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混凝土結構設計標準范文1
關鍵詞 混凝土結構；結構設計；結構分析
中圖分類號：TU37 文獻標識碼：A 文章編號：
一、前言
任何混凝土結構設計都是為實現某些特定功能。隨著建筑業迅速發展，建筑功能也不斷豐富,建筑新穎造型、精美外觀，這樣要求工程設計越來越復雜。在混凝土結構設計中，經常會遇到結構概念、設計理論、設計方法、設計質量等方面的問題，如果在設計工作中不能對于上述問題進行有效的控制，將嚴重影響到設計工作的效率和質量，對于工程項目整體建設的影響也是不容忽視的。因此，在混凝土結構設計過程中，影響混凝土重要質量問題，必須引起工程結構設計者高度重視。
二、混凝土結構設計基本要求
1.遵守設計規范要求
混凝土結構設計師在對建筑結構進行設計過程中，首先，應該做到按國家與地方有關結構設計法規、規程、規范以及設計標準中規定要求執行。盡管目前我國各行業混凝土結構設計規范，在設計理論方面還不是很統一，但是混凝土建筑結構設計通常參考規范有《混凝土結構設計規范》、《高層建筑混凝土結構技術規程》、《建筑結構荷載規范》、《建筑地基基礎設計規范》、《建筑抗震設計規范》等等，在結構設計時，結構工程師應遵守這些規范最基本原則來進行混凝土結構設計。
2.考慮現場施工材料質量
為能夠滿足混凝土結構功能特殊性能要求，在設計時應充分考慮到現場施工材料資料，混凝土結構材料質量與現場所用水泥品種與粗骨料徑大小有直接關系。因此，設計者還應了解施工工藝，機械設備使用情況，對水泥性能與凝結時間要求等因素，在施工現場決定選用外加劑以及其參入數量都應該了解。
三、常見混凝土結構設計問題以及解決方案
1.在結構計算與分析階段常見問題
目前，在混凝土結構計算與分析階段，如何高效地、準確地對工程進行內力分析，結構計算的主要目的是利用專業軟件計算出各種荷載，其中主要包括：結構自重，設備荷載、滿足各種使用功能的活荷載，以及地震力、溫度變化產生的應力等。同時按照規范要求進行結構設計與處理，這是決定工程結構設計質量好壞關鍵。因此，混凝土結構設計者，應該對這一階段常見問題，必須清醒認識。 在混凝土結構設計的荷載計算中，所有的荷載規范都要符合相關的技術文件規定，對于缺少明確規定的荷載計算項目，設計人員要根據現場測量與勘察的實際結果，合理進行計算。對于大型的混凝土結構建筑而言，通常需要采取多種不同的單元模型，并且進行具體的分析與比較，對于此類工程的結構計算必須采取相應的計算程序，建立的模型中邊界、支撐條件等要盡量符合實際情況。對于結構設計師，應該考慮到一個科學合理計算軟件，絕對不僅僅取決于軟件系統本身優越與否，還應該分析這種計算軟件是否與設計結構類型相適應。因此，結構設計工程師必須做到，對各個結構設計計算軟件數學模型特點進行分析、對比與系統研究，熟悉結構設計類型，從而進行科學合理選擇計算軟件。
2.地基與基礎設計存在問題
在混凝土結構設計中，設計人員必須認識到地基與基礎設計的重要性，特別是對于主體結構安全性、穩定性、抗震性要求較高的建筑，在設計中要綜合考慮項目所在地的地質與水文條件、上部結構類型、施工條件、使用功能，以及相鄰建筑之間的影響，從而保證建筑在使用中減少傾斜或過量沉降的發生率。在混凝土結構建筑的地基與基礎設計中，設計人員必須了解相鄰地下構筑物與各類地下設施的實際位置與標高，以確保地基與基礎設計中安全系數的提高。在計算基礎的寬度與面積時，經常會遇到力學模型不明確或者考慮不周全的問題，造成基礎的寬度與面積不足，這是不符合相關設計標準的。在混凝土結構建筑的地基與基礎設計中，如果地下結構墻體上的集中力作用較大，墻體與基礎可以將集中力向地基部分擴散，但是這種擴散的范圍有限，而且基底土的反力分布不均勻。因此，在設計過程中，設計人員可以根據集中力的大小、墻體的實際長度等，計算出地基與基礎部分的荷載情況，以此確定基礎的寬度
3.下臥層驗算中問題
在計算下臥層頂地基承載力時，只能進行深度修正，修正系數應根據土層來決定。當擴散角所取數值滿足有關規范中規定時，可直接采用；當不滿足時可根據規范附錄中，平均應力系數來進行計算。對復合地基來說.選取承載力較高土層來當持力層，而當軟弱下臥層時，必須對承載力進行驗算；如果是軟弱下臥層控制承載力，那么說明持力層需要進行調整。
4上部混凝土結構設計問題
目前，作為混凝土結構設計中，上部結構設計是最為關鍵的部位,也是體現特殊功能，特定力學結構性質的部位。主流混凝土結構有框架結構、剪力墻結構、框剪墻結構以及框支剪力墻結構。設計人員在進行上部結構設計時，要充分考慮混凝土結構建筑的抗震功能需求，如果可能遇到中震時，設計人員要考慮到第一級別的剪力墻，其墻肢的數量最少為4肢。當第一級別剪力墻進入塑性階段，為了保證建筑物在地震作用下的過度變形得到有效的控制，盡量縮小地震災害帶來的建筑物破壞，需要對于小級別的剪力墻進行多道設防。另外，在混凝土上部結構設計中，各種混凝土構件必須進行科學、合理的布置，要盡量少的占用上部空間，而且要滿足建筑的基本使用功能和安全性。在設計框架柱計算時，切勿忽視角柱，必須要對角柱自行定義。如出現未進行定義，而實際配筋率又滿足計算結果，那么在實際施工中就會出現配筋率無法滿足最小配筋率問題。作為短柱來說，在一級抗震設計時，沿著短柱全高箍筋間距應小于縱筋直徑6倍?？蚣苤绦蚩梢赃M行自行判定。這種框架柱不可以進行直接替換，不同強度箍筋應滿足不同結果。在結構設計中應該重點考慮轉換層，因為轉換層是整個框支剪力墻中比較薄弱樓層結構，在相關計算時，應根據相關規定將其地震剪力乘以增大系數來計算相關參數?？蛑е?、框支梁的縱筋各項系數都應滿足有關規定的要求。
5.混凝土設計耐久性
混凝土結構功能有三方面內容：適用性、安全性、耐久性，目前，混凝土結構設計在適用性與安全性方面研究較深入，設計方法相對明確，因此，混凝土結構設計在這兩方面做得比較好。結構耐久性方面研究還不是很成熟，在實際操作中也存在很多問題?；炷两Y構因耐久性不足而失效的現象已經屢見不鮮，為正常使用，必需進行維護，而這樣所付出維護費用是非常高昂的。影響混凝土結構耐久性因素主要有內部與外部兩個方面。再結構設計時應該區別進行考慮。這真對不同結構功能需要，考慮避免降低結構耐久性的影響因素。這樣設計出來的混凝土結構才是最科學，最合理的。
四、結束語
混凝土結構設計本身是個長期、循環、復雜兼具深度和廣度的專業，混凝土結構設計質量密切關系到人民生命財產安全，責任重大。因此，我們必須從根本做起，在混凝土結構的設計中，必須采取有效的控制措施。同時，總結設計經驗并不斷改進設計理念，設計時充分考慮各種因素影響，這樣來保證整個工程質量。
參考文獻
[1]周克榮等編著.混凝土結構設計[M].同濟大學出版社.2001.8.
混凝土結構設計標準范文2
關鍵詞：建筑結構設計；現狀；標準；安全度
中圖分類號：TB482.2 文獻標識碼：A 文章編號：
一、建筑結構設計安全度的現狀
自50 年代以來, 我國建筑結構的設計方法有了很大的發展, 經歷了容許應力設計法、破損階段設計法、極限狀態設計法和概率極限狀態設計法的重大變化。但在結構設計安全度上一直沒有大的變化,與國際通用設計標準相比始終處于低水平。
現以混凝土結構為例, 比較一下我國混凝土結構設計規范GBJ10—89 與國外規范在設計安全度上的差別。
(1) 構造規定結構設計的構造要求是為了彌補強度計算的不足, 其中很多是用來保證結構有必需的延性, 因而往往與配筋量相聯系。低用鋼量是我國結構設計標準的特色, 這從表1 可看出。我國GBJ 10—89 規范規定柱子壓筋最小配筋率為0.4 % ,比蘇聯1949 年規范的0.5% 還要少, 當年蘇聯工業建筑研究院對低標號混凝土柱的試驗研究表明, 少于0 .5% 的配筋率不能對混凝土柱的工作產生明顯作用。如果以0. 4 % 配筋率用于C60 級混凝土設計成鋼筋混凝土柱, 則鋼筋對柱承載力的貢獻只占4 % ,這種柱子的性能更象是素混凝土柱。
(2) 荷載的設計值與標準值荷載的設計值與荷載標準值及荷載分項系數有關。各國設計規范中的荷載標準值在統計時考慮的寬嚴程度大不一樣。恒載的標準值相差不大, 而活載就有很大差異。表2是我國設計混凝土樓蓋時采用的活載標準值與美國規范的對比。從總體看, 美國的樓層活載標準值平均竟比我國大5 0 % 。我國由于受歷史條件的限制, 在確定荷載標準值時總是力求節約, 以符合最低要求為出發點。又如, 在確定風載時, 盡管我國規定的結構設計基準期為50 年, 卻以30 年一遇的平均最大風速作為風壓標準值的依據, 也比國外的標準值低。荷載的差異不僅反映在標準值上, 更重要的還體現在荷載分項系數上。(3) 材料強度的設計值與標準值 材料強度的設計值等于材料強度標準值除以材料分項系數。材料強度標準值是統計確定的, 各國多取95 % 保證率的強度作為標準值?？雌饋頉]有差別, 但各國對混凝土現場強度檢驗的標準不一樣, 國外的比我國嚴格,所以材料強度標準值的實際保證率我國依然偏低。此外, 我國設計規范規定的材料分項系數又比國外低(表4), 因而同樣的材料, 我國規定的材料強度設計值要比英美的高, 混凝土至少高5 % —10 % , 鋼筋至少高3%—6 %。
材料強度分項系數表
注: 美國ACI 規范的設計表達式與我國及英國不一樣,其中無分項系數。表中所列值為經過換算后得出的相當于分項系數的等效值。
(4) 構件承載力計算公式的精確度我國規范GBJ10—89 在正截面強度計算上采用了關。關的規定, 使得偏心距處于大小偏壓界限附近的壓彎構件偏于不安全, 也使配筋率較大并接近界限配筋率的受彎構件偏于不安全。當采用高強混凝土或高強鋼筋時問題尤為嚴重。而國外在正截面強度計算中均取混凝土壓區等效矩形應力圖的應力為。我國規范的斜截面抗剪強度計算公式在一些情況下安全度不足是眾所周知的, 與英美等國規范比較, 我國規范給出的抗剪承載力計算值有時竟高出一倍以上。可能除了沖切承載力以外, 我國規范各種承載力計算公式的安全裕度都比國外差。
二、現行的建筑結構設計安全度已不能適應國情的需要
從80 年代以來, 我國的經濟形勢發生了根本的變化, 主要表現是:
(l) 結構造價占整個建筑造價的比例愈來愈小 過去, 建筑物的造價以結構造價為主, 因建筑裝修和設備都比較簡單, 更沒有地價、拆遷、城市建設等大筆附加費。以商品房為例, 目前中小城市的瞥價約為2000元/ m2, 其中土建成本費僅70 0 —8 0 元/ m2, 而結構造價大概不到300元/ m2。多放一些鋼筋, 將房子設計得更加結實些, 增加的費用極其有限。對大城市的高檔辦公樓和住宅, 提高結構安全度對建筑總造價影響更小。
(2) 對結構使用功能的要求愈來愈高現在建筑物內各種設施和財產愈來愈值錢, 對結構的安全度自然會提出更高的要求。隨著生產和生活方式的更新, 人們希望建筑物在使用過程中具有更大的靈活性, 能夠適應功能變換的需要, 這也要求結構安全度有更大的儲備。
(3 )對可持續性發展愈來愈重視 可持續發展對建筑結構的耐久性提出了更高的要求。建造建筑結構所需的砂、石、水泥、鋼材都取自寶貴的資源, 生產水泥、鋼材等既消耗能源又造成污染, 所以延長建筑結構壽命是節約資源和保護環境的重要措施。設計時如安全儲備大一些, 對耐久性和使用壽命無疑是有利的。
(4 )建筑物已成為商品現在建筑物業已成為商品, 國家不再是城鎮物業的唯一投資者和擁有者.這是一個重要的變化。過去業主只是國家, 國家不堪統建城鎮房屋的重負, 只能采取低安全度的設計原則?，F在業主中有了普通百姓, 百姓買房總認為結實些好, 何況提高結構設計安全度不會過多增加費用。
三、關于建筑結構的抗瓜設計標準
我國絕大多數城鎮處于地震區, 國家制定了“ 大震不倒、中震可修、小震不壞” 的抗震設計原則。我國現行抗震設防標準是比較低的, 中震相當于在規定的設計基準期內(50 年) 超越概率為10 %的地震烈度。根據國家頒布的中國地震烈度表, 烈度為7 度時地震水平加速度參考值平均為125 cm/s2 , 8度時為250 cm/s2 , 而在建筑抗震設計標準中又分別將其降低為100 和200 cm/s2 。設防標準低的根本原因, 還在于從國家財力、物力有限的狀況考慮。
我國建筑結構抗震設計除了設防烈度較低外,具體抗震計算方法和構造規定的安全裕度也不如國外, 在配筋率、軸壓比、梁柱承載力匹配等一系列保證抗震延性的要求上遠不如國外嚴格。
四、需要從商品的角度粉待建筑結構設計安全度
有一種觀點認為, 提高建筑結構的設計安全度只能微調, 否則就無法對已建工程作出交待。這個問題其實并不存在, 象汽車、飛機等各種產品在不斷提高其安全性能時從來不需要照顧過去, 為什么在提高建筑物的安全度時就得向后看呢? 它們都是商品,商品質量的提高在資源和用戶財力能夠承受的前提下應該受到鼓勵, 而不是限制, 這樣才會有生產的發展和進步。在建筑結構的抗震要求上, 國家需要規定的是抗震設防的最低標準, 而不需限制業主提高設防能力的要求。
混凝土結構設計標準范文3
《混凝土結構設計規范》對比分析，詳細闡述其修訂或刪減的主要依據，并對新版規范的修訂內容作了較為全面的總結，提出混凝土結構設計課程在教學方法上的新要求。
關鍵詞：混凝土結構；教學方法；設計規范；修訂內容；技術要點
中圖分類號：G6420 文獻標志碼：A 文章編號：1005-2909（2013）02-0053-05
中國建筑科學領域的工程結構設計規范（或標準）大約每10年修訂一次，2002版《混凝土結構設計規范》[1]自頒布實施至今已有10余年，尤其是2008年“5.12”汶川地震和2010年“4.14”青海玉樹地震發生之后，2002版規范中關于工程結構設計理論、工程結構構造措施以及工程結構抗震理論存在的不足更加突顯。同時，中國工程結構設計理論研究水平的不斷提高，新材料的不斷出現以及工程經驗的不斷積累，也縮短了工程結構設計規范的修訂周期。2011年7月，正式頒布實施GB50010―2010《混凝土結構設計規范》[2]。新規范根據多年工程經驗和研究成果，同時考慮與國際其他發達國家混凝土結構設計標準接軌，貫徹國家“四節一環保（節能、節地、節水、節材和環境保護）”政策編制而成。新規范的編制標志著中國混凝土結構的計算理論和設計水平有了新的提高；同時也對高等學校土建類專業學生如何結合新版規范進行快速知識更新，高校教師如何及時改進混凝土結構設計及相關課程教學方法提出了新要求[3-6]。
一、新版規范關于結構材料強度的修訂
（一）混凝土強度的修訂
新版混凝土結構設計規范刪除了2002版規范4.1.4條中注1和注2的相關規定，即關于受壓構件尺寸效應（現澆鋼筋混凝土軸心受壓及偏心受壓構件，如截面的長邊或直徑小于300 mm，則混凝土的強度設計值應乘以系數0.8）和離心混凝土的有關規定。2002版規范源于前蘇聯規范，最近俄羅斯規范關于此條的規定已被取消，而離心混凝土的強度設計值應按專門的標準取用，不再列
入，故新版混凝土規范將此項內容刪除。另外，新版混凝土規范刪除了2002版規范4.1.6條中關于混凝土軸心抗壓、軸心抗拉疲勞強度設計值，以及當蒸養溫度超過60℃時，計算混凝土強度設計值應提高20%的規定，因為高溫蒸養引起的主要問題是裂縫，而非提高設計強度所能解決。
（二）鋼筋強度的修訂
新版混凝土結構設計規范4.2.2條增加了強度標準值為500 MPa的HRB500、HRBF500級高強鋼筋，并規定其抗拉強度設計值（fy=435MPa）與抗壓強度設計值（f′y=410MPa）分別取不同數值。加入靠控溫軋制而具有一定延性、可焊性、機械連接性能及施工適應性的HRBF系列細晶粒熱軋帶肋鋼筋，限制并準備淘汰強度標準值為335 MPa級熱軋帶肋鋼筋的應用，立即淘汰強度標準值為235 MPa的HPB235級光圓鋼筋的應用，以HPB300級光圓鋼筋取代之。同時，規定了過渡方法，要求在規范的過渡期及對既有結構進行設計時，235 MPa級光圓鋼筋的設計值仍按原規范取值；同時，推廣強度標準值400 MPa、500 MPa級高強鋼筋作為受力的主導鋼筋。對預應力鋼筋，為了補充中強空擋，增加了強度等級為1 960 MPa和大直徑21.6 mm的鋼絞線，補充了預應力螺紋鋼筋及中強鋼絲的有關設計參數，并淘汰了錨固性能差的刻痕鋼絲，刪除了不常用的預應力筋的強度等級和直徑。
二、新版規范關于基本設計規定的修訂
為了進一步完善2002版規范，保證結構的安全，增強結構的整體穩固性，提高混凝土結構抗偶然作用的能力，新版混凝土結構規范設計原則從以構件設計為主擴展到整個結構體系，補充了3.2條“結構方案”和3.6條“結構抗連續倒塌設計原則”，增加了3.7條“既有結構改造設計原則”的規定，指出結構方案設計對建筑物安全性有著決定性影響，鑒于結構防連續倒塌設計的難度和代價較大，一般結構只須進行防連續倒塌的概念設計，以定性設計的方法增強結構的整體穩固性；同時新版規范3.4.4條對構件撓度、裂縫寬度計算采用的荷載組合進行了調整，新增鋼筋混凝土構件采用荷載準永久組合并考慮長期作用的影響，完善了承載能力極限狀態設計內容，增加以構件分項系數進行應力設計等方面的內容。另外，新版混凝土規范3.4.1條第4款及3.4.6條還增加了樓蓋舒適度的要求，并規定樓蓋豎向自振頻率的限值。
三、新版規范關于承載能力極限狀態計算的調整修訂
（一）正截面承載力計算的修訂
新版混凝土結構設計規范對受彎構件正截面承載力的計算未作改動，但對受壓構件正截面承載力的計算改動較大，主要是針對鋼筋混凝土結構中的二階效應問題。2002版混凝土規范在考慮P-δ效應時[7-8]，對引起結構側移的荷載或作用所產生的一階彎矩Ms和不引起結構側移的荷載產生的一階彎矩Mns不加區別，全部乘以增大系數ηs，即考慮P-δ效應時結構的彎矩為M=（Mns+Ms）ηs。新版混凝土結構設計規范在考慮P-δ效應時，對除排架結構以外的框架結構、剪力墻結構、框架―剪力墻結構及筒體結構只增大引起結構側移的荷載或作用所產生的一階彎矩Ms，不增加不引起結構側移的荷載產生的一階彎矩Mns，即結構中的彎矩為M=Mns+ηsMs。另外，對于P-δ效應，2002版規范通過初始偏心距增大系數η來考慮P-δ效應，而新版混凝土規范6.2.3條規定偏心壓力構件通過調整構件控制截面的彎矩設計值M來考慮P-δ效應（彎矩作用平面內截面對稱的偏心受壓構件，當同一主軸方向的桿端彎矩比不大于0.9且軸壓比不大于0.9，同時構件的長細比滿足的偏心受壓構件時不用考慮P-δ效應），取消了軸向力偏心距增大系數η對二階效應的影響。關于軸向壓力在撓曲桿件中產生的P-δ效應新舊規范具體的變化如表1（以非預應力鋼筋混凝土偏心受壓構件為例）。
（二）斜截面承載力計算的修訂
2002版混凝土結構規范關于受彎構件斜截面承載力計算公式，經過驗證發現：當集中荷載對支座截面或節點邊緣產生的剪力值占總剪力的75%時，分別按均布荷載和集中荷載兩種情況計算的箍筋差異很大，即造成配箍不連續。因此，為了克服上述不足，新版混凝土結構設計規范6.3.4條統一了一般受彎構件與集中荷載作用下梁的斜截面受剪承載力計算公式，并調整了斜截面受剪承載力計算公式中箍筋抗力項的系數，適當增加斜截面受剪承載力的安全儲備，新舊規范關于受彎構件斜截面受剪承載力的計算公式如表2（以非預應力鋼筋混凝土受彎構件為例）。同理，將考慮地震作用的框架梁其斜截面受剪承載力計算公式也作了相應修改。
四、新版規范關于正常使用極限狀態驗算的調整修訂
（一）裂縫控制驗算的修訂
新版混凝土結構設計規范3.4.4條保留了2002版混凝土規范有關裂縫控制等級劃分的規定，但對受力裂縫的控制進行了適當放松（詳見新版混凝土規范第3.4.4及7.1.1條規定）。另外，在進行最大裂縫寬度wmax計算時，新版混凝土規范7.1.2條調整了計算中鋼筋應力σs的計算方法，以及表7.1.2-1中關于鋼筋混凝土受彎、偏心受壓構件受力特征系數αcr的取值，將wmax的公式計算值適當減小。
（二）撓度驗算的修訂
在進行受彎構件撓度驗算時，新版混凝土結構設計規范7.2.2條在受彎構件短期剛度Bs的基礎上，補充提出了考慮荷載準永久組合和荷載標準組合的長期作用對撓度增大的影響，給出了剛度計算公式B=Bs/θ。另外，根據國內研究成果，在預應力混凝土構件短期剛度Bs計算公式的基礎上，采用無粘結預應力筋等效面積折減系數α1，適當調整值ρ，就可將原公式用于無粘結部分預應力混凝土構件的短期剛度計算（詳見新版混凝土規范第7.2.3條規定[1]）。
五、新版規范關于構造規定的調整修訂
（一）混凝土保護層厚度規定的修訂
新版混凝土結構設計規范8.2.1條調整了鋼筋保護層厚度的規定，從混凝土碳化、脫鈍和鋼筋銹蝕的耐久性角度考慮，不再以縱向受力鋼筋的外緣計算，而以最外層鋼筋（包括箍筋、構造筋、分布筋等）的外緣計算混凝土保護層厚度。修訂后的保護層厚度實際上比原規范的規定有所增加，一般情況下略有增加，而惡劣環境下增加的幅度較大，新舊規范關于混凝土保護層最小厚度c的對比如表3。從表3可以看出，新版規范中關于混凝土保護層的厚度無論從數值上還是具體計算規定上都明顯增大，充分考慮了混凝土結構的耐久性要求，新增設計使用年限100年的結構，其保護層厚度取相應類別使用年限為50年的1.4倍，同時細化環境類別，將原規范中的環境三類細化為三a、三b兩個子類，并進一步加大惡劣環境下混凝土保護層厚度的取值。
（二）關于鋼筋錨固長度規定的修訂
新版混凝土結構設計規范8.3.1條對基本錨固長度的計算公式未作改動，但明確了鋼筋的錨固長度la=ξalab，其中修正系數ξa根據錨固條件取用，同時在計算基本錨固長度lab時，刪除了原規范中錨固性能較差的刻痕鋼絲。由于2002版規范中關于混凝土強度最高等級取C40偏于保守，故新版規范將混凝土最高強度等級提高到C60，以提高錨固的性能。
六、新版規范在混凝土課程教學過程中的新要求
新版混凝土規范自2011年7月頒布實施以來，已經有近一年，而目前中國高校所使用的教材多數是在2002版規范基礎之上編寫而成，如何將教學內容與新規范相結合是目前混凝土任課教師亟待解決的問題，筆者認為在教學的過程中將重點從如下幾個方面入手。
一是，改變以教材為主要參考資料而較少閱讀和學習《規范》的傳統教學方法，提高學生解決結構實際問題的綜合能力。強調實踐性教學環節，包括到施工現場參觀的認識實習、課程設計及綜合技能訓練等。在混凝土結構課程開課前，讓學生對梁、板、柱等常見的混凝土基本構件以及框架結構、剪力墻結構等常見的混凝土結構形式形成初步感性認識，并借以引發和提高學生學習混凝土結構課程的興趣。
二是，改變以往授課過程中只重視單個構件的設計，輕視整體結構設計的教學思想，補充“結構方案”和“結構抗倒塌”設計方面的內容。使學生了解和掌握結構系統概念，了解課程的主要層次關系，從全局把握學習重點，理清學習思路，建立結構整體系統概念，理清各部分之間的關系，為課程學習建立總體框架。
三是，注意新舊規范關于混凝土和鋼筋兩種材料在強度和級別方面的修訂和增補原因。目前，由于規范處于過渡階段，故應重點向學生講明混凝土和鋼筋兩種材料的級別調整和增補原因，糾正以往對鋼筋等級（例如Ⅰ級鋼、Ⅱ級鋼、Ⅲ級鋼等）的提法，而應以規范規定的提法為準，同時提醒學生關于兩種材料強度的調整規定。
四是，關于單個構件承載能力極限狀態中受彎構件斜截面受剪承載力和偏心受壓構件正截面承載力計算新舊規范的對比，以及新規范修改的原因，在授課時引用《規范》中的條文進行講解。這樣可以讓學生在理解課堂教學知識的同時，進一步熟悉《規范》規定的原因以及依據。
五是，注意鋼筋混凝土和預應力混凝土構件在正常使用極限狀態下裂縫寬度和撓度驗算的變動；授課過程中應注重鋼筋混凝土構造和鋼筋混凝土結構構件（如板、梁、柱）有關內容的變化。構造措施是人們在長期實踐經驗基礎上總結而成的，是防止因計算考慮不周全而造成結構構件開裂、破壞，或者是保證結構構件在使用和施工上的需要而采用的，構造措施在混凝土結構設計中非常重要，大多數抗震設計的相關問題都是通過構造措施得以
保證，因此一定要引起足夠重視。
七、結語
混凝土結構是中國工業與民用建筑采用最多的一種結構形式?；炷两Y構設計是目前高校土木工程專業非常重要的一門專業課程。新版混凝土規范在高強高性能材料的應用、結構分析內容的擴展以及實現與國際接軌等方面都有了很大進步，同時新規范更加側重房屋、鐵路、公路、港口和水利水電工程混凝土結構共性技術問題設計方法的統一，這與“大土木”專業設置要求和土木工程專業“寬基礎、多出口”的培養目標更加吻合。筆者僅介紹了規范與本科教學有關的主要修訂內容，并以此提出教學新要求，以期拋磚引玉，共同推進混凝土結構設計課程教學的改革。
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[8] 住房和城鄉建設部執業資格注冊中心組，施嵐青編.注冊結構工程師專業考試專題精講――混凝土結構[M].北京：機械工業出版社，2012.
Teaching of concrete structure design course
LI Fengchen1，2， ZHANG Lina1，2， XU Chi2， YI Pinghua1
（ 1.College of Civil Engineering and Architecture， East China Institute of Technology， Nanchang 330013， P. R. China；
2. Fuzhou Institute of Exploring and Architectural Design， Fuzhou 344000， P. R. China）
混凝土結構設計標準范文4
關鍵詞：鋼筋混凝土結構；可靠度；耐久性
引言
如果因為材料的制作、結構設計以及施工和使用過程中存在不確定性，要在規定的時間內結構是否可以完成預定的目標就很難進行估計。這里說的結構是否可完成預定功能的概率就是結構的可靠度[1]。在實際中，因為自然環境和材料內部因素等的影響，鋼筋混凝土結構的性能會因此而慢慢劣化，導致其抗力也因此下降，進而使得結構在規定時間內完成預定功能的能力不斷下降。
當前對結構可靠性的分析中并沒有考慮到結構抗力會受到時間的影響，如果結構的抗力一旦降低就會使得結構性能受到不利影響。在這樣的情況下，結構可靠度的變化也是進行工程設計和性能評估中十分關注的問題，也是進行結構可靠性研究中的一個主要的內容。
1. 抗力隨時間變化結構可靠度耐久性分析
根據工程結構可靠度設計標準的定義，結構可靠度是結構在規定的時間中，和一定的條件下完成預定功能的概念。若將某一極限狀態中的功能函數的隨機過程表示成
在這個公式當中，表示的是結構在T中需要時刻ti結構抗力低于結構的荷載效應，那么結構就會失效了。在通常的情況下，結構承受的荷載很多而且還很復雜，對結構可靠度進行分析的時候會將結構承受的荷載分為永久性荷載和可變性荷載。我國的一些專業部門在設定結構可靠度統一標準的時候，通常采用的是校準法，這個時候考慮的僅僅是永久荷載和可變荷載的組合，并且在這個基礎上對結構設計目標可靠指標進行確定，如果有多個可變荷載作用，再考慮可變荷載效應的概率組合[2]。將這一組合下結構狀態的功能函數表示成Z（t）=R（t）-G-Q（t），其中G表示的是永久荷載效應，Q（t）表示的是可變荷載。如果根據現行的結構設計方法且不將結構抗力隨時間變化考慮在內。
在腐蝕的環境中，因為結構抗力會因為時間的增加而下降，可靠度分析因此要將這點考慮在內，這就是時間可變可靠度的范疇。當結構性能劣化之后進行可靠性分析，有學者在較早以前就做過研究。但因為其考慮到結構抗力衰減并不是由環境腐蝕造成的，而是由荷載導致的，因而其分析方法和結構疲勞可靠度不同，且將每次未使結構失效的荷載當做是結構的驗證荷載，使用抗力截尾分布[2]。隨后，很多學者也做過諸如多維積分法和蒙特卡洛法等研究。但是，這些方法都存在局限性，例如，前者計算起來很復雜，后者過用于可靠性近似計算，如果用于結構可靠性分析似乎有不適之處?？紤]到結構抗力受時間影響的可靠度分析，要保證計算結構的可靠性，該分析方法應當同現行的結構可靠度標準中使用的可靠度分析方法相互協調。針對現行的可靠度設計標準的假定，我國提出了等效抗力計算方式，能夠對老化結構的可靠度進行分析和評估。此外，考慮到抗力和時間關系的結構可靠度計算，很多都限于靜態荷載，對承受反復荷載的結構，但是要考慮環境腐蝕的影響時就需要計算其腐蝕疲勞可靠度。而相關的分析方法還不多。實際上，對處于腐蝕環境中的鋼筋混凝土結構，腐蝕作用不但使得其截面面積因此減少，而且因為腐蝕不均勻還會導致其出現集中應力。因而，環境腐蝕對于剛勁結構疲勞性能的影響要大于其對靜態性能的影響。
2. 大氣環境下混凝土結構可靠度耐久性分析
混凝土和鋼筋混凝土是當前使用最為廣泛的建筑材料，在生活和工業中很多地方都用到了鋼筋混凝土。一般認為這種材料是屬于耐久性較強的建筑材料，但是在最近幾年當中發現，因為結構耐久性不足而導致的各種病害時常發生，這些病害最終會使得工農業的生產遭受影響，因此，對混凝土結構的耐久性也有了新的思考。在大氣環境中有一種腐蝕介質，這種介質對結構的腐蝕作用是導致結構耐久性失效的常見形式。經過調查發現，因沒有重視混凝土結構的那就行而產生的經濟代價是巨大的[3]。鋼筋受到銹蝕的前提是混凝土出現碳化現象，碳化是混凝土中性化中的一種形式，這種現象會使得混凝土中的堿性下降，而且當碳化達到了鋼筋的表面，而且表面的PH值低于10的時候，一旦接觸水和氧，鋼筋就會開始銹蝕。
鋼筋發生銹蝕一般會經歷三個階段。其銹蝕的速度同化學組成有很大的關系，而且同結構處的環境以及混凝土保護層的厚度關系很大。在不同的大氣環境中，鋼筋的銹速度也是不同的。鋼筋銹蝕的過程一般是很復雜的，而且受到的影響也很多，對其進行研究較少。此外，在混凝土順筋開裂前后，其銹蝕的速度也不一樣。混凝土縱向順筋開裂通常被認為是因為銹蝕產物產生了膨脹壓力導致的。通過實驗分析發現，混凝土開裂時鋼筋的銹蝕量為
當鋼筋出現銹蝕后，構件的抗力就會一直下降，使用常規的方法進行可靠度分析計算也已經不適用。這時需要考慮永久荷載和可變荷載組合問題，將前者設為G，T內可變荷載的效應為QT，，結構功能函數為
3. 結論
經濟的發展促進了工程建設的發展，我國工程項目的建設也越來越多，建筑工程的水平也已經趕上了國際水平[4]。在建筑中，各種混凝土的應用越來越廣泛，其結構耐久性問題也得到重視。對于混凝土結構可靠度耐久性分析需要從多個方面進行考慮，通過有效的措施確保結構可靠的那就行得到保障，促進工程建設的發展。
【參考文獻】
[1]張璐. 在役鋼筋混凝土結構的耐久性評估與剩余壽命分析[D].華僑大學，2006.
[2]張苑竹. 混凝土結構耐久性檢測、評定及優化設計方法[D].浙江大學，2003.
混凝土結構設計標準范文5
關鍵詞：混凝土；結構設計；安全度；分析
中圖分類號： TV331 文獻標識碼： A
引言
在一般的情況下，對于混凝土的結構設計師必須要能夠在建筑物的結構進行設計的時候，對其自身內力的計算以及結構的分析，可以綜合的考慮到建筑物整體的結構以及各個分散構件的基本使用功能，并且還要嚴格的遵照相關的規定及安全度來對各個構件的總體耐久性以及承載力進行測量，確保所設計混凝土的結構能夠符合安全度的標準，保證建筑物能夠安全的使用。結構師要明確擬建建筑物以后要承擔的功能，進而來對各個備選的方案進行綜合的比較，最后挑選出最佳的設計方案。
一、加強混凝土結構設計中安全度的愈義
結構工程師設計的混凝土結構建筑的目的是給混凝土結構建筑的安全性能，性能和耐久性的混凝土結構，確保能有效地執行其預期使用各種函數在指定使用壽命。所有的混凝土結構設計規范計算公式和結構要求的起點是確?；炷两Y構的設計安全度，因此，混凝土結構的安全設計要求考慮到經濟因素，技術和政策等。從經濟的角度來看，混凝土結構的設計安全程度直接反映了工程造價之間的關系，投資和維修費用的風險，如果想提離結構設計的安全程度，它會增加項目的成本，但會減少投資風險和相應的維修費用二相反.如果結構設計安全度雖然低，造價較低，但會增加投資風險和相應的維修費用。因此，混凝土結構設計的合理程度的安全需求平衡項目成本和項目風險，并尋求兩者之間的最佳平衡點。從技術的角度來看，混凝土結構安全度的設計直接關系到結構類型的選擇，動力學模型和設計理念是合理的，需要考慮完整。切忌直接平等待遇和各種材料。從政策的角度來看，選擇合理的混凝土結構設計安全不僅與人民生命和財產的安全，甚至影響到社會安全和政治穩定，導致一個國家的技術經濟政策和基本的經濟基礎的變化。長話短說.選擇和制定科學合理的混凝土結構安全設計標準反映了整體經濟資源，國家建設設計和技術水平，社會財富的積累和建筑材料的質量水平，意義深遠。
二、混凝土結構設計安全控制的思考
混凝土結構裂縫的形成原因，其客觀因素十分復雜.特別在施工階段，還摻雜有人為因素?？偟膩碚f，控制結構裂縫的主要因素有溫差或收縮、線膨脹系數、彈性模量板厚或墻高、地基對結構體的約束程度、結構物的長度、材料的極限拉伸率等。所以，混凝土結構的裂縫問題不是單純的結構理論問題，而是由結構設計、結構近似計算、材料的物理力學性能及其質量組成、施工工藝及灌漿處理等多專業組成的綜合性問題。為了進一步提高混泥土建筑物的安全程度，延長混凝土建筑物結構的使用壽命，混凝土結構的裂縫需要進行安全檢測及修補。比較常用的修補方法需要根據建筑的裂縫程度，裂縫的大小、裂縫的深度等情況決定使用安全修補的方法。對混疑土建筑物的修補時應注意堅持以下原則：建筑物裂縫修補時，應該簡單操作易行，經濟安全，合理可靠。修補建筑時，應考慮是否影響周圍的建筑物及建筑物自身。在進行修補混凝土建筑裂縫時，必須分析裂縫產生的原因，修補裂縫的方法，裂縫修補之后的穩定性，裂縫修補對建筑物及其周圍建筑物的影響，再進一步確定修補建筑物的使用方法。表面修補法：這種方法適用于混凝土建筑物的表面出現裂縫時，出現滲水的情況時所采用的方法。在建筑物裂縫處，涂抹適量的水泥砂漿，修補建筑物防止其出現漏水滲水的現象。表面鑿槽嵌補法：此方法適用于混凝土建筑物出現裂縫較大的情況，當出現的裂縫是V形狀或是U形狀時，在裂縫內籍要放入剛性材料，比如環氧膠泥這些類型的材料。防止V形或U形裂縫繼續擴大，及時修補混凝建筑物的裂縫，防止裂縫的進一步擴大。表面貼條法：這種方法是將一種混凝土建筑物裂縫貼條貼在建筑物裂縫處，把其周圍的裂縫鉆住，防止其繼續擴大，影響建筑物的毀壞程度，使其建筑物的裂縫程度不在繼續擴大，對混凝土建筑的裂縫進行及時處理機修補。扒釘錨固法（縫合法）：這種方法，就是在混凝土建筑裂縫兩側，每隔上一定的距離進行打孔，每側的兩空要求對稱，然后往孔里面灌注泥砂漿進行錨固，這種方法一般適用于混凝土建筑出現裂縫較大的情況，可防止建筑物結構的脆弱性，提高其承載力。內部修補法：內部修補法適用于對結構整體性有影響及有防水、防滲要求的深層裂縫及內部缺陷的修補。為了保證結構物的安全，延長使用壽命，對危害性裂縫要及時進行修補處理。灌漿修補是處理措施中常用的一種內部修補方法。灌漿修補法是用壓力設備將漿材壓人構件的裂縫及內部缺陷內，充填其空隙，漿材凝結、硬化后，起到補強加固，防滲堵漏并恢復結構構件整體性的作用?；炷亮芽p的灌漿修補有水泥灌漿和化學灌漿兩種，一般多采用化學灌漿。兩類化學灌漿具有鉆度低、可灌性好，收縮小并具有較高的豺結強度和一定的彈性，以及恢復結構整體性的效果好等優點，應用較多。水泥灌漿具有強度高，材料來源廣，價格低，運輸、儲存方便，以及灌漿工藝比較簡單等優點，也是目前應用較廣的灌漿材料。一般多用于大體積混凝土建筑物中較寬、較長裂縫的修補。結構加固法：這類加固方法是在提高結構承載力的同時，不同程度地限制了混凝土裂縫的發展或將裂縫封閉。一般方法如下。
1.外包加固補強
此法主要適用于柱、梁、屋架等截面尺寸相對較小的構件。外包鋼加固法有千式外包鋼加固、濕式外包鋼加固等形式。從受力的形式來分，可分為預應力和非預應力兩種。干式外包是指型鋼與原構件間無任何豺結，或有鉆結，而不考慮其傳遞剪力作用。濕式外包鋼加固法是在外包鋼與原構件之間用乳膠水泥漿粘貼或以環氧樹脂灌漿等方法乳結時，稱為濕式外包鋼加固法。
2.外貼鋼加固補強
外貼鋼加固補強方法是用不同手段在結構構件表面貼補或粘著加固材料來提高構件的承載能力，從而減小工程事故的出現。外貼的方法較多，有粘膠、錨接、焊接等。以混凝土受彎構件外貼鋼加固法使用較多?；炷镣赓N鋼加固?；炷镣赓N鋼加固法是用建筑膠粘劑將鋼板或鋼帶粘貼在構件表面的一種加固方法。構件外貼鋼材后，鋼材與原構件共同受力，達到提高構件承載力的目的。此法毅結力強，加固過程中，被加固構件基本上不受損傷，加固后，構件外形尺寸變化小，基本不減小建筑物的使用凈空，施工場地小，工藝簡單，施工質量易保證，這些都是此法的優點。錨貼鋼材加固法?；炷翗嫾^貼鋼材加固法是通過錨栓、膨脹螺栓等機械方法把鋼材貼到構件混凝土裂縫部位表面，以防止裂縫擴大并提高結構的承載力。與貼鋼相比，錨貼有以下優點。錨貼的鋼材不易脫落，可以充分發揮鋼材的延伸性能。錨貼后構件可以立即受力。錨貼鋼材可以是較厚的鋼板，也可以是型鋼，使構件抗力提高幅度大。
結束語
混凝土規范進行橫向比較及對我國混凝土規范的演變進行豎向觀察，可以很容易的認識到混凝土規范作為上層建筑，反映了時代社會的經濟特色以及總體需要。建筑物的適用性以及安全性和耐久性都可以作為衡量建筑物的混凝土整體的結構能否達到耐用及安全可靠的長時間的使用的基本要求。所以說結構工程師在對建筑物進行混凝土結構的設計時就一定要全方面的考慮到結構設計相關安全度的要求，來實現建筑物的安全性以及適應性和耐久性等要求。
參考文獻
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混凝土結構設計標準范文6
2.結構設計的階段：結構設計的階段大體可以分為三個階段，結構方案階段，結構計算階段和施工圖設計階段。方案階段的內容為：根據建筑的重要性，建筑所在地的抗震設防烈度，工程地質勘查報告，建筑場地的類別及建筑的高度和層數來確定建筑的結構形式（例如，磚混結構，框架結構，框剪結構，剪力墻結構，筒體結構，混合結構等等以及由這些結構來組合而成的結構形式）。確定了結構的形式之后就要根據不同結構形式的特點和要求來布置結構的承重體系和受力構件。
結構計算階段的內容為：
一：荷載的計算。荷載包括外部荷載（例如，風荷載，雪荷載，施工荷載，地下水的荷載，地震荷載，人防荷載等等）和內部荷載（例如，結構的自重荷載，使用荷載，裝修荷載等等）上述荷載的計算要根據荷載規范的要求和規定采用不同的組合值系數和準永久值系數等來進行不同工況下的組合計算。
二：構件的試算。根據計算出的荷載值，構造措施要求，使用要求及各種計算手冊上推薦的試算方法來初步確定構件的截面。
三：內力的計算，根據確定的構件截面和荷載值來進行內力的計算，包括彎矩，剪力，扭矩，軸心壓力及拉力等等。
四：構件的計算。根據計算出的結構內力及規范對構件的要求和限制（比如，軸壓比，剪跨比，跨高比，裂縫和撓度等等）來復核結構試算的構件是否符合規范規定和要求。如不滿足要求則要調整構件的截面或布置直到滿足要求為止。
施工圖設計階段的內容為：根據上述計算結果，來最終確定構件布置和構件配筋以及根據規范的要求來確定結構構件的構造措施。
3.各設計階段的基本方法：根據方案階段的主要內容，其基本方法就是根據各種結構形式的適用范圍和特點來確定結構應該使用的最佳結構形式，這要看規范中對于各種結構形式的界定和工程的具體情況而定，關鍵是清楚各種結構形式的極限適用范圍。還要考慮合理性和經濟性。
在結構計算階段，就是根據方案階段確定的結構形式和體系，依據規范上規定的具體的計算方法來進行詳細的結構計算，規范上的方法有多種，關鍵是結合工程的實際情況來選擇合適的計算方法，以樓板為例，就有彈性計算法，塑性計算法及彈塑性計算法。所以選擇符合工程實際的計算方法是合理的結構設計的前提，是十分重要的。
在施工圖設計階段，就是根據結構計算的結果來用結構語言表達在圖紙上。首先表達的東西要符合結構計算的要求，同時還要符合規范中的構造要求，最后還要考慮施工的可操作性。這就要求結構設計人員對規范要很好的理解和把握。另外還要對施工的工藝和流程有一定的了解。這樣設計出的結構，才會是合理的結構。
4.規范、手冊及標準圖集在具體工作中的應用：結構設計的準則和依據就是各種規范和標準圖集。在進行不同結構型式的設計時必須要緊扣不同的規范，但這些規范又都是相互聯系密不可分的。在不同的工程中往往會使用多種規范，在一個工程確定了結構形式后，首先要根據《建筑結構可靠度設計統一標準》來確定建筑的可靠度和重要性；然后再根據《中國地震動參數區劃圖》，《建筑抗震設防分類標準》《建筑抗震設計規范》確定建筑在抗震設防方面的規定和要求，在荷載的取值時要按照《建筑結構荷載規范》來確定，這是建筑總體需要運用的規范。在工程的具體設計方面，涉及到砌體部分的要遵循《砌體結構設計規范》的規定；涉及到混凝土部分的要遵循《混凝土結構設計規范》的規定；涉及到鋼筋部分的要遵循《鋼筋焊接及驗收規程》和《鋼筋機械連接通用技術規程》的規定；在基礎部分的設計時需要遵循的是《建筑地基基礎設計規范》的規定。最后在結構繪圖時則要符合《建筑結構制圖標準》的要求。
在各種結構設計手冊中，給出了該結構形式設計的原理，方法，一般規定和計算的算例以及用來直接選用的各種表格。這對于深刻理解和具體設計各種結構形式具有良好的指導作用。我們推薦最好能參照設計手冊來手算典型的結構形式。
標準圖集是依據規范來制定的國家和省市地方統一的設計標準和施工做法構造。不同的結構形式有不同的標準圖集。設計中常用的有，結構繪圖時采用：平法制圖（03G101-1），砌體中的鋼筋混凝土過梁采用：過梁（L03G303），磚混結構抗震構造詳圖采用：L03G313，鋼筋混凝土結構抗震構造詳圖采用：L03G323，地溝及蓋板采用：02J331.需要說明的是，在選用標準圖集時一定要根據具體工程的實際情況來酌情選用，必要時應說明選用的頁號和圖集號，不可盲目采用。
總之，結構設計是個系統的，全面的工作。需要扎實的理論知識功底，靈活創新的思維和嚴肅認真負責的工作態度。千里之行始于足下，設計人員要從一個個基本的構件算起，做到知其所以然，深刻理解規范和規程的含義，并密切配合其它專業來進行設計。在工作中應事無巨細，應善于反思和總結工作中的經驗和教訓。
在結構計算階段，就是根據方案階段確定的結構形式和體系，依據規范上規定的具體的計算方法來進行詳細的結構計算，規范上的方法有多種，關鍵是結合工程的實際情況來選擇合適的計算方法，以樓板為例，就有彈性計算法，塑性計算法及彈塑性計算法。所以選擇符合工程實際的計算方法是合理的結構設計的前提，是十分重要的。
在施工圖設計階段，就是根據結構計算的結果來用結構語言表達在圖紙上。首先表達的東西要符合結構計算的要求，同時還要符合規范中的構造要求，最后還要考慮施工的可操作性。這就要求結構設計人員對規范要很好的理解和把握。另外還要對施工的工藝和流程有一定的了解。這樣設計出的結構，才會是合理的結構。
4.規范、手冊及標準圖集在具體工作中的應用：結構設計的準則和依據就是各種規范和標準圖集。在進行不同結構型式的設計時必須要緊扣不同的規范，但這些規范又都是相互聯系密不可分的。在不同的工程中往往會使用多種規范，在一個工程確定了結構形式后，首先要根據《建筑結構可靠度設計統一標準》來確定建筑的可靠度和重要性；然后再根據《中國地震動參數區劃圖》，《建筑抗震設防分類標準》《建筑抗震設計規范》確定建筑在抗震設防方面的規定和要求，在荷載的取值時要按照《建筑結構荷載規范》來確定，這是建筑總體需要運用的規范。在工程的具體設計方面，涉及到砌體部分的要遵循《砌體結構設計規范》的規定；涉及到混凝土部分的要遵循《混凝土結構設計規范》的規定；涉及到鋼筋部分的要遵循《鋼筋焊接及驗收規程》和《鋼筋機械連接通用技術規程》的規定；在基礎部分的設計時需要遵循的是《建筑地基基礎設計規范》的規定。最后在結構繪圖時則要符合《建筑結構制圖標準》的要求。
在各種結構設計手冊中，給出了該結構形式設計的原理，方法，一般規定和計算的算例以及用來直接選用的各種表格。這對于深刻理解和具體設計各種結構形式具有良好的指導作用。我們推薦最好能參照設計手冊來手算典型的結構形式。