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土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中如何把握結(jié)構(gòu)安全的要點(diǎn)

文檔作者：王娟文檔來(lái)源：江蘇省淮安市建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年06月17日
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規(guī)劃設(shè)計(jì)
2014 年第4 期 建筑建材裝飾107
土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中如何把握結(jié)構(gòu)安全的要點(diǎn)
王娟
（江蘇省淮安市建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司，江蘇淮安223001）
摘要：我們需要加強(qiáng)土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全優(yōu)化工作，保證各個(gè)環(huán)節(jié)都能夠做到科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、合理，從而使得土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
的安全優(yōu)化能夠得到最大程度的保障，為我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。本文首先簡(jiǎn)要闡述了土建結(jié)構(gòu)計(jì)算中計(jì)算軟件選
用和計(jì)算參數(shù)取值的安全優(yōu)化等方面內(nèi)容，然后就土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中梁構(gòu)造措施、柱構(gòu)造措施的安全優(yōu)化等方面內(nèi)容進(jìn)行淺要
的分析和探討。
關(guān)鍵詞：土建；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；結(jié)構(gòu)安全；要點(diǎn)
中圖分類號(hào)：TU311.2 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674—3024（2014）4—107—02
引言
由于社會(huì)以及科技的快速發(fā)展，土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全優(yōu)
化作為我國(guó)建筑工程設(shè)計(jì)管理中的重要一環(huán)，其主要的目標(biāo)
就是在于提升建筑的結(jié)構(gòu)合理性和經(jīng)濟(jì)性。但是在我國(guó)土建
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全優(yōu)化過(guò)程中還存在很多的問(wèn)題，無(wú)論是管理
體制方面還是在具體的實(shí)施過(guò)程中，都存在很多的不足之
處，所以我們需要加強(qiáng)土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全優(yōu)化工作，保證
各個(gè)環(huán)節(jié)都能夠做到科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、合理，從而使得土建結(jié)構(gòu)設(shè)
計(jì)的安全優(yōu)化能夠得到最大程度的保障，為我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展
做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。而作為土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的工程師，就應(yīng)當(dāng)肩
裂起自身職責(zé)，做好土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全優(yōu)化工作。
1 土建結(jié)構(gòu)計(jì)算中如何把握結(jié)構(gòu)安全的要點(diǎn)
1.1 土建結(jié)構(gòu)計(jì)算中計(jì)算軟件選用的安全優(yōu)化
由于現(xiàn)在市場(chǎng)上的商用軟件比較齊全，因此在利用結(jié)構(gòu)
處理時(shí)，需要按照實(shí)際情況選擇適當(dāng)?shù)挠?jì)算軟件進(jìn)行處理，
在選擇三維空間分析軟件時(shí)不能選取力學(xué)模型相同的，特別
是在遇到受力比較復(fù)雜的情況下，譬如在對(duì)框支剪力墻進(jìn)行
分析的過(guò)程中，因?yàn)槠洚a(chǎn)生了多次的變換，所以選擇軟件的
過(guò)程中需要特別注意。同時(shí)在分析局部受力比較繁瑣的構(gòu)件
時(shí)，還需要根據(jù)分析的結(jié)果對(duì)配筋設(shè)計(jì)進(jìn)行改動(dòng)。
1.2 土建結(jié)構(gòu)計(jì)算中計(jì)算參數(shù)取值的安全優(yōu)化
（1）將抗震功能加入土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程時(shí)，需要考慮
結(jié)構(gòu)的平扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)，將其加到結(jié)構(gòu)計(jì)算的過(guò)程中，要保證振
型數(shù)等于或者大于十五，多塔結(jié)構(gòu)的振型數(shù)需喲大于或者等
于九倍的原振型數(shù)，同時(shí)還需要保證振型參與質(zhì)量大于等于
結(jié)構(gòu)總質(zhì)量的百分之九十，如果達(dá)不到這個(gè)要求，就會(huì)在后
面的計(jì)算過(guò)程中出現(xiàn)較大的誤差，計(jì)算結(jié)果也不再具有參考
意義。
（2）對(duì)高層土建結(jié)構(gòu)的內(nèi)力位位移計(jì)算時(shí)，如果只把
考慮梁、柱等關(guān)鍵部位結(jié)構(gòu)構(gòu)件的剛度，而不計(jì)算非承重結(jié)
構(gòu)構(gòu)件的剛度，那么最終測(cè)量計(jì)算出來(lái)的自振周期就會(huì)比實(shí)
際測(cè)量的值大，這樣最終設(shè)計(jì)出來(lái)的結(jié)構(gòu)受到地震的作用也
會(huì)相對(duì)較小。特別是在設(shè)計(jì)框架結(jié)構(gòu)過(guò)程時(shí)建筑的剛度很
大，這樣就會(huì)導(dǎo)致，過(guò)多的實(shí)心墻體運(yùn)用會(huì)使得整個(gè)周期實(shí)
測(cè)值變小；運(yùn)用剪力墻結(jié)構(gòu)時(shí)，較少的磚塊使用量能夠保證
墻體的剛度較小，這樣就能夠保證測(cè)量值和實(shí)際計(jì)算值之間
的差距較小。因此在對(duì)土建結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)過(guò)程中，在考慮土
建結(jié)構(gòu)的抗震性能時(shí)需要將非承重結(jié)構(gòu)的剛度等因素考慮
進(jìn)去，使用數(shù)據(jù)時(shí)也需要結(jié)合非承重墻相關(guān)方面的數(shù)據(jù)，通
過(guò)一定的計(jì)算進(jìn)行相應(yīng)的改動(dòng)，但是現(xiàn)在很多建筑設(shè)計(jì)師在
對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行改進(jìn)時(shí)，通常都是利用軟件的默認(rèn)值1.0，
這樣就會(huì)導(dǎo)致很多有其他結(jié)構(gòu)的建筑都會(huì)存在很大的安全
隱患，抗壓抗震能力十分微弱。
2 土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中如何把握結(jié)構(gòu)安全的要點(diǎn)
2.1 土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中梁構(gòu)造措施的安全優(yōu)化
如果梁的截面尺寸偏大，防止梁側(cè)形成垂直梁軸線的收
縮裂縫，在土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)里面對(duì)腰筋有很嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臈l例限制。
其中有條例限定一旦當(dāng)梁的腹板高度hW≥450mm，在梁的兩
個(gè)側(cè)面應(yīng)該按照高度配置縱向安排鋼筋，同時(shí)間距不應(yīng)該比
200mm大。此外，若在結(jié)構(gòu)計(jì)算中抗扭的框架梁卻沒(méi)有按要
求標(biāo)明抗扭腰筋而只是設(shè)置構(gòu)造腰筋的話，就會(huì)使得土建結(jié)
構(gòu)在其抗扭過(guò)程中的安全性能留下隱患甚至危害結(jié)構(gòu)安全。
2.2 土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中柱構(gòu)造措施的安全優(yōu)化
在實(shí)行抗震設(shè)計(jì)的過(guò)程中，框架柱應(yīng)該達(dá)到剪壓比的需
要，它的截面關(guān)鍵應(yīng)該讓軸壓比來(lái)掌控。不過(guò)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)里
面常常會(huì)產(chǎn)生軸壓比μN(yùn)達(dá)上限甚至超限的現(xiàn)象，但箍筋的體
積配箍率ρV卻無(wú)法達(dá)到規(guī)程需要的狀況。這就違背了框架柱
的強(qiáng)剪弱彎準(zhǔn)則，同時(shí)對(duì)柱的延性產(chǎn)生了一定的作用。同時(shí)
一部分設(shè)計(jì)師也對(duì)這個(gè)的理解很片面，常常忽略了條例里面
的首要條件是適用于剪跨比＞2的柱，但是在實(shí)際結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
里，一些軟件的計(jì)算結(jié)果里面根本沒(méi)有直接供給剪跨比的數(shù)
值，而且要先進(jìn)行判斷，所以使得結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有一定的差異。
2.3 土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗扭設(shè)計(jì)的安全優(yōu)化
鋼筋架構(gòu)盡管不可用來(lái)預(yù)防構(gòu)件因扭矩力的裂縫，可是
若合理適當(dāng)?shù)膽?yīng)用該結(jié)構(gòu)能夠?qū)?gòu)件在重力作用下產(chǎn)生的
裂縫寬度進(jìn)行限制，從而發(fā)揮鋼筋的支撐力，從而使結(jié)構(gòu)部
件的受力能力到達(dá)設(shè)計(jì)要求，避免其提前損壞。
（1）箍筋的形式
由于建筑部件的拉變與扭轉(zhuǎn)經(jīng)常會(huì)引起4個(gè)側(cè)面的裂
縫，因此箍筋一般需設(shè)計(jì)成封閉式結(jié)構(gòu)，來(lái)平衡裂縫面上角
部的外部推力。
（2）箍筋的間距
構(gòu)件受到純扭轉(zhuǎn)力時(shí)，被損壞面的斜線裂縫大概與其縱
軸成45度角，所以我們需在設(shè)計(jì)箍筋結(jié)構(gòu)最大距離時(shí)不可超
過(guò)截面寬度，以確保每個(gè)斜線裂縫最低有一個(gè)鋼筋經(jīng)過(guò)。
（3）箍筋的設(shè)計(jì)強(qiáng)度
現(xiàn)今我國(guó)在使用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)部件時(shí)，鋼筋通常是用
冷拔低碳鋼絲和一級(jí)光面鋼筋，而當(dāng)截面受到的剪力與扭轉(zhuǎn)
（下轉(zhuǎn)第74頁(yè)）
施工技術(shù)
2014 74 建筑建材裝飾 年第 4 期
了解施工場(chǎng)地的水文、地質(zhì)和氣象等影響因素。
3.5 防排水的施工質(zhì)量直接關(guān)系到本體路基的防凍脹
成敗
每層填料碾壓前必須做好頂面雙向橫坡以便排水，施工
質(zhì)量的好壞同樣也收到施工材料選擇的影響。選擇不同的施
工材料對(duì)施工質(zhì)量的影響同樣較大，例如，在防水工程中，
不同的瀝青對(duì)施工質(zhì)量影響不同，因?yàn)樗梢詻Q定后期油氈
的品種和質(zhì)量，木門窗如何選擇品種，抹灰時(shí)控制砂含量的
多少，等等。工程實(shí)驗(yàn)是確保工程質(zhì)量的必要措施，施工裂
責(zé)人應(yīng)加強(qiáng)工程實(shí)驗(yàn)的監(jiān)督管理，做好實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄。
3.6 在嚴(yán)寒季節(jié)來(lái)臨前，必須對(duì)未施工完成且易受凍
脹的部位，如路基路堤、涵洞臺(tái)背等，采用AB組土進(jìn)
行覆蓋保溫，覆蓋厚度不小于最大凍結(jié)厚度
由于各種主客觀原因，施工中必然有一些遺留問(wèn)題，但
卻因某種原因不能上交的，要辦理工作移交手續(xù)。必須有書
面的移交說(shuō)明，內(nèi)容盡量具體，在主管領(lǐng)導(dǎo)監(jiān)督下，交接雙
方共同簽字，確保責(zé)任落實(shí)。
3.7 在全線路基筏板及碎石墊層頂部設(shè)置全斷面沉降
觀測(cè)標(biāo)，對(duì)凍結(jié)前、凍結(jié)后、融解后三個(gè)時(shí)段的高程
進(jìn)行監(jiān)測(cè)，建筑工程造價(jià)的合理與否直接影響著建筑
施工的質(zhì)量
施工企業(yè)因?yàn)闆](méi)有足夠的資金就會(huì)在經(jīng)營(yíng)管理方面無(wú)
法全面到位的進(jìn)行工作，資金壓力之下，在采購(gòu)施工材料時(shí)
就有可能購(gòu)買質(zhì)量不合格的產(chǎn)品。一般建筑施工預(yù)算中，材
料成本所占比重較大，因此工程投資如果太小就會(huì)是所購(gòu)買
的的施工材料質(zhì)量和性能較差，直接影響工程質(zhì)量，對(duì)施工
帶來(lái)影響。
4 高速鐵路路基關(guān)鍵施工技術(shù)的優(yōu)化
4.1 基底處理
設(shè)計(jì)圖紙?jiān)谝勒者^(guò)渡段高速鐵路的基礎(chǔ)開(kāi)挖，地質(zhì)審查
和基底承載力測(cè)試的高速鐵路路基過(guò)渡段基礎(chǔ)，通過(guò)測(cè)試結(jié)
果來(lái)確定是否符合地質(zhì)條件和當(dāng)?shù)氐氖┕ぴO(shè)計(jì)圖紙
4.2 分層填筑
可以將松鋪控制厚度分為三種，分別是8cm、30cm、
32cm，根據(jù)壓實(shí)機(jī)械組合，壓縮時(shí)間和檢測(cè)結(jié)果發(fā)現(xiàn)不同類
別的最佳填充寬松的攤鋪厚度;鋪平包裝檢驗(yàn)前制服，粒子是
否嚴(yán)重的種族隔離現(xiàn)象;推土機(jī)鋪路材料，同時(shí)與人工機(jī)械平
整，喂養(yǎng)和攪拌，當(dāng)填料含水量很低，噴水滅火措施，高補(bǔ)
水內(nèi)容，使用推土機(jī)松土器翻松晾曬。
4.3 機(jī)械填平
上足填料之后，應(yīng)首先檢查填料填充的含水量，當(dāng)含水
率和最優(yōu)含水量小于或等于2%的應(yīng)立即使用推土機(jī)大致持
平。進(jìn)行粗平之后，使用平地機(jī)完成施工，現(xiàn)場(chǎng)玩灰點(diǎn)控制
水準(zhǔn)測(cè)量?jī)x的平滑，通常從中間到兩邊的刮刀。在鋪路和平
整過(guò)程中，應(yīng)以人工小挖掘機(jī)水平較差的包裝現(xiàn)場(chǎng)攪拌，表
面坑，由人工現(xiàn)場(chǎng)攪拌
5 結(jié)語(yǔ)
國(guó)內(nèi)的高速鐵路路過(guò)渡段設(shè)置的目的為了避免剛性構(gòu)
筑物與土工構(gòu)筑物間的剛度差異以及不同構(gòu)筑物間的差異
沉降過(guò)大影響列車的高速運(yùn)行以及運(yùn)行舒適度，需在不同構(gòu)
筑物聯(lián)結(jié)處設(shè)置過(guò)渡段，使其剛度與變形均勻過(guò)渡，確保列
車高速、安全、平穩(wěn)通過(guò)。由于不同構(gòu)筑物的剛度不同以及
差異沉降等影響，應(yīng)嚴(yán)格控制過(guò)渡段施工工序，確保過(guò)渡段
施工質(zhì)量，保證高速鐵路運(yùn)營(yíng)安全、舒適運(yùn)行。
參考文獻(xiàn)：
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技術(shù)試驗(yàn)研究[J]．鐵道工程學(xué)報(bào)，2009
（上接第107頁(yè)）
力較大時(shí)使用二級(jí)變形鋼筋。根據(jù)相關(guān)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，合
理的設(shè)計(jì)能夠使上述的一、二級(jí)鋼筋的韌性與剛度充分發(fā)揮
出來(lái)。
（4）抗扭鋼筋的配置范圍
實(shí)踐證明，構(gòu)件受到扭矩作用的縱筋需和其箍筋一起受
力，這樣才可以更好的發(fā)揮增加抗扭力設(shè)計(jì)的作用。所以，
該箍筋的延伸長(zhǎng)度能夠依縱筋的延展長(zhǎng)度來(lái)取值。
3 結(jié)束語(yǔ)
總而言之，由于我國(guó)社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)建設(shè)的大踏步快速發(fā)
展，我國(guó)正在進(jìn)行的土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全優(yōu)化，在建筑工程發(fā)
展中慢慢體現(xiàn)出了極其重要的作用。在當(dāng)前國(guó)內(nèi)外經(jīng)濟(jì)形勢(shì)
的一片大好的發(fā)展背景下，加強(qiáng)土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全優(yōu)化管
理，有著非同尋常的作用。與此同時(shí)，通過(guò)對(duì)土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
的科學(xué)優(yōu)化，能夠促進(jìn)投資成本在工程項(xiàng)目的質(zhì)量安全和環(huán)
保節(jié)能等方面進(jìn)行合理而均衡的分配，從而使建筑項(xiàng)目獲得
更高的增值，并進(jìn)一步推動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)以及城市化步伐的
加快。而裂責(zé)土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全優(yōu)化的相關(guān)人員，要對(duì)這些
工作有充足的把握。在這種情況下，才會(huì)完成好土建結(jié)構(gòu)設(shè)
計(jì)的安全優(yōu)化等一系列工作，進(jìn)而保證建筑工程項(xiàng)目安全管
理的順利進(jìn)行。
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