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關(guān)鍵詞：混凝土；結(jié)構(gòu)設(shè)計；安全度
中圖分類號：TV331文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A
引言
在我國建筑工程混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計方法中存在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和安全系數(shù)差距過大，設(shè)計和實施過程中人為的錯誤，耐久性設(shè)計方法存在問題，設(shè)計方法中安全檢測出現(xiàn)問題。針對這些問題提出以下措施，提高技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)安全系數(shù)，加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的耐久性和材料的耐久性，加強(qiáng)設(shè)計過程中的質(zhì)量監(jiān)管，提高設(shè)計方法中的安全檢測，相信通過我們的努力，會使問題變成優(yōu)勢，提高混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計方法的實施和應(yīng)用。
一、加強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中安全度的意義
建筑結(jié)構(gòu)工程師設(shè)計建筑混凝土結(jié)構(gòu)的目的就是賦予建筑混凝土結(jié)構(gòu)一定的安全性能、牢固性能以及耐久性能，確保混凝土結(jié)構(gòu)在規(guī)定的使用年限以內(nèi)能夠有效發(fā)揮其預(yù)定的各種使用功能。混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范中所制定的各種計算公式和結(jié)構(gòu)要求的出發(fā)點就是為了確保混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全度，因此，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全度要求全面考慮經(jīng)濟(jì)、技術(shù)和政策等方面的因素。從經(jīng)濟(jì)的角度來看，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全度直接體現(xiàn)了工程造價、投資風(fēng)險以及維修費用等之間的關(guān)系，即若要增強(qiáng)結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全度，則必然會增加工程造價，但會相應(yīng)降低投資風(fēng)險和維修費用；反之，若結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全度較低，盡管工程造價較低，但又會相應(yīng)提高投資風(fēng)險和維修費用。因此，合理的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全度要求權(quán)衡工程造價和工程風(fēng)險，并尋求兩者間的最佳平衡點。從技術(shù)的角度來看，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全度直接關(guān)乎選擇的結(jié)構(gòu)類型、力學(xué)模型以及設(shè)計概念等是否合理，需要全面考慮，切忌和多種材料直接等同處理。從政策的角度來看，選擇合理的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計安全度不僅關(guān)乎人們的生命財產(chǎn)安全，甚至還會影響社會安全和政治穩(wěn)定，導(dǎo)致國家的技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策和基本經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)發(fā)生改變。總而言之，制定和選擇科學(xué)合理的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計安全度標(biāo)準(zhǔn)綜合反映了國家的整體經(jīng)濟(jì)資源狀況、施工設(shè)計技術(shù)水平、社會財富積累程度以及施工材料的質(zhì)量水平等，意義深遠(yuǎn)。
二、我國混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中安全度的演變
我國建筑物的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全度要求具體表現(xiàn)在設(shè)計的結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到規(guī)定的安全性承載能力和建筑結(jié)構(gòu)的整體牢固性兩個方面。通過對現(xiàn)行的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范和老規(guī)范進(jìn)行對比發(fā)現(xiàn)了以下幾個方面的發(fā)展演變。
1、混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載能力
根據(jù)以往的觀察和研究發(fā)現(xiàn)，通常影響混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計安全性的兩個主要因素是混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載能力和材料強(qiáng)度及荷載強(qiáng)度分項系數(shù)。材料強(qiáng)度分項系數(shù)具體是指在計算混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件本身所固有的承載能力時，把結(jié)構(gòu)構(gòu)件的材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值和縮小系數(shù)相乘；而荷載強(qiáng)度分項系數(shù)具體是指在計算混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件所能承受的荷載作用時，把結(jié)構(gòu)構(gòu)件的荷載標(biāo)準(zhǔn)值和放大系數(shù)相乘。表示系數(shù)的具體量值體現(xiàn)了在給定負(fù)荷標(biāo)準(zhǔn)的情況下混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安全度。具體調(diào)整如下：（1）荷載方面的調(diào)整：風(fēng)荷載的基本風(fēng)壓、地面粗糙度類別、風(fēng)壓高度變化系數(shù)、脈動增大系數(shù)以及脈動影響系數(shù)發(fā)生了改變；活載的具體內(nèi)容也做了相應(yīng)的調(diào)整。（2）作用效應(yīng)組合方面的調(diào)整：現(xiàn)行規(guī)范中增加了用永久荷載效應(yīng)所控制的組合，還增加了永久荷載效應(yīng)控制組合中的恒載分項系數(shù)的具體取值為1.35。（3）抗力方面的調(diào)整：材料的強(qiáng)度和分項系數(shù)都做了相應(yīng)調(diào)整；板設(shè)計規(guī)范也發(fā)生了一定程度的改變；斜截面的具體承載能力設(shè)計要求也有些許調(diào)整。
2、混凝土結(jié)構(gòu)的牢固性
混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全度要求除了要滿足一定程度的承載能力之外，還需要確保結(jié)構(gòu)構(gòu)件間的連接滿足一定程度的牢固性。混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的牢固性具體是指當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)的某一部位受到局部破壞時不會直接導(dǎo)致建筑物發(fā)生大面積坍塌，換句話說，混凝土結(jié)構(gòu)的整體不會發(fā)生與破壞原因不對稱的嚴(yán)重后果。其中所指的破壞原因具體包括爆炸、地震、火災(zāi)、颶風(fēng)等可能導(dǎo)致嚴(yán)重后果的突發(fā)災(zāi)害，而牢固性越高則抵抗這種突發(fā)災(zāi)害的能力就越強(qiáng)，以減輕突發(fā)災(zāi)害所帶來的損失。而混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的牢固性要求結(jié)構(gòu)構(gòu)件之間的連接具有比較良好的延展性、一定程度的冗余度和較強(qiáng)的可靠性能。現(xiàn)行的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范相對以往的規(guī)范在結(jié)構(gòu)設(shè)計的構(gòu)造方面有所調(diào)整，具體包括鋼筋的連接、鋼筋的錨固以及鋼筋的最小配筋率等方面的規(guī)范做了一定程度的改變。
三、加強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)控制的主要措施
1、提高技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)安全系數(shù)
在建筑設(shè)計方法中要提高技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和安全系數(shù)，在設(shè)計前首先要對技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行相關(guān)計劃，緊跟技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)走，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計不要過大，也不可過小。跟著規(guī)范走，才能使設(shè)計不偏離實際同時要加強(qiáng)安全系數(shù)。安全系數(shù)不過關(guān)會使其他一切都為零，在設(shè)計中要突出安全的設(shè)計。要達(dá)到安全的效果可以聘請相關(guān)的設(shè)計專家制定符合標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)，并根據(jù)設(shè)計的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定相應(yīng)的安全系數(shù)。要根據(jù)相關(guān)的產(chǎn)業(yè)的要求對建筑的防治自然災(zāi)害和人為的災(zāi)害進(jìn)行相應(yīng)的預(yù)防，有的建筑需要防水，在建筑過程中要加強(qiáng)對水的防范，還要加強(qiáng)防震的要求，建筑一定要通過地震檢測，真正意義上做到安全系數(shù)第一位、技術(shù)水平過硬的原則，為建筑服務(wù)。
2、加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的耐久性和材料的耐久性
在設(shè)計的方法中要加強(qiáng)對結(jié)構(gòu)和材料的管理，加強(qiáng)材料的選擇，材料的質(zhì)量一定要過關(guān)，只有這樣才能保證結(jié)構(gòu)上的設(shè)計方法過關(guān)。使用的材料要經(jīng)過檢測方可實用，結(jié)構(gòu)的混凝土的量一定要到，并且混凝土的質(zhì)量一定是上品，只有這樣才能使結(jié)構(gòu)耐久性。設(shè)計方法中要把結(jié)構(gòu)的耐久性和材料的耐久性制定相關(guān)的規(guī)程，讓質(zhì)量有規(guī)程保證，切記沒有規(guī)矩不成方圓。讓設(shè)計中規(guī)中矩、讓設(shè)計完美無缺。只有這樣才能使結(jié)構(gòu)和材料具有耐久性。耐久性是設(shè)計的要求，同樣是質(zhì)量上的要求，要服從大局，讓設(shè)計方法完美無缺。
3、加強(qiáng)設(shè)計過程中的質(zhì)量監(jiān)管
在建筑混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計方法中要加強(qiáng)設(shè)計工程中的質(zhì)量監(jiān)管。政府要投入相關(guān)的精力去完成。在設(shè)計中政府就應(yīng)宣傳質(zhì)量過關(guān)的要求，并隨時進(jìn)行監(jiān)督，并用相關(guān)的工程質(zhì)量法作為監(jiān)督的背景，投入到相關(guān)的執(zhí)法中。同時設(shè)計人員也應(yīng)減少人為的錯誤和差錯，要以相關(guān)職業(yè)道德和職業(yè)操守為基礎(chǔ)去完成每一次設(shè)計工作。要加強(qiáng)相關(guān)經(jīng)驗的積累，向經(jīng)驗豐富的設(shè)計者學(xué)習(xí)，并加強(qiáng)自我鍛煉。同時公司要對每個設(shè)計師進(jìn)行了解，清楚他們擅長的工作，讓它們在自己擅長的領(lǐng)域工作，公司應(yīng)嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，對質(zhì)量不合格的人員進(jìn)行懲戒，并對質(zhì)量合格的優(yōu)秀員工進(jìn)行獎勵，做到一碗水端平，對質(zhì)量水平切記不能放寬要求，在相關(guān)的質(zhì)量監(jiān)管中把設(shè)計方法的高質(zhì)量設(shè)計更好的應(yīng)用到每一次的設(shè)計中，做到用質(zhì)量提高實際生產(chǎn)率，讓質(zhì)量帶動設(shè)計方法。
4、提高設(shè)計方法的安全檢測
在設(shè)計方法中要提高安檢，每一步驟都要經(jīng)過相應(yīng)的安全檢查，政府也要輔助進(jìn)行安檢。在公司安檢后，政府也要相應(yīng)的進(jìn)行復(fù)查，讓安檢萬無一失不存在任何的問題。設(shè)計方法中的安全檢查是不可缺少的一個步驟，要加強(qiáng)安全措施，對不符合安全措施的設(shè)計要從開始就加以杜絕。安檢是設(shè)計完成不可缺少的一步，也是關(guān)鍵的步驟，要編入設(shè)計流程。在政府和設(shè)計者的雙管齊下監(jiān)督下會讓安全檢測得到保證，為設(shè)計方法的正確投入做出貢獻(xiàn)。
結(jié)束語
總之，建筑結(jié)構(gòu)工程師在設(shè)計混凝土的結(jié)構(gòu)設(shè)計時一定要綜合考慮結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全度要求，確保滿足安全性（牢固性）、適應(yīng)性以及耐久性等方面的具體要求。同時，制定和選擇科學(xué)合理的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計安全度標(biāo)準(zhǔn)綜合反映了國家的整體經(jīng)濟(jì)資源狀況、施工設(shè)計技術(shù)水平、社會財富積累程度以及施工材料的質(zhì)量水平等，意義深遠(yuǎn)。
參考文獻(xiàn)
【關(guān)鍵詞】混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計；概念設(shè)計；結(jié)構(gòu)構(gòu)造；結(jié)構(gòu)設(shè)計；結(jié)構(gòu)計算
1、混凝土結(jié)構(gòu)的概念設(shè)計
混凝土結(jié)構(gòu)概念設(shè)計是將對混凝土結(jié)構(gòu)的想法和意圖初步進(jìn)行檢驗的過程，主要是對混凝土性能、構(gòu)件強(qiáng)弱、連接結(jié)構(gòu)構(gòu)造和混凝土結(jié)構(gòu)體系等關(guān)鍵參數(shù)做以仔細(xì)試驗和檢驗，由于這一過程的重點在于定性和可行性方面的檢驗，因此被成為概念設(shè)計。混凝土結(jié)構(gòu)概念設(shè)計要點應(yīng)該關(guān)注：第一，要確保混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)力集中，混凝土結(jié)構(gòu)的重量、剛度和承載力應(yīng)呈現(xiàn)均勻、連續(xù)性的分布，特別應(yīng)該保證在水平面和垂直面的力學(xué)穩(wěn)定性。第二，要注意混凝土結(jié)構(gòu)的整體性，同一結(jié)構(gòu)的混凝土單元應(yīng)該牢固連接。第三，做到混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)柱弱梁，概念設(shè)計時應(yīng)該將柱結(jié)構(gòu)的尺寸盡量擴(kuò)大，確保線剛度比值大于1。第四，做到強(qiáng)剪弱彎，混凝土結(jié)構(gòu)要提高延展性和穩(wěn)定性，需要加大混凝土結(jié)構(gòu)的抗彎性能，提高其抗剪能力，因此在設(shè)計工作中應(yīng)該采用強(qiáng)剪弱彎的策略，確保剪切性的提高。第五，提高混凝土結(jié)構(gòu)抗脆性破壞的能力，對于鋼筋錨固滑塊、混凝土壓碎和混凝土剪切破壞等問題應(yīng)該采用提高結(jié)構(gòu)橫截面和支撐面等措施進(jìn)行防護(hù)。第六，減少混凝土結(jié)構(gòu)的鋼筋使用，在結(jié)構(gòu)應(yīng)力比較大的區(qū)域如果其抗震性能和承載能力已經(jīng)符合要求，就應(yīng)該避免鋼筋的盲目增加，這會對建筑結(jié)構(gòu)重量帶來無謂的提升，也會對建筑造價帶來極大的浪費。
2、混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)造的要點
混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)造過程是混凝土概念設(shè)計的計算步驟和具體化。混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)造環(huán)節(jié)中主要是力學(xué)計算，達(dá)到驗證構(gòu)件承載力及變形的目的，此外，通過混凝土結(jié)構(gòu)體系計算，確定混凝土構(gòu)造和合理性和傳力的明確性。混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)造的原則為：盡量縮短混凝土結(jié)構(gòu)傳力的距離、提高混凝土結(jié)構(gòu)工作的效能，降低混凝土結(jié)構(gòu)的材料耗費。混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)造應(yīng)該重點做好如下工作：第一，對于混凝土大跨度的框架結(jié)構(gòu)應(yīng)該注意樓梯間處框架柱的連接構(gòu)造，一般將柱體設(shè)計為短柱，加密柱體箍筋的密度，且做到于樓梯平臺梁項鏈。第二，對與混凝土框架結(jié)構(gòu)的外立面有帶形窗設(shè)計時，應(yīng)該采用連續(xù)的窗過梁設(shè)計，將外框架柱設(shè)計短柱形式，加強(qiáng)混凝土構(gòu)造的性能。第三，當(dāng)混凝土框架結(jié)構(gòu)的長度過長時，應(yīng)該采用后澆帶處理技術(shù)，避免有害裂縫的產(chǎn)生。第四，混凝土結(jié)構(gòu)后澆帶構(gòu)造部位應(yīng)該加強(qiáng)處理設(shè)計。
3、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的要點
3.1混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的原則
首先，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)該堅持科學(xué)設(shè)計原則，要在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計工作中無時無刻不體現(xiàn)科學(xué)性。其次，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)該堅持節(jié)約原則，對于已經(jīng)達(dá)到強(qiáng)度和能力的部位，盡量少用或不用加強(qiáng)措施。最后，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)該堅持實事求是原則，應(yīng)該尊重施工實際、原材料實際，以切實有效的設(shè)計保證混凝土結(jié)構(gòu)的性能和強(qiáng)度。
3.2混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)與實際施工相一致
混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計首先應(yīng)滿足實際的施工工藝，當(dāng)出現(xiàn)施工工藝與結(jié)構(gòu)設(shè)計發(fā)生矛盾時應(yīng)該更改設(shè)計，采用便宜的措施進(jìn)行處理，因此在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計方案階段應(yīng)該多做與實際施工和施工工藝的協(xié)調(diào)工作，減少不必要的矛盾和麻煩。
3.3混凝土結(jié)構(gòu)荷載要設(shè)計精確
混凝土結(jié)構(gòu)荷載包括：混凝土結(jié)構(gòu)自重、設(shè)備荷載和設(shè)計載荷，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中還要對風(fēng)、雨、雪、地震力、溫度應(yīng)力等活性荷載有估算，使混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的計算中不要漏掉各種可能性的荷載，制止可能出現(xiàn)的混凝土結(jié)構(gòu)安全隱患。
4、混凝土結(jié)構(gòu)計算的要點
4.1混凝土結(jié)構(gòu)計算簡圖的處理技術(shù)
混凝土結(jié)構(gòu)簡圖的計算中應(yīng)該確保簡圖選取的科學(xué)性，以保證混凝土結(jié)構(gòu)計算結(jié)果的準(zhǔn)確性。基礎(chǔ)梁設(shè)置在基礎(chǔ)高度范圍內(nèi)，作為基礎(chǔ)的一部分，此時結(jié)構(gòu)的底層計算高度應(yīng)取基礎(chǔ)頂面至一層樓板頂面的高度。基礎(chǔ)梁僅考慮承擔(dān)上部墻體荷載，構(gòu)造滿足普通梁的要求即可。當(dāng)基礎(chǔ)埋深過大時，為了減少底層的計算高度和底層的位移，設(shè)計者往往在±0.000以下的某個適當(dāng)位置設(shè)置基礎(chǔ)拉梁。此時，基礎(chǔ)拉梁應(yīng)作為一層輸入，底層計算高度應(yīng)取基礎(chǔ)頂面至基礎(chǔ)拉梁頂面的高度，二層計算高度應(yīng)取基礎(chǔ)拉梁頂面至一層樓板頂面的高度。拉梁層無樓板，應(yīng)開洞處理，并采用總剛分析方法進(jìn)行計算。基礎(chǔ)拉梁截面及配筋按實際計算結(jié)果采用。
4.2混凝土結(jié)構(gòu)計算參數(shù)的確定
首先，科學(xué)選擇地震加速度值，在混凝土結(jié)構(gòu)計算中應(yīng)嚴(yán)格注意地震區(qū)的劃分，選取正確的設(shè)計基本地震加速度值，確保混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。其次，混凝土結(jié)構(gòu)填充墻的計算周期和計算強(qiáng)度應(yīng)該有效調(diào)整，確保混凝土框架結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，折減系數(shù)可根據(jù)填充墻的材料及數(shù)量選取0.7～0.9。其三，當(dāng)利用SATWE或TAT設(shè)計軟件進(jìn)行計算時，應(yīng)該將梁剛度放大，中梁取2.0、邊梁取1.5，以便提高梁體的穩(wěn)定性。最后，多層混凝土框架結(jié)構(gòu)的梁設(shè)計中，應(yīng)該適當(dāng)放大彎矩系數(shù)，并進(jìn)行活荷載的布置計算，以便利于多層混凝土框架結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。
4.3復(fù)核混凝土獨立梁箍筋的計算結(jié)果
通常使用的SATWE軟件缺乏獨立梁這一情況的設(shè)計，都按公式進(jìn)行計算，有時會造成計算結(jié)果偏小，設(shè)計中若遇到有獨立梁存在的情況，應(yīng)對梁箍筋的計算結(jié)果必須進(jìn)行手算復(fù)核來確保穩(wěn)定。
4.4混凝土結(jié)構(gòu)節(jié)點核心區(qū)抗剪的驗算
大跨度、大空間、大荷載的核心區(qū)節(jié)點設(shè)計必須經(jīng)過抗剪演算，應(yīng)遵循“強(qiáng)柱弱梁更強(qiáng)節(jié)點”的原則，一二級抗震等級的節(jié)點還應(yīng)進(jìn)行受剪承載力計算。由于梁柱中心線重合較難，柱截面比較大，對柱節(jié)點核心區(qū)的構(gòu)造和受力都有較大的不利影響，這就更需要抗剪驗算進(jìn)行檢驗。
參考文獻(xiàn)：
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1、學(xué)好混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理可以選擇網(wǎng)絡(luò)課程，例如某些重點大學(xué)大學(xué)的精品課程；
2、學(xué)好混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理需要用心看書，需要理解好書中的概念；
3、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計計算的原理是基礎(chǔ)的力學(xué)知識，概念、公式多而繁瑣是主要的難點，需較耐心進(jìn)行學(xué)習(xí)，做好以上步驟就可學(xué)好混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理。
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