建筑結構工程論文范文

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第1篇

在設計的過程中，主體結構的選擇是非常關鍵的一個環節，如果選擇的結構體系類型不同，會導致工程的造價也出現比較大的變化。在設計時，結構工程師要按照建筑師的要求，在保證建筑功能的基礎上對建筑的結構類型進行確定，使建筑達到適用、可靠、安全的效果。在選擇結構類型時，要嚴格按照下面幾個原則來進行選擇:

(1)確定建筑的高寬比。在規范中房屋高寬比的規定雖然不是一個必須要滿足的條件，但是它是一個對結構剛度、整體穩定，抗傾覆能力，承載能力和經濟合理性的宏觀控制指數。一般滿足高寬比限制的結構有更好的抗側剛度，是比較科學的結構方案。

(2)結構設計。在結構設計時，要根據建筑的材料性能、建筑的功能、建筑的高度、抗震設防烈度、抗震設防類別來選擇合適的結構體系。

(3)要達到建筑造型和功能的要求。在布置水平構件和豎向構件時，要在滿足建筑造型和功能的前提下進行選擇，比如梁、柱子、板等，使其構成一個空間結構，從而抵抗水平力和豎向力。豎向力主要由豎向可變荷載和建筑物的自重構成，水平荷載主要由地震和風荷載構成。

(4)在正常使用的過程中，高層建筑要具有良好的剛度，防止因為出現比較大的位移，導致結構的承載力和穩定性受到影響。

(5)對抵抗水平力的結構構件進行合理的布置。要使結構抗側力的合力中心和水平合力作用點的投影盡可能接近，從而降低出現偏心的情況，避免產生影響建筑物的扭矩。

(6)確定抗側力構件的具置。質量中心要和剛度中心盡可能接近，減小建筑扭轉效應。

(7)建筑樓層的高度。通常情況下，建筑面積確定時，如果增加建筑樓層的高度會導致單位面積使用的材料數量增加。

2優化多層框架結構柱網的大小

在建筑工程中，框架結構柱網的布局會直接影響工程的造價，當柱距比較小的時候，力的傳遞路線比較短，樓蓋結構使用的材料也相對較少，但是使用的柱構件材料會增加，和基礎費用相比，當柱網比較大的時候，會增加梁的高度，提高配筋率，導致造價升高，所以，柱網尺寸的合理性不僅對結構的受力有比較大的影響，而且還會節省材料的使用量。

2．1結構布置的方案

根據建筑場地以及使用功能的具體情況，分別布置三種結構方案進行建模計算對比。

2．2對比方案

本工程使用PKPM－SATWE軟件對方案進行計算，前三個陣型的振動周期，X、Y方向的扭轉系數和平動系數如表1所示。從表中可知，方案二的扭轉周期出現在第二陣型，說明該方案的結構沿兩個主軸方向的側向剛度相差比較大，且扭轉周期比已超過0.9，屬于特別不規則結構，在地震作用下建筑的扭轉效應較大，可能引起不良后果，故結構方案不考慮方案二。在方案一和方案三中，由于方案三的柱距較小，方案三的梁、柱截面積是最小的，方案一的梁、柱截面積次之。經過對模型進行配筋計算，方案一由于Y向的框架梁的跨度適中，并向外挑出，受力比較合理，配筋的計算也會降低很多，而方案三由于柱網很密，計算得到的梁配筋結果都比較小。兩個方案的層間位移計算數據均滿足規范要求，方案三在位移比控制方面更具優勢，說明其在地震作用下的扭轉效應更小。在材料用量方面，方案一使用梁向外進行懸挑的方法可以使內跨梁的受力比較合理，材料的使用量比較經濟。而方案三和方案一相比，雖然框架柱的柱網比較密，框架柱數量相對較多，但由于框架柱截面以及配筋均比較小，故方案三梁工程的經濟指標總體上要小于方案一。例如在本工程中，方案一鋼筋含量約為34kg/m2，方案三含量約為33kg/m2，，市場鋼筋時價約為4000元，每立方米砼時價約為350元，則方案三梁柱的綜合造價比方案一可節省約22100元，經濟性較好。在降低結構柱網大小不會對建筑功能造成影響的基礎上，使用方案三時，需要對基礎造價因素進行考慮，例如當基礎的結構形式為天然地基基礎時，兩種方案的工程量大致是一樣的。當以樁基礎為基礎形式時，工程量和樁的類型有比較大的聯系，如果使用承載力比較小的樁型，在布樁數量方面的差距是不明顯的。如果使用單樁承載力比較大的大直徑樁型，布樁時考慮單柱單樁，由于柱子的數量增加，樁的數量也會有所增加。所以在設計時，要根據具體的基礎工程量和樓蓋工程量的和來進行柱網尺寸的選擇。

3平面規則對建筑結構造成的影響

建筑結構的平面規則性是影響建筑抗震效果的一個重要指標，規則的平面結構的地震反應要遠低于不規則平面結構，地震災害也會比較輕。結構計算可以將地震影響下結構的受力情況反映出來，使設計人員可以更好的根據地震反應情況對結構進行控制，設計出具有良好抗震效果的結構。通常情況下，越是簡單的平面形狀，單位造價相對來說就比較低。比如圓形結構，不僅受力相對復雜，而且建筑施工比較復雜，施工過程中需要花費比矩形建筑更高的費用。通常情況下，在建筑施工中，矩形和正方形會更加有利于居家布置和施工，此外還可以有效的降低工程的施工造價，在長方形住宅中，以長寬比為1∶2的住宅為最佳。而且由于工程平面規則，可以充分利用抗側力構件進行水平力的傳送，結構的剛度可以達到設計的要求，具有良好的經濟性和安全性。

4結語

第2篇

學生考慮問題深入，對學生都給予較好的評語。其余學生由教研組組成答辨小姐進行逐個答辨。畢業設計的成果，基本反映了學生獨立工作能力的水平。

這次畢業設計工作，給予我們不少啟發，下面就今后畢業設計工作談一些想法。

一、選擇結合實際任務的不同類型畢業設計課題，進一步提高學生的獨立工作能力

建筑結構工程專業的培養目標是學生畢業后既能從事建筑結構的設計和研究，又能從事建筑工程的施工和管理，但他們在學校里要著重進行的是作為結構工程師的基本訓練。為了達到這個目標，必須在整個教學中加強基本理論，重視基本技能訓綜，切實安排好實踐環節，以及認真做好最后一個學期的畢業設計工作。

在各種教學安排中，傳授知識和培養能力是學校教學的兩個方面，而能力和創新精神卻是提髙教學質量的重要標志。能力和創新精神的丨川練應當貫穿在各個教學環節之中，使學生由低到高地受到連續的訓練和薰陶。但是畢業設計卻是貫徹理論聯系實際原則和綜合訓練獨立工作能力的最后的也是最重要環節。它對保證學生質量起著其它教學環節所不能代替的作用，因而必需予以髙度的重視和精心安排。

從歷史沿革看，我系本專業畢業設計曾有幾種做法：解放初期沒有畢業設計，學生祗是在臨畢業前閱讀幾篇文獻，寫份讀書報告；學蘇后開始設置畢業設計，做的是假擬題目，分建筑.結構、施工三個階段進行“總裝配”；58年后實行“真刀真槍”的畢業沒計，學生在一個小組里結合實際設計任務經歷結構設計的全過程；61年后“真刀真槍'’和“真題假做”的結構設計題目件舉，同時引入少呈科研題目，使學生學會科研方法。

我們認為把畢業設計作為“總裝配”也好，作為“經歷結構設計全過程”也好，作為“學會科研方法”也好，它們都有正確的一面，但也有困難的一面，而且不能概括畢業設計的基本要求。例如進行“建筑、結構、施工”的三階段總裝配，好處是學生能將已學知識聯系起來解決工程問題。但畢業設計時間短，學生要忙于完成三階段任務，精力分散，不易做到深入鉆研，不能更好地培養獨立工作能力和創新精神。又如“經歷結構設計全過程”的做法，好處是真刀真槍，能調動學生積極性，是一次實戰淚習。但生產和教學矛盾突出，例如設計資料常變動，各設計工種間技術矛盾很多，施工單位會提出種種實際問題要求推翻已做好的設計，因此學生會做大量重復性工作，有的不屬于基本教學要求。

我們認為畢業設計的基本要求，槪括起來應做到“兩彳、進一步”一就是進一步理論聯系實際，進一步訓練能力；抓住“三個性”——就是要求學生做畢業設計時具有綜合性、獨立性和創造性。這里所謂“進一步”，就是把畢業設計和其它教學環節聯系起來考慮，有些訓練可以在其它教學環節中基本完成，而在畢業設計中強調的則是進一步的提高。所謂“三個性”，就是在綜合進行“總裝配”的基礎上，強調培養獨立工作能力和創新精神。

為了達到這個目標，可供選擇的畢業設計課題是廣泛的。它可以是設計題目，可以是研究設計任務，也可以是本專業在結構、力學、材料、施工方面的科研專題。這里有一個核心問題，就是畢業設計題目要結合實際任務，它應該或者是一項實際生產任務或者是一個有現實意義的課題。學生不僅在畢業設計中能經歷一次設計的或小型科研的全過程，而且有為推動四化建設盡自己力量的責任感。有了這一點，學生就會有極大的主動性和極積性去研究解決各種工程實際問題，做一些有創新意義的工作。也就能使學生在畢業設計中更有目的地鉆研和運用理論，鍛煉基本技能，自覺提高獨立工作能力，自始至終地用高標準要求自己，最后達到培養目標要求。

二、抓好畢業設計前各個教學環節（尤其是實踐環節），是提高畢此設計水平的重要條件

建筑結構工程專業是設計類型的專業，培養目標測重于結構設計和設計問題的研究。上述畢業設計安排能不能完成培養目標賦予的任務？會不會削弱結構設計方面的訓練？這是必須認真考慮的問題。

我們認為，一個結構工程師，除了有寬厚的理論基礎外，必須有嚴S的學風，有熟練的運算、繪圖和應用規范手冊的技能，有一定的處理構造和施工問題的能力。這三方面是進行結構設計的基本要求。但要成為有作為的工程師，這些要求是不夠的。他還要有豐富的想象力，能做出好的設計方案，會處理新的工程問題L.這祥才能使生產不斷發展。所有這些學風、技能和能力訓練，顯然不能只在一個畢業設計環節中加以完成，而是大學五年培養的結果。大學平時教學環節和畢業計，@；一t有整體。所以，適當地對平時教學和畢業設計進行分工，將一些更基本的丨川練放莊F時教學中，尤其在乍時實踐環節中加以完成，而畢業設計丨則重對培養綜合性的理論聯系實際的能力，獨立工作能力和創新精神，則是可取的。

例如，學生測量實習時，我們可以要求他們在2~3周內完成一個廣區（或地區）的實際測圖任務，學生測繪的地形地物圖作為該廠的竣工圖或在該地區進行基建的依據。

學生肩負了生產任務，就能認真地對待每一個讀數，處理每一個數據，繪制每一根線條。這樣就能在不長時間內鍛煉嚴謹的學風，為今后培養更好的學風打下基礎。

又如我們有意地在一些課程設計和大作業中安排工程技能的訓練。譬如在“單層廠房結構設計”中，我們可以要求學生對一個典型廠房進行構件選型、主體結構和構件計算、處理各種構造問題、畫出結構布置圖、節點大樣圖、構件模板配筋圖、材料表等。

他們的計算和圖紙大體應達到生產用結構計算書和結構施工圖的水平。這樣就使學生在課程設計階段基本完成過去畢業設計中對結構施工圖訓練的要求，在畢業設計中就有更多時間去考慮新方案和新專題。在“髙層建筑結構”作業中，我們還可以要求學生進行一個較復雜的結構構件計算，了解一般結構工程的計算方法、步驟以及怎樣進行數值校核的方法。那么學生在畢業設計中就能擺脫一些數值運算釧練要求，用計算機進行工程計算：騰出精力去研究更為復雜的問題。

施工實習時，我們選擇寶鋼工地作為實習現場。那里有宏偉的建設場面，有先進的施工機械，有眾多的技術課題，有經驗豐富的技術人員指導。我們要求學生在完成實習任務的同時，為工地解決一、兩個實際工程問題，寫出專題報告，由工地技術人員負責審閱鑒定。例如有的學生為了統一異型鋼模板類型，改進了某項設計，可節約數十噸鋼材；有些學生對上海地區降水工程的歷史和現狀進行了調査分析，或者對寶鋼工程中的基坑邊坡穩定問題進行分析討論。他們都寫出有價值的專題報告，受到好評。在77和78級兩屆實習中，學生幾乎一致認為：“施工實習使我們開闊了眼界，學習了施工知識，受到了一次從未有過的獨立工作鍛煉，在能力培養上有一個飛躍”。

我們體會學生經過測量實習、課程設計、施工實習等實踐環節訓練后，在學風、技能和能力上，每次都能邁上一個臺階。如果思想抓緊，措施得力，一步一個腳印地前進，他們的進步將是不小的。這些訓練都能為畢業設計打下基礎，有些工程技術訓練大體得到解決，有些能力培養有了良好開端。在這個前提下，無疑地應該而且可以對畢業設計提出更髙的要求。

三、不同類型畢北設計題目的做法和要求

根據上面的畢業設計要求和我們的具體條件，我們認為畢業設計凈時間以16~17周為宜，畢業設計選題以三類為宜，即“設計類”、“設計研究類”和“其它形式研究類”。由于本專業培養目標和學生畢業后崗位都側重于結構設計和研究工作，所以前兩類題目應該多一些；又由于教學計劃中對結構課程設計已有一定訓練，所以單純設計的題目也不宜太多，以免過多重復。至于三類題目的比例，要看每屆畢業設計前的具體情況而定。

     1.設計類題目，指的是學生所參加的實際設計任務，或以實際任務為背景的題目。這類畢業設計大體可分收集資料、方案、計算、繪施工圖、總結等個五階段進行。

在第一、二階段中，要考慮建筑、結構、施工三方面問題；在繪圖階段學生應參加各設計工種的技術討論和匯總工作；在總結階段有人可寫專題，有人可做本工程設計的業務總結。參加這類題目的學生一般可由三種人組成：基本技能尚嫌不足的學生，對結構設計有特長的學生以及少數成績優秀、組織能力較強的學生。

2. 設計研究類題目，指的是學生所參加的某項實際工程設計任務中的研究專題。

也可以是學生在參加某項工程的部分設計后，著重解決一、兩個專題。做這種專題時，在設計方面要求學生達到技術設計階段的要求，有一定份量的計算和繪圖工作；在研究方面要求學生有較深入的理論分析，有自己獨立的和創新的見解，有一些專題論文。參加這類題目的學生人數應該比另兩類題目多。這些學生對一般性的設計技能已有一定的訓練，有較好的自學能力，因而在畢業設計中有可能對他們進行進一步提高的訓練。

我們認為這類題目可以多一些，原因有四：

①學生在結構設計上至少能做到技術設計階段，在研究上有自己的專題，能夠滿足畢業設計的基本要求；

②不受生產任務在時間上和工作量上的限制，生產和教學的矛盾不大，又能為生產和技術改造直接服務；

③題目與教師的科研能結合。目前教師的科研大體有兩類：一類是基本理論，一類是工程技術專題。后一類更容易結合。教師指導這類題，花時間不多，收效卻不小。

學生又能為教師的科研提供必要的數據，所以教師愿意帶；

④與當前土建技術發展方向結合（例如髙層結構的某些專題，結構優化問題，抗震分析等），比較有生命力。

3. 研究類題目，指的是學生所參加的結構設計以外的專題研究，

   如結構實驗研究、施工專題研究、結構力學專題研究、建筑材料專題研究等。有的可以實驗研究為主，有的可以理論研究為主。本科生做專題研究，可以在教師指導下進行，也可以和碩士研究生組成梯隊。本科生和碩士研究生進行研究的區別之一是研究生一人一題，而本科生一般都由幾個人合作進行。他們在一起做實驗，進行理論分析，互相啟發和補充，但每人必須有自己的工作5得出自己的見解和結論，寫出自己的論文。參加這類題目的學生是少數。他們理論基礎和技能訓練都比較好，有較強的自學能力，并a在平時表現出對結構實驗、施工.力學.材料等方面有較大的興趣和愛好。

第3篇

現在的建筑結構模型基本都是應用在高校中的建筑制圖等課程中，這些建筑結構模型大多是由一些相應廠家生產的，但是現存的一些模型大多存在著一些問題：首先，由于運輸、制作、安裝和結構穩定等因素的影響，這些廠家在生產建筑結構模型時，經常使用有機玻璃對材料進行替代建筑中的實際材料鋼筋，這樣生產的模型雖然在外型上看起來沒有很大差別，但是實際作用卻打了很大的折扣，某些重要內容無法得以體現，如鋼筋梁柱之間的錨固、鋼筋材料本身的材料特征、鋼筋的實際搭建方式等都無法真實呈現出來。其次，只有單純的硬件模型還無法達到很好的教學效果，還需要結合配套軟件，也就是模型的說明，用來反應模型的具體內容及相關知識的延伸，但是實際情況下，由于技術力量的有限性導致模型反映內容比較單一，大多數廠家并沒有提供模型相關說明，制作的模型也大多只是反映了簡單的結構構造。單純使用模型進行教學，教師自身的水平很大程度就影響了教學效果，導致了一些教學水平一般的教師無法真正體會到模型的作用。如果模型出廠時能夠配套相應的說明，結構模型就不僅是用來反映簡單的建筑構造，而是對建筑材料、實驗、預算、施工等內容進行綜合反映，有利于教師對整個施工過程進行有效講解，也就能夠更充分地體現出模型的作用。

2建筑結構模型研制

（1）建筑結構模型設計

研制建筑結構模型，首先需要對建筑結構模型進行設計，下面以一個建筑結構模型為例。模型設計為兩層，每層兩個方向各為兩跨的結構，下層采取一半高度置于土中的設計，來增加其穩定性，從而也方便觀看。梁柱斷面采用1:2的比例，梁長和柱高都采用縮小比例2:1，從而保證更好地反映相關內容。梁柱錨固處的鋼筋采用焊接的方式進行固定，保證整個結構更加穩定，如果梁的撓度過大，則需要采用有機玻璃模板來進行固定。

（2）建筑材料及實驗

工程中購買的鋼筋，一級小規格的鋼材大多是圓盤形式，二級和三級的鋼筋大多是直線線材形式，其一般長度為9米。而且鋼材表面上也經常有相關標示，如廠家的商標、鋼材的規格及直徑，這些標示一般是每隔2米出現一次。鋼材表面的形式分為光圓和帶肋，帶肋又分為螺紋肋和月牙肋兩種。因此制作模型時對于板筋選用時應選用光圓鋼筋，梁處的鋼筋應選用螺紋肋，柱筋應選用月牙肋。從廠家購買鋼材后應當注意廠家提供的出廠合格證，這為以后的工程驗收提供了非常重要的保證。出廠合格證一般也分為兩種，一種是廠家提供的蓋有廠家公章的原始合格證，另外一種是在廠家的原始合格證上也可以加蓋經銷商的紅章。鋼筋是建筑工程中必不可少的材料，因此使用時應當對其材料進行見證取樣檢查。取樣時可以按照相關規定取一定長度的鋼筋到檢測單位進行檢查，并要求其出具相關檢測結果報告。檢測內容通常分為屈服強度、抗拉強度、伸長率和冷彎性能的檢測，前兩項為力學性能的檢測，后兩項為塑性性能的檢測。

（3）建筑結構構造施工

在建筑結構構造施工中，鋼筋的連接形式主要分為綁扎連接、焊接和機械連接三種，在實際的建筑工程施工中，前兩種更加常用，機械連接形式使用比較少。在進行模型制作時，可以將這三種連接方法在不同部位都出現，從而便于學生對這三種連接形式有直觀的認識。可以在板筋的連接中采用綁扎的形式，邊柱和角柱可以采用機械連接中的套絲對接連接，中柱中可以采用電渣壓力焊連接，梁筋則采用閃光對焊連接。對于焊接工程也需要出具相應的檢測報告。

3建筑結構模型在建筑工程教學中實際應用

建筑施工圖紙大多采用的平法標注形式，對于建筑結構模型來說，則可以將圖紙和模型進行對比，使學生能夠更直觀地認識到鋼筋的布置。比如梁KL1(2A)，表示這個梁的編號為KL1，并且該梁有兩跨，一端是懸臂，梁的斷面是200*600，箍筋為8雙肢箍，間距是200MM，加密區的間距是100MM，上部布置2根通長18鋼筋，負彎曲處設置5根18鋼筋，布置形式分為上下兩排進行布置，上排斷點為凈跨徑的1/3，下排斷點為凈跨徑的1/4。腰部設置兩根16的抗扭構造的鋼筋，下部布置3根通長的20鋼筋。另外，梁柱錨固連接處的構造是以平法圖集中的規定為要求的，具體選用的是《混凝土結構施工圖平面整體表示方法制圖規則和構造詳圖》，按照此規定要求，柱頂處和梁錨固分別采用其43頁非抗震KZ邊柱和角柱柱頂縱向鋼筋構造中詳圖B和44頁非抗震KZ中柱柱頂縱向鋼筋構造中詳圖B的做法，梁采用57頁非抗震樓層框架梁KL縱向鋼筋構造彎錨的做法，懸臂端則采用66頁各類梁的懸臂端配筋構造詳圖C的做法。

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