结构设计-概念与操作ppt课件.ppt

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1、结构设计——概念和操作主讲人：陈朝晖博士高级工程师至未来的结构工程师“构件”工程师？设计软件“高级”操作员？结构工程师!结构设计的三个阶段与三个层次三个阶段方案设计阶段初步设计阶段施工图设计阶段三个层次结构选型与布置结构计算分析结构构件设计一、结构选型与布置为什么强调“概念设计”？从杆件的基本受力状态看材料的强度利用效率从截面布置看材料的刚度利用效率结构概念设计的原则多、高层建筑结构布置的原则对标准、规范、规程应有的理解1.为什么强调“概念设计”？结构计算与构件设计：单体、技术细节，战术问题概念设计：整体、宏观，战略问题2.材料的强度利用效率轴心受拉：

2、材料强度最充分利用轴心受压：材料强度较充分利用弯曲剪切：材料强度不能充分利用扭转：材料强度不能充分利用3.材料的刚度利用效率材料集中使用原则二维构件优于一维构件三维构件优于二维构件4.结构概念设计的原则全面考虑原则功能协调原则实际出发原则精益求精原则减轻自重原则空间作用原则合理受力原则全面考虑原则建筑、结构与施工方面的考虑使用、功能、美观、技术和经济方面的考虑整体、局部和它们间的关系功能协调原则与建筑功能协调与设备功能协调与施工工艺协调实际出发原则当地的地质条件与抗震设防烈度当地的资金、原材料、设施等未来使用的实际需要精益求精原则多方案考虑，敢于否定自

3、己的初步设想，不“从一而终”，要“择优取胜”能否？值否？应否？减轻自重原则轻质高强材料高效结构型式合理结构布置空间作用原则结构构件的平面外刚度平面结构与平面外构件的联系构件间的相互作用体系间的相互作用合理受力原则均匀受力优于集中受力空间作用优于平面作用超静定优于静定传力简洁优于传力曲折轴向应力优于弯曲应力5.多、高层建筑结构布置的原则高度与高宽比限值平面布置竖向布置竖向交通空间与结构的配合平面布置规则性平面宜简单、规则平面长度不宜过长突出部分宜减小凹角部分应采取加强措施对称性核心筒位置要居中或对称抗震墙沿房屋周边布置（较大抗扭刚度和抗倾覆能力）竖向布置

4、立面变化要均匀避免“柔弱”底层顶层大厅的改善竖向交通空间与结构的配合是否利用楼梯间、电梯间作为抗侧力体系？楼梯间位置与柱网布置关系电梯间位置与柱网布置关系楼梯间位置与柱网布置关系电梯间位置与柱网布置关系6.对标准、规范、规程的理解献给不盲从规范而寻求利用自然规律的工程师——林同炎大师《预应力混凝土结构设计》二、结构计算分析计算能力的培养工作作风的培养结构计算书的总体要求计算能力的培养结构电算能力掌握常用计算软件PKPM、SATWE、ETABS、SAP2000等了解计算软件的原理软件参数的选择和对分析结果的判断能力结构手算能力《建筑结构静力计算手册》地基

5、与基础、挡土墙、楼板、楼梯等变形验算、裂缝宽度验算等工作作风的培养认真负责、一丝不苟面面俱到、绝无漏项积累经验、提高素养结构计算书的总体要求计算书的内容完整性要求计算软件的适用性要求结构构件和节点的计算要求计算书的内容完整性要求输入的结构总体计算总信息、周期、振型、地震作用、位移、结构平面简图、荷载平面简图、配筋平面简图；地基计算、基础计算、人防计算、挡土墙计算、水池计算、楼梯计算等内容计算软件的适用性要求所使用的软件应通过有关部门的鉴定计算软件的技术条件应符合现行工程建设标准的规定，若有特殊处理的内容，应阐述其特殊处理的依据。计算模型的建立、必要的简

6、化计算和处理，应符合工程的实际情况。所采用的计算软件的计算假定和力学模型，应符合工程实际。复杂结构进行多遇地震作用下的内力和变形分析时，应采取不少于两个不同的力学模型的软件进行计算，并应对其计算结果进行分析比较。所有计算机的计算结果，应经分析判断确认其合理、有效后方可用于工程设计。如何“调”整体结构的计算输入参数要慎重如何分析计算结果从源头查起检查自振周期观察振型曲线与位移曲线审视配筋变化规律查阅超筋超限信息重视突变信息结构构件和节点的计算要求结构构件应具有足够的承载能力，满足规范、规程有关承载力极限状态的设计规定。结构连接节点及变截面悬臂构件的各截面

7、承载力应满足规范、规程的要求。重视“第二极限状态”的验算三、结构构件设计重视构造细节与相关专业配合能力图纸表达清晰重视非荷载效应加强关键部位重视非荷载效应温度效应混凝土的收缩与徐变加强关键部位底层柱角柱顶层柱转换梁、柱悬臂构件四、深圳福建兴业银行大厦本工程深圳福建兴业银行大厦，地下3层，地上28层，总高106.5m，总建筑面积45044m2，由深圳大学建筑设计研究院设计。该工程2002年11月结构封顶、2003年8月竣工投入使用。“詹天佑”土木工程大奖全国优秀结构设计一等奖国际混凝土协会FIB提名奖该项目的成功之处建筑结构设计有机统一结构体系新颖合理经

8、济有效科学试验研究与理论计算分析相结合，科研开发与设计施工相结合创造性地采用主动预应力、带柱帽