结构设计研究范文

导语：想要提升您的写作水平，创作出令人难忘的文章？我们精心为您整理的13篇结构设计研究范例，将为您的写作提供有力的支持和灵感！

篇1

抗震结构设计就是通过结构的设计安排，能够预防一定地震级别对建筑物的摧残，而人防结构设计的目的主要是为了保护常规武器或者核武器进攻之下的震动对群众带来的人身安全。从根本上说二者的建筑施工都是以减少震动危害为目的的，因此具有一定程度的相同点，同时由于二者所承受的震动性质不一致，因此实际的施工设计手段也存在差异。下面对其进行简单的介绍：

1 建筑工程人防结构设计与抗震结构设计的内容

1.1 建设工程人防结构设计

人防建筑结构在建筑施工之前需要进行系统的结构设计，结构设计必须进行科学的数据分析和实地勘探考察，设计质量与施工质量二者有明显的关系。科学的结构设计能够产生相应的人防效果，在战争时期和和平时期都能够对群众的生命财产起到保护作用。从目前的施工建设经验分析，主要存在的人防结构设计手段有掘开式人防工程和暗挖式人防工程两种，其中掘开式人防工程又包括单建式人防工程和附建式人防工程，而暗挖式人防工程则包括坑道式和地道式两种。

1.2 建设工程抗震结构设计

虽然我国的地震发生概率比较小，地震带来的危害较之地震频发国家来说相对较小，但是为了保证建筑物使用质量，确保用户的人身财产安全，减少地震发生时的重大人身伤亡，进行必要的抗震结构设计也是必不可少的，尤其是对于地震发生概率比较高的省份来说，更应该成为建设施工的重点。现有的建设施工安全文件规定安全性指标是指建筑工程结构在正常地设计、施工和使用条件之下，能够承受在施工与使用情况下出现的各种荷载或变形，特殊情况下发生的偶然荷载或突发事件要保证在发生事件前后结构的稳定性能不变。而适应性指标主要是指在建筑结构正常使用的情况下能够在规定使用期限内其结构不产生变形、裂缝和振动等。

2 建筑工程人防结构设计与抗震结构设计的对比分析

2.1 设计原则的对比

从理论上分析，无论是人防结构还是抗震结构都是以提高抗震动带来的危害为基础，他们的施工特点都是提高建筑物的抗震动能力，保证在遭受到重大震动时建筑物能够最大程度的保持完好，从这一方面来说，二者都遵循“强柱弱梁”、“强剪弱弯”等基本设计原则。此外，二者的结构设计理念都尊重整体建筑的协调性和合作性。以往的建设施工实践表明，即使整体的建构设计都符合基本的承受系数标准，但是只要存在一个环节甚至是一个小结构的弱承受能力，在地震等灾害发生时，该小的薄弱环节就成为灾难发生的源泉，这一点与工程力学上所讲的应力集中现象类似。按照物力学力的基本原理，我们发现建筑结构的内部各个组成部分具有一定的收缩系数标准，换句话说，施工人员可以通过提高建筑内部的动能运动和吸收能力，来减少外部受到的动能威胁，从而降低外部震动带来的建筑物严重破坏，或者降低危害系数。基于这一理论，建筑施工人员可以从动能力量俄转换角度出发，进行设计施工。例如可以充分地利用结构受弯构件或大偏心受压构件的变形吸收动荷载的能量，通过缓冲作用减轻各个构件支座截面的抗剪负担和受力柱的抗压负担，以确保建筑结构在完全曲屈服前不再出现另外的剪切力破坏，在屈服后还具有足够的延性以保证构件形成最终的塑性破坏，从而达到提高建筑结构整体承载力的目的。

2.2 设计方法的对比

从物理学角度分析，人防结构设计主要是提高力的承受能力，因此，它的设计方法也是从物理学应用实际出发，现行主要的设计方法是采取等效静荷载的办法展开设计分析工作。由于建筑抗震结构设计是基于拟建工程结构在施工或使用的条件下的设计过程，建筑结构构件在各种动荷载的综合作用下，结构构件振型与相应静荷载作用下挠曲线非常相似，而且在动荷载的作用下建筑结构构件的破坏规律与相应的静荷载作用下的破坏规律也相似，因此在动力分析过程中，可以通过将建筑结构构件进一步简化为一种单自由度体系，查表可得相应的动力系数，以动力系数与动荷载峰值相乘得到等效静荷载。这样一来，建筑结构构件相当于在等效静荷载的作用下，而其各项内力就是在各种动荷载作用下的内力最大值。此外，提高人防结构的质量，不仅要选用科学的设计方案，还需要选用具有一定承受力和荷载力的高效建筑结构材料，现在施工单位为了提高原有建筑材料的使用效果，通常在建筑材料内加入材料强度综合调整系数予以调整修正，最后通过建筑结构构件在综合动荷载作用下的变形极限允许延性比加以控制，按照允许延性比进行弹塑性能的验算得到最终的设计结果。

由于地震灾害的破坏力大，而且地震灾害具有不可预测的性质，因此对于地震灾害的预防工作，在建筑施工过程中难度系数非常高。现有的抗震结构设计理念基本可以概括为，抗震建筑物能够在较低级别的地震灾害中确保质量安全，不发生破坏，而在相对高的地震灾害发生时，出现细微的破坏性，但是可以通过后期的修补和维护继续居住，在较高级别的地震灾害发生时，建筑物能够保证不坍塌，内部居住居民可以安全撤离，减少地震发生时的破坏力，但是建筑物无法进行二次使用，需要在灾后进行重建。这种设计理念与人防结构设计之间存在差异性，人防结构设计的方法一般先取小震地震动参数计算结构弹性下的地震作用效应进行相关的结构构件截面承载力的验算，然后是对大震下的结构弹塑性变形力验算完成“二阶段”设计要求，最后通过应用工程结构概念设计和抗震构成措施来完成“大震不倒”的第三水准设计要求。

2.3 荷载作用方式的对比

人防结构设计与抗震结构设计二者在荷载作用方式方面的相同点在于都为偶然动荷载，设计时均可以以具有一次作用效果考虑，而主要的不同点在于防震结构的荷载作用方式是由于地震事件造成地面运动而引起的动态惯性作用力，是间接的。人防结构所承受的动荷载主要是外部动能量直接作用于人防结构的附属构件，而人防结构内部构件只是间接的承受附属构件以及建筑上部结构的荷载作用。人防结构所承受荷载是在短时间内迅速爆发出来的，由于时间短，能量大，所以表现的破坏力也就相对较大，而且会随着时间的不断延长而逐渐消耗。在人防动荷载的作用下，材料的力学性能与在静荷载作用下相比，材料的力学性质发生了比较明显的变化，主要的表现是材料在快速加载作用过程中各种材料强度的提高和结构构件承载能力可靠性指标的变化。

总之，从目前的建筑施工现状调查数据分析，我国的建筑设计越来越重视人防结构和抗震结构的设计质量，尤其是在遭受到两次重大地震和如今国际局势的影响之下，用户对二者施工的质量要求也相对提高。笔者依据多年的建筑施工经验和理论知识认为，人防结构设计与抗震结构设计在某些方面存在共同点，同时也存在差异，设计人员可以取长补短，通过优势互补，提高建筑物的使用质量和使用年限，推动我国建筑行业快速发展。

参考文献

篇2

中图分类号：TU23 文献标识码：A

正因为建筑结构设计的重要性，所以需要专门的人员根据建筑结构设计规范进行设计，但是在一些单位中大部分的人员都对结构设计法规的内容不是很了解，所以经常在设计过程中出现问题，不仅影响到了建筑施工的质量也增加了建筑公司不必要的一些成本。所以我们必须认真的理解建筑结构设计规范的内容，保证建筑结构设计的质量，进而提高工程的整体质量。

1 结构材料选择

1.1 混凝土结构设计规范

建筑工程中少不了混凝土的设计，而在建筑结构设计规范中则对于混凝土强度等级设计中存在一定的争议，具体表现在两个方面：

1.1.1 规范4.1.2条规定：钢筋混凝土结构的混凝土强度等级不应低于C15。与此条相呼应在4.1.3条和4.1.4条中不再列入了C10混凝土的强度标准值、设计值。这里存在一个对上述规范条文的正确理解与应用的问题，这就是作为基础垫层的素混凝土是否可以采用C10混凝土，是否也必须采用C15混凝土。对这一问题存在很广泛的争议。在某些工程中对基础垫层的混凝土采用C10后，不仅有的监理公司的监理人员对此置疑，甚至有的图纸审查人员也表示反对，都认为这违反了规范的要求，要求改正为C15。混凝土垫层采用C10等级的混凝土，如改为C15级混凝土没有必要而且增加造价造成经济上的浪费。分歧的原因是置疑的人员没有正确理解规范的条文，因为规范的4.1.2条是指钢筋混凝土结构的混凝土强度等级不应低于C15，而作为垫层的混凝土是素混凝土不属于钢筋混凝土，垫层混凝土的作用是保护地基土在施工中不扰动，同时为基础的施工创造有利的工作条件，C10混凝土完全可以达到。

1.1.2 有关于混凝土结构不同强度等级的轴心抗压强度设计值在建筑结构设计规范中都有明确的规定，但是值得注意的在规定当中包含着一个小字的注释，这也是建筑结构设计人员容易忽略的地方，主要内容是当轴心受压的截面长边小于300mm时，就需要把表中的混凝土强度设计值乘以0.8。设计人员一旦忽视了这方面，当构件的截面尺寸很小的时候，就会使导致混凝土结构设计的强度大大的降低了。

1.2 砌体结构设计规范(GB 50003-2001)

在建筑结构设计规范中有关于砌体结构设计的规定，这规定当中最容易被设计人员忽视的地方就是结构才来哦的选择，特别是对于地面以下及防潮层以下的砌体所需要的材料规定了最低的强度等级，这样就是为了保证建筑结构的耐久性。例如，有关于地基中的砌体，其砖的强度的标准不得少于MU15，但是根据调查显示，大部分的建筑设计人员往往采用MU10砖作为砌体的使用材料。这不仅是违反国家的建筑法规，也导致建筑结构质量难以保证。这一规范不仅是针对于地基材料的选择，也包括了建筑中潮湿房间材料的选择。

2 结构构造要求

2.1 砌体结构伸缩缝的最大间距

通常情况下，在进行建筑结构设计时，设计人员应该考虑到房屋在正常使用的前提下，因为外界的温差影响或者是由于砌体干缩导致墙体出现竖向的裂缝，所以需要设计砌体结构伸缩缝的最大间距，在新的建筑结构设计规范中对这一问题进行明确的规定，不同的建筑结构的伸缩缝的设定也是不同的，对于房屋长度为四十米至五十米的房屋，建筑人员就没有设置伸缩缝，这就导致有些房屋出现了温度裂缝。分析其主要原因为建筑结构的设计人员没有对规定进行透彻的理解。对于烧结的普通砖可以直接采用规范中的设定范围，但是当前情况下大多数采用的都是混凝土的墙体结构，这就要考虑混凝土自身的伸缩性，所以应该用规范中设定的值乘以系数0.8的环境；对于伸缩缝的影响也应该被考虑，特别是在昼夜温差比较大的地区，伸缩缝的设置应该稍微小一些，其最大间距的设置页应该适当的减小；使用烧结普通砖的房屋，伸缩缝的最大间距值应该为45m；使用混凝土墙面的房屋，伸缩缝的最大间距值为35m。在保证房屋的伸缩缝的最大间距值符合标准之后再相应的采取一些辅助措施，这样就有效减少了温度裂缝的产生。

2.2 混凝土结构中钢筋的混凝土保护层厚度

在国家新颁布的建筑结构设计中关于混凝土结构设计更加的重视混凝土的耐久性，一般来说，要想增加混凝土结构的耐久程度就必须增加混凝土保护层的厚度，这也是为什么在新规定中增加了混凝土结构保护层厚度的原因了。在新规范中混凝土保护层的厚度为30mm。但是根据工程的具体需要，保护层的厚度也是不同的，例如工程的基础施工，由于混凝土会和水接触的比较，密切，这就有可能减小混凝土结构的耐久性，所以规范中就增加了这部分的混凝土保护层的厚度。但是有些设计人员却没有考虑到这一点，不同部位的厚度都一样，这就使建筑结构的耐久性减弱，导致混凝土整体结构的质量下降。

3 结构荷载取值

3.1 屋面可变荷载的取值和分布

在进行屋面设计时应该考虑屋面可变荷载的取值问题。不仅要考虑屋面全跨布置可变荷载所产生的内力，也要考虑半跨布置可变荷载对于结构的影响。在进行计算时应该考虑半跨布置可变荷载，根据工程的情况考虑最不利的情况，并按照这一情况进行设计。针对于屋架的屋面可变荷载的取值应该更加的小心，因为这方面的布局对于结构内力的要求是十分苛刻的。通过对于建筑结构整体荷载有影响的各个部位的荷载取值的考虑，来保证屋面结构的整体安全性。

3.2 基础设计时的荷载取值

在建筑地基基础设计规范(GB 50007-2002)中第3.0.4条明确做出了以下规定：计算地基变形时，传至基础底面上的荷载效应应按正常使用极限状态下荷载效应的永久值组合，不应计入风荷载和地震作用。计算挡土墙土压力、地基或斜坡稳定及滑坡推力时，荷载效应应按承载能力极限状态下荷载效应的基本组合，分项系数均为1.0。按地基承载力确定基础底面积及埋深或按单桩承载力确定桩数时，传至基础或承台底面上的荷载效应应按正常使用极限状态下荷载效应的标准组合。在设计实践中上述的各方面经常有设计人员没有正确执行。

3.2.1 计算地基变形时将荷载取值错误地取为荷载设计值而不是荷载的准永久组合值。由于荷载的设计值大约为荷载准永久组合值的1.4～1.6倍，因此这一错误取值造成的影响更多，常常使原本地基变形不超过限值，错误的判断为地基的变形不满足设计要求。错误地将基础加深或将基础的底面积扩大，造成很大的浪费。

3.2.2 在确定基础底面积或确定桩数时，荷载取值错误地取为荷载的设计值而不是荷载的标准值，由于荷载的设计值大约为荷载标准值的1.25倍左右。因此这一错误将导致约20％的浪费，对整栋建筑而言，这一浪费是相当大的。

结语

综上所述，建筑结构设计是建筑结构工程中比较重要的环节，在设计的过程中必须遵守国家关于建筑结构设计的相关法规，提高设计人员的专业素质，并引进国外的先进技术，增加建筑结构设计投入，提高建筑结构设计的质量。

篇3

中图分类号：U662 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）17-0069-01

前言

在基于安全的情况下，如何快速设计出优秀的船体结构并且实现快速修改，是船舶设计师梦寐以求的目标，针对这个目标的制定，设计师们提出了船体结构的快速设计方案，将知识工程原理和参数化技术相结合，对船体结构的设计做出了研究和分析。

1 船体结构设计中的主要内容

解决船体结构的形式、构构件的尺度和连接的设计问题，使得船体结构具有良好的经济性能和十分有益的强度。船体结构的设计质量的好坏主要从船体结构设计中的安全性和整体性以及经济性等方面来分析。

1.1 船体结构的整体性

船体结构的设计是一个十分复杂的水上工程项目，各种设备和仪器以及结构的布置都和船体结构的设计紧密相关，所以船体结构的设计必须满足船体自身的性能、设备、电气和通风等功能的要求，确保船只的工作性能在各方面都能协调配合、具备良好的工作性能。

1.2 船体结构的安全性

安全问题在任何领域领域都是最重要的问题，船体结构设计应该保证船体结构不会受到各种外力的作用下，具备一定的强度和稳定，不会因为构件强度不足出现失去平衡从而导致结构损坏的情况发生，同时船体结构还必须具有十分良好的防震性能，使其在各种激荡力的作用下，都不会产生较大的振动。

1.3 船体结构的经济性

船体结构在设计的过程中在考虑结构强度和构件的腐蚀和使用以及维修之后，还要力求减少结构的重量和成本的投入，船体结构材料在保障安全性的前提下要适当的选择，使得船体结构本身就具有良好的经济性能。

2 采用先进设计工艺对船体结构进行分层优化

船体结构生产人员，还需要对轮船的主尺度、静水力性能、船舶参数和螺旋桨敞水性能进行控制优化，严格生产环节中的船只性能测试，发现不良问题应该及时采取生产维修措施。根据船底板、内底板、三层甲板、二层甲板到主甲板区域的设计顺序，对船体结构进行设计。对于船体板的设计方式，技术人员可以采用分割设计的方法，确保船体的底部防撞性能提高。

使用双层船体结构，不仅可以显著提高船体结构的稳定性，还能够使用双层底部储存更多的油料。船体设计一般都是由多根较差构件和很多主向梁组成的板架，对于横骨架式的板架结构，使用主向梁（实肋板）作为肋板间距范围内的承重材料。保证船体架构的较差构架只需要承受节点反力。对于纵骨架式板架设计来说，可以通过提高底部结构的载荷效果的方法，利用纵骨传给实肋板，保证交叉构建也只需要承受节点反力。对于舱长很短的船底板架设计（例如舱长与板架计算宽度之间的比值小于 0.8 时），为了更好地确定这种板架中板材的弯曲应力，可以将中板材当做单跨梁进行单独处理。

3 船体结构的优化设计

3.1 船体尺寸的优化设计

尺寸优化是用来修改船体内部各单元之间的基本属性，例如厚度和横截面以及刚度等。某些结构单元的个属性之间可能彼此相关联，例如惯性距、梁的更界面和截面几何等。因此在优化过程中各单元的属性并不一定作为设计变量来进行计算。对船体结构设计分析的问题大多数都将问题归纳与对船体尺寸的设计中，船体结构游蛇设计中尺寸是十分重要的组成部分。例如利用商业软件来对小水线面的双体船结构进行尺寸优化，或者在船体坐墩墩上布局进行尺寸优化，利用分级优化的分式来进行计算。

3.2 船体形状的优化设计

结构形状的优化设计是通过选择描述边界形状的若干参数来作为设计变量，通过特殊的方式来改变这些参数值使其能够确定其本身的形态结构来完成的。在船体的结构设计中，部分部件的边界位置容易因为承受载荷而产生应力集中造成疲劳或者断裂破坏的，造成船体结构的损伤，所以在船体结构的优化设计r要通过寻求良好的边界形状来改变应力的分布。

4 船体结构的设计方法

船舶自身的造价高昂、使用期限长、工作环境十分恶劣。在其使用期间会遇到多种事故，这些事故本身就会对船舶的结构产生各种恶劣的影响，甚至会导致整个船体结构失去工作能力，造成很大的经济损失，降低社会效益，目前船体结构的设计方法主要分为确定性设计法和结构可靠性分析法。

4.1 确定性设计法

船体结构的确定性设计法又可以分为两类，第一类是规范设计法，即根据船体主尺度和结构形式，以及各种营运和施工要求，按照船级社制定的船体建造规范的相关规定来决定构件的布置和尺度的，最后再进行总强度和局部强度的审查，同时还要对结构的稳定性和安全性进行检查，一旦发生任何不足植株，则在原设计方案上进行修改之后在进行局部的加强，指导达到相应的目标。第二类是直接计算法，直接计算法是根据船型和构件布置的不同，来通过规范不可能罗列的全部特征来进行设计的，所以要求设计师具有结构力学的知识，可以按照各种构件和受力情况，直接进行强度的计算。使得船体结构本身就具备良好的力学合理性，而且可以预先选择目标函数，进行优化设计。

4.2 结构可靠性分析法

在船体结构强度的确定性设计方式中，将有关参数都设置为定值。所采用的安全系数都表现为强度的储备，使得人们对结构已经产生了固定的印象，认为结构是绝对安全不会被破坏的，然后，所有船体结构不论哪种船型或者结构形式，都是通过空间的板梁组合结构来完成的，这样的话，当船体结构中的一个构件失去效果之后，内力重新分配。整个结构还能继续工作，只有当相当数量的构建都失效之后，整个构建才会失去效果。这就促使人们去研究船体中某些构件结构被破坏的原因，和损坏后对船体的影响，这样才能形成某种采用概率法对结构进行可靠性的分析和计算。结构可靠性是指结构在规定的时间内和条件下完成预定功能的概率，即达到结构的功能极限状态就可以认定为结构实效，目前我国所采用的是基于概率论的结构可靠性全概率的分析法，还存在很大的局限性。近年来。结构系统风险的评估和决策建议在海洋工程领域以及船舶的应用中正逐步推广，世界上主要的船级都已经制定了合理规范的风险评估方法和文件。

5 结束语

船体结构设计主要是在满足船舶总体性和船舶本身的功能性的前提下，通过结构设计使得船舶在试用期间满足稳定性和刚度、强度的要求，船舶设计的内容决定了其设计任务的繁重程度。目前各国的船舶业之间的竞争十分激烈，世界各国船舶业的生产技术正朝着机械化、自动化和集成化的方向发展。提高船舶结构设计的要求已经成为船舶业十分重要的问题。

参考文献

篇4

Abstract: In the paper, firstly, from an analysis on the theoretical and practical significance of the multi-storey steel structure, it concludes that for the advantages and broad market prospect, multi-storey steel structure can be the new econmic growth point for the design institute. Secondly, with the market survey, the project design and some technical points in the implementation process of the multi-storey steel structure are put forward. Finally, illustrated by the engineering cases, how to achieve the above technical points in practice is expounded.

Key words: multi-storey steel structure; steel frame; supporting; SP board

中图分类号：TU391 文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）

一、多层钢结构建筑的优势和发展前景

多层钢结构建筑作为一种较为新颖的结构形式，近几十年来在世界范围内的应用越来越普遍，广泛地应用于公共建筑、商业、住宅、办公楼等类型的建筑中。但由于以往在国内相对缺乏对多层钢结构领域的研究，以及经济造价方面的考虑，多层钢结构在我国的应用主要是近十年的事，并且项目的总体规模不大，主要集中在超市、住宅等方面。

但是多层钢结构作为一种先进的建筑技术，是社会经济发展和科技进步在建筑业的产物，符合建筑产业化以及建筑资源可持续发展的要求。并且，钢结构具有如下优点：1.材质均匀，可靠性高；2.强度高，自重轻；3.抗震性能好；4.精度高，质量好，施工速度快；5.便于管道穿越，减少楼层高度；6.施工时有利于环境保护，构件可循环利用；7.综合经济效益较好。以上优点结合保温隔热、废旧利用的新型墙体建材的开发，能够做到“节能省地”和环保建筑的要求。近年来，我国的钢铁产量稳步提高，为钢结构建筑的发展提供了充足的外部条件；而对钢结构的科学研究也在不断深入进行，这为钢结构建筑的发展提供了技术条件。

综上所述，随着我国国民经济的进一步发展和钢结构方面科研的更加深入，多层钢结构建筑在我国的应用将会越来越普及，而钢结构建筑设计市场对我们来说，是一次大的机遇，也是一次大的挑战。正是在这样的环境下，我们对多层钢结构进行专门的课题研究，希望通过此课题的研究，提高我公司在多层钢结构方面的设计实力，使我公司的多层钢结构设计内容更完善、充实，为以后承接更多更复杂的多层钢结构项目打下坚实的技术基础。

二、多层钢结构建筑的技术关键点

通过上述分析，多层钢结构确实具有一定的优势和很好的发展前景，但是一个具体的多层钢结构建项目的实施，还存在着一些技术关键点需要解决：

1.多层钢结构的结构类型。《建筑抗震设计规范》（GB 50011-2010）第8.1.1条对钢结构民用房屋的结构类型和最大高度进行了规定，第8.1.5条规定：一、二级的钢结构房屋，宜设置偏心支撑、带竖缝钢筋混凝土抗震墙板、内藏钢支撑钢筋混凝土墙板、屈曲约束支撑等消能支撑或筒体。由此可知，多层钢结构可采用框架结构、框架-支撑结构或其他结构类型，但是具体采用何种结构类型需根据实际情况（主要是抗震设防烈度、设计基本地震加速度和建筑物高度）和结构模型分析计算情况确定。

2.钢框架柱的截面选择。钢框架柱的截面类型主要有： H形截面；箱形截面；圆形截面；十字形截面。

3.钢框架刚接柱脚的实现。多层钢结构与基础刚接的柱脚依据连接方式的不同，分为埋入式柱脚、外包式柱脚和外露式柱脚。建筑物高度超过50米的高层钢结构宜采用埋入式柱脚，6、7度时也可采用外包式柱脚。具体采用何种柱脚型式，需根据抗震设防烈度、建筑物高度等具体情况确定。

4.钢框架中楼板、屋面板的选型。多高层建筑钢结构中的楼板，普遍采用在压型钢板上浇筑混凝土形成的组合楼板和非组合楼板。组合楼板中的压型钢板不仅用作永久性模板，而且代替混凝土板的下部受拉钢筋与混凝土一起共同工作；非组合楼板中的压型钢板仅用作永久性模板，不考虑与混凝同工作。对6、7度时不超过50米的钢结构还可采用装配式、装配整体式楼盖（如楼板采用SP预应力空心板），但应将楼板预埋件与钢梁焊接，或采取其他保证楼盖整体性的措施。此外，还有现支模板现浇钢筋混凝土板，这是传统的现浇钢筋混凝土板和比较现代的钢结构结合的一种方式，需要分层支模，分层绑扎钢筋，分层浇筑混凝土。

三、工程实例

某城市一用于家具展销的物流中心，占地面积约19000平米，地下1层，地上5层，总建筑面积约11万平米。该物流中心东西向长度为109.2米，南北向长度为176.4米，柱距均为8.4米。地下1层层高3.9米，地上1层层高5.1米，地上2层层高4.8米，地上3、4、5层层高均为4.5米。该建筑物总高度为23.85米。

篇5

中图分类号：F40 文献标识码：A

安全、舒适、耐久、油耗、环保是目前汽车市场关注的五大问题。腐蚀由于与安全、耐久密切相关，处理不好可能会直接影响原车的寿命、使用性能、外观装饰性。近些年来，国内外也都出现了因为腐蚀问题而引起的汽车召回和投诉事件，因此，汽车的防腐蚀越来越得到了业内更多的关注。

车身由于是基础载体，结构复杂，几百个零件焊接成一个整体，出现腐蚀问题后，特别是严重的腐蚀后，难于维修，更换成本较高，不像其他的专业零件只需换装零件即可，所以车身的防腐设计及防锈处理就显得尤为重要，车身防腐性能成为决定车身使用寿命的重要指标。

车身的耐腐蚀是一个综合问题，分析考虑的内容很多，涉及产品的定位、钢板选材、磷化-电泳-中途-面漆的涂层质量标准、涂装工艺技术及发展、涂料的质量性能与研发，同时也与车身的结构设计质量密切相关，因为设计合理的车身结构，将有益于制造过程中防腐措施的实施， 从而获得好的防腐性能。

本文着重讲述了车身锈蚀机理，进行了车身容易引起腐蚀的原因分析，提出了车身结构防腐的四个基本设计思想和具体方法，有效的降低了车身腐蚀的设计风险。

1 车身腐蚀的机理

铁的化学性质比较活泼，在实际生活中，空气中含有水分和氧气使铁与之发生氧化反应，基本上经过三个步骤，生成一种叫氧化铁的东西，这就是铁锈。铁锈是一种疏松的棕红色的物质，它不像铁那么坚硬，很容易脱落。如果铁锈不除去，疏松的铁锈特别容易吸收水分，铁也就会烂得更快。

2 车身容易引起腐蚀的原因分析

车身一般由钢板制作成零件经过焊接而成，车身的腐蚀即是钢铁零件的腐蚀。

3 车身的防腐蚀设计

3.1 金属的腐蚀防护主要方法、途径

（1）改善金属的组织结构提高其防腐能力：例如在普通钢铁中加入铬、镍等材料制成不锈钢，就能获得较好的防腐效果。但是加入防腐元素后，金属的力学性能及成型性能也会发生明显的改变，已经是另外一种金属了。

（2）金属表面覆盖防腐层：其原理是在金属表面制造各种材质的保护层，将金属产品与外界的腐蚀介质隔离开来，从而达到防腐的效果。防腐层的材料可以是油漆涂料、陶瓷、塑料等非金属，也可以是锌、锡、铬和镍等金属元素。

（3）金属防腐的电化学保护法：金属电学保护法是根据原电池理论，消除引起化学腐蚀的原电池的反应，实现金属的防腐。

（4）金属防腐的腐蚀介质处理法：金属腐蚀是通过腐蚀介质来完成的，这种方法就是通过消除腐蚀介质的存在或抑制介质的腐蚀反应，来延长耐腐蚀寿命。

3.2 车身防腐结构设计方法

车身的防腐蚀方法也是通过上面几条途径的原理，尽量规避腐蚀的原因，提高涂覆层的防腐能力，来实现或改善防腐的。主流的防腐方法还是车身表面覆盖防腐层法，即镀锌、电泳、喷漆、涂胶、打蜡等。

3.2.1不易涂覆部位选择防腐性能好的材料

目前汽车行业多选用镀锌钢板来提高车身的防腐蚀能力（一般提高寿命35%以上）。根据瑞典腐蚀研究所的调查，使用7～10μm厚镀锌层能够获得良好防锈效果。还有试验证明：10um/10um的双面镀锌钢板暴露在大气中，5年才出现红锈。镀锌板常用部位：前舱、门盖、翼子板、前后轮罩区域，及货箱内外板。

还有的直接使用铝合金材料来制作车身和货箱，大大提高了防腐蚀能力。如奥迪A8全铝车身及我公司生产的铝合金货箱。

3.2.2 利于防腐的车身结构设计

在车身结构设计合理的情况下，将有益于制造过程中防腐措施的实施，并保障实施质量，从而获得好的防腐性能，最终延长车身的使用寿命，所以必须要从车身结构的设计入手，提升结构设计的防腐性。

车身结构防腐的基本设计思想和方法是：

（1）前处理和电泳时，结构设计要能保证进液、排液顺畅，防电磁屏蔽、积液串槽。重点是排水孔、排气孔位置、数量、大小；加强筋槽的布置。

车身底板类结构筋槽应尽量设计成上凸而不是下凹，以尽量避免积液；如需下凹时应尽量与低处的漏液孔槽相通，见图1。上凸设计可以防止由于无法开孔导致沥液不充分而带来的车身质量问题，同时减少串液及原材料浪费。

门盖、底板、侧围的设计一定要在最低点开孔或在边缘包边处设计排水结构，保证不积液。也包括白车身在吊具上运动离开液槽时的最低点尽量也要有相应的孔，以保证排液充分。以门为例，见图2。

车身设计应尽量避免出现密闭空腔和易于产生气穴的死设计，以防止进液不充分和电磁屏蔽，引发电泳效果不良。是否会产生气穴，与电泳方式也有直接关系，360度旋转侵涂电泳就可以避免此进液问题。

（2）整车状态下结构设计要能阻止腐蚀介质侵入和积存，即改善腐蚀环境。重点部位搭接缝隙处、凹形构件处、封闭结构内部。接缝开口要依照汽车行进方向和飞溅方向设计，使之朝向水难以进入的方向。而且接缝要平整便于涂密封剂很好地密封。低凹处防止积存，要开排液孔或导流槽。较大平面应向排水孔倾斜2.4°以上。结构上难以避免泥水滞留时，应增加隔板或外罩，如前后塑料轮悬、门槛护板等。

（3）整车状态下结构设计要能减缓撞击对涂装保护层的伤害。重点是减缓下部底板防石击，型面尽量平整见图下。其它结构不易改变之处，应喷涂防石击涂料，如门槛下侧面、前围板下部、底板下表面、前后轮罩处。还可以通过安装防护罩进行保护，见图5。

在需要喷涂抗石击涂料部位，设计时要考虑工艺的可实施行，避免出现不能喷涂到的区域。

（4）整车状态下结构设计要能尽量减少边角腐蚀。影响车身腐蚀最大的是各零件的边角，由于表面张力的原因，在尖角处涂料收缩，易出现边角无涂料或涂膜厚度极低的现象，所以是最先腐蚀生锈的部位。

边角处理方法主要有密封胶密封、边角折边或卷边、加装防腐密封胶条、加装装饰件封闭等。

图6流水槽边缘锐角处处理：端面锐角处，向内侧折弯翻边，形成角R从而大幅度提高漆的附着量，提高防腐蚀性。（车门包边也是此法，然后再涂密封胶密封）

图7流水槽端面采用装饰件（塑料）封闭；采用非金属材料流水槽 防止腐蚀生锈；门洞U型胶条对门洞止口边密封防止腐蚀。

堵盖封堵孔边：车身有许多工艺孔和装配过孔，总装都不用，主要是排液孔和焊装工艺孔。为了隔音降噪用堵盖、赌片封堵。封闭这些孔除了是NVH密封降噪的要求外，同时也起到了对孔边的密封防腐作用。用堵盖封堵的这些孔，由于有一定的强度要求，所以一般都设计在凸凹台上，而不设计在平板上，以保证安装质量。

结语

车身耐腐蚀是一项复杂的多学科配合，而要达到产品相应的品质要求，必须从整车主断面结构设计开始，就考虑车身防腐结构的布置实施，并结合车身现有的工艺水平，进行同步工艺分析，规避风险结构；才能利于制造生产，最终保证车身防腐性能满足要求。

参考文献

篇6

1引言

空间异形柱框架由L、T、+字形等多种性能差别很大的异形截面柱组成，这些不同类型截面的柱组合后产生特有的结构性能。随着我国住宅产业的迅速发展以及人们对住宅建筑使用要求的不断提高，普通的矩形框架柱会给室内装饰和家具布置带来极大的不便。如何合理地利用建筑物的有效面积，这对住宅结构设计提出了一项新的要求。异型柱框架结构体系在一定程度上满足了上述要求，它博采了框架及剪力墙结构体系的优点，它将是今后住宅结构体系的发展方向之一。

2异型柱框架结体系主要技术优点

柱肢厚通常采用180-200mm，肢厚基本与填充墙等厚，框架梁宽也同墙厚，室内不凸出梁柱，便于使用又美观，同时还增加了房间的使用面积，比相同形式的砖混结构可增加约8％-10％的使用面积；围护墙通常是非承重的轻质隔墙，原则上允许任意穿墙打洞，甚至拆除重砌，这使得房间布置更加灵活，能更好地实现建筑功能的要求；虽然增加了施工难度，但因扩大了使用面积。加之自重较轻，减少了基础费用，综合考虑总体经济效益较好。

3异形柱结构设计的一般规定

3．1结构布置

与一般钢筋混凝土框架结构相比，异形柱框架结构在结构布置时应注意以下原则：

(1)结构平面宜尽量对称。使平面和刚度均匀，2个主轴方向应协调布置，避免扭转带来的不利影响；如果有明显的不对称，应考虑扭转对结构受力的不利影响。

(2)异形框架宜双向设置，框架柱应对齐，框架梁应拉通，避免纵横框架粱相互支撑，使结构形成空间受力并具有足够的承载能力、刚度和稳定性，同时具有良好的整体性和较好的抗震性能。

(3)竖向布置应力求体型规则、均匀，避免过大的外挑和内收，防止楼层刚度沿竖向的突变，尽量避免错层。

3．2适用高度、高宽比及长细比限制

异形柱框架在7度抗震设防烈度区，要求房屋高度≤35m，层数＜12，建筑物的高宽比不宜大于5；8度区房屋高度不大于25m，建筑物的高宽比不宜大于4。另外，柱净高与截面长边之比，即长细比宜大于4小于8。长细比小于4，(即短柱)，容易发生脆性剪切破坏；长细比大于8，易引起失稳破坏。

3．3抗震等级

异形柱框架结构应根据结构类型、房屋高度及抗震设防烈度采用不同的抗震等级，并应符合相应的计算和构造措施要求。

4异形柱的结构计算方法

目前，异形柱的结构设计还没有统一的国家规范，仅有两部地方性法规，即广东省和安徽省的标准就可供参考。异形柱不宜套用普通柱的配筋公式，也不宜直接用剪力墙的配筋公式，一般来说，有以下几种计算方法。

4．1直接计算法

根据国内外的部分试验结果，进行统计分析。拟合成经验公式。按T型截面分别计算出纵向力作用，x轴及y轴，考虑相应的初始偏心距增大系数后，按仅考虑曲肘边纵向受力钢筋计算的偏心受压构件所能承载的纵向力Nx和Ny，然后以初始偏心距与截面边长的比值为参数进行修正。

4．2等代矩形柱计算法

(1)将异形柱截面折算成惯性矩相等的矩形截面且将等代矩形柱的形心置于异形柱两肢杆轴线的交点上。

(2)将其输入空间分析程序(如TBSA)进行位移和内力计算，可简化工作量。

(3)以上电算输出的是作用在等代矩形杆形心处的组合内力，需将其回归到各个单肢截面的形心处。这样每个单肢就可按其各自的组合内力进行正、斜截面的配筋计算。

这种用面积等效换算作抗压抗剪分析的方法在工程中应用较多，但用这种方法计算时应明确的是：按矩形柱计算时得出的内力要转换到异形柱上断面形心的位置。然后按异形柱计算配筋‘按矩形柱得出的轴压比应乘以矩形柱断面面积与异形柱断面面积之比值才是异形柱的轴压比。

4．3先配筋再复核法

对于有经验的设计人员，在参考一些相关算例的前提下，可以先对异形柱配筋再复核截面就显得更为简便，截面复核时可分。x轴和y轴均按T型截面分别复核。不论是哪种计算方法，都可以参与GB(50010-2002)混凝土结构设计规范有关偏心受压构件的内容来进行计算。

5异形柱框架结构的计算要点

5．1剪跨比的限制

剪跨比是反映柱截面所受弯矩与剪力相对大小的一个参数，是影响框架柱破坏形态的最重要的因素。控制剪跨比即控制柱净高与柱截面肢长之比。由于异形柱的抗剪性能差，选择异形柱截面时，为避免出现短柱。

5．2轴压比的限制

它是影响柱破坏形态和变形能力的另一个重要因素。有关研究结果表明：轴压比对异形柱的影响远远超过对普通矩形柱的影响，为保证异形柱的延性，必须严格控制轴压比，柱应具有足够大的截面尺寸，以防止出现小偏压破坏，并应满足抗震要求，同时避免长细比小于4的短柱。由于异形柱的截面积比具有相同抗弯刚度的矩形柱小，因此用矩形柱替换后计算出的轴压比数值不能直接应用于异形柱。

5．3主筋配筋率及配箍率的调整

轴压比控制值的调整，使计算得出的矩形柱配筋值一般均较小，用于异形柱截面配筋时比值应予以放大。考虑到异形柱自身的受力特点，把柱纵向钢筋的最小总配筋率限值提高0.1％。另外由于异形柱较普通柱易于开裂的特点，设计时以普通框架柱的构造体积配箍率0.8％-1.2％为依据，异形柱的配箍率取其上限，并且配箍形式选用矩形复合箍筋。

5．4抗震调整系数的选取

考虑地震作用组合的异形柱，其截面承载力应除以承载力抗震调整系数。对于正截面承载能力，取0.8；对于斜截面承载力0.85。

6异形柱结构提高延性、防止粘结破坏的措施

篇7

自动焊接装置主要由龙门式桁架、横臂架、滑座和垂向臂、三向导轨、三向驱动机构、双向回转台、万向调整焊头、焊接系统、电气自动控制等部分构成。通过电气自动控制，驱动横臂架、滑座和垂向臂的三向坐标运动，实现万向夹头的三向坐标运动，而焊接头与万向夹头连接，从而实现焊接头按照预定的轨迹移动，实现复杂形状的自动焊接。同时，通过电气自动控制，驱动双向转台的自动回转和分度，实现多空间方向和多面焊接，也可以在转台上均布多个零件，通过转台的自动分度，实现零件的自动焊接、转移和交换，如图1、图2所示。图中：1、桁架；2、Z向齿条；3、Z向齿轮；4、Y向导轨；5、Y向进给电机与减速机组件；6、Y向齿条；7、Y向齿轮；8、焊接系统箱；9、X向齿轮；10、X向进给电机与减速机组件；11、X向齿条；12、X向导轨；13、连接座；14、Z向进给电机与减速机组件；15、Z向导轨；16、滑座；17、垂向臂；18、横臂架；19、正向摆座；20、焊丝；21、侧向摆座；22、焊头；23、双向回转台；24、控制系统；25、A向进给电机与减速机组件。

2实施方案

从图1和图2可以看出，两根X向导轨12固定安装在桁架1上，连接座13固定安装在导轨12的滑块上；X向齿条11固定安装在桁架1的后侧；横臂架17和X向进给电机与减速机组件10固定安装在连接座上；X向齿轮9固定安装在X向进给电机与减速机组件10的输出轴上，并与X向齿条11啮合。两根Y向导轨4固定安装在横臂架17上，直角型滑座16固定安装在Y向导轨4的滑块上；Y向齿条6固定安装在横臂架17的侧面；Y向进给电机与减速机组件5固定安装在滑座16上；Y向齿轮7固定安装在Y向进给电机与减速机组件5的输出轴上，并与Y向齿条6啮合。Z向导轨15固定安装在垂向臂17，Z向导轨15的滑块固定安装在滑座16的垂向正面上；Z向齿条2固定安装在垂向臂17的侧面上；Z向进给电机与减速机组件14固定安装在滑座16的垂向背面上；Z向齿轮3固定安装在Z向进给电机与减速机组件14的输出轴上，并与Z向齿条2啮合。A向进给电机与减速机组件25固定连接在垂向臂17的下端，正向摆座19与垂向臂17的下端作铰接式连接，并与A向进给电机与减速机组件25的输出轴连接，侧向摆座21与正向摆座19的末端作铰接式连接，焊头22固定安装在侧向摆座21上，以上形成了可万向调整的焊头组件。焊接系统箱8固定安装在横臂架18的后端，焊接系统箱8上的焊丝连接到焊头22的孔中。双向数控回转台23置于主机的正前方，电气控制柜24置于主机前方的适当位置。工作时，通过编程和电气自动控制，使X、Y、Z向进给电机与减速机组件10、5、14分别通过X、Y、Z向的齿轮齿条传动副9和11、7和6、3和2，分别驱动连接座13、滑座16、垂向臂17，实现X、Y、Z向的坐标运动，从而实现焊头22的复杂轨迹运动；通过编程和电气自动控制，也同时驱动双向回转台23分别作A、C轴旋转运动；通过电气自动控制，控制焊接系统的工作，实现规定的焊接功能。A向进给电机与减速机组件25驱动正向摆座19旋转，实现正向摆座19的自动角度调整；侧向摆座21的角度采用手动调整方式。

3其它设计

可以去掉A向进给电机与减速机组件25，正向摆座19的角度可以采用手动调整方式。双向回转台23也可以采用单向回转台，也可以取消双向回转台。X、Y、Z三向导轨可以是线性导轨，可以是滑动导轨，也可以是滚动体与滑动的复合导轨。进行多零件焊接和自动转移交换时，可将零件放置在回转台23台面的周边上，形成若干工位数，其中一个工位作为上下料工位，实现多零件的自动依次焊接和转移交换。

4焊接工作过程

工作时，将工件安装于回转台3上，万向焊枪机构2安装于Z轴运动机构的Z轴支架61上；X轴减速电机44转动，通过X轴齿轮45与X轴齿条44的相互作用，带动X轴滑座42在X轴滑轨41上运动，实现X轴向运动；X轴减速电机44转动，通过X轴齿轮45与X轴齿条44的相互作用，带动X轴滑座42在X轴滑轨41上运动，实现与X轴滑座42联动的各部件的X轴向运动；Y轴减速电机55转动，通过Y轴齿轮56与Y轴齿条54的相互作用，带动Y轴滑座53在Y轴滑轨52上运动，实现与Y轴滑座53联动的各部件的Y轴向运动；Z轴减速电机64转动，通过Z轴齿轮65与Z轴齿条63的相互作用，带动Z轴齿条63及Z轴支架61实现Z轴向运动，进而实现万向焊枪机构2的Z轴向运动；万向焊枪机构上的A轴摆座211和B轴摆座212带动焊头22实现A轴与B轴转向运动；所述工作台面33带动工件以转向轴32为轴心转动，配合焊头22完成焊接。

篇8

【摘要】要想获得施工质量的保证，要想得到工程设计的安全，土木建筑工程结构方面的设计是重中之重，它是整个建筑过程中最重要的环节。不仅关系着建筑水平的高低，还关系着人们生命财产的安全和国家基础事业的发展。

关键词 钢筋混凝土；加强设计措施；结构检测；问题；解决策略

Concrete Structure Design and Analysis

Wang Kun-ning

（Jincheng Institute of Architectural DesignJinchengShanxi048000）

【Abstract】To get the construction quality assurance， engineering design in order to get security， civil construction structure is the most important aspect of the design， it is the entire building process is the most important part. Not only related to the level of the building， and also on the basis of the development of the cause of national security and people’s lives and property.

【Key words】Reinforced concrete；Measures to strengthen the design；Structural inspection；Problem；Solving strategies

1. 外观结构质量缺陷的检测中， 常见问题以及相应对策

混凝土建筑的外观具有直接可视性， 容易被观察到。这往往是普通人群评价建筑质量好坏的标准。所以对混凝土的外观质量的检测， 具有重要意义。混凝土外观结构质量检测中，经常性出现露筋、空洞、疏松、裂缝和蜂窝等不同程度的损伤问题。其中最常见的就是蜂窝和裂缝。

1.1蜂窝问题的成因及对策。

当混凝土表面缺乏水分， 缺少砂浆的时候，石子变得干燥， 容易暴露在外，混合材料分层离析，形成一个个的蜂窝状的小孔，这就形成了钢筋混凝土外观的蜂窝问题。蜂窝问题的严重程度，应利用直尺或者百格网等有效测量工具，测量蜂窝的面积、深度和分布率。当钢筋混凝土表现出不严重的窟窿状蜂窝时， 可以用1B2的水泥调和砂浆， 抹面进行修整。对于较严重的蜂窝现象， 必须严厉整顿， 除掉表面的酥松层， 将混凝土内层用水清洗干净， 然后支膜， 用比设计级高一级的混凝土细致浇灌、 摸面； 也可以根据实际的情况， 用进管压浆方法进行处理。

1.2裂缝问题的成因及对策。

当钢筋混凝土干涸时，拉伸应力大于其原来拉伸强度的时候， 也可以说， 拉伸应力超过了拉伸的极限而造成的开裂。不同的原因， 会造成不同种类的开裂。早期的开裂， 会逐渐引起其内部的缺陷。然而混凝土早期的水分蒸发， 是开裂的主要原因。所以必须保证混凝土的水分比例在一定安全范围之内，防止其收缩过度。对于已出现的裂缝， 可以在混凝土便面用防水砂浆、 防水卷等做一个防水层， 简捷而有效。对于局部的开裂，也可以用专用填补剂填塞。

2. 加强混凝土结构安全性设计的措施

为了改善土木工程结构的安全性和耐久性，就需要引起国家相关部门的注意，相关研究单位即部门应该从强化混凝土工程的耐久性方面进行研究，制定相关的技术标准及规范，以此作为监督方法，要从专业的角度对结构工程进行验收与评价，完善土建结构的检测与维护机制，对土建结构的耐久性概念及意识进行强化，对从业人员要用科学管理手段进行管理，规范工程安全性管理机制，学习借鉴国外先进的技术和经验，注重科学管理与人性化管理相结合，将管理从技术规范的强制性质中解放出来，鼓励技术进步和科技创新，主管部门应该按照实事求是的原则对结构设计进行论证，将建筑结构的安全设计水平提高。因此应该在土木工程结构设计方面集思广益，参考各方面的意见和建议，这样才能使设计更加的先进、科学，更具有可操作性。

2.1安全性设计。

（1）管理方面：在设计单位的选择上，要优先选择实力强、资质等级高、管理先进的单位，要有先进的设计方法、设计理论、设计设计等，设计人员的素质要高，要具备丰富的设计经验，这样设计的质量才能从根本上提高。

（2）对设计计算理论及方法要熟练掌握，加强理论学习，提高设计素质。这一方面也是对设计人员提出的，因为设计人员的素质高度对设计的质量有直接的影响。

（3）设计计算：一般而言，设计者所考虑到的设计计算项目基本都能满足安全的需要。但往往也会因为对某一方面的遗漏造成某个项目出现事故，因此设计人员要认真对待每一个设计要点，对每一个数据都要认真的去分析和核对。

（4）详细的设计图纸：受施工人员素质差异的影响，设计者经过严格的设计程序后，呈现在施工人员面前的是设计图纸，而施工人员对图纸的领会能力存在差异，对一些细节的把握有可能出现偏差，因此，设计人员要对图纸不断的进行细化，避免因为施工人员看不懂图纸而出现不必要的工程质量问题。

（5）对设计过程及施工过程加强监管，发现问题及时修改。对设计文件的审核完成后，进入施工阶段，设计单位要与施工单位密切的配合，保持联系，及时纠正施工人员对图纸的理解错误，对施工中出现的设计以外的质量问题，设计单位要及时进行纠正，对施工人员的建议要有足够的重视。

2.2经济性设计。

（1）管理方面：通过对招投标中的方案进行比对、评比，不但要选择一个安全性高的招标单位，还要考虑其在经济性方面的优势，择优选择。这样不但可以找出最安全的设计方案，还能最大限度的节约成本。

（2）合理利用标准图：标准图的作用在于可以降低设计的工作量，降低设计错误，加快设计速度。但由于未经过计算，往往会导致成本过高，因此设计人员要对各个数据自己的进行核算，在安全的基础上，设计出最经济的方案。

（3）多参数设计的安全积累：由于土木工程中设计的材料较多，材料尺寸、用量及布置等较为复杂，因此，必须要在满足结构强度需求的基础上，做到各构件的经济性。

（4）协调各部门关系，以大局为重。一个工程中往往是多部门共同配合来完成的，因此各部门之间要协调好关系，积极配合，才能将工程成本大大的降低。

3. 混凝土的强度等级低

混凝土的强度等级， 是混凝土物理指标的综合性反映。它代表混凝土的抗压能力、抗拉能力。混凝土强度等级的检测方法常见的有三种： 非破损法、 破损法和综合法。混凝土强度低， 往往是由于使用的原材料不符合国家规定， 或者在调制、 保存、 浇注或者后期的保养中不符合规范所造成的。它从整体上影响建筑的质量。对于这种情况的出现， 我们必须权衡现在的强度和要求的强度， 向有关单位提出申报， 采取有效措施， 例如从根本上加固、补强，减少建筑的荷载值，或者推迟建筑承受荷载时间。我们应尽量避免这种问题的发生，在建筑开工之前对钢筋混凝土进行严格检测。如果在建筑完成之后， 出现这类问题，不仅浪费人力财力， 还会对人身的安全构成威胁。

4. 内部缺陷的问题及对策

大型的钢筋混凝土建筑工程，常常因为各种原因，在混凝土内部出现裂缝、 孔洞等问题。这严重影响到建筑的承重能力和耐久性。所以在建筑初步完工之后， 必须要进行超声波检测或者钻孔洞检测。当混凝土内部检测出缝隙或者孔洞缺陷的时候，我们常常采用水泥压浆填补法。也就是，把水泥通过管道注入混凝土内部， 填补空缺。钻孔：要在缺陷区钻孔，钻孔的疏密与深度根据缺陷是否严重而定。压浆。计划性分批向单孔或者群孔中压浆。通常，如果浆液进入困难，则应该测试压力， 重新调整。如果浆液畅通的进入， 则证明压力合适。压浆时随时注意压力， 以免发生崩炸等安全事故。封闭开孔：压浆完成后，要封闭开孔， 通常用水泥砂浆抹平并填实、检查。结束压浆后，必须认真验查压浆的质量和效果，如果仍存在不密实或者不合格等情况，需要补压或者补强，必须确保质量。进行该项修补的时候要注意，混凝土浆液配置要比原配置提高一个等级。

5. 钢筋锈蚀问题和解决策略

钢筋是混凝土的骨架，起最直接的支撑作用。结构钢筋检测是混凝土结构检测的四个重要组成部分之一。钢筋锈蚀是最常见的质量问题。它会减弱钢筋的支持力和粘合力，减小钢筋的横截面积，降低钢筋的支持力。对钢筋结构的检测，分两种方式，直观性检测和化学性检测。通俗来讲，直观性检测就是用肉眼目测钢筋的锈蚀程度。化学性检测，也就是检测各项化学指标，例如C1-含量、碳化深度、 水质分析等等。用涂层修补已经形成的锈蚀部分，并可以在钢筋表面涂防锈层或者有机高分子层，钝化钢筋表现，减少其与水分和二氧化碳的接触，降低锈蚀速度。或者在钢筋表面镀一层活泼金属，例如：锌进行钢筋的阴极保护。为了降低锈蚀速度，也可以选择从混凝土存放环境入手，在混凝土中添加亚硝酸盐， 阻止锈蚀。增加钢筋周围的混凝土质量和厚度，从物理方面改变结构，抵挡水汽的侵入。

6. 结束语

混凝土工程结构的安全性关系到国家利益及人民群众的生命财产安全性，因此要从设计阶段就开始对各个环节进行保证，这样才能保证整个工程的质量安全。混凝土是建筑工程中重要的材料。它承载力大、性能优良、被广泛地运用在各种工程上

参考文献

［1］张晓明. 混凝土温度裂缝的成因及预防措施［J］. 北京工业职业技术学院学报， 2006（1）.

篇9

中图分类号： TU318 文献标识码： A 文章编号：

引言：概念设计的宗旨是在特定的建筑空间及环境条件下，用整体概念来考虑结构的总体方案，并能有意识地发挥利用结构总体系和各构件分体系之间的力学特性与关系。建筑物是一个整体空间结构，各种构件以相当复杂的方式共同工作，并不是脱离总的结物体系的单独构件。作为结构工程师，不应过度依赖计算机和盲目照搬规范，应把概念设计应用到实际工作中去。

一、概念设计

1、所谓概念设计一般是指不经数值计算，尤其在一些难以作出精确理性分析或在规范中难以规定的问题中，依据整体结构体系与分体系之间的力学关系、结构破坏机理、震害、试验现象和工程经验所获得的基本设计原则和设计思想，从整体的角度来确定建筑结构的总体布置和抗震细部措施的宏观控制。

2、运用概念设计的思想，能让结构设计的思路得到了拓宽。传统的结构计算理论的研究和结构设计似乎只关注如何提高结构抗力，以至混凝土的等级越用越高，配筋量越来越大，造价越来越高。结构工程师往往只注意到不超过最大配筋率，结果肥梁、胖柱、深基础处处可见。以抗震设计为例，一般是根据初定的尺寸、砼等级算出结构的刚度，再由结构刚度算出地震力，然后算配筋。但是大家知道，结构刚度越大，地震作用效应越大，配筋越多，刚度越大，地震力就越强。这样为抵御地震而配的钢筋，增加了结构的刚度，反而使地震作用效应增强。

3、目前在抗震设计中，隔震消能的研究就是一个很好的例子。隔震消能的一般做法是在基础与主体之间设柔性隔震层；加设消能支撑(类似于阻尼器的装置)；有的在建筑物顶部装一个“反摆”，地震时它的位移方向与建筑物顶部的位移相反，从对建筑物的振动加大阻尼作用，降低加速度，减少建筑物的位移，来降低地震作用效应。合理设计可降低地震作用效应达60％，并提高屋内物品的安全性。

4、在建筑抗震设计中，更应注重概念设计。这是因为建筑结构的复杂性，发生地震时，地震力的不确定性，人们对地震时结构效应认识的局限性与模糊性，结构抗震分析计算的精确度，材料性能与施工安装时的变异性以及其他不可预测的因素，致使设计计算结果(尤其是经过实用简化后的计算结果)可能和实际相差较大，甚至有些作用效应至今尚无法定量计算出来。

二、建筑结构设计中概念设计的应用浅析

（一）建筑结构设计中应用概念设计应遵循的结构规律

在建筑结构设计中应用概念设计，必须就建筑体型的设计进行概念化、合理化的修正，尽可能的确保设计的简单化，具有对称性和规则性，并确保刚度和质量上分布的均匀性，尽可能的预防局部出现刚性过大的问题，建筑结构的布局合理与否对建筑的抗震是否有利是应用概念设计必须考虑的问题。简单而对称的建筑在建筑抗震中的应力分析与实际反映容易分析和做到，且极易实现一致性。虽然所设计的凹凸立面与错层的设计能具有较强的艺术性，然而一旦发生地震就会形成极其复杂的地震效应，因而抗震效果难以达到最大化，所以必须遵循建筑结构设计的简单化和对称性与规则性的结构规律。

（二）初期方案阶段的应用中概念设计的应用分析

对于当前设计流程中往往结构在初步设计阶段才能接触到完整的平立剖建筑图，而且建筑方案中很多没有考虑到基本的结构布置，作为结构设计人员，只能依靠自身所基本的结构概念去布置结构方案，而且应该以空间结构概念来控制杆件受力模式。运用概念设计方法在初期方案阶段，能根据简化的计算模型，较为准确的估算出主要的构件截面。

（三）抗震设计中概念设计的应用分析

建筑抗震设计过程中，大多数构造的设计主要按照概念设计而得，并不是根据软件计算而得，大都依据结构设计师的来进行，例如在强柱弱梁方面，软件并不能反映，而只能由设计人员在工作中将柱子截面放大，又如在设置底部加强区时，不管是构造边缘构件还是最小或最大配筋率的要求，都必须按照抗震的概念设计来确定，从而成为地震力模拟计算的有效补充，确保抗震设计的可靠性和合理性。

（四）结构体系设计中概念设计的应用分析

在建筑结构中，主要由水平和竖向的构件形成空间架构，水平构件用于承担竖向荷载并传给竖向构件，直到传给基础水平与竖向构件一起承担水平荷载，从而形成抗侧力体系再传递给基础，且竖向构件的不同，其形成的抗侧力体系也不相同，一般抗侧力体系主要有以下几点：一是框架结构；二是剪力墙结构；三是剪力墙与框架相结合的结构；四是核心筒与框架相结合的结构、以及筒中筒等抗侧力体系以及它们之间的有机结合。建筑结构安全、经济和合理与否，主要取决于抗侧力体系。因此我们可以得知，在结构体系设计中应用概念设计，主要是按照构筑物的抗震等级需求与高度，确保选择的抗侧力体系及其布置的合理性。采取概念近似手算而确定建筑结构设计方案的合理性、可行性和主要构件的一般尺寸。此外，在建筑结构设计中，延性及其重要，不仅能确保建筑结构承载性能与延性的协调一致，还能在发生地震灾害时尽可能的减少对建筑结构造成的危害。

（五）概念设计方法

概念设计中应避免非结构构件的设置不合理，从而影响到整个结构的受力情况，导致抗震效果的下降。所以在设计应做好细部构造的设计， 防止非结构构件直接进入到抗震体系；防止非结构构件在地震的作用下出现平面性的损毁；避免非结构性构件的连续损毁。

三、概念设计的意义

1、展现先进设计思想的关键。概念设计的根本宗旨，是在特定的建筑空间及地理条件下，用整体概念来考虑建筑结构的总体方案，且能有意识地发挥和利用结构总体系与分体系之间的力学特性与关系。运用概念设计从整体上把握结构的各项性能，方能对计算分析的结果进行科学判断和合理取舍。在概念设计之初的方案阶段，能迅速、有效地对结构体系进行构思、比较、分析与选择，可采用概念性设计到工程中去。

2、体现结构设计的原则与灵活。建筑物是一个完整的空间结构，各构件都在以相当复杂的受力方式共同工作，而并非是独立于总体结构体系之外的单独构件。当前在建筑结构设计界，对具体空间结构体系的整体研究上还存在着局限性，以至于在设计过程中采用了许多假定与简化方法。

3、弥补设计、计算理论的不足。目前的结构设计计算水平难以有效地保证结构设计的抗震、抗风性能，尤其是抗震设计。

结束语：

结构工程师，要善于运用概念设计的基本原理，注重全面整体设计的构思、减轻结构自重的理念、恰当运用刚度理论及变形协调的原则，不断在实践中总结经验，设计出概念清晰，定性、定量准确、新颖有效的优秀作品。

参考文献：

篇10

高层建筑混凝土结构的具体设计方法

1完善单元结构的布局设计

独立的结构单元设计，是高层建筑中的主要结构设计内容，此结构设计工作适合采用简单、规则的平面形式，但平面的整体长度与突出部分的长度应当控制于适宜的范围，且具备均匀分布的承载力与刚度，同时，竖向结构适合采取均匀、规则的形式，以保证建筑的外挑与内收问题得到有效的控制。要达到这一目标，混凝土结构的设计者，应当在制定结构设计方案的阶段，便努力地将概念设计的理念与知识作为参考，使建筑的适用性与美观度等要求在得到满足的基础上，通过进行优化设计，使其结构的平面与竖向布局尽可能地实现简单、均匀与规则性，保证其结构刚度与承载力的合理分布，避免建筑独立结构单元出现过于集中的塑性变形或应力。

2优化高强的混凝土与钢筋使用

高层建筑建设需要耗费较多的混凝土、钢等材料，若混凝土和钢的强度过大，势必会造成建筑材料总造价的超限，同时加大其他构件的造价，从而降低建筑建设的经济效益。因此，混凝土的结构设计人员应当对高强度的混凝土与钢筋的使用进行合理的优化控制。以软土地基上的高层建筑设计为例，该结构地基受到的荷载较高，设计人员可以通过优化高强度的混凝土以及钢筋的使用，使建筑中各构件的截面尺寸得到合理优化，从而减轻建筑的结构自重，使建筑的基础工程建设难度得到大幅度的削减，降低工程的地基处理工作造价。再以位于震区的高层建筑的结构设计为例，建筑的自重与地震作用程度成正比例关系，设计人员通过将高强度的混凝土与钢筋的使用量减少，可以在减轻其梁、板、墙、柱等构件自重的基础上，降低地震的作用力，进而保证建筑结构的安全程度，使建筑的整体安全度得以提升。

3合理设计剪力墙平面结构

高层建筑的结构设计人员对混凝土结构进行设计，还需要充分地重视剪力墙结构的平面布局问题，以保证建筑整体结构受力的均匀性，并使建筑在侧向力的影响下出现的位移控制于允许状态。具体来讲，剪力墙平面结构的优化设计主要为以下几个方面:1)以建筑的各项基本结构功能为依据，在满足这些功能的前提下，尽可能地使剪力墙的布置实现相对的集中化与均匀化，对具有较高的恒载或者平面形式变化较大的部位设计剪力墙，应当尽量缩小其间距。2)以建筑的主轴方向或者是其他方向为基准，对剪力墙进行双向的布置，且墙肢截面适合为具备较小的侧向刚度的简单规则的形式，在设计中还要尽量地减少对短肢剪力墙的使用。

高层建筑的混凝土结构具体设计优化措施

1结构安全性

高层建筑人群密度高，且不易逃避、实施救治，一旦发生灾害，造成的危害要比普通建筑高出许多。因此，结构设计人员必须加强对于混凝土结构的安全性设计，以尽可能降低灾害造成的伤害程度。具体来讲，设计人员可以从以下几个方面开展结构的安全性设计:1)设计人员应当在保证建筑各项功能的同时，通过考虑结构自身的抗震性能及外部人为因素可能造成的结构破坏，有目的地将高层建筑的抗震等级提升。同时，还要从整体上，加强结构设计的稳定性与牢固度，避免将砖砌体承重或者装配式的混凝土结构应用于高层的公用属性较高的建筑中，而要优先选取现浇的钢筋混凝土的结构。2)设计人员要从建筑建设过程中及投入应用后的各个方面入手，综合考虑其荷载变化的状况，尽可能地将建筑结构的荷载标准值与构件承载力设置出较大的弹性裕度，并且为楼面等部位进行额外的增加荷载的设计，以保证建筑在各级的地震与火灾等灾害中，都可以实现对于自身结构安全的维护。

2抗震概念

高层建筑的混凝土结构在应用过程中，最容易受到的破坏，便是来自于地震威胁，在进行设计的过程中，设计人员要以抗震概念设计为依据，通过进行抗震试验得出该建筑结构的抗震等级，或者借鉴相似建筑的抗震设计经验等，对高层建筑的结构体系、平立面设计、结构构件延展性等进行优化设计，以使建筑的抗震能力得到有效的提升。具体来讲，在结构体系设计方面，设计人员要尽可能地选择空间结构以及平面布局简单规则的形式，作为建筑的整体结构形式。以平面布局为例，可以将矩形、圆形、方形、扇形的结构作为抗震结构的体系形式，并减少对于不对称的侧翼或过长的伸展翼的使用。同时，设计人员还要通过进行合理的布局，使建筑的质量与刚度实现均匀平衡的分布。而在平立面设计方面，设计人员可以将墙体设置为均匀对称的形式，并提升楼梯或电梯的井筒等具备较高刚度的结构布置的集中性，同时，将抗震墙设计为符合建筑结构整体抗震需求的形式，以提升建筑平面结构的抗震性能。而且，还要保持各转换层结构在竖向刚度方面分布的接近，并使剪力墙的设计可以将墙面竖向持续地贯通到建筑底部。在结构构件的延展性方面，可以将梁、柱端的组合剪力加大，或者提高柱体抗弯性能，并配合将梁端的钢筋实际弯矩提升，以使建筑梁端早于柱端发挥塑性，使二者在外部荷载下，保持结构变形的稳定协调。

3耐久性

篇11

中图分类号：TS941.2 文献标志码：B

Structural Design of Skirt Shape

Abstract： Skirt can be divided into straight skirt， A-line skirt and tiered skirt according to their contour structure. Skirts in different styles can be made by combining the basic skirt pattern with the characteristics of the three types of skirts and by using the methods such as segmentation， pleating and pattern cutting and outspreading.

Key words： skirt； shape； structural design

裙子款式变化丰富、风格多样，或飘逸、浪漫，或端庄、干练，能充分展现女性的优美体态。裙子适用范围广，成为广为穿用的衣物。

1 裙子的分类

裙子种类形态很多，其穿着效果丰富多变。依据它的形态和长度的变化进行主要的分类。按裙子的长短可分为超短裙、短裙、及膝裙、中长裙、长裙等；按裙子外形结构可分为直裙、斜裙和节裙三大类。

1.1 直裙

直裙又称筒裙，是裙类中最基本的裙种，它的外形特征是裙身平直，在腰部收省使腰部紧窄贴身，臀部微松，裙摆与臀围之间呈直线，裙身的外观线条优美流畅，如西装套裙、一步裙、窄摆裙等。由于造型简洁，一直被广泛采用，并逐步发展变化出许多直裙类的裙子，如各式褶裥直裙、百褶裙和多片式直裙等。

1.2 斜裙

斜裙是一种裙摆宽松、两条侧缝呈放射状的锥形裙，所以又称喇叭裙或波浪裙。斜裙根据裙片数量可分为两片裙、四片裙、六片裙、八片裙和十二片裙等；按裙摆的大小根据侧缝斜角计算，有从60°斜角开始直至360°的各式圆台裙。各种角度的斜裙能展示出不同的风格和穿着效果，角度小的斜裙给人合体、活泼的感觉；角度大的斜裙则有飘逸、潇洒的效果，设计时可根据人的体型、爱好和布料的特性等具体情况选择不同角度的斜裙。

1.3 节裙

节裙又称接裙、层裙，有两节、三节和多节结构，它是通过多块面料横向拼接而成。可以有直料与直料、直料与横料、直料与斜料的拼接等，但一般以直料与直料的拼接为主，形成逐渐放大为上窄下宽的塔式造型。此外还有异色的拼接以及采用花边、荷叶边及覆盖、重叠等形式做成的节裙。

直裙的基型是一个呈圆柱的筒状。斜裙、节裙的基型由直裙基型转化得来。裙子款式千变万化，但不论是哪种裙子的式样造型都可以从 3 种基型图中变化而成。

2 裙子造型变化与结构设计方法

2.1 裙原型制作

紧身裙是直裙类的基本款，它的特点是从腰围至臀围比较合体，臀围至下摆为直线型轮廓，是裙子中最基本的款式。其纸样设计同裙原型（图 1），是在前后裙片上各有 4 个腰省，并有 1 个腰头的直筒裙。在裙原型基础上通过纸样设计可以变化出各种款式的裙子。

图 1 中，L为裙长，W*为人体净腰围，H*为人体净臀围，WL至HL之间的距离为腰长（臀高）。其中，裙长、腰围、臀围的规格是制作裙原型的必要尺寸。裙长、腰围、臀围、下摆的大小取值影响裙子的造型变化，是裙子结构设计的控制部位。

2.2 裙子控制部位规格设计

对裙子控制部位进行规格设计，必须结合考虑裙子的机能性。因为裙子是遮盖下半身的衣服，所以必须作出不妨碍下肢运动的形态。设计裙子时，必须考虑到行走、跑步、上下台阶、蹲、坐等动作，在规格设计中放入一定的松量。另外还应尽可能对形态、面料、穿用目的等方面进行考虑。

2.2.1 裙长

裙长的设计主要取决于款式。裙长规格可以通过人体测量得到，通常由腰部最细处量至所需长度。裙子的长短根据个人的喜好而定，偏短的一般在膝上10 cm左右，偏长的一般过膝盖约在小腿的中间或更长。裙长规格也可以根据参考公式计算得到，例如：超短裙的裙长=身高乘以系数0.3减一定的量；短裙的裙长=身高乘以系数0.4减一定的量；及膝裙的裙长=身高乘以系数0.4；中长裙的裙长=身高乘以系数0.5减一定的量；长裙的裙长=身高乘以系数0.5加一定的量。设计裙长规格时还应考虑与上装的搭配。

2.2.2 腰围

腰围规格由腰部最细处水平围量一周得到人体净腰围尺寸，在此基础上加放一定的松量。腰围的放松量设计主要从服装压力舒适性的角度考虑。人在进餐前后，其腰围约有1.5 cm的变化量；当人坐着时，腰围平均增加1.5 cm；蹲坐前屈90°时，腰围增加约2.9 cm。从生理学角度讲，人体腰围在缩短 2 cm左右的压力时不会感到不舒服，因此，腰围加放量在 0 ～ 2 cm之间。如果采用弹性面料，加放量可以取 0。2.2.3 臀围

臀围规格由臀部最丰满处水平围量一周得到人体净臀围尺寸，在此基础上加放一定的松量。臀围的放松量设计由人体运动舒适性及款式两方面决定。实验证明，当人坐在椅子上时，臀围平均增加2.6 cm；当蹲或盘腿坐时，臀围平均增加 4 cm，因此，臀围的最小放松量为 4 cm。臀围加放量的设计还与裙子的款式有关，紧身裙的加放量在 4 ～ 6 cm，A字裙加放 2 ～ 3 cm。

2.2.4 裙摆围

裙摆围度的大小与款式、裙长有关。裙子的摆围大小直接影响穿着者的各种动作和活动。摆围的设计要适应人体步行、跑跳、上下楼梯灯动作的基本要求。实验证明，最小摆围设计以臀围线为基数，在臀围线以下裙长每增加10 cm，每1/4裙片的侧缝处下摆要扩展 1 ～ 1.5 cm。如果摆围小于最小值，则需考虑设计褶裥或开衩，以补充其运动量的不足。例如紧身裙在裙长超过40 cm时一般会设计开衩或褶裥，否则行走会受到影响。

2.3 裙子的结构变化

2.3.1 直裙的结构变化

在保持裙子的臀围和裙摆宽窄几乎相等的直形外形轮廓的前提下，可通过分割、开衩、开襟、褶裥等处理方式丰富直裙的结构变化。

分割处理：把前后裙片进行各种形式的分割，使原先的两片裙片变成四片、六片或更多片的裙片。

开衩处理：在直裙的两侧摆缝下端开衩，或者在前裙片中间或后裙片中间开衩，或者前后一起开衩，使结构富有变化。

开襟处理：在直裙中作各种形式的开襟处理，是使直裙发生结构变化的常用方法。有前中开襟到底，也有在裙片侧面开襟，或在前片左右作双面开襟。

褶裥处理：这是丰富直裙结构变化最常用的方法。在直裙中使用的褶裥形式很多，有不规则任意抽拢的细裥、向一个方向等距折叠的顺风裥、两侧向中间折叠的对称合裥、中间向两侧折叠的倒顺裥、裥底向下的暗裥、裥底向上的胖裥等。

2.3.2 斜裙的结构变化

斜裙在腰部很少有省，省大多转移为裙摆量，增加了侧缝线的翘度，使其几乎接近直线。因此，斜裙的结构设计主要是以腰围和裙长的尺寸为依据，不需要臀围和臀高的尺寸。

斜裙的结构变化主要反映在角度的变化和裙片的分割和组合方面。斜裙可以从独片式发展到十二片式，从60°斜角开始直至360°全圆，在其间可以作任意的变化。同时，在斜裙的裙片上增加波浪，使裙子产生高低起伏的动感，是斜裙独有的结构变化形式。

2.3.3 节裙的结构变化

节裙是由多块裙片横向拼接而成的，由于拼接裙片的造型可以多种多样，如长方形、条形、扇形等，因此，通过不同造型的裙片相互拼接，可以产生各种节裙款式。除了裙片造型的变化外，还可以通过褶裥、缩褶、收省等手法使节裙的结构产生更多变化，丰富节裙的造型。

2.3.4 分割、施褶、纸样切展等方法的运用

分割：裙子上的分割设计既要满足其功能性设计，又要符合审美的要求，是非随意性设计，裙子的臀腰差应处理在分割线内。在设计分割线时，分割线的位置尽可能在通过人体凸凹起伏最大的位置上，最大限度地保持其造型的平衡，使功能性设计和造型设计达到结构的统一。如横线分割要利用省转移方法，特别是在腹部、臀部的分割线，要以凸起点为位置，结合其他分割、打褶等形式进行设计。竖线分割要以相对均衡分配为原则，有利于腰省与分割线结合，使腰部、臀部和裙摆造型更加完美。

施褶：裙子施褶设计同样要符合功能性和装饰性要求。施褶造型可分为自然褶和规律褶两大类，无论哪种褶，都具有立体的效果。自然褶具有随意、丰富、多变、活泼等特点，给人以华丽感；规律褶表现出有序性，给人以庄重、典雅的感觉。褶的装饰性会产生丰富的视觉美感，被广泛地运用于裙子设计中。

纸样切展：根据设计在基础纸样上合适的部位添加分割线，然后剪开分割线，在剪开部位加入放量，在另一张纸上拷贝出展开后纸样形状。利用基础纸样进行变化，能够制成不同造型的裙子。纸样切展是产生波浪造型的主要方法，设计中需要在什么部位产生波浪，就在什么部位进行切展，且波浪越大，需要切展的量也越大。常用的纸样展开的方法有：合并省展开法、以基点为圆心展开法（扇形展开）、上下差异展开法（梯形展开）以及平行展开法（长方形）。图 2 以紧身裙基础纸样为例，说明几种纸样展开方法的运用。

在实际制作中，可以将直裙、斜裙、节裙这三大类裙的特点相互结合，综合运用；还可以采用分割、施褶、纸样切展等方法，使之变化出各式各样的裙款（图 3）。

3 裙子结构造型变化与材料的选择和使用

在裙子造型结构设计中，材料的正确选择和使用不容忽视。不同的服装面料由于采用的原料、纱线、织物组织、加工手段等不同，而具有不同的性能，从而影响裙子的结构造型。例如，丝绸织物比较轻薄柔软，适合斜裙、节裙等具飘逸感的裙型，适宜采用抽细裥、穿松紧等手法塑造自然、立体的美感，而合体的裙型、褶裥裙等则不适合采用丝绸材料。合体的裙型因是松量少的裙，应选用撕裂强度高的面料，以分割为主的合体裙宜选用结实有弹性的面料，多裙片构成的喇叭裙之类则可以选用轻薄柔软的面料。褶裥裙因为使用面料折叠，褶裥不易形成，因此应采用定形性能好的涤纶等混纺面料。

除了正确选择制作裙子的材料外，还可巧妙利用面料的质地、性能特点来变化裙子款式造型。例如，可以利用条纹面料横、直料的拼接及利用不同花型的面料来变化丰富节裙的款式；利用化纤面料不易脱丝的特点，在材料上挖洞或镂空编织，使裙子里外层透叠形成虚实相间的视觉效果，来表现裙子造型的艺术性。

4 结语

裙子款式造型随着时代的社会背景、生活方式的变化以及流行趋势的不断变换而不断推陈出新。除了裙片结构的变化，裙身长度、裙腰的高低、裙摆的宽窄变化以及通过附件装饰、工艺缉线装饰等使裙子的式样造型更加丰富多彩，变化无穷。在进行裙子结构设计时，首先要弄清裙子所属的结构类型，其次要了解裙款结构设计及变化方法，然后就能举一反三，掌握各种裙子的纸样设计，制作出不同款式的裙子，满足消费者的不同需要。

参考文献

[1]刘东，等.服装纸样设计[M].北京：中国纺织出版社，2008：123-124.

[2]张祖芳.服装平面结构设计[M].上海：上海人民美术出版社，2009：52-53.

篇12

中图分类号： TU2 文献标识码： A

1、建筑结构抗震的概述

建筑物本身又是一个庞大复杂的系统，在遭受地震作用后其破坏机理和破坏过程十分复杂。且在结构分析方面，由于未能充分考虑结构的空间作用、非弹性性质、材料时效、阻尼变化等多种因素，也存在着不确定性。因此，结构工程抗震问题不能完全依赖 “计算设计” 解决应立足于工程抗震基本理论及长期工程抗震经验总结的工程抗震基本概念，从“概念设计” 的角度着眼于结构的总体地震反应，按照结构的破坏过程，灵活运用抗震设计准则，全面合理地解决结构设计中的基本问题，既注意总体布置上的大原则，又顾及到关键部位的细节构造， 从根本上提高结构的抗震能力。建筑抗震概念设计是根据地震灾害和工程经验等所形成的基本设计原则和设计思想，进行建筑和结构总体布置并确定细部构造的过程概念设计涉及到从方案、结构布置到计算简图的选取，从截面配筋到件的配筋构造都存在概念设计的内容。强调结构设计的重要性，旨在要求建筑师和结构师在建筑设计中应特别重视规范规程中有关结构概念设计的各条规定，设计过程中不能陷于只凭“结构软件计算的误区” 若结构严重不规则、整体性差，则按目前的结构设计及计算技术水平，很难保证结构的抗震、抗风性能，尤其是抗震性能。

2、建筑结构设计中的抗震设计

2.1 选择有利的抗震场地

人们常常看到在具有不同工程地质条件的场地上，建筑物在地震中的破坏程度是明显不同的。于是人们自然就想到既然在不同场地条件下建筑物所受的破坏作用是不同的，那么，选择对抗震有利的场地和避开不利的场地进行建设，就能大大地减轻地震灾害。另一方面，由于建设用地受到地震以外的许多因素的限制， 除了极不利和有严重危险性的场地以外，往往是不能排除其作为建设用场地的。这样就有必要按照场地、地基对建筑物所受地震破坏作用的强弱和特征进行分类，以便按照不同场地特点采取抗震措施。这就是地震区场地选择与分类的目的。因此，应选择对建筑抗震有利的地段，应避开对抗震不利地段；当无法避开时，应采取适当的抗震加强措施，应根据抗震设防类别、地基液化等级，分别采取加强地基和上部结构整体性和刚度、部分消除或全部消除地基液化沉陷的措施。

2.2 选择合理平面与立面布置

在建筑结构的立体结构与设计平面中，则有以下几方面：

（1）建筑的结构刚度以及它的抗震能力，在水平的地震作用下它是双向的， 在结构的布置上，结构应该可以抵抗任何方向的地震。一般情况下，可以促使结构从平面的主轴方向，它具有足够的抗震力和刚度。所谓结构的抗震力，它是从结构的强度以及对延性反映的综合情况。而结构的刚度选择则是要减少对地震的作用，但又要控制好对于结构的变形度， 因为变形过大会产生一定的重力效应， 也会破坏结构。

（2）简单的结构性。所谓结构简单它是对结构在地震时所具有明确和直接传力方式，也只有在简单的结构，才可以把结构的计算模型以及位移内力进行分析，控制薄弱的部位出现，因此对抗震结构的性能估计也是比较可靠的。

（3）整体性结构，在高层的建筑设计中楼盖的设计在整体结构中会起到十分重要的作用，结构中的楼盖是等同于一个水平的隔板不仅是传递惯性力到每个竖向的抗侧力子结构，并且对这些子结构可以协同承受一定的地震作用，当布置不均匀的竖向的抗侧力子发生水平变形时在整个的结构中，是要依靠楼盖的作用把抗侧力子结构来协同工作。

2.3 建筑结构体系的合理选择

建筑结构体系的合理选择是结构设计应考虑的一个重要问题，结构方案的选取是否合理，对安全性和经济性起决定的作用。具体而言，应注重以下几方面的设计：第一，结构体系应避免因部分结构或构件破坏而导致整个结构丧失抗震能力或对重力荷载的承载能力。抗震设计的一个重要原则是结构应具有必要的赘余度和内力重分配的功能，即使地震中部分构件退出工作，其余构件仍能将竖向荷载承担下来，避免整体结构失效或失稳。第二，结构体系应具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径。在这过程中，竖向构件的布置，应尽量使竖向构件在垂直重力荷载作用下的压应力水平按近均匀；楼屋盖梁系的布置，应尽量使垂直重力荷载以最短的路径传递到竖向构件墙、柱上去；转换结构的布置， 应尽量做到使上部结构竖向构件传来的垂直重力荷载通过转换层一次至多二次转换。与此同时，整体抗侧力结构体系也必须明确，抗侧力结构一般由框架、剪力墙、简体、支撑等组成，它们宜尽量贯通连续，若它们沿竖向要有变化，则变化要缓慢均匀。第三，结构体系应具备必要的承载能力，良好的变形能力和消耗地震能量的能力。钢筋混凝土结构具有良好的塑性内力重分布能力，能较充分地发挥吸收和耗散地震能量的作用。第四，结构体系应具有合理的刚度和强度。宜具有合理的刚度和强度分布，避免因局部削弱或突变形成薄弱部位，产生过大的应力集中或塑性变形集中；框架结构设计应使节点基本不破坏，底层柱底的塑性铰宜晚形成，应当使梁、柱端的塑性铰出现得尽可能分散；对于可能出现的薄弱部位， 应采取措施提高抗震能力。

2.4 保证结构的延性抗震能力

结构主要靠延性来抵抗较大地震作用下的非弹性变形，因此，地震作用下，结构的延性与结构的强度具有同等重要的意义。为了使钢筋混凝土结构在地震引起的动力反应过程中表现出必要的延性，就必须使塑性变形更多地集中在比较容易保证良好延性性能或者具有一定延性能力的构件上。具体思路有三步：第一步是选择一个可接受的塑性变形机构。现在普遍使用“梁柱铰机构” 即是通常所说的“强柱弱梁”。为了实现能力设计方法中的强柱弱梁机构，我们常的做法是对柱截面的组合弯矩乘以增大系数；也可以对由梁端实际配筋反算出梁端可抵抗弯矩，即实配弯矩乘以增大系数的方法来实现，并用增大后的弯矩值进行柱端控制截面的承载力设计。第二步是要通过人为增大各类构件的抗剪能力，使其不致在强烈地震作用下，在结构延性未发挥出来之前出现非延性的剪切破坏，这即是我们通常所说的强剪弱弯。通常的做法是用剪力增大系数增大梁端、柱端、剪力墙端、剪力墙洞口连梁端以及梁柱节点处的组合剪力值，并用增大后的剪力设计值进行受剪控制截面控制条件，进行验算和设计。具体措施也有两类：一类是直接对一跨梁两端截面的顺时针或反时针方向的组合弯矩值乘以增大系数，再与梁上作用的竖向重力荷载代表值一起从平衡关系中求得梁端剪力；另一类是沿顺时针或反时针方向求得一跨梁两端截面按实际配筋能够抵抗的弯矩，对其乘以增大系数，再与梁上作用的竖向重力荷载代表值一起从平衡关系中求得梁端剪力。第三步是通过相应的构造措施，保证可能出现塑性铰的部位具有所需的塑性转动能力和塑性耗能能力。通常通过箍筋加密，限制轴压比等措施来给予保证。

三、结束语：

地震是一种目前难以准确预测的自然灾害。为避免它给人类带来大的灾难，作为工程技术设计人员在建筑结构的研究和工程设计中，应从整体宏观的观点出发，综合处理好建筑功能、技术、艺术、安全可靠性和经济合理等几方面内容， 从而创造出更加安全、实用、经济美观的建筑。

参考文献：

篇13

一、前言

钢结构房屋的结构设计有其自己的特点，同时也具有其自身的优点，通过对结构设计中常见的问题进行分析，可以不断的提高结构设计的水平，确保房屋建筑的质量。

二、建筑结构设计的基本内容

1、建筑结构设计程序

在对建筑物进行设计的过程中，要对其进行充分的考虑，其相关的设计主要包括，结构设计、电气设计、建筑设计、给排水设计以及暖气通风设计等。其中，在对这些设计开展的过程中，要注意对美观、功能、环保以及经济等方面的要求进行严格遵守。另外，建筑物对自身所具有的使用功能进行发挥的基础条件就是建筑结构，其在建筑物的设计过程中占有极为重要的作用。

2、建筑结构的分类

在建筑结构设计中，可以根据不同的划分标准对建筑结构进行分类。从建筑物的高度和层数上进行划分，主要分为单层、高层、多层以及超高层的建筑物；从建筑物实际的使用性能的方面进行划分，主要分为民用建筑和工业建筑；从建筑物在施工建筑的过程中所使用材料方面进行划分，可以分为砌体结构、钢结构、混合结构、木结构以及混凝土结构等；最后，还可以从建筑物结构形式的方面进行划分，主要划分为剪力墙结构、排架结构、大路结构、筒体结构以及框架机构等。

三、建筑钢结构施工优点

1、材质均匀

从钢材方面的机械性能进行分析，钢材的质感与材料相对符合于计算力学的假定条件；因为钢材的内部构造近似各向同性的均质体，其物质条件波动相对较小，只要在应力的幅度范围内，都可以具有很好的弹性；它的应力状态和工程力学计算中的设计结果都比较接近，所以从材质方面来看，钢材相对更好。

2、具有较好的塑性及韧性

在正常的压力作用情况下，即使超载也不会导致钢材出现各种损害和断裂。钢材能分配建筑物内部的各个局部作用在物体上的力，这样可以使建筑结构的整体应力变得更为平衡，但是其结果也仅仅是在应变值上增加了。

四、钢结构在房屋结构设计中的常见问题分析

1、钢结构的稳定性问题

建筑工程师对房屋结构设计的过程中一般只注意设计结构的负荷强度和是否变形的问题，对所运用结构的稳定性是常常忽略的突出性问题，无论是火电厂厂房建设还是居民住宅房屋建设在钢结构的稳定性方面都会遇见一系列问题。然而，在对房屋设计中，钢结构的稳定性对于房屋使用的持久性起着至关重要的作用，如果在建设过程中由于钢结构稳定性差而产生事故，不仅会对建筑投资商造成严重的经济损失而且也会影响人们的生命健康。

在钢结构的稳定性方面，稳定性已经成为钢结构的重要设计环节。建筑工程师在对房屋钢结构的分析计算过程中先根据测量数据建立对房屋结构的基本模型，但是这一基本模型与实际建设过程中房屋的结构是存在一定差距的，其数据会有很大的波动，这样就会造成运用理论知识产生的数据与实际情况存在偏差，进一步导致房屋建设过程中钢结构稳定性差。再加上由于建筑工程师对于钢结构的稳定性所拥有的知识经验缺乏，不能清楚的认识到其结构构成，因此也就不能正确的认识到稳定性对于房屋结构建设的重要性。

2、钢材选用质量等级与焊接质量等级的选用问题

在国家颁布的关于钢结构设计标准书中规定，对于钢材料的质量等级必须要有正确的标识，并且要符合焊接质量等级标准。然而，在实际情况下对选用的材料的质量等级没有提供明确的标准，仅仅注明了钢材使用材料的类别。

因此，在针对钢材材料和焊接的质量等级上要进行正确的选用。一方面，在钢结构房屋建设中选用的钢材材料必须具有抗压力、可伸长性、负重性好以及能够承受一定强度的冷热冲击。一般而言钢材材料的选用要使用Q级以上的碳结构钢和低合金高强度结构钢，使用此等级质量的钢材料可以保证钢结构的韧性和延展性；另一方面，钢材的焊接应具有标准的碳含量证书。钢材的焊接质量等级要高于二级，使用坡口焊接技术。

3、钢结构的防护性问题

防止钢材料的腐蚀和隔热是进行钢材料防护的两个重要方面。在实际情况中，建筑工程师在对钢结构的只注重了钢材的硬度、抗压力度的强化问题，却忽略了钢材在使用过程中的抗腐蚀效果和隔热效果，在建筑设计文件中钢结构的抗腐蚀度和最高隔热数值也没有明确标明，这就导致了房屋在使用过程中由于雨水、风力作用等外部环境的侵蚀，减少了房屋使用寿命。因此，一方面，在钢结构的设计文件中需要标注钢材的抗腐蚀度，钢结构在埋入地下部分要进行包装，受到腐蚀的部位禁止埋入地下；另一方面，在生产钢材料的过程中要对其进行不同程度的耐火测试，从而实现在不同温度情况下采用对应的防护措施。

五、钢结构房屋结构设计中要点解析

1、初步判断阶段：判断核实的结构类型

虽然钢结构具有高强度等优良特性但也存在许多缺陷，设计第一步要分析是否采用钢结构。钢结构通常用于高层、大跨度、体型复杂、荷载或吊车起重量大、有较大振动、高温车间、密封性要求高、要求能活动或经常装拆的结构。

2、安全可靠性是节点设计的出发点

节点设计应该充分考虑安全可靠性，应给与足够的重视。钢结构的节点设计包括梁-柱节点、梁-梁节点、柱-柱节点、柱脚节点、柱帽节点等。设计时应确保节点的安全可靠，并尽量采用简捷、稳定、可靠的施工工艺，减少或避免现场的焊缝连接。钢节点的形式按传力特性大体可以分为三类：铰节点、半刚性节点、刚性节点。刚性、铰接节点的受力性能、施工工艺研究得比较成熟，因此在工程中取得了广泛的应用。

3、概念设计

在结构选型和布置极端，概念设计的理念十分重要，主要可以用来就难以精确理性分析的问题，依据从整体结构体系与分体系之间的力学关系、破坏机理、震害、试验现象和工程经验所获得的设计思想，从全局的角度来确定控制结构的布置及细部措施。运用概念设计可以在早期迅速、有效地进行构思、比较与选择。所得结构方案往往易于手算、概念清晰、定性正确，并可避免结构分析阶段不必要的繁琐运算。

4、构件设计

构件设计是钢结构设计中重要的内容之一。要综合考量多方面的因素，首当其冲要考虑的就是选择材料方面。通常主结构使用单一钢种以便于工程管理，经济考虑，也可以选择不同强度钢材的组合截面。构件设计中，现行规范使用的是弹塑性的方法来验算截面，这和结构内力计算的弹性方法并不匹配。当前的结构软件，都提供截面验算的后处理功能。由于程序技术的进步，一些软件可以将验算时不通过的构件，从给定的截面库里选择加大一级，并自动重新分析验算，直至通过，如sap2000等。这是常说的截面优化设计功能之一。它减少了结构师的很多工作量。

六、结束语

综上所述，通过对钢结构房屋结构设计的分析，可以确定常见的问题，并采取针对性的方法进行预防，从而提高设计的水平，保证房屋的结构质量和安全。

参考文献：

[1] 刘玉株.钢结构住宅技术问题讨论[J].建筑创作，2003.