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篇（1）

1前言

預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展，為現(xiàn)代高層建筑向更高、體型更復(fù)雜，結(jié)構(gòu)形式更多樣、功能更全、綜合性更強(qiáng)的方向發(fā)展提供了更大的可塑空間。通常可使建筑物在同一豎直線上，上部樓層布置住宅、旅館，中部樓層作為辦公用房，下部樓層作商店、餐館等。以滿足綜合性的不同需要。本文所介紹的工程設(shè)計(jì)是一幢集辦公、休閑為一體的高檔辦公樓。

2工程概況

本工程位于益陽市赫山區(qū)，建筑面積31000m2，地上21層，地下一層，總高度為83m。其中一層為大型商場，二層為餐廳，三層為娛樂場所，四層及以上為公寓和辦公樓。工程結(jié)構(gòu)形式采用框架一剪力墻結(jié)構(gòu)，裙樓為超長結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)平面布置隨建筑變化而逐層變化，圖1為四層的結(jié)構(gòu)平面圖，樓層主、次梁均為預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)。

3結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)

混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件在混凝土材料收縮和環(huán)境溫差的作用下發(fā)生的體積縮小變形從而增大結(jié)構(gòu)構(gòu)件的拉應(yīng)力，當(dāng)該拉應(yīng)力大于構(gòu)件的極限抗拉強(qiáng)度時(shí)，構(gòu)件即開裂。對此，現(xiàn)行規(guī)范中規(guī)定框架-剪力墻結(jié)構(gòu)伸縮縫最大為45~55m。本結(jié)構(gòu)縱向長度近159.6m，遠(yuǎn)超過上述規(guī)定，而且6個(gè)剪力筒大大增強(qiáng)其中間混凝土樓面水平側(cè)向約束。如增加兩道或三道結(jié)構(gòu)伸縮縫，必須采用從基礎(chǔ)到頂層增加雙梁雙柱來實(shí)現(xiàn)，這除了增加施工難度和成本之外，還大大影響了使用功能和建筑要求。設(shè)計(jì)采用預(yù)應(yīng)力技術(shù)解決這一結(jié)構(gòu)超長問題，通過對結(jié)構(gòu)施加預(yù)應(yīng)力，在結(jié)構(gòu)中預(yù)先產(chǎn)生壓應(yīng)力。使其抵消超長結(jié)構(gòu)在季節(jié)溫差和混凝土收縮過程中產(chǎn)生的拉應(yīng)力。理論與實(shí)踐證明預(yù)應(yīng)力對控制超長結(jié)構(gòu)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫是有效的。

預(yù)應(yīng)力除了可有效控制裂縫的作用之外，其主要作用是能有效抵抗豎向荷載并明顯降低構(gòu)件尺寸。經(jīng)初算,預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)8.4m跨主梁的梁高可由原來普通鋼筋混凝土主梁的700mm降為500mm，次梁梁高可由600mm降為450mm，16.4m跨主梁的梁高可由1600mm左右降為900mm~

1100mm。這樣在保持凈層高不變的情況下，每層高度可降低200mm。經(jīng)綜合考慮決定采用預(yù)應(yīng)力方案，使樓層數(shù)量在建筑總高不變的情況下增加一層，從而取得顯著的經(jīng)濟(jì)效果。

為此，在設(shè)計(jì)中我們針對本工程的結(jié)構(gòu)形式和布置特點(diǎn)，確定了以下主要設(shè)計(jì)原則：

3.1為有效控制混凝土裂縫以及降低層高，結(jié)構(gòu)縱橫兩個(gè)方向的梁均布置預(yù)應(yīng)力筋；考慮到規(guī)范要求，采取有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力，跨后澆帶的鎖縫預(yù)應(yīng)力筋采用無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力。

3.2根據(jù)文獻(xiàn)[2]，混凝土中有效預(yù)應(yīng)力大于0.7Mpa，則可基本避免溫度應(yīng)力導(dǎo)致混凝土開裂。所以間距為2.8m的主次梁均應(yīng)施加預(yù)應(yīng)力，已達(dá)到在板中建立一定預(yù)壓力避免樓板開裂的目的。

3.3后澆帶位置要合理，避免布置在側(cè)向剛度很大的構(gòu)件周圍，以免影響兩側(cè)板帶的自由收縮。

3.4由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，預(yù)應(yīng)力筋數(shù)量和形式多樣，設(shè)計(jì)時(shí)就必須考慮采取相應(yīng)的構(gòu)造和施工措施來避免預(yù)應(yīng)力張拉施工時(shí)可能造成混凝土開裂。

4預(yù)應(yīng)力計(jì)算

4.1設(shè)計(jì)重點(diǎn)

a)4~6軸部分結(jié)構(gòu)地下一層至六層縱向均為8.4m跨的框架結(jié)構(gòu)，其中六樓為空中花園，七、八樓中空，到九、十層縱向成為連接兩邊塔樓的16.4m跨大梁板,其中十層為空中花園。按結(jié)構(gòu)整體計(jì)算結(jié)果配筋，并對兩層柱采取加強(qiáng)措施。另外施工時(shí)九層的支撐為兩層高，而且后澆帶的設(shè)置使地下一層至六層的A~C軸和E~F軸以及九、十層A~F軸在后澆帶未澆混凝土、鎖縫筋未張拉之前形成12.4m的大懸挑結(jié)構(gòu)。所以這些部位結(jié)構(gòu)的支撐均通過認(rèn)真計(jì)算確定并適當(dāng)加強(qiáng)。

b)如圖1所示，十層和十一層17~20/C~G軸之間是一個(gè)懸挑大網(wǎng)架，面積為25.2m×33.6m，矢高為一個(gè)樓層高度，通過大型預(yù)埋件固定在17、18、19、20、E、F、G梁柱節(jié)點(diǎn)上。在風(fēng)荷載的作用下支座對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生很大的水平推拉力，十一層G點(diǎn)支座向外拉力最大，為1300kN。為了避免在梁柱節(jié)點(diǎn)預(yù)埋件處局部混凝土產(chǎn)生過大的集中應(yīng)力，在預(yù)埋件上鉆直徑20mm的孔，采用無粘結(jié)應(yīng)力筋對預(yù)埋件進(jìn)行錨固,把支座拉力傳向遠(yuǎn)端框架結(jié)構(gòu)。無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋與原結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力筋不相干，基本走梁中直線，張拉控制應(yīng)力為0.6fptk。

c)二十層屋面設(shè)置了冷卻塔、擦窗機(jī)以及沿周邊7m高的廣告牌。所以本樓層荷載復(fù)雜，特別是廣告牌支座在風(fēng)荷載作用下，每個(gè)支座最不利彎矩為250kN·m，支座兩個(gè)支點(diǎn)間距為800mm則支點(diǎn)上下反復(fù)集中力約為300KN。支座間距為28m，對于16.8m跨大梁就有5個(gè)點(diǎn)落在梁中位置，荷載值很大。

針對以上所述的設(shè)計(jì)重點(diǎn)難點(diǎn)，預(yù)應(yīng)力設(shè)計(jì)緊密與建筑、鋼結(jié)構(gòu)、設(shè)備等專業(yè)配合，均采取了相應(yīng)有效合理的設(shè)計(jì)措施。

4.2預(yù)應(yīng)力計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)

材料強(qiáng)度等級:混凝土C40，局部采用杜拉纖維C60混凝土;有粘結(jié)和無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋為1860高強(qiáng)低松弛鋼絞線，張拉控制應(yīng)力均為0.75fptk。

本工程采用SATWE以及PREC程序進(jìn)行抗裂驗(yàn)算以及配筋計(jì)算。根據(jù)規(guī)范要求:結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足正常使用極限狀態(tài)、承載能力極限狀態(tài)以及耐久性的要求。針對結(jié)構(gòu)多樣復(fù)雜性。對不同情況的構(gòu)件采取不同的控制標(biāo)準(zhǔn)（見表1）。

所有預(yù)應(yīng)力梁普通鋼筋基本采用對稱配筋，其受壓區(qū)高度均小于0.35h0，縱向受拉鋼筋折算配筋率均不大于3％，符合規(guī)范要求。所有梁均進(jìn)行兩層托一層的施工工況以及樓面自重下一次張拉反拱工況的驗(yàn)算，均未開裂。

5構(gòu)造設(shè)計(jì)

5.1后澆帶設(shè)置

如圖1所示，三道后澆帶把結(jié)構(gòu)分成長度均為36m左右的四個(gè)區(qū)段，有效解決了側(cè)向剛度很大的剪力筒約束混凝土樓板自由收縮的問題?；炷恋氖湛s隨時(shí)間而增長，初期發(fā)展較快，兩周可完成全部收縮的1/4，一個(gè)月約可完成1/2，三個(gè)月完成60％～80％。在后澆帶澆筑之前，超長板可視為一種能接近于自由變形的構(gòu)件，后澆帶選擇兩個(gè)月后而且氣溫低于主體結(jié)構(gòu)澆灌時(shí)氣溫澆灌，考慮豎向結(jié)構(gòu)（柱和墻）的約束影響，可認(rèn)為此時(shí)收縮變形已完成50％。穿越后澆帶的鎖縫預(yù)應(yīng)力筋在后澆帶混凝土達(dá)到100％強(qiáng)度時(shí)即可張拉。為增強(qiáng)后澆帶的抗裂性能，采用比原強(qiáng)度等級高一個(gè)等級的膨脹混凝土澆灌。

預(yù)應(yīng)力對于E～F軸段結(jié)構(gòu)從第三層就到17軸為止，則該區(qū)段15～16軸之間的后澆帶的作用不是很明顯。為加快施工進(jìn)度，從第六層開始把該后澆帶取消，預(yù)應(yīng)力筋最長55.4m。同時(shí)在16軸與剪力墻之間預(yù)留臨時(shí)施工后澆帶，以實(shí)現(xiàn)兩端張拉和避免拉裂混凝土。同理在C、E軸邊板設(shè)置200mm寬的臨時(shí)后澆帶，以防止4～6軸間的橫向次梁預(yù)應(yīng)力張拉時(shí)把內(nèi)部結(jié)構(gòu)拉裂。

5.2錨具設(shè)計(jì)

由于荷載和結(jié)構(gòu)形式復(fù)雜，預(yù)應(yīng)力梁內(nèi)的預(yù)應(yīng)力數(shù)量種類很多，根據(jù)各種組合采用了單孔、4孔、6孔、9孔和12孔等多種型號的錨具。固定端采用了擠壓式錨具。因此本工程預(yù)應(yīng)力錨具及相關(guān)配筋種類較多。

5.3張拉槽、后澆帶構(gòu)造設(shè)計(jì)

由于后澆帶或梁面張拉槽處需要采用變角張拉技術(shù)，而要實(shí)現(xiàn)變角張拉的操作，梁面普通鋼筋以及箍筋必須有足夠的間隔。如設(shè)計(jì)不作預(yù)先充分的考慮，必將帶來如截筋而無法補(bǔ)強(qiáng)等施工問題，最終影響工程質(zhì)量。所以設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)對構(gòu)造復(fù)雜的地方進(jìn)行特殊處理，以保證施工質(zhì)量。

在梁后澆帶處或梁面張拉槽處，先按張拉變角塊所需的空間以及盡量少斷鋼筋的原則排好普通鋼筋，對割斷鋼筋采取增加相應(yīng)搭接筋進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。后澆帶及梁面張拉槽處張拉端的詳細(xì)構(gòu)造設(shè)計(jì)（見圖2和圖3）。

5.4張拉順序設(shè)計(jì)

根據(jù)本工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)，張拉各個(gè)區(qū)域分開進(jìn)行，先張拉次梁，后張拉主梁。這主要由于先張拉主梁（特別是與次梁垂直的主梁），有可能會由于主梁反拱抬起未張拉的次梁，而導(dǎo)致后者的開裂。預(yù)應(yīng)力筋張拉順序如下：

a）先沿著一個(gè)方向張拉縱向次梁，再返回張拉縱向主梁；

b）沿一個(gè)方向張拉橫向主、次梁；

c）橫向主梁由于中間16.4m跨所配的預(yù)應(yīng)力筋比兩邊兩短跨多，必須先張拉貫通全50.4m梁的預(yù)應(yīng)力筋，在兩邊短跨梁內(nèi)建立起預(yù)壓力，再張拉中間其余預(yù)應(yīng)力筋。否則必定把兩邊短跨梁拉裂。

6結(jié)語

經(jīng)各方共同努力，本工程施工進(jìn)展順利，經(jīng)觀察沒有發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)裂縫，質(zhì)量優(yōu)良。工程實(shí)踐表明：

6.1采用預(yù)應(yīng)力技術(shù)和合理布置后澆帶是解決超常結(jié)構(gòu)混凝土開裂的有效途徑。

6.2在高層中，施加預(yù)應(yīng)力能起承受主要豎向荷載而降低構(gòu)件尺寸的作用。所以在保持總高度不變的情況下，采用預(yù)應(yīng)力方案可以增加建筑物層數(shù)，從而取得顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

6.3預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)配筋計(jì)算應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況而定，對同一幢建筑中的不同構(gòu)件，同一個(gè)構(gòu)件的不同工況都應(yīng)采取相應(yīng)不同的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

6.4預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)全面、深入考慮合理的構(gòu)造設(shè)計(jì)和恰當(dāng)?shù)氖┕し椒?、順序，這有利于指導(dǎo)施工各方配合，保證施工進(jìn)度和工程質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范.GB50010-2002.

[2]美國混凝土協(xié)會規(guī)范.AC1318.

篇（2）

由于相機(jī)采用全反射光學(xué)系統(tǒng)，反射鏡的背部不參與光束傳輸，因此，常采用剛度較高的背部支撐方式。

1．2柔性支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在主鏡支撐結(jié)構(gòu)上減弱了個(gè)別方向上的剛度，引入了一定的柔性，以此來抵消反射鏡由于溫度變化產(chǎn)生的熱應(yīng)力和微小變形。柔性鉸鏈被廣泛應(yīng)用于支撐結(jié)構(gòu)的柔性設(shè)計(jì)領(lǐng)域，其具有無機(jī)械摩擦、結(jié)構(gòu)簡單、釋放自由度和靈敏度高等特點(diǎn)。柔性鉸鏈通過在某一方向上切開一個(gè)柔性槽，以降低該方向上的剛度，體現(xiàn)其柔性，使其能夠產(chǎn)生微小變形，釋放熱應(yīng)力，只存在一個(gè)柔性槽的柔性鉸鏈被稱為單向柔性鉸鏈，而在一般情況下，往往將多個(gè)柔性槽成組使用，即可實(shí)現(xiàn)在多方向上的柔性，達(dá)到釋放多個(gè)自由度的目的，將其稱之為多層柔性鉸鏈。由于主鏡采用背部3點(diǎn)支撐方式，在反射鏡長度方向上對稱分布支撐點(diǎn)位置，基于半運(yùn)動學(xué)安裝定位原理，每個(gè)柔性支撐結(jié)構(gòu)需要約束兩個(gè)方向的自由度，因此，采用3層組合式柔性鉸鏈，釋放4個(gè)方向的自由度，參考Bipod雙腳架設(shè)計(jì)原理，設(shè)計(jì)柔性支撐結(jié)構(gòu)，其分為兩個(gè)部分，上部分與反射鏡支撐孔粘接，下部分與支撐背板連接，上下兩部分通過螺釘連接。3個(gè)柔性鉸鏈對心安裝，便可以恰好約束鏡體6個(gè)方向的自由度，又不會因?yàn)檫^定位產(chǎn)生裝配應(yīng)力。支撐背板的作用是固定連接3個(gè)柔性支撐結(jié)構(gòu)，將反射鏡固定安裝在框架指定位置，因此采用高強(qiáng)度的加強(qiáng)筋與薄壁組合的結(jié)構(gòu)形式，組成多個(gè)結(jié)構(gòu)封閉的四邊形單元，以達(dá)到支撐背板高剛度的的要求。對比材料各項(xiàng)性能指標(biāo)，綜合考慮力學(xué)性能、熱性能、對空間環(huán)境的適應(yīng)性以及加工工藝性等因素，選用線脹系數(shù)經(jīng)過特殊匹配的Invar作為反射鏡柔性支撐結(jié)構(gòu)的材料，采用比剛度高、導(dǎo)熱性好、線脹系數(shù)低的高體份SiC/Al復(fù)合材料作為支撐背板的材料。

2鏡體輕量化設(shè)計(jì)

在反射鏡背部，布置一系列形狀規(guī)則的三角形輕量化孔，具有輕量化率較高、剛度好、“網(wǎng)格效應(yīng)”低、加工制造工藝成熟等優(yōu)點(diǎn)。為確定主鏡鏡體最優(yōu)的結(jié)構(gòu)尺寸，在反射鏡剛度最大和質(zhì)量最小之間取得最佳平衡，需要對鏡體進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。首先建立反射鏡的有限元模型，分析其在1g重力作用下的變形，并提取鏡面最大變形結(jié)果，生成優(yōu)化過程中所需要的分析文件，然后，選擇優(yōu)化處理器，確定目標(biāo)函數(shù)為反射鏡質(zhì)量最小，狀態(tài)變量為1g重力作用下的鏡面最大變形結(jié)果，設(shè)計(jì)變量為反射鏡結(jié)構(gòu)尺寸參量，選擇背部3點(diǎn)支撐約束，指定優(yōu)化方法及循環(huán)控制方式，便可以進(jìn)行優(yōu)化分析。但是，在主鏡結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)過程中，影響反射鏡鏡體質(zhì)量和剛度的結(jié)構(gòu)參量有很多，若都進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，會使設(shè)計(jì)變量增多，迭代次數(shù)增加，運(yùn)算效率降低，甚至導(dǎo)致無法收斂。由于各結(jié)構(gòu)尺寸的影響程度各不相同，可以首先分析各參量對鏡體質(zhì)量和1g重力條件下鏡面最大變形量的影響。因此，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化分析之前，先確定影響較小的結(jié)構(gòu)尺寸參量，降低計(jì)算規(guī)模，再對影響較大的結(jié)構(gòu)尺寸參量進(jìn)行多變量優(yōu)化。

3反射鏡組件有限元分析

對經(jīng)過分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)后的主鏡組件進(jìn)行有限元分析，在建立結(jié)構(gòu)的有限元模型時(shí)，以六面體Hex6單元為主，以提高分析精度和效率。利用有限元分析軟件，分析得到主鏡組件在重力和溫度影響下的變化結(jié)果，F(xiàn)ig.8Thefirst-orderfrequencyofprimarymirror由分析結(jié)果可以看出，主鏡組件在重力和溫度變化作用下，表征面形變化的PV值和均方根(rootmeansquare，RMS)值，以及表征位置變化的位移值和轉(zhuǎn)角值均能滿足設(shè)計(jì)要求，1階頻率為80．03Hz，滿足衛(wèi)星對載荷特征頻率大于60Hz的要求，因此，主鏡組件結(jié)構(gòu)具有較好的力學(xué)適應(yīng)性、溫度適應(yīng)性和動態(tài)剛度。

4力學(xué)振動試驗(yàn)

為了驗(yàn)證上述有限元分析結(jié)果的正確性，以及對實(shí)際加工裝配后的主鏡組件結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性有一個(gè)客觀評價(jià)，對主鏡進(jìn)行了1g正弦掃頻試驗(yàn)，測試結(jié)構(gòu)的實(shí)Fig.9Vibrationtestofprimarymirror際模態(tài)，如圖9所示。振動響應(yīng)曲線如圖10所示，縱坐標(biāo)表示對測點(diǎn)加速度響應(yīng)值Ma求以10為底的對數(shù)。從響應(yīng)曲線可以看出，主鏡組件的實(shí)際1階頻率為73．06Hz，動態(tài)剛度較高，且與有限元分析誤差不到10%，說明了有限元分析結(jié)果精度較高。Fig.10Responsecurveof1gsinusoidalvibration

篇（3）

結(jié)構(gòu)計(jì)算階段的內(nèi)容為：

一：荷載的計(jì)算。荷載包括外部荷載（例如，風(fēng)荷載，雪荷載，施工荷載，地下水的荷載，地震荷載，人防荷載等等）和內(nèi)部荷載（例如，結(jié)構(gòu)的自重荷載，使用荷載，裝修荷載等等）上述荷載的計(jì)算要根據(jù)荷載規(guī)范的要求和規(guī)定采用不同的組合值系數(shù)和準(zhǔn)永久值系數(shù)等來進(jìn)行不同工況下的組合計(jì)算。

二：構(gòu)件的試算。根據(jù)計(jì)算出的荷載值，構(gòu)造措施要求，使用要求及各種計(jì)算手冊上推薦的試算方法來初步確定構(gòu)件的截面。

三：內(nèi)力的計(jì)算，根據(jù)確定的構(gòu)件截面和荷載值來進(jìn)行內(nèi)力的計(jì)算，包括彎矩，剪力，扭矩，軸心壓力及拉力等等。

四：構(gòu)件的計(jì)算。根據(jù)計(jì)算出的結(jié)構(gòu)內(nèi)力及規(guī)范對構(gòu)件的要求和限制（比如，軸壓比，剪跨比，跨高比，裂縫和撓度等等）來復(fù)核結(jié)構(gòu)試算的構(gòu)件是否符合規(guī)范規(guī)定和要求。如不滿足要求則要調(diào)整構(gòu)件的截面或布置直到滿足要求為止。

施工圖設(shè)計(jì)階段的內(nèi)容為：根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果，來最終確定構(gòu)件布置和構(gòu)件配筋以及根據(jù)規(guī)范的要求來確定結(jié)構(gòu)構(gòu)件的構(gòu)造措施。

3.各設(shè)計(jì)階段的基本方法：根據(jù)方案階段的主要內(nèi)容，其基本方法就是根據(jù)各種結(jié)構(gòu)形式的適用范圍和特點(diǎn)來確定結(jié)構(gòu)應(yīng)該使用的最佳結(jié)構(gòu)形式，這要看規(guī)范中對于各種結(jié)構(gòu)形式的界定和工程的具體情況而定，關(guān)鍵是清楚各種結(jié)構(gòu)形式的極限適用范圍。還要考慮合理性和經(jīng)濟(jì)性。

在結(jié)構(gòu)計(jì)算階段，就是根據(jù)方案階段確定的結(jié)構(gòu)形式和體系，依據(jù)規(guī)范上規(guī)定的具體的計(jì)算方法來進(jìn)行詳細(xì)的結(jié)構(gòu)計(jì)算，規(guī)范上的方法有多種，關(guān)鍵是結(jié)合工程的實(shí)際情況來選擇合適的計(jì)算方法，以樓板為例，就有彈性計(jì)算法，塑性計(jì)算法及彈塑性計(jì)算法。所以選擇符合工程實(shí)際的計(jì)算方法是合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的前提，是十分重要的。

在施工圖設(shè)計(jì)階段，就是根據(jù)結(jié)構(gòu)計(jì)算的結(jié)果來用結(jié)構(gòu)語言表達(dá)在圖紙上。首先表達(dá)的東西要符合結(jié)構(gòu)計(jì)算的要求，同時(shí)還要符合規(guī)范中的構(gòu)造要求，最后還要考慮施工的可操作性。這就要求結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員對規(guī)范要很好的理解和把握。另外還要對施工的工藝和流程有一定的了解。這樣設(shè)計(jì)出的結(jié)構(gòu)，才會是合理的結(jié)構(gòu)。

4.規(guī)范、手冊及標(biāo)準(zhǔn)圖集在具體工作中的應(yīng)用：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的準(zhǔn)則和依據(jù)就是各種規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)圖集。在進(jìn)行不同結(jié)構(gòu)型式的設(shè)計(jì)時(shí)必須要緊扣不同的規(guī)范，但這些規(guī)范又都是相互聯(lián)系密不可分的。在不同的工程中往往會使用多種規(guī)范，在一個(gè)工程確定了結(jié)構(gòu)形式后，首先要根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》來確定建筑的可靠度和重要性；然后再根據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》，《建筑抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》確定建筑在抗震設(shè)防方面的規(guī)定和要求，在荷載的取值時(shí)要按照《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》來確定，這是建筑總體需要運(yùn)用的規(guī)范。在工程的具體設(shè)計(jì)方面，涉及到砌體部分的要遵循《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定；涉及到混凝土部分的要遵循《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定；涉及到鋼筋部分的要遵循《鋼筋焊接及驗(yàn)收規(guī)程》和《鋼筋機(jī)械連接通用技術(shù)規(guī)程》的規(guī)定；在基礎(chǔ)部分的設(shè)計(jì)時(shí)需要遵循的是《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定。最后在結(jié)構(gòu)繪圖時(shí)則要符合《建筑結(jié)構(gòu)制圖標(biāo)準(zhǔn)》的要求。

在各種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊中，給出了該結(jié)構(gòu)形式設(shè)計(jì)的原理，方法，一般規(guī)定和計(jì)算的算例以及用來直接選用的各種表格。這對于深刻理解和具體設(shè)計(jì)各種結(jié)構(gòu)形式具有良好的指導(dǎo)作用。我們推薦最好能參照設(shè)計(jì)手冊來手算典型的結(jié)構(gòu)形式。

標(biāo)準(zhǔn)圖集是依據(jù)規(guī)范來制定的國家和省市地方統(tǒng)一的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和施工做法構(gòu)造。不同的結(jié)構(gòu)形式有不同的標(biāo)準(zhǔn)圖集。設(shè)計(jì)中常用的有，結(jié)構(gòu)繪圖時(shí)采用：平法制圖（03G101-1），砌體中的鋼筋混凝土過梁采用：過梁（L03G303），磚混結(jié)構(gòu)抗震構(gòu)造詳圖采用：L03G313，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗震構(gòu)造詳圖采用：L03G323，地溝及蓋板采用：02J331.需要說明的是，在選用標(biāo)準(zhǔn)圖集時(shí)一定要根據(jù)具體工程的實(shí)際情況來酌情選用，必要時(shí)應(yīng)說明選用的頁號和圖集號，不可盲目采用。

總之，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是個(gè)系統(tǒng)的，全面的工作。需要扎實(shí)的理論知識功底，靈活創(chuàng)新的思維和嚴(yán)肅認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度。千里之行始于足下，設(shè)計(jì)人員要從一個(gè)個(gè)基本的構(gòu)件算起，做到知其所以然，深刻理解規(guī)范和規(guī)程的含義，并密切配合其它專業(yè)來進(jìn)行設(shè)計(jì)。在工作中應(yīng)事無巨細(xì)，應(yīng)善于反思和總結(jié)工作中的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)。

在結(jié)構(gòu)計(jì)算階段，就是根據(jù)方案階段確定的結(jié)構(gòu)形式和體系，依據(jù)規(guī)范上規(guī)定的具體的計(jì)算方法來進(jìn)行詳細(xì)的結(jié)構(gòu)計(jì)算，規(guī)范上的方法有多種，關(guān)鍵是結(jié)合工程的實(shí)際情況來選擇合適的計(jì)算方法，以樓板為例，就有彈性計(jì)算法，塑性計(jì)算法及彈塑性計(jì)算法。所以選擇符合工程實(shí)際的計(jì)算方法是合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的前提，是十分重要的。

在施工圖設(shè)計(jì)階段，就是根據(jù)結(jié)構(gòu)計(jì)算的結(jié)果來用結(jié)構(gòu)語言表達(dá)在圖紙上。首先表達(dá)的東西要符合結(jié)構(gòu)計(jì)算的要求，同時(shí)還要符合規(guī)范中的構(gòu)造要求，最后還要考慮施工的可操作性。這就要求結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員對規(guī)范要很好的理解和把握。另外還要對施工的工藝和流程有一定的了解。這樣設(shè)計(jì)出的結(jié)構(gòu)，才會是合理的結(jié)構(gòu)。

4.規(guī)范、手冊及標(biāo)準(zhǔn)圖集在具體工作中的應(yīng)用：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的準(zhǔn)則和依據(jù)就是各種規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)圖集。在進(jìn)行不同結(jié)構(gòu)型式的設(shè)計(jì)時(shí)必須要緊扣不同的規(guī)范，但這些規(guī)范又都是相互聯(lián)系密不可分的。在不同的工程中往往會使用多種規(guī)范，在一個(gè)工程確定了結(jié)構(gòu)形式后，首先要根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》來確定建筑的可靠度和重要性；然后再根據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》，《建筑抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》確定建筑在抗震設(shè)防方面的規(guī)定和要求，在荷載的取值時(shí)要按照《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》來確定，這是建筑總體需要運(yùn)用的規(guī)范。在工程的具體設(shè)計(jì)方面，涉及到砌體部分的要遵循《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定；涉及到混凝土部分的要遵循《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定；涉及到鋼筋部分的要遵循《鋼筋焊接及驗(yàn)收規(guī)程》和《鋼筋機(jī)械連接通用技術(shù)規(guī)程》的規(guī)定；在基礎(chǔ)部分的設(shè)計(jì)時(shí)需要遵循的是《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定。最后在結(jié)構(gòu)繪圖時(shí)則要符合《建筑結(jié)構(gòu)制圖標(biāo)準(zhǔn)》的要求。

篇（4）

在泵站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中要根據(jù)泵站的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與功能構(gòu)成劃分為易于計(jì)算的部分，進(jìn)而建立起設(shè)計(jì)與運(yùn)算的數(shù)字模型。泵站地下部分以鋼筋混凝土為建模標(biāo)準(zhǔn)，垂直壁板的計(jì)算過程中要注意長寬比，低于0.5的地下部分以單向板結(jié)構(gòu)計(jì)算，大于0.5的地下部分以雙向板計(jì)算；泵站地上部分以框架結(jié)構(gòu)為建模標(biāo)準(zhǔn)，要注意模型構(gòu)建的合理性和結(jié)構(gòu)的完整性。

1.2泵站結(jié)構(gòu)荷載的計(jì)算

要根據(jù)泵站設(shè)計(jì)的基本要求和工程實(shí)際，對泵站結(jié)構(gòu)進(jìn)行平面計(jì)算，要重點(diǎn)做好泵站自重、土壓、活荷載、靜水壓力、工作荷載等與泵站結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度相關(guān)的計(jì)算，以便確保泵站結(jié)構(gòu)符合建設(shè)的實(shí)際情況和運(yùn)行的基本要求，從負(fù)荷能力與抗荷載能力上確保泵站的穩(wěn)定。

1.3泵站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則

一是，泵站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要堅(jiān)持適當(dāng)原則，泵站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)該滿足當(dāng)前的工程實(shí)際和施工技術(shù)水平，以此來確保泵站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可行性，要盡量控制泵站結(jié)構(gòu)的合理性，受力的明確性，真正實(shí)現(xiàn)泵站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全與經(jīng)濟(jì)等目標(biāo)。二是，泵站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要堅(jiān)持安全原則，在泵站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中要通盤考慮地基的穩(wěn)定性、土壤性質(zhì)，避免出現(xiàn)泵站結(jié)構(gòu)施工中大量挖掘和填埋，在妥善利用地形地利的情況下，做到泵站結(jié)構(gòu)的安全。三是，泵站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要堅(jiān)持優(yōu)化選型原則，要通過泵站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作來控制整個(gè)泵站的結(jié)構(gòu)尺寸，減少泵站結(jié)構(gòu)出現(xiàn)過多的裂縫影響結(jié)構(gòu)功能，同時(shí)提高泵站結(jié)構(gòu)對震動、溫差、負(fù)荷的抵抗能力，確保泵站結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。四是，泵站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要堅(jiān)持經(jīng)濟(jì)性原則，泵站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中應(yīng)該結(jié)合施工當(dāng)?shù)氐奶攸c(diǎn)，采用因地制宜的措施與方法，控制泵站結(jié)構(gòu)建設(shè)的成本，例如：在泵站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中要注意到材料的選擇，通過就地取材來降低泵站結(jié)構(gòu)的建設(shè)造價(jià)，從成本上進(jìn)行深入的控制和合理的設(shè)計(jì)。

2泵站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)該突出和把握的關(guān)鍵問題

2.1強(qiáng)化泵站結(jié)構(gòu)混凝土防腐性能設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)工作中應(yīng)根據(jù)泵站混凝土結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)做好各方面的處理和強(qiáng)化，做到對腐蝕作用的有效防治。一方面要做好泵站混凝土結(jié)構(gòu)溶解性腐蝕的防治設(shè)計(jì)，要在設(shè)計(jì)中控制混凝土pH值，避免在pH值超標(biāo)而出現(xiàn)腐蝕性離子的溶解，預(yù)防泵站混凝土結(jié)構(gòu)外部的“泛鹼”，控制腐蝕性離子對鋼筋、混凝土結(jié)構(gòu)的腐蝕，確保泵站混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度與耐久性。另一方面要做好泵站混凝土結(jié)構(gòu)周圍土壤腐蝕的防治設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)中根據(jù)土壤中存在的硫酸根、碳酸根、氯酸根離子的特點(diǎn)，采用化學(xué)防護(hù)和物理保護(hù)向結(jié)合的措施，確?；炷两Y(jié)構(gòu)的性能，控制鋼筋腐蝕的速度，做到從設(shè)計(jì)的角度實(shí)現(xiàn)泵站混凝土結(jié)構(gòu)的高抗腐蝕性能。此外，在設(shè)計(jì)中可以應(yīng)用防腐涂料來對抗混凝土腐蝕問題，例如：可以在設(shè)計(jì)中增加噴涂防腐涂料——環(huán)氧粉末，以此來達(dá)到提高泵站混凝土結(jié)構(gòu)的抗?jié)B性和防腐性，使泵站混凝土結(jié)構(gòu)對鹽堿、水分、二氧化碳等腐蝕性物質(zhì)的抵御能力大幅度提升，做到對混凝土結(jié)構(gòu)的保證，進(jìn)而從設(shè)計(jì)的角度提高了泵站結(jié)構(gòu)抗腐蝕性能。最后，在設(shè)計(jì)中還可以通過規(guī)范施工技術(shù)來做到對防腐蝕性能的提升，例如規(guī)范施工環(huán)境，加強(qiáng)混凝土表面等方式都可以實(shí)現(xiàn)對腐蝕的有效防治。

2.2強(qiáng)化泵站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)施工間的配合

泵站設(shè)計(jì)牽涉的專業(yè)較多,工藝較復(fù)雜,各專業(yè)之間的配合就顯得尤為重要。工藝及通風(fēng)、配電等各專業(yè)應(yīng)與土建專業(yè)多溝通,例如:池壁與池壁之間、壁板與底板之間的構(gòu)造加腋(八字角)要求;如水工藝不允許加腋,應(yīng)向土建設(shè)計(jì)人員講明。對于各專業(yè)設(shè)備需要在板上或池壁上開洞的位置,應(yīng)提前與土建設(shè)計(jì)人員溝通,避免與結(jié)構(gòu)發(fā)生沖突。另外,土建設(shè)計(jì)人員應(yīng)盡量滿足水工藝要求,以設(shè)計(jì)規(guī)范為依據(jù),專業(yè)之間互相配合,對一些構(gòu)造措施應(yīng)區(qū)分情況,靈活掌握。設(shè)計(jì)與施工緊密相連,設(shè)計(jì)應(yīng)切合施工、方便施工。例如:水池施工為便于支模及澆筑混凝土,一般在離池底及加腋以上300～500mm處留置施工縫,設(shè)計(jì)人員應(yīng)考慮施工要求,在此范圍內(nèi)避免設(shè)計(jì)有預(yù)留洞、預(yù)埋管、懸挑梁板等。設(shè)計(jì)應(yīng)多了解新的施工工藝、新材料、新技術(shù)、新方法。

篇（5）

2結(jié)構(gòu)主體設(shè)計(jì)

住宅內(nèi)梁布置設(shè)計(jì)一般應(yīng)做到公共空間部分不露梁，結(jié)構(gòu)梁不突出樓梯間，電梯廳內(nèi)無梁；戶內(nèi)梁布置時(shí)，梁不穿越客餐一體廳、客廳、餐廳、房，以保證各功能空間完整及美觀；梁不穿越廚、廁、陽臺；戶內(nèi)梁不露出梁角線的優(yōu)先順序?yàn)榭蛷d—餐廳—主臥室—次臥室—內(nèi)走道—其它空間。當(dāng)結(jié)構(gòu)計(jì)算梁高與窗（門）頂距離≤200mm或無法做過梁時(shí)，結(jié)構(gòu)梁直接做到窗（門）頂面；結(jié)構(gòu)計(jì)算梁高與窗（門）頂距離＞200mm時(shí)，結(jié)構(gòu)梁高按計(jì)算確定，中間距離用窗（門）過梁處理?？蚣芰嚎v筋配置時(shí)，盡量避免多排放置，一般最多不多于3排，以使縱筋配筋量控制在合理范圍內(nèi)。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，如果梁柱節(jié)點(diǎn)配筋過密，勢必會增加施工的難度及可操作性，進(jìn)而影響混凝土的抗裂性能，因此在梁柱節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)的時(shí)候，考慮將節(jié)點(diǎn)箍筋設(shè)計(jì)成鋼筋籠，套入柱的縱向鋼筋中，將二者綁扎或焊接牢固，最后放入梁的鋼筋，達(dá)到提高該混凝土結(jié)構(gòu)的抗裂性能的目的。住宅內(nèi)剪力墻、柱設(shè)計(jì)一般應(yīng)做到剪力墻、柱盡量不凸出填充墻的墻面，即盡量與填充墻厚保持一致。剪力墻、柱布置時(shí)，如靠近窗口位，且距離窗側(cè)小于100mm時(shí)，剪力墻、柱端延至開窗側(cè)端。轉(zhuǎn)角凸窗窗端如必須布置剪力墻端柱或框架柱時(shí)，柱外邊線必須對齊凸窗外邊。過長的剪力墻應(yīng)該開設(shè)洞口，過長的剪力墻在地震作用下容易產(chǎn)生和加大裂縫，墻體配筋容易拉斷。規(guī)定長度大于8m的剪力墻應(yīng)開設(shè)洞口，開設(shè)的洞口大小應(yīng)該滿足結(jié)構(gòu)計(jì)算要求。

3住宅裂縫控制

住宅裂縫控制設(shè)計(jì)是居住設(shè)計(jì)重要內(nèi)容，裂縫不僅影響建筑美觀度、耐久性、防水性、抗?jié)B性等建筑功能，同時(shí)也會引起一系列社會問題。有資料表明，有關(guān)裂縫的投訴占房屋工程質(zhì)量投訴的30%以上。一般居住建筑樓板裂縫產(chǎn)生的原因很多，主要的原因還是由于設(shè)計(jì)、施工以及管控環(huán)節(jié)問題所致。針對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上出現(xiàn)的裂縫問題要求控制樓板的裂縫應(yīng)做到：①控制鋼筋混凝土樓板的最小厚度，建筑物平面剛度突變處樓板及異形板可考慮適當(dāng)加厚；②在房屋平面有較大凹凸處，兩端陽角處，廚房、衛(wèi)生間、陽臺等樓板配置抗溫度收縮鋼筋（或者雙層雙向鋼筋），同時(shí)在現(xiàn)澆板的板寬急劇變化或大開洞削弱處等易引起收縮應(yīng)力集中處，控制鋼筋間距，配置抗溫度筋；③當(dāng)住宅長度大于40m時(shí)，應(yīng)在樓板中部設(shè)置后澆帶，后澆帶兩邊應(yīng)設(shè)置加強(qiáng)鋼筋，地下室設(shè)計(jì)按30m～40m間距設(shè)置后澆帶，如不能設(shè)后澆帶處可設(shè)加強(qiáng)帶，現(xiàn)澆樓板混凝土強(qiáng)度等級不小于C25,且不宜大于C40。

篇（6）

2抗震性能目標(biāo)及抗震構(gòu)造加強(qiáng)措施

主樓超限內(nèi)容［3］為:1)超過B級適用高度15%;2)2層局部挖空樓板，形成躍層柱。根據(jù)超限情況，確定主樓抗震性能目標(biāo)為C級，多遇地震下滿足第1水準(zhǔn)，設(shè)防地震下滿足第3水準(zhǔn)，罕遇地震下滿足第4水準(zhǔn)，具體構(gòu)件抗震性能目標(biāo)如表2所示，并要求結(jié)構(gòu)在罕遇地震作用下最大層間位移角不超過1/100。本工程2012年6月已通過廣東省超限委員會的超限高層建筑專項(xiàng)審查。

3計(jì)算分析

3.1小震彈性反應(yīng)譜分析小震彈性反應(yīng)譜分析采用SATWE及MIDASBuilding軟件。沿X，Y向輸入地震波，安評譜計(jì)算的基底剪力大于規(guī)范譜的計(jì)算結(jié)果，故采用安評譜進(jìn)行分析?？紤]偶然偏心，采用剛性樓板假定，主樓周期折減系數(shù)為0.9，連梁剛度折減系數(shù)取0.7，嵌固端取地下室頂板，分析模型包含3層屋頂架構(gòu)，共46層。主要分析結(jié)果見表3，從表3可以看出，兩種軟件計(jì)算結(jié)果比較吻合，各項(xiàng)指標(biāo)均符合高規(guī)［4］和廣東省高規(guī)［5］(層間位移角限值為1/565)的要求。SATWE軟件計(jì)算的層間位移角曲線見圖4，樓層抗剪承載力比值曲線見圖5。

3.2小震彈性時(shí)程分析小震彈性時(shí)程分析仍采用SATWE軟件，采用2條天然波(Oakwh波、Sanfern波)及1條安評波。分析結(jié)果見表4。由表4可知，X，Y向單條地震波計(jì)算所得基底剪力最小值占CQC法計(jì)算結(jié)果的百分比分別為84%，78%，X，Y向3條地震波計(jì)算所得基底剪力平均值占CQC法計(jì)算結(jié)果的百分比分別為85%，86%，符合高規(guī)［4］的相關(guān)規(guī)定。

3.3中震分析中震分析采用SATWE軟件，連梁剛度折減系數(shù)仍取0.7，不考慮構(gòu)件承載力抗震調(diào)整系數(shù)及與抗震等級相關(guān)的內(nèi)力調(diào)整系數(shù)，材料強(qiáng)度中震彈性取設(shè)計(jì)值，中震不屈服取標(biāo)準(zhǔn)值，其余輸入?yún)?shù)(考慮偶然偏心、周期折減系數(shù)、雙向輸入地震力)同小震分析。配筋較大的第10層墻、柱、梁的配筋見表5，其中各構(gòu)件編號見圖3(b)。由表5可知，墻柱配筋取小震分析結(jié)果即可滿足中震分析要求，梁的配筋取小震和中震分析的較大值。首層典型剪力墻抗剪承載力見表6。由表6可知，剪力墻抗剪承載力有很大富余。由表5，6可知，各構(gòu)件均符合抗震性能目標(biāo)的要求。

3.4大震動力彈塑性時(shí)程分析

3.4.1基底剪力和層間位移角采用MIDASBuilding進(jìn)行大震動力彈塑性時(shí)程分析，梁柱鉸特性值均采用武田三折線模型(考慮剛度退化修正)，剪力墻采用纖維單元模擬，并采用施工圖的實(shí)配鋼筋。采用小震彈性時(shí)程分析的3條地震波，峰值加速度均為220cm/s2，持續(xù)時(shí)間均為30s，地震波的時(shí)間間距為0.02s。主要分析結(jié)果見表7，層間位移角響應(yīng)見圖6。由表7可知，大震動力彈塑性時(shí)程分析的基底剪力與小震彈性時(shí)程分析的基底剪力的比值的平均值為3.53(X向)、3.78(Y向)，滿足高規(guī)［4］要求，同時(shí)也說明結(jié)構(gòu)耗能良好。Sanfern波作用下結(jié)構(gòu)響應(yīng)最大，X，Y向的最大層間位移角分別為1/195，1/189，均小于高規(guī)［4］限值1/100的要求。由圖6可知，X向?qū)娱g位移角呈彎剪型，Y向?qū)娱g位移角呈剪切型，主樓X向采用弱連梁連接的雙筒，比Y向有較好的耗能機(jī)制和耗能次序。

3.4.2結(jié)構(gòu)抗側(cè)力體系損傷情況取結(jié)構(gòu)響應(yīng)最大的1條天然波(Sanfern波)X向地震作用下的結(jié)果進(jìn)行分析。由圖7，8可知，在罕遇地震作用下，塔樓結(jié)構(gòu)主要抗側(cè)力構(gòu)件沒有發(fā)生嚴(yán)重破壞，大部分連梁和框架梁屈服耗能，框架柱未屈服，底部加強(qiáng)區(qū)墻體少量進(jìn)入抗彎屈服狀態(tài)，墻體未出現(xiàn)剪切屈服，這說明結(jié)構(gòu)是“梁鉸破壞”機(jī)制。計(jì)算結(jié)果還表明，結(jié)構(gòu)的耗能機(jī)制和耗能次序?yàn)?弱連梁耗能屈服強(qiáng)連梁及框架梁耗能屈服核心筒部分抗彎耗能屈服框架柱部分開裂。這說明結(jié)構(gòu)是通過弱連梁和框架梁的屈服作為第1道耗能防線，雙核心筒作為第2道耗能防線，框架柱作為第3道耗能防線，實(shí)現(xiàn)了良好的耗能機(jī)制，有效保護(hù)了豎向構(gòu)件，延緩了主體結(jié)構(gòu)的損傷。由圖9可知，弱連梁延性系數(shù)大部分在0.5～3.5之間，極少部分在3.5～5之間，弱連梁仍具有較大變形能力，可以承受豎向荷載作用，結(jié)構(gòu)整體和各類構(gòu)件還有較大的彈塑性變形能力儲備。

3.5無梁樓蓋的屈曲分析本工程設(shè)5層地下室，為滿足在相同凈空要求的前提下能有效減小建筑層高，同時(shí)也能夠減少土方開挖量，地下3層～地下1層地下室樓蓋采用無梁樓蓋體系，板厚270mm，柱帽厚550mm。由于埋深較深，土的側(cè)壓力和水壓力較大，故采用SAP2000軟件(V15.2.1版)對地下3層無梁樓蓋(圖10)進(jìn)行屈曲分析。取恒載G+活載L作為初始荷載，屈曲荷載工況為:(Kaγh1+γwh1)h。其中Ka為靜止土壓力系數(shù);γ為土的浮容重;γw為水容重;h1為計(jì)算點(diǎn)深度;h為地下室層高。屈曲模態(tài)見圖11。計(jì)算結(jié)果表明，第1階屈曲模態(tài)特征值為54.1，第2階屈曲模態(tài)特征值為62.5，第3階屈曲模態(tài)特征值為72.3。由此可見屈曲模態(tài)特征值遠(yuǎn)大于10，無梁樓蓋穩(wěn)定性有足夠的安全儲備。

3.6抗震構(gòu)造加強(qiáng)措施根據(jù)主樓超限內(nèi)容及計(jì)算分析的結(jié)果，采取如下的抗震構(gòu)造加強(qiáng)措施:1)全樓抗震等級按一級采用，適當(dāng)提高核心筒剪力墻分布筋的配筋率。2)對于連接雙核心筒的弱連梁，其承載力為抗彎控制，抗剪承載力富余較大，同時(shí)配置加強(qiáng)箍筋及橫向拉筋，提高該處連梁的變形能力。3)底部第2層由于建筑雙層柱廊要求，結(jié)構(gòu)樓板縮進(jìn)，形成邊框柱跨兩層高。柱計(jì)算長度l為14m，l/b(b為柱寬)為8.5＞4，為中長柱，其穩(wěn)定系數(shù)接近于1，具有很好的延性。為了提高1～2層結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度及水平承載力，采取了加大底部兩層墻體厚度和加大邊框柱截面的措施。4)工程無豎向不規(guī)則，無抗剪承載力突變，無樓層質(zhì)量不均勻，除頂部局部平面不規(guī)則外無平面不規(guī)則;無扭轉(zhuǎn)不規(guī)則，除個(gè)別樓層外，其余樓層的扭轉(zhuǎn)位移比均在1.2以內(nèi);通過改變柱尺寸、剪力墻厚度、采用剪力墻開洞口等方式逐步縮短剪力墻長度，使結(jié)構(gòu)剛度由下至上逐漸均勻減小，不出現(xiàn)剛度突變。5)工程雙筒的連梁配筋取小震作用下兩端剛接和兩端鉸接的較大值。

篇（7）

2停車場主要單體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)總結(jié)

停車場內(nèi)房屋結(jié)構(gòu)安全等級為二級，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限為50年。根據(jù)《建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》GB50223－2008，除變電所為重點(diǎn)設(shè)防類外，其余均為標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防類建筑［7］。根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011－2010，本實(shí)例工程屬于抗震設(shè)防烈度為6度，設(shè)計(jì)基本地震加速度0.05g，地震設(shè)計(jì)分組為第一組［8］，結(jié)合地方管理規(guī)定和場地地震安全性評價(jià)報(bào)告，場區(qū)特征周期0.35s，地震影響系數(shù)最大值0.0765，場地土類別為Ⅲ類。工程材料選擇:主體結(jié)構(gòu)混凝土等級采用C30，地下室結(jié)構(gòu)采用P6抗?jié)B等級防水混凝土，二次澆搗構(gòu)件(如構(gòu)造柱和圈梁等)混凝土等級采用C25，鋼梁鋼柱采用Q235B鋼材。主要建筑單體結(jié)構(gòu)布置和基礎(chǔ)選型如下:綜合樓建筑面積約7000m2，總高度為22.35m，五層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，局部有地下室，柱網(wǎng)布置開間7.8m，進(jìn)深7.2m，抗震等級四級，主要柱截面600×600，主要梁截面300×700。選用直徑500預(yù)應(yīng)力混凝土管樁樁承臺基礎(chǔ)，持力層粉質(zhì)粘土。

運(yùn)用庫建筑面積2萬平方米單層工業(yè)廠房，采用門式剛架結(jié)構(gòu)，鋼柱鋼梁抗震等級四級，柱網(wǎng)跨度15m+28m+26.4m+26.8m，柱距離6m，主要柱截面H600×350×8×16，主要梁截面H(1000～700)×350×12×20。柱下基礎(chǔ)選用直徑400預(yù)應(yīng)力混凝土管樁樁承臺基礎(chǔ)，軌道道床基礎(chǔ)選用直徑400預(yù)應(yīng)力混凝土管樁樁筏基礎(chǔ)，持力層粉質(zhì)粘土。洗車庫和污水處理站為一層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，局部兩層，抗震等級四級，主要柱截面500×500，主要梁截面300×800。選用直徑400預(yù)應(yīng)力混凝土管樁樁承臺基礎(chǔ)，持力層粉質(zhì)粘土。變電所為兩層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，其中一層為半地下室電纜夾層，抗震等級三級，主要柱截面400×400，主要梁截面300×900。選用直徑400預(yù)應(yīng)力混凝土管樁樁承臺基礎(chǔ)，持力層粉質(zhì)粘土。人行天橋獨(dú)柱鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，柱網(wǎng)布置跨度7m+13m+12m+8.5m，抗震等級四級，主要柱截面500×1200，主要梁截面400×1200。選用直徑600鉆孔灌注樁樁承臺基礎(chǔ)，持力層粉質(zhì)粘土。

3結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)難點(diǎn)分析

(1)根據(jù)場地地質(zhì)概況的描述，本場地淤泥及淤泥質(zhì)土較厚，新填土達(dá)4m深，場地地面沉降不穩(wěn)定，柱下基礎(chǔ)和庫房內(nèi)無砟整體現(xiàn)澆道床，對基礎(chǔ)沉降極其嚴(yán)格，選用何種加固處理措施，是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)難點(diǎn)之一。

(2)運(yùn)用庫為大跨度工業(yè)廠房，采用何種結(jié)構(gòu)體系，是本工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)難點(diǎn)之二?？紤]施工周期和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，本工程采用鋼梁鋼柱門式剛架結(jié)構(gòu)體系。

(3)剛架梁梁連接節(jié)點(diǎn)計(jì)算時(shí)，高強(qiáng)螺栓計(jì)算中和軸位置的確定是本工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)難點(diǎn)之三。查閱相關(guān)資料，中和軸位置的確定有兩種假定:①中和軸在受壓翼緣中心，假定模型:在彎矩作用下，把梁根部截面彎矩簡化為作用于梁上、下翼緣的力偶，同時(shí)把梁受拉翼緣和端板作為獨(dú)立的T形連接件看待，忽略腹板的扶持作用。此假定螺栓受力與端板厚度關(guān)系很大，設(shè)計(jì)計(jì)算較為繁瑣;②中和軸在端板形心，假定模型:高強(qiáng)螺栓外拉力總是小于預(yù)拉力，在連接受彎矩而使螺栓沿栓桿方向受力時(shí)，被連接構(gòu)件的接觸面一直保持緊密貼合，認(rèn)為中和軸在螺栓群的形心軸上。根據(jù)《端板連接高強(qiáng)度螺栓群中和軸位置研究》試驗(yàn)論文結(jié)果，螺栓群中和軸介于其端板形心與受壓翼緣內(nèi)側(cè)中心線之間，當(dāng)所受彎矩越小，則中和軸越接近端板形心軸，越大則越接近受壓翼緣［9］。

4配合施工遇到的問題分析

(1)圍墻開裂。分析原因:新填土4m高，圍墻距離護(hù)坡邊僅1m，施工工期較緊，施工單位無法用大型機(jī)械分層碾壓，填土密實(shí)度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。解決措施:①圍墻基礎(chǔ)選用剛性較大條形基礎(chǔ)，防止不均勻沉降，此方案施工較快，造價(jià)便宜。②選用換填處理或水泥攪拌樁加固圍墻基礎(chǔ)下新填土，減小不均勻沉降量，此方案施工周期較長，造價(jià)偏貴。綜上所述，本工程選用第一種解決措施。

(2)運(yùn)用庫庫內(nèi)柱式檢查坑，軌道下混凝土短柱出現(xiàn)偏柱、歪柱等現(xiàn)象。分析原因:短柱設(shè)計(jì)由結(jié)構(gòu)和軌道兩個(gè)專業(yè)，施工也分別由兩家單位施工。解決措施:①混凝土短柱設(shè)計(jì)為鋼柱，直接安裝。②混凝土短柱由一家施工單位施工。建議日后設(shè)計(jì)采用第一種解決措施。

(3)人行天橋柱下管樁無法施工。分析原因:人行天橋跨軌道設(shè)置，場地內(nèi)軌道區(qū)域下被地路專業(yè)設(shè)計(jì)水泥攪拌樁加固。解決措施:①天橋柱下基礎(chǔ)改為鉆孔灌注樁;②檢驗(yàn)水泥攪拌樁加固后地基承載力，如不夠采用，采用CFG樁加固后采用柱下獨(dú)立基礎(chǔ)。結(jié)合現(xiàn)場工期需要，本工程采用鉆孔灌注樁基礎(chǔ)方案。綜上所述，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，充分運(yùn)用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)難點(diǎn)分析結(jié)果，指導(dǎo)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);配合施工時(shí)，遇到以上問題，經(jīng)分析原因，采取我們選用的處理措施，得到明顯改善效果，保質(zhì)保量，按時(shí)完成土建施工。目前，本工程已投入使用2年，沒有出現(xiàn)任何問題，得到業(yè)主單位一致認(rèn)可。

5結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)建議

(1)運(yùn)用庫庫房內(nèi)軌道道床為無砟整體現(xiàn)澆道床，對基礎(chǔ)沉降極其嚴(yán)格，鐵路規(guī)范要求控制在20mm以內(nèi)，如果道床下地質(zhì)情況不好，建議采用預(yù)應(yīng)力混凝土管樁樁筏基礎(chǔ)。

(2)運(yùn)用庫為一層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房，采用何種結(jié)構(gòu)形式，需根據(jù)結(jié)構(gòu)計(jì)算和經(jīng)濟(jì)比較。結(jié)合本工程實(shí)例，試算比較后，得出如下經(jīng)驗(yàn):柱跨28m，采用混凝土柱+鋼梁排架結(jié)構(gòu)和鋼梁鋼柱門式剛架結(jié)構(gòu)較經(jīng)濟(jì)，綜合考慮施工工期，選鋼梁鋼柱門式剛架較適用。

(3)剛架梁梁連接節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)時(shí)，綜合考慮各種因素，高強(qiáng)螺栓群計(jì)算中和軸宜選端板形心。

(4)場地平整有大量新填土，新填土下有較厚的淤泥和淤泥質(zhì)土，計(jì)算單樁承載力時(shí)一定要考慮樁側(cè)負(fù)摩阻力。

(5)結(jié)合配合施工中的問題，建議結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)改進(jìn)以下措施:①場地內(nèi)高填方區(qū)圍墻應(yīng)做剛性較大的條形基礎(chǔ)，以避免圍墻不均勻沉降開裂;②運(yùn)用庫庫內(nèi)柱式檢查坑，軌道下混凝土短柱出現(xiàn)偏柱、歪柱等現(xiàn)象，影響傳力和結(jié)構(gòu)安全，建議混凝土短柱設(shè)計(jì)為鋼柱，直接安裝即可;③被其他專業(yè)加固的場地區(qū)域，柱下基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，建議選用鉆孔灌注樁。

篇（8）

地震破壞力是往覆水平剪切力，上部結(jié)構(gòu)的反作用力是垂直于地面的。這樣兩個(gè)方向互相垂直，并處于運(yùn)動沖擊狀態(tài)的作用力，在一個(gè)平面上會交了。地震破壞力以強(qiáng)大的往覆水平推動力，推動著（抓?。┙ㄖ锘A(chǔ)做水平往覆運(yùn)動，因而很容易分析，在這兩種力的會交面上，實(shí)質(zhì)上形成了遠(yuǎn)大于地震破壞力的往覆剪切力。因此，建筑物的抗震能力在插入式整體結(jié)構(gòu)中是很難達(dá)到實(shí)際抗震設(shè)計(jì)要求的，現(xiàn)在的建筑物一般都是偏于保守的理想設(shè)計(jì)和建造，因而投資也在大大增加，即便如此，在實(shí)際的地震災(zāi)害中，建筑物受破壞的程度依然是很嚴(yán)重的，進(jìn)而也無法擺脫和減輕地震災(zāi)害，給人民的生命和財(cái)產(chǎn)造成的巨大損失。

歷史的教訓(xùn)足已充分說明，插入式建筑結(jié)構(gòu)體系受到了嚴(yán)峻的檢驗(yàn)，即似地球?yàn)橄喈?dāng)好的慣性參考系，又將建筑物體插入地球，形成不可分割的剛體。在過去的年代，建筑物還處于低層范圍時(shí)，問題還不嚴(yán)重，而在現(xiàn)代化高層、重型建筑中，仍然是采用插入式剛箍捆住內(nèi)力的結(jié)構(gòu)，在實(shí)際的地震災(zāi)害中存在著嚴(yán)重的隱患。插入式整體建筑物結(jié)構(gòu)體系在正常情況下，即非地震靜止?fàn)顟B(tài)，是沒有問題，而在地震災(zāi)害爆發(fā)時(shí)，插入式整體建筑物體系的結(jié)構(gòu)受力傳力路線明顯發(fā)生混亂，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的極其重要的力學(xué)原則：

（1）、不論在任何情況下，結(jié)構(gòu)的傳力路線必須清楚。

（2）、以當(dāng)?shù)氐淖畈焕饨缫蛩貫樵O(shè)計(jì)依據(jù)，如很多地區(qū)必須考慮可能發(fā)生的最大地震破壞力。這就是說建筑物抵抗地震破壞的正確條件是：運(yùn)動中建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)力的傳遞必須正確、清楚。

插入式整體建筑結(jié)構(gòu)在地震時(shí)，將地震破壞力直接傳遞給上部結(jié)構(gòu)，使上部結(jié)構(gòu)發(fā)生搖晃，由于上部結(jié)構(gòu)是剛箍捆住內(nèi)力的結(jié)構(gòu)，因而在搖晃中產(chǎn)生的巨大能量沒有釋放點(diǎn)，而被迫返回基礎(chǔ)，地震又很快的不斷的沖擊建筑物的基礎(chǔ)，向上部結(jié)構(gòu)輸送地震能量。這樣上部結(jié)構(gòu)返回的作用力，同基礎(chǔ)傳來的地震內(nèi)力發(fā)生沖撞，沖撞最厲害的集中點(diǎn)，就是能量集中釋放的突破點(diǎn)，也是結(jié)構(gòu)的破壞點(diǎn)，通常都在基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)的交面上，破壞的形式是剪切破壞，而整個(gè)建筑物不是倒塌就是傾斜。

目前，許多國家在高層建筑的抗震設(shè)計(jì)方案中，已經(jīng)出現(xiàn)了新的結(jié)構(gòu)，如：美國紐約的42層高層建筑物，建在于基礎(chǔ)分離的98個(gè)橡膠彈簧上，日本的建在弧型鋼條上防地震建筑物，前蘇聯(lián)的建在與基礎(chǔ)分離的沙墊層上的建筑物，以及在中國已經(jīng)獲得了美國、中國和英國發(fā)明專利權(quán)的，剛?cè)嵝愿粽?、減震、消震建筑結(jié)構(gòu)與抗震低層樓房加層結(jié)構(gòu)，都十分成功的應(yīng)用于工程實(shí)踐中，都明顯的在建筑結(jié)構(gòu)體型上，改變了傳統(tǒng)的插入式剛箍捆住內(nèi)力（吸收地震能量）的結(jié)構(gòu)體系?？傊荚诮ㄖO(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)方面設(shè)法擺脫在地震災(zāi)害時(shí)，嚴(yán)重威脅著人們的生命安全的插入式剛箍捆住內(nèi)力的結(jié)構(gòu)體系。其實(shí)質(zhì)都反映了對“似地球?yàn)橄喈?dāng)好的慣性參考系”為指導(dǎo)理論，所制定的現(xiàn)行抗震硬抗、死抗地震打擊設(shè)計(jì)規(guī)范的動搖，本質(zhì)上也是改變了建筑結(jié)構(gòu)受力體系，而不在似地球?yàn)榻^對靜止不動的慣性參考系了。

1、現(xiàn)行建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)與地震場地效應(yīng)的問題現(xiàn)行建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)，是根據(jù)結(jié)構(gòu)力學(xué)和建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)而來的。結(jié)構(gòu)力學(xué)和結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)規(guī)范，將地震破壞力簡化并規(guī)定為在建筑物上部結(jié)構(gòu)中的水平運(yùn)動力，對建筑物的水平作用力與反作用力的硬抗平衡，這一規(guī)定實(shí)質(zhì)上存在著嚴(yán)重的問題和錯誤。

其一：地震爆發(fā)時(shí)，首先是大地在做往覆水平運(yùn)動，由于建筑物基礎(chǔ)插入大地，因而必然隨大地的往覆水平運(yùn)動而運(yùn)動，建筑物上部結(jié)構(gòu)也因此被迫運(yùn)動，但是建筑物上部結(jié)構(gòu)的運(yùn)動形式不是水平運(yùn)動（因而根本就沒有受水平的作用），而是因基礎(chǔ)在受地震水平力運(yùn)動中，產(chǎn)生的運(yùn)動力傳遞到上部結(jié)構(gòu)，迫使上部結(jié)構(gòu)沿地震受力方向，作反方向S形式傾斜擺動；

其二：地震爆發(fā)時(shí)的沖擊波只有兩個(gè)方向，而現(xiàn)在所有城市的建筑物的規(guī)劃設(shè)計(jì)，是根據(jù)城市的道路按東西南北方向和建設(shè)的需要各自排列的。將建筑物上部結(jié)構(gòu)視為受水平運(yùn)動，也只能有30%的建筑物的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)受力方向與地震沖擊波受力方向相同，而70%的建筑物的抗震設(shè)計(jì)受力方向與實(shí)際地震沖擊波的沖擊方向，處于非常不利的位置，當(dāng)?shù)卣鸨l(fā)時(shí)，只有少數(shù)正好與地震沖擊波方向協(xié)調(diào)一致的建筑物不一定破壞，而大多數(shù)與地震沖擊波方向不一致的建筑物，自然就很難逃脫地震沖擊破壞倒塌的后果。地震對建筑物的沖擊破壞，主要是對建筑物基礎(chǔ)產(chǎn)生的水平往覆沖擊剪切力，從而使基礎(chǔ)被沖擊破壞失去穩(wěn)定后，造成上部建筑物的破壞和倒塌，地震沖擊波首先是破壞了基礎(chǔ)，而不是破壞上部建筑結(jié)構(gòu)，所謂萬丈高樓從地（基）起，就是這個(gè)道理?；A(chǔ)都破壞了，上部建筑自然就保不住了；

其三：城市中建筑物的類型是多種多樣的，主要反映在超高層、高層、多層和輕重型建筑之分，而這些不同類型的建筑，又以基礎(chǔ)深度的差別體現(xiàn)在地震沖擊波的大小上，基礎(chǔ)越深、越大，受地震沖擊波的沖擊自然很大，在加上城市地下建筑設(shè)施不少（如：地下建筑、地鐵、地下大型管道等），都是構(gòu)成城市地震場地效應(yīng)發(fā)生互相變化的種種直接因素。現(xiàn)行抗震設(shè)計(jì)中，都沒有考慮地下建筑設(shè)施的自身抗震，以及對地面建筑物基礎(chǔ)和地基的地震場地效應(yīng)所產(chǎn)生的嚴(yán)重問題。

2、現(xiàn)行建筑結(jié)構(gòu)抗震樁基設(shè)計(jì)與地震場地效應(yīng)的嚴(yán)重問題現(xiàn)行抗震設(shè)計(jì)中的樁基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)有兩種類型，一種是端承樁類型，另一種是摩擦樁類型。端承樁是將深層的地基反作用力通過樁傳遞給地面，構(gòu)成對上部建筑物作用力（壓力）的平衡。摩擦樁是通過樁基礎(chǔ)與一定深度的地基土層十分緊密的擠壓結(jié)合中產(chǎn)生足夠的反作用力，通過樁傳遞到地面，構(gòu)成對上部建筑物的作用力（壓力）的平衡。這里必須指出的是，這兩種類型的樁基礎(chǔ)在對上部建筑物的作用力（壓力）構(gòu)成平衡的充分條件是：靜力荷載，即在沒有外力的作用下成立的。

在端承樁中，端樁是反作用力的頂點(diǎn)，樁身是傳遞反作用力的通道，樁身四周的土層是給樁身起到了極其重要的穩(wěn)定作用，由此，可以定義：樁端的承載力，樁身的強(qiáng)度是和樁身四周的土層構(gòu)成了端樁基礎(chǔ)的整體，缺一不可。

在摩擦樁中，樁身的強(qiáng)度與樁身四周土層緊密擠壓所產(chǎn)生的反作用力，構(gòu)成了摩擦樁基礎(chǔ)的整體，也是缺一不可的。這兩種類型的樁基礎(chǔ)在地震爆發(fā)時(shí)，強(qiáng)大的地震水平往覆沖擊波，完全改變了上述狀態(tài)，使端承樁在地震沖擊波中，使端承樁的承載力發(fā)生水平往覆運(yùn)動，不但失去對樁身的穩(wěn)定，反而對樁身構(gòu)成了往覆水平?jīng)_擊，其結(jié)果：端承樁不是破壞，就是下沉失穩(wěn)。隨著端承樁的破壞和失穩(wěn)，建筑物上部結(jié)構(gòu)自然也就處于破壞倒塌的危險(xiǎn)境地，而摩擦樁的危險(xiǎn)就來的更快了，地震沖擊波迫使摩擦樁樁身必須與四周土層與樁基松開，失去摩擦樁身必須與四周土層緊密擠壓的必要條件，并且土層對樁身構(gòu)成水平?jīng)_擊力，隨著摩擦樁中四周土層與樁身摩擦力的解除和改變，樁不是破壞就是失穩(wěn)，其上部建筑物隨之處于時(shí)刻會破壞和倒塌的危險(xiǎn)之中。

3、現(xiàn)行予應(yīng)力建筑結(jié)構(gòu)在地震中的嚴(yán)重問題所謂予應(yīng)力建筑結(jié)構(gòu)，是人為的在建筑結(jié)構(gòu)的主要承力構(gòu)件中，對主要承力構(gòu)件中混凝土施加予應(yīng)力，一般是通過對結(jié)構(gòu)中承力構(gòu)件的鋼筋進(jìn)行張拉，利用鋼筋的回彈力擠壓混凝土來實(shí)現(xiàn)的。根據(jù)對承力構(gòu)件中鋼筋的張拉，與混凝土的先后關(guān)系，又可分為先張法和后張法兩大類。

從建筑結(jié)構(gòu)中的予應(yīng)力構(gòu)件，到予應(yīng)力結(jié)構(gòu)的發(fā)展，已經(jīng)有較長的時(shí)間了，在建筑結(jié)構(gòu)中應(yīng)用予應(yīng)力構(gòu)件和發(fā)展予應(yīng)力結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢，在很多城市的建設(shè)中，得到了較廣泛的應(yīng)用。在城市建設(shè)和發(fā)展中，推廣和應(yīng)用予應(yīng)力構(gòu)件和予應(yīng)力結(jié)構(gòu)，的確能起到一定的積極作用。但是，有一個(gè)十分重要的結(jié)構(gòu)動力學(xué)問題需要特別注重，所謂建筑結(jié)構(gòu)動力學(xué)方面的問題，也就是地震爆發(fā)時(shí)，地震沖擊波迫使建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生振動的動態(tài)反應(yīng)，地震沖擊波沖擊建筑結(jié)構(gòu)，使其產(chǎn)生的內(nèi)力在結(jié)構(gòu)中傳遞，而予應(yīng)力構(gòu)件和予應(yīng)力結(jié)構(gòu)的力學(xué)模型是：1）予應(yīng)力張拉兩端的固端成支座，是不允許有任何改變的；2）予應(yīng)力構(gòu)件或予應(yīng)力結(jié)構(gòu)在使用過程中，其構(gòu)件和結(jié)構(gòu)是不允許發(fā)生水平推動，振動彎曲和上下振動的。也就是說，予應(yīng)力構(gòu)件和予應(yīng)力結(jié)構(gòu)，只有在沒有任何外力的情況下，才能達(dá)到予應(yīng)力構(gòu)件和予應(yīng)力結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的使用要求。因此可以定義：予應(yīng)力構(gòu)件和予應(yīng)力結(jié)構(gòu)的安全使用條件，是不能承受任何外力（尤其是地震沖擊力）的靜力使用狀態(tài)。

地震沖擊波在建筑結(jié)構(gòu)中，將無情的迫使建筑結(jié)構(gòu)中的所有梁、柱、板、墻體等受力構(gòu)件發(fā)生變形，即地震沖擊力能完全改變予應(yīng)力構(gòu)件和予應(yīng)力結(jié)構(gòu)的兩端邊界條件，使其構(gòu)件和結(jié)構(gòu)中的予應(yīng)力償失。任何在使用中的予應(yīng)力構(gòu)件和予應(yīng)力結(jié)構(gòu)，當(dāng)予應(yīng)力衰退和償失后，其構(gòu)件和結(jié)構(gòu)必然破壞。因此，在地震設(shè)防城市的建設(shè)中，是不能使用予應(yīng)力構(gòu)件和予應(yīng)力結(jié)構(gòu)的。但是，現(xiàn)在許多城市的建設(shè)中都使用了予應(yīng)力結(jié)構(gòu)，這是十分危險(xiǎn)的。因此，應(yīng)盡快在地震爆發(fā)之前，采取補(bǔ)救措施，否則，后果一定是十分嚴(yán)重的。

綜上所述，現(xiàn)行世界各國所實(shí)行的建筑結(jié)構(gòu)體系，是與地震沖擊波相對抗、硬抗（死抗）的捆住地震內(nèi)力的結(jié)構(gòu)體系。從結(jié)構(gòu)動態(tài)平衡的根本原理來分析，這種與地震力相對抗的結(jié)構(gòu)體系的靜態(tài)平衡在地震中完全破壞了。也就是說，現(xiàn)行的建筑結(jié)構(gòu)體系，只能滿足靜態(tài)（無地震沖擊波）狀況下的作用力與反作用力的平衡。當(dāng)?shù)卣鸨l(fā)時(shí)，建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)力的靜態(tài)平衡被破壞了。這就是現(xiàn)行建筑結(jié)構(gòu)體系抵抗不了地震沖擊破壞的根本原因所在。現(xiàn)行建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)，只是加大了建筑結(jié)構(gòu)的剛變，使其增加了對地震沖擊力的對抗力（死抗力），沒有從結(jié)構(gòu)動態(tài)平衡的基礎(chǔ)上去尋求，建筑結(jié)構(gòu)與地震沖擊波的動態(tài)平衡，建立一個(gè)與地震內(nèi)力相適應(yīng)（不是相違背）的“釋放地震內(nèi)力的建筑結(jié)構(gòu)動態(tài)平衡體系”。

總之，幾百年來，人類所推行的靜態(tài)（加大剛度）的建筑結(jié)構(gòu)體系，違背了地球地震的客觀規(guī)律。因此，給人類自己造成了巨大的災(zāi)難。人類為了在地球上更好的生存和發(fā)展下去，就得從根本上解決適應(yīng)地球地震客觀規(guī)律的建筑結(jié)構(gòu)體系。因此，一種與地震力相適應(yīng)的“釋放地震內(nèi)力的建筑結(jié)構(gòu)動態(tài)平衡體系”的動態(tài)平衡的力學(xué)理論的建立，并制定新的建筑結(jié)構(gòu)釋放地震沖擊波的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（在也不是對抗的標(biāo)準(zhǔn)），將是人類發(fā)展的方向和目標(biāo)。

二、釋放地震內(nèi)力的建筑結(jié)構(gòu)體系1、釋放地震內(nèi)力建筑結(jié)構(gòu)體系的理論基礎(chǔ)我們從現(xiàn)代地球物理學(xué)家關(guān)于地球板快運(yùn)動理論的力學(xué)分析中，以及對地震客觀規(guī)律的不斷揭示，更進(jìn)一步對地球的認(rèn)識，有了新的力學(xué)見解，我們認(rèn)為地球是一個(gè)在運(yùn)動中自身求得內(nèi)力平衡的結(jié)構(gòu)體系，它有兩個(gè)階段的運(yùn)動規(guī)律：

（1）、地球內(nèi)力的平衡階段：地球結(jié)構(gòu)體，在自轉(zhuǎn)和圍繞太陽周轉(zhuǎn)運(yùn)動的過程中，所產(chǎn)生的內(nèi)力，在平衡階段，地表運(yùn)動處于內(nèi)力平衡，地球運(yùn)動處于靜止?fàn)顟B(tài)，此階段可似地球?yàn)閼T性參考系階段。

（2）、地球結(jié)構(gòu)體系處于內(nèi)力平衡階段后，其內(nèi)力仍然在不斷的增加，而地球結(jié)構(gòu)體不能承受日益增大的內(nèi)力，而在運(yùn)動中，通過地球板快的運(yùn)動，地震和火山等形式釋放出來，以求得新的內(nèi)力平衡，這個(gè)階段是地表的活躍階段。其不斷增加的內(nèi)力將在地球內(nèi)力集中點(diǎn)釋放出來，此階段可似為非慣性參考階段。地球內(nèi)力平衡過程中的這兩個(gè)階段，在地球內(nèi)部不斷循環(huán)下去，形成了地球生態(tài)平衡的必然規(guī)律。

人類是在地球生態(tài)的環(huán)境中生存的，因此，人類必須遵循地球生態(tài)環(huán)境中的各種自然規(guī)律去發(fā)展。從人們開始認(rèn)識到對過去認(rèn)識的不足，即理論上的不足和錯誤，又不斷的在生活實(shí)踐中，提高了對地球生態(tài)環(huán)境的認(rèn)識，進(jìn)而不斷的揭示自然規(guī)律，掌握和運(yùn)用規(guī)律為現(xiàn)代人類和將來造福。應(yīng)該明確的指出，人類對地球認(rèn)識的提高和深化，其指導(dǎo)人類如何適應(yīng)地球生態(tài)的科學(xué)理論，也就隨之進(jìn)入了更高的階段。

2、釋放地震內(nèi)力建筑結(jié)構(gòu)體系新技術(shù)的應(yīng)用：已經(jīng)獲得中國、美國和英國發(fā)明專利權(quán)的新技術(shù)“建筑物抗震減震裝置”、“建筑物消震裝置”和“高層建筑隔震消能裝置”完全改變了傳統(tǒng)的插入式剛箍捆住地震內(nèi)力的建筑結(jié)構(gòu)體系，將建筑物整體有機(jī)的隔離成兩個(gè)受力體系，這樣地震破壞力的傳遞媒介改變了，由直接傳遞轉(zhuǎn)化為間接傳遞。不言而喻，“建筑物抗震減震裝置”將大大減少地震對上部結(jié)構(gòu)的沖擊，反之，上部結(jié)構(gòu)對基礎(chǔ)的作用力也大大減小。

篇（9）

2電動機(jī)重點(diǎn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

2．1軸承

傳統(tǒng)的同步電動機(jī)結(jié)構(gòu)是采用座式滑動軸承，電動機(jī)機(jī)座與端罩及軸承同裝在一個(gè)底板上，兩軸承中心的軸向距離為2000mm(圖3)。而采用端蓋滑動軸承后兩軸承中心的軸向距離壓縮為1770mm。通過本次改進(jìn)，采用滾動軸承后的兩軸承中心的軸向距離壓縮到了1297mm。

2．2集電環(huán)

對用戶要求集電環(huán)防護(hù)等級為IP23的同步機(jī)，原來設(shè)計(jì)的集電環(huán)為下端采用支架承托和上端用螺桿拉緊聯(lián)合固定形式(到機(jī)座端面距離為850mm)。在本電動機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)改變大型同步機(jī)集電環(huán)的支撐形式，在電動機(jī)端蓋上加工止口，并設(shè)計(jì)了高度為100mm的連接環(huán)，實(shí)行過渡連接(集電環(huán)端面到機(jī)座端面距離為650)。由于連接環(huán)的高度有限，原用軸承測溫元件WZP－280體積大，考慮到安裝特別困難，設(shè)計(jì)時(shí)改用體積小，經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的端面熱電阻WZPM－201來檢測軸承溫度。改進(jìn)集電環(huán)連接形式后，安裝方便，電動機(jī)結(jié)構(gòu)因此而更加緊湊。

2．3連接環(huán)

設(shè)計(jì)連接環(huán)時(shí)，在保證連接環(huán)與軸承外蓋不干涉的情況下，考慮用戶給軸承加脂以及排脂時(shí)的空間、方便安裝軸承測溫和把合螺絲，所以連接環(huán)的圓周設(shè)計(jì)為輻射筋、周邊為敞開的形式。

篇（10）

b、地上一層的框架結(jié)構(gòu)柱和抗震墻墻底截面的彎矩設(shè)計(jì)值除應(yīng)按規(guī)范各相關(guān)條文進(jìn)行各項(xiàng)調(diào)整外，位于地下室頂板的梁柱節(jié)點(diǎn)左右梁端截面實(shí)際受彎承載力之和，不宜小于上下柱端實(shí)際受彎承載力之和。

2、關(guān)于轉(zhuǎn)換梁新的《高規(guī)》已經(jīng)明確規(guī)定，當(dāng)剪力墻墻肢與其平面外方向的樓面梁連接時(shí)，應(yīng)采取在墻與梁相交處設(shè)置扶壁柱或暗柱，或在墻內(nèi)設(shè)置型鋼等至少一種措施，減小梁端部彎距對墻的不利影響。但有個(gè)別工程設(shè)計(jì)，將框支梁（轉(zhuǎn)換梁）直接垂直支承于一般厚度的剪力墻上，而未對墻體采取上述加強(qiáng)措施。其中有些轉(zhuǎn)換梁是大跨度單跨梁垂直支承于兩端墻體；有些轉(zhuǎn)換梁甚至位于支承墻的門洞邊；有些支承墻因多層架空，高厚比不滿足要求。這類情況，為增強(qiáng)轉(zhuǎn)換梁兩端的約束能力，滿足其鋼筋錨固要求，必須在轉(zhuǎn)換梁兩端的墻體中設(shè)置墻體端柱或扶壁柱，或加厚墻體設(shè)置暗柱（必要時(shí)加型鋼），并按框支柱的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。

3、新《高規(guī)》第10.2.8條，對各抗震等級框支梁縱向鋼筋的最小配筋率提高了要求，同時(shí)增加了最小面積配箍率的要求，并作為強(qiáng)制性條文。

4、對一、二級抗震等級的剪力墻底部加強(qiáng)部位控制軸壓比，并設(shè)置約束邊緣構(gòu)件，是《高規(guī)》為保證剪力墻的延性，新增加的要求。在剪力墻約束邊緣構(gòu)件配箍特征值為λv/2的區(qū)段，規(guī)范允許配置箍筋或拉筋。所設(shè)拉筋應(yīng)同時(shí)鉤住墻體的水平分布筋（或箍筋）和豎向分布筋，而不能有一部分拉筋僅鉤住墻體的豎向分布筋。當(dāng)此區(qū)段的體積配箍率或拉筋的豎向間距不能滿足規(guī)范要求時(shí)，應(yīng)同時(shí)設(shè)置箍筋。

5、新的《抗震規(guī)范》和《高規(guī)》對各抗震等級剪力墻在各種情況下的厚度與層高（或無支長度）的比值作了更詳細(xì)的規(guī)定，比舊規(guī)范要求更嚴(yán)。當(dāng)難以滿足墻體厚高比的要求時(shí)，新規(guī)范也給出了墻體穩(wěn)定的計(jì)算方法。

6、地下室外墻作為混凝土構(gòu)件，在進(jìn)行截面設(shè)計(jì)時(shí)，側(cè)土壓力作為地下室外墻的永久荷載，不僅要乘荷載分項(xiàng)系數(shù)，而且因?yàn)樗鹂刂谱饔?，按新的《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》其分項(xiàng)系數(shù)應(yīng)取》1.35，（與人防荷載組合時(shí)仍取1.2）。另外，嚴(yán)格來講，地下室外墻的側(cè)土壓力應(yīng)按靜止土壓力計(jì)算，但在實(shí)際設(shè)計(jì)中，經(jīng)常采用主動土壓力計(jì)算，已經(jīng)偏小。因此，不能再不乘分項(xiàng)系數(shù)。

7、高層建筑地下室布置的一些墻體，地上對應(yīng)位置無墻。如果在設(shè)計(jì)基礎(chǔ)底板時(shí)將這些不出地面的墻作為支座，則此墻應(yīng)按深梁進(jìn)行設(shè)計(jì)，核算其剪壓比能否滿足要求。

8、有些工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，框架梁或剪力墻連梁的抗震等級較高，對構(gòu)件剪壓比驗(yàn)算應(yīng)予以重視，當(dāng)電算超限時(shí)做必要的處理.

9、一些高層建筑設(shè)計(jì)，南北側(cè)窗臺高度不同。如南側(cè)為落地窗或低窗臺（200-300mm），北側(cè)為高窗臺（900-1100mm）。在結(jié)構(gòu)整體計(jì)算中，剪力墻的連梁高度均未考慮窗臺，且連梁剛度折減系數(shù)取規(guī)范最小值0.5，周期折減系數(shù)取1.0.但施工圖設(shè)計(jì)，窗臺與墻同寬，且與主體混凝土結(jié)構(gòu)整體現(xiàn)澆。在水平荷載作用下，剪力墻結(jié)構(gòu)的實(shí)際剛度分布及對整體結(jié)構(gòu)的影響、外墻肢及連梁的內(nèi)力將與設(shè)計(jì)狀態(tài)不符。因此，應(yīng)按實(shí)際連梁高度進(jìn)行整體計(jì)算，或采取以下措施：

a、未作為連梁設(shè)計(jì)的窗臺后砌，采取有效施工措施防止不同墻體材料之間出現(xiàn)裂縫；

b、減薄混凝土窗臺厚度或在窗臺墻與窗間墻連接處設(shè)控制縫。

10、關(guān)于主次梁結(jié)點(diǎn)部位（梁面同高）的間接受荷情況，我國新老規(guī)范都明確規(guī)定應(yīng)設(shè)置附加橫向鋼筋，并承擔(dān)全部集中荷載。同時(shí)，不允許用布置在集中荷載影響區(qū)內(nèi)的斜截面受剪箍筋代替附加橫向鋼筋。