工作，一般在勘察的初期階段進(jìn)行。這一方法的本質(zhì)是運(yùn)用地質(zhì)工程，地質(zhì)理論對(duì)地面的地質(zhì)現(xiàn)象進(jìn)行觀察和描述，分析其性質(zhì)和規(guī)律，并藉以 推斷地下地質(zhì)情況，為勘探、測(cè)試工作等其他勘察方法提供依據(jù)。在地形地貌和地質(zhì)條件較 復(fù)雜的場(chǎng)地，必須進(jìn)行工程地質(zhì)測(cè)繪；但對(duì)地形平坦、地質(zhì)條件簡(jiǎn)單且較狹小的場(chǎng)地，則可 采用調(diào)查代替工程地質(zhì)測(cè)繪。工程地質(zhì)測(cè)繪是認(rèn)識(shí)場(chǎng)地工程地質(zhì)條件

5、最經(jīng)濟(jì)、最有效的方法 ，高質(zhì)量的測(cè)繪工作能相當(dāng)準(zhǔn)確地推斷地下地質(zhì)情況，起到有效地指導(dǎo)其他勘察方法的作用 。 勘探工作包括物探、鉆探和坑探等各種方法。它是被用來調(diào)查地下地質(zhì)情況的；并且可利用勘探工程取樣進(jìn)行原位測(cè)試和監(jiān)測(cè)。應(yīng)根據(jù)勘察目的及巖土的特性選用上述各種勘探方法 。 物探是一種間接的勘探手段，它的優(yōu)點(diǎn)是較之鉆探和坑探輕便、經(jīng)濟(jì)而迅速，能夠及時(shí)解決工程地質(zhì)測(cè)繪中難于推斷而又急待了解的地下地質(zhì)情況，所以常常與測(cè)繪工作配合使用。它又可作為鉆探和坑探的先行或輔助手段。 但是，物探成果判釋往往具多解性，方法的使用又受地形條件等的限制，其成果需用勘探工程來驗(yàn)證。鉆探和坑探也稱勘探工程，均是直接勘探手段

6、，能可靠地了解地下地質(zhì)情況，在巖土工程勘察中是必不可少的。 其中鉆探工作使用最為廣泛，可根據(jù)地層類別和勘察要求選用不同的鉆探方法。當(dāng)鉆探方法難以查明地下地質(zhì)情況時(shí)，可采用坑探方法。 坑探工程的類型較多，應(yīng)根據(jù)勘察要求選用。 勘探工程一般都需要?jiǎng)佑脵C(jī)械和動(dòng)力設(shè)備，耗費(fèi)人力、物力較多，有些勘探工程施工周期又較長(zhǎng)，而且受 到許多條件的限制。因此使用這種方法時(shí)應(yīng)具有經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)，布置勘探工程需要以工程地質(zhì)測(cè) 繪和物探成果為依據(jù)，切避盲目性和隨意性。 原位測(cè)試與室內(nèi)試驗(yàn)的主要目的，是為巖土工程問題分析評(píng)價(jià)提供所需的技術(shù)參數(shù)，包括巖土的物性指標(biāo)、強(qiáng)度參數(shù)、固結(jié)變形特性參數(shù)、滲透性參數(shù)和應(yīng)力、應(yīng)變時(shí)間關(guān)系的參數(shù)

7、等 。 原位測(cè)試一般都藉助于勘探工程進(jìn)行，是詳細(xì)勘察階段主要的一種勘察方法。 現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)與監(jiān)測(cè)是構(gòu)成巖土工程系統(tǒng)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，大量工作在施工和運(yùn)營(yíng)期間進(jìn)行；但是這項(xiàng)工作一般需在高級(jí)勘察階段開始實(shí)施，所以又被列為一種勘察方法。它的主要目的在于保證工程質(zhì)量和安全，提高工程效益。 現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)的涵義，包括施工階段對(duì)先前巖土工程勘 察成果的驗(yàn)證核查以及巖土工程施工監(jiān)理和質(zhì)量控制。 現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)則主要包含施工作用和各類 荷載對(duì)巖土反應(yīng)性狀的監(jiān)測(cè)、施工和運(yùn)營(yíng)中的結(jié)構(gòu)物監(jiān)測(cè)和對(duì)環(huán)境影響的監(jiān)測(cè)等方面。 檢驗(yàn)與監(jiān)測(cè)所獲取的資料，可以反求出某些工程技術(shù)參數(shù)，并以此為依據(jù)及時(shí)修正設(shè)計(jì)，使之在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)方面優(yōu)化。此項(xiàng)工作主要

8、是在施工期間內(nèi)進(jìn)行，但對(duì)有特殊要求的工程以及一些對(duì)工程有重要影響的不良地質(zhì)現(xiàn)象，應(yīng)在建筑物竣工運(yùn)營(yíng)期間繼續(xù)進(jìn)行。 二、地基設(shè)計(jì)一、地基設(shè)計(jì)應(yīng)符合下列規(guī)定：1、一級(jí)建筑物及表1所列范圍以外的二級(jí)建筑物，均應(yīng)按地基變形計(jì)算，計(jì)算時(shí)應(yīng)同時(shí)滿足地基承載力的要求；2、表1所列范圍內(nèi)的二級(jí)建筑物如有下列情況之一時(shí)，仍應(yīng)作變形驗(yàn)算：（1）地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值小于130kPa，且體型復(fù)雜的建筑；（2）在基礎(chǔ)上及其附近有地面堆載或相鄰基礎(chǔ)荷載差異較大，引起地基產(chǎn)生過大的不均勻沉降時(shí)；（3）軟弱地基上的相鄰建筑如距離過近，可能發(fā)生傾斜時(shí)；（4）地基內(nèi)有厚度較大或厚薄不均的填土，其自重固結(jié)未完成時(shí)。其他情況下的二級(jí)建筑

9、物和三級(jí)建筑物，在符合承載力的規(guī)定時(shí)，可不做變形驗(yàn)算；3、對(duì)經(jīng)常受水平荷載作用的高層建筑以及建造在斜坡上的建筑物，尚應(yīng)驗(yàn)算其穩(wěn)定性?？刹蛔鞯鼗冃斡?jì)算的二級(jí)建筑物范圍:表1地基主要受力層情況地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值fk(kPa)60fk<8080fk<100100fk<130130fk<160160fk<200200fk<300各土層坡度（%）55101010建筑類型砌體承重結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)（層數(shù)）555667二、地基處理方法：1.對(duì)預(yù)壓法處理地基應(yīng)預(yù)先通過勘察查明土層在水平和豎直方向的分布和變化、透水層的位置及水源補(bǔ)給條件等。應(yīng)通過土工試驗(yàn)確定土的固結(jié)系數(shù)、孔隙比和

10、固結(jié)壓力關(guān)系、三軸試驗(yàn)抗剪強(qiáng)度以及原位十字板抗剪強(qiáng)度等。2.對(duì)重要工程，應(yīng)預(yù)先在現(xiàn)場(chǎng)選擇試驗(yàn)區(qū)進(jìn)行預(yù)壓試驗(yàn)，在預(yù)壓過程中應(yīng)進(jìn)行豎向變形、側(cè)向位移、孔隙水壓力等項(xiàng)目的觀測(cè)以及原位十字板剪切試驗(yàn)。根據(jù)試驗(yàn)區(qū)獲得的資料分析地基的處理效果，與原設(shè)計(jì)預(yù)估值進(jìn)行比較，對(duì)設(shè)計(jì)作必要的修正，并指導(dǎo)全場(chǎng)的設(shè)計(jì)和施工。3.強(qiáng)夯施工前，應(yīng)在施工現(xiàn)場(chǎng)有代表性的場(chǎng)地上選取一個(gè)或幾個(gè)試驗(yàn)區(qū)，進(jìn)行試夯或試驗(yàn)性施工。試驗(yàn)區(qū)數(shù)量應(yīng)根據(jù)建筑場(chǎng)地復(fù)雜程度、建設(shè)規(guī)模及建筑類型確定。4.強(qiáng)夯施工前，應(yīng)查明場(chǎng)地范圍內(nèi)的地下構(gòu)筑物和各種地下管線的位置及標(biāo)高等，并采取必要的措施，以免因強(qiáng)夯施工而造成損壞。5.當(dāng)強(qiáng)夯施工所產(chǎn)生的振動(dòng)，對(duì)鄰近建

11、筑物或設(shè)備產(chǎn)生有害的影響時(shí)，應(yīng)采取防振或隔振措施。6.對(duì)大型的、重要的或場(chǎng)地復(fù)雜的工程，在振沖法正式施工前應(yīng)在有代表性的場(chǎng)地上進(jìn)行試驗(yàn)。7.對(duì)重要工程或在缺乏經(jīng)驗(yàn)的地區(qū)，土或灰土擠密樁法施工前應(yīng)按設(shè)計(jì)要求，在現(xiàn)場(chǎng)選點(diǎn)進(jìn)行試驗(yàn)。如土性基本相同，試驗(yàn)可在一處進(jìn)行，如土性差異明顯，應(yīng)在不同地段分別進(jìn)行試驗(yàn)。8.深層攪拌設(shè)計(jì)前必須進(jìn)行室內(nèi)加固試驗(yàn)，針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)地基土的性質(zhì)，選擇合適的固化劑及外摻劑，為設(shè)計(jì)提供各種配比的強(qiáng)度參數(shù)。9.在制定高壓噴射注漿方案時(shí)，應(yīng)掌握?qǐng)龅氐墓こ痰刭|(zhì)、水文地質(zhì)和建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)資料等。對(duì)既有建筑尚應(yīng)搜集竣工和現(xiàn)狀觀測(cè)資料、鄰近建筑和地下埋設(shè)物等資料。10.在制定托換設(shè)計(jì)和施工方案前

12、，應(yīng)掌握以下資料：（1）現(xiàn)場(chǎng)的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)資料，必要時(shí)應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)充勘察工作；（2）被托換建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工、竣工、沉降觀測(cè)和損壞原因分析等資料；（3）場(chǎng)地內(nèi)地下管線、鄰近建筑物和自然環(huán)境等對(duì)既有建筑物在托換施工時(shí)或竣工后可能產(chǎn)生影響的調(diào)查資料。三、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)是整個(gè)房屋結(jié)構(gòu)的重要組成部分。房屋所受外部作用經(jīng)上部結(jié)構(gòu)通過基礎(chǔ)最終傳至地基。為了保證安全并滿足使用要求，地基的變形(包括沉降量、沉降差以及傾斜等)應(yīng)不超過根據(jù)上部結(jié)構(gòu)對(duì)地基變形的適應(yīng)能力與使用要求而確定的容許變形值。為此，基礎(chǔ)需要有足夠大的底面積。對(duì)一般的工業(yè)與民用房屋，基礎(chǔ)的底面積可根據(jù)地基的承載力設(shè)計(jì)值初步確定。對(duì)于重要的房

13、屋，如紀(jì)念性的大型房屋、高層房屋等以及在生產(chǎn)上或使用上對(duì)地基有特殊要求的房屋，對(duì)確定的基礎(chǔ)底面積還需通過地基變形來驗(yàn)算。基礎(chǔ)埋置深度的確定應(yīng)考慮：(1)房屋的用途(有無地下室、設(shè)備基礎(chǔ)和其它高層房屋的設(shè)備層、存車間、貯藏室等 地下設(shè)施)、以及基礎(chǔ)的形式和構(gòu)造；(2)工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件；(3)作用在地基上的荷載大小及其性質(zhì)；(4)相鄰房屋基礎(chǔ)的埋深；(5)地基凍脹和融陷的影響等。本節(jié)主要介紹基礎(chǔ)的類型和各種基礎(chǔ)的內(nèi)力計(jì)算；而基礎(chǔ)的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)及構(gòu)造要求可見現(xiàn)行的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB 500102002)、高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程(JGJ32002)、建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB 5007

14、2002)等有關(guān)規(guī)定 基礎(chǔ)的類型及其選擇多層與高層房屋的基礎(chǔ)，除直接建于堅(jiān)硬的巖石上外，一般可做成條形、十字形、片筏式和箱形的基礎(chǔ)(圖51)，以及樁基礎(chǔ)等多種形式。 條形基礎(chǔ)布置成條狀，把上部各片框架結(jié)構(gòu)連成整體，以減小它們的沉降差。如高1955m、四層二跨的某廠房基礎(chǔ)即為一例(圖52)。上部結(jié)構(gòu)為橫向布置的多層框架，支承在三個(gè)縱向布置的條形基礎(chǔ)上，并由四個(gè)橫向的基礎(chǔ)板相連接。十字形基礎(chǔ)布置成十字形，即不僅在垂直于各片框架的方向上、而且在另一個(gè)方向上也布置成條形，從而使上部結(jié)構(gòu)在縱橫、兩個(gè)方向都有聯(lián)系。若十字形基礎(chǔ)的底面積不能滿足地基土的承載能力與上部結(jié)構(gòu)容許變形的要求，當(dāng)基礎(chǔ)底面積再擴(kuò)大后，

15、以致使底板覆蓋了房屋的所有底層面積或甚至更大時(shí)，則基礎(chǔ)就成為片筏基礎(chǔ)。片筏基礎(chǔ)可做成平板式或肋梁式。平板式片筏基礎(chǔ)實(shí)際上是一大片厚達(dá)13m的平板。建于新加坡的杜那士大廈(Tunas Building)是高96，62m，29層的鋼筋混凝土框架剪力墻體系，其基礎(chǔ)即為厚244m的平板式片筏基礎(chǔ)。肋梁式片筏基礎(chǔ)，除有較薄的底板外，尚有布置在兩個(gè)方向上的肋梁，以加強(qiáng)底板的剛度。我國(guó)某大學(xué)的海洋試驗(yàn)樓是高187m，五層三跨的框架剪力墻體系，其基礎(chǔ)即為肋梁式片筏基礎(chǔ)。平板式片筏基礎(chǔ)施工方便、建造快，但混凝土用量大，在國(guó)外用得較多四、主體工程施工一 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)框架結(jié)構(gòu)一般有按空間結(jié)構(gòu)分析和簡(jiǎn)化成平面結(jié)構(gòu)分析

16、兩種方法。在計(jì)算機(jī)沒有普及的年代，實(shí)際為空間工作的框架常被簡(jiǎn)化成平面結(jié)構(gòu)采用手算的方法進(jìn)行分析，在一般結(jié)構(gòu)力學(xué)教材中所介紹的彎矩分配法、無剪力分配法、迭代法等就是為了適應(yīng)這一要求而發(fā)展起來的。當(dāng)結(jié)構(gòu)跨數(shù)與層數(shù)較多時(shí)，采用上述手算方法進(jìn)行計(jì)算需耗費(fèi)大量的時(shí)間，因此人們也常采用分層分析法、反彎點(diǎn)法、D值法等近似的分析方法。近年來隨著微機(jī)的日益普及和應(yīng)用程序的不斷出現(xiàn)，框架結(jié)構(gòu)分析時(shí)更多的是根據(jù)結(jié)構(gòu)力學(xué)位移法的基本原理編制電算程序，由計(jì)算機(jī)直接求出結(jié)構(gòu)的變形、內(nèi)力，以至各截面的配筋。由于目前計(jì)算機(jī)內(nèi)存和運(yùn)算速度已經(jīng)能夠滿足結(jié)構(gòu)計(jì)算的需要，因此在電算程序中一般是按空間結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。 但是在初步設(shè)計(jì)階段

17、，為確定結(jié)構(gòu)布置方案或估算構(gòu)件截面尺寸，還是需要采用一些簡(jiǎn)單的近似計(jì)算方法，以求既快又省地解決問題。另外，近似的手算方法雖然計(jì)算精度較差，但概念明確，能夠直觀地反映結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)，因此，工程設(shè)計(jì)中也常利用手算的結(jié)果來定性地校核判斷電算結(jié)果的合理性。所以在本書中，仍將重點(diǎn)介紹框架結(jié)構(gòu)的近似手算方法，包括豎向荷載作用下的分層法、水平荷載作用下的反彎點(diǎn)法和0值法，以幫助讀者掌握結(jié)構(gòu)分析的基本方法、建立結(jié)構(gòu)受力性能的基本概念。11 計(jì)算單元的確定一般情況下，框架結(jié)構(gòu)是一個(gè)空間受力體系圖41(a)。若要分析圖41(b)所示的縱向框架和橫向框架，為方便起見，常常忽略結(jié)構(gòu)縱向和橫向之間的空間聯(lián)系，忽略各構(gòu)件

18、的抗扭作用，將縱向框架和橫向框架分別按平面框架進(jìn)行分析計(jì)算圖4.1(c)、(d)。在分析圖41所示的各榀平面框架時(shí)，由于通常橫向框架的間距相同，作用于各橫向框架上的荷載相同，框架的抗側(cè)剛度相同，因此，除端部框架外，各榀橫向框架都將產(chǎn)生相同的內(nèi)力與變形，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)一般取中間有代表性的一榀橫向框架進(jìn)行分析即可；而作用于縱向框架上的荷載則各不相同，必要時(shí)應(yīng)分別進(jìn)行計(jì)算。1.節(jié)點(diǎn)的簡(jiǎn)化框架節(jié)點(diǎn)一般總是三向受力的，但當(dāng)按平面框架進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析時(shí)，則節(jié)點(diǎn)也相應(yīng)地簡(jiǎn)化?？蚣芄?jié)點(diǎn)可簡(jiǎn)化為剮接節(jié)點(diǎn)、鉸接節(jié)點(diǎn)和半鉸節(jié)點(diǎn)，這要根據(jù)施工方案和構(gòu)造措施確定。在現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，梁和柱內(nèi)的縱向受力鋼筋都將穿過節(jié)點(diǎn)或錨入

19、節(jié)點(diǎn)區(qū)(圖42)，顯然這時(shí)應(yīng)簡(jiǎn)化為剛接節(jié)點(diǎn)。裝配式框架結(jié)構(gòu)則是在梁和柱子的某些部位預(yù)埋鋼板，安裝就位再焊接起來(圖4. 3)，由于鋼板在其自身平面外的剛度很小，同時(shí)焊接質(zhì)量隨機(jī)性很大，難以保證結(jié)構(gòu)受力后梁柱問沒有相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，因此常把這類節(jié)點(diǎn)簡(jiǎn)化成鉸接節(jié)點(diǎn)圖43(a)或半鉸節(jié)點(diǎn)4，3(b)。裝配整體式框架結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)構(gòu)造如圖44所示，節(jié)點(diǎn)處梁底的鋼筋可為焊接、搭接或預(yù)埋鋼板焊接，梁頂鋼筋則必須為焊接或通長(zhǎng)布置，并將現(xiàn)場(chǎng)澆筑部分混凝土。節(jié)點(diǎn)左右梁端均可有效地傳遞彎矩，因此可認(rèn)為是剛接節(jié)點(diǎn)。當(dāng)然這種節(jié)點(diǎn)的剛性不如現(xiàn)澆式框架好，節(jié)點(diǎn)處梁端的實(shí)際負(fù)彎矩要小于計(jì)算值。2. 跨度與層高的確定在結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖中，

20、桿件用其軸線來表示?？蚣芰旱目缍燃慈≈虞S線之間的距離，當(dāng)上下層柱截面尺寸變化時(shí)，一般以最小截面的形心線來確定。框架的層高(框架柱的長(zhǎng)度)即為相應(yīng)的建筑層高，而底層柱的長(zhǎng)度則應(yīng)從基礎(chǔ)頂面算起。對(duì)于傾斜的或折線形橫梁，當(dāng)其坡度小于18時(shí)，可簡(jiǎn)化為水平直桿對(duì)于不等跨框架，當(dāng)各跨跨度相差不大于10時(shí)，在手算時(shí)可簡(jiǎn)化為等跨框架，跨度取原框架各跨跨度的平均值，以減少計(jì)算工作量。但在電算時(shí)一般都可按實(shí)際情況考慮。3. 構(gòu)件截面抗彎剛度的計(jì)算 在計(jì)算框架梁截面慣性矩I時(shí)應(yīng)考慮到樓板的影響。在框架梁兩端節(jié)點(diǎn)附近，梁受負(fù)彎矩，頂部的樓板受拉，樓板對(duì)梁的截面抗彎剛度影響較??；而在框架梁的跨中，梁受正彎矩，樓板處于

21、受壓區(qū)形成T形截面梁，樓板對(duì)梁的截面抗彎剛度影響較大。在工程設(shè)計(jì)中為簡(jiǎn)便起見，仍假定梁的截面慣性矩I沿軸線不變，對(duì)現(xiàn)澆樓蓋，中框架取I2I，邊框架取I15I0；對(duì)裝配整體式樓蓋，中框架取I15I0，邊框架取I12I0；對(duì)裝配式樓蓋，則取I=I0。這里I0為矩形截面梁的截面慣性矩。二.剪力墻設(shè)計(jì)剪力墻是承受豎向荷載、水平地震作用和風(fēng)荷載的主要受力構(gòu)件，所以剪力墻應(yīng)沿結(jié)構(gòu)的主要軸線布置?？拐鹪O(shè)計(jì)的剪力墻結(jié)構(gòu)，應(yīng)避免僅單向有墻的結(jié)構(gòu)布置形式。一般當(dāng)平面為矩形、T形、I0形時(shí)，剪力墻沿縱橫兩個(gè)方向布置；當(dāng)平面為三角形、Y形時(shí)，剪力墻可沿三個(gè)方向布置；當(dāng)平面為多邊形、圓形和弧形平面時(shí)，則可沿環(huán)向和徑向布

22、置。剪力墻應(yīng)盡量布置得比較規(guī)則，拉通、對(duì)直。當(dāng)稍有錯(cuò)開或轉(zhuǎn)折時(shí)，可作為一道墻來進(jìn)行考慮(圖5. 1)。剪力墻宜自下到上連續(xù)布置，不宜突然取消或中斷，避免剛度突變。為減少剛度突變，可沿高度改變墻厚和混凝土等級(jí)，或減少部分墻肢，使抗側(cè)剛度沿高度逐漸減小。頂層取消部分剪力墻形成頂部大房間時(shí)，延伸到頂?shù)募袅?yīng)予以加強(qiáng)。剪力墻的抗側(cè)剛度和承載力均較大，為充分利用剪力墻的能力，減輕結(jié)構(gòu)重量，增大剪力墻結(jié)構(gòu)的可利用空間，墻不宜布置得太密，結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度不宜過大。按剪力墻的間距可分為小開間剪力墻結(jié)構(gòu)和大開間剪力墻結(jié)構(gòu)兩種類型。小開問剪力墻結(jié)構(gòu)橫墻間距為274m一般在3036m，剪力墻間距密，墻體多，底層墻截

23、面與底層樓面面積之比可達(dá)8一10，結(jié)構(gòu)所占面積大，混凝土耗用量較大，結(jié)構(gòu)自重比較大，但樓板容易處理。大開間剪力墻的間距較大，可達(dá)68m，墻的數(shù)量較小，使用比較靈活，底層墻截面面積與底層樓面面積之比，可以在7以內(nèi)。相應(yīng)地，墻體耗用材料較少，能充分發(fā)揮剪力墻的承載力，結(jié)構(gòu)自重也較小，但樓面系統(tǒng)設(shè)計(jì)比較困難。剪力墻結(jié)構(gòu)應(yīng)具有較好的延性，細(xì)高的剪力墻容易設(shè)計(jì)成彎曲破壞的延性剪力墻，避免脆性的剪切破壞。因此，剪力墻每個(gè)墻段的長(zhǎng)度不宜大于8m，高寬比不應(yīng)小于2。當(dāng)墻肢很長(zhǎng)時(shí)，可通過開設(shè)洞口將長(zhǎng)墻分成長(zhǎng)度較小、較為均勻的若干墻段。每個(gè)墻段可以是整體墻，也可以是用弱連梁連接的聯(lián)肢墻。剪力墻的特點(diǎn)是平面內(nèi)剛度及

24、承載力大，而平面外剛度及承載力相對(duì)很小。當(dāng)剪力墻與平面外方向的梁連接時(shí)，會(huì)造成墻肢平面外彎矩，而一般情況下在設(shè)計(jì)中并不驗(yàn)算墻體平面外的剛度和承載力。事實(shí)上，梁端彎矩會(huì)造成墻體平瓦外受力的不利影響，特別是當(dāng)梁截面高度相對(duì)較大時(shí)(梁高大于墻厚2倍)。為控制剪力墻平面外的彎矩，可采取下列措施之一(如圖52所示)： (1)沿梁軸線方向設(shè)置與梁相連的剪力墻，抵抗該墻肢平面外彎矩。 (2)當(dāng)不能設(shè)置與梁軸線方向相連的剪力墻時(shí)，宜在墻與梁相交處設(shè)置扶壁柱，扶壁柱 宜按計(jì)算確定截面及配筋。 (3)當(dāng)不能設(shè)置扶壁柱時(shí)，應(yīng)在墻與梁相交處設(shè)置暗柱，并宜按計(jì)算確定配筋。 (4)必要時(shí)，剪力墻內(nèi)可設(shè)置型鋼。1. 剪力墻

25、的分類為滿足使用要求，剪力墻常開有門窗洞口。剪力墻的門窗洞口宜上下對(duì)齊、成列布置，形成明確的墻肢和連梁。宜避免使墻肢剛度相差懸殊的洞口設(shè)置。理論分析與試驗(yàn)研究表明，剪力墻的受力特性與變形狀態(tài)取決于剪力墻上的開洞情況。洞口是否存在，洞口的大小、形狀及位置的不同將影響剪力墻的受力性能。剪力墻按受力特性的不同可分為整體墻、整體小開口墻、聯(lián)肢墻及壁式框架幾種類型。不同類型的剪力墻，其截面應(yīng)力分布也不相同，計(jì)算其內(nèi)力和位移時(shí)則需采用相應(yīng)的計(jì)算方法。(1)整體剪力墻無洞口的剪力墻或剪力墻上開有一定數(shù)量的洞口，但洞口的面積不超過墻體面積的16，且洞口至墻邊的凈距及洞口之間的凈距大于洞孔長(zhǎng)邊尺寸時(shí)，可以忽略洞

26、口對(duì)墻體的影響，這種墻體稱為整體剪力墻。(2)整體小開口墻當(dāng)剪力墻上所開洞口面積稍大，超過墻體面積的16時(shí)，在水平荷載作用下，這類剪力墻截面的正應(yīng)力分布略偏離了直線分布的規(guī)律，變成了相當(dāng)于在整體墻彎曲時(shí)的直線分布應(yīng)力之上疊加了墻肢局部彎曲應(yīng)力，當(dāng)墻肢中的局部彎矩不超過墻體整體彎矩的15時(shí)，其截面變形仍接近于整體截面剪力墻，這種剪力墻稱之為整體小開口墻。(3)聯(lián)肢剪力墻當(dāng)剪力墻沿豎向開有一列或多列較大的洞口時(shí)，由于洞口較大，剪力墻截面的整體性已被破壞，剪力墻的截面變形不再符合干截面的假定。這時(shí)剪力墻成為由一系列連梁約束的墻肢所組成的聯(lián)肢墻。開有一列洞口的聯(lián)肢墻稱為雙肢墻，當(dāng)開有多列洞口時(shí)稱之為多

27、肢墻。(4)壁式框架當(dāng)剪力墻的洞口尺寸較大，墻肢寬度較小，連梁的線剛度接近于墻肢的線剛度時(shí)，剪力墻的受力性能已接近于框架，這種剪力墻稱為壁式框架。圖53為剪力墻體上洞口大小對(duì)剪力墻工作性能的影響。三.砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)砌體結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)方法的沿革：結(jié)構(gòu)可靠度是指在規(guī)定的時(shí)間和條件下，工程結(jié)構(gòu)完成預(yù)定功能的概率，是工程結(jié)構(gòu)可靠性的概率度量。結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)的目的在于將工程結(jié)構(gòu)的各種作用效應(yīng)與結(jié)構(gòu)抗力之間建立一個(gè)較佳的平衡狀態(tài)。結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)方法隨著人們實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的積累和工程力學(xué)、材料試驗(yàn)、設(shè)計(jì)理論等各種學(xué)科和技術(shù)的進(jìn)步而不斷地演變，與其他工程結(jié)構(gòu)一樣，砌體結(jié)構(gòu)的可靠度設(shè)計(jì)方法亦經(jīng)歷了由直接經(jīng)驗(yàn)階段、以經(jīng)驗(yàn)

28、為主的安全系數(shù)階段，直至現(xiàn)在進(jìn)入以概率理論為基礎(chǔ)的定量分析階段。一、直接經(jīng)驗(yàn)階段：早期人們只是憑經(jīng)驗(yàn)建造磚、石、土結(jié)構(gòu)，認(rèn)為不倒不垮就安全可靠。這個(gè)階段主要依靠工匠們代代相傳的經(jīng)驗(yàn)，如按不斷積累的結(jié)構(gòu)構(gòu)件的尺寸比例進(jìn)行營(yíng)建活動(dòng)。二、安全系數(shù)階段：由于17世紀(jì)材料力學(xué)的興起和相繼發(fā)展，19世紀(jì)末到20世紀(jì)30年代，將砌體視為各向同性的理想彈性體，按材料力學(xué)方法計(jì)算砌體結(jié)構(gòu)的應(yīng)力，并要求該應(yīng)力不大于材料的允許應(yīng)力，即采用線性彈性理論的允許應(yīng)力設(shè)計(jì)法，設(shè)計(jì)表達(dá)式為： (21)式中，以憑經(jīng)驗(yàn)判斷決定的單一安全系數(shù)來確定。由于對(duì)結(jié)構(gòu)材料與結(jié)構(gòu)破壞性能研究的逐步深入，發(fā)現(xiàn)按上述材料力學(xué)公式計(jì)算的承載力與結(jié)

29、構(gòu)的實(shí)際承載力相差甚大。20世紀(jì)40年代初，在砌體結(jié)構(gòu)中采用破壞強(qiáng)度設(shè)計(jì)法，即考慮砌體材料破壞階段的工作狀態(tài)進(jìn)行結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì)的方法，又稱為極限荷載設(shè)計(jì)法，設(shè)計(jì)表達(dá)式為：式中 K安全系數(shù)； Nik荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的內(nèi)力； (·)結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力函數(shù)； fm砌體平均極限強(qiáng)度； a截面幾何特征值。 公式(22)仍采用憑經(jīng)驗(yàn)判斷的甲一荷載系數(shù)度量結(jié)構(gòu)的安全度。20世紀(jì)50年代原蘇聯(lián)學(xué)者提出了極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法，原蘇聯(lián)磚石及鋼筋磚石結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及技術(shù)規(guī)范(HHTY12055)規(guī)定按承載能力、極限變形及按裂縫的出現(xiàn)和開展的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法。對(duì)于承載能力極限狀態(tài)，設(shè)計(jì)表達(dá)式為：式中 ni荷載系數(shù)； m構(gòu)件工作

30、條件系數(shù)； k砌體勻質(zhì)系數(shù)； fk砌體強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。由于公式(1，3)中采用了三個(gè)系數(shù)，常通稱為“三系數(shù)法”。這種方法對(duì)荷載和材料強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值分別采用概率取值，遠(yuǎn)優(yōu)越于允許應(yīng)力設(shè)計(jì)法和破壞強(qiáng)度設(shè)計(jì)法。但它未考慮荷載效應(yīng)和材料抗力的聯(lián)合概率分布，未進(jìn)行結(jié)構(gòu)失效概率的分析，故屬半概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法，也稱“半概率法”。上述三系數(shù)本質(zhì)上仍然是一種以經(jīng)驗(yàn)確定的安全系數(shù)。我國(guó)公路、橋梁及涵洞中的圬工結(jié)構(gòu)仍采用這種設(shè)計(jì)法。三、以概率理論為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的階段：由于結(jié)構(gòu)自設(shè)計(jì)至使用，存在各種隨機(jī)因素的影響，這許多因素又存在不定性，即使采用上述定量的安全系數(shù)也達(dá)不到從定量上來度量結(jié)構(gòu)可靠度的目的。為了使結(jié)構(gòu)可靠度的分析有一個(gè)可靠的理論基礎(chǔ)，早在20世紀(jì)40年代，美國(guó)AMFreudenthul將統(tǒng)計(jì)數(shù)學(xué)概念引入結(jié)構(gòu)可靠度理論的研究，同時(shí)原蘇聯(lián)學(xué)者CTCTpeHeKHH等也在進(jìn)行類似的研究。直至20世紀(jì)60年代美國(guó)一些學(xué)者對(duì)建筑結(jié)構(gòu)可靠度分析，提出了一個(gè)比較適用的方法，從而對(duì)結(jié)構(gòu)可靠度進(jìn)行比較科學(xué)的定量分析。