混凝土结构设计方法精选(九篇)

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第1篇：混凝土结构设计方法范文

关键词：混凝土；结构设计；裂缝的成因 ；加固方法

中图分类号：TU318文献标识码： A 文章编号：

1、混凝土结构裂缝的成因

结构裂缝的成因复杂而繁多，比如：温湿度的变化；混凝土的不均匀性；结构不合理；原材料不符合要求；水灰比过大；基础不均匀沉降和模板变形；养护不及时等。综合混凝土结构裂缝的成因，大致可划分如下几类：

1.1施工引起的裂缝

在混凝土结构浇筑、制作、拆模、运输、吊装等过程中，若施工不规范，工艺不合理，容易产生裂缝。比较常见的有：

1.1.1混凝土保护层过厚，或现场施工时踩塌已绑扎的上层钢筋没有进行修复，使承受负弯矩的受力筋保护层加厚，而形成与受力钢筋垂直方向的裂缝。

1.1.2混凝土振捣不密实，出现空洞，导致钢筋锈蚀或其他荷载裂缝的起源点。

1.1.3混凝土搅拌、运输时间过长，使水分蒸发过多，引起塌落度过低，或加大水灰比，出现不规则的收缩裂缝。

1.1.4混凝土初期养护不到位，使得混凝土表面出现不规则的收缩裂缝。

1.1.5支架预压不够；模板刚度不够；拆模过早等，使结构产生裂缝。

1.2荷载引起的裂缝

钢筋混凝土结构在常规静、动荷载及次应力下产生直接应力和次应力两种裂缝。

1.2.1直接应力裂缝是指外荷载引起的直接应力产生的裂缝

在设计方面，计算模型不合理；内力与配筋计算错误；设计断面或结构剐度不足等。在施工方面，对设计意图理解不清，改变结构受力模式；预制构件起吊、运输、安装、现场捣制等不规范。

1.2.2次应力裂缝是指由外荷载引起的次生应力产生裂缝

在设计外荷载作用下，由于结构物的实际工作状态与常规计算有出入，从而在某些部位引起次应力导致结构开裂。

结构中的凿槽、开洞、设置牛腿等，在常规计算中难以用准确的图式进行模拟计算，一般根据经验设置受力钢筋。研究表明，受力构件挖孔后，力流将产生绕射现象，在孔洞附近密集，产生大的应力集中。在这些结构的转角处或构件形状突变处容易出现裂缝。实际工程中，次应力裂缝是产生荷载裂缝的最常见原因。

1.2.3温度变化和混凝土收缩引起的裂缝

混凝土在凝结硬化过程中，由于水泥释放大量的水化热，在表面和内部先后出现较大的温差变化而引起拉应力；外部气温骤降也会在混凝土表面引起较大的拉应力，当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时即会产生裂缝。

1.4冻胀引起的裂缝

温度低于零度和混凝土吸水饱和是发生冻胀破坏的必要条件。大气气温低于零度对，吸水饱和的混凝土出现冰冻，游离的水转变成冰，体积膨胀，因而混凝土产生膨胀应力，使混凝土产生裂缝。

1.5材料质量引起的裂缝

混凝土主要由水泥、骨料、拌和水及外加剂组成。配置混凝土所采用材料质量不合格，可导致结构出现裂缝。

水泥安定性不良，过期受潮，含碱量较高；骨料粒径超标、级配不良、杂质含量超标等而影响混凝土的强度，使混凝土收缩加大；采用氯化物等杂质含量较高的拌和水及含碱的外加剂等，均可能影响结构产生裂缝。

2、 混凝土裂缝的处理

在现实工程实践中,裂缝是不可能避免的。对裂缝的处理,首先要分析其形成原因,是由设计、施工、材料还是其它因素引起的。混凝土构件的裂缝大致分三类。第一类是很细小的裂缝,或者说是规范所允许范围内的裂缝，这种裂缝一般不需要处理；第二类是超出规范允许范围内的,但并不影响结构安全问题的裂缝，这种裂缝一般需经处理后才能满足使用功能以及结构耐久性等；第三类是裂缝较大,影响到结构安全性的裂缝,这种裂缝的构件往往需要进行结构加固处理或拆除重建。

处理方法大致两种,一是抹面处理,材料可为高强微膨胀砂浆、抗渗聚合物砂浆或用环氧玻璃封闭;二是压力灌浆法,材料可为水泥灌浆、水泥—水玻璃灌浆、环氧树脂以及现在所应用的一些化学聚合物等。

3 、混凝土结构加固的方法

3.1预应力加固法

3.1.1预应力水平拉杆固法

预应力水平拉杆加固的混凝土受弯构件，由于预应力和新增外部荷载的共同作用，拉杆内产生轴向拉力，该力通过杆端锚固偏心地传递到构件上（当拉杆与梁板底面紧密贴合时，拉杆会与构件共同找曲，此时尚有一部分压力直接传递给构件底面），在构件中产生偏心受压作用，该作用克服了部分外荷载产生的弯矩，减少了外荷载效应，从而提高了构件的抗弯能力。同时，由于拉杆传给构件的压力作用，构件裂缝发展得以缓解、控制，斜截面抗剪承载力也随之提高。

由于水平拉杆的作用，原构件的截面应力特征由受弯变成了偏心受压，因此，加固后构件的承载力主要取决于压弯状态下原构件的承载力。

3.1.2预应力下撑拉杆加固法

钢筋混凝土构件采用预应力下撑式拉杆加固定后，形成一个由被加固构件和下撑式拉杆组成的复合超静定结构体系，在外荷载和预应力共同作用下，拉杆中产生轴向力并通过与构件的结合点（下撑点和杆端锚固点）传递给被加固构件，抵消了部分外荷载，改变了原构件截面内力特征，从而提高了构件的承载能力。

该法能降低被加固构件的应力水平，不仅使加固效果好，而且还能较大幅度地提高结构整体承载力，但加固后对原结构外观有一定影响；适用于大跨度或重型结构的加固以及处于高应力、高应变状态下的混凝土构件的加固，但在无防护的情况下，不能用于温度在60℃以上环境中，也不宜用于混凝土收缩徐变大的结构。

3.2置换混凝土加固法

该法的优点与加大截面法相近，且加固后不影响建筑物的净空，但同样存在施工的湿作业时间长的缺点；适用于受压区混凝土强度偏低或有严重缺陷的梁、柱等混凝土承重构件的加固。

3.3有粘结外包型钢加固法

外包钢加固是把型钢或钢板包在被加固构件的外边，外包钢加固钢筋混凝土梁一般应采用湿式外包法，即采用环氧树脂化灌浆等方法把型钢与被加固构佣粘结成一整体，加固后的构件，由于受拉和受压钢截面面积大幅度提高，因此正截面承载力和截面刚度大幅度提高。

该法也称湿式外包钢加固法，受力可靠、施工简便、现场工作量较小，但用钢量较大，且不宜在无防护的情况下用于60℃以上高温场所；适用于使用上不允许显著增大原构件截面尺寸，但又要求大幅度提高其承载能力的混凝土结构加固。

3.4增加支承加固法

增设支点加固法是通过减少受弯构件的计算跨度，达到减少作用在被加固构件上的载载效应，提高结构承载水平的目的。该法简单可靠，但易损害建筑物的原貌和使用功能，并可能减小使用空间；适用于具体条件许可的混凝土结构加固。

3.5其它加固法

辅助结构加固法是采用另制的辅助构件，如型钢、钢桁架或钢筋混凝土梁，部分或全部分担被加固梁的荷载。

在支座附近加腋后，支座附近截面的有效高度提高了，因此，截面的抗弯和抗剪能力都得到提高。

4 、结语

在建设中,我们应该选择合适的加固方法,同时还应考虑其是否具有良好的施工性、是否经济等方面。随着现代建筑科学技术的不断进步,新型建筑材料不断出现,混凝土结构加固技术会有更大发展,加固方案的选择范围也将具有更为广泛的空间。

参考文献：

第2篇：混凝土结构设计方法范文

关键词：现浇混凝土；结构设计；裂缝控制； 措施

中图分类号： TU318 文献标识码： A 文章编号：

出现混凝土裂缝的次数越来越多，设计人员对混凝土裂缝问题也很困扰。从材质上说，裂缝不可避免，但是我们可以从技术上尽量控制混凝土裂缝的产生，分析探讨裂缝原因，控制混凝土裂缝的产生，减少裂缝的宽度。

一、混凝土裂缝产生的原因

一）混凝土材料特性

1、自身“干缩”现象

大量数据分析得出：一般的混凝土收缩值是（4-8）×10-4， 混凝土的抗拉强度大约在2MPa，而弹性模量Es为（2-4）×104 ，那么根据公式

，

可得混凝土的自身材料允许变形的范围大约是1/10000，这个数值远小于工程中的实际数值。所以混凝土的裂缝不可避免，控制宽度和深度尤其重要。

混凝土产生裂缝的一个原因是因为混凝土自身材料会产生“干缩”现象。当环境的相对湿度低于100%时，就会发生“干缩”。大量数据表明，骨料的品种及用量影响干缩程度。骨料的品种值一定，用量越多，浆骨比就会越小，干缩程度也越小；相对而言，用量一定，水灰比大，浆骨比大，干缩程度越大。在混凝土中尽量少加水，降低干缩程度。随着混凝土收缩，在整个结构中会产生约束力，就会产生裂缝。

2、混凝土比例“失常”

目前，混凝土主要用泵送，而为了达到免振，混凝土中的减少使用了粒径及粗骨料，也加快了干缩程度。

混凝土的材料强度高

目前混凝土的材料的强度越来越高，加快了裂缝时间。强度高的混凝土中，水泥含量较高，容易干缩；再者，它的弹性模具较多，约束力变大，抗拉力却没有多大变化。发生混凝土裂缝是一个比较缓慢的过程，内部复杂的结构相互作用使整体干裂速度减小，但是这个因素仍然要引以重视。

二）设计思路模糊，考虑不得当

混凝土结构的设计思路关联到每个细小的步骤，思路不明确，使得整个方案模糊不清，容易出错。例如荷载容易漏算，实际值大于荷载值，很容易产生裂缝。

三）温度差

随着混凝土强度的增大，水泥用量的增多，在高热情况下凝固的混凝土，必然在冷却收缩后，在现浇结构中产生约束应变，引起约束拉应力而导致混凝土裂缝。

就C30混凝土举例，C30混凝土的标准抗拉强度值是2.01N/mm2。混凝土的线膨胀系数是αc=1×10-5/℃，10℃的温差使应变ε=1×10-4，会产生σ=ε·E=3.0N/mm2温度应力。

表明温度差越大，裂缝越容易变大。

产生温差的原因有两个：一个是自然四季变化，主要是外墙部分，裂缝随四季温度不同，宽度随着不同；另一个则因为混凝土内部温度不同，产生裂缝，尤其是表面位置及突出位置。

而且目前的混凝入中大量应用水泥，水泥量增加，热胀冷缩后，约束力增强，更容易产生裂缝。

四）施工不当

混凝土中的水灰比较大，容易产生裂缝

支模不太严格，截面比较小，容易漏浆

施工者操作不当，荷载过大

混凝土的养护措施不到位

混凝土未达到要求的强度，就进行下步操作

五）管道影响

水暖管、照明管、通讯网络等管线需要放在现浇板中，这些管线比较集中或者多层交叉，而一般板的厚度在100mm左右，使板实际厚度小于原始厚度，很容易产生裂缝。

六），设计结构过于复杂

为了追求建筑整体视觉效果好，设计造型奇特，结构会比较立体，这使得某些地方拉力变强，受力也不相等。而本身混凝土会发生干缩现象，这样更加剧了产生裂缝的速度。

二、基本裂缝控制措施

一）要有控制意识

在实际设计过程中，就要重视混凝土裂缝的问题，要有控制意识。结合实际的情况，要求准确计算出荷载。设计构造时，不能够仅仅考虑到混凝土强度的问题，混凝土的结构也必须达到国家要求的标准，要具有较强的张力，达到抗裂的效果。

控制裂缝时，采取“抗”“放”原则，一些部位可以在一般基础上合理加上配筋，可提高混凝土的弹性，控制混凝土裂缝的变形，这就是“抗”原则。

例如在梁侧、屋面板角等等部位，但是这些部位都必须进行混凝土裂缝的宽度验算，配筋达到一定值后，配筋越多，收缩越大。如果盲目增加配筋，不仅达不到抗裂效果，还会起相反作用。“抗”原则起不到效果或者造价过高，就选择使用“放”原则，主要是设置伸缩缝、滑动层以及沉降缝。当混凝土裂缝变形过大时，则应该采取“抗放”的原则，首先设置后浇带，变形快结束时，进行浇筑，使整体结构稳定。

二）设计思路明确、考虑周全

首先混凝土的结构必须符合《混凝土结构设计规范》(GB5001-2002)，其次必须依据荷载效应进行裂缝宽度验算。在设计过程中，要注意每个细节，考虑全面，考虑到每个可能会发生的事件以及非正常反应，并且要采取合理措施控制。尤其是一些比较立体容易突变部位；建筑的四角、屋面板；现浇混凝土结构和周围浇筑的梁柱的楼板等等。这些部位很容易引起问题，在构造设计时，要思路明确、考虑周全。

三）尽可能的改善混凝土的性能

在施工时，如果条件允许，尽可能的改善混凝土的性能。例如，在混凝土中添加抗裂剂和膨胀剂。混凝土性能高，混凝土的抗裂能力才会越好。

四）尽量减少温度差

对于四季变化产生的温度差，我们无法控制，但是我们可以尽量减少混凝土内部的温度差。我们可以把建筑划分为N个小结构单元，这样可以减少内部结构作用产生的拉力，温度差就会变小，降低了因为温差导致的裂缝概率。这种小结构单元更适用于一些特殊地段，如软地基、地震多发地段等。

五）合理选择配筋和钢筋

根据公式得出，钢筋的面积和裂缝宽度有关，那么为了控制混凝土裂缝，应选择细直径的钢筋，当外部的条件与配筋面积值一定时，直径越细，排列越密，那么，混凝土与钢筋的粘接力就越强，混凝土裂缝较分散，其单条裂缝又会分成很多细小裂缝，这样对整个混凝土结构比较有利。但是它有个缺点，这种情况下，施工难度大，截面比较小，钢筋的间距变小，混凝土浇筑不方便。在一定情况下，可以使用螺纹式钢筋，它跟混凝土的粘接力更强，控制裂缝更为容易。

三、具体部位裂缝控制

湖南邵阳地区的某住宅楼，梁柱板的位置发生了多处裂缝，有关部门对此高度重视。经检查发现，主要是钢筋用量少，有很多薄弱环节，稳定性差。目前裂缝宽度已趋于稳定。对此，根据对梁、柱、板等裂缝的分析，提出几点建议。

一）对梁、柱裂缝的控制措施

首先，要控制保护层的厚度。梁柱厚度＞50mm，就要采取一些防裂措施，或是设置纵向配筋。梁高≥450mm，截面就增大，容易产生裂缝，要设置纵向配筋，且纵向钢筋截面的面积不能小于腹板截面的面积的0.1%，间距要＜200mm。对于梁下的腹板，也要在梁下部1/2梁高的范围内，向两侧纵向配置钢筋间距100-150mm。主梁与次梁之间、荷载较集中部分都应添加配筋，防止混凝土下方产生裂缝。

二）对板裂缝的控制措施

在实际施工时，采取一定控制措施，可以部分控制板裂缝的控制。不可避免的凹凸部位容易出现裂缝，凹凸部位内侧要加固配筋，可以抵抗温差力和材料自身收缩力。对于立体受力不均匀部位，要实行结构小单元原则，减少内部作用力，对面积大的板采取使用双层双向的配筋。增加楼板的厚度，并设置配筋，也利于控制混凝土裂缝。根据《结构概念和体系》的数据，钢筋混凝土的实心板最大值是32，平均28；载梁双向板最大值为36，平均30。我国常用实心板数值为30-35，双向板是35-40,则可以适当增加楼板的厚度，设置配筋。

四、结语

综上所述，在工程建设中，要想达到混凝土裂缝的减少，设计师需要进一步的研究，控制裂缝。

参考文献

第3篇：混凝土结构设计方法范文

【关键词】混凝土结构安全性可靠度设计方法

中图分类号：TU37 文献标识码：A

一、前言

对于混凝土结构的安全性和可靠度的设计要从结构承受能力的安全度和结构牢固度、耐久性等几个方面进行综合考虑，还要结合考虑人为差错的不利影响。我们在混凝土结构设计的过程中要使各项安全系数和可靠性能满足各种规范的需要，满足混凝土结构的需要，为建筑结构的质量奠定基础。

二、结构设计规范可靠性设计方法的概述

在工程项目建设的过程中首先要对工程结构的可靠性进行研究，只有工程的可靠性在满足各种规范和标准的前提下才能保证建筑工程的安全。在工程项目设计的过程中，各种工程对其可靠性要求不同，这就造成在工程结构施工的过程中各项指标达到的程度要求不同。在工程项目建设的过程中工程结构首先要满足用户的需要，在满足用户需要的情况下最大限度的提高工程的可靠性。在混凝土结构设计的过程中必须要对结构的设计规范进行考虑。在以往的设计过程中判断结构的可靠性以构建的最大承受力为依据。在当前的混凝土结构可靠性的设计过程中对安全性和可靠性都要经过严格的计算，通过材料和载荷等各项系数，利用公式对混凝土结构的可靠指标和安全系数进行计算。在实际的施工的过程中，我们要根据当地实际环境的不同和施工工艺不同，在对各项系数进行适当的调整。以满足混凝土结构的安全系数和可靠性指标的要求。

三、我国结构设计规范的安全设置水准

在混凝土结构设计的过程中，主要要对工程的安全性、耐久性和可靠性进行充分的考虑，混凝土结构承载着整个建筑，对建筑有一定的支撑性。因此混凝土结构的安全性和可靠性直接影响着整个建筑的安全性和可靠性。下面就从混凝土结构的安全性、耐久性和可靠性进行分析。

1、结构构件承载能力的安全性

在混凝土结构设计的过程中结构的承载力是首先需要考虑的问题，承载力的大小直接影响建筑物的安全性，过小的承载力必然会影响到建筑的安全性。在混凝土结构设计规范中对承载的载荷是有明确规定的，不同的混凝土结构对承载的载荷要求也各不相同，不同国家对承载的载荷要求也有所不同。一般情况下发达国家混凝土结构承载的载荷比我们国家要高一些。材料强度分项系数的大小对混凝土结构的安全性和可靠性也有一定的影响，因为材料强度分项系数直接影响着混凝土结构承载载荷的计算结果。荷载分项系数在规范中有明确的规定，其大小对混凝土结构的安全度有一定的影响，荷载分项系数大能在对安全性能进行储备，提高混凝土的承载力，体现了一定的名义失效概率或可靠指标。安全系数或分项系数越大,表明安全度越

2、结构的整体牢固性

混凝土结构不仅需要有足够的承载力还需要有一定的牢固性，混凝土结构的整体牢固性是建筑的另一项指标，足够大的牢固性使建筑在受到外力破坏时不会出现大面积的倒塌，使建筑物在受到地震、撞击等外力的作用时仍能保证其整体的连续性，这样建筑物在倒塌的过程中就会减少对人员的伤害。例如，在发生地震的过程中，如果混凝土结构有一定的牢固性，就不会出现整个房屋的倒塌，会留出一定逃生出路和空间，给人们一生存的机会。

3、结构的安全耐久性

在规范中对混凝土结构的耐久性有着严格的要求，随着混凝土结构使用时间的延长，结构承载能力会有所下降，这就要求在混凝土结构设计的过程中，要根据建筑使用的年限进行设计。混凝土结构的耐久性和使用的环境也有一定的要求，使用环境恶劣相对耐久性就会下降，相反，混凝土结构的使用年限就会相对的延长，耐久性就会增加。

四、关于混凝土结构的可靠度设计方法

在混凝土结构可靠性设计的过程中，我们要以各种规范和要求作为设计的主要依据，在设计的过程中要对各种因素进行充分的考虑。影响混凝土结构的可靠性的因素要进行预留，避免由于设计完成后，在使用的过程中由于各种影响因素影响混凝土结构的安全性、耐久性和可靠性。在当前通过相关的公式进行计算来确定混凝土结构承载的载荷，这在混凝土结构设计中是一种比较准确的方法，是当前工程结构设计中的进步。

五、混凝土结构可靠度分析

1、基于模糊失效准则的混凝土裂缝宽度可靠度分析

结构和结构构件在规定的设计使用期内,在正常的维护条件下,应该可以维持其使用功能,而不需要进行大型的修理和加固。根据我国国标建筑结构可靠度设计统一标准,建筑结构的功能可以概括为以下三点

(l)安全性，在混凝土结构使用的过程中，除了要承载正常使用情况下的载荷外，面对一些突发事件引起的变形也需要有一定的承载。例如在进行房屋设计的过程中，房屋的抗震等级设计就是对混凝土结构安全性的一项重要考虑。使房屋在满足使用要求的情况下，还能抵抗地震的能力。

(2)适用性建筑结构在正常使用过程中应该具有良好的工作性能。不至于产生影响正常使用的过大的变形或者振动,不发生让使用者感到不安的过宽的裂缝。

(3)耐久性，在进行混凝土结构的设计过程要根据其使用年限确定各项材料的系数，建筑的耐久性直接决定混凝土结构的施工工艺和施工材料的选择，不发生严重的混凝土碳化和钢筋锈蚀的损坏现象。整个建筑结构或者某一构件超过某一特定状态就不能满足规定的某一特定功能要求,这个状态就被称为该功能的极限状态,例如某构件即将倾覆、失稳、压屈、滑移、开裂等等。若结构能够完成预定的各项功能,则结构处于有效状态,反之则处于失效状态,那么失效状态和有效状态的分界则被称为极限状态。根据规范规定极限状态可以分为正常使用极限状态和承载力极限状态两类。承载力极限状态是指结构或者构件达到最大承载力或者达到不应该继续承受载荷的变形状态。

2、CFRP加固钢筋混凝土梁模糊可靠度研究

随着可续技术的不断发展，CFRP加固钢筋混凝土梁已经得到了快速的发展，在混凝土结构的设计的过程中通过添加一定比例的钢筋，通过提高混凝土的安全系数来提高混凝土结构的安全性。在混凝土的施工过程中，钢筋一般情况下包围在混凝土的内部，这样就对钢筋形成一层保护层，这样就在一定程度上减缓了钢筋的腐蚀。这种保护一旦破坏钢筋就会发生腐蚀，钢筋的腐蚀速度和混凝土结构的环境也有一定的关系，例如在海洋工程施工过程中，由于温度和湿度等环境比较适宜，在一定程度上会增加混凝土内钢筋的腐蚀速度，在混凝土结构使用的过程中其承载的载荷会逐渐的减少，这样就造成在使用过程中混凝土的安全性、耐久性、可靠性都会出现下降，影响结构的正常使用。

五、结束语

通过分析，我们对混凝土结构的安全性和可靠度的设计有了一个较深入的了解，在混凝土结构设计的过程中我们要对其安全性、可靠性和耐久性进行充分的考虑，要不断的提高混凝土结构的设计手段和方法，提高混凝土结构安全性和可靠度的设计是需要从业人员共同努力，对涉及到的内容进行仔细认真的核算，通过科学方法达到最终目的，保证建筑的质量和安全。

参考文献

[1] 贡金鑫,赵国藩.钢筋混凝土结构考虑耐久性的可靠度研究进展[J]工业建筑,2000

[2]李敏，公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范[J]北京:交通出版社,2010

第4篇：混凝土结构设计方法范文

关键词： 基于性能的塑性设计；目标侧移；屈服机制；功能方程

中图分类号： TU391文献标志码： APerformanceBased Plastic Design Method of

Reinforced Concrete FramesXIONG Ergang1，ZHANG Qian2

（1. School of Civil Engineering， Changan University， Xian 710061， China； 2. School of Civil Engineering， Xian Euraisa University， Xian 710065， China）

Abstract：In order to desirably predict and control the inelastic activity of reinforced concrete （RC） frames subjected to severe ground motions， on the basis of energywork balance a performancebased plastic design （PBPD） method for the design of RC frames was presented. In the PBPD method， the design base shear is obtained based on the energywork balance and preselected target drift and yield mechanism. Plastic design was performed to detail the frame members and connections in order to achieve the targeted yield mechanism and behavior. The method was applied to an eightstorey RC frame and validated by inelastic dynamic analyses. The results indicate that the frames develop desired strong column sway mechanisms， and the story drifts are well within the target values to meet the desired performance objectives.

Key words：PBPD （performancebased plastic design）； target drift； yielding mechanism； workenergy equation

众所周知，根据现行规范设计的钢筋混凝土框架结构在大震作用下会经历较大的非弹性变形.现行抗震设计规范通常基于结构弹性性能，间接考虑结构的非弹性性能.即根据规范的弹性反应谱，计算结构在小震作用下的基底剪力和弹性侧移，用计算所得的组合内力设计构件并验算侧移；罕遇地震下的非弹性侧移按弹性侧移乘以侧移增大系数估算，且该侧移不应超过规范规定的侧移限值，而对于结构的延性和耗能能力，大多是通过构造措施获得的.可是，采用上述方法设计的结构（尽管满足所有规范条文）在罕遇地震下会经历较大的非弹性变形，其非弹性性能在一定程度上难以预测和控制[18].非弹性性能包括结构构件和节点的严重屈服和屈曲，而非弹性性能在结构中的不均匀分布会导致不利的结构响应，有时甚至整体倒塌或需要进行大修[910].

近年来，数次强烈地震给人类造成了巨大的生命财产损失.基于强度的抗震设计方法已经不能满足要求，基于性能的抗震设计思想已得到重视.基于性能的结构抗震设计理论（PBSD）以提高结构的抗震性能为目标，要求所设计的结构在未来地震作用下具有可预见的抗震能力，与传统的抗震设计思想相比，它具有多级性、全面性、灵活性的特点，更能被多数业主和结构设计者接受.尽管如此，目前基于性能的抗震设计方法在很大程度上依赖于这样一个反复的迭代过程，即“评估性能”―“修正设计”―“评估性能”，直至所设计的结构达到预期的性能[1112].而且，基于性能的抗震设计方法也没能给结构工程师提供如何修正初始设计以达到预期性能目标的指南.

正是基于此，本文提出了钢筋混凝土框架结构基于性能的塑性设计方法（PBPD）.该方法根据预定的屈服机制和目标侧移，由能量方程求得设计基西南交通大学学报第48卷第4期熊二刚等：钢筋混凝土框架结构基于性能的塑性设计方法底剪力，然后对指定屈服构件（梁）采用塑性方法设计，对指定非屈服构件（柱）采用能力方法设计.基于性能的塑性设计方法可以直接考虑结构的非弹性性能而不需要进行评估和迭代，概念清晰，过程简单，有利于在实际设计过程中推广应用.1基于性能的塑性设计方法（PBPD）基于性能的塑性设计方法采用预选的目标侧移和屈服机制作为性能极限状态，这2个极限状态与结构的损伤程度和损伤分布状况直接相关.根据能量相等原则，即根据结构单调达到目标侧移所需作的功等于等效弹塑性单自由度体系（EPSDOF）达到相同状态所需要的能量（图1）来计算给定的地震水准下的设计基底剪力.然后，采用塑性设计方法设计框架构件和节点，以达到预期的屈服机制和性能.

1.1设计基底剪力对于给定的地震水准，确定设计基底剪力是PBPD法的重要环节.如前所述，根据使结构单调达到目标侧移所需作的功等于等效弹塑性单自由度体系（EPSDOF）达到相同状态所需要的能量计

（a） 屈服机构（b） 单自由度体系能量作功平衡概念

图1基于性能的塑性设计概念

Fig.1 PBPD （performancebased plastic design） concept

算设计基底剪力.假定系统为理想的弹塑性体系，则有功能方程：

（Ee+Ep）=γ12mS2v=12γmT2πSag2，（1）

式中：Ee、Ep分别为使结构达到目标侧移所需能量的弹性分量和塑性分量；

Sv为设计拟速度谱；

Sa为拟加速度谱；

T为基本自振周期；

m为体系的总质量；

g为重力加速度；

γ为能量修正系数，其值取决于结构的延性系数μ和延性折减系数Rμ：

γ=2μ-1R2μ .（2）

弹性能量

Ee=12mT2π QyGg2，（3）

式中：G为结构的总重力荷载代表值；

Qy为屈服基底剪力.

塑性能量Ep等于结构中塑性铰耗散的能量，如图1所示.对于选定的屈服机制，

Ep=Qy∑ni=1λihiθp，（4）

式中：λi为楼第i层侧向力分布系数；

hi为第i层计算高度；

θp为塑性侧移角.

根据式（1）、（3）和（4），功能方程可改写为

QyG2+QyGh*8π2θpT2g=γS2a，（5）

其中，h*=∑ni=1λihi.

由式（5）可得设计基底剪力系数

QyG=-α+α2+4γS2a2，（6）

式中：α为无量纲参数，

α=h*8π2θpT2g.（7）

1.2侧向力分布S S Lee等通过对大量框架结构的非线性分析，得出了楼层剪力分布系数βi[1314]，将该系数作为钢筋混凝土框架结构在弹塑性状态下侧向力分布模式.该侧向力分布模式可使RC框架结构在大震作用的楼层剪力更接近实际剪力分布，且能产生更均匀的层间侧移角，见式（8）～（9）：

βi=QsiQsn=∑nj=iGjhjGnhn0.75T-0.2，（8）

Fi=（βi-βi+1）Gnhn∑nj=iGjhj0.75T-0.2Qy，（9）

式中：Qsi和Qsn分别为第i层、顶层剪力；

Gj和Gn分别为第j层、顶层的重力荷载代表值；

hj为第j层的计算高度；

Fi为第i层的侧向力；

βi为第i层的剪力分布系数，βi+1为第i+1层的剪力分布系数，βn+1=0.1.3钢筋混凝土框架构件设计1.3.1梁设计（指定屈服构件）

在罕遇地震作用下，为了避免结构倒塌破坏，最大程度地耗散地震输入能量，使结构有足够的强度和延性，需要在设计初为结构选择一个合理的屈服机构[6].当RC框架采用图2所示的目标屈服机制时，梁就成了指定的屈服构件.每层梁所需要的抗弯承载力可由塑性设计方法确定（外功等于内功）：

∑ni=1Fihiθp=2Mpcθp+∑ni=12Mpbiφi，（10）

式中：Mpb和Mpbi分别为梁顶层和第i层所需的塑性弯矩；

φi为第i层塑性铰转角，φi=（L/Li′ ）θp，其中L为梁跨度，Li′为塑性铰之间的距离；

Mpc为底层柱底塑性弯矩.

图2RC框架目标屈服机制

Fig.2Target yield mechanism for moment frames

值得注意的是，由于梁发生反对称变形，故由均匀分布的重力荷载所作的外功等于0.

相关研究成果[10]表明，结构强度沿建筑高度的分布服从设计层间剪力分布较为合理.这样会使结构的屈服分布更趋均匀，从而防止屈服集中在某几层.即令

Mpbi=βiMpb.（11）

对于RC框架，由于板和非矩形截面梁的强度贡献，以及梁顶部和底部配置的钢筋数量不同，故梁端正塑性弯矩M+pb和负塑性弯矩M-pb不同.因此，式（10）可修正如下：

∑ni=1Fihiθp=2Mpcθp+∑ni=1βi（M+pb+M-pb）φi.（12）

令x=M-pb/M+pb，则式（12）可以简化为：

∑ni=1Fihiθp=2Mpcθp+

∑ni=1（1+x）βiM+pbφi.（13）

选定适当的x后，式（3）仅包含2个未知参数，即M+pb和Mpb.

根据结构底层不能形成薄弱层机构（图3）的条件，确定柱底塑性弯矩Mpc.假定塑性铰出现在底层的柱底和柱顶，对于屈服机构的微小变形，其相应的作功方程[15]为

ΨQ′h1θ=4Mpcθ，（14）

则

Mpc=ΨQ′h1/4，（15）

式中：θ为屈服机构的微小转角；

Q′为基底剪力（对应于等效单跨模型），Q′等于总剪力Q除以跨数；

h1为底层层高；

Ψ为考虑了设计力的超强系数（在后面的设计算例中，取Ψ=1.1）.

将式（15）代入式（12），可以得到第i层梁的需求塑性弯矩M+pb和M-pb，然后根据建筑抗震设计规范进行构件设计.

图3单跨框架（底部形成薄弱层）

Fig.3Onebay moment frame with

“softstorey” mechanism

1.3.2柱设计（指定非屈服构件）

指定非屈服构件（如柱）必须能抵抗设计重力荷载和最大指定屈服构件预期强度的组合，同时考虑合理的应变硬化和材料超强.在RC框架结构设计中，可将柱分离成悬臂的隔离体，图4为目标侧移时框架边柱隔离体图.

图4边柱隔离体图

Fig.4Freebody diagram of an exterior column

为保证结构形成预期的强柱弱梁塑性机制，柱的设计必须能够抵抗最大预期荷载（包括梁柱上的重力荷载），同时考虑梁端塑性铰一定范围内的应变硬化和材料超强.应变硬化梁塑性铰的弯矩Mpri，可将需求塑性弯矩Mpbi乘以适当的超强系数ξ得到，超强系数ξ需考虑材料应变硬化效应和材料超强.

假定作用在隔离体上所需的侧向力Fli服从式（9）的分布形式，则其值可通过整个隔离体的平衡条件获得.结合作用在每层梁端的弯矩和侧向力Fli，可计算出每层的柱端弯矩和剪力.

（1） 边柱隔离体

当框架达到目标侧移时，假定各层梁端塑性铰截面处的剪力Qi、Qi′和弯矩Mpri均达到预期强度（图5，lc=（L-L′）/2），Qi和Qi′可由式（16）和（17）给出：

Qi=M+pri+M-priL′+qiL′2，（16）

Qi′=M+pri+M-priL′-qiL′2，（17）

式中，qi为作用在梁上的均布荷载.

图5柱隔离体图

Fig.5Freebody diagram of a column

在RC框架中，作用在边柱隔离体（图5）上的需求平衡侧向力之和Flext可以由式（18）确定；

Flext=∑ni=1M-pri+∑ni=1Qilci+Mpc∑ni=1αihi，（18）

其中，

αi=βi-βi+1∑ni=1（βi-βi+1） .（19）

式（19）中，当i=n时， βn+1=0.

（2） 中柱隔离体

对于中柱隔离体（图5），侧向力之和

Flint=∑ni=1（M+pri+M-pri）∑ni=1αihi+

∑ni=1[Qi+Q′i]lci+2Mpc∑ni=1αihi .（20）2PBPD法的设计步骤PBPD法设计钢筋混凝土框架结构的步骤：

（1） 根据设计地震水准选择与预定性能目标一致的预期屈服机制和目标侧移角θu.假定结构的力位移关系为理想弹塑性，并估算结构的屈服侧移角θy.

（2） 用预选的目标侧移角θu减去屈服侧移角θy，计算出塑性侧移角θp.

（3） 根据质量和刚度特性估算结构的基本自振周期T（也可采用基于规范的经验公式估计结构体系的基本周期），选择适当的侧向力分布形式.

（4） 采用第（1）、（2）步确定的参数，根据设计谱加速度值Sa即可计算出设计基底剪力Q.此时，可采用相应的非弹性地震反应理论，如NewmarkHall提出的理想非弹性反应谱或其他方法.

（5） 如果结构的力变形性能与假定的弹塑性能不同，则需修正Q.

（6） 采用塑性方法对指定屈服构件梁进行截面设计，使结构侧向强度的分布服从设计楼层剪力分布；采用弹性设计方法对指定非屈服构件柱进行截面设计，并考虑指定屈服构件的应变硬化、材料超强.3算例及其分析3.1工程概况某工程主体为8层现浇钢筋混凝土框架结构，平面布置见图6，各层层高均为3.3 m.楼面恒（活）荷载为3.3（2.0）kPa，屋面恒（活）荷载为5.0（2.0）kPa，雪荷载为0.2 kPa.抗震设防烈度为8度（0.20g），Ⅰ类场地，设计地震分组为第2组.混凝土强度等级为C30，受力主筋为HRB400.

图6结构平面图

Fig.6Floor plan of a structure

初步选定的梁、柱（矩形）截面尺寸见表1.

表1梁柱截面尺寸

Tab.1Member sectionsmm

楼层横梁纵梁次梁柱第5～8层300×500300×600300×450550×550第1～4层350×500350×600300×450600×600

3.2钢筋混凝土框架结构设计根据PBPD方法的上述设计步骤，得到RC框架设计参数（表2）.

根据式（8）和（9）计算侧向力分布，然后计算梁、柱需求强度，最后确定梁、柱截面配筋，见表3

表2RC框架设计参数

Tab.2Design parameters for RC frame

地震程度SaT/sθy/%θu/%θp/%μ=θu/θyRμγαQ/GQ/kN中震0.210g0.800.501.000.50220.7501.1280.104650罕遇地震0.420g0.800.502.001.50330.5563.3830.109679

表3RC框架梁、柱需求强度和截面配筋

Tab.3Required strength and reinforcement details of beams and columns of the RC frame

层

序梁需求弯矩M+pb/

（kN・m）M-pb/

（kN・m）梁配筋

面积/mm2AsAs′边柱Mtop/

（kN・m）Mbot/

（kN・m）轴力/

kN剪力/

kN中柱Mtop/

（kN・m）Mbot/

（kN・m）轴力/

kN剪力/

kN柱配筋

面积/mm2边柱中柱862.73-131.73388853195.804.74169.5657.89259.82-21.67210.4985.303 0544 5617100.46-210.966371 450299.73-6.23379.0992.72394.41-56.38418.05136.603 7705 8916129.83-272.658391 984368.99-26.45611.15119.83481.38-101.22625.60176.544 5615 8915152.96-321.221 0052 469411.93-53.94860.96141.17532.33-154.06833.16207.995 8917 3844170.79-358.661 1172 711433.11-87.051 129.83157.63553.32-213.051 046.12232.233 7705 8913183.83-386.031 2123 004435.61-124.261 413.40169.66548.33-276.541 263.77249.963 7705 8912192.38-403.991 2753 211421.75-164.161 703.54177.55520.26-342.981 481.43261.583 0543 7701196.61-412.891 3073 318393.42-205.401 996.92181.46471.36-410.891 699.08―3 0543 054（表中As和As′分别为受拉和受压钢筋的截面面积；Mtop和Mbot分别为柱顶和柱底弯矩）.4验证分析采用非线性分析软件PERFORM3D建立钢筋混凝土框架结构的有限元模型，对该结构进行弹塑性动力时程分析，以验证上述计算结果.时程分析所用地震加速度时程的峰值根据现行规范[4]确定.选用RGB1波、RGB2波、RGB3波、Morgan波、Mexico波、Kobe波、Landers波、Loma波和Northridge波，这9种地震波分别具有不同的频谱特性.

按这9种地震波且地震波峰值调整为8度设防地震和罕遇地震对应的加速度0.2g和0.4g，得到楼层位移角包络图分别见图7和图8.

图7中震作用下RC框架最大层间位移角

Fig.7Maximum interstory drift ratios of

the RC frame under moderate earthquake

图8大震作用下RC框架最大层间位移角

Fig.8Maximum interstory drift ratios of

the RC frame under major earthquake

从图7和图8可见，除Mexico波之外，在其余地震波作用下，最大层间位移角沿楼层均匀分布，在设防地震和罕遇地震作用下，其均值分别介于0.24%～0.31%和0.38%～0.55%之间.表明结构的非弹性性能沿楼层分布较均匀，各楼层可以同时耗散相当的地震能量.而不像传统设计方法那样，仅通过结构的某一层或某几层薄弱层来耗散地震能量.按基于性能的塑性设计方法给出的各层最大层间位移角均小于目标位移角限值，表明结构满足目标性能要求.

大震作用下RC框架塑性铰分布如图9所示.从图9可见，各层梁端均出现塑性铰，满足预先设定的屈服机制.

图9大震作用下RC框架塑性铰分布

Fig.9Plastic hinge distribution of the RC frame

5结论基于功能平衡原理，本文提出了一种钢筋混凝土框架结构基于性能的塑性设计方法，获得以下结论：

（1） 基于性能的塑性设计方法（PBPD）用预定目标侧移和屈服机制作为性能目标，而这2个性能决定着结构的损伤程度和分布.对于给定的地震水准，根据能量平衡原理计算设计基底剪力，即使结构单调达到目标侧移所需作的功等于等效EPSDOF达到相同状态所需要的能量.

（2） 采用塑性设计方法设计RC框架构件和梁柱节点，以便达到预期的屈服机制和性能.由于该方法在设计过程中引入了结构的非线性性能以及重要的性能准则，故采用PBPD设计的RC框架结构，无需进行繁琐且反复迭代的性能评估.

（3） PBPD不仅能实现多性能水准下RC框架的结构设计，而且能控制RC框架结构在设防地震和罕遇地震作用下的性能.

致谢：西安欧亚学院科研项目（12ZKB05）资助.

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第5篇：混凝土结构设计方法范文

关键词:混凝土;结构；加固设计；加固方法

中图分类号：TV331文献标识码： A

引言

混凝土结构的施工技术和施工组织都较复杂，施工时应十分慎重，否则易出现质量事故，造成不必要的损失。组织大体积混凝土结构施工，在模板、钢筋和混凝土工程方面有许多技术问题要逐个解决。因此，现阶段对建筑物的维修、加固和改造已经凸显的越来越重要，成为现今土木工程的一大热点。结构加固应遵守的原则有以下几个：方案制定的总体效应原则、荷载取值和承载力验算的基本原则、材料的选用和取值原则与抗震设防结合的原则、结构加固方案应技术可靠、方便施工原则、经济合理，减少对原有建筑损伤原则等基本原则。

一、混凝土结构加固问题的概述

1、加大截面加固法在钢筋混凝土受弯构件受压区加混凝土现浇层，可增加截面有效高度，扩大截面面积，从而提高构件正截面抗弯，斜截面抗剪能力和截面刚度，起到加固补强的作用。在适筋范围内，混凝土弯变构件正截面承载力随钢筋面积和强度的增大而提高。在原构件正截面配筋率不太高的情况下，增大主筋面积可有效地提高原构件正截面抗弯承载力。在截面的受拉区加现浇混凝土围套增加构件截面，通过新加部分和原构件共同工作，可有效地提高构件承载力，改善正常使用性能。加大截面加固法施工工艺简单、适应性强，并具有成熟的设计和施工经验；适用于梁、板、柱、墙和一般构造物的混凝土的加固；但现场施工的湿作业时间长，对生产和生活有一定的影响，且加固后的建筑物净空有一定的减置换混凝土加固法。该法的优点与加大截面法相近，且加固后不影响建筑物的净空，但同样存在施工的湿作业时间长的缺点；适用于受压区混凝土强度偏低或有严重缺陷的梁、柱等混凝土承重构件的加固。

2、粘结外包型钢加固法。外包钢加固是把型钢或钢板包在被加固构件的外边，外包钢加固钢筋混凝土梁一般应采用湿式外包法，即采用环氧树脂化灌浆等方法把型钢与被加固构佣粘结成一整体，加固后的构件，由于受拉和受压钢截面面积大幅度提高，因此正截面承载力和截面刚度大幅度提高。该法也称湿式外包钢加固法，受力可靠、施工简便、现场工作量较小，但用钢量较大，且不宜在无防护的情况下用于600C以上高温场所；适用于使用上不允许显著增大原构件截面尺寸，但又要求大幅度提高其承载能力的混凝土结构加固。

3、粘钢加固法。钢筋混凝土受弯构件外部粘钢加固是在构件承载力不足区段表面粘贴钢板，这样可提高被加固构件的承载力，且施工方便。该法施工快速、现场无湿作业或仅有抹灰等少量湿作业，对生产和生活影响小，且加固后对原结构外观和原有净空无显著影响，但加固效果在很大程度上取决于胶粘工艺与操作水平；适用于承受静力作用且处于正常湿度环境中的受弯或受拉构件的加固。

4、粘贴纤维增强塑料加固法。外贴纤维加固是用胶结材料把纤维增强复合材料贴于被加固构件的受拉区域，使它与被加固截面共同工作，达到提高构件承载能力的目的。除具有粘贴钢板相似的优点外，还具有耐腐浊、耐潮湿、几乎不增加结构自重、耐用、维护费用较低等优点，但需要专门的防火处理，适用于各种受力性质的混凝土结构构件和一般构筑物。

5、绕丝法。该法的优缺点与加大截面法相近；适用于混凝土结构构件斜截面承载力不足的加固，或需对受压构件施加横向约束力的场合。

6、锚栓锚固法。该法适用于混凝土强度等级为C20~C60的混凝土承重结构的改造、加固；不适用于已严重风化的上述结构及轻质结构。

二、混凝土结构间接加固的方法探究

1、预应力水平拉杆固法。预应力水平拉杆加固的混凝土受弯构件，由于预应力和新增外部荷载的共同作用，拉杆内产生轴向拉力，该力通过杆端锚固偏心地传递到构件上，在构件中产生偏心受压作用，该作用克服了部分外荷载产生的弯矩，减少了外荷载效应，从而提高了构件的抗弯能力。同时，由于拉杆传给构件的压力作用，构件裂缝发展得以缓解、控制、斜截面抗剪承载力也随之提高。由于水平提杆的作用，原构件的截面应力特征由受弯变成了偏心受压，因此，加固后构件的承载力主要取决于压弯状态下原构件的承载力。

2、预应力下撑拉杆加固法。钢筋混凝土构件采用预应力下撑式拉杆加固定后，形成一个由被加固构件和下撑式拉杆组成的复合超静定结构体系，在外荷载和预应力共同作用下，拉杆中产生轴向力并通过与构件的结合点传递给被加固构件，抵消了部分外荷载，改变了原构件截面内力特征，从而提高了构件的承载能力。该法能降低被加固构件的应力水平，不仅使加固效果好，而且还能较大幅度地提高结构整体承载力，但加固后对原结构外观有一定影响；适用于大跨度或重型结构的加固以及处于高应力、高应变状态下的混凝土构件的加固，但在无防护的情况下，不能用于温度在600C以上环境中，也不宜用于混凝土收缩徐变大的结构。

3、增加支承加固法是通过减少受弯构件的计算跨度，达到减少作用在被加固构件上的载载效应，提高结构承载水平的目的。该法简单可靠，但易损害建筑物的原貌和使用功能，并可能减小使用空间；适用于具体条件许可的混凝土结构加固。

4、其它加固法。辅助结构加固法是采用另制的辅助构件，如型钢、钢桁架或钢筋混凝土梁，部分或全部分担被加固梁的荷载。在支座附近加腋后，支座附近截面的有效高度提高了，因此，截面的抗弯和抗剪能力都得到提高。

三、混凝土结构加固技术方法分析

1、托换技术法。是托梁拆柱、托梁接柱和托梁换柱等技术的概称；属于一种综合性技术，由相关结构加固、上部结构顶升与复位以及废弃构件拆除等技术组、托换技术系托梁（或桁架）拆柱（或墙）、托梁接柱和托梁换柱等技术的概称；属于一种综合性技术，由相关结构加固、上部结构顶升与复位以及废弃构件拆除等技术组成；适用于已有建筑物的加固改造；与传统做法相比，具有施工时间短、费用低、对生活和生产影响小等优点，但对技术要求较高，需由熟练工人来完成，才能确保安全。

2、植筋技术法。是一项对混凝土结构较简捷、有效的连接与锚固技术；可植入普通钢筋，也可植入螺栓式锚筋；已广泛应用于已有建筑物的加固改造工程，如：施工中漏埋钢筋或钢筋偏离设计位置的补救，构件加大截面加固的补筋，上部结构扩跨、顶升对梁、柱的接长，房屋加层接柱和高层建筑增设剪力墙的植筋等。

3、裂缝修补技术法。根据混凝土裂缝的起因、性状和大小，采用不同封护方法进行修补，使结构因开裂而降低的使用功能和耐久性得以恢复的一种专门技术；适用于已有建筑物中各类裂缝的处理，但对受力性裂缝，除修补外，尚应采用相应的加固措施。

4、碳化混凝土修复技术法。是指通过恢复混凝土的碱性（钝化作用）或增加其阻抗而使碳化造成的钢筋腐蚀得到遏制的技术。

5、混凝土表面处理技术法。系指采用化学方法、机械方法、喷砂方法、真空吸尘方法、射水方法等清理混凝土表面污痕、油迹、残渣以及其它附着物的专门技术。以及混凝土表层密封技术。是指采用柔性密封剂充填、聚合物灌浆、涂膜等方法对混凝土进行防水、防潮和防裂处理的技术。

结束语

现今的混凝土加固市场，某些设计人员由于业务素质和专业水平有限，胡乱套用别的加固方案，造成很多问题。不管工程是否适合，到处粘贴钢板和碳纤维。其实加固方法应根据实际情况来选用。应根据具体的受力特征进行详尽的分析，从而切实提高施工工艺，造福民众。

参考文献

[1]王文炜.混凝土结构加固技术及应[M].北京:中国建筑工业出版社，2009．

第6篇：混凝土结构设计方法范文

【关键词】大体积混凝土，结构裂缝，原因，改进设计方法

1.前言

大体积混凝土概念分为两个标准，即原有国家的标准以及施工规范（ 《混凝土结构工程施工规范》简称为施工规范） 标准。国家标准，即在《大体积混凝土施工规范》所阐述的： 大体积混凝土即为结构物实体最小几何尺寸不可小于一米的混凝土结构物，或已经预料到会因为混凝土中所使用的胶凝材料水化而引起温度变化从而导致裂缝产生的混凝土。即使国家已经对大体积混凝土的概念进行了明确定义，但因不小于一米的尺量量化指标从具体施工来看并不是很合理，故在施工规范内对大体积混凝土的阐述将几何体上不小于一米改为体量较大。

2.大体积混凝土裂缝的产生原因

正如其在大体积混凝土概念中所阐述的，大体积混凝土裂缝产生的主要原因既为内外温差。而根据混凝土温差产生的时间可大致分为两个阶段，第一阶段的混凝土浇筑初期升温阶段以及第二阶段的混凝土硬化后期降温阶段。简单来说，第一阶段的产生原因是外表温度较低内部温度却保持持续升高所引起的混凝土表面开裂（ 常被误认为是因为混凝土表面泌水或养护不好等原因而造成的龟裂） 。第二阶段的产生原因为在核心混凝土进入降温阶段后，外部温度下降程度较内部温度小，因此会在混凝土的内部形成拉应力，而当拉应力过大超过混凝土的坚固度时，混凝土就出现了裂缝。当一二阶段的混凝土因内外温差大，或体结构物体形而产生贯通，严重危害了结构物的整体性以及其安全性。而当两阶段的拉压区重合时，一些受拉裂缝可能会产生闭合，这样一来在检测与鉴定温度裂缝时，将会很难明确鉴定，从而进一步加大了安全隐患。

3.控制大体积混凝土裂缝的重要性

如今我国加强各项基础设施建设、发展城市建设、重视农村建设，与此同时，人口的递增和对建筑物一味地追求高大，这使得建筑物规模越做越大，高度越做越高。因此大体积混凝土的运用也愈来愈广泛。大体积混凝土虽对强度的要求并不太大，但与此同时，对其的耐磨性、整体性、抗渗性的要求就相应有所增加。而正是因为大提琴混凝土相应增加的这些特性，它们大多都用于结构物的基础，从而履行分布不均匀的沉降和协调上部结构工作的功能。综上所述，大体积混凝土在目前的建筑方面起着举足轻重的作用。因此，对其技术方面的要求也越来越严格，防止其因技术方面或在施工阶段不合理而产生的工程事故。

4.控制大体积混凝土裂缝的方法

正如上述所论述大体积混凝土，因内外部温度有差所产生温度应力，使裂缝应运而生。由此可见，如何更好的控制混凝土的内外温度差，也就成为了如何更有效控制从而减少温度应力的关键。当设计有要求时，大体积混凝土的内外温度差应遵循要求来，当设计无要求时，

大体积混凝土的内外温度差不应超过 25℃，《混凝土结构工程施工及验收规范》对此如是说，浇注温度也不宜超过 28℃ 。由此可见，为了防止裂缝的产生我们应降低内外部温差，而降低内外部温差又可以通过改善混凝土自身条件或控制外部环境来达到。

4. 1 改善混凝土自身条件

所谓改善混凝土自身条件，即可以通过控制混凝土的绝对发热量或采取有效的措施，以达到降低混凝土内外温差的目的。控制混凝土的绝对发热量可以通过选择，合适的原材料，并，进行科学的配合完成。降低混凝土内外温度差则可以通过选择合适的施工方法，采取温度监控措施，选择性的采用个龄期强度的混凝土。

（ 1） 选择合适的原材料。混凝土的主要原材料是水泥，而水泥的水化热也正主要导致大体积混凝土的内部热量的产生。首先我们可以尽力使用低水化热水泥。其次我们可以采用掺加部分混凝土掺合材料来延长混凝土终凝时间的方法。然而矿渣水泥等收缩量较大，收缩应力也应在考虑范围内。三我们可以尽力减少水泥的用量，或增大粉煤灰的掺和量，使混凝土达到设计强度，又因水泥价格较高，故采用此方法可以达到降低成本的目的。

（ 2） 选择合适的骨料。骨量的优先采用原则应该是热膨胀系数小，含泥量低，当然我们也要强调骨料的连续级配。因为通过采用连续级配的骨料，可以提高骨料在混凝土中的体积，降低水泥用量，降低水化热。而在大体积混凝土的浇筑过程中，可按照工程师所设计的购买一些规定粒径的毛石，或掺加无裂缝的坚固大石块。首先使用石块可以降低水泥的用量从而降低水化热，其次，石块也可以吸收热量，从而使水化热得到进一步的降低。

（ 3） 添加外加剂并采用科学的适配比。大量实践表示，正如《混凝土结构工程施工及验收规范》所说，混凝土内外温差在 20 到 25 摄氏度以下时可以确保混凝土不开裂。实际上要达到这一条件非常困难，所以，我们就必须选择合适的外加剂，比如减水剂、膨胀剂以及粉煤灰等等。减水剂是一种在维持混凝土塌落度不变的条件下，能减少拌合用水量的混凝土外加剂。高效减水剂加入混凝土拌合物后对水泥颗粒有分散作用，这样能改善其工作性，减少单位用水量，降低水化热。膨胀剂是一种化学外加剂，它可以加在水泥中，当水泥凝结硬化时，随水泥体积膨胀，从而起补偿收缩和张拉钢筋以产生预应力以及填充水泥间隙的作用。粉煤灰是从煤燃烧后的烟气中搜捕下来的细灰，在混凝土中掺加粉煤灰节约了大量的水泥和细骨量减少了用水量，减少水化热和热能膨胀性。虽然水泥的水化热会随着粉煤灰量的增加而减少，粉煤灰量的大量运用会降低混凝土的早期强度，因此在参加粉煤灰的时候，还是应采用科学的适合配比。

4. 2 降低混凝土的内外温差

（ 1） 分块法浇筑。为了可以充分降低大体积混凝土的内外温差，从而在大体积混凝土施工过程中。经常采用分块浇筑的方案。分块浇筑分为分层浇筑法（ 分层浇筑法目前有全面分层法、分段分层法、斜面分层法 3 种） 和分段跳仓浇筑法。但分层浇筑法因为对时间要求过长。所以只可在时间充沛的条件下使用，以使得混凝土内部的水化热可以得到充分散发。然而分层浇筑法仍需注意以下两点： 一是分层浇筑法的中途间歇的时间不易过长，以免延长工程时间，并可能产生在上下层混凝土中的垂直裂缝； 二是分层浇筑法的间歇时间也不易过短，这样做不利于下层混凝土散热的同时，也会导致上层混凝土的升温。

（ 2） 降温措施。①降低入模温度。夏季施工时采用冰水拌和，砂石料厂遮阳，输送管道全程覆盖洒冷水等措施以降低入模温度。降低入模温度可以产生负温差，形成压应力，从而抵消内部文章引起的拉应力，防止产生裂缝； ②减少水化热升温。即上述的分块浇筑法可以减少水化热升温，与此同时，还有埋水管冷却法。③调节混凝土的内外温度。可采用外蓄内热的综合养护，减少混凝土浇筑时的暴露时间等方法。

5.结语

在经济社会大力发展的今天，建筑安全方面也得到了很高的重视。而大体积混凝土作为建筑的最基本点，我们需要给予其更多的重视，其中最主要的就是重视对大体积混凝土裂缝的控制。这从施工规范没有将其作为单独一节进行叙述，而将如何对大体积混凝土进行控制作为单独的一节进行编写可窥见。但就目前情况而言，如何控制大体积混凝土的裂缝很多还只是理念，需要加入实践进行完善，希望今后有更多的方法可以出现，使施工可操作性进行明显提高。

参考文献

第7篇：混凝土结构设计方法范文

【关键词】混凝土结构；结构设计；结构分析

1引言

任何混凝土结构设计都是为实现某些特定功能。随着建筑业迅速发展，建筑功能也不断丰富,建筑新颖造型、精美外观，这样要求工程设计越来越复杂,同时，设计周期普遍较短,也使结构设计中存在一些质量问题，所以在混凝土结构设计过程中，影响混凝土重要质量问题，必须引起工程结构设计者高度重视。

2混凝土结构设计基本要求

2.1遵守设计规范要求

混凝土结构设计师在对建筑结构进行设计过程中，首先，应该做到按国家与地方有关结构设计法规、规程、规范以及设计标准中规定要求执行。尽管目前我国各行业混凝土结构设计规范，在设计理论方面还不是很统一，但是混凝土建筑结构设计通常参考规范有《混凝土结构设计规范》、《高层建筑混凝土结构技术规程》、《建筑结构荷载规范》、《建筑地基基础设计规范》、《建筑抗震设计规范》等等，在结构设计时，结构工程师应遵守这些规范最基本原则来进行混凝土结构设计。

2.2考虑现场施工材料质量

为能够满足混凝土结构功能殊性能要求，再设计时应充分考虑到现场施工材料资料，混凝土结构材料质量与现场所用水泥品种与粗骨料径大小有直接关系。因此，设计者还应了解施工工艺，机械设备使用情况，对水泥性能与凝结时间要求等因素，在施工现场决定选用外加剂以及其参入数量都应该了解。

3常见混凝土结构设计问题以及解决方案

3.1在结构计算与分析阶段常见问题

目前，在混凝土结构计算与分析阶段，如何高效地、准确地对工程进行内力分析，同时按照规范要求进行结构设计与处理，这是决定工程结构设计质量好坏关键。因此，混凝土结构设计者，应该对这一阶段常见问题，必须清醒认识。

在结构总体设计阶段，经常受到困扰问题是对设计结构整体计算软件选择问题。不同软件采用计算数学模型不同，所以不同软件计算最终计算结果也有所不同。虽然结果差别较小，但是对结构设计标准与规范却有很大影响。现在比较流行结构计算软件并不少，SATWE、TBSA、TAT、ETABS、SAP等都有其各自特点。然而，设计师在选择软件时要么只单一考虑设计模型特点，而忽视设计结构类型，要么只考虑结构类型而忽视对结构设计计算软件本身分析，所以导致在结构总体设计计算阶段，设计结构工程就出现很多问题。

对于结构设计师，应该考虑到一个科学合理计算软件，绝对不仅仅取决于软件系统本身优越与否，还应该分析这种计算软件是否与设计结构类型相适应。因此，结构设计工程师必须做到，对各个结构设计计算软件数学模型特点进行分析、对比与系统研究，熟悉结构设计类型，从而进行科学合理选择计算软件。

3.2地基与基础设计存在问题

1）在设计时缺少工程实地勘察报告或者临近建筑勘察报告；对基础设计必须按照“勘察——设计——施工”流程进行，要坚决杜绝缺少地质勘察报告，而进行设计情况。如果地质勘查不够细致、全面、内容模糊情况时，设计单位必须告知建设单位同时要求勘察单位重新勘察或者进行补勘。

2）未考虑地基变形影响；有很多混凝土结构设计都未对处理后地基进行变形验算，而根据有关规定，当结构设计等级为甲或乙级时，应按照地基变形进行设计；当为丙级时，如采取地基处理，处理应按照《建筑地基基础设计规范》相关规定；而对地基处理后情况，必须进行变形验算。

3）下卧层验算中问题

在计算下卧层顶地基承载力时，只能进行深度修正，修正系数应根据土层来决定。当扩散角所取数值满足有关规范中规定时，可直接采用；当不满足时可根据规范附录中，平均应力系数来进行计算。对复合地基来说.选取承载力较高土层来当持力层，而当软弱下卧层时，必须对承载力进行验算；如果是软弱下卧层控制承载力，那么说明持力层需要进行调整。

3.3上部混凝土结构设计过程中存在问题

目前，作为混凝土结构设计中，上部结构设计是最为关键的部位,也是体现特殊功能，特定力学结构性质的部位。主流混凝土结构有框架结构、剪力墙结构、框剪墙结构以及框支剪力墙结构，而这些混凝土结构在实际设计时，往往出现配筋不够、超配筋等情况。这样容易造成混凝土结构设计中的上部结构等工程强度不足。

1）框架柱；在设计计算时，切勿忽视角柱，必须要对角柱自行定义。如出现未进行定义，而实际配筋率又满足计算结果，那么在实际施工中就会出现配筋率无法满足最小配筋率问题。作为短柱来说，在一级抗震设计时，沿着短柱全高箍筋间距应小于纵筋直径6倍。框架柱程序可以进行自行判定。这种框架柱不可以进行直接替换，不同强度箍筋应满足不同结果。对超短柱来说，在整个结构设计中应尽量避免，如避免不了，就采用性能较好箍筋、采取控制轴比、在整个框架柱中添加芯柱等方法。

2）框架梁：框架梁在计算是容易出现实际配筋大于计算结果情况，主要原因有：绘图时只标注支座一侧配筋；当配筋率大于2%时，箍筋并没有随着支座处配筋增加而增大；跨中配筋与支座配筋比例超出正常范围。同时还应注意各抗震等级下，纵筋直径的要求以及穿过中柱及剪力墙的纵筋直径。

3）连梁：在地震作用下，为保证剪力墙不发生剪切破坏，即墙肢与连梁满足“强剪弱弯”的原则降低连梁弯矩设计值，使部分连梁先于墙肢出现弯曲屈服，降低连梁屈服弯矩的同时也降低了连梁的剪压比，可改善连梁的延性性能。一般控制连梁折减系数在0.5~1之间，抗震设防烈度越高，延性要求越高，设防水准要求越高，就可以折减多一些。这样才能够保证连粱在正常使用下不现开裂、屈服等问题。当连梁跨高比不大于2.5时，要注意不要把墙体水平分布筋当做连梁腰筋来计算，否则会出现连梁的腰筋配筋率不满足标准情况。

4）框支剪力墙；在结构设计中应该重点考虑转换层，因为转换层是整个框支剪力墙中比较薄弱楼层结构，在相关计算时，应根据相关规定将其地震剪力乘以增大系数来计算相关参数。框支柱、框支梁的纵筋各项系数都应满足有关规定的要求。

3.4混凝土结构设计中其他问题

1）各专业间配合：由于专业分工发展，一个结构设计团队由各个不同领域专业人才构成，整个项目从设计到施工也是由很多不同团队负责，因此，专业间配合问题显得尤为突出。混凝土结构设计与施工组织之间，涉及到结构设计与施工技术之间衔接与配合。配合得好坏直接关系到整个项目的质量，甚至整个设计理念与风格。结构设计专业人员不可只专注于设计，而忽视配合施工工艺技术，否则就会出现很多大的问题。

2）混凝土设计耐久性：混凝土结构功能有三方面内容：适用性、安全性、耐久性，目前，混凝土结构设计在适用性与安全性方面研究较深入，设计方法相对明确，因此，混凝土结构设计在这两方面做得比较好。结构耐久性方面研究还不是很成熟，在实际操作中也存在很多问题。混凝土结构因耐久性不足而失效的现象已经屡见不鲜，为正常使用，必需进行维护，而这样所付出维护费用是非常高昂的。影响混凝土结构耐久性因素主要有内部与外部两个方面。再结构设计时应该区别进行考虑。这真对不同结构功能需要，考虑避免降低结构耐久性的影响因素。这样设计出来的混凝土结构才是最科学，最合理的。

结语

混凝土结构设计本身是个长期、循环、复杂兼具深度和广度的专业。对于企业来讲讲究的是效率和效益，因此，目前混凝土结构设计问题产生的主要原因在于设计时间短、设计任务大而重。混凝土结构设计质量密切关系到人民生命财产安全，责任重大。因此，我们必须从根本做起，做好混凝土结构设计，总结设计经验不断改进设计理念，设计时充分考虑各种因素影响，这样来保证整个工程质量。以上仅仅是笔者的一些浅薄认识，只有不断地学习、对实践经验不断进行总结才能做出较好的作品

参考文献

[1] 周克荣等编著.混凝土结构设计[M].同济大学出版社.2001.8.

[2] 贾慧麟.混凝土结构的耐久性[J].华章,2011（05）：47-47.

[3] 王刚.混凝土结构设计探讨[J]才智,2011（25）：85-86.

第8篇：混凝土结构设计方法范文

【关键词】高层建筑；混凝土结构；设计

引言

随着我国经济建设力度的不断加大，我国的经济呈现出高速发展的态势，人们的生活生产水平得到了有效地改善，因此人们对建筑也提出了更高的要求。而随着我国城市建设进程的加快，在当前的城市建设中，高层建筑越来越多，而高层建筑的结构设计也逐渐成为了当前建筑设计师们工作中的重点和难点。而随着科学技术的进步，我国的建筑行业也随之呈现出高速发展的态势，在现代的建筑领域中，各种施工技术和施工理论以及施工设备都得到了长足的发展，同时还涌现出了大批更加先进的施工技术和施工材料以及施工设备，而随着这些技术和材料以及设备的发展应用，使得我国建筑的质量和性能得到了大幅度提高，从而为我国城市建设奠定了坚实的基础，同时也为高层建筑混凝土结构设计创造了有利条件。然而就我国高层建筑混凝土结构设计的实际情况而言，其中还存在着着一些较为严峻的问题，这些问题不仅影响到高层建筑混凝土结构的质量和性能，同时还极容易留下安全隐患。因此，为了提高高层混凝土结构设计的水平，还必须要加大对其的分析研究力度。本文从高层建筑结构设计特点出发，对高层建筑混凝土结构设计进行了深入的分析，然后对如何完善高层建筑混凝土结构设计进行了详细阐述。希望能够起到抛砖引玉的效果，使同行相互探讨共同提高，进而为我国今后的高层建筑混凝土结构设计起到一定的参考作用。

1、高层建筑结构设计特点

随着人们对现代建筑要求的提高，在当前的城市高层建筑建设过程中更是离不开对混凝土结构的应用，在高层建筑混凝土结构设计中，如何才能够提高混凝土结构设计的水平和提高建筑的质量和性能，就成为了当前建设单位所亟待解决的问题，而当前高层建筑结构设计的抓哟特点有：

（1）侧向力（风或水平地震作用）成为影响结构内力、结构变形及建筑物土建造价的主要因素。高层建筑和低层建筑一样，承受自重活载 雪载等垂直荷载和风 地震等水平力 在低层结构中，水平荷载产生的内力和位移很小，可以忽略不计。

（2）结构应具有适宜刚度。随着高度的增加，高层建筑的侧向位移迅速增大。因此设计高层建筑时，不仅要求结构有足够的强度，而且要求结构有适宜的刚度，使结构有合理的自振频率等动力特性，并使水平力作用下的层位移控制在一定范围之内。

2、高层建筑混凝土结构设计中注意要点分析

2.1概念设计

结构概念设计是保证结构具有优良抗震性能的一种方法。结构概念设计是要求建筑师和结构师在建筑设计中应特别重视规范、规程中有关结构概念设计的各条规定，设计中不能陷入只凭计算的误区。以下一些要点值得注意：

（1）在结构体系上，应重视结构的选型和平、立面布置的规则性，择优选用抗震和抗风性能好且经济合理的结构体系。结构应具有明确的计算简图和合理的传递地震力途径，结构在两个主轴方向的动力特性宜相近。

（2）一般工程都仅进行小震下的弹性设计，而用概念设计和构造措施保证“中震可修，大震不倒”，但没有验算和证实，那么建筑物是否真能做到“中震可修，大震不倒”，无人知晓。对抗震设防烈度较高地区的特别重要建筑和超限建筑，审查专家往往会提出更具体的设计指标：1）中震或大震不屈服设计；2）中震或大震弹性设计；要求设计单位确保实现“三水准”的设计目标。

（3）水平地震作用是双向的，结构布置应使结构能抵抗任意方向的地震作用，应使结构沿平面上两个主轴方向具有足够的刚度和抗震能力；结构刚度选择时，虽可考虑场地特征，选择结构刚度以减少地震作用效应，但是也要注意控制结构变形的增大，过大的变形将会因p-δ效应过大而导致结构破坏。

2.2结构选型

（1）结构的规则性问题。新旧规范在这方面的内容出现了较大的变动，新规范在这方面增添了相当多的限制条件，例如：平面规则性信息、嵌固端上下层刚度比信息等，而且，新规范采用强制性条文明确规定“建筑不应采用严重不规则的设计方案。”因此，结构工程师在遵循新规范的这些限制条件上必须严格注意，以避免后期施工图设计阶段工作被动。

（2）结构的超高问题。在抗震规范与高规中，对结构的总高度都有严格的限制，尤其是新规范中针对以前的超高问题，除了将原来的限制高度设定为a级高度的建筑外，增加了b级高度的建筑，因此，必须对结构的该项控制因素严格注意，一旦结构为b级高度建筑甚或超过了b级高度，其设计方法和处理措施将有较大的变化。

（3）嵌固端的设置问题。由于高层建筑一般都带有二层或二层以上的地下室和人防，嵌固端有可能设置在地下室顶板，也有可能设置在人防顶板等位置，因此，在这个问题上，结构设计工程师往往忽视了由嵌固端的设置带来的一系列需要注意的方面。

第9篇：混凝土结构设计方法范文

关键词：钢筋混凝土；结构设计；问题；措施

中图分类号：TV331文献标识码： A

合理而全面地发挥钢筋混凝土结构的整体作用和经济价值必须做好钢筋混凝土结构的设计工作，要在设计过程中有针对性地加强基础、上部的机构控制，提高钢筋混凝土结构抵御裂缝的能力，在钢筋混凝土结构体系、结构、形状、布置上达到科学化和合理化，进而实现钢筋混凝土结构的设计目标。

一、钢筋混凝土结构设计环节常见的问题

1、 钢筋混凝土结构地基设计问题

钢筋混凝土结构设计过程中经常忽视建筑物的沉降而引起附加应力的增加，这会导致钢筋混凝土结构出现沉降而产生变形，进而产生钢筋混凝土结构底部和基础出现承载能力的下降，导致钢筋混凝土结构出现开裂。特别是在天然土壤的情况下，软弱土和流沙会在钢筋混凝土结构重量下产生更为显著的变形，再加上地下水位的季节性变化就会出现钢筋混凝土结构地基问题的进一步积累和扩大，形成对钢筋混凝土结构的进一步影响。

2、钢筋混凝土结构上部设计问题

钢筋混凝土结构上部是主要的功能部位，一般以框剪结构和剪力墙等常见形式为主，在设计这些构筑物时应注意均匀布置，而一些设计者容易设计出刚度过大的单支剪力墙，这会出现应力的过度集中，如果因应力过大而产生破坏将会直接导致剪力墙管关联的构件设计难度的增加，进而大宗钢筋混凝土结构出现严重的后果。在做钢筋混凝土结构上部延性设计的过程中没有考虑到剪力墙级别的设计，没有使用小级别剪力墙结构维护整个建筑物变形控制，如果出现地震将会容易造成各种级别剪力墙的破坏，进而导致建筑物梁柱完整性丧失，缩短了钢筋混凝土结构维持形状的时间，增大了建筑物内人员的伤亡。

3、 钢筋混凝土结构的裂缝问题

裂缝是钢筋混凝土结构的主要问题，在设计的过程中应该对钢筋混凝土结构裂缝问题进行全面控制，以避免钢筋混凝土结构出现裂缝后，安全问题和事故的发生。常见的钢筋混凝土结构裂缝原因有：一是应力裂缝，在钢筋混凝土结构中，不同部位、不同功能的构件之间会有不同的刚度和应力，这样会在钢筋混凝土结构的整体上形成若干个刚度薄弱区和应力集中区，如果薄弱区和集中区出现了重叠，很容易在钢筋混凝土结构出现裂缝和破坏，较为典型的钢筋混凝土结构应力裂缝在墙角处和板端处。二是温度裂缝，钢筋混凝土结构在施工中最为常见的裂缝就是温度裂缝，温度裂缝的形成原因比较简单，就是钢筋混凝土结构内外温度出现大温差，进而引起混凝土出现收缩应力的差别，在薄弱位置出现裂缝。三是构造裂缝，钢筋混凝土结构构造裂缝的最主要成因是拌制混凝土的过程中选用了较大的水灰比，进而在浇筑时产生混凝土在模板的滑动，钢筋混凝土结构浇筑时未充分振捣、有气泡的存在也是出现构造裂缝的原因。

二、加强钢筋混凝土结构设计的措施

1、合理选择钢筋混凝土结构

我国是个幅员辽阔的国家，不同地区的经济发展水平和地质条件也存在着很大的差异，这就使得我国不同地区的建筑结构设计不尽相同。因此，在对建筑结构进行设计的过程中，必须对钢筋混凝土结构进行合理的选择，始终坚持以地区的建筑特点为前提和依据。在建筑设计中，通常情况下，建筑设计师会选择剪力墙结构进行施工。剪力墙能够最大范围的扩大建筑的空间和面积，建筑房间能够不将梁柱等露出来。而且使用混凝土剪力墙这种结构，不仅具有较好的隔音效果，而且还能够节省很多施工成本和精力，缩短建筑施工的周期，加快施工进度，提高对房屋建筑的抗震能力。因此，剪力墙结构已经被广泛应用在建筑结构设计中去。

2、 妥善处理钢筋混凝土的刚度

钢筋混凝土的刚度是对建筑进行结构设计时必须重视的一个因素。随着经济的不断发展，我国建筑取得了很大的发展成效，建筑的层数也呈现逐渐上升趋势，建筑物的刚度直接关系着建筑的施工质量。只有不断控制建筑物的位移，才能使得建筑物的刚度符合相关设计要求。在对建筑结构进行设计时，需要对建筑物的刚性和延展性进行良好的控制，这也需要建筑设计的密切参与和配合，根据自己的设计理念和设计风格对建筑物的刚度和延展性进行适当的调整。随着高楼大厦的不断兴起，在对剪力墙进行布置时，可以适当的增加剪力墙的数量，并确保剪力墙的厚度能够满足相关建筑设计要求。

3、 对钢筋混凝土进行及时加固

对钢筋混凝土进行及时的加固也是建筑结构设计的重要环节之一，主要有两种加固方法。第一种加固方法是利用碳纤维对钢筋混凝土进行加固。通过这种方式，可以极大的该混凝土的刚度、强度，并且促进钢筋混凝土抗裂能力的增加。第二中加固方式是通过预应力对钢筋混凝土进行加固，这也可以在一定程度上延长钢筋混凝土的使用寿命，在建筑结构设计充分发挥其应用的作用。

4、提高钢筋混凝土结构的安全性

设计钢筋混凝土结构的过程中要将结构自身的抗震性能及外部人为因素可能造成的破坏考虑周全，切实提升钢筋混凝土结构的抗震和抗损的性能。设计钢筋混凝土结构过程中要考虑钢筋混凝土结构荷载的变化问题，实现钢筋混凝土结构的安全与稳定。

5、提高钢筋混凝土结构的抗震性

设计人员要以抗震概念设计为依据，对钢筋混凝土结构体系、平立面设计、结构构件延展性等进行优化设计，以使钢筋混凝土结构的抗震能力得到有效的提升。

6、提高钢筋混凝土结构的耐久性

首先，要选择质量良好的钢筋混凝土结构的材料，从稳定性能、抗侵入性能、抗裂性能等几个方面入手，选择坚固、耐久、洁净的骨料，含碱量与水化热反应较低的水泥，减少对于硅酸盐水泥与用水量的应用，并适当地将矿物掺合料加入到材料中。

其次，优化钢筋混凝土结构的设计，设计人员要根据实际的使用环境，明确建筑中不同结构构件的使用界限与注意事项。最后，应用合理的钢筋混凝土结构形式，要在钢筋混凝土结构设计出混凝土保护层，并通过协调构件的截面积与表面积，避免侵蚀性物质集中停留区域的形成，同时注意高侵蚀度的环境中，混凝土墙板的通风效果，并注意配筋间距的合理设计，以减少钢筋锈蚀、保护层剥离等问题在钢筋混凝土结构的出现。

7、提高对钢筋混凝土结构裂缝的控制

钢筋混凝土结构裂缝控制采取防治措施。对于易出现裂缝的屋面及楼面钢硅构件，在结构设计时可采用预应力混凝土，在楼面板预埋管线时，对管线进行支架固定，在管线交叉处要采用专门设计的接线盒以减少钢筋混凝土板的刚度削弱。

综上所述，建筑结构设计质量，密切关系到人民生命财产的安全，责任重大。而且结构专业是一个既有深度又有广度的专业，我们必须在工作中，不断地学习、总结，才能有所进步，才能成为一名合格的工程师。这也是我把我在设计过程中的一些认识写出来的原因，希望与同行们一起讨论、共同提高。

参考文献：

[1] 曹士伟,隋晶.钢筋混凝土结构设计中的常见问题分析[J]. 科技创新与应用. 2013(17)

[2] 张卫娜. 浅析建筑结构设计中的钢筋混凝土构造的主要方法[J]. 黑龙江科技信息，2012（18）.