混凝土結構設計中存在的問題及措施

王偉

摘要：

混凝土結構具有諸多優點，已在建筑工程特別是住宅類建筑中廣泛應用。這類建筑混凝土結構的設計和施工直接關系到建筑本身的壽命和安全，進而影響人民生命和財產的安全。然而由于各種原因，某些結構設計本身不盡合理。筆者通過工作經驗總結了一些方法及對策，以供各位同仁參考。

關鍵詞：混凝土結構 設計問題 對策

中圖分類號：TV331文獻標識碼： A

前言：

目前，鋼筋混凝土結構具有很多優點，它有良好的物理力學性能、取材容易和造價可觀的優點，但它最為顯著的特點主要耐久性，混凝土本身的耐久是毋庸置疑的，雖然鋼筋容易發生腐蝕，但是有混凝土的保護層的包裹，鋼筋不能和空氣接觸，鋼筋不會發生銹蝕，所以鋼筋混凝土結構的使用壽命是相當長的。所以成為了世界工程建筑使用最廣泛的結構形式。當然這只是從傳統的觀念來看的，但從科學的角度來看，這是不符合科學的探索觀點的，正是由于人們收傳統觀念的影響，只片面了考慮的混凝土的耐久性，忽視了混凝土結構的整體耐久性，并且很多地區屬于地震多發段，地震對其的危害相當的大，所以抗震性也不容忽視，特別是高層建筑中，抗震性尤為重要，越是樓層高，高樓層的頂部在受到地震作用時側向位移也越大，就更容易發生坍塌的危險。

一 混凝土結構設計

1 一個好的結構設計首先應做好結構總體布局, 混凝土結構設計總體布置時, 應著重考慮以下幾個方面內容：1) 采用對抗震有利的建筑平面和立面、對抗震有利的結構布置, 即采用規則結構, 不應采用嚴重不規則結構。2) 具有明確的計算簡圖, 能夠采用明確的力學模型進行結構地震反應分析,得到符合實際的結果。3)具有合理的、直接的傳力途徑。作用在上部結構的豎向力和水平力, 能通過直接的、不間斷的傳力途徑傳遞到基礎, 避免迂回。4)具有整體牢固性和盡量多的冗余度。結構的整體牢固性和冗余度是結構抗倒塌所必須的。部分結構構件破壞局部倒塌時, 不應導致整個結構的承載力喪失而引起整個結構的倒塌。5)構件與構件之間、結構與結構之間, 或是牢固連接,或是徹底分離, 避免似連接非連接、似分離非分離的不確定狀態。6)設置多道抗震防線。適當處理結構單元承載能力的強弱關系和結構構件承載能力的強弱關系, 形成兩道或更多的抗震防線, 是增強結構抗倒塌能力的重要措施。設計時應遵循上述原則, 結構平面布置時應盡量選擇簡單、規則、對稱、長寬比不大的平面。這樣的平面可使承載力、剛度、質量分布對稱、均勻, 剛度中心與質量中心盡可能重合, 減小扭轉效應。

2 實現對抗震有利的結構平面布局關鍵在于：1) 剛度中心與質量中心盡可能重合, 減小地震對結構產生的扭轉影響。工程實例表明, 對于框架結構, 只要對稱布置剛度較大的隔墻, 其扭轉效應一般不大, 因此在設計時應多與建筑專業溝通, 盡量滿足該要求。2)增大結構的抗扭剛度, 減小地震作用下的扭轉反應。設計中應注意：過于狹長的建筑, 結構自身的扭轉反應以及地震的扭轉作用對兩端結構單元有較大的影響, 有可能產生震害; 兩端結構單元的地震反應相差大。對于鋼筋混凝土剪力墻或框架—剪力墻等結構, 關鍵是合理布置剪力墻：對稱布置剪力墻可以減小扭轉,將剪力墻圍成井筒或兩個方向的剪力墻互為端墻, 可以增大剪力墻的抗扭剛度, 將剪力墻設置在建筑的四周或靠近四周, 可以增大結構的抗扭剛度。設計中還應注意：建筑平面有長的外伸( 如：L形、H形、Y形等) 時, 在地震作用下, 外伸肢與主體結構之間, 或外伸肢之間出現相對運動, 兩肢連接的角部應力集中, 容易產生震害。一般處理方法為：設置抗震縫, 或在滿足規范要求的前提下, 加強角部應力集中區的連接。對于角部重疊和細腰形的建筑平面, 在重疊部分和細腰部位平面變窄,形成薄弱部位, 容易形成震害, 凹角部位應力集中, 容易使樓板開裂破壞。

二、關于結構計算與分析階段中的常見問題及處理對策

混凝土結構設計中計算與分析階段的常見問題。目前的工程建設中，大都是通過計算機軟件進行結構設計等工作，這樣不僅使得建筑混凝土結構設計的準確性和可靠性得到進一步的保障，還滿足了現代化建筑結構設計的相關要求。但在不同的建筑工程施工項目中，其軟件系統的應用效果也就存在著一定的差異，因此我們在建筑設計階段中，就需要根據工程施工的實際情況，對混凝土結構設計計算和分析方式進行相應的分析，從而保障建筑工程的施工質量。

設計師們在對建筑混凝土結構進行設計的過程中，除了要對計算軟件的特點進行相應的比較研究以外，還要對建筑設計的相關內容進行全面了解，從而根據工程施工的實際情況，采用相應的技術手段對其進行處理，以確保工程的施工質量。而且在施工的過程中，設計人員也要根據工程施工的相關要求，對混凝土結構的尺寸大小進行嚴格的控制，并采用相應的設計技術方法對其進行處理，以確保建筑混凝土結構的質量和強度得到有效的控制。

我們還要對施工材料的質量進行有效的控制，以避免在建筑混凝土結構設計的過程中，其質量無法滿足工程設計的相關要求。高層建筑結構設計原則。是高層建筑結構設計過程中需要注意的重要標準和準則。也是高層建筑設計單位提高高層建筑結構設計質量與效益的重要保障。只有在一定的高層建筑結構設計原則支持下。才可以進行建筑結構設計，總體來講。高層建筑結構設計原則主要包括以下幾點。

建筑結構基礎方案需要配置完善的施工地質調查報告。最大程度的發揮建筑物地基的潛力。必要的情況下設計人員還需要對地基的變形做好相應的演算。另一方面。設計單位還需要對建筑物進行綜合性分析。尤其是對于建筑物負荷以及上部結構類型。通過對這些綜合性分析。最終選定最適合的基礎方案。從而可以在提高設計質量的基礎上提高設計單位經濟效益。一條基本原則是設計單位經常忽略的。那就是結構措施完善原則。設計單位在進行建筑物結構的設計時。 需要注意結構組件的延展性。例如建筑物中鋼筋的錨固長度等。同時。設計單位還需要注意建筑物薄弱環節以及建筑物本身溫度對于建筑物組件的影響。對于這兩方面的問題。

三、關于混凝土結構設計中，地基與基礎設計中常見問題及處理對策

在建筑工程施工中，基礎結構的設計有著十分重要的意義，這也是保障混凝土結構施工質量的主要內容。但是我們在對其地基基礎結構進行施工的過程中。其建筑物時常會出現沉降的現象，這就對建筑結構的穩定性和可靠性有著一定的影響。而且如果其基礎結構的穩定性存在著一定的問題，還可能會破壞了建筑基礎底板的質量，為此我們就需要采用相應的技術手段來對其進行處理，從而保障建筑結構的穩定性。

針對不同程度的沉降量的工程，地基與基礎設計所采取的處理措施也是不同的。對于沉降量相對較小的工程，可以采用褥墊的方法處理，也就是說在地下室與持力層之間建筑一層保護帶，在沉降作用發生時，保護層會承受一部分的附加應力，防止地下室地板因受力過度而開裂或沉降。同時，對天然地基也起到了養護的作用。這樣，地基保養便從根本上達到了解決。對于有地下室的建筑，地下水的季節性變化也是影響地下室底板的重要因素。當降水期來臨，地下水位升高。底板的防水設計得尤為重要。

結語：

總之，人們隨著社會不斷發展和進步使得對建筑的要求也不同往日，多元化的建筑結構是人們主要傾向的。雖然從目前現狀來看建筑結構還存在多個問題制約著其發展，建筑結構設計人員要充分結合當下人們需求和存在問題來統一設計方案?？茖W正確評估建筑結構計算，注重建筑結構設計的經濟合理性，提高整體工程質量。

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