結構設計論文精品(七篇)

序論：寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內心深處的真相，好投稿為您帶來了七篇結構設計論文范文，愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑，助力您的創(chuàng)作。

篇(1)

關鍵詞：砌體設計措施

具體內容如下：

1.結構設計說明

主要是設計依據，抗震等級，人防等級，地基情況及承載力，防潮做法，活荷載值，材料等級，施工中的注意事項，選用詳圖，通用詳圖或節(jié)點，以及在施工圖中未畫出而通過說明來表達的信息。如：正負零以下應采用水泥砂漿，以上采用混合砂漿。等等。

2.各層的結構布置圖，包括:

(1).預制板的布置(板的選用、板縫尺寸及配筋)。標注預制板的塊數和類型時,不要采用對角線的形式。因為此種方法易造成線的交叉,宜采用水平線或垂直線的方法,相同類型的房間直接標房間類型號。應全樓統(tǒng)一編號，可減少設計工作量，也方便施工人員看圖。板縫盡量為40,此種板縫可不配筋或加一根筋。布板時從房間里面往外布板,盡量采用寬板,現(xiàn)澆板帶留在靠窗處,現(xiàn)澆板帶寬最好≥200(考慮水暖的立管穿板)。如果構造上要求有整澆層時,板縫應大于60。整澆層厚50,配雙向φ6@250,混凝土C20。應采用橫墻或橫縱墻(橫墻為主)混合承重方案，抗坍塌性能好。構造柱處不得布預制板。建議使用PMCAD的人工布板功能布預制板，自動布板可能不能滿足用戶的施工圖要求，僅能滿足定義荷載傳遞路線的要求。對樓層凈高很敏感、跨度超過6.9米或不符合模數時可采用SP板，SP板120厚可做到7.2米跨。

(2).現(xiàn)澆板的配筋(板上、下鋼筋，板厚尺寸)。盡量用二級鋼包括直徑φ10的二級鋼。鋼筋宜大直徑大間距，但間距不大于200,間距盡量用200。(一般跨度小于6.6米的板的裂縫均可滿足要求)。跨度小于2米的板上部鋼筋不必斷開，鋼筋也可不畫，僅說明鋼筋為雙向雙排φ8@200。板上下鋼筋間距宜相等，直徑可不同，但鋼筋直徑類型也不宜過多。頂層及考慮抗裂時板上筋可不斷，或50%連通，較大處附加鋼筋。一般磚混結構的過街樓處板應現(xiàn)澆，并且鋼筋雙向雙排布置。板配筋相同時，僅標出板號即可。一般可將板的下部筋相同和部分上部筋相同的板編為一個板號，將不相同的上部筋畫在圖上。當板的形狀不同但配筋相同時也可編為一個板號。宜全樓統(tǒng)一編號。當考慮穿電線管時，板厚≥120，不采用薄板加墊層的做法。電的管井電線引出處的板因電線管過多有可能要加大板厚。宜盡量用大跨度板，不在房間內(尤其是住宅)加次梁。說明分布筋為φ6@250，溫度影響較大處可為φ8@200。板頂標高不同時，板的上筋應斷開或傾斜通過。現(xiàn)澆挑板陽角加輻射狀附加筋(包括內墻上的陽角)?，F(xiàn)澆挑板陰角的板下應加斜筋。頂層應建議甲方采用現(xiàn)澆樓板，以利防水，并加強結構的整體性及方便裝飾性挑沿的穩(wěn)定。外露的挑沿、雨罩、挑廊應每隔10～15米設一10mm的縫，鋼筋不斷。盡量采用現(xiàn)澆板，不采用予制板加整澆層方案。衛(wèi)生間做法可為70厚+10高差(取消墊層)。8米以下的板均可以采用非預應力板。L、T或十字形建筑平面的陰角處附近的板應現(xiàn)澆并加厚，并雙向雙排配筋，附加45度的4根16的抗拉筋。現(xiàn)澆板的配筋建議采用PMCAD軟件自動生成，一可加快速度，二來盡量減小筆誤。自動生成樓板配筋時建議不對鋼筋編號，因工程較大時可能編出上百個鋼筋號，查找困難，如果要編號，編號不應出房間。配筋計算時，可考慮塑性內力重分布，將板上筋乘以0.8~0.9的折減系數，將板下筋乘以1.1~1.2的放大系數。值得注意的是，按彈性計算的雙向板鋼筋是板某幾處的最大值，按此配筋是偏于保守的，不必再人為放大。支承在外墻上的板的負筋不宜過大，否則將對磚墻產生過大的附加彎距。一般：板厚>150時采用φ10@200；否則用φ8@200。PMCAD生成的板配筋圖應注意以下幾點：1.單向板是按塑性計算的，而雙向板按彈性計算，宜改成一種計算方法。2.當厚板與薄板相接時，薄板支座按固定端考慮是適當的，但厚板就不合適，宜減小厚板支座配筋，增大跨中配筋。3.非矩形板宜減小支座配筋，增大跨中配筋。4.房間邊數過多或凹形板應采用有限元程序驗算其配筋。PMCAD生成的板配筋圖為PM?.T。板一般可按塑性計算，尤其是基礎底板和人防結構。但結構自防水、不允許出現(xiàn)裂縫和對防水要求嚴格的建筑,如坡、平屋頂、櫥廁、配電間等應采用彈性計算。室內輕隔墻下一般不應加粗鋼筋，一是輕隔墻有可能移位，二是板整體受力，應整體提高板的配筋。只有垂直單向板長邊的不可能移位的隔墻，如廁所與其他房間的隔墻下才可以加粗鋼筋。坡屋頂板為偏拉構件，應雙向雙排配筋。

(3).圈梁、構造柱布置及其剖面詳圖。圈梁要澆圈閉合拉通，穿過中間走廊，并隔一定距離將截面加強。注意圈粱(包括地基圈梁)在外墻樓梯、入口等處可能被截斷，應在相應位置附加一道并滿足搭接長度。坡屋頂為雙層圈梁。單層空曠房屋層高超過4米宜在窗頂處增加一道圈梁。說明圈梁、構造柱縱筋的搭接及錨固長度。構造柱箍筋在上下端應加密。說明構造柱生根何處，當地面為剛性地面時，應將構造柱伸至基底。較大洞口兩側宜加構造柱(2.4米以上)。構造柱與下層相同的，可不標構造柱編號，但應在圖中說明。圈梁、構造柱縱筋宜采用一級鋼筋。為減少圈梁受溫度變化的影響，和清水磚墻的立面效果，360外墻圈梁的外側宜有120磚墻。設置構造柱后必須設置圈梁或暗圈梁。設置圈梁不一定設構造柱。斜交磚墻的交接處應增設構造柱，且構造柱間距不宜大于層高。建筑四角包括陰角，考慮到應力復雜和應力集中，應增大截面和配筋。請參照《設置鋼筋混凝土構造柱多層磚房抗震技術規(guī)程JGJ/T13-94》

(4).過梁布置。核算圈梁下的高度是否足夠放預制過梁，如果不夠，則應圈梁兼過梁或圈梁局部加高。盡量采用過梁與圈梁整澆方式。此法方便施工并對抗震有利。當過梁與柱或構造柱相接時，柱應甩筋，過梁現(xiàn)澆。過梁配筋不得過小，以考慮地震時過梁上墻體出現(xiàn)裂縫不能形成拱的作用。當有大梁壓在過梁上時，過梁一般用較大截面，兼梁墊用。過梁支承長度改360，并應驗算過梁下砌體的局部承壓。360墻可用一120矩形過粱加一120帶挑沿過粱。現(xiàn)澆過梁荷載取值參見《砌體結構設計規(guī)范GBJ3-88》

(5).雨蓬、陽臺、挑檐布置和其剖面詳圖。注意：雨棚和陽臺的豎板現(xiàn)澆時，最小厚度應為80，否則難以施工。豎筋應放在板中部。當做雙排筋時，高度<900，最小板厚100；高度>900時，最小板厚120。陽臺的豎板應盡量預制，與挑板的預埋件焊接。雨棚和陽臺上有斜的裝飾板時，板的鋼筋放斜板的上面，并通過水平挑板的下部錨入墻體圈梁(即挑板雙層布筋)。兩側的封板可采用泰柏板封堵，鋼筋與泰柏板的鋼絲焊接，不必采用混凝土結構。陽臺的門聯(lián)窗處窗臺應使用輕體材料砌筑，方便以后裝修時鑿掉。挑板挑出長度大于2米時宜配置板下構造筋。挑板內跨板上筋長度應大于等于挑板出挑長度，尤其是挑板端部有集中荷載時。內挑板端部宜加小豎沿，防止清掃時灰塵落下。當頂層陽臺的雨搭為無組織排水時，雨搭出挑長度應大于其下陽臺出挑長度100。挑板配筋應有余地，并應采用大直徑鋼筋，防止踩彎。挑板內跨板跨度較小，跨中可能出現(xiàn)負彎距，應將挑板支座的負筋伸過全跨。

(6).樓梯布置。采用X型斜線表示樓梯間，并注明樓梯間另詳。盡量用板式樓梯，方便設計及施工，也較美觀。

(7).板頂標高?？稍趫D名下說明大多數的板厚及板頂標高，廚廁及其它特殊處在其房間上另外標明。

(8).梁布置及其下的梁墊布置。也可在梁支座處將梁加寬至500來代替梁墊。

(9).板上開洞(廚、廁、電氣及設備)洞口尺寸及其附加筋，附加筋不必一定錨入板支座，從洞邊錨入La即可。板上開洞的附加筋，如果洞口處板僅有正彎距，可只在板下加筋；否則應在板上下均加附加筋。留筋后澆的板宜用虛線表示其范圍，并注明用提高一級的膨脹混凝土澆筑。未澆筑前應采取有效支承措施。住宅躍層樓梯在樓板上所開大洞，周邊不宜加梁，應采用有限元程序計算板的內力和配筋。板適當加厚,洞邊加暗梁。

(10).屋面上人孔、通氣孔位置及詳圖。

(11).在平面圖上不能表達清楚的細節(jié)要加剖面，可在建筑墻體剖面做法的基礎上，對應畫結構詳圖。

3.基礎平面圖及詳圖:

(1).在墻下條基寬度較寬(大于2米，部分地區(qū)可能更窄)或地基不均勻及地基較軟時宜采用柔性基礎。應考慮節(jié)點處基礎底面積雙向重復使用的不利因素，適當加寬基礎。

(2).當基礎上留洞、首層開大洞的洞口寬度大于洞底至基底高度時，如要考慮洞口范圍內地基的承載力，洞口下基礎應做暗梁?；驅⒒A局部降低。

(3).素混凝土基礎下不必做墊層，但其內有暗梁時應注明底部鋼筋保護層厚為70，或做墊層。地下水位較高時或冬季施工時，不得做灰土基礎。剛性基礎一般300厚。

(4).建筑地段較好，基礎埋深大于3米時，應建議甲方做地下室。地下室底板，當地基承載力滿足設計要求時，可不再外伸。地下室內墻可采用磚墻，外墻宜用混凝土墻。每隔30~40米設一后澆帶，并注明兩個月后用微膨脹混凝土澆注。不應設局部地下室，且地下室應有相同的埋深。地下室頂板應考慮施工時材料堆積荷載。

(5).地面以下墻體如被管溝消弱較多，應考慮抗震的不利影響，地下墻體宜加厚。

(6).抗震縫、伸縮縫在地面以下可不設縫。但沉降縫兩側墻體基礎一定要分開。

(7).新建建筑物基礎不宜深于周圍已有基礎。如深于原有基礎，其基礎間的凈距應不少于基礎之間的高差的1.5至2倍。

(8).條形基礎偏心不能過大，柔性基礎必要時可作成三面支承一面自由板(類似筏基中間開洞)。一般情況下，基礎底部不應因荷載的偏心而與地基脫開。

(9).當有獨立柱基時，獨立基礎受彎配筋不必滿足最小配筋率要求，除非此基礎非常重要，但配筋也不得過小。獨立基礎是介于鋼筋混凝土和素混凝土之間的結構。

(10).基礎圈梁在建筑入口處或底層房間地面下降處應調低標高。當基礎圈梁頂標高為-0.060時可取消防潮層。當地基不均勻時基底應增設一道基礎圈梁。

(11).基礎平面圖上應加指北針。

(12).基礎底板混凝土不宜大于C30。

(13).在軟土地基上的建筑應控制建筑的總沉降量，在地基較不均勻地區(qū)應控制建筑的沉降差，磚混結構對差異沉降很敏感。因建筑的實際沉降和計算值是有差異的，很難算準，所以應從構造上入手，采用整體性強的基礎形式。

(14).可用JCCAD軟件自動生成基礎布置和基礎詳圖。應注意，在使用磚混抗震驗算菜單產生的磚混荷載生成基礎圖時，其墻下荷載為整片墻的平均壓力，墻體各段的荷載差異較大時，荷載較大處的墻下基礎是不安全的，應人工調整。生成的基礎平面圖名為JCPM.T，生成的基礎詳圖名為JCXT?.T

請參照《建筑地基基礎設計規(guī)范GBJ7-89》和各地方的地基基礎規(guī)程。

4.暖溝圖及基礎留洞圖:

(1).溝蓋板在遇到樓梯間和電線管時下降(500)，室外暖溝上一般有400厚的覆土。

(2).注明暖溝兩側墻體的厚度及材料作法。暖溝較深時應驗算強度。

(3).基礎留洞大于400的應加過梁，暖溝應加通氣孔

(4).基礎埋深較淺時暖溝入口底及基礎留洞有可能比基礎還低，此時基礎應局部降低。

(5).首層有門洞處不能用挑磚支承溝蓋板

(6).濕陷性黃土地區(qū)或膨脹土地區(qū)暖溝做法不同于一般地區(qū)。應按濕陷性黃土地區(qū)或膨脹土地區(qū)的特殊要求設計。

(7).暖溝一般做成1200寬，1000的在維修時偏小。

5.樓梯詳圖:

(1).應注意：梯梁至下面的梯板高度是否夠，以免碰頭，尤其是建筑入口處。

(2).梯段高度高差不宜大于20，以免易摔跤

(3).兩倍的梯段高度加梯段長度約等于600。幼兒園樓梯踏步宜120高。

(4).樓梯折板、折梁陰角在下時縱筋應斷開，并錨入受壓區(qū)內La，折梁還應加附加箍筋

(5).樓梯的建筑做法一般與樓面做法不同，注意樓梯板標高與樓面板的銜接。

(6).樓梯梯段板計算方法：當休息平臺板厚為80～100，梯段板厚100～130，梯段板跨度小于4米時，應采用1/10的計算系數，并上下配筋；當休息平臺板厚為80～100，梯段板厚160～200，梯段板跨度約6米左右時，應采用1/8的計算系數，板上配筋可取跨中的1/3～1/4，并不得過大。此兩種計算方法是偏于保守的。任何時候休息平臺與梯段板平行方向的上筋均應拉通，并應與梯段板的配筋相應。

(7).注意當板式樓梯跨度大于5米時，撓度不容易滿足。應注明加大反拱。

6.梁、柱詳圖:

(1).梁上集中力處應附加箍筋和吊筋，宜優(yōu)先采用附加箍筋。梁上小柱和水箱下,架在板上的梁,不必加附加筋。

(2).折梁陰角在下時縱筋應斷開，并錨入受壓區(qū)內La，還應加附加箍筋

(3).梁上有次梁時，應避免次梁搭接在主梁的支座附近，否則應考慮由次梁引起的主梁抗扭，或增加構造抗扭縱筋和箍筋。

(4).有圓柱時，地下部分應改為方柱，方便施工。圓柱縱筋根數最少為8根，箍筋用螺旋箍，并注明端部應有一圈半的水平段。方柱箍筋宜使用井字箍，并按規(guī)范加密。角柱應增大縱筋并全柱高加密箍筋。幼兒園不宜用方柱。

(5).原則上柱的縱筋宜大直徑大間距，但間距不宜大于200。梁縱筋宜小直徑小間距，有利于抗裂，但應注意鋼筋間距要滿足要求，并與梁的斷面相應。布筋時應將縱筋等距，箍筋肢距可不等。

(6).梁高大于300，并與構造柱相連接的進深梁，在梁端1.5倍梁高范圍內箍筋宜加密。端部與框架梁相交或彈性支承在墻體上的次梁，梁端支座可按簡支考慮，但梁端箍筋應加密。

(7).考慮抗扭的梁，縱筋間距不應大于300和梁寬，即要求加腰筋，并且縱筋和腰筋錨入支座內La。箍筋要求同抗震設防時的要求。

(8).反梁的板吊在梁底下，板荷載宜由箍筋承受，或適當增大箍筋。梁支承偏心布置的墻時宜做下挑沿。

(9).挑梁宜作成等截面(大挑梁外露者除外)。與挑板不同，挑梁的自重占總荷載的比例很小，作成變截面不能有效減輕自重。變截面挑梁的箍筋，每個都不一樣，難以施工。變截面梁的撓度也大于等截面梁。挑梁端部有次梁時，注意要附加箍筋或吊筋。

(10).梁上開洞時，不但要計算洞口加筋，更應驗算梁洞口下偏拉部分的裂縫寬度。一般挑梁根部不必附加斜筋，除非受剪承載力不足。梁從構造上能保證不發(fā)生沖切破壞和斜截面受彎破壞。

(11).梁凈高大于500時，宜加腰筋，間距200，否則易出現(xiàn)垂直裂縫。挑梁出挑長度小于梁高時，應按牛腿計算。

(12).梁應按層編號，如L-1-XX，1指1層，XX為梁的編號。

7.關于墻體問題:樓梯間的墻體水平支撐較弱，頂層墻體較高，在8度和9度時，頂層樓梯間橫墻和外墻宜沿墻高每隔500設2φ6的通長筋，9度時，在休息平臺處宜增設一鋼筋帶。頂層,為防止墻體裂縫,可采取如下措施:保溫層聚苯板由45加厚。為防止聚苯板在施工時被踩薄，可用水泥聚苯板代替普通聚苯板。圈梁加高,縱筋直徑加大。架設隔熱層,不采用現(xiàn)澆板帶加預制板(為了解決挑檐抗傾覆)的方式。頂部山墻全部、縱墻端部（寬度為建筑寬度B/4范圍）在過梁以上范圍加鋼筋網片。構造柱至洞口的墻長度小于300時，應全部做成混凝土的，否則難以砌筑。小截面的墻(<600)如窗間墻應做成混凝土的。否則無法砌墻或受壓強度不夠。注意：在磚混結構中(尤其是3層及以下)，可以取消部分橫墻，改為輕隔墻，以減輕自重和地震力，減小基礎開挖，也方便以后的房間自由分隔，不必每道墻均為磚墻。多層砌體房屋的局部尺寸限值過嚴，一般工程難以滿足，在增設構造柱后可放寬。

8.重點注意:

(1).抗震驗算時不同的樓蓋及布置(整體性)決定了采用剛性、剛柔、柔性理論計算。抗震驗算時應特別注意場地土類別。大開間房屋，應注意驗算房屋的橫墻間距。小進深房屋，應注意驗算房屋的高寬比。外廊式或單面走廊建筑的走廊寬度不計入房間寬度。應加強垂直地震作用的設計，從震害分析，規(guī)范要求的垂直地震作用明顯不足。

(2).雨蓬、陽臺、挑沿及挑梁的抗傾覆驗算，挑梁入墻長度為1.2L(樓層)、2L(屋面)。大跨度雨蓬、陽臺等處梁應考慮抗扭?？紤]抗扭時，扭矩為梁中心線處板的負彎距乘以跨度的一半。

(3).梁支座處局部承壓驗算(尤其是挑梁下)及梁下梁墊是否需要(6米以上的屋面梁和4.8米以上的樓面梁一般要加)。支承在獨立磚柱上的梁，不論跨度大小均加梁墊。與構造柱相連接的梁進行局部抗壓計算時，宜按砌體抗壓強度考慮。梁墊與現(xiàn)澆梁應分開澆注。局部承壓驗算應留有余地。

(4).由于某些原因造成梁或過梁等截面較大時，應驗算構件的最小配筋率。

(5).較高層高(5米以上)的墻體的高厚比驗算,不能滿足時增加一道圈梁。

(6).樓梯間和門廳陽角的梁支撐長度為500，并與圈梁連接。

(7).驗算長向板或受荷面積較大的板下預制過梁承載力。

(8).跨度超過6米的梁下240墻應加壁柱或構造柱,跨度不宜大于6.6米，超過時應采取措施。如梁墊寬小于墻寬，并與外墻皮平,以調整集中力的偏心。

(9).當采用井字梁時，梁的自重大于板自重，梁自重不可忽略不計。周邊一般加大截面的邊梁或構造柱。

(10).問清配電箱的位置，防止配電箱與洞口相臨，如相臨，洞口間墻應大于360，并驗算其強度。否則應加一大跨度過梁或采用混凝土小墻垛，小墻垛的頂、底部宜加大斷面。嚴禁電線管沿水平方向埋設在承重墻內。

(11).電線管集中穿板處，板應驗算抗剪強度或開洞。豎向穿梁處應驗算梁的抗剪強度。

(12).構件不得向電梯井內伸出,否則應驗算是否能裝下。

(13).驗算水箱下、電梯機房及設備下結構強度。水箱不得與主體結構做在一起。

(14).當地下水位很高時，磚混結構的暖溝應做防水。一般可做U型混凝土暖溝，暖氣管通過防水套管進入室內暖溝。有地下室時，混凝土應抗?jié)B，等級S6或S8，混凝土等級應大于等于C25，混凝土內應摻入膨脹劑。混凝土外墻應注明水平施工縫做法(階梯式、企口式或加金屬止水片)，一般加金屬止水片，較薄的混凝土墻做企口較難。

(15).上下層(含暖溝)洞口錯開時，過粱上墻體有可能不能形成拱，所以過粱所受荷載不應按一般過粱所受荷載計算，并應考慮由于洞口錯開產生的小墻肢的截面強度。

(16).突出屋面的樓電梯間的構造柱應向下延伸一層，不得直接錨入頂層圈梁。錯層部位應采取加強措施。出屋面的煙筒四角應加構造柱或按97G329(七)P3地震區(qū)做法。女兒墻內加構造柱，頂部加壓頂。出入口處的女兒墻不管多高，均加構造柱，并應加密。錯層處可加一大截面圈梁，上下層板均錨入此圈梁。

(17).磚混結構的長度較長時應設伸縮縫。高差大于6米和兩層時應設沉降縫。

(18).在地震區(qū)不宜采用墻梁，因地震時可能造成墻體開裂，墻和混凝土梁不能整體工作。如果采用，建議墻梁按普通混凝土梁設計。也不宜采用內框架。

(19).當建筑布局很不規(guī)則時，結構設計應根據建筑布局做出合理的結構布置，并采取相應的構造措施。如建筑方案為兩端較大體量的建筑中間用很小的結構相連時(啞鈴狀)，此時中間很小的結構的板應按偏拉和偏壓考慮。板厚應加厚，并雙層配筋。

(20).較大跨度的挑廊下墻體內跨板傳來的荷載將大于板荷載的一半。挑梁道理相同。

(21).挑梁、板的上部筋，伸入頂層支座后水平段即可滿足錨固要求時，因鋼筋上部均為保護層，應適當增大錨固長度或增加一10d的垂直段。

(22).應避免將大梁穿過較大房間，在住宅中嚴禁梁穿房間。

(23).構造柱不得作為挑梁的根。

9.常用磚墻自重(含雙面抹灰)：120墻：2.86，240墻：5.24，360墻：7.62，490墻：9.99KN/M2。

篇(2)

網絡化信息系統(tǒng)要素全、規(guī)模大且結構復雜，同時技術體制不斷發(fā)展，面臨著網絡攻防對抗威脅，由此對網絡化信息系統(tǒng)試驗平臺結構提出了新的挑戰(zhàn)。網絡化信息系統(tǒng)試驗平臺具有以下功能特征：1）可擴展性：試驗平臺的硬件能力和試驗資源類型可根據試驗需求擴展；2）可配置性：試驗平臺提供的試驗資源具有可編程能力，允許用戶根據試驗任務配置系統(tǒng)架構、應用和協(xié)議等試驗環(huán)境特征；3）安全隔離性：用戶的不同試驗之間互不影響，且具有威脅性（如蠕蟲和病毒等）的試驗不會對試驗平臺硬件基礎設施造成不可恢復的破壞；4）可重組性：試驗資源通過虛擬化技術邏輯分片后，可根據不同試驗任務要求實現(xiàn)資源封裝、調度和聚合，在試驗完成后可實現(xiàn)對試驗資源的釋放、凈化和回收；5）快速響應性：能夠利用試驗資源快速構建目標系統(tǒng)和試驗環(huán)境，實現(xiàn)試驗過程自動化，以提高試驗效率。上述功能特征中，可擴展性強調試驗平臺的開放性和兼容性；可配置性和可重組性強調能針對不同試驗任務按需生成目標系統(tǒng)的能力；安全隔離性為確保試驗平臺基礎設施（基礎網絡、計算設備和存儲設備等）安全而提出要求；快速響應性從試驗組織效率角度提出要求。本文基于虛擬化思想，提出了一種面向網絡化信息系統(tǒng)的虛擬化試驗平臺結構，通過試驗虛擬化服務層實現(xiàn)了對復制目標系統(tǒng)的仿真、實物和虛擬化資源（虛擬服務器和虛擬操作系統(tǒng)等基于計算機虛擬化技術形成的試驗資源）的統(tǒng)一組織、調度和管理，滿足多樣化試驗任務需求。該結構具有隔離試驗平臺基礎設施和試驗目標系統(tǒng)的特點，支持具有破壞性的對抗試驗以及網絡化信息系統(tǒng)能力評估。

2虛擬化試驗平臺

2．1分層結構模型根據以上網絡化信息系統(tǒng)試驗平臺設計原則，在參考虛擬化環(huán)境基礎架構上，提出了如圖1所示的試驗平臺分層結構模型，圖中LVS為真實／虛擬／仿真。試驗平臺分層結構分為試驗基礎設施層、試驗虛擬化服務層和面向任務的試驗環(huán)境層3部分。面向任務的試驗環(huán)境層是用戶試驗的抽象模型，通過一組規(guī)范化的語義抽象描述了試驗對象的本質屬性和生命周期；試驗虛擬化服務層是試驗服務的提供者，對仿真、實物和虛擬化3種形態(tài)的試驗資源進行調度、部署和優(yōu)化分配，通過將試驗對象本質特征映射到分配的試驗資源上復制目標系統(tǒng)，同時實現(xiàn)對試驗的隔離、控制和數據采集等功能；試驗基礎設施層是試驗服務的承載者，屏蔽了底層試驗資源的異構性，為試驗虛擬化服務層提供抽象的資源池和統(tǒng)一的試驗資源訪問接口。虛擬化試驗平臺由試驗基礎設施、試驗虛擬化服務、面向任務的試驗環(huán)境和試驗標準與模型組成，其功能組成如圖2所示。試驗基礎設施主要由試驗資源池、試驗運行網絡和試驗管理與控制網絡等組成。其中，試驗運行網絡實現(xiàn)對異構試驗資源的網絡化組織。試驗管理與控制網絡連接各試驗管理系統(tǒng)，如試驗設計、試驗驅動和試驗評估等系統(tǒng)。前后2個網絡之間通過防火墻等安防設備隔離，以確保試驗安全。試驗虛擬化服務主要由試驗任務管理、試驗資源管理和試驗資源部署等服務組成。整個試驗虛擬化服務層是實現(xiàn)第1章試驗平臺功能特征的核心，可進行試驗運行與試驗基礎設施分離，使得底層試驗基礎設施層的擴展、故障和運行過程對面向任務的試驗環(huán)境層完全透明。試驗用戶僅需將試驗任務需求給試驗虛擬化服務層，即可開展網絡化信息系統(tǒng)能力評估試驗。面向任務的試驗環(huán)境主要完成試驗任務的規(guī)劃和描述，并向試驗虛擬化服務提出試驗任務請求。另外，試驗標準與模型是實現(xiàn)虛擬化試驗平臺統(tǒng)一的基礎，所有試驗的設計、組織和管理等均需遵照試驗標準和模型實施。試驗平臺3層結構組成間相互配合完成試驗任務，虛擬化試驗平臺活動視圖如圖3所示。試驗平臺試驗過程如下：1）試驗組織方首先提取試驗對象的本質特征，并按照試驗標準形成目標系統(tǒng)和試驗運行的配置文件。本質特征指試驗對象在試驗過程中表現(xiàn)出最為重要的組成、結構、功能和行為及其屬性。2）面向任務的試驗環(huán)境根據試驗對象的本質特征信息，向試驗虛擬化服務發(fā)出目標系統(tǒng)復制和試驗環(huán)境構建請求。目標系統(tǒng)復制和試驗環(huán)境構建由試驗虛擬化服務組織完成。試驗虛擬化服務在接收請求后，從試驗資源池中分配可用的仿真、實物和虛擬化資源，并完成異構試驗資源的屬性配置和集成部署，形成滿足試驗任務要求的目標系統(tǒng)和試驗環(huán)境。3）完成目標系統(tǒng)部署后，由面向任務的試驗環(huán)境加載試驗激勵信息驅動整個目標系統(tǒng)運行，試驗基礎設施承載試驗運行。4）試驗虛擬化服務在試驗過程中對試驗運行數據和事件等進行記錄，準備試驗評估數據。5）試驗結束后，由試驗虛擬化服務對試驗資源進行凈化和回收。

2．2技術實現(xiàn)方法虛擬化試驗平臺核心是如何實現(xiàn)各種試驗資源的虛擬化生成、調度、分配和管理，功能實現(xiàn)主要涉及以下3個方面：1）試驗目標系統(tǒng)的基礎試驗資源生成；2）虛擬化試驗平臺的安全隔離；3）對仿真、實物和虛擬化3種不同類型資源統(tǒng)一部署和集成。由于網絡化信息系統(tǒng)組成要素多樣，不同類型系統(tǒng)組成的特征差異較大。故針對不同類型資源本文采用了不同的基礎試驗資源構建方法，如表1所示。表1中，基于軟路由的路由器仿真方法主要是在操作系統(tǒng)容器中（如Linux容器）部署Qugga和Dummynet［6］等網絡設備和鏈路仿真系統(tǒng)，實現(xiàn)大規(guī)模的通信網絡路由器資源仿真。基于平臺虛擬化的硬件環(huán)境構建方法主要采用商用的VMwareESX和開源項目OpenVZ等實現(xiàn)計算硬件的虛擬化復制。本文基礎試驗資源構建方法均采用現(xiàn)有技術實現(xiàn)，不再贅述。虛擬化試驗平臺應確保生成目標試驗環(huán)境和試驗基礎設施的安全隔離，是虛擬化試驗平臺重要特征。虛擬化試驗平臺安全隔離需在試驗基礎設施、試驗虛擬化服務和試驗數據3方面同時實現(xiàn)，其原理如圖4所示，具體如下：1）試驗基礎設施安全：在威脅性試驗過程中，來自目標系統(tǒng)的惡意代碼等可能滲透、駐留或攻擊試驗基礎設施。因此，面向任務的試驗環(huán)境和試驗基礎設施之間需部署防火墻等隔離設備，對非法訪問以及非授權用戶等進行隔離。每次試驗后，還需對試驗資源進行釋放、凈化、回收和整理，以免影響下一次試驗安全。2）試驗虛擬化服務安全：用戶在虛擬化試驗平臺上試驗時，可能因誤操作或非法訪問等造成試驗基礎設施或服務損壞。因此，需在試驗運行網絡上部署入侵檢測設備，監(jiān)控來自試驗虛擬化服務的非法訪問。同時通過防火墻、密鑰和證書認證等方式，控制用戶對試驗虛擬化服務的訪問，以確保用戶嚴格按照試驗方案組織試驗。3）試驗數據安全：當用戶直接從面向任務的試驗環(huán)境中采集數據時，惡意代碼和攻擊行為會乘機滲透到試驗虛擬化服務和試驗基礎設施。針對該問題，本文提出了基于的數據采集方式。實現(xiàn)虛擬化試驗平臺還應將仿真、實物和虛擬化3種形態(tài)試驗資源進行統(tǒng)一分配、調度、部署和集成。本文提出了基于端口映射和路由重定向的異構試驗資源管理方法，試驗資源虛擬化管理模型如圖5所示，具體如下：1）對于虛擬化和實物資源的統(tǒng)一管理，可采用端口映射方法實現(xiàn)。通過將虛擬計算節(jié)點資源的網絡接口設置為混雜模式，并將虛擬計算節(jié)點資源的所有對外數據交互映射到物理網絡接口實現(xiàn)。2）對于仿真和實物資源的統(tǒng)一管理，可采用路由重定向方式實現(xiàn)。通過修改仿真運行結果和數據流輸出路徑，用戶可透明地將仿真數據導入實物資源對外接口，從而實現(xiàn)仿真資源和實物資源的互操作；反之亦可。3）對于仿真和虛擬化資源，由于這2種資源均依托計算硬件設備實現(xiàn)，資源間可直接交互。

3試驗分析

根據以上網絡化信息系統(tǒng)虛擬化試驗平臺結構設計，本文基于10臺（IBMM3系列服務器）和1套高性能網絡，構建了試驗平臺原型系統(tǒng)。依托試驗平臺原型系統(tǒng)，完成具有218個節(jié)點規(guī)模的網絡化信息系統(tǒng)（含傳感器、通信網絡、計算設備、情報處理和作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)等節(jié)點）復制，實現(xiàn)了對虛擬化試驗平臺的可配置性、安全隔離性、可重組性和快速響應性等特征的驗證。虛擬化試驗平臺典型試驗情況如圖6所示。由圖6（a）可見，虛擬化試驗平臺提供了可視化的目標系統(tǒng)配置功能，實現(xiàn)了面向任務的目標系統(tǒng)配置。圖6（b）給出了試驗過程中內存資源變化。試驗開始前（黑色虛線左側），上一次試驗所占用的內存資源回收至資源池中；試驗開始時，資源重新分配和部署，資源曲線顯示內存占用狀態(tài)，試驗進行時達到最大值；試驗結束后，內存資源再次釋放和回收，表明本文提出的試驗平臺結構具有對試驗資源重組能力。以上218個節(jié)點規(guī)模的目標系統(tǒng)復制花費時間如表2所示?？梢?，試驗花費總時間小于30min，具有較高的試驗快速響應性。另外，利用網絡偵察、掃描和滲透等工具測試了構建的虛擬化試驗平臺安全性，驗證了該平臺能夠應對主要的2～4層（鏈路層、傳輸層和網絡層）網絡威脅，確保了試驗安全性。由于試驗虛擬化服務層的隔離性，兩者不能直接互相訪問，故掃描和監(jiān)聽中均未出現(xiàn)任何試驗基礎設施層信息。

4結束語

篇(3)

城市軌道交通停車場主要功能是承擔地鐵車輛的運用、停放、列檢及周月檢等工作。一般有以下幾個建筑單體組成:綜合樓、運用庫、洗車庫、變電所、污水處理站、人行天橋和門衛(wèi)。綜合樓用于日常辦公和食住等功能;運用庫用于地鐵車輛停放和檢修保養(yǎng)等功能;洗車庫用于地鐵車輛清洗;變電所負責給整個停車場供電;污水處理站主要處理停車場內污水凈化排放;人行天橋用于工作人員跨軌道通行，車輛正常運營時，行人不能隨意穿越軌道。場地地質概況由上至下主要有以下土層:新填土4～5m深，高壓縮性;淤泥0.4～5.5m深，fak=50kPa，高壓縮性;粘土0.6～7.4m深，fak=65kPa，高壓縮性;淤泥質土1～8.7m深，fak=55kPa，高壓縮性;粉質粘土1～7.2m深，fak=200kPa，中壓縮性;強風化泥質砂巖未揭穿，fak=300kPa，低壓縮性。

2停車場主要單體結構設計總結

停車場內房屋結構安全等級為二級，結構設計使用年限為50年。根據《建筑工程抗震設防分類標準》GB50223－2008，除變電所為重點設防類外，其余均為標準設防類建筑［7］。根據《建筑抗震設計規(guī)范》GB50011－2010，本實例工程屬于抗震設防烈度為6度，設計基本地震加速度0.05g，地震設計分組為第一組［8］，結合地方管理規(guī)定和場地地震安全性評價報告，場區(qū)特征周期0.35s，地震影響系數最大值0.0765，場地土類別為Ⅲ類。工程材料選擇:主體結構混凝土等級采用C30，地下室結構采用P6抗?jié)B等級防水混凝土，二次澆搗構件(如構造柱和圈梁等)混凝土等級采用C25，鋼梁鋼柱采用Q235B鋼材。主要建筑單體結構布置和基礎選型如下:綜合樓建筑面積約7000m2，總高度為22.35m，五層鋼筋混凝土框架結構，局部有地下室，柱網布置開間7.8m，進深7.2m，抗震等級四級，主要柱截面600×600，主要梁截面300×700。選用直徑500預應力混凝土管樁樁承臺基礎，持力層粉質粘土。

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

3結構設計難點分析

(1)根據場地地質概況的描述，本場地淤泥及淤泥質土較厚，新填土達4m深，場地地面沉降不穩(wěn)定，柱下基礎和庫房內無砟整體現(xiàn)澆道床，對基礎沉降極其嚴格，選用何種加固處理措施，是結構設計難點之一。

(2)運用庫為大跨度工業(yè)廠房，采用何種結構體系，是本工程結構設計難點之二?？紤]施工周期和經濟指標，本工程采用鋼梁鋼柱門式剛架結構體系。

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

4配合施工遇到的問題分析

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

(2)運用庫庫內柱式檢查坑，軌道下混凝土短柱出現(xiàn)偏柱、歪柱等現(xiàn)象。分析原因:短柱設計由結構和軌道兩個專業(yè)，施工也分別由兩家單位施工。解決措施:①混凝土短柱設計為鋼柱，直接安裝。②混凝土短柱由一家施工單位施工。建議日后設計采用第一種解決措施。

(3)人行天橋柱下管樁無法施工。分析原因:人行天橋跨軌道設置，場地內軌道區(qū)域下被地路專業(yè)設計水泥攪拌樁加固。解決措施:①天橋柱下基礎改為鉆孔灌注樁;②檢驗水泥攪拌樁加固后地基承載力，如不夠采用，采用CFG樁加固后采用柱下獨立基礎。結合現(xiàn)場工期需要，本工程采用鉆孔灌注樁基礎方案。綜上所述，結構設計時，充分運用結構設計難點分析結果，指導結構設計;配合施工時，遇到以上問題，經分析原因，采取我們選用的處理措施，得到明顯改善效果，保質保量，按時完成土建施工。目前，本工程已投入使用2年，沒有出現(xiàn)任何問題，得到業(yè)主單位一致認可。

5結構設計建議

(1)運用庫庫房內軌道道床為無砟整體現(xiàn)澆道床，對基礎沉降極其嚴格，鐵路規(guī)范要求控制在20mm以內，如果道床下地質情況不好，建議采用預應力混凝土管樁樁筏基礎。

(2)運用庫為一層鋼結構工業(yè)廠房，采用何種結構形式，需根據結構計算和經濟比較。結合本工程實例，試算比較后，得出如下經驗:柱跨28m，采用混凝土柱+鋼梁排架結構和鋼梁鋼柱門式剛架結構較經濟，綜合考慮施工工期，選鋼梁鋼柱門式剛架較適用。

(3)剛架梁梁連接節(jié)點設計時，綜合考慮各種因素，高強螺栓群計算中和軸宜選端板形心。

(4)場地平整有大量新填土，新填土下有較厚的淤泥和淤泥質土，計算單樁承載力時一定要考慮樁側負摩阻力。

(5)結合配合施工中的問題，建議結構設計時改進以下措施:①場地內高填方區(qū)圍墻應做剛性較大的條形基礎，以避免圍墻不均勻沉降開裂;②運用庫庫內柱式檢查坑，軌道下混凝土短柱出現(xiàn)偏柱、歪柱等現(xiàn)象，影響傳力和結構安全，建議混凝土短柱設計為鋼柱，直接安裝即可;③被其他專業(yè)加固的場地區(qū)域，柱下基礎結構設計時，建議選用鉆孔灌注樁。

6結束語

篇(4)

1.1計算機輔助結構設計的含義

計算機輔助結構設計就是結構CAD，它是結構設計工作人員的一種得力工具。計算機輔助結構設計的應用水平是衡量一個結構設計單位技術高低的重要內容。計算機輔助結構設計包括利用計算機繪制工程圖紙和對結構進行相關力學分析計算的兩個內容。在進行結構設計過程中，確定初始結構設計內容之后，最重要的工作就是通過繪制工程圖紙來表達自己的結構設計理念，因為工人是通過工程圖紙來制造實物的。有時候為了繪制表達一個結構設計的思想理念，結構設計人員需要畫出幾千張甚至上萬張的工程圖紙。隨著計算機的應用越來越廣泛，各種各樣的計算機繪圖軟件也如雨后春筍一樣飛速的發(fā)展起來，出現(xiàn)了計算機圖形結構設計這個新的內容，很大程度上解放了手工繪圖的體力勞動，同時，也提高了繪圖的工作效率。以前需要幾個月甚至幾年來完成的結構設計力學分析，現(xiàn)在運用計算機繪圖軟件只要幾十天就可以做完，而且繪制的圖紙準確度比手工繪制要高很多。

1.2計算機輔助結構設計的應用

計算機輔助結構設計的應用過程中，程序設計和計算模型的假定是最核心的內容，因為這直接影響到結構設計分析的表達效果。比如高層結構設計分析軟件，現(xiàn)在我國的工程應用中比較常見的主要有如下幾類：基于薄壁理論的三維結構設計分析軟件，薄壁理論的優(yōu)勢在于結構設計的自由度小，能夠把復雜的多層結構設計分析進行簡單化。但是，薄壁理論的三維結構設計分析軟件也存在一定的缺陷，在實際的工程操作過程中剪力墻很難滿足薄壁理論的假設，計算結果與實際相比差異較大，計算結果精度比較低；基于薄板理論的結構設計分析軟件是把沒有洞口或者洞口比較小的剪力墻模型進行簡化，看做一個板單元，把洞口比較大的剪力墻模型也進行簡化，看做板梁連接體系?；诒“謇碚摰慕Y構設計分析軟件對剪力墻模型的簡化結果不夠具體；基于殼元理論的二維結構設計分析軟件，殼元不但有平面的里剛度，還有平面的外剛度，殼元理論下的二維結構設計是模擬剪力墻和樓板能夠較理想的反映真實的受力情況，從理論上來講比較科學，分析結果的準確度也比較高。

1.3計算機輔助結構設計及其應用的意義

隨著經濟的高速發(fā)展，人們的生活水平也在不斷提高，對于居住環(huán)境的要求也越來越高，這就需要結構設計人員和建筑人員深入了解復雜的建筑結構體系。結構設計人員應用計算機輔助設計軟件不但能夠簡便快捷的計算各種比較復雜的空間結構的靜力和動力關系，還能夠對不同的結構設計方案進行相互比較，進而選擇最優(yōu)最佳的方案。以前因為計算方法相對落后，雖然結構設計人員想在出結構設計方案時進行多方案相互比較，但是人工計算的難度和工作量都很大，計算的工程圖也不是足夠的科學合理，很難做到對復雜的三維結構精確的進行分析，工作時間過長，多方案比較很難實現(xiàn)?，F(xiàn)在計算機的計算速度加快，內存增加，這使得那些復雜的空間結構設計分析難度下降，計算時間大大減少，計算精度也大大提高，可以在很短的時間里進行多方案比較，進而找到技術先進、經濟合理的結構設計方案。在結構設計的工程試驗中，隨著計算機輔助軟件的應用，人們開始逐漸研究利用計算機模擬工程的應用。計算機輔助軟件模擬工程的優(yōu)勢是它可以完全不受空間尺寸的約束，提供完整清楚的結構數據和圖形，節(jié)省人力、物力和財力，利用計算機輔助軟件，能夠快速檢驗到出樁的承載力和結構合理性。

2計算機輔助結構設計及其應用中的注意事項

計算機輔助結構設計的重點在于對計算模型的假定，當應用計算機輔助結構進行結構設計時，應該堅持人機結合，但應該發(fā)揮結構設計人員的主觀性，保持清醒的頭腦，對計算機的輔助結構設計不能太依賴，所有的設計還應該以實際的受力情況為根本。在進行結構設計前，應該進行多方相互比較，進而確定合理的受力結構。計算完成后應該對計算結果仔細檢查：保證工程項目的安全順利進行。雖然計算機輔助結構設計的應用已經非常廣泛，但其中還是存在很多不足，我們應該充分認識到目前計算機輔助結構設計軟件還不是很完善，應用過程中具體需要注意以下幾個方面：在結構計算前應該選擇準確的結構受力方案，如果沒有準確合理的結構受力方案去運用計算機輔助結構設計軟件進行分析，就一定不會得到準確的結果，比如現(xiàn)在的很多中小型建筑，連選擇什么樣的結構都不確定，就開始應用計算軟件，分析的結果數據也當然就不會準確合理了；結構設計人員在進行計算機輔助結構設計之前，必須對軟件進行相關的檢查，而且檢測工作一般都應該是具有結構設計經驗的工程師來做的，檢查的內容有軟件的適宜運行的內部和外部環(huán)境、軟件的計算準確度以及軟件運行過程中可能出現(xiàn)的問題，比如某院所有的計算機輔助結構設計應用軟件，應用之前都會由幾個經驗豐富的結構工程師進行檢查，確定該軟件能夠正常運用于工程項目之后才將其投人使用；結構設計人員在進行計算機輔助設計的過程中，應該根據具體工程的相應的特征運用科學合理的方法來選擇計算的參數。計算參數是計算結構受力體系的基礎，如果基礎不科學甚至出現(xiàn)錯誤，那計算的結果也不會合理甚至出現(xiàn)錯誤，進而加大工程事故發(fā)生的幾率，比如某框架的結構設計由于計算參數不科學，計算結果出現(xiàn)了很大的錯誤；當結構計算完成后，結構設計人員必需對所得到的計算結果進行認真仔細的校核，確認沒有錯誤之后，才能夠開始施工，計算機輔助結構設計繪圖軟件的開發(fā)商通常會在軟件的買賣合同中寫明：“本軟件應用于工程設計時請相關結構設計人員核準結果后使用”的字樣，這從側面反映出計算機輔助軟件還處在發(fā)展階段，有些功能有待完善，需要不斷的進行升級改進；此外，嚴格對計算機進行管理和維護，避免計算機被病毒入侵，如果選擇局域網絡版的軟件應用，應該要求所有的外來軟件必須進行殺毒才可以復制到系統(tǒng)里，防止病毒破壞計算機軟件的數據，對計算機系統(tǒng)定期檢查，及時發(fā)現(xiàn)病毒，及時進行殺毒處理。

3結束語

篇(5)

根據建筑物投入使用中的需求進行設計，這種理念稱為概念設計。先對場地進行考察，得出一個宏觀的設計方案，再將方案中的各結構進行探討，得出優(yōu)化方案，這種設計方法具有科學合理、節(jié)省時間的優(yōu)點，在現(xiàn)代建筑中得到了廣泛使用。高層建筑結構特殊，對抗震性能的要求高于其他建筑，概念設計通過對設計結構中的承載力進行分析計算，對不符合規(guī)范的主要承重部位進行加固。混凝土結構在高強度的壓力作用下很容易出現(xiàn)裂縫，內部鋼筋材料也會出現(xiàn)彎曲情況，促成這種質量問題的因素一方面是材料選取不合理，更重要的是設計方案不夠科學，高層結構概念設計中容易出現(xiàn)的問題主要分為以下幾方面：

1.1結構不合理、性能缺少驗證。在高層建筑設計中同時要考慮多種因素，保證結構承載力的前提下盡量減少造價成本，需要將建筑結構從總體至細節(jié)進行優(yōu)化。優(yōu)化工作多數是將設計圖紙中的一些參數進行計算分析，適當的加固墻體厚度，常出現(xiàn)缺少對地基承載力的實際考察情況。高層建筑的抗震能力規(guī)定在中等強度地震時建筑物不會產生高危裂縫，并可通過修補達到預期效果，在發(fā)生高強度的地震時建筑物保證結構不出現(xiàn)坍塌。地震發(fā)生的幾率很小，一旦發(fā)生具有極大的毀滅性，高層建筑抗震性能只停留在設計層面，從數據上分析已經達到了國家要求，但各施工地點基層土壤礦物質組成存在差異，松軟程度也就不同，缺少驗證，真正發(fā)生危險時其穩(wěn)定性很難保證。

1.2結構設計缺少創(chuàng)新。高層建筑結構復雜，設計過程中受多種因素限制，為同時滿足多種需求，工程設計師都施行保守方案，缺少創(chuàng)新精神。鋼筋混凝土材質的墻體承載能力與結構有很大聯(lián)系，在剪力墻設計方案中，應充分借鑒國外先進技術，基于傳統(tǒng)結構進行創(chuàng)新，解決承載力不足的問題，同時使高層建筑整體結構更符合大眾審美，減少造價支出。概念設計在結構優(yōu)化上的運用還受很多施工技術以及設備使用方面的限制，阻礙建筑工程行業(yè)進步。

1.3受力分布不均勻。高層建筑上下層的結構是不同的，為保證自身重力不會對建筑物造成破壞，基層修筑中會應用到大量的鋼筋混凝土材料，加固底層的同時削弱上層，可減輕對地基的壓力，同時建筑物承受風力和地震破壞的能力更強。進行概念設計過程中，沒有充分考慮轉換層占據的空間和對受力平衡的影響，承重柱滿足了承載上層壓力的要求，但墻體產生的剪力不能與內部的應力平衡，作用在水平方向時形成了破壞力。概念設計中缺少優(yōu)化環(huán)節(jié)導致這一現(xiàn)象的產生，很難保障整體結構的穩(wěn)定性。

1.4概念設計中常見問題的解決方案。設計過程中不可脫離實際情況，在前期準備工作中對建筑場地進行詳細的測量，將地區(qū)可能出現(xiàn)的自然災害進行模擬實驗，根據測試結果對設計結構進行優(yōu)化。充分考慮建筑物的自重，滿足對抗震性能的要求，同時在結構上進行改進，應用力學知識，節(jié)省建筑過程中的原材料使用。合理修筑剪力墻，結構在成體建筑中起到承重作用，但不能破壞空間整體性，注重格局的設計，將各單元的樓梯間進行分別設計，根據不同區(qū)域的需求，可將方案進行更改，保證整體結構統(tǒng)一又各有特點。在樓體外觀的設計中加入符合當地人文特色的元素，使建筑物更具有中國特色。應用概念設計法時加強后期的優(yōu)化工作，注重從宏觀到細致的過渡，設計方案要具有靈動性，應對施工進展過程中的突況工程師要及時進行探討，對原有結構做出更改，保障施工連續(xù)進展。設計測量工作中會涉及到很多變量，對這些數據進行反復測量，確定合理的浮動范圍，作為施工開展的有力依據。

2結構選型的問題

2.1結構的超高。在抗震規(guī)范與高規(guī)中，對結構的總高度都有嚴格的限制，尤其是新規(guī)范中針對以前的超高問題，除了將原來的限制高度設定為A級高度的建筑外，增加了B級高度的建筑。因此，必須對結構的該項控制因素嚴格注意，一旦結構為B級高度建筑甚至超過了B級高度，其設計方法和處理措施將有較大的變化。在實際工程設計中，出現(xiàn)過由于結構類型的變更而忽略該問題，導致施工圖審查時未予通過，必須重新進行設計或需要開專家會議進行論證等工作的情況，對工程工期、造價等整體規(guī)劃的影響相當巨大。

2.2控制柱的軸壓比與短柱問題。在鋼筋混凝土高層建筑結構中，往往為了控制柱軸壓比而使柱的截面很大，而柱的縱向鋼筋卻為構造配筋。即使采用高強混凝土，柱斷面尺寸也不能明顯減小。限制柱的軸壓比是為了使柱子處于大偏壓狀態(tài)，防止受拉鋼筋未達屈服而混凝土被壓碎。柱的塑性變形能力小，則結構延性就差，當遭遇地震時，耗散和吸收地震能量少，結構容易被破壞。但是在結構中若能保證強柱弱梁設計，且梁具有良好延性，則柱子進入屈服的可能性就大大減少，此時可放松軸壓比限值。

3結構計算與分析

3.1計算模型的選取。對于常規(guī)結構，可采用樓板整體平面內無限剛假定模型；對于多塔或錯層結構，可采用樓板分塊平面內無限剛模型；對于樓板局部開大洞、塔與塔之間上部相連的多塔結構等可采用樓板分塊平面內無限剛，并帶彈性連接板帶模型；而對于樓板開大洞有中庭等共享空間的特殊樓板結構或要求分析精度高的高層結構則可采用彈性樓板模型。在使用中可根據工程經驗和工程實際情況靈活應用，以最少的計算工作量達到預期的分析精度要求，既不能不分情況一概采用剛性樓板模型，造成小墻肢計算值偏小，不安全；也沒必要都采用彈性樓板模型，無謂地增大計算工作量。

3.2抗震等級的確定。對常規(guī)高層建筑，可按《高層建筑混凝土結構技術規(guī)程》（JGJ3-2002，J186-2002）第4.8節(jié)規(guī)定確定抗震等級，與主樓連為整體的裙樓的抗震等級不應低于主樓的抗震等級；對于復雜高層建筑還應符合第10章的規(guī)定；對于地下室部分，當地下室頂板作為上部結構的嵌固部位時，地下一層的抗震等級應與上部結構相同，地下一層以下的抗震等級可根據具體情況采用三級或更低等級。

3.3非結構構件的計算與設計。在高層建筑中，往往存在一些由于建筑美觀或功能要求且非主體承重骨架體系以內的非結構構件。對這部分內容尤其是高層建筑屋頂處的裝飾構件進行設計時，由于高層建筑地震作用和風荷載較大，必須嚴格按照新規(guī)范中增加的非結構構件的處理措施進行設計。

4結論

篇(6)

1.1鋼結構設計防腐方面的問題及對策

鋼材受自然因素影響較大，一旦長時間暴露在室外環(huán)境中，就極易被銹蝕，不僅鋼材的外觀會深受影響，鋼材的質量也會大打折扣。因此，在鋼結構建筑設計中鋼材防腐問題也是必須引起高度重視。當前，鋼結構建筑設計中對于防腐方面問題的解決方法通常是采用涂抹防腐涂料的措施。設計人員會根據鋼結構建筑的要求選用合適的防腐涂料，并要求施工人員在施工中嚴格按照相關要求規(guī)范進行操作。此外，對于鋼結構構件也有不同的要求，例如有的構件在出廠前需要涂刷一層底漆。在鋼材上涂抹防腐涂料就目前來看是最為有效的防腐措施。但是這樣做只是基礎性的防腐，因而為了提高鋼結構的防腐效果，就必須選用耐候鋼作為鋼結構建筑的首選材料，并利用熱浸鍍鋅技術對其進行處理，利用鍍層，達到保護鋼結構不被腐蝕，尤其是應加強有機涂料配套技術的應用，以及陰極保護技術的應用，才能更好地確保其防腐性能得到有效的提升。

1.2鋼結構設計在物理方面的問題及對策

1.2.1噪聲問題及對策

噪聲問題是現(xiàn)代建筑中最為常見的問題之一，且一直沒有得到徹底的解決。怎樣有效降低噪聲已經成為當前建筑學中的重要研究課題之一。人類耳朵能夠聽到許多種聲音，而這些聲音又大致能夠分為兩類，一類是無害悅耳的聲音，例如音樂聲、鳥鳴聲等;另一類則是有害的噪聲，例如各種機械發(fā)出的轟鳴聲，刺耳的喇叭聲等。一般情況下，建筑使用功能的不同對隔音的效果要求也不同，例如大型商場建筑，其隔音效果要求較低;尋求安靜的住宅建筑隔音效果要求就較高，這就需要設計人員根據建筑使用功能以及隔音效果的不同要求進行專門的設計。在鋼結構建筑設計中所采用的隔音措施主要有:使用隔聲門、隔聲窗，并在建筑或需隔音的房間外墻上使用隔聲性能較好的材料。根據建筑使用功能的不同，其對吸音的效果要求也不相同。例如音樂廳類型的建筑，其主要使用功能就是讓人類的耳朵吸收發(fā)出的音樂聲，所以在音樂廳類型的建筑中通常會在頂棚增加反射板用來反射聲音，若是音樂廳中的聲音無法反射，那么人類的耳朵所聽到的聲音就會有缺失，甚至是聽不到聲音。當前，解決吸音問題的主要措施有兩種:第一種是科學的設計吸聲結構，例如孔石膏板吊頂。第二種是采用先進的吸聲材料，例如玻璃、巖棉等吸聲性能較好的材料。

2建筑工程中鋼結構設計的穩(wěn)定性與設計要點

2.1建筑工程中鋼結構穩(wěn)定設計的特點

建筑工程中鋼結構穩(wěn)定設計的特點主要表現(xiàn)為:第一，鋼結構的多樣性。建筑工程中鋼結構設計方面的問題直接影響著鋼結構的穩(wěn)定性，特別是承荷載力大的鋼結構部位，在進行這類鋼結構部位設計時必須進行多方面的考慮，并對鋼結構的穩(wěn)定性進行認真分析、探究。第二，鋼結構的整體性。鋼結構建筑是由多種構件共同組成的一個整體，任何一個構件所具有的作用都是不容忽視的，若是當任意一個構件出現(xiàn)問題，例如失穩(wěn)、變形等情況，那么必定會對其他構件造成影響，最終導致鋼結構整體穩(wěn)定性出現(xiàn)問題。

2.2鋼結構穩(wěn)定性的計算方法

(1)整體剛度計算。在現(xiàn)行的鋼結構計算規(guī)范中，通用的計算方法是軸心壓桿穩(wěn)定計算方法，其主要采用是折減系數方法和臨界壓力求解法。其中，臨界壓力由歐拉公式給出。(2)整體穩(wěn)定性分析。鋼結構建筑是由多種構件共同組成的一個整體，其整體穩(wěn)定性受各種構件的制約較大，各構件之間是否具有良好的穩(wěn)定性，是確保鋼結構整體穩(wěn)定性的前提基礎。所以，應對其整體穩(wěn)定性進行分析。(3)其他特點的穩(wěn)定計算。鋼結構的各種組成構件又能分為兩大類，為彈性構件和柔性構件，因而，在進行鋼結構穩(wěn)定性時應重視這一特點。由于柔性構件容易發(fā)生變形，進而導致鋼結構內部也發(fā)生變化，最終對鋼結構整體穩(wěn)定性產生嚴重的影響，所以，必須重視柔性構件的分析。

2.3鋼結構穩(wěn)定性的分析方法

(1)靜力法。靜力法的分析原理是結合已經出現(xiàn)了微小變形后的一些結構受力的條件，并根據這些條件來建立相對平衡的微分方程。通過建立的微分方程仔細的計算出構件受力的臨界相關荷載。在實際中應用靜力法構件平衡微分方程時，應遵循相關設定，具體表現(xiàn)為:直桿構件應該為截面，其壓力應始終遵循之前的軸線進行作用。(2)動力法。當鋼結構的結構體系處于平衡狀態(tài)下時，若是受到一定的干擾，那么整個結構體系就會產生振動，這時應采用動力法對鋼結構的穩(wěn)定性進行分析。鋼結構整體穩(wěn)定性與其所承受的荷載有著密切關聯(lián)，在鋼結構出現(xiàn)變形以及鋼結構振動加速時，這種聯(lián)系更加緊密。若是鋼結構所承受的荷載值低于鋼結構自身穩(wěn)定性的極限荷載值時，會出現(xiàn)加速度和之前的鋼結構變形的具體方向相反的狀況。(3)能量法。若是在實際應用中鋼結構載著保守力并且已經具備結構變形的相關受力條件，那么就能以此條件構建總體勢能。如果要計算鋼結構的總體勢能，則必須滿足一個前提條件，即鋼結構處于相對平衡的狀態(tài)下。

3結語

篇(7)

關鍵詞：混凝土結構設計建筑結構

前言

1在設計方法上的差別

在建筑結構專業(yè)的《混凝土結構設計規(guī)范》GBJ10－89中（以下簡稱GBJ10－89），采用的是近似概率極限狀態(tài)設計方法。以概率理論為基礎，較完整的統(tǒng)計資料為依據，用結構可靠度來衡量結構的可靠性，按可靠度指標來確定荷載分項系數與材料分項系數，使設計出來的不同結構，只要重要性相同，結構的可靠度是相同的。

在公路橋梁專業(yè)的《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》TJT023－85中（以下簡稱TJT023－85），采用的是半概率半經驗的極限狀態(tài)設計方法。雖然也采用概率理論及結構可靠度理論，但在設計公式中是用三個經驗系數來反映結構的安全性，即荷載安全系數、材料安全系數、結構工作條件系數。

在設計中，對這種系數的差別要注意區(qū)別，不能混淆。

2材料強度取值上的差別

2．1混凝土的強度

混凝土立方體抗壓強度是混凝土的基本強度指標，是用標準試塊在標準養(yǎng)護條件下養(yǎng)護后用標準試驗方法測得的強度指標。兩規(guī)范中所采用的試塊尺寸是不同的。GBJ10－89中采用150mm立方體試塊，TJT023－85中用200mm的立方體試塊。GBJ10－89中，根據測得的具有95％保證率的立方體抗壓極限值來確定混凝土的強度等級，一共分為十級，即C10，C15，C20，C25，C30，C35，C40，C45，C50，C60。

TJT023－85中，根據測得到具有84．13％保證率的立方體抗壓極限值來確定混凝土的強度等級，用混凝土標號表示，一共分為七級，即15號、20號、25號、30號、40號、50號、60號。由于所采用的試塊尺寸不同，兩規(guī)范中相同數值等級的混凝土強度值是不同的，GBJ10－89的值大。如C15混凝土與15號混凝土，盡管都表示強度等級為15Mpa的混凝土，但實際強度C15混凝土比15號混凝土大。混凝土強度取值不同，這一點在設計中是要注意的。

2．2鋼筋的強度

兩規(guī)范中，鋼筋的標準強度取值是一樣的，都采用鋼材的廢品限制值作為取值依據。但鋼筋的設計強度取值不一樣，GBJ10－89中以標準強度值除以材料分項系數作為取值依據，而TJT023－85中設計強度取值與標準強度取值是一樣的。這樣，相同的鋼筋等級，TJT023－85中鋼筋的設計強度取值大。

3荷載取值的差別

兩規(guī)范中荷載分類與取值都有明確的規(guī)定，不容易混淆。在荷載效應組合中有一點差別，應注意。GBJ10－89中，荷載效應組合時，既有荷載分項系數，又有荷載組合系數，要區(qū)別開來。TJT023－85中只有荷載分項系數。

4構件計算的差別

兩規(guī)范中在構件計算上，盡管依據的原理、計算假定、計算模型基本一致，但計算公式、計算結果是有較大差別的。構件計算是關系到設計結果的最重要的一環(huán)，值得重視。限于篇幅，只以正截面受彎和斜截面受剪強度計算為例看計算上的差別。

4．1正截面受彎強度計算

兩規(guī)范在計算假定上就有差別?；炷翗O限壓應變取值，TJT023－85中為εu＝0．003GBJ10－89中εu＝0．0033。在等效矩形應力圖形中，TJT023－85取γσ＝Raβx＝0．9x。GBJ10－89中取γσ＝1．1fcβx＝0．8x。由于εu取值不同，兩規(guī)范中混凝土界限受壓區(qū)高度有些差別。從混凝土極限壓應變、等效矩形應力圖形的差別上可以看出，兩規(guī)范中安全儲備是不同的。TJT023－85的安全儲備大。

下面用算例來說明這一問題。

有矩形截面梁，截面尺寸為250mm×500mm20號混凝土，Ⅱ級鋼筋。計算截面處計算彎矩為Mj＝15KN．m試進行配筋計算。

4．1．1先按TJT023－85計算。

已知20號混凝土抗壓強度設計值Ra＝11MpaII級鋼筋抗拉強度設計值Rg＝340Mpa混凝土相對界限受壓區(qū)高度ξjg＝0．55，材料安全系數γc＝γs＝1．25。

（1）求混凝土受壓區(qū)高度x

先假定鋼筋按一排布置，鋼筋重心到混凝土受拉邊緣的距離a＝40mm，則有效高度h0＝（500－40）mm＝460mm由

得

解得X＝133mm＜ξjgh0＝0．55×460＝253mm。

（2）求所需鋼筋數量Ag，由RgAg＝Ra·bx，得

Ag＝＝＝1076mm2

（3）驗算最小配筋率μ＝＝＝1％＞μmin＝

0．1％，滿足規(guī)范要求。

4．1．2按GBJ10－89計算

C20混凝土，彎曲抗壓強度設計值fcm＝11Mpa，鋼筋抗拉強度設計值fy＝310Mpa混凝土相對界限受壓區(qū)高度ξb＝0．544

（1）求X有Mj＝fcmb×（h0－）得115×106＝11×250×（460－），解得x＝（1－1－）h0＝102．3mm＜ξbh0＝0．544×460＝250．2mm滿足要求

（2）求As由Asfy＝fcmbx得As＝fcmbx／fy＝（11x250×102．3）／310＝907．5mm2＞μminbh0＝0．15％×250×460＝172．5mm2

如果扣除由于20號混凝土與C20混凝土之間強度取值的差別，20號混凝土按GBJ10－89，fcm＝11×0．95＝10．45MPa則x＝（1－1－）×460＝108．5mm，As＝（10．45x250x108．5）／310＝914．4mm2

從上述計算中看出，按TJT023－85比按GBJ10－89鋼筋用量多17．7％。

4．1．3受彎構件斜截面強度計算

在斜截面強度計算中，兩規(guī)范都是根據斜截面發(fā)生剪壓破壞時的受力特征和試驗資料所制定的。但兩規(guī)范在計算公式表述上及計算結果上都有較大的差別。

TJT023－85中，斜截面強度計算公式為：Qj≤Qu＝Qhk＋QW，其中Qhk＝0．0349bh0（2＋p）RμkRgk，Qw＝0．06RgwΣAwsinα，式中Qj：根據荷載組合得出的通過斜截面頂端正截面內的最大剪力，即計算剪力，單位為KN；Qhk：混凝土和箍筋的綜合抗剪承載力（KN）；Qw：彎起鋼筋承受的剪力（KN）；b：通過斜截面受壓區(qū)頂端截面上的腹板厚度（cm）；h0：通過斜截面受壓區(qū)頂端截面上的有效高度，自縱向受拉鋼筋合力點至受壓邊緣的距離（cm）；μk：箍筋配筋率μk＝nk·ak／（b·s）；Rgk：箍筋的抗拉設計強度（Mpa），設計時不得采用大于340Mpa：R：混凝土標號（Mpa）；p斜截面內縱向受拉主筋的配筋率，p＝100μ，μ＝Ag／bh0當p＞3．5時，取p＝3．5；Rgw：彎起鋼筋的抗拉設計強度（Mpa）；Aw在一個彎起鋼筋平面內的彎起鋼筋縱截面面積（cm2）；α：彎起鋼筋與構件縱向軸線的夾角。

上式中工作條件系數、安全系數均已記入。公式的適用條件采用上限值和下限值來保證。上限值要求截面最小尺寸滿足Qj≤0．051Rh0（KN）。滿足下限值，Qj≤0．038R1bh0（KN）可按構造要求配置箍筋，式中R1：混凝土抗拉設計強度（Mpa）。GBJ10－89中，斜截面承載力的計算公式為V≤Vu＝Vcs＋Vsb其中Vcs＝0．07fcbh0＋1．5fyv（Asv／S）h0Vsb＝0．8fyAsbsinαs當為承受集中荷載的矩形獨立梁，Vcs＝0．2／（λ＋1．5）fcbh0＋1．25fyvh0，式中V：構件截面上的最大剪力設計值（N）；Vcs：混凝土與箍筋的綜合抗剪承載力（N）；Vsb：彎起鋼筋所承受的剪力（N）；b：矩形截面的寬度，T形截面或I形截面的腹板寬度（mm）；h0：通過斜截面受壓區(qū)頂端截面上的有效高度，自縱向受拉鋼筋合力點至受壓邊緣的距離（mm）；fc：混凝土的抗壓強度設計值（Mpa）；fyv：箍筋的抗拉強度設計值（Mpa）；S：沿構件長度箍筋間距（mm）；fy：彎起鋼筋的抗拉強度設計值（Mpa）；Asb：在一個彎起鋼筋平面內的彎起鋼筋縱截面面積（mm2）；αs：彎起鋼筋與構件縱向軸線的夾角。

公式的適用條件也是采用上限值和下限值來保證。上限值要求截面最小尺寸滿足V≤0．25fcbh0當為薄腹梁，V≤0．2fcbh0。滿足下限值V＝0．07fbh0，可按構造要求配置箍筋。從上述公式中，可以看出，公式的表達形式不同，各物理量的單位也不同。

下面以實際例子看看計算結果上的差別。

已知T形截面簡支梁，25號混凝土，縱筋采用II級鋼筋，箍筋采用I級鋼筋，計算截面的計算剪力為416．27KN受拉區(qū)有2Φ32的縱筋，保護層厚30mm。進行腹筋設計。

下表是根據兩規(guī)范進行的計算比較。

TJT023－85中，對斜截面抗剪計算，要求彎起鋼筋承擔40％的計算剪力，混凝土與箍筋共同承擔60％的計算剪力。另根據規(guī)范對計算剪力的定義，TJT023－85中的計算剪力與GBJ10－89中的設計剪力是一致的。所以在GBJ10－89計算中，也按4：6比例分擔剪力。