标准化结构设计

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了八篇标准化结构设计范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

标准化结构设计范文第1篇

关键词：给水排水工程 伸缩缝 结构设计标准

2002 年由建设部和中国工程建设标准化协会颁发了一系列给水排水工程结构设计技术标准，在执行过程中审查施工图发现，在若干问题上易出现偏差， 特此针对这些问题作出说明和建议。下文分几个方面对问题进行阐释。

一、关注给水排水工程结构特征及其应用标准

国家标准与协会标准的应用根据我国1989 年颁发施行的 中华人民共和国标准化法，规定我国实施强制性和推荐性两类标准。强制性标准主要是针对：人体健康，人身、财产安全、环保方面。推荐性标准的对象是纯技术性的，相当于国外的学术团体标准。 制订这些技术标准都经过科学论证和大量的工程实践经验的总结，可以极大地解脱设计人员的自我探索精力，很少有人会弃之不用而甘冒风险。

给水排水工程结构的设计要求，完全不同于民用建筑结构也不同于水工结构。据此，给水排水工程结构设计需要有一系列针对性强的设计标准。自20世纪70 年代原国家建委和建设部开始组织制定这方面的设计标准和相应的施工验收标准。需要强调的是对管道进行结构设计，不能只按产品标准随意选用，需通过结构设计核算后，选定合适的产品。

总之，给水排水工程结构设计应按本系列的标准执行，除在系列标准中说明引用其他标准外，一概避免混用民用建筑结构的设计标准。

二、 保证结构耐久性的措施

1. 材料：配制混凝土的水泥品种、水灰比的控制、 碱含量的限定、 强度等级、 抗渗和抗冻等级等要求。

2.构件截面设计：①按弹性体系，不考虑塑性内力重分布；②对中心受拉或小偏心受拉的构件，需按抗裂度核算，不允许裂缝出现；③对于受弯、大偏心受拉或压的构件，要以控制裂缝宽度进行核算，避免构件内钢筋在开裂部位加剧锈蚀，影响结构的耐久性。

3.构造措施：钢筋净保护层厚度的最小值规定；提高构件均匀碳化过程的时间；敞口水池顶端设置加强筋、超长池壁设置变形缝及纵向每侧温度筋的最小配筋率。

三、裂缝宽度计算式

钢筋混凝土结构构件裂缝宽度计算式，在2002年颁发的给水排水工程结构设计系列标准中，仍引用 给水排水工程结构设计规范GBJ69 84 中的公式。应用此项公式的计算结果以及对受弯、大偏拉、大偏压的衔接计算，与民用建筑的 混凝土结构设计规范 GB50010 2001中的计算公式得出的结果不相等同，后者通常要大些。所以，应该充分注意到裂缝宽度计算公式的重要性，而且钢筋的配置量取决于裂宽的限值。

钢筋混凝土结构构件的裂缝宽度计算是难度很大的，由于影响因素众多，根据现有的试验数据，不裂缝间距，裂缝宽度的离散性一般都很大，若要由此建立一个较精确的计算式是现实的。对此，英国BS8110标准中已给予充分的表叙，其用词为Assessment(估计)，区别于其他条文中的Calculation。据此，对裂缝宽度的计算公式，还应立足于与工程实践的适应性。

四、关于闭水试验工况

对于贮水构筑物的结构设计中，均需考虑闭水试验工况。主要是针对地下式水池的闭水试验工况，规范规定在强度核算基础上还应进行限制裂缝宽度核算。争议之处，并不在于是否需要核算裂缝宽度，而是在对应的计算式中，裂宽发展的时间效应系数取1 8是否合适。从试验角度，裂缝宽度大部分在不长的时间内形成，在闭水试验的几天时间内，裂缝开展已大部分形成。尽管从理论上可以取小于1 8 的系数，但具体取值尚难以定量。目前只能取1 8 ，待积累经验后，再作完善。

五、关于变形缝的设置与外加剂的应用

对盛水构筑物而言，体量大，在混凝土浇筑成型过程中， 由于水化热的影响经常导致池体开裂，据此规范提出设置变形缝的要求。如英国BS 标准中列有详尽的规定。在国内盛行混凝土的配制中，常以外加剂替代变形缝来补偿混凝土的收缩。为此，《规范》提出了应用的条件，强调了工程实践经验。这里的涵义是多方面的。

不能简单地认为掺入外加剂是灵丹妙药，可以妥善解决池体开裂现象，工程实践已反映了多起构筑物施加外加剂后仍然出现墙体开裂的状况。对此，应该明确《规范》首先强调的是设置变形缝，通常只是在结构上处理比较困难时，才考虑掺加外加剂扩大以变形缝间距，且不得超过《规范》规定间距的两倍。

变形缝处若施工不佳会渗漏水的说法，显然是不合理的。首先，如果施工质量不佳，不论在任何部位都是不能允许的；其次是现行的变形缝构造并不是很复杂，不难保证施工质量。

六、矩形盛水构筑物的角隅应力应予重视

矩形盛水构筑物的墙体拐角处，不论墙体是竖向单向受力还是双向受力，均将受到由于相邻墙体约束引起的弯曲应力，以及相邻墙体传递的边缘反力。从近两年施工情况来看，一般对相邻墙体传来的边缘反力易遗漏。尤其是对于中隔墙，通常视为不受力，实际上其端部要承受与之相连两侧墙体上的边缘反力，应以控制开裂核算。

七、结语

本人根据给水排水结构设计规范和已建工程较经验，提出了一些有关意见和建议，以供同行参考。希望大家在施工过程中多注意积累实践经验，注意细节问题，并加以总结。其目的是使结构设计更加完善，提高质量水平。

参考文献

[1]给水排水工程结构设计规范编制组.《给水排水工程结构设计规范 》[S]

[2]胡德鹿.新规范结构的设计使用年限[J].工程建设标准化，2005年第2期

[3]国家标准.给水排水工程构建物结构设计规范(GB50069-2002)[S]

标准化结构设计范文第2篇

姓 名: ****

性别: 男

出生日期: 1967.04.17

电子邮件: ＊＊＊＊＊＊@mail.＊＊＊＊＊＊net

手机: 136＊＊＊＊＊＊＊＊

教育背景:

1984.9-1988.8 北京邮电大学

电子精密机械专业 学士学位

工作经历:

2005.3-2006.5 高级结构工程师

IP终端事业部 ＊＊电信（成都）公司

负责IPTV数字娱乐产品“Multimedia On Networks System”家用网络机顶盒 、“Personal Media Player”手持PMP（MP4）产品的外观结构设计、模具制造技术跟踪。工作职责包括提出产品外观和结构设计需求，协调和解决设计过程中面临的各种技术问题，对设计图纸进行审核和修改完善以确保五金模具、塑胶模具开模成功。

＊＊电信光通信分公司

负责“核心路由器（银河玉衡）”项目机柜结构设计，该项目是大唐电信科技股份有限公司与国防科技大学计算机学院共同承担的国家“863” 信息领域跨主题重大攻关课题，“中国高速信息示范网”项目。

负责“光交叉连接设备（OXC）和光分插复用设备（OADM）”项目的结构设计，担任结构课题组组长。该项目是大唐电信科技股份有限公司与清华大学共同承担的国家“863” 跨主题重大功关课题，“中国高速信息示范网”项目。

负责“基于SDH的多业务传送平台（MSTP）”产品的结构设计，在项目中具体完成产品结构总体方案，以及项目中的MSTP2.5Gb/s子架结构详细设计。

1988.8-1998.9 结构设计工程师/结构设计工程师

＊＊邮电部第五研究所助理

独立承担“准同步数字系列光电传输设备（PDH）”系列产品的结构设计，先后完成GD/MF34-53型、GD/MF34-54型、GD/MF34-55型、GD/MF34-56型、GD/MF34-57型、GD/MF34-58型、GD/MF34-59型等多种型号的产品，其中“GD/MF34-53型光电传输设备”，是邮电部第五研究所科研项目转化为产品并面向市场的首个产品。

参与小同轴电缆3600路载波通信系统科研项目，承担“无人站增音机设备”的结构设计任务。

职业特长:

具有近17年光通信产品和1年消费类数字娱乐产品的结构设计经验，在通信产品系统结构设计、多种类型结构零部件详细设计等方面具有长期的技术积累；对数字娱乐产品外观、时尚、结构设计特点以及发展趋势有一定的了解。

熟悉钣金、塑胶、切削加工、铝合金挤压等多种类型零部件的结构设计特点，有与协作制造工厂长期合作进行样机试制的经验，熟悉钣金成型、塑胶模具、机械加工等工艺过程。

熟悉国际国内通信行业的相关结构设计技术标准，擅长在标准化设计理念的指导下，进行各类通信设备的结构设计。

在通信产品EMI&EMC设计和热设计方面，积累了足够的经验。

标准化结构设计范文第3篇

【关键词】CAE；冲压件结构；设计完善

在对五金冲压模进行设计的过程中，要按照冲压件的结构，运用相关技术，从而能够设计出冲压件的成形模具，然后在试验的过程中还要对成形的模具进行修改，从而能够使冲压模具达到质量的标准。在冲压件结构设计优化的过程中，可以运用CAE软件，这种软件运用计算机辅助技术，能够对冲压件结构设计过程中的数据进行运算，从而能够得到最准确的参数，提高冲压件设计的质量。

一、CAE软件的特征

CAE软件必须准确的描述物体的形状特征，模具的工作部分都是根据零件的形状来制作的，因此，必须要明确模具的几何形状。如果零件的几何形状不明确，程序则不能正常的运行，产品零件的几何特征也就不能进行输入。在进行模具的加工时，必须要对刀具的轨迹进行准确运算，因此，也需要建立准确的几何图形来确定刀具的轨迹。几何模型的建立是CAE软件使用过程中最核心的问题。CAE软件使用必须具备标准化的条件，模具的设计要遵循多元化的设计方案，为了更好的实现CAE软件的使用，减少数据消耗的存储量，在进行CAE系统的建立时，必须确保其设计的标准化，模具的零件也必须采用标准化的形状，模具的结构也必须有统一化的标准，在模具的设计过程中，可以选用标准的模具组合，实现模具零件的标准性。CAE系统准则的制定是其使用的重要问题，模具准则的设计一般是以表格和线形图来呈现的。

二、冲压件形成的工艺分析

（一）冲压件产品的主要特点

以汽车的散热器罩为例子，在进行覆盖件的冲压过程中，尽量运用一道工序就可以完成任务，使覆盖件的轮廓清晰，如果覆盖件在两次工艺才成形的话，会导致成形不完整的问题，使覆盖件的质量降低。当覆盖件的形状确定后，尽可能使覆盖件表面平滑均匀，使各个部位的变形程度能够达成统一，在不同的工序完成时，能够确保各个工序能够相互调整，使工序的状态良好。

（二）冲压件设计的结果和比较分析

在传统的方法设计和有限元仿真基础设计出的成形的冲压件的制作工艺中，通过对两种方法设计出的冲压件进行分析，冲压件出现破裂和出现起皱问题的部分几乎是同一个部分，其仿真的结果也几乎一致，因此，如果能够在冲压件刚开始设计的时候，就采用有限元的方法进行模拟，从而能够对成形的冲压件进行分析，就能够提高冲压件开发的质量，使冲压件的设计更加符合规范。

三、基于CAE分析的冲压件结构设计优化和比较分析

（一）基于CAE分析的冲压件结构设计优化分析

基于CAE分析，在对冲压件的结构设计进行优化时，可以完善以下几点：

其一是能够完善破裂区域的圆角。其二是在完善圆角的过程中可以运用变倒圆角的方法，随着拉伸的高度不断变化，拉伸高度越大，越要增加圆角的半径。其三是使顶面和底面的过度范围的角度减小，这样可以确保拉伸的深度是统一的，从而能够在冲压件成形的过程中能够保持角度一致。其四是在突出的部分，通过压边的方法，减小起皱的问题，尤其是在冲压件的中心部位，运用拉伸筋，将拉伸筋固定在冲压件的中间部分，就可以使冲压件在成形的过程中保持平整。

（二）基于CAE分析的冲压件结构设计优化结果分析

对冲压件的边界条件、弹塑性材料模型运用CAE软件渐进性分析，然后对冲压模型的成形步骤进行模拟，使冲压件的料片能够达到等效的应变，确定冲压件的厚度，分析毛坯在冲压过程中的厚度，分析导致冲压件开裂的原因，分析出冲压件成形的机理，从而分析出冲压件在开裂的过程中经过了多次弯折的过程中，其表面受到了很大的拉力和应力，在冲压的过程中，由于材料受到挤压后会迅速向两边分散，这就导致了材料在冲压的过程中会迅速地减薄，但是，如果翻边的圆角减小了，救会防止周边的材料产生流动，从而能够实现流动的补充。当在冲压的过程中，流动的补充不能够符合冲压的流程时，当毛坯的厚度减小到一定的程度时，就会导致冲压件发生开裂。

在运用CAE进行分析的基础上，冲压件是不会出现开裂的缺陷的，在冲压的过程中，可以运用修模的方法，从而能够将毛坯的成形过程进行完善，能够达到消除缺陷的目的，但是，如果对成形的缺陷进行分析时，就会发现如果要彻底消除冲压的问题，就要对翻边的圆角进行改变，从而能够确保材料不会向四周流动，将圆角的半径进行扩大，过度圆角的半径增大后，料片的厚度也会增大，能够将材料的流动进行控制，分析到产品结构的设计要求，不能够无限的增加圆角的半径，如果材料流失的速度非常快，也可以采用材料补充的方法，将料片出现开裂的部分的结构进行改善，直接将其圆弧形的设计直接改成直线型的设计，从而能够减小材料以为内凹形成的应力，如果应力过于集中就会导致冲压件的开裂。

四、基于CAE分析的冲压件结构设计应该注意的问题

有序的组织能够确保冲压模具能够制作成功，因此，在基于CAE分析的冲压模具生产的过程中，应该先建立项目管理团队，项目小组的组成主要包括技术负责人、商务负责人、质量负责人和调试人员等构成。项目经理负责对整个项目的整体负责，主要有项目的成本预算、项目的技术指导等，主要负责与客户之间的沟通那个，处理客户的问题，对项目进行监管，协调项目，使项目能够顺利运行。技术负责人主要是签署技术方面的协议，提供冲压模具的技术方案。质量负责人主要负责冲压模具在制作中的质量问题，按照质量管理体系的相关内容，对项目进行管理、控制和监督，定期对制作好的冲压模具进行实验，确保冲压模具质量完好。

结语

运用CAE进行分析，能够使冲压件的设计更加完善，能够提高冲压件设计的质量，在对冲压件的结构进行设计的过程中，运用CAE分析，通过仿真和建模的方法，在冲压件运用之前就能够分析出其存在的 ，能够在一定程度上促进冲压件的优化和完善，能够对冲压件的优化提供有力的数据支撑，从而能够提高冲压件制作的质量。在对一些复杂的或者大型的冲压件制作进行分析时，可以运用有限元的分析方法，从而能够分析冲压件实际的应用效果。

参考文献

[1]薛新，王建钧，严小平，蓝方炜. 基于CAE分析的冲压件结构设计优化[J]. 模具制造，2010，01：1-3.

[2]江昌勇. 多工序冲压成形工件的技术经济性分析[J]. 模具制造，2010，03：33-37.

[3]彭林法，金隼，李成锋，来新民. 动态显式分析在冲压件结构优化设计中的运用[J]. 农业机械学报，2012，02：110-113.

标准化结构设计范文第4篇

随着国民经济的发展和城市化进程的加快，城市人口密度增加，土地资源紧张，高层建筑成为了解决住房拥挤的最佳选择。但是随着高层建筑物功能的完善和承受压力的加大，对建筑物的结构要求也相应增加，建筑结构的设计和质量关系到建筑物的使用安全，如何解决结构设计中存在的问题，保证建筑物的整体安全，是摆在广大建筑结构设计人员面前的重要课题。

一、高层建筑结构设计应遵循的基本原则

1、结构方案最优化原则

建筑结构的方案设计是整个建筑施工的首要环节，对于整个建筑框架的构建起着宏观指导作用。在制定结构设计方案时，要对建筑所处地区的详细资料做到全面了解和掌握，从经济、技术、施工可行性等多个方面进行综合评定考虑，从而选出最佳设计方案。在设计方案编制过程中，同一结构单元设计中应尽量使用同一种结构体系，确保结构受力均匀，传力便捷。在高层建筑结构设计过程中，设计人员应进行充分讨论，最终确定符合施工现场操作的施工方案和设计施工图。

2、计算简图合理化原则

高层民用建筑在进行结构设计时，为了保证结构的稳定性和安全性，必须要进行周密的公式计算，把结构设计数字化，从细节上杜绝安全隐患的存在。选用的计算公式和计算方法，以及结构设计方案都会对计算结果产生不同程度的影响，因此，制定标准的计算规范，选择合适的计算简图是保证公式计算结果准确的有效手段。这就需要设计人员根据具体的施工条件和作业要求，结合相关的设计指标，在充分协商交流的基础上，选择最佳的计算简图。

3、结果分析精准化原则

随着计算机技术的普及应用，给数据处理带来了极大的便利。在进行建筑结构设计时，通过计算机强大的数据分析和计算能力，构件建筑模型，能够帮助设计人员更加直观的找出结构设计方案中存在的缺陷与不足，从而能够在最短时间内实现方案的优化。另外，在计算时要注意使用统一的计算机软件，防止不同软件之间的计算误差影响结果分析的准确性。

二、影响高层建筑结构设计的主要因素

1、人为因素的影响

民用建筑的结构设计，要充分考虑到居民日常生活的便利性以及可能出现的灾害性事故，从而能够有针对性的设计建筑机构。例如，民用建筑较为常见的人为因素有火灾、煤气灶或煤气管道爆炸、机械振动以及噪声等。这就要求建筑结构设计人员在进行设计工作时，要以此为出发点，结合建筑物的实际情况，设计出相应的防火、防爆、防震以及应急通道等，防止建筑物受到更严重的损失。

2、外力因素的影响

各种外力对建筑物的作用统称为荷载。荷载可分为恒荷载和活荷载两类。荷载的大小是建筑结构设计的主要依据。风荷载是高层建筑水平荷载的主要因素，高层建筑上部的风与地面的风在风力、转向等方面不同，尤其是在沿海地区，风速更大，对于高层建筑结构的要求也更高。因此，高层建筑设计必须符合有关设计规范执行。竖向荷载通常是一个定值，在建筑建设过程中随高度增加荷载逐渐增大。而高层建筑受到的水平荷载则受到诸多因素影响，如风速、地震、地表沉降等，因多数因素变化属于不确定因素，因此，在高层建筑设计中还应重点关注水平荷载作用。

3、气候条件的影响

我国国土面积位居世界第三，幅员辽阔，境内地形、地貌、地质复杂多样，不同地理位置下的环境、水文特征等各不相同，从炎热的南方到寒冷的北方，从干燥的西部到湿润的东部，气候条件有很大差异。建筑物由于长期暴露在自然环境中，受到风吹日晒和雨水冲刷侵蚀，加上气候变化等多种因素，一些建筑结构就会出现热胀冷缩、老化变形等问题。这些问题表现在建筑物外部，容易出现墙体裂缝、墙体渗水、墙面鼓胀等现象，给民用建筑的美观和使用安全都带来了不良影响。

三、高层民用建筑结构设计的技术探讨

1、重视轴向变形问题，合理分配下料长度

在高层建筑施工的过程中，因为竖向负荷比较大，会导致柱中出现程度比较大的变形，对弯矩和连续墙造成比较大的影响。一般情况下，此影响主要有下面两个方面：一是降低连续梁中间支座的负弯矩值，二是对跨中正弯矩的数值或端支座负弯矩数值进行增加。通过使用构件的竖向变形和构件进行对比，得出不安全的结果，可以参考计算轴向变形的数值对构件下料长度的影响进行预测，然后根据预测结果合理的分配下料长度。

2、保证建筑结构延性，减小地震冲击影响

高层民用建筑的机构与低层相比，在建筑结构方面更加柔和，并且其柔和度与建筑物的高度成正相关关系。我国处于环太平洋地震带附近，境内地震时有发生，因此保证高层建筑结构变形的合理性具有非常重要的安全保护意义。为了避免在发生地震时建筑物受到较大的冲击力，因此需要在建筑结构设计时做好科学的变形设置，以防止受地震危害而导致建筑物主体结构受损或坍塌。在进行该方面工作时，可以参考借鉴日本高层建筑的结构设计思路，采用新型的轻质结构材料，既能减小建筑物的对地冲击力，又能保证坚固性，确保高层建筑结构具有较大的抗冲击延性。

3、严格执行国家标准，规范制定设计安全

随着城市化进程的加快，城市建设如火如荼的开展，相应的城市建筑规范也有了较大的进步和完善，相关部门对于建筑结构安全的设计也有了一定程度的重视。但是我们也应该看到，我国现阶段的建筑市场鱼龙混杂，建筑和设计团队水平参差不齐，存在着以此充好、滥竽充数的不良现象。这就要求进行高层民用建筑结构设计时，充分考虑到国家颁布的执行标准的施工规范，将安全生产和质量施工的意识刻入每一位设计人员脑中。加强结构设计团队的专业技能培训，充分借鉴国外先进的高层建筑结构设计方案，并将其与实际建筑情况相结合，探讨出一条实用性强、质量水平高、可靠稳定的标准化民用高层建筑结构。

结语

标准化结构设计范文第5篇

关键词：建筑钢结构;大跨度建筑;建筑结构;结构设计

Abstract:Along with the continuous progress of the whole society, people began to pay attention to steel structure design, steel structure design plays a key role in life. According to the analysis of issues related to the design of large span steel structure buildings, hope to have reference value to the same industry.

Keywords:Building steel structure; construction of large-span building structures; structural design

中图分类号：TU391 文献标识码：文章编号:

引言

钢结构跟其他的结构材料对比，具有明显的高强度、自重轻、良好的塑性韧性、以及制造时间短等明显优势。通常在开展钢结构设计的过程当中，需要从工程的现实状况入手，科学合理的挑选所使用到的钢材，选择那些具有高强度、良好经济性能的钢材;在建筑结构方案的挑选中，争取能够选用标准化、模数化的结构分布;在进行连接设计的时候，选择使用构造简单、传力直接的节点方式,同时一定要满足有关结构方面的要求。除此之外。在钢结构设计当中，需要确保钢结构加工、运输、安装及应用当中的强度、稳定性能及刚度的要求，应该针对钢结构的现实状况，满足防火、防腐等要求。最好使用通用的、标准化的结构及构件，缩减今后制作安装的工作量。

1、存在的问题

在单层工业厂房中经常会用到门式刚架轻型房屋结构，由于该种结构具有其独特优势，为此现在已经被很多业主所接受，这种钢结构跨度也随之提升，像30米以上的跨度是非常多见。工程结构系统中构件材料的选择，除基础以外，其它构件一般都是钢结构构件。但随着钢材市场价格的不断变动，如果钢柱的用钢数量比钢梁的用钢量增加很多，再此同时随着防火涂料价格的提升，就会导致很多业主开始选用之前的钢筋混凝土柱作为钢结构材料——H钢梁的结构形式。这种混合结构对设计工作者提出了一种全新的建筑结构系统，因现在我国有关建筑法律规范并未对于该结构有专门性的具体规定，比如：受力分析、变形限值等因素。从严格意义上来讲它是一种超限结构，需要创建一套专门的结构体系来进行论证。在现实的工程设计工作当中，有的设计工作人员把该结构跟普通的门式钢架结构混同在一起，这就会导致结构设计进入一个很大的误区，导致建筑安全问题的存在。为此，一定要对建筑钢结构系统有一个详细的概述，针对其具体受力情况进行详细的分析，促使结构设计更为合理化，避免建筑事故的发生。

2、结构体系的概述

上面所提到的建筑结构类型假设钢筋混凝土柱顶与H人字形铜梁刚接，依然可以将其定为门式刚架结构，依照门式钢架受力的情况对其进行计量与设计。但因钢筋混凝土柱顶跟钢梁结合是由两种完全不相同的材料构成的，结构体系传力是不是坚固是非常关键的。钢梁是弹性材料、钢筋混凝土柱是弹塑性材料，钢筋混凝土柱顶混凝土节点区作为刚性节点，受力状况是极为复杂的，为此，柱顶节点的构造就变得非常复杂，以此对设计及施工带来了很大的难度，同时在很大程度上提升了建筑工程造价。现实情况中此类节点一定要保证完全刚性节点，这是非常难保证的一个方面，结构设计过程中一定要适量的来提升钢梁跨中的跨距系数。针对上述建筑结构类型，假设钢筋混凝土柱项与H人字形刚梁铰接，就不能够定位门式钢架体系，从该结构的受力状况来看，对于H钢人字形钢梁应定性为两铰折线拱，需要遵循拱的受力情况来对其进行计算及设计，针对钢筋混凝土柱来讲，应定性是跨变结构排架柱，按照跨变排架开展受力情况的浅析及设计。

上述建筑结构类型，假如H人字形钢梁近乎平拱或者将其做成平拱，钢筋混凝土柱顶与钢梁相连，那么钢结构体系就会变成排架结构体系，可以按照排架开展受力浅析及设计。

3、结构计算应当兼顾的问题

针对双铰折线拱H钢屋梁和跨变钢筋混凝土排架柱结构体系，如果没有设置拉杆，那对其计算的时候就会变得非常复杂，如果没能进行科学的处理，就选用一般的平面杆系计算软件加以计算的话，那不管是跨度有多大都是相同的，这是一种非常不负责的情况，将会对建筑结构导致重大的安全事故隐患。

事实上，目前所使用的平面杆系计算软件大都是在两个基本假设的前提下开展的受力分析，其中一个是平截面设定，就是结构受力之后杆件的截面需要保持在一定的范围之内;其二是杆件相互间夹角是一成不变的。此种方式的假设对于门式钢架来讲，是完全与计算简图相吻合的，但是对于文章中的建筑结构是不适用的，与现实的受力情况也不适用。

4、大跨度房屋钢结构的设计重点

4.1精准的计算模型，可靠的结构设计

钢结构所使用的材料是非常均匀的，是一种较为理想化的统一的弹性体，与当下所使用的计算方式及理念完全相吻合。除此之外，钢结构构件连接模型跟现实状况较为一致，在进行模型计算的时候所使用到的公式比较少，计算起来较为简单。为此，钢结构计算模型在现实的工作当中对结构设计有着精准性、可靠性的显著优势。

4.2整体分析与优化设计

整体分析与优化设计对于大跨度房屋钢结构设计来讲有着十分重要的影响作用。在钢结构设计当中，一定要创建与现实工作情况相吻合的模型，不可以随便的改变计算模型，当钢结构设计达到一个较为理想化的状况的时候，需要兼顾到“次构件”的作用，很好的展现出经济安全设计的宗旨，最终达到节省钢材、减少工程造价的最终效果。

4.3节点构造复杂

钢结构设计当中最为显著的一个特征是钢结构构件相互间连接是比较复杂的，这是设计工作者在进行设计的时候需要特别关注的一个方面。节点设计一定要对于结构受力状况、建筑有关准求、构件截面形式及节点连接方式等因素进行详细分析，然后才能够确定与之对应的节点构造形式，在满足结构要求的客观条件下才能够开展有关设计计算。

4.4稳定设计要求高

钢结构设计与钢筋混凝土结构设计完全不同，它是一种稳定性能较高的设计工作，在进行钢结构设计工作中所需要兼顾到的因素是非常多的，其中包含了结构稳定性能的设计及结构组成单元的结构设计。

4.5整体刚度需进行严格的掌控

以往很多的钢结构设计实验证明，很多的钢结构构件截面并不是由结构强度、结构的稳定性能所决定的，结构设计主要是由建筑结构的刚度状况所掌控，特别是对于一些薄壁构件产生的大跨度结构特别最为显著，这就要求有关设计工作人员在结构设计的时候需要加以考虑的一个方面，以便于能够达到较好的设计效果。

4.6需要防火、防腐设计

刚建筑结构的耐火性及耐腐蚀性能非常差，所以一旦钢结构周遭的温度大于150℃时，一定依据建筑结构的关键性级别以及有关防火规范选择适当的防火措施。在通常的状况下，都需对防锈进行科学的处理，但在进行防锈处理的问题上，因价格相互间差异非常大，在进行结构设计的过程中需针对不同的情况挑选出最为适用性的防腐方案。

4.7设计施工图

良好的大跨度建筑钢结构设计取决于优质的结构设计、施工图纸所展现的，钢结构设计图纸所展现出的内容非常复杂，设计工作者需具备很强的图纸表达能力，同时要对图纸中所表达的内容有一个全方位的理解。

4.8注重施工质量

设计.制作.安装是钢结构中重要的三项组成部分，每一组成单元都将直接关乎到工程的总体质量，特别是钢结构建筑来讲，因钢结构自身是非常精细的，施工技术程度对于工程总体质量将产生较大程度的影响。

结束语

钢结构纵使比较简单，但是在进行结构设计的过程中依然存在不少需要特别关注的方面，唯有巧妙的掌握好相关规范，才能够具备良好的结构理念，才有可能设计出安全、经济、适用的建筑作品。

参考文献

[1]同济大学，西安建筑科技大学，东南大学，重庆建筑大学.房屋建筑学(第三版)[M].北京：中国建筑工业出版社，2011.

标准化结构设计范文第6篇

【关键词】建筑工程；BIM技术；应用

随着科学技术的迅猛发展，传统采用的二维建筑结构设计方法已经无法满足当前建筑结构设计的要求，所以如何才能够将丰富的设计理念和方法灌输到建筑结构设计中，使建筑结构设计过程可以更加直观、便捷是现阶段建筑行业发展所亟待解决的难题之一。而BIM技术不仅可以确保结构分析和设计的质量，也可以有效地提高结构设计的效率。因此，对于BIM技术在建筑工程结构中的应用进行分析具有重要的意义。

1 BIM技术

1.1 BIM技术的基本含义

所谓的BIM技术实际上就是建筑信息模型的英文缩写，其实际上是数字化技术在建筑结构设计中的具体运用。所谓的BIM技术实际上就是借助计算机这个结构设计平台，通过相应的结构设计软件来模拟建筑结构三维模型，从而可以实现从二维模型设计向三维模型设计方向过渡，同时借助数字化的技术可以为建筑工程提供丰富的结构设计信息数据，所以可以更好地反映建筑的专业化和集合信息，也可以对于那些建筑结构设计中非构件对象的运动和空间行为等信息进行描述。另外，通过BIM技术中的各种专业软件，可以实现建筑内部各构件和系统之间参数信息的关联性，并且可以使相关的设计人员借助可视化互动平台来便捷地进行分析、设计和修改，从而可以确保结构分析和设计的科学性和合理性，同时也可以有利于提升建筑工程造价的合理性和经济性。简言之，BIM技术实际上就是在建筑正式开始建造前，先在计算机设计平台上进行相关建筑的提前设计和优化，接着再将相应的结构设计结果反映到建筑结构施工中来，这种协同化、可视化的交互设计可以大大提高设计的质量和效率。

1.2 BIM技术在建筑工程设计中的优点

正如上述所述，BIM技术在建筑工程设计中的应用可以彻底打破传统二维模型设计所存在的种种弊端，为设计人员提供了一个全新的结构设计平台，可以使结构设计人员将自己的设计思想和理念以三维设计的方式展现出来，从而可以确保建筑工程设计的质量。而就BIM技术在建筑工程设计中应用的具体优点而言，其主要包括以下几个方面：首先，BIM技术作为建筑工程结构设计的载体，其富有丰富、完整的设计模型，可以充分体现建筑结构设计的各个部分，真实体现建筑结构的真实情景；其次，该技术的应用可以有效地解决当前建筑设计不够深入的问题，其可以从多角度、多方面来对建筑工程进行全面模拟，所以可以使设计人员直观把握建筑结构的各个尺寸，以便更深入地分析建筑的空间结构。另外，BIM技术可以代替建筑图纸而以虚拟的建筑形式展示给学生，所以有利于避免图纸所存在的结构设计不全面的问题。因此，通过BIM技术的应用，建筑工程结构分析和设计质量非常好。

2 BIM技术在建筑工程结构设计中的应用分析

2.1 模型建立

BIM技术可以将建筑中各个结构以虚拟的三维实体模型真实地还原出来，这主要借助于模型构建软件平台上所收录的各种构件库。与传统的建筑结构设计相比，BIM技术设计手段彻底打破了CAD技术所存在的平面绘图限制，可以以形象直观地三维建筑模型来展现建筑整体结构与其各建筑构件间的联系性。另外，在实际的建筑结构设计分析和设计的过程中，借助BIM技术的运用，可以借助动态可视化技术来动态展现建筑中各个结构的实际物理变化和力学特性，从而可以制定一个科学、完善的建筑结构设计方案，同时也可以借助BIM技术来快速、准确地发现和修改建筑工程结构设计过程中存在的建筑结构设计方案，确保建筑结构设计的质量。

2.2 参数化设计

在建筑结构设计中应用BIM技术的时候，可以通过相关的结构设计软件来将建筑的整个结构信息整理成一个完整的数据库，并且该建筑所形成的数据库具有良好的共享性，所以参与建筑结构设计的各方均可以共享这些建筑结构信息和数据。通常而言，建筑工程的初步设计和方案设计会对建筑工程施工图纸的设计具有较大的影响，这就致使建筑结构工程人员错误地将那些建筑工程结构设计中的次要设计阶段作为了结构设计的重点，所以这种本末倒置的设计理念和思想极大制约了设计的科学性和合理性。而BIM技术在建筑结构设计中的参数化设计则可以很好地解决这一问题，其可以借助参数化的三维实体模型构建来将建筑工程中实际的梁柱等构件以点、线、面等形式展现出来，同时建筑中的各个结构构件也包含了材料、几何和逻辑等方面的信息，所以参数化的设计可以确保建筑结构设计的质量。

2.3 设计过程优化

与传统的建筑结构分析和设计相比，BIM技术在建筑结构设计流程方面上进行了良好地优化处理。通常而言，BIM技术在建筑结构设计中的具体设计流程主要包括以下几个方面：从BIM数据库中导出相应建筑的几何信息、设计建筑结构方案、优化结构设计方案、初步选择结构设计和布置的情况、建立初步的建筑结构分析模型、借助软件来分析建筑结构的特性、完成建筑工程各结构的截面设计、对设计完毕的建筑结构模型进行多专业的分析与评估以及输入相应的BIM数据库并绘制针对性的建筑工程施工图。通过这种顺序化的建筑结构设计流程，可以确保建筑结构设计的质量。另外，为了确保建筑结构设计流程的合理性，施工人员还需要加强对各设计步骤的检查和审核强度，以确保设计的质量。

2.4 建筑结构设计中应用BIM技术的难点

虽然BIM技术在建筑工程结构设计中的应用具有一系列优点，但是也存在着一些不利的问题，具体主要包括以下几个方面：首先，缺乏标准化的制度体系。当前我国针对BIM技术的应用还处于初级的探索阶段，还没有形成完善的标准体系，所以BIM技术传递的过程中，BIM相关方面的规范以及计算机操作软件的协调性之间具有衔接性不足的问题。其次，法律责任问题主要体现在该技术运用过程中的有效性和合法性，比如模型建立与传统建筑设计内容之间具有差异性，并且BIM各方的修改权限所引发的质量问题等等。再次，应用与交付问题。针对建筑结构设计的不同阶段，BIM技术的设计标准和深度会有差别，同时分工内容也会各不相同，加之BIM技术当前还处于初期的推广阶段，所以BIM技术的传递性有待进一步提高。

另外，BIM技术的文件存档会对计算机的硬件配置有较高的要求，并且存档也会进一步增加建筑结构设计的成本，所以BIM技术的存档问题有待进一步解决；而BIM技术的应用成本也比较高，对于设计人员的素质要求比较高，所以必须要投入一定量的资金来对这些人员进行专门性的技术培训，还需要进行软件的实时更新。因此，针对当前BIM技术应用中存在的种种缺陷和不足，我们必须要加大对该技术的分析和研究力度，以不断提高BIM技术在建筑结构分析和设计的应用质量，并要尽量降低其应用的合理性和经济性。

总之，BIM技术作为一种全新的结构设计技术，其以三维的参数设计的全新理念和方法为基础，极大地丰富了建筑设计的内容，可以有效地提高设计的科学性、合理性和效率性，同时也可以使建筑工程减少因工程返工或变更而造成的经济损失，其重要性可见一斑。因此，在建筑工程结构设计的过程中，相关设计人员必须要结合建筑工程的实际情况来采取BIM技术，从而确保结构分析和设计的质量。

参考文献：

[1] 龙辉元.BIM技术应用于结构设计的探讨与案例[J].土木建筑工工程信息技术，2013，2（4）：89-91.

标准化结构设计范文第7篇

关键词：工程造价；控制；钢筋砼结构；结构优化

基于钢筋砼结构建筑的自身特点，其工程的设计阶段就应当对于其工程造价进行整体的设计与评估，从源头上进行其造价的全面控制。进而对其工程结构进行优化，定量分析其结构优化的具体方案。本文就针对工程造价控制的钢筋砼建筑结构优化设计进行讨论。

1工程建设钢筋砼结构设计与造价问题

工程造价控制一直以来都是一项贯穿于工程建设的全过程的一项重要工作。整体上看，我国在工程造价控制方面一直以来都是将侧重点放在对于项目的实施过程中的设计控制。这么做导致的结果是建筑单位对工程造价控制能力不足，效果不明显。而工程建筑的每个阶段对于投资的影响是不一样的。工程设计阶段对于整个工程建筑的造价影响表现最为突出。其中，技术设计又是影响整个工程设计的关键环节。因此，可以说工程造价控制的重点应当是工程设计中的技术设计阶段。钢筋砼结构建筑作为一项重要的工程建筑方式，其在结构设计与工程造价问题上有几点表现：

1.1目前，针对于建筑结构设计的技术人员往往在进行工程结构设计时，忽略对于设计理念的整体把握，只能看到细节，无法准确把握其结构方案的整体性特征，没有能够从概念设计的角度出发，使设计模式化、僵硬化。另外，就是在相关设计人员的设计理念落后，缺乏创新精神与学习的能力，使设计从结构上缺少对于建筑理念的多角度融合，过分看重结构设计的安全度，使得设计上形成一种设计概念模糊不清的特征。这种设计上的模糊不清，往往使一些技术环节在工程建筑中很难把握其尺度，形成工程造价的偏高。

1.2 一些设计人员在进行工程设计的过程中，片面的强调安全性能的提高，缺少对于从经济上面的考虑，对于工程造价控制制造了难题。

1.3 出现在设计部门与业主之间的关系问题上，往往一些业主对于设计部门的要求过高，在很短的时间内进行工程设计，而忽略了设计部门无法在短时间内对于工程设计进行优化设计。在两者的矛盾之间，往往会造成顾此失彼的现象发生。另外，就是设计部门在进行优化设计的过程中表现出来的积极性不高，其主要原因是优化设计基本上成为了对设计单位的附加条件，并没有因为优化设计而额外对设计部门给以时间上和经济上的额外费用。因此，也就形成了设计部门缺少优化设计的热情。

2钢筋砼结构建筑主体结构优化设计

为使工程造价控制更为有效，在进行初步设计阶段中，应当着力于对于建筑结构的形式的选择。往往工程结构形式的选择会很大程度上影响到工程造价。因此，在既能满足建筑的功能需要的前提下，确定更为科学、合理的建筑结构形式。在选择结构形式的时候要遵循一定的标准。

2.1 在进行建筑主体结构形式的选择上，首先应当从工程结构的建筑功能上有一定的要求。其结构形式一定是能够满足建筑功能需求的。在此基础上其建筑材料上要能发挥其性能与效果。另外，就是根据建筑物的主体的高度级别进行因地制宜的选择。再者，从建筑物的抗震能力上要对结构形式有一定的要求，安全性能应该作为作重要的考察范围。同时，还有其他一些构成建筑施工的一般性要素也应当进行综合的比较，选择较为合理的结构体系。

2.2从整体考量设计结构同时要具有标志性的参照，高层建筑的宽高比往往是对于建筑物的综合性能与经济合理性的外在表现。通常能够达到其标准的设计结构更为合理。

2.3 在进行结构形式的选择过程中，应当将建筑师的意见作为重要的参考，尽量避免在工程施工中设置各类的结构缝。如必须增加这种结构的时候，也应该以现行的规范进行合理增设。从而能使其建筑要求达到标准。

2.4在满足了建筑功能条件下应当从其内部结构上对于结构形式进行选择。使其构成一个空间结构整体。从这个角度上来讲，实现建筑功能是一个立体空间问题。

2.5 更加科学的设计建筑物的抵抗水平力的建筑设计构成，使结构抗侧力的合力中心尽量与水平力合力作用的投影重合或接近。

3工程建设钢筋砼结构地基基础优化设计

对于整个建筑结构中对于基础以及地下室部分的设计也是占有极大比重的。对于这部分的工程造价控制应当将重难点放在对于地基的设计上。究其原因，主要是地基基础虽然在形式上基本一致，可是由于地质条件有差异，往往造成地基基础的建设出现千差万别的状况。因此在进行建筑结构优化设计中将地基基础以及地下室的优化设计作为造价控制的重要侧面。

4工程建设钢筋砼楼层结构优化设计

从设计上对于楼层结构的要求应当考虑几个方面的因素，在问题的着重性上主要考虑梁板的受力是否会影响到建筑结构整体。在传力的过程中，是否能实现直接受力。另外，就是从其使用的功能角度上分析，是否可用，和楼层结构的钢使用量的问题。工程设计中的公用建筑设计，基本上都是采用双向开间的形式，使用井字或者是十字次梁，这种结构的主次梁在受力方面上，其截面往往可以受力均匀。使其顶部的压力较小，对于公用建筑进行活动装饰更加有利。另外一种情况，出现公用结构的建筑涉及到了这种双向开间的结构部统一，需要对于主次梁之间的截面高度进行调整，使功能与外观更加合理和美观。

目前，建筑工程设计中对于住宅建筑的板厚要求基本上在10厘米以内，有的板跨小，钢筋强度大，反而不利于板的受重力的伸展，还会增加用钢量，传力途径也无法形成直接受力，还会使受力不合理。所以，在进行板厚的设计上以及板跨上应当尽量将其跨度增大，尽量少的设置次梁，从而实现工程造价控制的结构优化。

5施工图设计优化

在进行对于建筑工程进行结构设计之前，行之有效的结构分析是实现优化设计的必然要求。以结构分析为依据，对于结构设计过程中出现的局限性等问题加以补充与校正，使得结构设计更加准确。由于建筑物被赋予越来越多的功能，其结构也就呈现出越来越复杂的特点，在此基础上对于设计结构的准确性要求也就越来越严格。原本的技术软件在无法满足新的需求的时候，采用更为合理的相关软件模型就显得尤为重要。

6标准化设计的工程造价控制

为了在标准化设计上与传统的设计开发理念相区分开。因此，在进行标准化的设计方面，应当从设计的多元性与长期性上着手，对于设计方案进行优化，使其设计的理念能达到既能满足对于标准化设计的要求又能实现多元设计理念。

7结语

工程结构优化设计不仅仅是节约投资成本，更是一项经济发展可持续性战略的表现形式。同时，在设计优化结构中，也是实现节约能源实施环境保护的过程。因此，在进行工程建设结构优化设计的过程中，始终将对于建筑安全、抗震、经济效益、可持续发展等因素进行综合考量，才能达到预期的设计效果。

参考文献：

[1]张炳华等.土建结构优化设计[M].同济大学出版社.2008

[2]蔡新，郭兴文，张旭明.工程结构优化设计[M].中国水利水电出版社.2003

[3]全国民用建筑工程设计技术措施（2009）[M].中国计划出版社.2009

[4]混凝土结构设计规范[S].中国建筑工业出版社.2011

标准化结构设计范文第8篇

关键词 :建筑结构 ;设计；水平； 影响因素;

中图分类号：TU318 文献标识码：A

1 前 言

在建筑的建设中，结构设计是其中非常重要的组成部分，对建筑物的建设、养护等产生重要的影响。希望能够引起人们对这一问题的进一步关注，能够对实践起到指导作用。而结构可靠度理论自本世纪40年代开始研究,已逐步形成了一门新的学科。由于结构可用靠度理论合理地考虑了荷载和抗力的随机性,以及在概率的水平上平衡了安全和经济的关系,这门学科在全世界范围内逐渐成为了各国工程结构设计的理论和方法,并在此基础上制定了相应的标准和设计规范。本文将分析结构设计可靠度的影响因素,与发达国家比较了我国结构设计可靠度的水平,为可靠度设计规范修订和调整作一些初步探索。

2 结构设计的可靠度基础

建筑结构必须满足正常施工、正常使用和正常维护下的安全性、适用性和耐久性等各项功能要求。这些功能要求就是结构的设计准则,通常用极限状态来表示。极限状态是结构功能是否满足要求的”分界线”。构件的极限状态可以用荷载与抗力的临界平衡来描述;结构整体的极限状态通常用构件极限状态的组合或结构失效模式的临界状态来描述。结构的可靠度分析与设计理论,主要是基于人们对结构的荷载(或作用)和构件的抗力(或影响抗力的因素)的随机性认识而产生和发展的。可靠度理论更加真实、客观地反映了结构的功能特性,因而使结构设计扎根于坚实的理论基础,更加科学,更加符合客观实际。

2.1 结构的构件可靠度设计

基于荷载和抗力随机性的统计分析和模型化,构件的功能函数通常是随机变量的函数,可以表示为

其中Xi(i=1, 2,,,n)是荷载、抗力或它们的影响因素等随机变量。

功能函数可以方便地刻画构件的安全准则、极限状态和失效准则,它们分别相应于Z>0、Z=0和Z0和Z

结构的可靠度设计就是要在规定的条件下,合理地确定结构形式、构件材料和尺寸,使所有的结构构件可

当功能函数Z是线性的且各随机变量Xi(i=1, 2,,,m)是正态随机变量时,相应于功能函数Z的构件可靠度ps与如下可靠指标B有一一对应的关系。B表示为

对于非线函数、非正态随机变量的情况,总可以通过验算点法(或称JC法)将其与B对应起来。于是,结构的可靠度设计转化为用可靠指标表示的如下设计表达式:

式中Bi和[B]分别是构件的实际可靠指标和目标可靠指标。

目前各国工程结构设计规范都是基于上述构件可靠度设计理论编制的。

2.2 结构的体系可靠度设计

结构设计不仅要满足构件的可靠度要求,更应该满足结构整体(或称体系)的可靠度要求,这是结构设计发展的必然趋势。

结构体系的可靠度分析是以结构的失效模式为基础的,结构的失效模式由若干构件的失效组成,即

因此,形成结构失效模式的失效构件形成一个并联子系统。结构体系的失效概率可以表示为

同时满足结构构件和整体可靠度要求的设计表达式可表示为

式中pss=1-psf,是结构的体系可靠度; [pss]是相应的目标可靠度。

结构的体系可靠度分析面临两个大的困难:其一是结构的失效模式多,搜索困难;其二是各失效模式相关,给可靠度计算带来困难。目前,结构体系可靠度分析还没有普遍认可的、简便实用的方法。

3 结构设计可靠度的影响因素

对于只有两个基本变量)))荷载效应S和抗力R的构件功能函数:

其中R和S是互不相关的正态随机变量,则构件的可靠

指标为

式中L和R是相应下标量的均值和标准差。随机变量R和S的概率密度函数及其关系如图1所示。

3.1 目标可靠指标

在给定的抗力R和荷载效应S(由于R和S是随机变量,实际是给定R和S的概率密度或可均值与标准差)下,参考图1,直观地说,目标可靠指标[B]实际上是规定抗力和荷载效应的概率密度pR和pS搭接的面积。[B]是结构安全水平的综合指标,是影响结构设计可靠度水平最直接的指标。我国5建筑结构设计统一标准6(GBJ68-84)和其它大多数国家的结构设计标准,目标可靠指标[B]都是在给定抗力和荷载的概率分布条件下校准原规范安全系数来确定的。

3.2 可变荷载水平与分布参数

在相同的目标可靠指标下,荷载设定的大小不同,结构设计可靠度水平截然不同。在荷载水平的影响中,可变荷载占主导地位。

可变荷载大致可以分为两类:其一是楼面活荷载;其二是自然环境荷载,包括诸如风载、雪载和地震作用等受自然规律支配发生的荷载或作用。楼面活荷载的水平,主要是设计基准期内荷载均值的大小;自然环境荷载的水平,主要与基准期长短有关。因为大多数自然环境荷载都是按年最大值统计确定的,基准期越长,荷载水平越高。

3.3 工程质量(含多种因素)

工程设计、施工、使用和维护的质量主要导致实际抗力与设计抗力的偏差。例如,设计抗力与实际抗力若有图1所示的偏差,则结构实际的可靠度并未达到设计的可靠度。因此,在抗力的统计分析中应尽可能包括实际可以预先考虑的、影响工程质量的各种正常的随机因素。此外,加强工程实施各个环节的质量控制,是保证结构设计可靠度、甚至提高结构实际可靠度的重要措施。

3.4抗力衰减

由于环境荷载疲劳效应导致的累积损伤、环境腐蚀和材料老化等不利因素的影响,构件的抗力将随时间衰减,具体表现在抗力的均值和标准差是时间的函数,即

如果能准确把握抗力分布参数随时间变化的规律,则结构设计应采用期望结构使用年限3u的构件剩余抗力的分布参数LR(Tu)和RR(Tu)。目前,这一工作国内外都在研究中,从发展的趋势看,构件的抗力衰减将会在结构设计或规范中予以考虑。

4 结构设计可靠度水平的初步比较

为了与设计人员熟悉的多系数极限状态设计衔接和方便设计人员应用,结构的构件可靠度设计通常表示为荷载和抗力分项系数设计表达,如我国采用的表达式为

上述荷载和抗力标准值、分项系数和组合系数,是在给定的目标可靠指标下,对于三种基本荷载效应组合、14种基本构件按误差最小的原则优化确定的协调量。换句话说,设定不同的荷载和抗力标准值,可以最优地确定不同的分项系数来达到给定的目标可靠指标。因此,以下两点应该注意:

(1)结构设计可靠度水平的比较,宜直接比较第3节的影响因素;

(2)结构设计可靠度水平的调整,宜直接调整第3节的影响因素的水平;对于个别荷载直接调整式(11)中的标准值和分项系数,将可能破坏式(11)中的各参量的优化协调性以及目标可靠指标的一致性。

4.1 目标可靠指标

根据国际标准化组织的结构可靠性总原则(ISO2394: 1998),对于不同重要性的结构,承载能力极限状态的构件目标可靠指标分别为311, 318, 413。我国统一标准(GBJ68-84)规定,延性和脆性破坏的构件分别为217, 312, 317和312, 317, 412。显然,两者比较接近,但我国最低值稍偏低一些。

4.2 可变荷载中国和美国的楼面活荷载标准值(基准期均为50年,概率分布均为极值I型)由于楼面活荷载是随机变量,荷载水平关键是均值的大小。此外,风荷载标准值中国为30年一遇、美国用50年一遇,但风荷载均值与标准值的比,中国高于美国,因此,两国风荷载均值大体相当。这一结果表明,可变荷载的标准值只是一个名义值,荷载水平主要体现在均值的大小上。

5 结论

结构设计可靠度的主要影响因素有:目标可靠度指标,可变荷载水平,工程质量,最不利荷载效应组合和抗力衰减。结构设计可靠度水平的比较和调整,宜直接调整上述影响因素的设定水平。我国统一标准规定的构件目标可靠指标在大多数情况下与美国大体相当,但抗风,特别是抗震的可靠指标要比美国低;风、雪和地震等自然环境荷载与美国大体相当,但楼面活荷载平均值要比美国低大约一半,这一点应引起特别注意。

从结构可靠度设计规范发展的角度来说,工程质量的随机影响能在规范和设计中考虑的要尽量考虑,结构可靠度理论是结构设计和规范制定的基础,在某种程度上标志着一个国家结构工程发展的水平,我国应在此领域长期投资,持久的研究,为规范的修订提供充足的成果储备。

参考文献

1国家标准.建筑结构设计统一标准(GBJ68)84),北京:中国建筑工业出版社,1984

2赵国藩,工程结构可靠性理论与应用,大连:大连理工大学出版社,1999