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1、基于本构关系建筑结构设计方法研究 摘要:近年来,随着计算机技术的快速发展以及数值计算的不断深入研究,人们开始越来越重视建筑结构设计。结构设计是在实施建筑设计的前提下进行的有效设计,其在不同程度上均受到建筑设计的约束,相对的建筑设计在一定程度上也受到结构设计的约束,所以建筑设计不得高出结构设计的规定范围。本文简要叙述了建筑结构设计的基本原则和鉴于本构关系的建筑工作,同时详细说明了建筑结构设计的具体方法,以期为建筑工程的建设提供强有力参考依据。关键词:建筑结构;设计方法;本构关系Abstract:Inrecentyears,withthedeepeningofstudyonCalculat
2、ionoftherapiddevelopmentofcomputertechnologyandnumerical,peoplebegintopaymoreandmoreattentiontothedesignofbuildingstructures.Structuraldesignistheeffectivedesigninarchitecturaldesigntotheimplementationofthepremise,itisconstrainedbythearchitecturaldesignindifferentextent,andarchitecturedesigniscon
3、strainedbystructuredesigninacertainextent,sothedesignshallnotexceedthescopeoftheprovisionsofthestructure7design.Thispaperdescribesthebasicprinciplesofstructuredesignandtheconstitutiverelationofconstructionwork,atthesametime,theconcretemethodsofbuildingstructuredesignindetail;providepowerfulrefere
4、nceforbuildingengineeringconstruction.Keywords:buildingstructure;designmethod;constitutiverelation中国分类号:TU34文献标识码:A文章标号:2095-2104(2012)03-0001-021.建筑结构设计的基本原则7为了保证建筑结构设计的合理性与科学性,在实际设计过程中应严格遵循以下几点基本原则:①多道防线。设计时运用多道防线措施才能达到有关规定的安全标准,构建出符合建筑要求的结构体系。②抓大放小。将所有构件有效结合起来形成一个安全、可靠的结构体系,并根据各个构件的相应特性来分配在结构中
5、担任的职责,达到强柱弱梁、强剪弱弯的目的。③刚柔相济。在整个设计工作中,刚柔相济是决定建筑结构体系是否合理的关键因素。如果建筑结构的刚度过大,那么其变形能力就会不断削弱,当破坏力越大时,其承受力就会越小,导致建筑结构极易受到严重损坏;如果建筑结构的刚度过小,虽然在一定程度上能够降低外力作用,但会出现较大的变形,导致效用无法得到充分发挥。因此,在设计过程中要高度重视刚柔相济原则[1]。④打通关节。由于建筑结构体系中存在着各式各样的关节,导致外力无法快速消除和传递。为了能够迅速消减与传递各种外力,在设计建筑结构时一定要打通所有关节,实现维持结构平衡的目标。如果力量畅通无阻,那么各构件之间存在
6、的静态平衡就会被严重损毁,导致建筑结构产生巨大变化。设计结构时,除了不能破坏建筑之外,还要满足有关规定的诸多建筑要求。此外,还要注意建筑设计不得高于结构设计,并控制好双方的设计范围,真正做到经济、合理与安全。2.鉴于本构关系的建筑工程应力张量和应变张量之间的关系称为本构关系。在本构关系的基础上对建筑结构进行设计时,可将建筑结构物有效划分成混凝土结合钢筋的连接单元、混凝土单元以及钢筋单元,并以此作为依据合理建立三维空间有限元模型。在限制模型与增加荷载的情况下,通过有限元求解器来详细分析模型,以便能够进一步深入设计处于应力应变层上的结构物。构件截面层次、结构层次、材料层次和构件层次等方面均属
7、于建筑工程的本构关系[2]。3.基于本构关系的建筑结构设计方法3.1分析结构7在建筑结构设计过程中,分析结构是一项极为关键的工作,主要是将各种作用下的结构效应合理计算出来,其分析得出的结果一定要能够准确地评定与说明在预设作用下的结构效应,分析结构的合理性与科学性会对结构安全、可靠、经济造成直接性影响。确定计算模型属于分析结构的重要工作环节,其主要内容有计算理论与计算简图,这两个内容是分析结构的难点与重点。在实际设计工作中,不管是什么
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