建筑材料论文发表范文混凝土结构设计的应用问题

　　[摘 要]当今社会，混凝土结构已经成为应用最为广泛的结构。在混凝土结构的设计中，质量控制设计尤为重要。因此，作为一名结构设计师，在进行施工图设计时，对基本的概念都要搞明白、弄清楚。这样混凝土结构的施工质量才可以保证。笔者在工作经验中总结出一些混凝土结构设计中的概念应用问题，现在本文中一一列出，以供各位参考交流。

　　[关键词]混凝土结构,设计,概念应用,问题

　　近年来，混凝土以其强度高、施工简便、经济环保等多种优点而在建筑工程中受到施工设计人员的青睐，混凝土结构已然成为建筑结构设计人员在设计施工图时首先选用的建筑结构形式。然而，一些建筑在施工、设计中由于种种原因的影响而降低了工程质量，使建筑结构的安全性和稳定性都大大降低，从而给使用者带来很大的安全隐患。是什么造成了这些质量问题呢?笔者根据近几年从事建筑结构设计的经验，发现在混凝土结构的设计中，设计人员在一些概念的应用中往往存在思想误区，对一些基本概念的理解和应用上存在错误。为此，笔者以为，有必要对混凝土结构设计中的一些概念应用问题进行探讨。

　　1.\"强剪弱弯、强柱弱梁\"的概念与应用

　　\"强剪弱弯、强柱弱梁\"是混凝土结构抗震设计中最常用到的一个概念。这是为了使建筑在受地震力等较大外力的影响时，增加建筑延性，使主体结构不至于受到太大的破坏，从而保证了建筑结构的安全性，减少地震引起的损失或人员伤亡。

　　但是在实际的建筑结构设计中，一些设计人员并没有意识到\"强剪弱弯、强柱弱梁\"的真正意义，而误以为是将建筑结构设计为刚柱柔梁，甚至是误以为这个概念是指在横截面较大的结构中多用钢筋加固，以使其结构强度增大。这些没有意识到\"强剪弱弯、强柱弱梁\"的概念应用的重要性或将概念理解错误的设计，都不能使其建筑设计达到规定的抗震要求，甚至会因此而严重影响到建筑结构的质量。

　　那么正确的\"强剪弱弯、强柱弱梁\"是意义是什么呢?笔者在结合自身多年的工作经验的情况下，将其理解为：当发生地震灾害时，为了使建筑结构在强大外力影响下能够尽可能的减少变形损害，而不得不放弃一些次要的构件，使其在震中最先被破坏，以减小建筑主体结构的刚度，增大塑性变形能力，从而将主体结构受到的损害降低到最小。然而在正常的使用中，又必须要保证建筑结构中所有的组成部分都要具备一定的承载能力，此时，就可以遵循\"强剪弱弯、强柱弱梁\"的设计概念应用，以保证建筑结构的刚性与延性得到合理配合。

　　2.板式楼梯的概念与应用

　　所谓板式楼梯，就是指梯段踏步板直接支撑在两端的楼梯梁上的一种楼梯设计方式。板式楼梯具有下表面平整，施工支模方便，外观比较轻巧等优点，因此是当前应用最为广泛的混凝土结构楼板形式。板式楼梯的结构设计内容包括以下几个方面：首先，根据建筑要求和施工条件，确定楼梯的结构形式和结构布置;其次，根据建筑类别，按《建筑荷规》确定楼梯的活荷载标准值。需要注意的是，楼梯的活荷载往往比所在楼面的活荷载大。再次，进行楼梯各部件的内力算和截面设计;最后绘制施工图，特别应注意处理好连接部位的配筋构造。

　　3.轴压比的概念及意义

　　轴压比是指柱(墙)的轴压力设计值与柱(墙)的全截面面积和混凝土轴心抗压强度设计值乘积之比值。在轴压比的应用设计中，轴压比数值是需要被限值的，限制柱轴压比的目的是为了控制柱的延性，因为轴压比越大，柱的延性就越差，在地震作用下柱的破坏呈脆性。所以我们在进行电算调试之后，如果轴压比数据超过规范中对应的要求，应当对设计进行调整。一般采用的调整方法是：适当提高本层混凝土标号，或者在不影响建筑专业的前提下适当增大构件的全截面积。

　　4.剪跨比的概念及应用

　　剪跨比的定义是：构件截面弯矩与剪力和有效高度乘积的比值。它是影响抗剪破坏形态和抗剪承载力的重要参数。具体地来说，\"剪跨比\"就是简支梁上集中荷载作用点到支座边缘的最小距离与截面有效高度之比。实际的实践表明，长柱一般发生弯曲破坏;短柱多数发生剪切破坏;极短柱发生剪切斜拉破坏，这种剪切破坏属于脆性破坏。抗震设计的框架结构柱，柱端剪力一般较大，从而剪跨比λ较小，易形成短柱或极短柱，产生斜裂缝导致剪切破坏。柱的剪切受拉和剪切斜拉破坏属于脆性破坏，因此在设计中应特别注意避免发生这类破坏。

　　5.塑性内力重分布的概念与应用

　　由于混凝土的非弹性变形、裂缝的出现和开展、钢筋的锚固滑移以及塑性铰的形成和转动等因素的影响，结构构件的刚度在各个受力阶段不断发生变化，从而使其结构的实际内力与变形明显地不同于按不变刚度用弹性方法计算的结果，这种刚度随荷载变化而引起的内力变化就是塑性内力重分布。因此我们在实际的混凝土结构设计中应充分考虑塑性内力重分布，分析得到的结果要更接近于真实情况。另外，值得指出的是塑性内力重分布只出现在超静定结构中，静定结构只有应力沿截面的重分布，没有内力沿不同截面的重分布。

　　6.弯矩调幅法的概念及应用

　　弯矩调幅法，就是对结构按弹性方法所算得的最大弯矩值进行适当调整的一种分析方法。由于实际工程中混凝土构件的变形分为弹性变形和非弹性变形(塑性变形)，故这样做的原因是为了考虑结构因非弹性变形引起的内力重分布，同时为了保证结构在正常使用阶段变形和裂缝满足规范要求。

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