土建结构论文范文
土建结构论文范文第1篇
结构安全性是各种作用下结构防止破坏倒塌、保护人员不受伤害的能力,是结构工程最重要的质量指标。结构工程的安全性主要决定于结构的设计与施工水准,也与结构的正确使用(维护、检测)有关,而这些又与土建工程法规和技术标准(规范、规程、条例等)的合理设置及运用相关联。
1.1我国结构设计规范的安全设置水准。对结构工程的设计而言,结构的安全性主要体现在结构构件承载能力的安全性、结构的安全耐久性等几个方面。
1.1.1结构构件承载能力的安全性。与结构构件安全水准关系最大的两个因素:一是规范规定结构需要承受多大的荷载(荷载标准值),比如同样是办公楼,我国规范自1959年以来均规定楼板承受的活荷载是1.5KPa（在新修订的规范里已改为2KPa）,而美国、英国则分别为2.4KPa和2.5KPa;二是规范规定的荷载分项系数与材料强度分项系数的大小,前者是计算荷载对结构构件的作用时,将荷载标准值加以放大的一个系数,后者是计算结构构件固有的承载能力时,将构件材料的强度标准值加以缩小的一个系数。这样根据我国原有规范设计办公楼时,所依据的楼层设计荷载(荷载标准值与荷载分项系数的乘积)值大约只有英国、美国的52%(考虑人员和设施等的活载)和85%(对结构自重等的恒载),而设计时据以确定构件能够承受荷载的能力却要比英国、美国规范高,两者都使构件承载力的安全水准下降。这里的问题主要在于设计墨守成规,在结构方案、材料选用、分析计算、结构构造上缺乏创新。
1.1.2结构的安全耐久性。我国土建结构的设计与施工规范,重点放在各种荷载作用下的结构强度要求,而对环境因素作用(如干湿、冻融等大气侵蚀以及工程周围水、土中有害化学介质侵蚀)下的耐久性要求则相对考虑较少。混凝土结构因钢筋锈蚀或混凝土腐蚀导致的结构安全事故,其严重程度已远大于因结构构件承载力安全水准设置偏低所带来的危害,所以这个问题必须引起格外重视。我国规范规定的与耐久性有关的一些要求,如保护钢筋免遭锈蚀的混凝土保护层最小厚度和混凝土的最低强度等级,都显著低于国外规范。损害结构承载力的安全性只是耐久性不足的后果之一;而提高结构构件承载能力的安全设置水准,在一些情况下也有利于结构的耐久性与结构使用寿命。
1.2调整结构安全设置水准的不同见解。我国结构设计规范的安全设置水准较低,与我国建国后长期处于短缺经济和计划体制的历史条件有关。这种作法能够对土建结构取用较低的安全水准并基本满足了当时的生产与生活需求,并历经了较长时间的考验,这是国内土建科技人员经过巨大努力取得的重大成就。但是,由于安全储备较低,抵御意外作用的能力相对不足。如果能够适当提高安全设置水准,将有利于减少事故的发生频率和提高工程抗御灾害的能力。国内发生的大量工程安全事故,主要是由于管理上的腐败和不善以及严重的人为错误所致。现在提出要重新审视结构的安全设置水准,主要是基于客观形势的变化,是由于我们现在从事的基础设施建设要为今后的现代化奠定基础,要满足今后几十年、上百年内人们生产生活水平发展的需要,有些土建结构如商品房屋则更要满足市场经济条件下具备商品属性的需要。
2.土建结构工程的耐久性
土建结构工程的耐久性与工程的使用寿命相联系,是使用期内结构保持正常功能的能力。这一正常功能包括结构的安全性和结构的适用性,而且更多地体现在适用性上。
2.1土建结构工程的耐久性现状。当今大多数土建结构由混凝土建造。混凝土结构的耐久性是当前困扰土建基础设施工程的世界性问题,并非我国所特有,但是这一问题至今尚未引起我国政府主管部门和广大设计与施工单位的足够重视。长期以来,人们一直以为混凝土应是非常耐久的材料。直到上世纪70年代末期,发达国家才逐渐发现原先建成的基础设施工程在一些环境因素影响下出现过早损坏。美国许多城市的混凝土基础设施工程和港口工程建成后不到二三十年甚至在更短的时期内就出现劣化;据1998年美国土木工程学会的一份材料估计,美国国内基础设施工程中仅为修理与更换公路桥梁的混凝土桥面板一项就需800亿美元,而现在联邦政府每年为此拨款只有50亿～60亿美元。发达国家为混凝土结构耐久性投入了大量科研经费并积极采取应对措施。我国建设部于20世纪80年代的一项调查表明,国内大多数工业建筑物在使用25～30年后即需大修,处于严酷环境下的建筑物使用寿命仅15～20年。民用建筑和公共建筑的使用环境相对较好,一般可维持50年以上,但室外的阳台、雨篷等露天构件的使用寿命通常仅有30～40年。
2.1.1由于混凝土的质量检验习惯上以单一的强度指标作为衡量标准,导致水泥工业对水泥强度的不适当追求,使水泥细度增加,早强的矿物成分比例提高,这些都不利于混凝土的耐久性。我国对水泥质量的检验在强度上只要求不低于规定的最低许可值,而国外则同时还要求不高于规定的最高值,如果强度超过了也被认为不合格,这一要求还有利于水泥产品质量的均匀性。
2.1.2不适当地加快施工进度,尤其是对工程进度不适当的行政干预。混凝土的耐久性质量尤其需要有足够的施工养护期加以保证,“早产有损生命健康”的概念同样适用于混凝土。国内一些媒体大加宣传的所谓几个月就修成一条大路、建成一座大桥或盖成一幢高楼的工程以及抢工献礼工程,很可能就是今后注定要花掉大量资金进行大修的短命工程。提前完成合同规定施工工期的工程在国外要被罚款,因为意味着工程质量有遭到损害的可能。
2.1.3环境的不断恶化,如废气、酸雨,我国的酸雨面积已超过国土的30%
2.2土建结构工程使用阶段的正常检测与维护。结构耐久性和使用寿命的概念,与使用阶段的检测、维护和修理不能分割,对处于露天和恶劣环境下的基础设施工程来说尤其如此。为了保证结构安全性和耐久性,一些工程在建成后的使用过程中,应该进行定期检测和维护。我国有结构工程的设计规范与施工规范,但没有如何使用的规范。有些国家对于结构的损坏可能危及公众安全的建筑物与桥、隧等公共工程,强制规定必须定期检测;即使是建筑物的玻璃幕墙和外墙面砖等建筑部件,因其坠落后容易伤及公众,也有强制定期检测的要求。我国由于施工管理水平相对较差,施工操作人员的素质不高,质量控制与质量保证制度不够健全,规范对结构安全与耐久性的设置水准又相对较低,已建的工程中往往存在较多隐患,所以更有必要从法制上确定土建工程的正常使用和定期检测的要求。对于土建结构工程的安全质量,虽然政府已做出了设计与施工的责任单位和个人需对其“终身负责”的规定,但是这种要求执行起来缺乏可操作性。要将结构安全质量事故减少到最低程度,还应以预防为主,通过例行检测及时发现问题。现在国内有大量土建工程因步入老化期需要诊治,也有大量已建的违章工程需要评估,更有许多工程发生病害需要诊断和加固,各地已涌现不少从事土建工程诊断、治理与加固的队伍,并有蓬勃发展成为一种新兴行业的趋势。出现问题和病害以后再来治理固然重要,但是我们应该更加强调预防。对于在役土建工程的检测和评估,要建立相应的法规和标准,要有从业人员的注册和从业机构的资质认证制度,在管理体制上予以规范。从国家对公共工程建设的投资和对工程设计的要求来看,需要有对工程整个使用期限即全寿命费用支出的论证。只注意工程项目建设的一次投资支出,很少考虑工程建成后需要正常维护与修理的长期费用,不但可能损害工程使用寿命和正常使用功能,而且经济上算总账会很不合算。在发达国家,由于新建工程少,用于维修的费用往往更为主要,例如英国1980年的维修费占当年土建费用总支出的2／3。我国虽是发展中国家,现在正大兴土木,可是过去建成的大量工程已经或过早老化。在土建工程的投资上,希望有关部门能增加已建工程维修的费用。为加速路桥等公共工程建设,国家现在鼓励投资公司出资并给以一定期限如30年的经营收入作为补偿。如果对重要土建工程有必须进行定期检测与评估的法规,就能保证这些工程在一定期限后归还国家管理和经营时仍具有良好功能,对于设计工作寿命为100年的桥梁,至少还可正常使用70年,而不至于30年到期后国家接收的已是一个破旧待拆的工程。
3.建议
为了改善我国土建结构工程的安全性与耐久性,提出了以下建议。
3.1土建工程使用过程中的安全性,应有定期的检测和正常的维护修理加以保证。对于重要土建工程,我国尚无必须进行安全检测的法规。在基础设施工程的投资上有重新建、轻维修的倾向,不利于保证工程寿命和投资效益。建议对桥、隧等重要公共基础设施和重要的公共建筑物,在其使用期内实施强制性的定期安全检测。为此,需要制定法规和编制相应的技术标准;对于土建结构工程的检测与评估,需要建立从业人员的注册制度和从业机构的资质认证与监管体制。凡属已建工程的安全诊断也可一并归入这一行业。建议有关部门在桥、隧、道路等土建基础设施工程投资上,根据需要,加大工程维修费的比例。
3.2完善技术标准体系与管理体制,发挥学会、协会在技术标准编制、修订和管理中的作用;逐步淡化技术规范条文的强制性质;鼓励编制地方性规范（标准）和企业标准,以适应不同地区在环境地质和经济、技术水平上的差异,并鼓励科技创新和技术进步。
3.3合理设置土建结构设计的安全水准,必须考虑工程失效的风险后果、社会的财富与资源供给乃至公众的意向等多种因素。随着我国经济形势的巨大变化,有必要重新审视现行土建结构工程设计规范的安全设置水准,建议主管部门组织论证。桥梁等交通土建结构的风险后果较大,且由于车流、车载、车速的快速发展,在设计荷载标准值和承载力安全度的设置水准上似乎应比一般的建筑结构有更高的安全储备。在建筑结构的安全设置水准上,建议进一步收集不同意见,包括商品房消费者的意向。我国不同地区的经济发展水平相差悬殊,在建筑物安全性和耐久性的要求上是否需要区别对待也值得探讨。
3.4我国建筑结构设计规范采用可靠度设计方法的经验及问题值得总结。可靠度方法用于不同类型结构的先决条件和难度不一。建议有关部门在推广可靠度方法于各类设计规范时,应广泛征集各种看法,实事求是,稳慎对待。
参考文献
［1］《土建结构工程的安全性》
［2］《土建结构工程的耐久性》
［3］《土建结构工程结构设计规范》
［4］《结构构件承载能力设计规范》
土建结构论文范文第2篇
关键词:土木工程；结构设计；安全性
1土木工程结构设计概述
土木工程的结构设计在设计过程上大致可以划分为三个阶段，即结构方案阶段、结构测算阶段、施工图设计阶段。在结构方案阶段中，主要是根据要施工的地区的地质勘测报告设计相应的工程公安，包括抗震防裂程度、工程高度、工程结构形式等等。当工程设计方案相对确认下来狗，就根据方案的具体要求进行下一步的布置和测算工作。在结构测算过程中，主要是对工程负载的情况进行计算。包括外部负载和内部负载的计算。负载的计算主要根据负载的要求确定相应工程配件的使用，根据组合值系数和标准值系数的测定来确定施工参数，构造施工措施要求。对于内力的测算，来完成构件截面参数的确定。内力的测算要根据构件截面、负载值确定。这包括弯矩、剪力、扭矩等等。最后，根据构建的计算、要根据之前确定的内力计算的要求，保证测算构件是否达到了相关要求。这时也可针对需求对构件截面参数加以调整。在施工图设计阶段，就是根据前两步的结构方案设计阶段、结构测算阶段，进行施工图的设计。在此过程中要将设计者的要求和设计意图通过图纸表达出来，施工图是施工的依据，施工图中要包括建设项目各部分工程的详图以及零件使用、、结构部件明细表、验收标准方法等。民用的工程施工图应具备设计图纸、包括图纸目录必要的设备、材料表、工程预算书。施工图设计文件，应满足设备材料采购，非标准设备制作和施工的需要。
2土木工程结构设计中存在的问题
土木工程结构设计中存在的问题主要集中在两个方面、一方面是专业角度的问题、另一方面是安全角度的问题，下面将分别从这两个方面进行阐述。从专业角度来说在土木工程设计中，箱、筏基础底板挑板的设计过程、梁、板的跨度计算、摩擦角区域的处理、抗震缝距离的设计、基础板厚度的确定都需要进行测算考量。对于箱、筏基础底板挑板的设计，首先要假设出挑板可以将边跨底板钢筋进行调整，出挑板后，能降低基底附加应力，当基础形式处在天然地基和其他人工地基的坎上时，加挑板就可能采用天然地基。从土木工程建设角度来说，如果取消挑板，能够方便柔性防水的处理，在建设多层建筑时，结构设计中可兼顾到下层建筑。梁、板的跨度计算中，梁、板的跨度计算计算跨度，又叫计算长度，应当根据计算时要求、构件的组成形式、支承端约束刚度、支承反力等因素综合考虑，摩擦角区域的处理，内摩擦角，是土的抗剪强度指标，是工程设计的重要参数。基层开挖时，会应用到摩擦角区域处理的问题，如果魔草叫区域中边基地的土会受到影响较小，不会反弹。但中心部位，基土反弹情况较为明显，回弹部分需要人工进行清除。抗震缝距离的设计中，主要通过增加抗震缝的距离来对地震时产生的结构碰撞的风险降低。基础板厚度的确定要根据房间设计的不同大小来选定相应的基础板厚度。如果基础板的厚度都按照大房间的标准进行设计、势必会造成浪费。如果都按照小房间的标准进行设计则会造成安全问题。所以实际的应用中，通常是在大房间中垫聚苯，小房间设定基础板的厚度。从安全角度来说，目前土木工程设计中存在的问题有:(1)工程设计规范的安全水平比较低，与国际同类作业相比，由于没有设定规范的视屏问题，会造成工程施工的进行难度的加大，最终导致了施工质量较低;(2)工程设计规范的整体牢固性差;(3)土建结构工程的耐久安全性差、正确使用与维护意识相对较差。
3加强土木工程建设的建议和对策
从具体而言可以从两方面进行考虑:从设计的安全性上，应从管理首要保证设计的安全性，尽量选择资质等级较高、管理先进、实力雄厚的设计单位进行设计、这样就可以掌握先进的设计方法和设计理念，设计设备也会较好、设计人员的素质和专业能力强、设计经验丰富，设计出的建筑安全性较高。再设计时也要加强理论学习，使设计人员和施工人员对于设计理论和设计标准能够很好的掌握。对于设计过程中，涉及到工程造价、工程量的统计、计算、所以在此类工程量计算过程中，要严谨、认真，对于每一笔数据都要认真核对。设计图纸要详细，以便施工者能够根据设计图纸准确掌握设计意图，从而进行施工，这样能够降低因图纸问题造成的施工不明确的现象，避免了事故的产生。在施工过程中，要注意过程监管，设计单位与施工单位要保持联系，对于设计图纸中不明确的问题，要进行及时的沟通和设计核对，以便发现错误。设计人员对于施工人员提出的建议，要给予足够的重视。从土木工程行业标准角度来说，要根据全面性因素来对土木工程结构设计的方案进行评估。因为土木工程的方案是工程实施的基础，对设计方案的评估要满足安全性、经济型合理性。等等。可通过对设计方案屏蔽、论证的方法，提高设计的水平。设计过程中，不一味的追求标准图，虽然采用标准图能够减轻工作量，加快设计进度，但为了保证设计的安全性，设计人员应该认真的对设计方案进行审核，对于可能存在压缩费用的过程进行仔细的成本核算，在保证基础、满足行业标准的前提下，保证设计的合理性、高效性、创新性。
4总结
本文首先对土木工程设计的基本情况进行了概要阐述，根据工程设计的几个阶段展示了土木工程的工作范围和工作要求。之后提出了现阶段我国土木工程设计中还存在的问题，从具体设计过程和安全性两个角度提出了相关的问题。最后在此基础上，根据存在的具体问题对土木工程的建设提出了建议和相应的对策。本文的研究对我国土木工程结构设计的发展提供了一种新的思路。
作者:董旭 单位:徐州工业职业技术学院
参考文献:
［1］高宇．我国土建结构工程的安全性与耐久性分析［J］．吉林大学学报，2005．
［2］张林．土建结构工程的安全性与耐久性［J］．高新技术，2006．
［3］侯力更主编．砌体结构设计［M］．北京:中国计划出版社，2006．
土建结构论文范文第3篇
????会议收到论文报告58篇并印发了文集，有140人参加会议，在第一天的大会和第二天的分组会上分别有17位和26位专家作了报告，另外还安排了半天时间进行自由发言和讨论。会议气氛热烈，取得了预期的效果，不同观点之间也进行了较为充分的交流。
??鉴于这一会议的论坛性质，以下仅就会上提出的一些问题及建议作一归纳，提交与会专家考虑并审议。
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??一、土建结构工程的安全性
??结构安全性是结构防止破坏倒塌的能力，是结构工程最重要的质量指标。结构工程的安全性主要决定于结构的设计与施工水准，也与结构的正确使用（维护、检测）有关，而这些又与土建工程法规和技术标准（规范、规程、条例等）的合理设置及运用相关联。
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??1．我国结构设计规范的安全设置水准
??对结构工程的设计来说，结构的安全性主要体现在结构构件承载能力的安全性、结构的整体牢固性与结构的耐久性等几个方面。我国建筑物和桥梁等土建结构的设计规范在这些方面的安全设置水准，总体上要比国外同类规范低得多。
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??1.1构件承载能力的安全设置水准
????与结构构件安全水准关系最大的二个因素是：1）规范规定结构需要承受多大的荷载（荷载标准值），比如同样是办公楼，我国规范自1959年以来均规定楼板承受的活荷载是每平方米150公斤(现已确定在新的规范里将改回到200公斤)，而美、英则为240和250公斤；2)规范规定的荷载分项系数与材料强度分项系数的大小，前者是计算确定荷载对结构构件的作用时，将荷载标准值加以放大的一个系数，后者是计算确定结构构件固有的承载能力时，将构件材料的强度标准值加以缩小的一个系数。这些用量值表示的系数体现了结构构件在给定标准荷载作用下的安全度，在安全系数设计方法(如我国的公路桥涵结构设计规范)中称为安全系数，体现了安全储备的需要；而在可靠度设计方法(如我国的建筑结构设计规范)中称为分项系数，体现了一定的名义失效概率或可靠指标。安全系数或分项系数越大，表明安全度越高。我国建筑结构设计规范规定活荷载与恒载（如结构自重）的分项系数分别为1.4和1.2，而美国则分别为1.7和1.4，英国1.6和1.4；这样根据我国规范设计办公楼时，所依据的楼层设计荷载（荷载标准值与荷载分项系数的乘积）值大约只有英美的52%（考虑人员和设施等活载）和85%（对结构自重等恒载），而设计时据以确定构件能够承受荷载的能力（与材料强度分项系数有关）却要比英美规范高出的10~15%，二者都使构件承载力的安全水准下降。日本与德国的设计规范在某些方面比英美还要保守些。一些发展中国家的结构设计多根据发达国家的规范，就如我国解放前和建国初期的结构设计方法参照美国规范一样。至于中国的香港和台湾，至今仍分别以英国和参考美国规范为依据。这里需要说明的是，在其他建筑物的活荷载标准值上，与国外的差别并没有象办公楼、公寓、宿舍中这样大。不同材料、不同类型的结构在安全设置水准上与国际间的差距并不相同，比如钢结构的差距可能相对小些。
????公路桥梁结构的情况也与房屋建筑结构类似，除车载标准外，荷载分项安全系数（我国规范对车载取1.4，比国际著名的美国AASHTO规范的1.75约低25%）与材料强度分项安全系数均规定较低。
????尽管我国设计规范所设定的安全贮备较低，但是某些工程的材料用量反而有高于国外同类工程的，这里的问题主要在于设计墨守陈规，在结构方案、材料选用、分析计算、结构构造上缺乏创新。
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??1.2结构的整体牢固性
????除了结构构件要有足够承载能力外，结构物还要有整体牢固性。结构的整体牢固性是结构出现某处的局部破坏不至于导致大范围连续破坏倒塌的能力，或者说是结构不应出现与其原因不相称的破坏后果。结构的整体牢固性主要依靠结构能有良好的延性和必要的冗余度，用来对付地震、爆炸等灾害荷载或因人为差错导致的灾难后果，可以减轻灾害损失。唐山地震造成的巨大伤亡与当地房屋结构缺乏整体牢固性有很大关系。2001年石家庄发生故意破坏的恶性爆炸事件，一栋住宅楼因土炸药爆炸造成的墙体局部破坏，竟导致整栋楼的连续倒塌，也是房屋设计牢固性不足的表现。
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??1.3结构的耐久安全性
????我国土建结构的设计与施工规范，重点放在各种荷载作用下的结构强度要求，而对环境因素作用（如干湿、冻融等大气侵蚀以及工程周围水、土中有害化学介质侵蚀）下的耐久性要求则相对考虑较少。混凝土结构因钢筋锈蚀或混凝土腐蚀导致的结构安全事故，其严重程度已远过于因结构构件承载力安全水准设置偏低所带来的危害，所以这个问题必须引起格外重视。我国规范规定的与耐久性有关的一些要求，如保护钢筋免遭锈蚀的混凝土保护层最小厚度和混凝土的最低强度等级，都显著低于国外规范。损害结构承载力的安全性只是耐久性不足的后果之一；提高结构构件承载能力的安全设置水准，在一些情况下也有利于结构的耐久性与结构使用寿命。
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??2．调整结构安全设置水准的不同见解
????我国结构设计规范的安全设置水准较低，与我国建国后长期处于短缺经济和计划体制的历史条件有关。但是，能够对土建结构取用较低的安全水准并基本满足了当时的生产与生活需求，而且业已历经了较长时间的考验，这是国内土建科技人员经过巨大努力所取得的重大成就；但是，由于安全储备较低，抵御意外作用的能力相对不足。如果适当提高安全设置水准将有利于减少事故的发生频率和提高工程抗御灾害的能力。国内发生的大量工程安全事故，主要是由于管理上的腐败和不善以及严重的人为错误所致。现在提出要重新审视结构的安全设置水准，主要是基于客观形势的变化，是由于我们现在从事的基础设施建设要为今后的现代化奠定基础，要满足今后几十年、上百年内人们生产生活水平发展的需要，有些土建结构如商品房屋则更要满足市场经济条件下具备商品属性的需要。国内近几年来已对建筑结构安全度的设置水准组织过几次讨论，在如何调整的问题上存在较大的意见分歧，这次科技论坛上同样反映了这些不同的见解：
????1）认为我国现行规范的安全设置水准是足够的，并已为长期实践所证明，而国外就没有这种经验。我国取得的这一成功经验决不能轻易丢掉，在安全度上不能跟着英美的高标准走；安全度高了是浪费，除个别需调整外，总体上不必变动。
????2）认为我国规范的安全度设置水准尽管不高，但在全面遵守标准规范有关规定，即在正常设计、正常施工和正常使用的“三正常”条件下，据此建成的上百亿平米的建筑物绝大多数至今仍在安全使用，表明这些规范规定的水准仍然适用；但是理想的“三正常”很难做到，同时为了缩小与先进国际标准的差距以及鉴于可持续发展和提高耐久性的需要，在物质供应条件业已改善的市场经济条件下，结构的安全设置水准应适当提高。这种提高只能适度，因为我国目前尚属发展中国家。
????3）认为我国规范的安全设置水准应该大体与国际水准接近，需要大幅度提高。这是由于随着我国经济发展和生活水平不断提高，土建工程特别是重大基础设施工程出现事故所造成的风险损失后果将愈益严重，而为了提高工程安全程度所需要的经费投入在整个工程（特别是建筑工程）造价中所占的比重现在已愈来愈低，材料供应也十分充裕。过去的低安全水准只是适应了以往短缺型计划经济年代的需要，但决不是没有风险，如果规范的安全水准较高，曾经发生过的有些安全事故本来是可以避免的，而规范的这一缺陷在一定程度上为“三正常”的提法所掩盖。在建的工程要为将来的现代化社会服务，安全性上一定要有高标准。低的安全质量标准在参与将来的国际竞争中也难以被承认，即使结构设计的安全设置水准能够提高到与发达国家一样，由于我们的施工质量总体较差，结构的安全性依然会有差距。
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??3、结构设计规范的概率可靠度设计方法
????自1984年国家建委和国家建设部颁布了建筑结构设计统一标准以来，我国的建筑结构设计规范已从80年代末期起抛弃了传统的多安全系数设计方法，从而统一采用以概率理论为基础的可靠度设计方法；其它的工程部门如公路、铁路、港口、水利的结构设计规范也正在或计划作这样的转变。我国规范的可靠度设计方法是参考国际上的相应标准ISO2394并经过国内科技人员努力后得以实施的。将可靠度设计方法用于结构设计规范，在国际学术界内通常被看成是一种发展趋势，但在工程内界则存在不同看法。尽管有了ISO2394，国外却鲜有重要或著名的结构设计规范已直接采用了可靠度设计方法，至今仍采用多安全系数设计方法或称荷载抗力系数法。在我国，对于建筑结构设计规范中的可靠度设计方法以及企图将我国各个行业的各种结构设计规范都用可靠度方法统一起来的做法，虽然工程设计界颇有微词，但学术界持赞成和肯定者是主流，不过仍不时有人对可靠度方法用于设计规范的适用性提出质疑。这次科技论坛上则较为集中地反映了对规范可靠度方法的意见分歧。
????对我国规范的可靠度设计方法持肯定意见的专家认为这是重大的科技进步，可靠度方法对安全度的概率定义要比定值的安全系数更清晰、更科学、更合理，当然概率可靠度设计方法本身尚有不少缺陷，有待进一步修改完善。持相反意见的人则认为，结构设计规范所面向的是类型多样的复杂群体，在安全度上需要考虑的不确定性与不确知性非常复杂，并不是“从统计数学观点出发的概率定义”所能科学描述或处理；规范可靠度方法在我国十多年的实践表明，它并没有给结构设计的安全性带来明显实效，反而造成了安全概念上的某些混乱；对工程技术人员来说，结构的安全度用可靠指标和虚假的失效概率表达后变得更加不可揣摩和模糊不清，不如安全系数那样从安全储备出发的度量方法更为直观和便于处理具体工程的安全问题；现行设计规范中的可靠度方法很不成熟，存在不少根本缺陷；他们认为半概率的多安全系数方法更适用于规范，也不排斥可靠度分析的结果可以作为一种参考，在综合判断安全系数的合理取值时予以考虑。
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??二、土建结构工程的耐久性
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????土建结构工程的耐久性与工程的使用寿命相联系，是使用期内结构保持正常功能的能力，这一正常功能包括结构的安全性和结构的适用性，而且更多地体现在适用性上。
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??1、土建结构工程的耐久性现状
????大多数土建结构由混凝土建造。混凝土结构的耐久性是当前困扰土建基础设施工程的世界性问题，并非我国所特有，但是至今尚未引起我国政府主管部门和广大设计与施工部门的足够重视。
????长期以来，人们一直以为混凝土应是非常耐久的材料。直到70年代末期，发达国家才逐渐发现原先建成的基础设施工程在一些环境下出现过早损坏。美国许多城市的混凝土基础设施工程和港口工程建成后不到二、三十年甚至在更短的时期内就出现劣化；据1998年美国土木工程学会的一份材料估计，他们需要有1.3万亿美元来处理美国国内基础设施工程存在的问题，仅修理与更换公路桥梁的混凝土桥面板一项就需800亿美无，而现在联邦政府每年为此的拨款只有50～60亿美元。另有资料指出，美国因除冰盐引起钢筋锈蚀需限载通行的公路桥梁已占这一环境下桥梁的1/4。发达国家为混凝土结构耐久性投入了大量科研经费并积极采取应对措施，如加拿大安大略省的公路桥梁为对付除冰盐侵蚀及冻融损害，钢筋的混凝土保护层最小厚度从50年代的2.5cm逐渐增加到4cm、6cm直到80年代后的7cm，而混凝土强度的最低等级也从50年代的C25增到后来的C40，桥面板混凝土从不要求外加引气剂、不设防水层到必须引气以及需要设置高级防水胶膜并引入环氧涂膜钢筋。而我国遭受盐冻侵蚀地区的公路桥梁在耐久性设计方面至今仍无明确要求，对混凝土保护层和强度的要求仅为2.5cm与C25，与上面提到的加拿大50年代水准一致。国内按这种标准设计的一座大桥，建成后仅8年，由于盐冻侵蚀，现已不得不部分拆除重建。
????我国建设部于80年代的一项调查表明，国内大多数工业建筑物在使用25～30年后即需大修，处于严酷环境下的建筑物使用寿命仅15～20年。民用建筑和公共建筑的使用环境相对较好，一般可维持50年以上，但室外的阳台、雨罩等露天构件的使用寿命通常仅有30～40年。桥梁、港工等基础设施工程的耐久性问题更为严重，由于钢筋的混凝土保护层过薄且密实性差，许多工程建成后几年就出现钢筋锈蚀、混凝土开裂。海港码头一般使用十年左右就因混凝土顺筋开裂和剥落，需要大修。京津地区的城市立交桥由于冬天洒除冰盐及冰冻作用，使用十几年后就出现问题，有的不得不限载、大修或拆除。盐冻也对混凝土路面造成伤害，东北地区一条高等级公路只经过一个冬天就大面积剥蚀。我国铁路隧道用低强度的C15混凝土作衬砌材料，密实度和抗渗性差，不耐地下水与机车废气侵蚀，开裂与渗漏严重；对几个路局所辖的隧道进行抽样调查表明，漏水的占50.4%，其中1/3渗漏严重，并导致钢轨等配件锈蚀以及电力牵引地段漏电，影响正常运行，而1999年颁布的铁路隧道设计规范仍未能对隧道的耐久性问题采取适当的对策，如适当提高混凝土的最低强度等级和在混凝土中掺入化学纤维等。
????耐久性问题的严重性和迫切性在于我们许多正在建设的工程仍未吸取国际和国内的大量惨痛教训，还沿着老路重蹈覆辙。一些北方城市新建成的立交桥和高速公路桥，仍没有在材料性能和结构构造等方面采取必要的防治冻融和盐害的综合措施。甚至大型工程如2000年投入运行的珠海莲花跨海大桥，其主体结构在浪溅区仍采用不耐海水干湿交替侵蚀的C30混凝土与3～4cm厚的保护层厚度。
????有专家估计，我国“大干”基础设施工程建设的高潮还可延续20年，由于忽视耐久性，迎接我们的还会有“大修”20年的高潮，这个高潮可能不用很久就将到来，其耗费将倍增于当初这些工程施工建设时的投资。
????使混凝土结构的耐久性问题进一步加剧的原因有：
????1)由于混凝土的质量检验习惯上以单一的强度指标作为衡量标准，导致水泥工业对水泥强度的不适当追求，使水泥细度增加，早强的矿物成份比例提高，这些都不利于混凝土的耐久性。我国对水泥质量的检验在强度上只要求不低于规定的最低许可值，而国外则同时还要求不高于规定的最高值，如果强度超过了也被认为不合格，这种要求还有利于水泥产品质量的均匀性。
????2)工程施工单位不适当地加快施工进度，尤其是政府行政领导对工程进度的不适当干预。混凝土的耐久性质量尤其需要有足够的施工养护期加以保证，早产有损生命健康的概念同样适用于混凝土。国内媒体上大加宣传的所谓几个月就修成一条大路、建成一座大桥、或盖成一幢高楼的工程以及抢工献礼工程，很可能就是今后注定要花掉更多资金进行大修的短命工程。提前完成合同规定施工期的在国外要被罚款，因为意味着工程质量有遭到损害的可能。
????3)环境的不断恶化，如废气、酸雨，我国的酸雨面积已超过国土的30%。
????当前迫切需要进行的工作是尽快编制桥梁、隧道、港工等基础设施工程耐久性设计的技术条例，修订补充现行规范中对结构耐久性的要求。首先需要明确的是各种基础设施工程的设计工作寿命，在重要工程的设计文件中必须有使用寿命的要求和论证。当前在建的众多工程在耐久性上之所以仍然沿着重蹈覆辙的道路走，很重要的一个原因是工程设计施工技术人员在耐久性上没有可资遵循的新依据。更为严重的是现行规范中的有些条文，本身就对耐久性有害。为了提高混凝土耐久性，在混凝土中合理使用粉煤灰、矿渣等矿物掺合料是重要的技术手段，国外有的规范甚至规定在桥梁等混凝土结构中必须加入粉煤灰等掺合料，而我国的铁路混凝土桥隧施工规范仍在明文禁止使用。此外，工程技术界还存在长期形成的一些过时的看法，对改善混凝土的耐久性能造成阻力。例如，顾虑会影响混凝土强度而不愿使用引气剂，而引气本应作为改善混凝土耐久性和工作性的常规手段；又如，希望加大水泥用量来保证混凝土强度，而尽可能低的水泥用量本应是提高混凝土抗裂和耐久性能的重要途径。
????在修订规范的耐久性要求上，交通部于2001年颁布的港工混凝土结构防腐蚀技术规范已为其它土建工程行业起到较好的示范作用。我们一方面要参照国内外已有的资料和经验，尽快编写出相应的设计施工技术文件以应急需，另一方面则要安排系统的研究项目，加大耐久性研究工作的支持力度；混凝土结构的耐久性是当前国际上结构工程学科最为重要的前沿研究领域之一，而我国在这一方面相当落后。混凝土的耐久性研究离不开原材料和环境等特定条件，需要考虑本国的特点，是不能完全依赖国外研究成果的。
????重视混凝土结构的耐久性也是可持续发展的需要。生产混凝土所需的水泥、砂、石等原材料均需大量消耗国土资源并破坏植被与河床，水泥生产排放的二氧化碳已占人类活动排放总量的1/5～1/6，而我国排放的二氧化碳量已居世界第二。我国现在每年生产5亿多吨水泥，与之相伴的是年耗20多亿方的砂石，长此以往实难以为继。延长结构使用寿命意味着节约材料，而耐久的混凝土一般又应是水泥用量较低和矿物掺合料(工业废料)用量较高的混凝土，所以耐久的混凝土正适应环境保护的需要。国际上对桥梁、隧道等土木工程的设计工作寿命多为100年，有的如英国为120年。考虑到耐久性不足所造成的巨大经济损失和资源浪费，国际上近年来有要求将这些工程的最低工作寿命进一步延长的趋势，如提出城市环境中的桥梁至少应有150年。
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??2．土建结构工程使用阶段的正常检测与维护
????结构耐久性和使用寿命的概念，与使用阶段的检测、维护和修理不能分割，对处于露天和恶劣环境下的基础设施工程来说尤其如此。为了保证结构安全性和耐久性，一些工程在建成后的使用过程中，应该进行定期检测和维护。我国有结构工程的设计规范与施工规范，但没有如何使用的规范。有些工程倒塌事故，例如最近四川宜宾的南门大桥发生桥面坍落事故，就是因为桥面结构与主拱之间的吊杆在连接处发生锈蚀，如果有定期的检测要求，这样的事故很有可能避免。有些国家对于结构的损坏可能导致公众安全的建筑物与桥、隧等公共工程，强制规定必须定期检测；即使是建筑物的玻璃幕墙和外墙面砖等建筑部件，因其坠落后容易伤及公众，也有强制定期检测的要求。我国由于施工管理水平和事故操作人员的素质相对较差，质量控制与质量保证制度不够健全，规范对结构安全与耐久性的设置水准又相对较低，已建的工程中往往存在较多隐患，所以更有必要从法制上确定土建工程的正常使用和定期检测的要求。对于土建结构工程的安全质量，虽然政府已作出了设计与施工的责任单位和个人需对其“终身负责”的规定，但是这种要求执行起来缺乏可操作性。要将结构安全质量事故减少到最低程度，还应以预防为主，通过例行检测及时发现问题。
????现在国内有大量土建工程因步入老化期需要诊治，也有大量已建的违章工程需要评估，更有许多工程发生病害需要诊断和加固，各地已涌现了不少从事土建工程诊断、治理与加固的队伍，并有蓬勃发展成为一种新兴行业的趋势。出现问题和病害以后再来治理固然重要，但是我们应该更加强调预防。对于在役土建工程的检测和评估，要建立相应的法规和标准，要有从业人员的注册和从业机构的资质认证制度，在管理体制上予以规范。
????从国家对公共工程建设的投资和对工程设计的要求来看，需要有工程整个使用期限即全寿命费用支出的论证。只注意工程项目建设的一次投资支出，很少考虑工程建成后需要正常维护与修理的长期费用，不但可能损害工程使用寿命和正常使用功能，而且经济上算总账会很不合算。在发达国家，由于新建工程少，用于维修的费用往往更为主要，英国1978年的土建维修费上升到1965年的3.7倍，1980年的维修费占当年土建费用总支出的2/3。我国虽是发展中国家，现在正大兴土木，可是过去建成的大量工程已经或过早老化。国内40％公路桥梁的桥龄已大于25年，加上进入90年代以后交通量猛增，超载严重，以往的设计标准又低，路、桥的维修问题十分突出。由于养护维修费用得不到保证，造成工程安全隐患并在以后需要支出更多的大修费用。在土建工程的投资上，希望有关部门能加大已建工程维修的费用。
????为加速路桥等公共工程建设，国家现在鼓励投资公司出资并给以一定期限如30年的经营收入作为补偿。如果对重要土建工程有必须进行定期检测与评估的法规，就能保证这些工程在一定期限后归还国家管理和经营时的良好功能，对于设计工作寿命为100年的桥梁，至少还可正常使用70年，而不至于30年到期后国家接收的已是一个破旧的工程。
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??三、技术规范的作用与管理
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????这次科技论坛对于土建结构工程技术规范的定位、作用与管理也进行了讨论并提出了一些看法。
????长期以来，受计划经济体制的影响，我们往往视技术规范为法，将规范的具体规定和要求等同于法律条文来对待。技术规范或规程，与各种技术条例、技术要求、工法、指南等技术文件一样都是技术标准，本身不具有法律作用，只当工程各方（业主、设计、施工企业）认同作为设计与施工的依据并在契约的基础上，才能作为法律仲裁的依据。将技术问题法制化并强制执行，不利于技术进步和创造性的发挥，反而容易成为推卸责任的借口。当然，政府部门从国家和公众的整体利益出发，需要在安全、环保等重大原则上对土建工程的设计施工提出必须满足的最低要求并制定相应的法规，但法规一般并不需要提供如何达到这些要求的具体技术途径和方法，后者是技术标准的任务。政府也可以原则认可或批准某些重要的技术规范或其中某些内容使用。
????土建工程有着强烈的个性，需要工程技术人员针对具体特点去解决设计与施工问题。所以规范作为技术标准宜强调其指导性而不是强制性。如果规范条文看作为一般意义上的法律条文，就有可能束缚设计施工人员的主动创造性并阻碍新技术的应用。。我国土建工程在结构设计上与国外相比的最大差距就在于方案与技术上的创新，这与以往过分强调规范的法律地位从而形成所谓“结构设计就是规范加计算”的倾向不无关联。我国的技术规范在编写风格上也有模仿法律的倾向，极少提及使用者需要注意规范可能存在的某些不足之处或允许并鼓励使用者在某些问题上可以另辟蹊径。如果在设计施工中要取代规范中已经落后过时甚至有害的技术规定，则无异于违法行为。相反，只要墨守规范，即使出了事故，就可不负法律责任。这样就在客观上降低了对工程技术人员的业务技能要求与职责要求，不利于提高我国建筑企业和从业人员的素质以及参与今后的国际竞争。为了消除这些负面影响并杜绝钻规范条文的空子进行偷工减料，应有必要建立这样的共识并作出规定，即遵守了规范条文并不意味着就可免除法律责任。国外有些规范就是这样规定的。
????企图不断加强技术规范的强制性来解决屡禁不止的工程事故，不是解决问题的有效途径。现在，有关主管部门将建筑结构设计规范中的部分条文抽出来，明确列为强制性条文，同时规定各个设计单位完成的设计，须通过有关部门或其授权委任的其他企事业设计单位的审查，而审查的主要内容就在于对照规范强制性条文的要求，其任务已类似于执法；这种做法是否明智似可商榷。我国土建工程事故频繁的原因，主要在于管理不善，特别是管理环节上的腐败；其次是施工操作人员素质低，又难以短期解决；过分强调规范的地位与作用，未能建立与规范配套的完整标准体系，比如缺乏指南、工法等更为详尽具体的技术文件，可以用来指导和规范设计与施工的各个具体环节，也有一定的关系。从设计角度看，出现事故主要不是由于没有按照规范强制性条文的规定，而是方案性的错误或忽略主要的设计条件；也有一些工程则因过去的设计标准过低，耐久性不足，在使用过程中又缺乏应有的例行检测而导致失效。其实，要做到设计规范强制条文的要求最为容易，为此请专业人士审查似无必要。重要的工程设计应规定请专业单位全面审核，其要点也应在结构方案、构造方法与计算分析的原则上。从结构设计的国家规范中抽出的强制性条文不免支离破碎，个别条文的规定也不一定适合某些地区和某些工程的具体特点，反而造成麻烦。
????我国幅员广阔，各地经济发展很不平衡，技术力量悬殊，环境条件各异，客观上要求规范能给设计人员更多灵活性，少一些强制性，这样才能更好地在规范的指导下，根据工程的特点和具体条件去解决问题。总之，在规范标准上，要摆脱计划经济年代遗留下来的过分强求统一、较少考虑个性和缺乏实事求是灵活性的倾向。要提倡和鼓励各省市编制地方性规范，在工程的安全性和耐久性标准上，可有不同的设置水准。比如上海、北京、广州这些大城市应该高些，在抗震防灾要求上，更应区别对待。全国性的规范订得愈详细，其适用性可能变得愈差，造成的混乱也可能愈多；特别象岩土工程那样的规范更是如此。
????技术标准中的强制性越多，也意味着政府有关部门在具体技术问题上需要承担的责任越重，而这些本来不该是政府部门的职责。规范中的要求是最低要求，在安全设置水准上，政府需要干预的也应是保证公众安全的最低要求。对于土建结构的抗震设计，政府有关部门至今仍规定任何部门和个人不得随意提高抗震的设防标准(建抗586号文件)。事实上，如将商品房的抗震设防烈度提高1度，抗震能力可提高约1倍，而增加的房屋造价相当有限，在众多城市中可能仅及居民用于室内装修费用的几分之一。政府的这一规定无异于限制居民只能购置抗震安全质量标准最低的房屋，如果发生地震造成损害，有关部门如何解释？
????规范等技术标准的管理体制亟待改善。建国以来，由政府部门负责统管并指定有关企事业单位分别承担每本规范编写和修订工作的做法已越来越不能适应当前的形势，有些在经费和人力上得不到保证，平时基本上没有专门人员去搜集了解规范使用中的问题并及时修改补充规范条文；面对新的结构型式、新的材料和新的工艺，规范的过时条文不但成为推广新技术的阻力，而且有被误用或盲目套用而造成工程质量安全事故。
????发达国家有关土建结构工程的规范及与之配套的各类技术标准多由行业协会或专业学会编制及管理，规范的翻新周期短，不象我们要长达10年以上。我国的学会与协会重复设置，分工不明，并且至今还依附于某一政府部门，基本上只起到政府职能部门非官方代言人的作用，距离独立和富有活力的健全机构还差的很远，如何发挥这些机构在技术标准编写和管理中的作用也是值得探讨的一个问题。建议随着改革的深入，整顿合并有关的学会、协会，加强其职能，并逐渐成为技术标准编制管理的主体。
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??四、准备提交政府有关部门考虑的建议
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????为了改善我国土建结构工程的安全性与耐久性，这次论坛中提出了以下建议供政府有关部门考虑，：
??1、桥梁、隧道、道路、港口等基础设施工程的混凝土结构耐久性，已是当前亟待采取措施应对的重大问题。否则，一些工程的正常使用功能和安全性将得不到有效保证，我国的现代化建设和国民经济会蒙受巨大损失，并将给生产和公众生活带来长期困扰。
????建议国家建设部、交通部、铁道部主管土建工程设计标准的部门，能对工程的耐久性要求作重点审查，明确土建工程的设计应有最低使用寿命的要求，重要工程的设计文件中应有正常使用寿命和耐久性设计的独立章节与论证；
????建议国家自然科学基金委员会能在今后一段时期内对混凝土工程耐久性的基础理论研究给予重点支持；
????建议国家安全生产监督管理局为在近期内编订有关法规标准给以立项资助；
????建议中国工程院土木水利建筑学部在其咨询研究项目中，联络国内有关专家，促进土建结构耐久性设计指导性技术条例的编制。
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??2、土建工程使用过程中的安全性，应有定期的检测和正常的维护修理加以保证。对于重要土建工程，我国尚无必须进行安全检测的法规。在基础设施工程的投资上有重新建、轻维修的倾向，不利于工程寿命和投资效益。
????建议对桥、隧等重要公共基础设施和公共建筑物，在其使用期内实施强制性的定期安全检测。为此，需要制定法规，编制相应的技术标准；对于土建结构工程的检测与评估，需要建立从业人员的注册制度和从业机构的资质认证与监管体制。凡属已建工程的安全诊断也可一并归入这一行业。
??建议政府有关部门在桥、隧、道路等土建基础设施工程投资上，根据需要，加大工程维修费的比例。
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??3、完善技术标准体系与管理体制，发挥学会、协会在技术标准编制、修订和管理中的作用；逐步淡化技术规范条文的强制性质；鼓励编制地方性规范(标准)和企业标准，适应不同地区在环境地质和经济、技术水平上的差异，并鼓励科技创新和技术进步。
土建结构论文范文第4篇
在利用混凝土施工技术时应当注意严重控制混凝土的温度应力，避免混凝土结构因温度差异，致使混凝土结构受温度应力作用而出现裂缝问题。对于混凝土施工中，混凝土温度应力控制需要注意的方面有：严格控制水泥质量。水泥是构成混凝土重要原材料之一，其能够发生水化反应。水泥水化反应过程中，会释放大量的热量。当大量的热量存在混凝土的内部结构中时，处理不当，容易导致混凝土产生温度应力。在选取水泥材料时应当对水泥水化反应进行测试，确定水泥水化反应程度，从而选择水化反应程度较低的高质量水泥。重点控制混凝土温度。外界温度过高或过低，都可能影响混凝土浇筑温度，促使混凝土结构受温度应力作用。所以，在进行混凝土结构浇筑之前，一定要确定当前外部温度，尽量避免在高温下进行混凝土结构浇筑作业。如若一定要在高温环境下进行混凝土浇筑，需要采取综合降温措施，尽量保持混凝土浇筑相对稳定的温度下作业。
（二）降低地基对混凝土的约束力
在实际工作中，降低地基对混凝土的约束也是混凝土结构施工中需要注意的问题，如若地基的约束力作用在混凝土结构上，也会降低凝土结构施工质量。
（1）进一步降低混凝土内部约束力为了保证混凝土结构施工质量不受混凝土内部约束力的影响，在应用混凝土施工技术时一定要估算混凝土结构内部温度。在具体施工过程中，注意控制混凝土结构内部温度，如若出现温度超过估算范围时，应当采用覆盖法或蓄水发法等来降低混凝土结构内部温度。
（2）减少外部地基约束力在土木工程建筑混凝土结构施工过程中，应用混凝土施工技术进行混凝土浇筑时作用在地基上的作用力较大，会增加地基需要承受的压力，相应的地基约束力将会作用在混凝土结构上，促使混凝土结构施工质量降低。对此，在混凝土结构浇筑时尽量采用滑动层浇筑，通过滑动浇筑，缓解低级所承受的作用力，相应的降低地基外部约束力，确保混凝土结构施工质量达标。
（三）结束语
土建结构论文范文第5篇
关键字：民用建筑裂缝修补
裂缝修补主要以恢复结构材料的防水性及耐久性为目的，也有从维护人身安全及注重美观的角度而进行修补的。在满足修补的前提下，必须考虑经济性来决定修补的范围及修补的规模等。
一、修补设计
修补设计原则上应根据第四章是否需要修补及补强加固的判定结果，进行恢复己开裂结构件的机能及耐久性的设计，更重要的是要选择适当的修补材料、修补工法以及在选择修补时间的基础上进行修补设计。
进行修补设计时，应考虑如下事项:
（1）根据是否需要修补的判断结果，设定修补范围及规模，还应
按需要再度调查现场。
（2）掌握开裂原因、开裂状况(裂缝宽度、深度及型式等)，建筑物的重要性及环境条件(一般环境、工厂地区、盐类环境、温泉地带、寒冷地带及特殊用途)。
（3）为了明确规定修补目的及恢复目标，考虑(2)中的环境条件，选定最适于修补的修补材料、修补工法及修补时间。选择修补工法，可按开裂现场及开裂原因参照表6.1所示内容决定。另外，当构筑物处于盐类等苛刻环境时，应选择比普通环境条件高一个等级的材料及工法。如有可能，裂缝最好在稳定后再作修补;对随环境条件变化的温度裂缝，则宜在裂缝最宽时处理。
混凝土建筑物及构件的修补恢复目标将视竣工时的初期性能、建筑物的耐用年限、开裂原因、劣化程度及劣化范围等而异，另外，保修年限也不尽相同。
通常，可将修补恢复目标分成如下三个阶段:
①恢复到与健全构件同等性能。因水泥的水化热、碳化、千缩而产生的裂缝等，是作为搞清开裂原因而进行修补的对象。希望保修年限定为10-15年。
②恢复到不妨碍使用的程度。当由钢筋腐蚀、碱性骨料而导致的裂缝及由此产生的劣化度比较明显时，或者开裂原因是多方面的，又不能将所有原因都搞清楚时，年限定为5-10年。
③恢复到能够确保人身安全的程度。一般针对以确保人身安全而进行的应急修补工程。
（4）必须充分研究修补作业所必要的机械材料、脚手架及工程现场对周围人群的安全保障。
二、修补工法及特点
2.1表面修补法
常用的方法为涂覆法，增加整体面层，压抹环氧胶泥，环氧浆液粘玻璃丝布，表面缝合等。
(1)涂覆法:混凝土表面出现数量较多的表面裂缝时，采用手工或机械喷涂方法，将修补材料涂覆于混凝土表面，起到表面封闭作用。涂膜厚度在0.3~2.5mm之间，厚度大者适应裂缝变化能力强。选用修补材料时应考虑使用条件(室内、室外、环境温湿度变化，介质腐蚀情况)以及裂缝活动情况等，例如，要求耐磨的地坪可选用环氧沥青涂料，聚氨酷涂料，聚氨酷沥青涂料等刚性涂料，不稳定的裂缝修补可选用聚氨酷弹性体，橡胶型丙烯酸酷涂料等弹性涂料。
(2)增加整体面层:混凝土表面裂缝数量较多，分布面较广时，常采用增加一层水泥砂浆或细石混凝土整体面层的方法处理。多数情况下，整体面层内应配置双向钢丝网。有条件时，宜采用喷射法施工水泥砂浆或混凝土整体面层。
(3)压抹环氧胶泥:对于数量不多，又不集中，缝宽>0.lmm的裂缝可采用此法处理。
(4)环氧浆液粘贴玻璃丝布:一般采用环氧树脂胶料或环氧焦油胶料，粘贴1~2层玻璃丝布。
(5)表面缝合:在裂缝两边钻孔或凿槽，将u形钢筋或金属板放入孔或槽中，用环氧树脂砂浆等无收缩型砂浆灌入孔或槽中锚固，以达到缝合裂缝的目的。
2.2局部修复法
常用的方法有充填法，部分凿除重新浇筑混凝土、预应力法等。
(1)充填法
用钢钎、风镐或高速转动的切割圆盘将裂缝扩大，最终凿成V形或梯形槽，分层压抹环氧砂浆、或水泥砂浆、或聚氯乙烯胶泥、或沥青油膏等材料封闭裂缝。其中V形槽适用于一般裂缝修补;梯形槽用于渗水裂缝修补;环氧砂浆适用于有结构强度要求的修补;聚氯乙烯胶泥和沥青油膏仅适用于防渗漏的修补。
(2)预应力法
用钻机在构件上钻孔，注意避开钢筋，然后穿入螺栓(预应力钢筋)，施加预应力拧紧螺帽，使裂缝减小或闭合。如条件许可时，成孔的方向应与裂缝方向垂直，见图2.2(a)钻孔方向不与裂缝垂直时，宜采用双向施加预应力，见图2.2(b)。
(3)部分凿除重新浇筑混凝土
对于钢筋混凝土预制梁等构件，由于运输、堆放、吊装不当而造成裂缝的事故时有发生。这类裂缝有时可采用凿除裂缝附近的混凝土，清洗、充分湿润后，浇筑强度高一等级的混凝土，养护到规定强度的修补方法。修补后的构件仍可使用在工程上。用这种方法修补己断裂的构件应特别慎重。此外，修补前应检查钢筋的实际应力和变形状况。修补混凝土宜用微膨胀型。修复工作必须十分仔细认真，否则新老混凝土结合不良将导致失败。
2.3灌浆法
将水泥或化学浆液灌入混凝土缝内，使其扩散，固化。固化后的浆液具有较高的粘结强度，与混凝土能较好地粘结，从而增强了构件的整体性，使构件恢复使用功能，提高耐久性，达到堵漏防锈补强的目的。
用于结构修补的化学浆液主要有两类:一类是环氧树脂浆;另一类是甲基丙烯酸甲酷液(简称甲凝液)。用于防渗堵漏的化学浆液主要有:水玻璃、丙烯酞胺、聚氨酷、丙烯酸盐等。这些不溶物可充填缝隙，使之不透水并增加强度。
虽然民用建筑混凝土结构裂缝修补工法多种多样，但我们不能只知其一、只用其一，而应牢牢掌握每一种方法，以一变应万变，做到根据不同情况采取不同方法，尽量实现修补最优。
参考文献：
[1]王铁梦.工程结构裂缝控制.北京:中国建筑工业出版社，2000
[2]建筑工程施工质量验收统一标准(GB50300-2001)，2001
[3]曹可之.大体积混凝土结构裂缝控制的综合措施.建筑结构，2002，(8)
土建结构论文范文第6篇
所谓的建筑结构主要是指在建筑物中，由各类建筑材料混合制成的一种用于承载建筑体的框架结构，以保证建筑物的受力能力及空间体系。在建筑结构中，由于材料及建筑物本身的不同需求，建筑结构可分为混凝土结构、钢结构、木结构、砌体结构以及轻型钢结构、组合式结构等。
2、建筑结构加固的重要性
（1）建筑结构的加固与修补有着本质上的区别。建筑的修补主要是对建筑物外观进行修复与改进，使其从外观上更具观赏性。而建筑结构加固则是对老的建筑物内部结构因老化问题以及人为原因所造成的问题、自然原因所造成的结构损伤问题等进行稳固性处理，从而使建筑物的安全系数提高。
（2）建筑结构加固时对所需材料的使用没有一个明确的限定，因此在一定的程度上降低了建筑企业的成本。虽然建筑结构加固所使用的材料相比于新建成的建筑物结构材料质量偏低，但就成本而言，建筑结构加固所支出的财力物力成本也远远低于新建成的建筑物结构成本。而从建筑物的稳定安全性来说，则是基本相同的。因此就这一点而言，大大节约了建筑企业的资源浪费。
（3）建筑结构加固更有利于对材料资源的合理利用，避免不必要的浪费。一般来说，建筑结构加固是在现有建筑物之上采集门、窗等结构参数，然后通过所采集的参数对加固材料量进行分析设计，并制定出最合理的加固技术措施，从而在材料更可能少的基础上最大限度保障建筑的结构安全。
3、建筑结构的加固方法
根据建筑结构的不同，其加固方法也不同。主要分为以下几种：
（1）混凝土加固法，顾名思义，所谓的混凝土加固法主要是采用混凝土材料及其它材料混合而成的。在混凝土加固法中又包括了：加大结构截面积的加固方法、结构外包钢材料加固法、预应力混合结构加固法、粘钢式加固法、改变建筑结构的承载及传力途径的加固法、全焊接补筋式结构加固法、碳纤维混合物质结构加固法，喷射式混凝土补强结构加固法以及局部结构加固法等。
（2）砌体结构加固立法，也就是用修补结构外侧的方式进行堵塞式加固。砌体结构加固方法又分为：钢筋水泥混合砂浆式结构加固法、扩大结构截面积加固法、扶壁柱式加固法、外包钢筋加固法以及外包钢混凝土混合加固法等。
（3）钢结构加固方法，此类方法也是高层建筑结构加固中最为常用的一种方法。钢结构加固法主要是采用改变建筑结构计算参数，加强结构连接和扩大结构截面积等方式进行加固，另外需要注意的是，采用钢结构对建筑进行加固时，必须根据建筑结构的实际情况及加固使用要求选择合适的结构加固方式，以保证建筑结构安全性能达到最高。
4、建筑结构加固的施工技术
要建筑结构加固中，主要是采用混凝土加固方式，其主要的施工技术如下：宋良瑞四川建筑职业技术学院四川德阳618000
（1）托换式结构加固施工技术。所谓的托换工结构加固是混凝土加固方式中一种综合性的加固技术，它主要是对相关结构以及建筑的上下结构、顶升与废弃结构的拆除等进行技术处理，是建筑结构加固或改造中最常用的一种技术措施。另外，托换式结构加固法具有工期短、成本低等特点，因此对建筑正常使用及人均正常工作生活不会带来太大的不便之处。然而托换式结构加固施工也是一项要求技术含量较高的施工项目，因此，在施工中必须由专业性及技术水平、工作责任心都较强的人员来完成，以最大限度保障建筑安全性。
（2）植筋式结构加固施工技术。所谓的植筋式结构加固技术就是指在建筑中利用钢筋植入法对结构进行加固。因它对混凝土混合结构的要求较为简单，且操作较为灵活，因此常被用于建筑结构的连接及锚固中。在植筋式结构加固施工中，可以植入普通的混凝土钢筋，也可植入螺栓式的锚筋。在施工技术中具体需用哪种钢筋进行结构加固，是根据建筑物的使用特性以及结构的分布来确定的。
（3）裂痕修补式结构加固施工技术。所谓的裂痕式结构加固技术主要是指在加固中根据建筑结构裂痕的大小及发生裂痕的原因、性状等对结构进行堵塞式修补加固施工，从而延长建筑结构的使用年限以及提升建筑结构的稳固和安全性。裂痕式结构加固法主要应用于建筑结构出现不同程度的裂痕修补加固中。但是需要注意的是，对于因外界受力不均等问题所产生的建筑结构裂痕，单单只用裂痕式结构加固技术施工是不能达到加固结构稳定性的作用的，必须要在裂痕式结构加固技术施工的同时采用其它加固技术措施进行结构稳固，以保证建筑达到最佳的安全状态。
（4）碳化混凝土修复式结构加固施工技术。所谓的碳化混凝土修复式结构加固施工技术主要是指通过对混凝土结构内碱性物质的恢复达到建筑结构加固的目的。该技术主要是以增强混凝土结构阻抗能力为主，从而使建筑结构中混凝土因碳化物质所造成的钢筋等腐蚀情况得到改善或抑制。
（5）混凝土表面处理式结构加固施工技术。所谓的混凝土表面处理式结构加固施工技术主要是指通过采用各类方式对混凝土表面的腐蚀性物质进行清理，以确保结构的坚固性。此类方法目前在我国建筑结构加固中得到了广泛的应用。混凝土表面处理式结构加固施工技术主要有：各类化学方式、喷砂方式、机械方式、射水方式以及真空吸力方式等，使其对混凝土结构表面的各种酸碱性腐蚀类附着物进行彻底的清除。从而保证建筑结构的使用安全性。
5、结语
土建结构论文范文第7篇
关键词：钢筋混凝土梁；受剪承载力；桁架拱模型；混凝土结构设计规范
中图分类号：TU375.1
文献标志码：A
文章编号：1674-4764（2013）04-0007-06
钢筋混凝土构件斜截面受剪承载力计算是混凝土构件设计中的重要课题。由于影响钢筋混凝土构件抗剪强度的因素众多，破坏形态复杂，对混凝土构件受剪机理的认识尚不完善，至今未建立一套较为完整的理论体系[1]。目前要做到定量分析钢筋混凝土构件的斜截面受剪承载力还存在很多困难，当然试验研究是一种最为直接和有效的方法，但全面的试验对比研究耗资巨大，一般难以实现。到目前为止，尽管各国学者进行了大量的关于钢筋混凝土梁的受剪承载力理论分析和试验研究，但由于各学者研究的侧重点不同且该问题本身具有复杂性，致使至今钢筋混凝土构件的抗剪问题没有得到很好地解决。包括中国在内的多国规范都是采用半经验半理论的计算方法进行构件受剪承载力设计，该方法具有计算简单且不易出错等优点，但缺点是缺乏明确的力学模型，且当结构材料与原建立规范计算公式时的材料差异较大时，规范公式的计算结果的可信程度遭到质疑。因此，迫切需要建立混凝土构件的受剪理论模型和模型理论计算公式，以解决受剪承载力的设计问题。采用桁架拱模型理论分析钢筋混凝土构件的受剪机理，给出了钢筋混凝土梁的受剪承载力计算公式，探讨了有关计算参数的取值，并结合收集的136根关于钢筋混凝土梁受剪承载力研究的试验数据，验证桁架拱模型理论的有效性。
1桁架拱模型
桁架拱模型是一种在桁架模型基础上加以考虑混凝土的受压拱体效应发展演化而来的模型。桁架拱模型认为，构件的所受总剪力由桁架模型和拱模型共同承担，即构件中受压混凝土既起受压上弦杆的作用又起斜压腹杆和拱的作用，如图1所示。
1.1桁架模型
桁架模型最早由德国的Ritter所提出，也称古典桁架模型[2]。后经众多学者研究和发展，形成了多种桁架理论并被多国规范所采用，如拉压杆模型（美国规范[3]）、变角桁架模型（欧洲规范[4]）等。该模型的缺点是没有考虑混凝土的抗剪能力对构件受剪承载力的贡献，全部剪力由腹筋承担。
桁架模型认为桁架的受压上弦杆为受压区混凝土和上部受压纵筋，受拉下弦杆为下部受拉纵筋，腹杆则由受拉的箍筋及斜裂缝间的受压混凝土斜杆构成。如图2，图中h为构件截面高度、z为构件截面高度方向上两边缘纵筋之间的距离，可取为z=0.9 h。
5.1与试验结果的对比分析
共收集了136根关于钢筋混凝土梁受剪的试验数据[11-15]，文献[11]为集中荷载作用下有腹筋连续梁的抗剪强度试验数据，文献[12]、[14]为集中荷载作用下简支梁的抗剪强度试验数据，文献[13]为逆对称荷载作用下钢筋混凝土框架梁抗剪强度的试验数据，文献[15]为钢筋混凝土构件试验数据集（中国建筑科学研究院），钢筋混凝土梁的加载方式有集中荷载作用和均布荷载作用2种，所有钢筋混凝土梁均为单方向单调加载，其发生的破坏形态有主筋屈服后剪切破坏、主筋屈服前斜压剪切破坏形态和弯剪型破坏，试件有普通箍筋约束混凝土梁和高强箍筋约束混凝土梁。钢筋混凝土梁的基本设计参数：混凝土轴心抗压强度为10.4～62.78 N/mm2，箍筋强度为212～1 442 N/mm2，配箍率为006%～1.15%，平均约束应力为0.406 4～16.08 N/mm2，截面尺寸为b=110～400 mm、h=190～1 000 mm，钢筋混凝土梁的形式有连续梁、简支梁、框架梁3种。
图8为桁架拱模型公式的计算值（Vcal）和试验值（Vexp）的对比结果（图中斜直线为Vcal/Vexp=1），计算值与试验值比值的平均值为0.926 8，标准偏差为0.208 9，变异系数为0.225 4，最大值为1853 0，最小值为0.555 0。表1给出了Vcal/Vexp分布情况，计算值小于1.15Vexp的试件占试件总数的88.97%，且计算值小于0.6倍的试验值的试件仅占试件总数的2.94%。
综上所述，用桁架拱理论模型公式计算的结果与试验结果吻合较好，桁架拱模型可以作为钢筋混凝土梁剪切破坏的理论模型，其为中国规范建立关于钢筋混凝土构件受剪承载力计算的理论模型奠定基础。
6结束语
经理论分析和试验验证，可以得到以下结论：
1）当使用高性能或高强度的结构材料时，中国混凝土结构设计规范中的受剪承载力公式的计算结果不安全。
2）桁架拱理论模型分析钢筋混凝土构件的受剪机理是合理的，且基于该理论模型的钢筋混凝土梁的受剪承载力公式，当结构材料性能差异较大时，依然能保证计算结果的有效性。
3）箍筋应力发挥水平是有上限的，同时桁架拱模型公式的计算结果也验证了日本关于平均约束应力取值的正确性。
4）对于钢筋混凝土梁的受剪承载力计算，美国规范较中国规范保守。
参考文献：
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土建结构论文范文第8篇
关键词： 《钢筋混凝土结构》课程 课程特点 教学方法 改进措施
土木工程中钢筋混凝土结构是应用最广泛的结构形式，对于高等院校土木专业的学生而言，《钢筋混凝土结构》是一门必修的专业基础课，主要研究钢筋混凝土结构的力学性能、设计和施工方法［1－2］，涉及建筑材料、建筑制图、高等数学、理论力学、结构力学等课程，并与其他专业课程，如砌体结构、建筑抗震、土力学与地基基础等形成课程体系，具有承上启下的重要作用，其教学效果直接影响整个专业的教学质量和所培养人才的知识结构。通过这门课程的学习，学生能建立起初步的结构概念，并为其他后续课程的学习奠定基础。本文结合钢筋混凝土结构课程的特点，提出了几项改进教学方法的措施。
1.钢筋混凝土结构课程的特点
钢筋混凝土结构是应用性很强的一门专业基础课，课程内容多、涉及范围广、公式多、符号多、体系庞杂，加上规范条文的约束性给教师的讲授和学生的学习都带来了一定的困难。其特点主要有以下几个方面。
（1）教学内容多、涉及范围广。钢筋混凝土结构课程的教学内容包括材料性能、设计方法、各类构件的受力（拉、压、弯、剪和扭）性能及其计算方法和配筋构造等［3］，涉及内容非常广泛，既有理论推导，又有试验研究，还与规范条文、工程实际联系密切，因此教学难度较大［4］。
（2）公式多，规范条文多。公式多是该课程的另一个特点，这些公式逻辑推理强，涉及力学和数学，需要学生有坚实的数学和力学知识基础；课程常对一些不便、不必计算的内容进行规定，内容比较零散，系统性和逻辑性均较差，学生们常常感到杂乱无章、概念混杂。
（3）经验性强。混凝土结构的研究对象是钢筋和混凝土复合材料组合结构的力学性能、设计和施工方法，它不像材料力学和结构力学可以假定材料为弹性［4］。钢筋混凝土是弹塑性材料，其力学性能的影响因素多且离散性大，用纯粹理论的方法得出的结果往往与试验结果相差几倍乃至十几倍，这就决定其研究方法是在试验的基础上做出基本假定，得出半理论半经验的公式。学生学起来枯燥无味，抽象难懂，学习积极性不高。
（4）综合性强。建筑制图、建筑材料、理论力学、材料力学、结构力学是学习钢筋混凝土结构课程的基础。因此，要学好钢筋混凝土结构理论，学生就应在大学一年级和二年级的课程学习中打下良好的基础，建立合理的知识结构。特别材料力学、结构力学的有关知识是本课程学习的重点基础知识，是学生解决钢筋混凝土基本构件的截面几何关系、应力应变关系、内力平衡关系，以及计算钢筋混凝土框架等结构的基础。老师在《钢筋混凝土结构》专业基础课讲授过程中，要不断地帮助和引导学生复习过去的各种力学和材料知识，使学生的知识积累系统化并和本课程有机地结合起来，增强教学效果。
通过上面的分析，我们了解到钢筋混凝土结构这门课程知识多、涉及面广，与基础课程联系紧密，既有理论知识又有实践经验总结，还有规范条文。因此在教学方法上要紧密结合这门课程的特点，有针对性地采用适当的教学方法，增加学生的理论知识，提高其实践技能，改善教学效果不尽如人意的现状。
2.教学体会
目前，钢筋混凝土结构知识的传授基本是通过授课、答疑、作业这一程序完成的，学生在学习过程中普遍存在课堂学习理解不够、课程设计抄袭现象的问题；部分《高校钢筋混凝土结构》课程采用传统的板书教学，这种单一的教学方式枯燥呆板，不利于学生对理论知识的分析和理解，容易导致学生情绪懈怠，教学效果较差。我在几年的《钢筋混凝土结构》教学过程中，有以下几点教学体会。
（1）将传统与现代教学方法相结合，激发学生的学习热情。《钢筋混凝土结构》课程不仅有大量的理论公式，又与实践紧密相连。粉笔和黑板的传统教学方法是行之有效的教学方式，但仅沿袭传统的教学方法，既不利于学生理解各种枯燥的理论公式，又激发不了他们的学习兴趣，因而导致教学效果较差。为了改善教学效果，改变传统的课程安排――先学理论知识，然后生产实习，最后毕业设计这一过程。课堂教学前组织学生观看教学录像是十分必要的，这不仅使学生获得混凝土结构的感性认识，增加了学习的兴趣和动力，还让学生在教学过程中不感到枯燥乏味。多媒体、互联网、电子教案、计算机辅助教学CAI（Computer Assisted Instruction）等现代化教学手段为这一目标的成功实现提供了强有力的技术支撑。
（2）理论联系实际，重视课程设计与实践教学。理论知识是基础，掌握扎实的理论知识，可以为工程应用提供指导；工程实践能力是教学目的，只有具备实际工作技能，才能更好地服务社会［5-6］。在课程设计过程中，我们改变一个题目全班做的方式，采用分组设计的方法，一般四五个学生一组，设计一个大的题目。此种方法不仅巩固了学生的理论知识，培养了团队协作的精神，还大大减少了课程设计中存在的抄袭现象。学生的理论知识学习是一个系统的过程，然而，如何将理论知识应用到生产实践中是他们面临的一个非常重要的问题。组织学生参与各种实践活动是解决这个问题的一种有效方法，例如组织土木工程、工程力学、建筑学等专业的学生参加结构模型大赛，类似的实践活动，可以培养学生的动手能力，让学生对结构概念有更进一步的理解;或根据课程进度，以及所学的理论知识，有目的地到施工现场参观、学习，增强感性认识，积累工程经验，有意识地培养学生的实践能力。
（3）掌握教学重点，合理安排教学内容。根据钢筋混凝土结构课程内容多、涉及面广的特点，教师在教学过程中要掌握重点，合理安排教学内容。
（4）作为专业基础课程，《钢筋混凝土结构》应该有先进的教学内容，及时反映本学科领域的最新科技成果。近年来，随着材料强度的不断发展和新建筑材料的不断出现，结构和构件的设计方法在不断改进。因此，在教学过程中，我们不能局限于课本上的内容，而要一直紧跟本学科发展的脉搏，不断将最新科技成果引入教学内容，以此开阔学生的视野，激发其求知欲，使学生建立用发展的观点学好《钢筋混凝土结构》课程的基本思想。
3.结语
《钢筋混凝土结构》是土木工程专业的主干课程，存在教材内容多、课时少、难理解、实践性强等特点，要求教师采取行之有效的教学方法，在获得最好授课效果的同时，让学生学起来轻松。我基于几年的教学经验得出的结论：掌握本门课程的特点，采用将现代与传统相结合的授课方式，重视实践教学，充分调动学生的积极性，才能使学生学好并掌握好这门课程。
参考文献：
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［4］马芹永.混凝土结构课程教学方法的研究与实践［J］.淮南工业学院学报（社会科学版），2001，3，（4）:96-97.
土建结构论文范文第9篇
【关键词】钢管混凝土；轴心受压承载力；计算理论
钢管混凝土结构是指在钢管内充填素混凝土形成的组合结构，它凭着高承载力、塑性和韧性好、耐火性能好、经济效益好和施工方便等优点在实际工程中得到了广泛的应用，同时也引起了国内外诸多学者的关注，通过长期深入的研究，取得了巨大的成果。目前，国外关于钢管混凝土构件的设计规程主要是欧洲EC4（1994）、德国DINI8800（1997）、美国SSLC（1979）、LRFD（1999）和ACI（1999）以及日本AIJ（1997）等，这些规程中都同时给出了圆形截面和方、矩形截面钢管混凝土构件的承载力设计计算有关条文，其中尤以欧洲EC4、美国LRFD和日本AIJ最具代表性。尽管国内对钢管混凝土的研究工作相对落后，但随着经济的发展，我国学者在这一领域所取得的研究成果也令人瞩目，制定的设计规程包括CECS28：90（1992）、DB29-57-2003和DL/T5085-1999（1999）等。本文对国内外已有的几种钢管混凝土轴压构件的设计规范做了整理介绍，并对三种轴心受压承载力的计算理论进行了比较与分析。
一、轴心受压构件
（1）EC4规范。欧洲EC4（1994）是CEN提出的关于钢—混凝土混合结构的设计规范，能同时适用于圆形和方、矩形截面钢管混凝土设计计算。（2）LRFD规范。LRFD（1999）为美国钢结构协会制定的设计规程，它考虑了构件的整体稳定，先将混凝土强度折算到钢材中，得到其名义抗压强度，再用计算钢管混凝土轴压构件的承载力。（3）AIJ规范。AIJ（1997）是日本建筑学会在大量试验研究的基础上提出的设计规范，它同时给出了极限状态设计法和允许应力设计法，其截面形式包括圆形和方、矩形。（4）DBJ13-51-2003。《钢管混凝土结构技术规程》为福建省工程建设标准，能同时适用于圆形和方、矩形钢管混凝土设计计算。从上述各种规范给出的钢管混凝土轴压构件承载力设计计算公式不难看出，因各种规范制定的思路和出发点不同，所得计算公式也各不相同。有的是建立在钢结构的计算方法基础上，有的是建立在混凝土的计算方法基础之上，还有的则是把两者结合起来视为一个整体对其进行分析。
二、三种轴压承载力计算理论及公式的比较研究
综合以上各种规程所提到的计算方法，目前用于钢管混凝土的计算理论主要有三种：统一理论、拟钢理论和拟混凝土理论，现分别做简要介绍。
1.统一理论。“统一理论”是钟善桐1993年在总结以往研究成果的基础之上提出的，该理论认为钢管混凝土在承受各种荷载作用时的工作性能是随材料的物理参数、统一体的几何参数、截面形式和应力状态的改变发生改变的，变化是连续相关的，计算则是统一的。它将钢管混凝土视为一个整体，按单一材料研究其组合性能，计算构件的承载力时，不再区分钢管与混凝土。这种基于组合理论的计算方法物理意义比较明确且计算简单，适用于实际设计，但它没考虑钢管与混凝土之间的相互工作效应，使其计算结果偏于安全，而且该计算公式是在回归分析的基础之上建立的，缺乏试验验证，还需进一步研究。
2.拟钢理论。拟钢理论是同济大学基于钢结构规范提出的一种计算理论，它将混凝土折算成为钢，再按照钢结构规范进行设计。这种方法是在不改变钢管横截面面积的条件下，将管内填充的混凝土看成是对钢管壁屈服强度和弹性模量的提高，以此换算得出等效钢管的性质，并以该等效钢管的承载力作为原钢管混凝土的承载力；在计算时，不考虑内填混凝土对构件的抗拉和抗弯承载力影响，只加入其对轴压承载力提高的相关部分。拟钢理论是采用换算模量，将混凝土折算成钢进行计算，在对高层、超高层建筑进行结构设计时，是忽略了剪切模量再采用换算模量对其进行内力分析的，所以会出现分析结果和构件设计不准确的情况；另外，将钢管和混凝土统一成整体后，不易明确混凝土的分担作用和结构行为，所以具有一定的局限性。
3.拟混凝土理论。拟混凝土理论认为钢管混凝土是由钢管对核心混凝土实施套箍强化后的一种套箍混凝土或约束混凝土。在计算时，只考虑核心混凝土二向应力状态下的受力情况，将钢管壁看成是处于核心混凝土周围的等效纵向钢筋，其面积按照钢管的形状和截面积而定。该理论从概念上要比较适合圆形钢管混凝土，对于方、矩形钢管混凝土，因钢管对混凝土提供的约束能力比较小，其套箍混凝土的概念已不再适用。实际上，“约束效应系数”对套箍作用的发挥至关重要，但这种理论不能拟合出一条具有代表性的曲线来例证它的有效性，因此不是十分可靠。目前，对钢管混凝土构件有着不同的研究方法，以上三种理论是研究者们从不同的角度对其进行分析而得出的，由于钢管混凝土力学性能的复杂性，使得三种理论具有一定的缺陷和不足，因理解不同，导致估计的准确程度不同，所获得的计算方法和计算结果也就有所出入。因此还有待做进一步的研究。
三、结语
钢管混凝土这一组合结构因其独特的优势，在工程中已得到广泛的应用，并引起国内外诸多学者的关注，通过长期深入的研究，编制出了相应的设计规程，其成就令人瞩目。本文就国内外已有的几种钢管混凝土轴压构件承载力的设计规范做了整理介绍，且对目前适用于钢管混凝土的三种计算理论进行了评述，指出其不足之处，并通过算例结果比较了三者的差别，说明对钢管混凝土构件还有待做进一步的研究。
参 考 文 献
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土建结构论文范文第10篇
关键词：垄断土地制度；土地结构；福利损失
文章编号：2095-5960（2016）06-0007-10；中图分类号：F740；文献标识码：A
一、问题的提出
2004年3月31日，国土资源部和监察部联合下发了《关于继续开展经营性土地使用权招标拍卖挂牌出让情况执法监察工作的通知》（简称“71号令”）要求各地必须在2004年8月31日前，将经营性土地使用权协议出让的历史遗留问题处理完毕，并在此后全面实施城市经营性用地招标拍卖挂牌出让方式，业界称之为“831土地大限”。自此，市县政府成立垄断收储机构直接掌握城市土地，然后以“招拍挂”的方式协议出售成为最常见的供地模式，标志着垄断性的土地供给制度正式建立。那么垄断性土地供给制度对土地结构会产生什么影响？社会福利又会发生什么样的变化呢？
目前国内学者针对垄断性土地供给制度的研究主要集中在对房地产市场影响的讨论上。平新乔和陈敏彦（2004）认为政府管制土地供应导致房价上涨。[1]周彬（2010）通过构造一般均衡模型发现：“土地财政”必然推动房价上涨，政府具有推高房价的内在激励。[2]任超群、张娟锋和贾生华（2011）基于35个大中城市数据的实证研究得到一个符合直觉的结论：土地供应量对住房供应量和房价有长期、稳定的影响，限制土地供应导致住房供应量减少，房价上涨。[3]邵新建等（2012）提出，“招拍挂”的土地出让方式使得原来多头、分散供给的城市土地市场逐渐转变为地方政府控制下的垄断性土地市场，地方政府通过控制土地供给量来最大化土地出让收益，导致土地及房产价格大幅上涨。[4]
政府土地出让行为的经济学分析是与本文相关的另一类文献。对于政府土地出让行为，现有文献主要从“土地财政”和“土地引资”两个视角来进行分析。
“土地财政”假说主要是指政府通过高地价获得高额土地出让金来维持地方财政支出。周飞舟（2006）认为地方政府在住宅及商业用地市场上采取“招拍挂”是由于地方政府的行为模式从分税制改革前的“经营企业”转变到改革后的“经营土地”。[5]陶然等（2009）认为土地出让可以给政府带来直接收入和间接收入，由于制造业企业流动性比较高，所以采用成本地价留住企业以期获得后续稳定的税收收入，而服务业企业流动性低可以采用“招拍挂”形式高价出让土地。[6]李学文，卢新海（2012）分析发现地方政府之所以热衷于土地出让，并在工业用地和商住用地出让上采取差别化策略，根源在于地方政府对土地财政的追求。[7]周飞周（2013）利用省级年度数据验证了分税制和土地财政之间的关系。[8]
“土地引资”假说认为政府不仅面临财政激励，同时也面临政治激励，“土地财政”不是理解政府出让行为的唯一视角。地方政府官员的晋升与其辖区内的经济增长水平显著相关（张军，2005）[9]，所以地区之间地方官员的晋升锦标赛自然转化为招商引资的竞争（周黎安，2007）[10]。张莉等（2011）通过实证研究发现地方政府热衷于土地出让的主要动因是“土地引资”而非“土地财政”。[11]
这些研究基本上都忽视了中国现行的特殊土地供给结构，特别需要指出的是，2014年2月22日上海市政府下发了《关于进一步提高本市土地节约集约利用水平的若干意见》，意见表示：（1）上海市要逐步减少新增建设用地规模，对新增建设用地实行稳中有降、逐年递减的办法；（2）优先保障基础设施、公共服务设施和民生项目用地，有效控制新增工业用地；（3）有序推进存量建设用地优化利用。“控增量调存量”成为今后建设用地使用的指导思想，在新增建设用地少增加或者不增加的情况下，要缓解大城市的土地供需矛盾，保障民生需求，只能从盘活现有的低效利用土地方面入手，调整土地结构是唯一的出路。
与上述两类文献不同，本文专注于研究垄断性的土地供给制度对我国土地结构及社会福利水平的影响。本文的边际贡献有以下两点：（1）本文以土地结构为切入点，讨论了垄断性土地制度的影响，对现有土地结构的合理性做出了分析。大多数已有文献主要关注垄断性土地制度对于土地价格及房产价格的影响或强调开发商市场垄断对房价的影响；（2）本文系统地讨论了垄断的土地制度对社会福利水平的影响，我们发现垄断程度越高，社会福利水平损失也越大。这一结论为我国土地市场政策的制定提供了理论基础。
二、我国城市建设用地结构变化分析及国际比较
（一）我国城市建设用地结构变化分析
城市建设用地类型主要分为：居住用地、工业用地、仓储用地、公共设施用地、道路广场用地、绿地等，本文主要集中讨论居住用地与工业供地的相对结构与住宅地价，所以主要列出2002―2012①①2002年5月9日国土资源部出台《招标拍卖挂牌出让国有土地使用权规定》，规定指出商业、旅游、娱乐和商品住宅等各类经营性用地，必须以招标、拍卖或者挂牌方式出让。前款规定以外用途的土地的供地计划公布后，同一宗地有两个以上意向用地者的，也应当采用招标、拍卖或者挂牌方式出让。2002年是土地资源由政府垄断供应的时间节点。年居住用地比例与工业用地比例的变化趋势。从图1我们可以观察到，2002―2012年居住用地比例总体保持在30%左右，其中只有两个年份低于30%，而工业用地比例总体保持在20%以上。为了能更清楚地看到我国居住用地比例与工业用地比例的相对变化，我们将居住用地比例与工业用地比例的比值作为一个指标来观察。从图2可以看到居住用地与工业用地比值在2002―2009年呈现下降趋势，说明：（1）从绝对量来说，居住用地与工业用地比值过低（参阅后文香港、东京等城市数据），居住用地仅为工业用地的14―15倍；（2）从变化趋势上来说，居住用地相对比例先降后升且仍处于较低水平。工业用地比例相对过高，会对经济产生一些负面影响：（1）在城市土地资源有限的条件下，工业用地比例过高必然挤占居住用地，造成住房供应紧张和房价上涨；（2）低成本的工业用地导致工业企业对土地的粗放使用，造成土地资源浪费；（3）低成本的工业用地使得一些低效率的企业得以存活，加剧一些行业的产能过剩。
（二）我国特大型城市建设用地属性国际比较
本文选取了北京、上海、广州三个城市来进行国际对比，因为这三个城市与我们所选取的对比样本性质上更为相近，具有较高的可比性。与国际大都市相比，我国城市的用地结构表现出明显的结构失衡。一方面，工业用地比例过高。国际大都市的工业用地比例一般保持在5%以下，而我国北京、上海和广州三个城市的工业用地比例均超过20%，是国际同类水平城市的4倍以上。另一方面，生活用地水平偏低。与纽约、东京等地相比，我国城市的生活用地水平仅占建设用地50%左右。城市不仅仅是进行工业生产的地方，更是人们居住生活休闲的场所，生活用地水平过低造成了城市生活质量降低，在居住、绿地、交通等生活用地无法保障的情况下，城市如何创造更美好的生活？北京、上海和广州的工业用地比例要高于全国平均工业用地水平，但是这些城市同时又存在着较一般城市来说更高的住房需求，特大型城市住房市场的土地供需矛盾日益加剧。
通过上文对我国城市建设用地的统计分析及国际比较，发现我国的土地供给结构存在一些不合理。我们提出下面的理论模型来分析这种土地供给结构内在原因。
三、理论模型
本文效用函数与生产函数的设定以Antras 和Caballero（2007）[13]为基础，本文的修正包括：第一，增加了政府对两个部门采取差异化土地价格政策这一假定；第二，放松了两部门生产技术相同这一假定。
（一）没有政府参与的市场均衡
假设经济中存在两个生产部门及两种生产要素（资本K和土地L），其中两个生产部门分别是：房地产部门和工业企业部门。我们假设部门1为房地产生产部门，部门2为工业企业部门。资本K和土地L在两个部门之间都可以自由流动。
（二）政府垄断供应下的市场均衡
随着土地收储制度以及土地“招拍挂”制度的正式确立，政府已经成为土地市场中的唯一供给者。地方政府在土地供应上不仅面临财政激励而且还面临政治激励（比如地方的GDP总量及增速都是考核官员的重要指标），地方政府官员会对激励做出理性反应，在不同的土地市场上采取不同的供地策略。政府的供地动机包含两个：土地财政和土地引资，在房地产市场上的土地供给动机为土地财政（周飞舟，2006[7]，2013[8]；陶然，2009；[6]吕炜，2012[14]），而在工业用地市场上的供地动机为土地引资（周黎安，2007[10]；张莉，2011[11]）。
假设政府的土地成本为C，主要包括征收土地费用及对土地进行的基建投资。房地产市场及工业用地市场的土地价格分别用R和δ来表示。由于政府在不同土地市场上的土地政策，均衡条件下的土地价格分别为：R=错误！未找到引用源。C>C和δ=C（地方政府之间进行引资竞争）。其中1ρ（0
（7）式和（8）式说明在均衡条件下，土地垄断供应造成了两个市场产品的相对价格发生变化，较多土地资源分配给部门2，造成部门2（工业企业部门）的产品产量过多，价格下降，而部门1（房地产部门）产品产量不足，价格上升。
根据公式（7）可以直接得到：
命题1：垄断的土地制度建立后，土地资源的配置发生了变化：部门1（房地产部门）土地要素投入减少，部门2（工业企业部门）土地要素投入增加。
命题1解释了我国现有土地结构的成因。政府对房地产部门和工业企业部门采取差异化的价格政策以及政府在一级土地供应市场上的绝对垄断地位是我国现行土地结构的根本原因。
根据公式（8）可以直接得到：
命题2：在垄断性的土地供应制度下，城市的房价与地价将保持正相关关系，房价会出现显著提高。
命题2背后的经济学含义较为直观。土地供给制度是高房价的一个重要原因，这与以前文献中所得出的结论一致（平新乔，2004[1]；邵新建，2012[4]）。以往政府进行房地产市场调控所采取的政策往往都集中在需求方面，那么我们是不是可以在进行房产调控的时候更多的关注土地供给制度呢？
（三）福利水平变化比较
本文采用消费者效用来表示社会福利水平，根据公式（3）我们可以得到没有政府参与时的社会福利水平W：
这说明，在放松两部门技术相同这一假定下，政府参与下的市场均衡的福利水平低于没有政府参与时的市场均衡。关于福利状况的分析结论与上文相同。
四、 结论及政策建议
本文以土地结构为切入点，讨论了垄断性土地制度的影响，主要得出以下几个结论：（1）垄断土地制度建立后，土地资源的配置向工业部门倾斜。（2）垄断性土地制度是高房价的一个重要原因。（3）在垄断性的土地供应制度下，社会福利水平下降，且垄断程度越高福利损失越大。
针对以上结论笔者提出如下政策建议：
1.打破土地垄断格局，建立多头供应机制。根据《土地管理法》规定，我国城镇建设用地只有国有性质的土地才能进入土地一级市场，而集体土地只有通过征用之后转化为国有性质，才能进入城镇建设用地市场。因此地方政府是土地出让过程中的唯一供给者，并拥有垄断定价权。为了打破当前的一元土地供给模式，必须引入多元土地供给主体。可以考虑农村集体建设用地有序直接入市，农地入市可以降低地方政府对一级市场的垄断程度，缓解当前严重的土地供需矛盾。但是政府应该强化土地产权，税收等方面的立法规范，以保障农村建设用地有序、规范入市。
2. 加快工业用地市场化进程，提高工业用地效率。与经营性用地市场相反，工业用地长期以来仍然以划拨和协议供地为主，使得工业用地一直处于低价格水平，2010年全国105个城市工业地价平均水平为629元/平方米，而同期的住宅地价与商业地价则分别为4244元/平方米和5181元/平方米①①数据来自国家统计局2010年《国土资源统计年鉴》。价格是市场经济中调节资源的一种重要信号，由于工业用地定价很低，使得工业企业在土地利用过程中存在土地资源粗放使用、土地单位产出过低等问题。因此，应尽快推进工业用地的市场化进程，以提高工业企业的土地使用成本，淘汰一些生产效率低、产能过剩行业的企业。这样不仅提高了工业用地的使用效率，而且可以释放出一些土地资源，对缓解当前城市土地资源供给紧张有非常重要的作用。
我国正处在城市化进程加速及工业产能过剩的特殊阶段，增加城市住宅供应、减少过剩产能是我们的必然选择，一增一减符合我们国民经济的发展方向。新中国成立后计划经济年代形成重生产轻生活的经济发展指导思想，使得政府在土地资源分配上向工业用地严重倾斜，造成住房建设用地以及住房供应的巨大缺口，近些年虽有所调整，但原有工业用地多、住房用地少的比例失调格局仍未根本改观。在下一步的国家经济发展中，需改变现有的土地供给制度，通过市场力量来调整工业与住房用地的比例，以平衡生产与生活消费的比例关系，提升社会福利水平。
参考文献：
[1]平新乔，陈敏彦.融资、地价与楼盘价格趋势[J].世界经济，2004（7）：3-10.
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[3]任超群，张娟锋，贾生华. 土地供应量对新建商品房市场的影响――基于35个大中城市的实证研究[J].软科学，2011（5）：01-10.
[4] 邵新建，江萍，等. 中国城市房价的“坚硬泡沫”――基于垄断型土地市场的研究[J].金融研究，2012（12）：67-81.
[5]周飞舟. 分税制十年：制度及其影响[J]. 中国社会科学，2006（6）：100-115.
[6]陶然，苏福兵，陆曦，等. 经济增长能够带来晋升吗？――对晋升锦标赛理论的逻辑挑战与省级实证重估[J]. 管理世界，2010（12）：13-26.
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[9]张军. 中国经济发展： 为增长而竞争[J]. 世界经济文汇， 2005 （4）： 101-105.
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[11]张莉，王贤彬，徐现祥. 财政激励、晋升激励与地方官员的土地出让行为[J]. 中国工业经济，2011（4）：35-43.
[12]石忆邵，彭志宏，陈华杰，等. 国际大都市建设用地变化特征、影响因素及对上海的启示[J]. 城市规划学刊，2008（6）：32-39.
土建结构论文范文第11篇
关键词：水工钢筋混凝土结构；精品课程建设；教学方法
作者简介：任宜春（1969-），女，山东掖县人，长沙理工大学土木与建筑学院，副教授。（湖南 长沙 410114）
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）14-0105-02
“水工钢筋混凝土结构”是长沙理工大学（以下简称“我校”）水利类专业港口航道与海岸工程和水利水电工程专业必修的专业基础课，是一门实践性很强，与现行规范、规程等有关的专业基础课，比较难学。主要讲授：混凝土结构所用材料的性能，混凝土结构设计原则，混凝土结构中常见的种类受力构件（受弯、受压、受拉、受扭）的破坏特征及设计方法，钢筋混凝土构件的抗裂、裂缝宽度和构件挠度计算，钢筋混凝土肋形结构及刚架结构设计，预应力混凝土的基本概念。通过课程的学习和课程设计的练习，使学生掌握水工钢筋混凝土基本原理和基本构件的设计计算方法，掌握结构的基本概念，为后续专业技术课程的学习和从事水工结构设计、施工和管理工作奠定坚实的基础。
一、课程教学中存在的问题
“水工钢筋混凝土结构”这门课程内容多且抽象，公式多，难点多，综合性强，前后知识连贯紧密，涉及的数学知识和力学知识广泛，同时又具有很强的实践性。与本课程内容紧密相关的先行课程主要有概率论、建筑材料、材料力学和结构力学，要求学生在学习这门课程的时候具有较扎实的数学和力学基础。我校水利类专业在学习这门课程之前，没有开设“建筑材料”这门课程，因此学生对于混凝土和钢筋这两种材料的物理力学性能没有知识储备，特别是对混凝土这种特殊混合材料没有任何感性和理性的认识，这样就给这门课程的学习带来了困难。我校“水工钢筋混凝土结构”这门课程没有设置对应的实验课，学生对钢筋混凝土梁受弯和受剪破坏过程没有直观的学习过程，造成对理论分析的理解困难。针对这些问题，采取一定教学方法，激励学生的学习兴趣，提高学生的学习效率。
二、课程教学方法探索与实践
“水工钢筋混凝土结构”课程教学体系和教学内容的建设在国家人才培养目标调整的大前提下正在不断探索、不断改进过程中。水工钢筋混凝土结构课程在各个教学环节的实施过程中，注重探究性学习、研究性学习，体现以学生为主体、以创新能力和实践能力培养为主旨的教学理念，根据课程的内容，针对学生的特点，选用不同的教学方法。
1.注重相关课程与本课程的关系讲解
在学生没有学习“建筑材料”这门课程的情况下，讲授钢筋和混凝土力学物理性能的时候，利用多媒体播放一些混凝土施工的录像和图片，使得学生对混凝土产生一些直观认识，同时补充混凝土配合比和混凝土凝结硬化过程等方面的介绍，让学生能够更好地理解混凝土徐变和收缩等概念。将教师课堂引导学习和课后学生自主学习相结合，要求学生课后阅读混凝土材料特性和混凝土材料发展的相关文献，如要求学生通过自学了解什么是高性能混凝土并写出读书报告。
水工混凝土结构设计原理的讲解中需要大量用到概率论的原理和方法，在很大程度上，是否掌握概率论原理的这些知识决定了学生能否理解概论极限状态设计法的关键。在讲授混凝土立方体抗压强度时，以一组混凝土试块强度测定值为例讲述数学平均值、标准差、分布频率及界线分数值的划定，引出保证率的基本概念，给同学们复习相关概率论的理论基础，为概率极限状态设计法的讲解打下基础。
本课程与“材料力学”具有较强的相关性，在学习过程中应注意两者的共同点和不同之处。材料力学是研究单一、匀质、连续、弹性材料，侧重于构件的应力分析和变形计算；而本课程是研究钢筋和混凝土两种材料组成的非匀质、非连续的弹塑性材料，不仅研究强度和变形的计算问题，更主要是结构构件的设计，包括方案、截面形式及材料的选择、配筋构造等。材料力学的三大基本公式：平衡条件、变形协调条件和物理条件也适用于钢筋混凝土结构，但由于材料的不同，本课程无法直接使用材料力学公式。在整个教学过程中注意分析本课程与材料力学在解决问题思路上的异同点，让学生从本质上把握钢筋混凝土结构的受力分析的本质特点。
“结构力学”作为研究杆件及结构内力分配及变形计算为主的课程，是本课程研究和讨论问题的基础。钢筋混凝土结构构件设计的基本原则就是要求作用效应的最不利组合的设计值必须小于结构抗力的设计值。结构力学课程是解决作用效应的计算，而本课程是解决结构抗力的计算问题，因此只有将结构力学与本课程内容联合起来才能够解决钢筋混凝土构件的设计问题。
2.强调实验研究在本课程学习中的作用
水工钢筋混凝土结构是实践性较强的课程，许多公式和物理特性都是建立在实验的基础上的。我校这门课程没有开设对应的实验课，只能通过课堂播放混凝土立方体抗压强度实验、钢筋混凝土受弯构件正截面破坏和斜截面破坏试验录像，加深学生对相关内容的理解与认识。结合试验录像讲解原理，例如在播放受弯构件斜截面破坏试验的同时，将几种破坏的剪跨比、配筋率等和各自的破坏现象在黑板板书对比，使得学生掌握发生斜截面斜拉、剪压、斜压破坏的条件和特征。组织学生观看建筑工地支模、绑扎钢筋和浇注混凝土的录像和照片，增加学生的感性认识。观看试验录像和工程录像，将枯燥的教学内容置于图、文、声的教学氛围中，使教学内容形象化、动态化，有助于学生学习积极性的提高，有效地提高教学质量和效率。
3.理论教学与期末课程设计相结合
“水工钢筋混凝土结构”这门课程在学期末安排了一周的课程设计，课程设计要求学生完成一水电站楼盖设计，通过课程设计实践，使学生进一步巩固所学的内容，培养学生独立分析和解决问题的能力，为今后从事结构设计打下牢固的基础。
在理论教学和课程设计过程中，强调创新性思维能力和工程师基本素质训练。课堂教学以学生为主体，课堂讲授注重师生互动，双向交流，采用案例教学、讨论启发式教学。教师力求在讲课中不断地提出问题、分析问题，构筑师生交流与互动的平台，提供思考与探索的空间，使教学成为启迪学生智慧，开发学生潜能与创新能力的重要途径。在教学过程中，除了在课堂上进行关键性、启发性和兴趣性的提问外，更鼓励学生主动提问，培养学生提问的能力，激发他们的学习兴趣和求知欲。课程设计阶段，鼓励学生采取手算和计算机电算相结合的方式，要求学生用CAD绘图，提高学生的计算机运用能力。编撰了完整的水工钢筋混凝土结构课程设计任务书和指导书，并制作了指导学生CAD绘图的PPT课件。在课程设计的指导过程中，重视以讲课形式的集中指导，同时对学生设计中碰到的疑难问题个别辅导解决。采用以点带面的形式，集中给所有同学讲解一遍一个同学提出的典型问题。分阶段跟踪检查学生的课程设计进度和设计情况，并根据平时完成情况和最后成果给出成绩。大多数同学反映通过期末的课程设计，加深了学生对水工钢筋混凝土结构基本理论、计算方法的理解，提高了综合运用所学课程知识解决实际工程问题的能力。
在教学过程中没有简单地将理论教学和期末课程设计分成两个过程，而是将理论教学与课程设计结合起来，在理论教学时就将课程设计题目布置给学生，使得学生带着任务学习。结合课程设计题目，讲解理论知识，如讲解肋形楼盖布置时，可以结合课程设计题目让同学们思考水电站楼盖结构怎样布置。在期末课程设计时，对于大多数同学没有理解的理论问题，也会采用讲课的形式集中讲解。
4.结合精品课程建设，利用网络教学资源
“水工钢筋混凝土结构”是我校的校级精品课程，通过精品课程的建设，建立了高素质的师资队伍，构建“基本原理――方法――应用”循序渐进、环环相扣的模块化的教学体系，根据学科发展适时更新教学内容，采用多样化的教学方法。制作了内容丰富详细、版面生动美观的多媒体课件，既节省了写板书时间，又使基本构件设计计算、结构体系的设计计算及各种构造要求更加生动直观。将精品课程建设与我校的网络教学结合，完成了教学大纲、授课教案、实践指导、习题练习、参考文献、试验录像和动画演示等网络教学资源，使学生在课堂之外能够借助于网络资源自主学习。学生上课时没有及时做笔记或理解透某些问题，可以在课后登陆校园网通过网络课件进一步学习。将精品课程网站建设成一种评价平台，加强评价体系和学习效果反馈体系的建设。通过课程网站进行课程交流、教师网上答疑，及时搭建起相互沟通的平台，有效促进学生与教师之间的交流，通过教学互助互补，促进教学相长，提高教学质量。
三、结束语
“水工钢筋混凝土结构”是一门理论与实际紧密联系的课程，既有系统的科学理论又具有很强的工程概念。为了使学生真正掌握这门课程的基本原理、基本方法，为后续专业技术课程的学习和从事水工结构设计、施工和管理工作打下坚实的基础，教师必须在课堂理论教学、课程设计以及网络教学等方面，认真探索和实践多样化的教学方法和手段，激发学生的学习兴趣，提高学习效率，增强学生解决实际问题的能力。总之，对于“水工钢筋混凝土结构”课程的教学方法应与时俱进、不断创新，这样才能适应新时代的教学要求。
参考文献：
[1]河海大学,大连理工大学,西安理工大学,等.水工钢筋混凝土结构学[M].第4版.北京:中国水利水电出版社,2009.
[2]吴海军,陆萍.学科交叉在“水工钢筋混凝土结构”教学中的应用[J].中国电力教育,2013,(13):116-117.
土建结构论文范文第12篇
[关键词]浅层土，工程结构，围压应用，地基
中图分类号：TU47 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）05-0111-01
1 前言
在千米厚度以上的松散沉积地层中，进行高层建筑地基基础的设计受到关注的焦点内容莫过于解决如何经济合理地做好地基基础设计。随着高层建筑的规划建设，传统的设计理论和方式已经难以对高层建筑地基基础的设计给出满意的解释和诠释。这些建立在桩基和复合地基原理上的设计理论，特别是对于河湖相沉积的、呈薄层及互层状的饱和粉土及粉质粘土层，则是把基础底板下一定厚度的承载力小于130KPa的该类土层用高强度、低变形量的桩基础方法或高强度加强体为主的复合地基加以处理，这无疑确保了高层建筑的安全，但是在经济、施工便利、简单等方面失去了优越性。软弱地基系指主要由淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土或其它高压缩性土层构成的地基。当地基压缩层主要由淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土或其它高压缩性土层构成时应按软弱地基进行设计。在建筑地基的局部范围内有高压缩性土层时，亦应按局部软弱土层考虑。
2 高层建筑地基及设计现状分析
1.高层建筑地基及设计历史
每次高层建筑的空间和平面的拓展，都为地基基础的设计理论提供了新的研究课题和方向，同时也为土力学研究成果的工程实现提供了应用空间。上世纪80年代初期，在大厚度松散土上建筑高层建筑，基本上以结构力学的理论为依据，提出了以桩内全置换土为主的桩基和列成熟设计理论，施工工艺，检测措施等。但存在的不足：①虽然桩基系列具有明显的安全性，但是由于舍弃浅层有一定承载能力、抗变形能力的软弱土，无疑要求基础的刚度，长度，整体强度加大，故此直接导致基础的工程造价飙升以及施工工艺的复杂化；②由于桩结构体在地基土内所占的面积比例为10%左右，却承担100%的建筑荷载作用，桩的应用集中效应明显；③桩体表面与土的接触面积有限，大多情况下桩的承载力由土的摩阻力和端阻力，而影响范围之外的土并不能充分提供其强度试验和真三轴剪切试验，对土力学性质和行为的深入探讨有一定的积累，土的宏观、微观试验研究，对于土的微观结构从认识方面进一步深化，开始注意到土的应力应变特征。
2.多层软弱土基础设计方式
到目前为止，对于浅层土的利用有三种设计方式：①沿袭结构力学理论和集中荷载方式发展下来的桩基础设计，几乎是基础的代名词，绝大多数软弱地层中的基础采用桩孔内部分或全部的置换土并填充人工高强度材料和实现，籍此将上部荷载通过桩、土的端阻力等传递到土深部以及借助于桩表面与土的摩擦力消散于土内。②以土力学对土应力应变规律研究的最新成果，采用复合地基加固原理力依据的地基加固设计，利用率由原来的10%上升到20%以上。它源于三轴剪切试验对于土在受力过程中变形特性和破坏，特点的微观描述和认识及对土固结机理的深化认识。出现了以桩侧摩阻力和桩端阻力联合贡献于桩承载力的，在原位半置换土的粉喷桩、高压施喷桩、深层搅拌桩等渗透性设计。这些设计虽然对浅层软弱土的工程实践产生积极的推动作用，但是广泛的利用于高层建筑地基中的地基处理设计尚在探索阶段。③结构力学和土力学理论相对融合的思路，即桩基础和地基处理相结合的混合设计，由此部分地实现了经济、安全、高效的地基基础设计要求和土利用率提高，显然受到现代土力学研究成果的影响，地基与基础设计方面又前进了一步。然而，这些地基基础的设计均忽略了三轴强度试验中的围压对于土强度和变形的控制作用，或只针对土的某些特殊性质提出相应的处理措施，更是忽略了土中围压作用整体性改变土的力学属性的围压结构地基基础形式。
3.软弱土层应用新思路
新的围压结构地基应该是这些认识的实质性，结合性反映。新的围压结构地基设计，无疑需要现代土力学中最新研究成果的支持，势必可以为地基基础设计增添新的设计方法以及改善长期以柔土力学研究成果与工程实践的脱节观象。因此，在探讨浅软弱土应用高层建筑之间，必须建立如下几点认识：（1）软弱土不能直接作为地基。原因在于没有考虑土中应力场会随着土中应力状态的改变而变化，更没有考虑到软弱土塑性变形方向大小与应力场改变的关系，甚至一个公认的三轴强度试验土围压力增加直接导致主应力产生的应变减少，抗剪强度增加的试验事实被忽略。（2）土是由固相颗粒孔隙（含浓相、气相、胶结物质等）组构，在通常的工程范围内，可以认为岩矿颗粒、粘土围粒构成了固相颗粒的基本强度单元，并假设基本强度单元在通常的围岩条件下不发生颗粒破坏。（3）三轴强度试验中，土的初始孔隙比对土的应力应变有很大的影响，初始孔隙 比越小，围压力越大，最大主应力越大。相同的土大于不同围压（σ2=σ3=χ1）作用下，主应力σ1不变，且σ1>σ2=σ3条件下，①峰值强度和屈服强度随着围压（σ2=σ3=χ2）的升高（即χ1>χ2）而增加；②主应力对应的变形？1则随着围压（σ2=σ3=χ2）升高相应的减少。（4）松散土样因孔隙比较大，应力应变曲线中没有峰值应力升观。但是在足够围压力和最大主应力的作用下，体积首先垂直压缩并且压缩变形的增加量的逐渐减少，而无侧向变形的增量。（5）对于无偏向荷载作用的软弱地基土，控制土的侧向变形要比限制垂直沉降意义更大。大量测试资料表明，地基土的侧向变形是沉降、差异变形、倾斜的决定性因素。
5.结论
（1）把当代土力学研究成果应用到地基基础设计中是研究的最终目标。将土变形及强度地过程属性作为地基基础设计的思路显然比一味地采用高强度、深部硬土作为地基更加重要。浅层土作为高层建筑地基虽然有不同的缺陷，但是采用围压结设计后，直接作为地基满足建筑要求，同时减少地基基础的加固和处理的深度。
（2）围压工程设计必须对浅层土的结构强度，影响结构强度的各种因素，工程结构强度、土与工程结构之间相互作用进行全面分析和合理认识后进行。
（3）围岩结构并非单纯的原位水泥搅拌桩一种，而是以其结构深度与土层相匹配、与土结合程度高、经济、安全、易行为标准选用，这方面继续探索的空间相当宽广。可在任何形状的基础、任意深度的薄层软土层中使用。
（4）浅土层作为地基的设计方法很多，但满足高层建筑要求的设计方法还没有系统化。本文把围压增加土强度效应与工程结构巧妙结合一起，用简单的方法解决了困扰的、复杂的问题，可见进一步深化探索意义显著。
参考文献
[1]宰金珉，宰金璋。高层建筑基础分析与设计北京：中国建筑与工业出版社，1994：1―10.
土建结构论文范文第13篇
关键词：发展阶段；大型土木工程
中图分类号： K826.16文献标识码：A 文章编号：
土木工程的建设由来已久。由原来的伐木采石，模仿天然掩蔽物建造居住场所，到现在的美轮美奂的超高层建筑、雄伟的水利水电工程和超高超长跨度的桥梁，土木工程经历了一个漫长的发展历程。在这个漫长的发展历程中，无论是土木工程结构的理论方法、力学分析、施工手段 , 还是土木工程的地基基础处理 , 都有了非常大的突破和发展。
一、土木工程发展历史
1．古代土木工程
公元前 5000 年开始至 17 世纪中叶时期，称为古代土木工程阶段。土木工程的古代时期是从新石器时代开始的。人们在早期只能依靠泥土、木料及其它天然材料从事营造活动，后来出现了砖和瓦这种人工建筑材料，使人类第一次冲破了天然建筑材料的束缚。砖和瓦的出现使人们开始广泛地、大量地修建房屋和城防工程等。由此土木工程技术得到了飞速的发展。直至 18 ～ 19 世纪，在长达两千多年时间里，砖和瓦一直是土木工程的重要建筑材料，为人类文明作出了伟大的贡献，甚至在目前还被广泛采用。历经漫长的古代大型土木工程的发展，土木工程建设内容更加丰富，建设工具有了新的发展，同时人们积累了丰富的土木工程建设的经验，为大型土木工程建设的发展打下了坚实的基础。
2. 近代土木工程
产业革命的开始是近代土木工程发展的开端。随着近代工业的发展，人类的生活需求也不断增长，这些不仅反映在吃穿行上，还反映在房屋建筑及市政工程方面。而电力的应用，使高层建筑实用化成为可能；电气照明、给水排水、供热通风、道路桥梁等市政设施与房屋建筑结合配套，开始了市政建设和居住条件的近代化；在结构上要求安全和经济，在建筑上要求美观和适用。随着大型土木工程近代工业化的进一步发展，在 19 世纪中叶为满足科学技术发展和分工的需要，土木和建筑开始分成为各有侧重的两个单独学科分支。工程实践经验的积累促进了理论的发展。材料力学、静力学、运动学、动力学等学科逐步形成，各种静定和超静定桁架内力分析方法和图解法得到很快的发展。这为大型土木工程建设的理论提供了很好的交流平台，有利于促进土木工程建设理论的进一步发展。理论上的突破 , 反过来极大地促进了工程实践的发展，这样就使近代土木工程这个工程学科日臻成熟。第一次世界大战以后，近代土木工程发展到成熟阶段。这个时期的一个标志是道路、桥梁、房屋等大规模建设的出现。另一个标志是预应力钢筋混凝土的广泛应用。
3. 现代土木工程时期
第二次世界大战的结束刚好是现代土木工程发展的开端。第二次世界大战结束后，社会生产力出现了新的飞跃，现代主义运动取得了全面胜利。现代科学技术突飞猛进，土木工程进入一个新时代。在近 40 年中，前 20 年土木工程的特点是进一步大规模工业化，而后 20 年的特点则是现代科学技术对土木工程的进一步渗透。
二、土木工程理论、材料及技术的发展
通过多年来实践探索，土木工程的发展日臻完善。在科学理论方面，理论研究精密化，计算力学、结构动力学、动态规划法、网络理论、随机过程论、滤波理论的成果，随着计算机探讨土木工程发展趋势的普及而渗进了土木工程领域。结构动力学也已发展完备，荷载不再是静止的和确定性的，而被作为随时间变化的随机过程来处理。静态的、确定的、线性的、单个的分析，逐步被动态的、随机的、非线性的、系统与空间的分析所代替。电子计算机使高次超静定的分析成为可能，进而使得高层建筑中框架 -剪刀墙体系、筒中筒体系空间工作和大跨度的桥梁得以实现。大跨度建筑的形式层出不穷，薄壳、悬索、网架和充气结构覆盖大片面积，满足种种大型社会公共活动的需要。从材料特性、结构分析、结构抗力计算到极限状态理论，在土木工程各个分支中都也得到了充分发展。理论研究的日益深入，使现代土木工程取得了许多质的进展。在工程材料方面，标号为 500 ～ 600 号的混凝土已在工程中普遍应用，而轻质、高强化的混凝土成为大跨、高层、结构复杂的工程的新要求。高强钢材与高强混凝土的结合使预应力结构得到较大的发展，先张法和后张法的预应力混凝土屋架、吊车梁和空心板在工业建筑和民用建筑中广泛使用。同时铝合金、镀膜玻璃、石膏板、玻璃钢等工程材料以现代科学技术的进步为背景发展迅速，为大跨、高层、结构复杂的工程建设提供了全新的支持。在施工技术方面，种种现场机械化施工方法发展得特别快。同步液压千斤顶，滑模，直升机安装天线，用一群小提升机同步提升大面积平板的升板结构等一系列施工方法广泛应用。此外 , 钢制大型吊装设备与混凝土自动化搅拌楼、输送泵等相结合，形成了一套现场机械化施工工艺，使传统的现场灌筑混凝土方法获得了新生命，在高层、多层房屋和桥梁中部分地取代了装配化，成为一种发展很快的方法。
三、土木工程发展新方向
飞速的经济发展，使得大城市及超级大城市的数量急剧上升，人们对空间的概念日趋强烈，寸土寸金普遍成为人们的共识。因此为了满足人们对日益发展的空间需求，高层、超高层建筑的建设得到普遍重视。同时高层、超高层建筑的建设也是解决人们空间日趋紧张问题的重要途径。飞速经济的发展不仅仅是空间需求的问题，更有电力、能源等多方面的需求。大型水利水电工程的建设，大型矿山资源的开发，石油、天然气等重要能源的运输等都成为影响经济发展的重要因素。因此，大型公益土木工程的修建，显得极为重要。而鉴于我国能源、电力多分布于西南地区，多为山区、丘陵、高原等复杂地形，同时该地区地质条件复杂。为使水利水电建设、矿山资源开发以及重要能源运输等大型土木工程的建设得以实现，大跨度桥梁、隧洞等工程成为整个工程中的关键。由上述可知，高层、超高层建筑的建设，水利水电设、矿山资源的开发、重要能源的运输等大型公益土木工程的建设以及配套的大跨度桥梁、超长隧洞等工程将成为经济发展的必须。而精密化的理论研究、全新的工程材料和先进的施工技术，又使得大跨、高层、结构复杂的大型土木工程的建设得以实现。可见，大型土木工程的普及建设必将成为未来土木工程发展的新方向。
土建结构论文范文第14篇
关键词：楼板裂缝;结构裂缝；处理措施
Abstract: combining with engineering examples, in to the floor cracking reason and deformation mechanism in detail; And the structural cracks reinforcement measures discussed and summarized in this paper.
Keywords: floor crack; Structure crack; Processing measures
中图分类号： TU225文献标识码：A文章编号：
随着经济的快速发展，我国的居民住房条件有很大提高，现在中高层建筑框架和框架剪力墙结构占大部分，而此结构常采用现浇混凝土楼板，混凝土楼板能提高建筑物的整体刚度强度和抗不均沉降以及抗震性有利，能大大提高结构的安全性，但现浇混凝土楼板裂缝的出现已成为“通病”现象。楼板裂缝的出现会使结构整体性下降，降低工程寿命等不足，并往往会使业主造成心理上的不安全感，引起投诉较多，成为施工单位及业主之间关心的焦点。
1 工程概况
某工程设计地下三层为地下室，地上裙房六层，主楼五十二层。其中地下三层分别为人防层，机械停车场和设备层，裙房主要为商业用房，主楼为高档公寓。主体结构设计：六层裙房为钢筋混凝土框架结构，五十二层主楼为钢筋混凝土剪力墙结构。总建筑面积为96805平方米，其中地下建筑面积为16005平方米，地上建筑面积为80805平方米。建筑总高度为168.35米。属于超B级钢筋混凝土高层建筑，抗震等级为特一级。
2 工程特点
2.1高度较高，超过了《《高层建筑设计技术规程》》规定的B级钢筋混凝土高层建筑的高度要求。
2.2施工工期长，主体结构施工工期为两年。
3 发现问题：
当第二年主体结构施工到第二十八层时，现场监理工程师在现场巡视时发现主楼的楼板在房屋的四角产生了与房屋外墙成45度角的裂缝，裂缝宽度约1.2MM，裂缝的位置大约距房角1.5米，如图1所示。
4 分析问题
现场监理工程师发现了楼板裂缝后，及时把楼板裂缝的问题反映给了各有关方面，并要求建设单位组织有关专家对该楼板的裂缝进行分析论证。
建设单位得知楼板裂缝后，及时组织有关专家到现场进行了查看，并组织了有关专家座谈会，专家们对楼板裂缝的原因进行了认真的分析、研究、讨论和论证。
通过专家们对在现场看到的楼板裂缝进行认真的分析、研究、讨论和论证，确定楼的板裂缝有一下几方面原因造成。
4.1 混凝土采用的是商品混凝土，混凝土的塌落度较大，干缩性较大，是楼板产生裂缝的一个原因。
4.2 混凝土养护不及时和不到位，是楼板生裂缝的一个原因 。
4.3混凝土振捣不密实且没有进行二次提浆，是楼板产生裂缝的一个原因。
4.4 温度变化，是楼板产生裂缝的主要原因。
专家们根据楼板裂缝的位置和裂缝的方向，通过对楼板裂缝原因的分析、研究、讨论和论证，一直因为温度变化是楼板产生裂缝的主要原因。
5 理论依据
专家们对楼板裂缝的原因进行了认真的力学理论分析，他们在楼板裂缝处出了一个微体进行力学理论分析，如图2所示。
由于夏天室外的温度较高，且外墙直接受太阳的直接辐射，室内的温度相对室外较低，形成室内外温差。外墙受热膨胀后要向两端延伸，而由于室内的温度比室外的温度相对较低，室内楼层处的梁板要约束外墙向两端延伸，因此就产生了温度应力，使楼板产生了剪应力t(如图2所示),根据剪力互等定理就可以找出主拉应力N，在主拉应力N 的作用下就把楼板拉出了与外墙成45度的裂缝。那么为什么45度的裂缝出现在距外墙角大约1.5米处呢？因为外墙在温度应力的作用下转角处的位移最大，位移大应变就大，根据应力应变关系，应变大应力就大。又由于在外墙转角处除楼板板底部配有正弯矩的受力钢筋外，在楼板转角处板上部还配有板的负弯矩钢筋，在距外墙转角1.5米处已经没有了楼板上部的负弯矩钢筋而只有楼板下部的正弯矩钢筋，此处的楼板抗拉强度相对较弱，而在温度应力的作用下此处的剪应力较大，因此在距外墙转角1.5米处的楼板就产生了与外墙成45度角的裂缝。
6 处理措施
裂缝的出现不但会影响结构的整体性和刚度，还会引起钢筋的锈蚀、加速混凝土的碳化、降低混凝土的耐久性和抗疲劳、抗渗能力。因此根据裂缝的性质和具体情况我们要区别对待、及时处理，以保证建筑物的安全使用。混凝土裂缝的修补措施主要有以下一些方法：表面修补法，灌浆、嵌逢封堵法，结构加固法，混凝土置换法，电化学防护法以及仿生自愈合法。
1)表面修补法
表面修补法是一种简单、常见的修补方法，它主要适用于稳定和对结构承载能力没有影响的表面裂缝以及深进裂缝的处理。通常的处理措施是在裂缝的表面涂抹水泥浆、环氧胶泥或在混凝土表面涂刷油漆、沥青等防腐材料，在防护的同时为了防止混凝土受各种作用的影响继续开裂，通常可以采用在裂缝的表面粘贴玻璃纤维布等措施。
2)灌浆、嵌逢封堵法
灌浆法主要适用于对结构整体性有影响或有防渗要求的混凝土裂缝的修补，它是利用压力设备将胶结材料压入混凝土的裂缝中，胶结材料硬化后与混凝土形成一个整体，从而起到封堵加固的目的。常用的胶结材料有水泥浆、环氧树脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化学材料。
嵌缝法是裂缝封堵中最常用的一种方法，它通常是沿裂缝凿槽，在槽中嵌填塑性或刚性止水材料，以达到封闭裂缝的目的。常用的塑性材料有聚氯乙烯胶泥、塑料油膏、丁基橡胶等等；常用的刚性止水材料为聚合物水泥砂浆。
3)结构加固法
当裂缝影响到混凝土结构的性能时，就要考虑采取加固法对混凝土结构进行处理。结构加固中常用的主要有以下几种方法：加大混凝土结构的截面面积，在构件的角部外包型钢、采用预应力法加固、粘贴钢板加固、增设支点加固以及喷射混凝土补强加固。
4)混凝土置换法
混凝土置换法是处理严重损坏混凝土的一种有效方法，此方法是先将损坏的混凝土剔除，然后再置换入新的混凝土或其他材料。常用的置换材料有：普通混凝土或水泥砂浆、聚合物或改性聚合物混凝土或砂浆。
专家们找出了楼板裂缝的原因后，又对楼板裂缝的处理措施进行了认真的讨论，通过讨论专家们一直认为采用高压注结构胶处理本工程的楼板裂缝比较适宜。
7 结束语
房屋四角楼板出现与外墙成45度角的裂缝是一种比较普遍的现象，主要是由于建筑材料本身受温度变化的影响比较大造成的，要避免这种裂缝的产生建议采取如下措施：
7.1从建筑材料入手，尽量减少建筑材料对温度变化的敏感性；
7.2加强外墙保温，减少室内外温差；
7.3在房屋四角的房间楼板配置双层双向钢筋。
参考文献：1、杨嗣信高层建筑施工手册（第二版）北京：中国建筑工业出版社：2001
2、建筑结构荷载规范北京 中国建筑工业出版社2005
土建结构论文范文第15篇
关键词:建筑基坑基坑支护安全性
在建筑基坑施工时，为确保施工安全，防止塌方事故发生，必须对开挖的建筑基坑采取支护措施。建筑基坑支护设计与施工应综合考虑工程地质与水文地质条件、基坑类型、基坑开挖掘深度、降排水条件、周边环境对基坑侧壁位移的要求，基坑周边荷载、施工季节、支护结构使用期限等因素，做到合理设计、精心施工、经济安全。
1 深基坑支护存在的问题。
1.1 支护结构设计中土体的物理力学参数选择不当。深基坑支护结构所承担的土压力大小直接影响其安全度，但由于地质情况多变且十分复杂，要精确地计算土压力目前还十分困难，至今仍在采用库伦公式或朗肯公式。关于土体物理参数的选择是一个非常复杂的问题，尤其是在深基坑开挖后，含水率、内摩擦角和粘聚力三个参数是可变值，很难准确计算出支护结构的实际受力。在深基坑支护结构设计中，如果对地基土体的物理力学参数取值不准，将对设计的结果产生很大影响。土力学试验数据表明：内磨擦角值相差5°，其产生的主动土压力不同；原土体的内凝聚力与开挖后土体的内凝聚力，则差别更大。施工工艺和支护结构形式不同，对土体的物理力学参数的选择也有很大影响。
1.2 基坑土体的取样具有不完全性。在深基坑支护结构设计之前，必须对地基土层进行取样分析，以取得土体比较合理的物理力学指标，为支护结构的设计提拱可靠的依据。一般在深基坑开挖区域内，按国家规范的要求进行钻探取样。为减少勘探的工作量和降低工程造价，不可能钻孔过多。因此，所取得的土样具有一定的随机性和不完全性。但是，地质构造是极其复杂、多变的、取得的土样不可能全面反映土层的真实性。因此，支护结构的设计也就不一定完全符合实际的地质情况。
1.3 基坑开挖存在的空间效应考虑不周。深基坑开挖中大量的实测资料表明：基坑周边向基坑内发生的水平位移是中间大两边小。深基坑边坡的失稳，常常以长边的居中位置发生。这足以说时深基坑开挖是一个空间问题。传统的深基坑支护结构的设计是按平面应变问题处理的。对一些细长条基坑来讲，这种平面应变假设是比较符合实际的，而对近似方形或长方形深基坑则差别比较大。所以，在未进行空间问题处理前而按平面应变假设设计时，支护结构要适当进行调整，以适应开挖空间效应的要求。
1.4 支护结构设计计算与实际受力不符。深基坑支护结构的设计计算仍基于极限平衡理论，但支护结构的实际受力并不那么简单。工程实践证明，有的支护结构按极限平衡理论设计计算的安全系数，从理论上讲是绝对安全的，但有时却发生破坏；有的支护结构安全系数虽然比较小，甚至达不到规范的要求，但在实际工程中却满足要求。极限平衡理论是深基坑支护结构的一种静态设计，而实际上开挖后的土体是一种动态平衡状态，在设计中必须充分考虑到这一点。
2 深基坑支护设计中的注意事项
2.1 彻底转变传统的设计理念。我国在深基坑支护技术上已经积累很多实践经验，收集了施工过程中的一些技术数据，已初步摸索出岩土变化支护结构实际受力的规律，为建立深基坑支护结构设计的新理论和新方法打下了良好的基础。但是，对于深基坑支护结构的设计，国内外至今尚没有一种精确的计算方法，多数是处于摸索和探讨阶段，我国也没有统一的支护结构设计规范。土压力分布还按库伦或朗肯理论确定，支护桩仍用“等值梁法”进行计算。其计算结果与深基坑支护结构的实际受力悬殊较大，既不安全也不经济。由此可见，深基坑支护结构的设计不应再采用传统的“结构荷载法”，而应彻底改变传统的设计观念，逐步建立以施工监测为主导的信息反馈动态设计体系。这是设计人员需要加强科研攻关的方向。
2.2 建立变形控制的新的工程设计方法。设计人员用的极限平衡原理是一种简便实用的常用设计方法，其计算结果具重要的参考价值。但是，将这种设计方法用于深基坑支护结构，只能单纯满足支护结构的强度要求，而不能保证支护结构的刚度。众多工程事故就是因为支护结构产生过大的变形而造成的，由此可见，评价一个支护结构的设计方案优劣，不仅要看其是否满足强度的要求，而且还要看其是否产生环境问题，关键在于其变形大小。鉴于上述实际，在建立新的变形控制设计法时，应着重研究支护结构变形控制的标准、空间效应转化为平面应变和地面超载的确定及其对支护结构的影响等问题。
2.3 大力开展支护结构的试验研究。正确的理论必须建立在大量试验研究的基础上。但是，在深基坑支护结构方面，我国至今尚未进行科学系统的试验研究。一些支护结构工程成功了，也讲不出具体功之处；一些支护结构工程失败了，也说不清失败的真实原因。在支护工程施工的过程中积累的技术资料很丰富，但缺少科学的测试数据，无法进行科学分析，不能上升到理论的高度，这是一个很大的缺陷。开展支护结构的试验研究（包括实验室模拟试验和工程现场试验），虽然要耗费部分资金，但由于深基坑支护工程投资巨大，如经过科学试验再进行设计时，肯定会节省可观的经费。因此，工程现场试验是非常必要的。通过工程实践积累大量的测试数据，可对同类工程的成功打好基础，为理论研究和建立新的计算方法提供可靠的第一手资料。
2.4 探索新型支护结构的计算方法。高层建筑的飞速发展给深基坑支护结构带来一场技术革命。在钢板桩、钢筋混凝土板桩、钻孔灌注桩挡墙、地下连续墙等支护结构成功应用后，双排桩、土钉、组合拱帷幕、旋喷土锚、预应力钢筋混凝土多孔板等新的支护结构型式也相继问世。但是，这些支护结构型式的计算模型如何建立、计算简图怎样选取、设计方法如何趋于科学，仍是当前新型支护结构设计中急需解决的问题。
目前，深基坑支护结构正在向着综合性方向发展，即受力结构与水结构相结合、临时支护结构与永久支护结构相结合、基坑开挖方式与支护结构型式相结合。这几种结合必然使支护结构受力复杂。所以，建立新型支护结构的计算方法，已成为深基坑工程技术的当务之急。
建筑基坑的开挖与支护结构是一个系统工程，涉及工程地质、水文地质、工程结构、建筑材料、施工工艺和施工管理等多方面。它是集土力学、水力学、材料才学和结构力学等于一体的综合性学科。支护结构又是由若干具有独立功能的体系组成的整体。正因如此，无论是结构设计还是施工组织都应当从整体功能出发，将各组成部分协调好，才能确保它的安全可靠、经济合理。
参考文献：1赵志缙，赵帆.高层建筑施工.北京：中国建筑工业出版社.1997.
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