简述建筑结构的概念
梁柱结构的概念

梁柱结构的概念梁柱结构是一种常见的建筑结构形式,它由梁和柱两个主要构件组成。
梁柱结构承担着建筑物的重力荷载和水平荷载,使得建筑物能够稳定地承受各种外部力的作用。
梁是一种横向构件,一般由钢材、混凝土或木材制成。
梁通常用于横跨两个柱子之间,用于承载上方的荷载,并将荷载传递到柱子上。
梁的截面形状可以根据所需的强度和刚度来设计,例如矩形、T形、I形梁等。
在横向方向上,梁可以通过水平刚度来限制柱子的位移。
柱是一种纵向构件,一般由钢材、混凝土或砖石等制成。
柱子通常垂直地支撑梁和屋顶的荷载,并将这些荷载传递到基础上。
柱子的设计要考虑其承载能力和稳定性,以保证结构的安全性。
柱子的纵向刚度可以通过增加截面积和采用合适的材料来增强。
梁柱结构的主要功能是承载建筑物的重量,并将重量传递到地基上,以确保建筑物的稳定性和安全性。
梁柱结构在建筑物中起到了连接上部和下部的重要作用,使建筑物能够抵抗重力荷载和水平荷载的作用。
在梁柱结构中,柱子通常起到了垂直支撑的作用,它的高度通常大于梁的高度。
柱子的设计要考虑到其承载能力、稳定性和刚度等因素,以确保结构的安全性。
柱子一般采用矩形、圆形或多边形的截面形状,以满足承载要求和施工的需要。
梁柱结构的设计要考虑建筑物的使用功能、荷载要求、建筑材料、施工方法等因素。
在设计过程中,需要对结构进行力学分析,根据荷载的大小和方向计算梁柱的尺寸和截面形状。
同时,还要进行结构的稳定性分析,确保结构在各种外部载荷下不发生失稳。
此外,还需要考虑结构的变形限制、抗震性能等方面的设计。
梁柱结构的施工通常包括柱子和梁的制作、安装和连接等步骤。
柱子的制作一般采用现浇混凝土或预制柱的方式,梁则可以采用现浇混凝土、预制梁或钢结构等方式。
在施工过程中,必须严格控制尺寸和位置的精度,确保梁柱能够准确地连接在一起,并满足结构的要求。
总之,梁柱结构是一种常见的建筑结构形式,通过梁和柱两个构件的相互配合,使建筑物能够承受重力荷载和水平荷载的作用,确保结构的稳定性和安全性。
建筑结构设计

65建筑结构设计分析张亚超 魏强 西安骊山建筑规划设计院摘 要:本文主要介绍建筑结构的基本内容,然后针对目前建筑结构设计当中墨守成规的现象,提倡采用概念设计思想来促进结构工程师的创造性,推动结构设计的发展,对建筑结构设计常见问题做了分析,为以后的设计提供参考。
关键词:建筑;结构设计;方法;概念设计而建筑结构设计优化方法的应用则既能满足建筑美观、造型优美的要求,又能使房屋结构安全、经济、合理,成为实质意义上的“经济适用”房。
1 结构设计的基本内容1.1 屋顶(面)结构图当建筑是坡屋面时,结构的处理方式有两种:梁板式及折板式。
梁板式适用于建筑平面不规整,板跨度较大,屋面坡度及屋脊线转折复杂的坡屋面。
反之,则适用折板式。
两种形式的板均为偏心受拉构件。
板配筋时应有部分或全部的板负筋拉通以抵抗拉力。
板厚基于构造需要一般不宜小于 120 厚。
此外梁板的折角处钢筋的布置应有大样示意图。
至于坡屋面板的平面画法, 建议采用剖面示意图加大样详图的表示方法(实践证明此方法便于施工人员正确理解图纸)。
1.2 结构平面图在绘制结构平面布置图前有个问题需要说明一下, 就是要不要输入结构软件进行建模的问题。
当建筑地处抗震设防烈度为 6 度区时,根据建筑抗震设计规范,是可以不用进行截面抗震验算的但应符合有关的抗震措施要求。
那么对于砌体结构来讲如果时间不是很充足的话应该可以不用在软件中建模的,直接设计即可,但要注意受压和局部受压的问题。
必要时进行人工复核。
对于局部受压的防御措施是要按规定对梁下设梁垫以及设置构造柱等措施。
如果时间不是很紧张的话建议还是输入建模较好, 有一个便利就是可以利用软件来进行荷载导算。
另外,当建筑地处抗震设防烈度为 7 度及以上时我的观点是必须要输入软件建模计算的, 绘制结构平面图时如果没有建模的话就可以直接在建筑的条件图上来绘制结构图了, 这一步必不可少的是删除建筑图中对结构来讲没有用的部分,简单快捷的方法是利用软件的图层功能,直接冻结相关的层。
砖混结构的概念-概述说明以及解释

砖混结构的概念-概述说明以及解释1.引言1.1 概述砖混结构作为一种常见的建筑结构形式,在建筑领域具有重要的地位。
它是指通过将砖与混凝土等材料结合在一起,形成具有一定承载力和稳定性的建筑结构。
砖混结构的应用广泛,涵盖了从传统住宅到高层建筑的各个领域。
砖混结构的概念可以追溯到数千年前的人类历史。
早期的砖混结构常常由天然材料如黏土砖和素混凝土构成,虽然在材料品质和施工技术方面存在着一些限制,但已经为人们提供了一种相对稳定和持久的建筑方式。
随着科学技术和建筑材料的进步,砖混结构得到了许多改进和发展。
现代砖混结构采用了更加高强度和耐久的材料,如钢筋混凝土和高强度砖石,以增强其承载能力和抗震性能。
这些技术的不断改进和创新使得砖混结构能够应对更复杂和严苛的建筑需求,成为了现代建筑设计中的重要组成部分。
砖混结构的特点在于其结构稳定,承载能力较强,并且能够适应不同的气候和地形条件。
同时,砖混结构还具有较好的隔热、隔音和防火性能,能够提供一个安全和舒适的居住环境。
在建筑的美观性方面,砖混结构也具备较大的设计自由度,可以通过不同颜色和表面处理方式实现不同的建筑风格和表达。
总而言之,砖混结构是一种应用广泛且具有重要意义的建筑结构形式。
它不仅在历史上扮演着重要角色,而且在现代建筑设计中仍然具有重要地位。
通过不断的创新和发展,砖混结构将继续为人们提供安全、可靠和美观的建筑环境。
1.2文章结构1.2 文章结构本文将按照以下结构进行论述砖混结构的概念和相关内容:首先,我们将介绍砖混结构的定义,包括对砖混结构的基本概念和特征的解释。
通过阐述砖混结构的定义,我们可以全面了解该结构的本质和特点。
接下来,我们将探讨砖混结构的组成。
砖混结构由砖墙和混凝土构件组成,两者相互协作形成整体支撑体系。
我们将详细介绍砖墙和混凝土构件在砖混结构中的作用和相互关系,以及它们在结构中承担的重要功能。
在文章的结尾部分,我们将重点关注砖混结构的优势。
通过对砖混结构的优点的讨论,我们可以了解为什么砖混结构在建筑领域中如此常见,并探讨其相对于其他结构形式的优越性。
简析建筑结构设计与概念设计

简析建筑结构设计与概念设计【摘要】当前,随着国民经济快速增长,国民生活水平日益提高,人们对居住质量的要求也越来越高,对建筑结构设计提出了更高的要求。
概念设计理念越来越多的被设计师所采用,并在建筑结构设计中发挥出日益重要的作用。
概念设计能够打破传统建筑结构设计中墨守成规的成分,充分发挥建筑师的主动性与创造性,已经成为建筑结构设计中的潮流。
【关键词】建筑结构;结构设计;概念设计;创新性;作用随着我国建筑业的快速发展,建筑设计者亦随建筑的高要求而不断面临更大的挑战,本文阐述了概念设计对于建筑设计的意义,讨论了如何开展概念设计,并且指出概念设计在实际运用中容易出现的问题。
概念设计对于提升建筑,尤其是高层建筑、智能建筑的质量与使用效能的所起的作用是有目共睹的,作为建筑设计师,我们一定要深刻的理解概念设计的内涵,做出高质量的精品设计工程。
1、概念设计的内涵与意义所谓的概念设计,就是不经过精密计算而以宏观控制的特点来对结构的整体关联和分系统关系进行有机整理和创造的一种设计思维。
概念是人们在实践基础上经过感性认识上升到理性认识而形成的。
目前,人们在具体的空间结构体系整体研究上还有一定的局限性,在设计过程中采用了许多假定与简化。
因此,这就要求结构工程师对整体结构体系与各基本分体系之间的力学关系有透彻的认识,尤其在一些难以作出精确力学分析或在规范中难以规定的问题中依据整体结构体系与分体系之间的力学关系、结构破坏机理、震害、试验现象和工程经验,把概念设计应用到实际工作中去,打破建筑结构设计中的墨守成规,充分发挥结构设计工程师的创新能力。
针对目前建筑结构设计当中墨守成规的现象,从根本上避免由于设计软件的差异而导致设计不科学问题的出现。
2、概念设计对于建筑设计的必要性建筑设计需要对各个力学应力数值、结构数值、材料数值进行精确地计算,但是过分依赖计算机软件,会对建筑结构造成不可预计的危害。
比如在实际设计中很多设计人员用多、高层结构三维空间分析程序来计算底层框架,还有人为地布置一些抗震墙,但是不能完全满足楼层间的合理刚度比,也不能完全正确地反映底层框架在地震时受力状态。
简述建筑结构设计中的概念设计

在 工程 结构建筑 设计 过程中 , 要 充分考虑抗震能 建筑 结构中, 概念设计是体现 工程先进设计理念和思想的关 距。与此 同时, 力的因素, 降低在危 险区域进行 施工建设 。假如无法避 免, 应该 键 。工程建筑师 的主 要工作任务是在特 定的建筑空 问中用整 体 对抗震地 点进 行选址和分析 , 通常需 的设计概念来完 成工 程施工结构设计 的总体方案设计 ,并有 意 结合一定的抗震预防措施,
方法 , 这就造 成 了计算 机实 际受 力和计算 结果 的状态下 发生一
目以及施工技 术不断地发展 , 尤其是 建筑结构设计 中概念设计 已经成 为建 筑工程施 工 中重点研 究的问题和 结构设计 的关 键 所 在 。本 文 主要 介 绍 了建 筑 结 构 设 计 中概 念 设 计 的重 要 性 , 分析 了概 念 设 计 的 运 用 , 阐述 了建 筑 结构 设 计 中的 主要 结构
需要对工程 设计师进 行概念 近年来 , 我国 的建筑行业 发展迅速 , 建筑结构种类和 形式也 人员 降低 对计算机 设计 的依靠性 , 更好地 了解 和掌握建筑 结构设计 中概念设计 的重 更加丰富 , 这对 建筑 工程设计提 出了更高的要求。在这样的形势 设计 的培养 ,
之下 ,建筑 结构中概念设计 由于 自身的优点被广泛地推广和 应 要 意 义 。 用 。概 念 设 计无 论从 方 法 、 方式、 思想、 理论 知 识 和 采 用 的 手 段 等 方 面都会 为建筑工程 结构提供较 为有效和 科学 的技术性平 台,
出现 错 误 的 地 方 不 能及 时地 发 现 和 改正 。
保 建筑 工程 整体结构具有一定稳定性 ,降低箱型基础 结构不均
进 一 步 提 高 了建 筑 工 程 结 构 抗 震 能 力 , 并 且 在 高 计 算机 的发展为 工程设计 师提供 了很大 的帮助 , 在 建筑工 匀 沉 降 的程 度 ,
建筑构造概论

2大型性建筑
是指规模宏大的建筑,如大型办公楼、大型体育馆、大型剧院、大 型火车站和航空港、大型博览馆等。这些建筑规模巨大,耗资也大,
不可能到处都修建,与大量性建筑比起来,其修建量是很有限的。但
如日晒雨淋、风雪冰冻、地下水等。对于这些影响,在构造上必须考虑必要
的相应防护措施,如防水防潮、防寒隔热、防温度变形等。
3、人为因素的影响 如火灾、机械振动、噪声等的影响,在建筑构造上需采取防火、防
振和隔声的相应措施。
(二)技术条件及建筑材料自身的影响 (三)经济条件的影响
§5 建筑构造设计原则
B、砖石结构建筑
指以砖或石材作为承重墙柱和楼板(砖拱或石拱)的建筑。 这种结构在就地取材的情况下能节约钢材水泥和降低造价,但它的抗 灾害性能差,自重大,不宜用于抗震设防地区和地基软弱的地方。
C、钢筋混凝土结构建筑
指以钢筋混凝土作承重结构的建筑。 由于它具有坚固耐久、防火和可塑性强等优点,在当今建筑领域中应 用很广泛,而且发展前途最大。
这些建筑在一个国家或一个地区具有代表性,对城市的面貌影响也较 大大量性建筑。
3.按建筑层数分类
A、按住宅建筑层数分类 住宅建筑按层数划分为:1~3层为低层;4~6层为多层;7~9层为小高层;
10层以上为高层。其中,普高层建筑:9~15层,最高50m
中高层建筑:16~25层,最高75m 高高层建筑:26~40层,最高100m
具体判定条件如下: (1)失去支持能力—非承重构件失去支持能力的表现为自身解体或垮塌;
梁、板等受弯承重构件,挠曲率发生突变,为失去支持能力的情况,当
建筑物的概念和分类

建筑物的概念和分类建筑物是人为创造的具有一定空间功能的室内、室外实体,用来容纳人类的生产、生活、娱乐等活动。
它们广泛存在于城市和乡村,在不同的地区和文化中具有不同的形态和风格。
本文将探讨建筑物的概念和分类,从而帮助读者更好地了解建筑学的基础知识。
概念建筑物作为建筑学的基本要素之一,是人类与环境相互作用的产物。
它不仅仅是简单的空间容器,更是具有社会、历史、文化等多重属性的存在。
建筑物的概念可以从以下几个方面进行理解:1. 空间功能:建筑物是为特定的活动和功能而建造的,如住宅、办公室、商店、学校等。
不同的空间功能在建筑物的设计和使用上具有不同的要求。
2. 结构形态:建筑物通过柱、墙、梁、屋顶等结构元素组成,形成特定的空间形态。
结构形态的设计既要满足功能需求,又要符合美学和工程性能的要求。
3. 建筑风格:建筑物的风格是指其外观、材料、造型等方面的特点,如古典风格、现代主义风格、民族风格等。
建筑风格反映了建筑物所处时代和文化的特征。
分类建筑物可以按照不同的分类标准进行分类。
下面将从功能、结构和用途几个方面对建筑物进行分类。
1. 按功能分类:建筑物可以按照其主要功能进行分类。
常见的分类包括住宅建筑、办公建筑、商业建筑、教育建筑、医疗建筑、文化建筑等。
不同功能的建筑物具有不同的布局和设计要求,以适应不同的活动和需求。
2. 按结构分类:建筑物可以按照其结构形态进行分类。
常见的分类包括木结构建筑、砖混结构建筑、钢结构建筑、玻璃幕墙建筑等。
不同结构形态的建筑物具有不同的承重能力、耐久性和施工工艺。
3. 按用途分类:建筑物可以按照其具体的用途进行分类。
常见的分类包括住宅用途建筑、商业用途建筑、工业用途建筑、公共设施建筑等。
不同用途的建筑物在设计和服务功能上有所差异。
总结建筑物作为人类活动的载体,具有重要的社会和文化意义。
它们不仅为人们提供了居住、工作和娱乐的场所,也反映了社会的发展和文化的多样性。
通过理解建筑物的概念和分类,我们可以更好地欣赏和了解建筑学的精髓,进一步推动建筑设计的发展和创新。
地下建筑结构复习

地下建筑结构复习第一章绪论1.1简述地下建筑结构的概念及形式:地下建筑结构即埋置于地层内部的结构;包括衬砌结构和内部结构两部分;要考虑地下结构与周围岩土体的共同作用;地下建筑结构的形式主要由使用功能、地质条件和施工技术等因素确定;根据地质情况差异可分为土层和岩层内的两种形式;土层地下建筑结构分为①浅埋式结构②附建式结构③沉井沉箱结构④地下连续墙结构⑤盾构结构⑥沉管结构⑦其他如顶管和箱涵结构;岩石地下建筑结构形式主要包括直墙拱形、圆形、曲墙拱形,还有如喷锚结构、穹顶结构、复合结构;1.2简述地下建筑结构设计程序及内容:设计工作一般分为初步设计和技术设计两个阶段;初步设计主要内容:①工程等级和要求,以及静、动荷载标准的确定②确定埋置深度和施工方法③初步设计荷载值④选择建筑材料⑤选定结构形式和布置⑥估算结构跨度、高度、顶底板及边墙厚度等主要尺寸⑦绘制初步设计结构图⑧估算工程材料数量及财务概算;技术细节主要内容:①计算荷载②计算简图③内力分析④内力组合⑤配筋设计⑥绘制结构施工详图⑦材料、工程数量和工程财务预算1.3地下建筑结构的优缺点有哪些:优点①被限定的视觉影响②地表面开放空间③有效的土地利用④有效的往来和输送方式⑤环境和利益⑥能源利用的节省和气候控制⑥地下的季节湿度的差异⑧自然灾害的保护⑨市民防卫⑩安全⑾噪声和震动的隔离⑿维修管理缺点获得眺望和自然采光机会有限进入和往来的限制能源上的限制1.4地下建筑结构的工程特点:①建筑结构替代了原来的地层承载作用②地层荷载随施工过程是发生变化的③地质条件影响地层荷载④地下水准结构设计影响大④设计考虑施工、使用的整个阶段⑤地层与结构共同的承载体系⑥地层的成拱效应1.5地下建筑地下建筑结构地上建筑区别:计算理论设计和施工方法不同,地下建筑结构所承受的荷载比地面结构复杂,因为地下建筑结构埋置于地下,其周围的岩土体不仅作为荷载作用于地下建筑结构上,而且约束着结构的移动和变形; 第二章地下建筑结构的荷载2.1地下建筑荷载分哪几类:按其存在的状态,可以分为静荷载结构自重,岩土体压力、动荷载地震波,爆炸产生冲击和活荷载人群物件和设备重量,吊车荷载三大类2.2简述地下建筑荷载的计算原则:需进行最不利情况的组合,先进性个别荷载单独作用下的结构各部件截面内力,再进行最不利的内力组合,得出各设计控制截面的最大内力;2.3土压力可分为几种形式其大小关系如何:土压力分为静止土压力E0、主动土压力力Ea、被动土压力Ep,则Ep>E0>Ea2.4静止土压力是如何确定的:在挡土结构在土压力作用下,结构不发生变形和任何位移,背后填土处于弹性平衡状态,则作用于结构上的侧向土压力,称为静止土压力;静止土压力可根据半无限弹性体的应力状态求解;2.5库仑理论的基本假设是什么并给出其一般土压力计算公式:基本假设:①挡土墙墙后土体为均质各向同性的无黏性土②挡土墙是刚性的且长度很长,属于平面应变问题③挡土墙后土体产生主动土压力或被动土压力时,土体形成滑动碶体,滑裂面为通过墙踵的平面④墙顶处土体表面可以是水平的也可以是倾斜面,倾斜面与水平面的夹角为β角⑤在滑裂面和墙背面上的切向力分别满足极限平衡条件;P=γh^2K/22.6应用库仑理论如何确定黏性土中的土压力大小:库仑土压力理论是根据无黏性土的情况导出,没有考虑黏性土的黏聚力,因此,当挡土结构处于黏性土层时,应该考虑黏聚力的有利影响;在工程实践中可采用换算的等效内摩擦角来进行计算或在库仑理论基础上,考虑土的黏聚力作用可适用填土表面为一倾斜平面,其上作用有均布超载的一般情况;2.7简述朗肯土压力理论的基本假设:基本假定:①挡土墙背竖直,墙面光滑,不计墙面与土层之间的摩擦力挡土墙后填土的表面为水平面,土体向下和沿水平方向都能伸展到无穷,即为半无限空间挡土墙后填土处于极限平衡状态2.8如何计算分层土的土压力:采用凑合的方法,按转换成相应的当量土层,分两种情况①按第i层土的物理力学指标计算第i层的土压力②按第1-i层土的加权平均指标进行计算2.9考虑地下水时的水平压力如何计算的:水压力分算和水压力合算,对砂性土和粉土,可按水土分算原则进行,对黏性土可根据现场情况和工程经验,按水土分算或合算进行;水土分算是采用浮重度计算土压力,按静水压力计算水压力,然后两者相加即为总的侧压力;水土合算是采用土的饱和重度计算总的水、土压力;稳态渗流时水压力的计算2.10简述围岩压力的概念及影响因素:围岩压力就是指位于地下结构周围变形或破坏的岩层,作用在衬砌结构或支撑结构上的压力;分为围岩垂直压力、围岩水平压力、围岩底部压力;影响围岩压力的因素很多,主要与岩体的结构、岩石的强度、地下水的作用、洞室的尺寸与形状、支护的类型和刚度、施工方法、洞室的埋置深度和支护时间等因素相关;其中岩体稳定性的关键之一在于岩体结构面的类型和特征;2.11简述围岩压力计算的两种理论方法二者有何区别:两种理论分别为①按松散体理论计算围岩压力,当地下结构上覆岩层较薄时;通常认为覆盖层全部岩体重量作用于地下结构;这时地下结构所受的围岩压力就是覆盖层岩石柱的重量;深埋结构是指地下结构的埋深大到这样一种程度,以致两侧摩擦阻力远远超过了滑移柱的重量,深埋结构的围岩压力是研究地下洞室上方一个局部范围内的压力现象部分岩体的稳定性,这部分岩体称为岩石拱,只有以下岩体重量对结构产生压力,称此为压力拱,为二次抛物曲线;水平围岩压力只对较松软的岩层才考虑;由于围岩隆起而对衬砌底板产生的作用力叫底部围岩压力②按弹塑性体理论计算围岩压力2.12简述弹性抗力的基本概念其值大小与哪些因素有关:地下建筑结构除承受主动荷载作用外如围岩压力、结构自重等,还承受一种被动荷载,即地层的弹性抗力;岩土体将制止结构的变形,从而产生了对结构的反作用力,对这个反作用力习惯上称弹性抗力;弹性抗力大小和分布规律不仅决定于结构的变形,还与地层的物理力学性质有着密切的关系;2.13如何确定弹性抗力:目前有两种理论,一种是局部变形理论,认为弹性地基某点上施加的外力只会引起该点的沉陷;另一种是共同变形理论,即认为弹性地基上的一点外力,不仅引起该点发生沉陷,而且还会引起附近一定范围的地基沉陷2.14简述温克尔假定:假设认为地层的弹性抗力与结构变位成正比;2.15如何考虑初始地应力、释放荷载和开挖效应:初始地应力的确定对岩石地层,可分为自重地应力和狗找地应力两部分,而土层一般仅有自重地应力;围岩与支护间形变压力的传递,是一个随时间的推进而逐渐发展的过程;这类现象称时间效应;有限元分析中,形变压力常在计算过程中同时确定,而作为开挖效应的模拟,直接施加的荷载是在开挖边界上施加的释放荷载;释放荷载可有已知初始地应力或与前一步开挖相应的应力场确定;2.16分析新奥法和锚喷支护的联系和区别:新奥法和锚喷支护两者都可以增加围岩的稳定性,在地下工程中应用广泛;新奥法是应用岩体力学理论,以维护和利用围岩的自承能力为基点,采用锚杆和喷射混凝土为主要支护手段,及时的进行支护,控制围岩的变形和松弛,使围岩成为支护体系的组成部分,并通过对围岩和支护的量测、监控来指导隧道施工和地下工程设计施工的方法和原则;喷锚支护是指借高压喷射水泥混凝土和打入岩层中的金属锚杆的联合作用根据地质情况也可分别单独采用加固岩层,分为临时性支护结构和永久性支护结构;喷混凝土可以作为洞室围岩的初期支护,也可以作为永久性支护;喷锚支护是使锚杆、混凝土喷层和围岩形成共同作用的体系,防止岩体松动、分离;2.17何如区分深浅埋:深浅埋隧道分界深度为2~2.5倍的塌方平均高度值;以隧道顶部覆盖层能否形成自然拱为原则第三章弹性地基梁理论3.1简述弹性地基梁两种计算模型的区别:第一种模型是局部弹性地基模型,是建立在温克尔假定前提下,把地基模拟为刚性支座上一系列独立的弹簧,没有反映地基的变形连续性,特别对于密实厚土层地基和整体岩石地基,将会引起较大误差,如果地基上部为较薄的土层,下部为坚硬岩石,结果比较满意;第二种模型是半无限体弹性地基模型,提出另一种假设:把地基看作一个均质、连续、弹性的半无限体,可把弹性力学结论做为计算基础;其中弹性假设没有反映土壤的非弹性性质,均质假设没有反映土壤的不均匀性,半无限体假设没有反映地基的分层特点;3.2简述弹性地基梁与普通梁的区别:①普通梁只在有限个支座处与基础相连,梁所受的支座反力是有限个未知力,因此,普通梁是静定的或有限次超静定的结构;弹性地基梁与地基连续接触,梁所受的反力是连续分布的,也就是说弹性地基梁具有无穷多个支点和无穷多个未知反力;无穷多次超静定②普通梁的支座通常看作是刚性支座,即略去地基的变形,只考虑梁的变形,而弹性地基梁必须同时考虑地基的变形;实际上梁与地基是共同变形的;3.3简述弹性特征系数α的含义及其确定公式:α是与梁和地基的弹性性质相关的一个综合参数,反映了地基梁与地基的相对刚度,对地基梁的受力特性和变形有重要影响,通常把α称为特性系数,αλ称为换算长度;计算公式4KEI或4KbEI3.4何为弹性地基短梁、长梁及刚性梁有什么区别:当弹性地基梁的换算长度1<λ<2.75时,属于短梁,它是弹性地基梁的一般情况;长梁可分为无限长梁、半无限长梁;当换算长度λ≥2.75时,属于长梁,若荷载作用点距梁两端的换算长度均不小于2.75时,可忽略该荷载对梁端的影响,这类梁称为无限长梁,若荷载作用点仅距梁一端的换算长度不小于2.75时可忽略该荷载对这一端的影响,而对另一端的影响不能忽略,这类梁称为半无限长梁,无限长梁可化为两上半无限长梁;当换算长度λ≤1时,属于刚性梁,可认为梁是绝对刚性的;划分标准主要依据梁的实际长度与梁和地基的相对刚度之乘积;3.5弹性地基梁:指搁置在具有一定弹性地基上,各点与地基紧密相贴的梁;第四章地下建筑结构的计算方法4.1简述地下建筑结构计算理论的发展过程:地下建筑计算理论建立了典型的假定抗力方法、弹性地基梁的力法、角变位移法及不平衡力矩与侧力传播法等4.2简述地下建筑结构计算方法的类型及含义:①以参照以往隧道工程的实践经验进行工程类比为主的经验设计法②以现场量测和实验室试验为主的实用设计方法,例如以洞周位移量测值为根据的收敛—限制法③作用—反作用模型,例如对弹性地基圆环和弹性地基框架建立的计算法等④连续介质模型,包括解析法和数值法,解析法中有封闭解,也有近似解,数值计算法目前主要是有限元法;我国采用的计算方法主要有荷载—结构模型,地层—结构模型,经验类比法,收敛限制模型或称特征线法,计算理论也是地层结构法4.3试述荷载结构法、地层结构法的基本含义和主要区别:荷载结构模型认为地层对结构的作用只是产生作用在地下建筑结构上的荷载包括主动地层压力和被动地层抗力衬砌在荷载作用下产生内力和变形,与其相应的计算方法称为荷载结构,弹性连续框架含拱形法、假定抗力法和弹性地基梁含曲梁和圆环法等可归于荷载结构法.设计原理是认为隧道开挖后地层的作用主要是对衬砌结构产生荷载,衬砌结构应能安全可靠地承受地层压力等荷载作用;地层结构模型把地下结构与地层作为一个受力变形的整体,按照连续介质力学原理来计算地下建筑结构以及周围地层的变形;不仅计算出衬砌结构的内力及变形,而且计算周围地层的应力,充分体现周围地层与地下建筑结构的相互作用;相对于荷载结构,充分考虑了地下结构与周围地层的相互作用,结合具体的施工过程可以充分模拟地下结构以及周围地层在每一个施工工况的结构内力以及周围地层的变形更能符合工程实际,见的关于圆形衬砌的弹性解、粘弹性解和弹塑性解等都归属于地层结构法.设计原理是将衬砌和地层视为整体共同受力的统一体系,在满足变形协调条件的前提下分别计算衬砌与地层的内力,据以验算地层的稳定性和进行结构截面设计;4.4简述荷载结构法和地层结构法的计算过程:荷载结构法计算时先按地层分类法或由实用公式确定地层压力,然后按弹性地基上结构物的计算方法计算衬砌的内力,并进行结构截面设计;地层结构法,计算包括初始地应力,本构模型,单元模式,施工模拟几部分第五章地下建筑结构可靠度理论5.1简述地下建筑结构不确定性因素及其特点:地下建筑结构的不确定因素及其特点一般来说,地下建筑结构中不确定性因素主要体现在其周围的地层介质特性、结构力学计算模型的假设、施工因素以及环境因素等①地层介质特性参数的不确定性②岩土体分类的不确定性③分析模型的不确定性④荷载与抗力的不确定性⑤地下结构施工中的不确定性因素⑥自然条件的不确定性5.2简述地下建筑结构可靠性分析的特点:在进行地下建筑结构工程可靠性分析时,应考虑以下几个方面:①周围岩土体介质特性的变异性②地下建筑结构规模和尺寸的影响③极限状态及失效模式的含义不同④极限状态方程呈非线性特征⑤土性指标的相关性⑥概率与数理统计的理论与方法的应用5.3地下建筑结构的可靠度指标如何确定的:地下建筑的可靠度就是在规定的时间内,规定的条件下,完成预定功能的概率大小,叫可靠度指标;具体可靠度尺度有三种:可靠概率sp、失效概率fp、可靠度指标;由于直接应用数值积分方法计算地下结构的失效概率比较困难,因此实际中多采用近似方法,为此引入结构可靠指标概念;22zzRSRS,当结构失效概率小于等于310时,结构的失效概率对功能函数Z的概率分布不再敏感;5.4结构可靠度分析方法有哪几种各有什么特点和不同:①半经验半概率法②近似概率设计法③全概率法④广义可靠性分析近似方法有中心点法,演算点法,JC法,随机变量相关时的可靠度的分析方法以及蒙特卡罗模拟;中心点法将非线性功能函数在随机变量的平均值也称为中心点处作泰勒级数展开并保留至一次项,然后近似计算功能函数的平均值和标准差,再根据可靠指标的概念直接用功能函数的平均值一阶矩和标准差二阶矩进行计算;验算点法是在利用Taylor级数对功能函数进行展开时,把设计运算点取为线性化点JC法是适用于随机变量在任意分布下结构可靠度指标的计算第六章浅埋式结构6.1试列举几种工程中常见的浅埋式结构形式并简述其特点:大体可归纳为三种直墙拱形结构在小型的地下通道以及早期的人防工程中比较普遍,拱形结构主要承受压力,弯矩和剪力都较小,主要使用砖石和混凝土等抗压性能较好抗拉性能较差的材料,有半圆拱、割圆拱、抛物线拱等多种形式矩形框架具有空间利用率高,挖掘断面经济,易于施工的优点,顶底板为水平构建承受弯矩较拱形结构大,故一般做成钢筋混凝土结构,可以是单跨双跨或多跨的梁板结构顶、底板做成现浇钢筋混凝土梁板式结构,而围墙和隔墙则为砖墙,如地下医院、教室、指挥所等,或是上述形式的组合;6.2简述浅埋式矩形框架结构的计算原理,如何确定其计算简图:结构计算包括三方面:荷载计算、内力计算、截面设计;在静荷载作用下地层中的闭合框架一般按弹性地基上的框架进行计算,弹性地基可按温克尔地基考虑,也可将地基视作弹性半无限平面;在特殊荷载与其他荷载共同下,按弯矩及轴力对构件进行强度验算时,要考虑材料在动载作用下的强度提高,而按剪力和扭力对构件进行强度验算时,则材料的强度不提高;6.3浅埋式结构的地层荷载如何考虑:因为是浅埋式结构,所以计算覆土压力时,只要将结构范围内顶板以上各层土壤包括路面材料的重量之和求出来,然后除以顶板的承压面积即可,如果土壤位于地下水中,则它的容重要采用浮容重;6.4浅埋式结构节点设计弯矩与计算弯矩有何区别如何计算节点的设计弯矩:根据计算简图求解超静定结构时,直接求得是节点处的内力,然后利用平衡条件可以求得各杆任意截面处的内力;节点弯矩计算弯矩虽然比附近截面的弯矩打,但其对应的截面高度是侧墙的高度,所以实际不利的截面则是侧墙边缘处的截面,对应的截面弯矩称为设计弯矩;6.5浅埋式结构的适用场合:常用于覆盖土层较薄,不满足压力拱成拱条件 H土<2~2.5h1,h1为压力拱高或软土地层中覆盖层厚度小于结构尺寸的地区第七章沉井和沉管结构7.1沉井和沉箱结构的特点:①躯体结构刚性大,断面大,承载力高,抗渗能力强,耐久性好,内部空间可有效利用②施工场地占地面积较小,可靠性良好③适用土质范围广淤泥土、砂土、黏土、沙砾等土层均可施工④施工深度大⑤施工时周围土体变形较小,因此对邻近建筑构筑物的影响小,适合近接施工,尤其是压气沉箱工法对周围地层沉降造成的影响极小⑥具有良好的抗震性能;7.2沉井结构:沉井是一个上无盖下无底的井筒状结构物,利用结构自重作用而下沉入土,即在地面筑成的“半成品”沉入土中,在地下完成结构物施工;7.3沉管隧道的特点:①对地质水文条件适应性强,施工方法简单②施工工期短,对航运干扰最小,施工质量容易保证③工程造价较低④有利于多车道和大断面布置⑤接头少、密实度高、隧道防渗效果好⑥具有很强的抵抗战争破坏和抗自然灾害的能力;7.4试述沉井的构造及各部位的作用:①井壁:承受在下沉过程中各种最不利荷载组合水土压力所产生的内力;同时有足够的重量,使沉井能在自重作用下顺利下沉到设计标高②刃脚:主要功用是减少下沉阻力③内隔墙:增加沉井在下沉过程中的刚度并减小井壁跨径④封底及顶盖:防止地下水渗入井内有集水井内⑤底梁和框架:在比较大型的沉井中,如由于使用要求,不能设置内隔墙,则可在沉井底部增设底梁,并构成框架以增加沉井在施工下沉阶段和使用阶段的整体刚度;7.5说明沉管施工的步骤:先在隧址以外建造临时干坞,在干坞内制作钢筋混凝土的隧道管段道路隧道用的管段每节长60~140m,两端用临时封墙封闭;向临时干坞内灌水,使管段逐节浮出水面,并用拖轮拖运到指定位置;于设计隧位处预先挖好一个水底沟槽;待管段定位就绪后,向管段里灌水压载,使之下沉;沉设完毕的管段在水下联接起来;进行基础处理,经覆土回填后,便筑成了隧道;第八章地下连续墙8.1地下连续墙:利用挖槽机械,借助于泥浆的护壁作用,在地下挖出窄而深的沟槽,并在其内浇注混凝土而形成一道具有防渗水、挡土和承重功能的连续的地下墙体;8.2地下连续墙的优缺点:优点①施工时对环境影响小.没有噪音,无振动,不必放坡,可紧邻相近的建筑和地下设施施工②墙体刚度大,整体性好,结构和地基变形都较小,即可用于超深围护结构,也可用作主体结构③连续墙为整体连续结构,耐久性和抗渗性好④可实行逆作法施工,有利于施工安全,加快施工进度⑤适用于多种地质条件;缺点弃土和废泥浆处理;除增加工程费用外,若处理不当,还会造成新的环境污染地质条件和施工的适应性问题槽壁坍塌问题④现浇地下连续墙的墙面通常较粗糙,如果对墙面要求较高,虽可使用喷浆或喷砂等方法进行表面处理或另作衬壁来改善,但增加工作量⑤地下连续墙如用作施工期间的临时挡土结构,不如采用钢板桩尚可拔出重复使用来得经济;8.3地下连续墙的适用条件:①基坑深度大于10m②软土地基或砂土地基③在密集的建筑群或重要的地下管线条件下施工,对基坑工程周围地面沉降和位移值有严格限制的地下工程④围护结构与主体结构相结合,对抗渗有严格要求时⑤采用逆作法施工,内衬与护壁形成复合结构的工程;第九章盾构法9.1盾构法:在盾构保护下修筑软土隧道的一类施工方法;这类方法的特点是地层掘进、出土运输、衬砌拼装、接缝防水和盾尾间隙注浆充填等作业都在盾构保护下进行,并需随时排除地下水和控制地面沉降,因而是工艺技术要求高、综合性强的一类施工方法;9.2盾构法施工的优缺点及适用范围:优点①具有良好的隐蔽性,噪声、震动等引起的公害小,施工费用不受埋置深度而影响②机械化及自动化程度高,劳动强度低③隧道穿越河底、海底及地面建筑群时下部时,可完全不影响航道通行和地面建筑的正常使用④适宜在不同颗粒条件下的土层中施工⑤多车道的隧道可做到分期施工,分期运营,可减少一次性投资;缺点不能完全防止盾构施工区域内的地表变形当工程对象规模较小时小于400m,工程造价相对较高盾构一次掘进的长度有限④当隧道覆土小于0.5DsDs为盾构外径时,盾构开挖面土体稳定较困难;适用于各类软土地层和软岩、硬岩地层的隧道掘进,尤其适用于城市地下隧道工程包括:水底公路隧道、地铁区间隧道、排水污水隧道、引水隧道、公用管线隧道;。
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简述建筑结构的概念
建筑结构是指构成建筑物的各种组件及其相互关系,以及所采用的材料、构造方式和力学原理等。
它的主要作用是为了支撑建筑物的自身重量以及承受外部荷载的作用,同时能够保证建筑物的稳定性、安全性和经济性。
本文将简述建筑结构的概念,以及构成建筑结构的基本要素和常见结构形式。
一、建筑结构的概念
建筑结构是建筑物的骨架,承担着建筑物自身的重量和外部荷载的作用。
它是建筑的基础,决定了建筑物的整体形态和功能。
建筑结构根据功能和形式的不同,可以分为框架结构、壳体结构、悬挑结构、拱形结构等多种形式。
二、构成建筑结构的基本要素
1. 建筑材料:建筑结构通常采用钢材、混凝土、木材等材料进行构建。
不同的材料有着不同的力学性能和使用限制,选择合适的建筑材料对于保证建筑结构的稳定性至关重要。
2. 结构构件:结构构件是组成建筑结构的基本单元,包括柱、梁、板、墙等。
它们的形状、尺寸和相互之间的连接方式对于整个建筑结构的承载能力和稳定性有着重要的影响。
3. 结构系统:结构系统是指不同构件的组合方式和布置方式,包括框架结构、剪力墙结构、桁架结构等。
不同的结构系统适用于不同的建筑形式和荷载要求,能够满足建筑结构的各项功能要求。
三、常见的建筑结构形式
1. 框架结构:框架结构是一种常见的建筑结构形式,它由柱和梁组
成的框架承担着水平和垂直荷载。
框架结构可以采用钢结构或者混凝
土结构,具有良好的抗震性能和灵活的空间布局。
2. 壳体结构:壳体结构是利用曲面形成的性能承受荷载的结构形式。
它具有良好的抗弯和抗压能力,常见的壳体结构有穹顶、拱形屋盖等。
3. 悬挑结构:悬挑结构是指部分结构构件凭借自身的刚度和强度实
现空间跨度较大的结构形式。
悬挑结构常用于大跨度建筑物的屋面和
外悬挑部分。
4. 拱形结构:拱形结构采用弧形构件承受荷载,它具有良好的受压
性能和承载能力。
拱形结构常见于桥梁和大型建筑的空间覆盖结构。
综上所述,建筑结构是建筑物的基础和骨架,具有重要的作用和功能。
在建筑设计中,合理选择建筑结构形式,采用合适的材料和构造
方式,能够保证建筑物的稳定性和安全性,同时满足功能和美观的要求。
了解建筑结构的概念和基本要素,对于从事建筑设计和工程施工
的相关人员来说至关重要。