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智能土木结构与建筑结构论文

2024-03-07 07:31:08 收藏本文 下载本文

“克吕”通过精心收集,向本站投稿了16篇智能土木结构与建筑结构论文,下面是小编帮大家整理后的智能土木结构与建筑结构论文,希望对大家的学习与工作有所帮助。

智能土木结构与建筑结构论文

篇1:智能土木结构与建筑结构论文

关于智能土木结构与建筑结构论文

1智能土木结构基本概念及研究现状

简单来讲智能土木结构是智能结构应用于土木结构的产物,现代社会的人们对于建筑的要求越来越高了,而其中最为重要的就是土木结构智能化。智能结构可以说是一种仿生结构体系,集合了驱动器、主结构、传感器和控制器,具有环境适应力、结构自监控和损伤自修复的特点,甚至智能结构能够在危险发生的状况下保护自身结构不受到伤害。建筑行业的飞速发展对建筑提出了智能化需求,土木工程师们会将仿生功能材料融入到基体材料中,使得传统建筑结构拥有智能化的工程,人们在习惯上将其称为智能土木结构。智能土木结构出现了之后,进一步解决了结构评估的完整性、耐久性、强度和安全性等等的问题,更大程度上减少了建筑结构维修费用,增强了土木结构预测能力。比如说智能土木结构具有自内而外预报方式,主要的原理就是在传统土木结构的内部植入一些传感器,组成一个网络,进而对结构性能进行实时监测。智能土木结构在建筑结构中的应用前景还是十分良好的,到目前为止智能土木结构主要应用于了高层建筑、桥梁和大坝等工程。近几年来的民用建筑和结构都采用了大规模、高性能的分布式智能检测系统。这些智能检测系统都能够为智能大厦发展建立坚实基础,我国的智能大厦,到目前为止,我国智能大厦已经如同雨后春笋般不断涌现。

2现代建筑结构中智能土木结构的应用

2.1智能传感元件在现代建筑结构中的应用

土木工程中通常会在建筑结构中粘贴或者是埋入一些传感元件来对建筑物进行健康检测,在确保检测结果正确性的同时,还要对建筑物的稳固性和安全性进行更为确切检测和评价,获取最为精准的数据,从而对建筑物的命运做出判决,进行维修或者是直接报废。对于一些比较重大的土木工程建筑来说,由于其结构的修建时间比较长,设备相对来说都比较陈旧,传统传感器并不能够适应这种内部环境,这个时候选择高性能的传感器检测结构健康是十分有效的。利用智能材料、光纤等制作成传感器并且应用于土木工程的发展历程当中已经具有了划时代的意义,使得土木工程的发展史开辟出了全新的篇章。

2.2建筑工程健康监测的具体实施过程

智能土木结构在建筑工程的结构损伤和健康检测方面都起到了十分重要的作用。在土木工程当中,建筑物的'检测通常会采用目测的方法,除此之外还会利用到声发射、超声波以及X射线等无损性的检测,利用这种方法能够有效杜绝很多弊端,在建筑物的内部结构中出现了破损情况,或者是建筑物的实时动态都能够得到准确检测,在满足了人们对建筑整体了解的需求之上还能够保证检测效率和检测准确率。比如说当建筑物发生了损伤,内部就会出现裂纹,这些裂纹在外部力量的作用下会加大损伤的力度,并且会以声速扩散,而这些都会被特殊材料制成的传感元件所感知到,让相关的工作人员能够更加及时准确地掌握整个建筑物的内部情况,对建筑物进行更为及时的整体规划,采取一些措施来避免建筑物事故的发生。

2.3现代建筑节能支持

智能土木结构不仅仅为普通建筑提供了安全检测的功能,还能够为智能建筑提供节能技术,并且已经在实际中得到了逐步的推广使用,建筑师们也在此基础上提出了节能建筑的概念。所谓节能建筑其实就是在设计和建造的过程中,均尽量采用节能型的材料和器具,利用智能土木结构使得建筑本身具备监测控制能力,随着外部环境的变化而适当地做出调整,把建筑的自身能耗降低到最低的水准。智能土木结构为现代建筑节能提供的技术支持能够更好地实现绿色建筑,更加有利于环境友好和可持续发展。

3智能土木结构提升策略

3.1提高智能传感的技术

传感元件的应用是绝对离不开传感技术,所以提高智能传感技术已经是势在必行的了。从仿生学的角度来看,传感器就像是建筑物自身的感受器官,要想提高智能传感技术就必须要从传感技术的系统性入手,提高传感器的处理、感知、识别的能力,并且在这个基础上要提高传感器系统的灵敏度和可靠性,实现整体传感技术智能化。在建筑工程当中,传感元件要保证不影响建筑外形结构,要同建筑材料形成较好的相容性,把对建筑物的影响尽可能地降低到最低的水平,提高建筑物当中信号的抗干扰能力。

3.2发展智能控制集成

智能控制系统是一个相当于人类大脑神经中枢的最高级部分,这不仅仅取决于运动系统和感觉系统的运行程序,还担负着整个脑神经的高级功能运转。在土木工程的内部安装集控系统中,能够对一些强降雨和风暴做出迅速的应急,尽可能地降低损失,因此,相关建筑人员应该重视对于智能控制集成的开发和利用。例如说,在一些强台风的天气,各地方都会重视安全预警,而智能建筑中发展集成控制就能够更加及时地对整个环境进行控制,确保整个建筑的安全。

4结束语

我国的建筑产业持续增长,推动了整个建筑行业的智能化发展,我国的建筑智能化正处于一种快速发展的阶段,科学技术正在不断进步,社会的经济水平逐步提高,人们对于建筑的舒适性、安全性以及便利性都有了更高的期待,对于智能建筑提出了更多更高的要求,为智能建筑的发展提供了良好的契机,成为了土木工程的灵魂支撑。我国的建筑行业正在朝向智能化的道路发展,必须要以发展的眼光与时俱进。

篇2:土木工程专业研究生课程智能材料与结构教学问论文

土木工程专业研究生课程智能材料与结构教学问论文

文章根据土木工程行业发展对人才需求及土木工程专业的培养目标定位,提出在高等院校土木专业研究生阶段加强智能材料与结构课程内容设置的必要性,结合土木工程专业学生特点探讨智能材料与结构课程研究生教学的授课内容,并对教学方法和手段进行了实践与探索。

关键词:智能材料与结构;研究生教学;实践与探索

中图分类号:G6432文献标志码:A文章编号:

100529090103

智能材料结构是材料学与多学科交叉融合发展起来的高新技术结构,是集传感、驱动及信息处理等功能于一体的功能性材料结构,具有自诊断、自适应、自学习、自修复、自增值、自衰减等六大生命功能 [1]。近来,智能材料结构随着材料科学、力学、控制理论、计算机技术、信息理论等学科的发展已成为国内外最活跃的研究领域之一,国内外学者对智能结构的研究及探索不断深入,智能结构领域及技术迅速发展[2]。智能材料与智能结构是力学的重要分支,其研究涉及土木工程、力学、材料学、化学、信息论、电子技术、机械工程、光学、计算机技术、仿生学、控制理论等一系列学科中的先进技术,同时引发出新的研究领域。如仿生机器人、结构健康监测、传感材料、驱动材料、元器件及材料制造新技术和新的控制理论等[3]。

智能材料与结构在土木工程领域中有着巨大的应用前景,其发展不仅意味着增强结构功能,提高结构使用效率及优化结构设计形式,而且也打破了许多土木工程结构在设计、建造、维护和使用控制等方面的传统观念。目前,在土木工程结构领域,智能材料结构系统的应用主要集中在结构的健康监测,形状自适应记忆合金材料及结构减振抗风降噪的自适应控制等方面[4]。为提高工程结构质量和结构安全性及使用可靠性,将智能材料中先进的自诊断理念引入研究领域,针对重大工程中结构损伤特征及应用对象和领域,研制应用于土木工程结构的主动减振、精密位移控制、损伤主动在线监测技术的智能材料与结构。

在土木工程专业研究生教学中开设智能材料与结构课程非常有必要。目前,智能材料与结构课程教学在课程体系上较封闭,学生知识面不够导致

学习积极性不高,且由于该门课程学时的限制,教师授课时只能挑选部分章节讲授,疑难问题不断增加,给研究生科研指导不大,忽略了这门课程对研究生实践能力的培养,严重影响了学生学习内容的深度和广度。

文中针对土木工程专业研究生的研究及专业工作背景,将智能材料与结构课程作为选修课,对如何实现这门课程的教学目标,提高教学质量,提高研究生学习的科研兴趣和实践能力进行了思考,对这门课程的选修内容及教学、实践、成绩评定等环节进行了探索研究。

一、教学内容

智能材料与结构是以材料—器件—结构—系统为主线,将基本理论与工程应用紧密结合,从材料与智能、智能材料、智能器件、智能材料结构和智能结构系统等方面循序渐进地介绍智能材料与结构系统的基本概念、性能特征、发展和应用等。结合土木工程专业研究生研究课题及就业背景,选择与土木工程行业紧密相关的智能材料与结构内容作为教学主讲内容。

首先介绍智能材料与结构的一些基本概况,包括驱动材料、驱动器与传感器,以及自适应复合材料系统中的模型与应用、自适应系统、旋翼应用、航空器控制和智能结构应用等。根据实例引入形状记忆合金的概况,包括工作原理及应用,重点介绍形状记忆合金在土木工程中的隔震体系、粘弹性阻尼器、自修复埋入式智能监测的实例。在工程结构无损中应用最为广泛的领域中,需介绍压电复合材料的力学原理及应用,重点介绍其作为智能驱动器与传感器时在土木工程领域中结构健康监测方面的应用实例。在土木工程结构抗震设计中,介绍电/磁致伸缩与电/磁流变体的工作原理,磁致伸缩智能材料是一种磁致伸缩效应强烈,具有高磁致伸缩系数并具有电磁能/机械能转换功能的材料。磁致伸缩材料作为智能材料与结构在土木工程领域中主要用于传感、监测和远距离信息传输方面,具有较好的应用前景。将智能器件置于土木工程结构中,实现其自适应的结构功能,主要介绍智能光纤材料的工作原理及其应用,复合材料中埋入光纤传感器和驱动器是目前应用前景最广、技术基础最成熟的一种智能材料。最后对智能材料与结构的应用前景及发展进行总结和展望。

二、教学实践与探索

(一)不同研究方向教师的正确引导

研究生阶段的学习关键已不再是掌握某个知识点,死记一些书本知识,更重要的是培养学生的实践创新能力,提高学生的自主学习能力,需要在自己学习的基础上进行创新性思维,实现再创造,这就需要教师的正确引导。同样在智能材料与结构这门课程中,对土木工程类研究生的教学,需要通过师生

互动形式展开,在课堂上进行课堂互动,让研究生体验从未知到新知的探索过程,将智能材料与结构系统的各个方面实行科普性的讲解,促成研究生学习的主动性,教师的基本职能从“授”转变为“导”,让教师真正成为学生学习的导师。在学习智能材料与结构这门课程中,江苏大学创新地采用多位教师讲授同一门课程的方式,针对所学内容。选择相关研究方向的专业课程教师来上这一章节内容。由于所选教师对研究方向的熟悉程度明显高于以往同一位任课教师,这无形中大大提高了课程的深度和广度,调动了学生学习的热情,拓展了研究生科研知识面。

(二)理论联系实际

智能材料与结构作为一门交叉性的课程,必须与实际相结合才能巩固学习,激发学生的兴趣。所以,在课程教学中,尽量多举土木工程中的实例来说明各智能材料与结构的工作原理,可以从学生感兴趣的`结构和目前应用较广的智能材料来阐述,如智能蒙皮、结构监测和寿命预测、土木结构的减振与降噪、环境自适应结构以及住宅智能化等。将理论知识寓于工程应用背景中,效果显著。如在课堂上会增加手工制作环节,采用层合空心板制作桥梁模型,采用硬币搭建省材工程结构,将智能材料的节能减排理念运用到结构设计中。

(三)板书与多媒体演示的结合

智能材料与结构课程信息量大,属于多学科交叉综合,不能完全采用板书教学,插入多媒体教学,可加快教学进程,提高教学效率,结合图案或声音,能大大提高学生的学习兴趣和学习积极性。与传统的板书形式相比,多媒体教学信息量输入紧凑,文字图像信息清晰直观,风格多样,内容丰富,也能活跃课堂气氛,增进教学过程中的互动。但当讲解一些重要的力学基本原理时,也需要放慢讲课速度,通过板书的形式来讲解清楚,尤其是传感器与驱动器等智能元器件的工作原理解释。例如:在讲解形状记忆合金工作原理时,Ti-Ni合金的管接头处于低温状态时,套在需要连接的两根管子上,升温到Ti-Ni合金母相状态的室温,套管内径即可回复到原来的尺寸,从而把两根管子咬紧,完成管子的连接。采用一个版面的动画演示即非常形象直观地向学生解释清楚,可以从中插入大量的工程应用实例图片和录像,调动课堂气氛。同时,在课堂教学中,增加与学生之间的互动,针对不同研究方向的研究生,选择性地

讲解智能材料与结构的运用问题,从而不断提高学生的学习兴趣。因此,在课程教学中板书与多媒体教学相结合更有助于土木工程专业研究生掌握智能材料与结构的相关概念,加深学生印象,提高学习效率。

(四)实践能力的培养

以智能材料与结构课程中搭建土木工程结构超声无损检测平台实验为例,采用预埋损伤的标准试块进行结构检测(4学时+课余时间),构建一个自动监测、自动控制的桥梁监测系统模型,可将形状记忆合金、磁流变材料及无线传感理念融入其中,学生分组进行,最后分组比较创新性(4学时+课余时间),电测应变测量及应力计算(2学时)。

通过搭建实验,进一步锻炼学生的动手能力,训练学生的研究方法,培养学生分析和解决问题的能力。在实验课堂上,让部分土木工程专业优秀本科生参与其中,学生通过实践训练把所学知识应用于解决科研问题。

三、成绩评定

智能材料与结构课程共设30学时,其中实验10学时,需要预修压电测量学。课程教学分为课堂教学、研讨、实验三部分,考核方式采用笔试(闭卷)+平时成绩+实验成绩,实验成绩通过三部分的实验总结报告及学生答辩综合评定。其中考试成绩占70%,平时成绩占10%,实验成绩占20%。通过智能材料与结构课程三部分的考核与过程管理,既考核了学生的专业基础知识掌握情况,又考核了动手操作能力,更培养了学生的创新意识,开拓了视野。

四、结语

智能材料与结构课程列举了很多实用性和工程性强的实例,融入了最新的科研成果,是一门理论与实验相结合的课程。因此,该领域为广泛新兴行业产业的快速引进和应用提供了巨大的潜力。通过本课程的学习,研究生将了解智能材料结构在土木工程领域的最新动态和进展,为后续相关课程的学习及科研打好基础。通过智能材料与结构课程在土木研究生教学中的实践与探索,为土木工程专业研究生创新能力的培养提供了指导。参考文献:

[1] 杨大智. 智能材料与智能系统[M].天津:天津大学出版社, .

. A Wiley-Interscience Publication, .

[3] 陈英杰,姚素玲.智能材料[M].机械工业出版社,.

篇3:预制装配式建筑结构与设计探讨论文

摘要:随着科学技术的快速发展随着科学技术的快速发展,人们对于建筑行业的要求越来越高。普通的建筑形式施工周期比较长,其安全性已经难以满足人们生活的需求以满足人们生活的需求。所以,这就需要对于建筑结构体系进行创新。这样就使得预制装配式建筑结构得到了广泛的应用,通过优化预制和装配两个过程优化预制和装配两个过程,实现了建筑构建方式的创新,很好地保证了建筑结构的稳定性和安全性。其优点主要是缩短了施工的周期,符合现代社会对于建筑结构的实际要求。

关键词:装配式建筑;结构体系;设计

1引言

社会经济的发展在一定程度上提升了人们的生活水平社会经济的发展在一定程度上提升了人们的生活水平,人们对于尘世建设和发展提出了更高的要求人们对于尘世建设和发展提出了更高的要求,主要就体现在建筑结构上建筑结构上。所以,为了拥有更好的发展前景,建筑行业应该注重跟上经济发展的步伐和形式注重跟上经济发展的步伐和形式,对于建筑体系不断创新。只有加强预制装配式建筑结构的推广工作只有加强预制装配式建筑结构的推广工作,在能够加快建筑工程施工的速度工程施工的速度,实现对于传统施工技术的有效突破,从而更好地推动建筑行业的发展好地推动建筑行业的发展。

篇4:预制装配式建筑结构与设计探讨论文

3.1预制装配式框架结构体系

预制装配式建筑结构体系架构相对来说使用上比较简单单,在运输过程中质量较轻。在施工中得到了广泛的应用。尤其在一些高层建筑上尤其在一些高层建筑上,符合建筑发展的趋势。首先,结构整体应该保证平整和规则体应该保证平整和规则,对于内部支撑体系具有很好的强度和韧性和韧性,从而更好地满足结构良好承载力的要求。同时,不同梁柱的中轴线应该维持在同一个水平上梁柱的中轴线应该维持在同一个水平上。其次,应该对于钢接点和柱间的交接部位进行有效的处理接点和柱间的交接部位进行有效的`处理,使框架的基础能够满足强度和稳定性的要求满足强度和稳定性的要求,保证使用混凝土的强度。最后,应该在内部构件之间选择更加科学合理的焊接方式该在内部构件之间选择更加科学合理的焊接方式,保证构件所处环境和承载力所处环境和承载力,优化施焊方式。

3.2剪力墙结构体系

在设计剪力墙的时候应该做好以下几个方面的工作在设计剪力墙的时候应该做好以下几个方面的工作。首先先,应该注重结合具体的使用环境和条件,优化纵横墙结构的选择选择,充分考虑到各种影响因素,从而满足正常的需求。其次次,应该在布置横墙的时候,合理安置承重墙板。最后,在确定剪力墙间的连接部分的时候定剪力墙间的连接部分的时候,应该注重结合承受点的特点进行构造设计进行构造设计。

4预制装配式建筑结构发展的分析

预制装配式建筑结构作为建筑行业发展的重要内容预制装配式建筑结构作为建筑行业发展的重要内容,在设计的过程中应该注重对于不同施工区域抗震烈度进行考量量,使其可以更好地满足建筑节能的需求,开发更强使用性的预制装配式结构预制装配式结构。在提升预制率的时候,应该注重不断提升工程的建设质量和水平工程的建设质量和水平,保证其专业化发展水平。只有逐步推动其构件的发展推动其构件的发展,使其各方面的特点得到更加有效的发挥,才能够实现提高施工技术水平才能够实现提高施工技术水平,改变传统建设方法的目的。在完善设计理念的过程中在完善设计理念的过程中,应该注重实现预制构件的自动化生产生产。

5结语

综上所述综上所述,当前,预制装配式建筑结构是建筑行业发展的主要趋势主要趋势,也是更好地满足人们需求的一种方法,对于提高建筑工程整体的质量和水平有着重要的作用筑工程整体的质量和水平有着重要的作用。但是,在实际的发展过程中发展过程中,还存在着一些不够完善的地方,需要对其设计进行不断优化和完善行不断优化和完善。在具体的实施过程中,应该注重鼓励不同的建设单位能够积极地运用该体系同的建设单位能够积极地运用该体系,才能够使其不断发展,从而更好地服务于建筑行业从而更好地服务于建筑行业,为保证人们的生活质量,提高人们的生活水平奠定良好的基础们的生活水平奠定良好的基础。

参考文献:

[1]陈秋实.预制装配式建筑结构体系与设计[J].江西建材,,((2):50+53.

[2]刘永霞.预制装配式钢结构建筑设计要点及经济性研究[J].中国新技术新产品,2016(21):167~168.

[3]陈凌.试述预制装配式建筑的发展前景及结构设计要点[J].四川水泥,20162016(8):82.

篇5:预制装配式建筑结构与设计探讨论文

2.1建筑结构的来源

在我国在我国,对于预制装配式建筑结构的研究时间不长。对于预制装配式建筑结构的重视始于出于对于环境保护和节约资源等方面的考虑资源等方面的考虑,从而实现对于工业化更加有效的管理。因为因为,提出各个建筑施工单位推广预制装配式建筑结构,从而使建筑施工的技术得到更加有效的更新和换代使建筑施工的技术得到更加有效的更新和换代。预制装配式建筑结构主要包含两个方面建筑结构主要包含两个方面,分别为预制和装配。预制也就是应该预先制作是应该预先制作,在结合具体建筑结构的基础上,对于原材料进行更加有效的加工进行更加有效的加工。我们可以把预制装配式建筑理解成为把施工建设的过程分为两个部分把施工建设的过程分为两个部分,主要通过对于预先对于构件进行生产件进行生产,然后在现场完成简单的组装工作。这样的结构实现了对于传统施工模式的有效突破实现了对于传统施工模式的有效突破,大大改善了传统施工建设周期比较长的弊端建设周期比较长的弊端,很好地保证了建筑工程的质量和安全全,从而为人们的生产和生活提供了更加安全的保障。

2.2建筑结构的实际应用

在我国在我国,预制装配式建筑结构的使用最早可以追溯到上个世纪八十年代个世纪八十年代,当时主要是应用其进行大板建造。但是,由于受到各个方面因素的影响于受到各个方面因素的影响,导致该结构并没有得到更加有效的发展效的发展,其应用也就没有得到有效的推广。但是,在社会经济快速发展的21世纪世纪,在各种因素的刺激下,预制装配式建筑结构在建筑工程中得到了广泛的应用结构在建筑工程中得到了广泛的应用。就目前来讲,在北京和上海对于该结构的研究处于领先的地位和上海对于该结构的研究处于领先的地位。在上海城建置业发展公司建设的浦江大型居住社区率先使用预制混凝土结构的构件的构件。可以说,这很好地实现了对于传统建筑工程施工模式的突破式的突破,并且在实际的运行中,可以使我们积累更加丰富的应用经验应用经验,可以为以后更加高质量和高水平地应用预制装配式建筑结构奠定良好的基础式建筑结构奠定良好的基础。

2.3预制装配式建筑结构体系

当前当前,预制装配式建筑结构的运用主要分为两种情况,分别为专用型的结构体系和通用型的结构体系别为专用型的结构体系和通用型的结构体系。其中应用比较广泛的当属通用型较广泛的当属通用型,其在结构的组成上与现浇结构比较相似似。而专用结构体系则是建立在通用型体系基础上,为了满足建筑物在功能上的需求足建筑物在功能上的需求。当前,专用型结构应用比较少。随着社会经济的快速发展随着社会经济的快速发展,国内预制装配式建筑结构体系的开发水平不断提升开发水平不断提升,并且不断地在实际的工程中得到更加有效的试用效的试用。从发展的角度上来讲,不同结构体系的创新是推动预制装配建筑结构发展的重要动力动预制装配建筑结构发展的重要动力。从现场施工的角度来看看,以主体结构竖向构件的预制技术比较难。同时采用各种建筑技术有机组合的方式建筑技术有机组合的方式,从而使得预制装配式建筑结构的优势得到了更加有效的体现优势得到了更加有效的体现,其中就包括降减震技术结合的预制装配整体式结构等预制技术预制装配整体式结构等预制技术。

2.4预制装配式建筑结构优点

在建筑工程施工过程中应用预制装配式建筑结构对于提高工程施工的质量高工程施工的质量,具有诸多的优势。首先,相对于普通的工程施工来说程施工来说,预制装配式建筑结构中轻质墙板施工的比例比较大较大,这样就会导致施工过程变得更加简单和快捷,从而有效节约了人力和物力节约了人力和物力,能够有效控制施工的成本,更好地保证建筑施工的灵活性筑施工的灵活性。最后,应用预制装配式建筑结构开展建筑工程施工工程施工,对于施工人员的数量和技术要求比较低,对于控制工程施工的质量有着重要的作用工程施工的质量有着重要的作用。

篇6:“建筑结构与构造”教学内容研究论文

“建筑结构与构造”教学内容研究论文

摘要“建筑结构与构造”是一门面向环境设计专业的基础课,它对学生专业知识的积累、设计活动的实践起到了很大的帮助作用。目前这门课面临着课时分布集中、授课内容多、实践性强、知识点难理解等问题,亟待教师通过研究和改革实践加以解决。

关键词:建筑结构论文发表

1教学现状概述

“建筑结构与构造”是一门面向环境设计专业学生开设的专业课。考虑到建筑设计与室内设计两者相互依附、密不可分,所以这门课对学生专业知识的积累、设计活动的实践起到了很大的帮助作用,为学生设计方案的可行性探索、设计方案的进一步落实提供了技术及工艺参考,是一门专业课中承上启下的基础课程。作为专业培养方案修订的产物,“建筑结构与构造”这门新课面临着缺少教学资料准备、缺少教学经验积累等困难,需要任课老师根据本校生源的实际情况因材施教,并在摸索中总结教学方法和教学经验。

1.1课程设置现状分析

由于本分院艺术类课程都为为期3周到5周不等的阶段课,课程的设置具有特异性。对比见表1。通过以上的对比不难发现,本课程由于阶段课的性质在课程学时设置时与常规课程相比既有优势又有劣势:学时较长,可以更深入地讲授专业知识,同时扩展教学知识面,保证了知识体系既有深度又有广度;课程跨度短、教学强度大,不利于知识点分散教学,不利于学生吸收和消化。与以往的闭卷考试课有所不同的是本课程属于考查课,课程的最终成绩是由平时成绩和最终作业等组成,无需学生进行闭卷考试。在没有考试这一机制的约束下,学生对专业知识的掌握情况是有保留的;与此同时,在成绩评定上教师的主观因素比重较大,成绩的客观性面临考验。

1.2学生学情现状分析

三本院校学生的特点是,第一,自控能力较弱,自我教育与自我管理能力不强;第二,学习动机被动或过于现实,学习习惯较差,注意力分散、有拖沓现象;第三,思维活跃、大胆活泼,有丰富的社团活动。

2课程存在的问题及分析

2.1问卷调查

在“建筑结构与构造”这门课结束后,我在该班发起针对该课程教学内容和教学效果的问卷调查。该班总共有30人,最终20人完成了问卷调查。调查的结果客观且清晰地反映了上课情况、教学目的,具有启发性。具体问题见表2。

2.2问题分析

经过一学期的教学活动及问卷调查,该课程存在的问题分析如下:(1)教学知识点多而杂、教学课时短而集中。根据培养方案的设定,本课程的学时为48个学时(即6个整天),而根据教学大纲的规定,学生需要掌握的知识点有三大块:建筑结构体系、建筑构造及材料。其中,建筑结构体系与学生进行建筑及室内设计学习关系密切;建筑构造与方案细化落实、施工图绘制、节点设计关系密切;材料与室内装饰、设计深化、工程预算关系密切。知识点多、教学时间短;相对应的,学生掌握和消化知识的时间也短,对学习效率、学习方式要求更高。(2)理论与实践脱节、学生不易理解。建筑结构与构造的知识点牵涉到许多装修工艺的问题,需要师生到施工现场去观摩学习,而这门课高强度、短跨度的时间节点不可能为学生提供这样的机会。很多在现场演示就能理解的知识点,老师在课堂上解释几遍都无法让学生完全明白。(3)缺乏应用,知识点学了就忘。由于缺乏综合性的应用,学生对于本门课程知识点学过就忘;在后置课程中对建筑结构与构造无涉及,学生应用率不高,也会逐渐遗忘。

3改革思路及方案

在分析并总结了“建筑结构与构造”这门课最为突出的问题之后,应以解决以上问题为主要改革思路。

3.1对教学大纲、教学方案再调整

针对课时少、内容多这一问题,应从教学大纲、教案等方面进行调整,主要的调整方法是与专业密切相关的`多讲甚至反复讲;与专业无关的一笔带过或不讲,做取舍、做筛选。(1)每章设立知识目标和能力目标。该能力目标并非以只掌握本课程的知识为出发点,而是以培养应用型、综合型、社会型的人才为最终出发点。(2)优化并进一步细化考评机制,全方位考量学生的分析能力、学习态度、综合素质。同时,细化的考评标准有助于教师给出更客观的成绩。(3)删除无效章节,优化教学内容。如延长建筑结构的课时,把与本专业关系最为密切的框架结构体系单独拿出来加以更深入细致的讲解。运用实例来论证框架结构的优缺点,提出改良方案,并设计实验让学生进一步体会框架结构的受力特点;将墙体构造技术拆分成两天讲解,一天主讲建筑外墙,一天则以室内轻质隔墙为主。这一做法给学生留有足够的时间消化和吸收墙体构造的知识点,并对接下来的内容进行预复习。

3.2模块化教学方式引入教学中

“建筑结构与构造”是一门专业性强、实践性要求高、内容枯燥不易理解的工科类课程;而本课程阶段课的性质又意味着上课时间的高度集中性、知识点的高输出性,因此,引入模块教学法有助于丰富上课内容、提高学生学习兴趣。本课程课可根据教学内容设置四大模块:理论知识、课堂实验、分组讨论、市场调研。

3.3教学与实践相结合

“建筑结构与构造”原本就是一门实践性、操作性非常强的课程,所有的知识点都是与实践相结合的。笔者提出了以下几点,可以替代或者模拟实地参观,以达到教学效果。(1)知识点尽可能图文并茂,用施工视频代替现场操作演示。(2)设置课堂实验。(3)加入模型制作环节可进一步验证理论。(4)市场调研与社会接轨。

3.4应试与素质教育相结合

利用遗忘曲线的规律,鼓励学生在当天课程结束后进行复习,这将大大提高记忆效果。无特殊情况,教师不提供上课课件,要求学生上课带笔记本、相机进行记录。同时,在下一节课设置随堂小测验,测验成绩录入平时成绩。

3.5举例与提问相结合

通过举例与提问相结合的办法,能够非常好的提高教学效果。这种模式的一般步骤是:首先要寻找符合知识点并贴近生活的新闻、案例,然后搜索素材并呈现给学生,同时或之后抛出问题引起思考,时间允许还可加入分组讨论,最终由教师引出知识点。这种模式既可避免知识点的枯燥乏味,又可以增加师生互动、活跃课堂氛围。步骤可参考图1。

4结语

历时一年的教学研究与改革最终取得了比较满意的成果,这离不开各位教师前辈的帮助支持,也离不开学生的配合理解。当然,结果虽然令人满意,但仍然存在着这样那样的问题有待解决,如如何做到教材的与时俱进、如何更多元地融入实践的内容,还需要笔者一如既往地做创新、去探索。注释①数据来源:笔者根据本课程设置情况以及对国内某大学专业课程设置考察而得来。

参考文献

[1]塞瑞B.迪恩,伊丽莎白罗斯哈贝尔,哈弗彼得勒,Bj斯通.提高学生学习效率的9种教学方法.中国青年出版社,.

[2]希尔伯特迈尔.课堂教学方法理论篇.华东师范大学出版社,.

[3]希尔伯特迈尔.课堂教学方法实践篇.华东师范大学出版社,2011.

[4]何栋梁,成彦惠.新形势下《建筑构造》课程教学改革研究.湖南城市学院学报(自然科学版),2013.22(4):75-78.

篇7:建筑工程的教学与建筑结构论文

建筑工程的教学与建筑结构论文

1建筑结构模型在建筑工程教学中应用现状

现在的建筑结构模型基本都是应用在高校中的建筑制图等课程中,这些建筑结构模型大多是由一些相应厂家生产的,但是现存的一些模型大多存在着一些问题:首先,由于运输、制作、安装和结构稳定等因素的影响,这些厂家在生产建筑结构模型时,经常使用有机玻璃对材料进行替代建筑中的实际材料钢筋,这样生产的模型虽然在外型上看起来没有很大差别,但是实际作用却打了很大的折扣,某些重要内容无法得以体现,如钢筋梁柱之间的锚固、钢筋材料本身的材料特征、钢筋的实际搭建方式等都无法真实呈现出来

其次,只有单纯的硬件模型还无法达到很好的教学效果,还需要结合配套软件,也就是模型的说明,用来反应模型的具体内容及相关知识的延伸,但是实际情况下,由于技术力量的有限性导致模型反映内容比较单一,大多数厂家并没有提供模型相关说明,制作的模型也大多只是反映了简单的结构构造。单纯使用模型进行教学,教师自身的水平很大程度就影响了教学效果,导致了一些教学水平一般的教师无法真正体会到模型的作用。如果模型出厂时能够配套相应的说明,结构模型就不仅是用来反映简单的建筑构造,而是对建筑材料、实验、预算、施工等内容进行综合反映,有利于教师对整个施工过程进行有效讲解,也就能够更充分地体现出模型的作用。

2建筑结构模型研制

(1)建筑结构模型设计

研制建筑结构模型,首先需要对建筑结构模型进行设计,下面以一个建筑结构模型为例。模型设计为两层,每层两个方向各为两跨的结构,下层采取一半高度置于土中的设计,来增加其稳定性,从而也方便观看。梁柱断面采用1:2的比例,梁长和柱高都采用缩小比例2:1,从而保证更好地反映相关内容。梁柱锚固处的钢筋采用焊接的方式进行固定,保证整个结构更加稳定,如果梁的挠度过大,则需要采用有机玻璃模板来进行固定。

(2)建筑材料及实验

工程中购买的钢筋,一级小规格的钢材大多是圆盘形式,二级和三级的钢筋大多是直线线材形式,其一般长度为9米。而且钢材表面上也经常有相关标示,如厂家的商标、钢材的规格及直径,这些标示一般是每隔2米出现一次。钢材表面的形式分为光圆和带肋,带肋又分为螺纹肋和月牙肋两种。因此制作模型时对于板筋选用时应选用光圆钢筋,梁处的钢筋应选用螺纹肋,柱筋应选用月牙肋。从厂家购买钢材后应当注意厂家提供的出厂合格证,这为以后的工程验收提供了非常重要的`保证。出厂合格证一般也分为两种,一种是厂家提供的盖有厂家公章的原始合格证,另外一种是在厂家的原始合格证上也可以加盖经销商的红章。钢筋是建筑工程中必不可少的材料,因此使用时应当对其材料进行见证取样检查。取样时可以按照相关规定取一定长度的钢筋到检测单位进行检查,并要求其出具相关检测结果报告。检测内容通常分为屈服强度、抗拉强度、伸长率和冷弯性能的检测,前两项为力学性能的检测,后两项为塑性性能的检测。

(3)建筑结构构造施工

在建筑结构构造施工中,钢筋的连接形式主要分为绑扎连接、焊接和机械连接三种,在实际的建筑工程施工中,前两种更加常用,机械连接形式使用比较少。在进行模型制作时,可以将这三种连接方法在不同部位都出现,从而便于学生对这三种连接形式有直观的认识。可以在板筋的连接中采用绑扎的形式,边柱和角柱可以采用机械连接中的套丝对接连接,中柱中可以采用电渣压力焊连接,梁筋则采用闪光对焊连接。对于焊接工程也需要出具相应的检测报告。

3建筑结构模型在建筑工程教学中实际应用

建筑施工图纸大多采用的平法标注形式,对于建筑结构模型来说,则可以将图纸和模型进行对比,使学生能够更直观地认识到钢筋的布置。比如梁KL1(2A),表示这个梁的编号为KL1,并且该梁有两跨,一端是悬臂,梁的断面是200*600,箍筋为8双肢箍,间距是200MM,加密区的间距是100MM,上部布置2根通长18钢筋,负弯曲处设置5根18钢筋,布置形式分为上下两排进行布置,上排断点为净跨径的1/3,下排断点为净跨径的1/4。腰部设置两根16的抗扭构造的钢筋,下部布置3根通长的20钢筋。另外,梁柱锚固连接处的构造是以平法图集中的规定为要求的,具体选用的是《混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图》,按照此规定要求,柱顶处和梁锚固分别采用其43页非抗震KZ边柱和角柱柱顶纵向钢筋构造中详图B和44页非抗震KZ中柱柱顶纵向钢筋构造中详图B的做法,梁采用57页非抗震楼层框架梁KL纵向钢筋构造弯锚的做法,悬臂端则采用66页各类梁的悬臂端配筋构造详图C的做法。

4结语

建筑结构模型在建筑工程教学中扮演着十分重要的角色,相关教师应当充分认识到建筑结构模型在课堂教学中的重要性,对其进行认真研制。认识到现存建筑结构模型中的不足之处,尽量采用实物材料进行模型的制作,保证建筑结构模型达到应有的深度,最大限度地发挥建筑结构模型在建筑工程教学中应有的作用。

篇8:土木工程设计中结构与地基加固技术研究的论文

综合以往土木工程建设实例,土木工程结构加固技术应用设计中容易在钢筋混凝土设置、钢筋混凝土结构的设计机理和方式选择、钢筋混凝土结构优劣势分析等方面出现差错,导致土木工程建设中结构加固技术应用不佳。为了建成高质量的土木工程,在具体进行工程结构加固技术应用设计中,尤为注意强化以上几方面。

1.1钢筋混凝土的设置

钢筋混凝土是由钢筋与混凝土组成的,混凝土与钢筋质量高低、性能好坏等方面均会影响钢筋混凝土的应用性。为了提高钢筋混凝土的应用性,在设计工作中应当充分说明钢筋混凝土的配置要求,即混凝土配置方面,保证骨料、水泥、碎石等混凝土原材料符合施工要求;按照工程建设要求,计算混凝土原材料配置比;根据混凝土应用强度等相关要求,说明混凝土振捣要求,如振捣力度、振捣时间、振捣方式等。在钢筋选用方面,根据钢筋混凝土应用要求,说明选用钢筋类型,即柔性和刚性钢筋;分析钢筋应用作用,说明所用钢筋弯曲度、强度、表面圆滑度等[2]。以便采购人员严格按照土木工程设计方案来进行材料采购。

1.2钢筋混凝土结构的设计机理与方式选择

钢筋与混凝两种施工材料在受力性能方面存在差异,如若不能科学、合理的设计钢筋混凝土结构,两种施工材料的不同受力性能,将会影响钢筋混凝土结构的坚固性、稳定性。所以,土木工程结构加固设计中,需要注意科学选择钢筋混凝土结构的设计机理与方式。即结合土木工程实际情况,对工程各个方面进行载力计算,如斜截面载力计算、扭曲截面载力计算等,并分析内部结构与外部形状变动的可能性,进而选择适合的设计机理与方式来展开钢筋混凝土结构设计。

1.3钢筋混凝土结构优劣势分析

基于以往土木工程实例,可以确定钢筋混凝土结构,具有较强的耐久性、耐火性、抗震性、整体协调性,并且消耗的工程成本较低。但因土木工程是一项工程量大、工期长的工程,在运输、制作模板、施工工序作业等方面存在不确定因素,可能影响土木工程施工效果。所以,在进行土木工程结构加固设计中,需要注意各个细节的处理,尽量提高土木工程设计方案的有效性、应用性[3]。

篇9:土木工程设计中结构与地基加固技术研究的论文

在土木工程设计中地基加固技术应用的有效设计同样重要。对此,设计师在进行土木工程地基加固技术应用设计中,需要结合结合以往土木工程实践,优化设计地基加固的各个方面,尤其是以下几方面。其一,地基加固方法的科学选用。目前用于土木工程地基加固的`方法有多种,如排水加固、胶结加固、挤压加固等。但不同地基加固方法具有不同的优缺点、且针对性不同。为了提高土木工程建设质量,需要在工程地基加固设计中,结合工程实际情况及相关技术标准,选用适合的、有效的地基加固方法。其二,地基加固方式的正确应用。目前土木工程地基加固的方式有两种,即换土垫层和置换。其中,地基下部的持力层出现软化情况,应选用换土垫层方式来加固地基;而地基土层比较松软,则采用置换土层的方式加固地基。在土木工程地基加固设计中,设计人员需要同地质勘查人员对工程建设区域的地质情况进行勘查,了解地下结构,并以为为依据,选择适合的地基加固方式[4]。

3结束语

在我国土木工程建设越来越重要的当下,结合以往土木工程项目建设实例,科学、合理的进行土木工程结构与地基加固技术应用设计是非常必要的,这可以大大提高土木工程设计方案的应用价值,为后续顺畅的、科学的、合理的进行土木工程施工做铺垫。所以,优化设计土木工程结构与地基加固技术应用很有必要。

篇10:复杂高层与超高层建筑结构的论文

复杂高层与超高层建筑结构的论文

一、复杂高层建筑与超高层建筑在结构设计上要考虑的问题

1.建筑结构设计方案问题

对于一个相对比较优秀的结构设计师来说,在对建筑结构进行设计的时候第一步就要对建筑物的结构方案问题进行重要的思考。特别是对于那些复杂高层与超高层建筑来说,如果因为在选择结构设计方案的时候没有恰当的选择,那么就很容易引起整个结构设计方案大幅度的调整。正因如此,设计单位在对建筑物进行设计方案的制定时,不仅仅要把专业的东西结合进去,还要对去其他地区的实例进行考察,结合多方面的东西,来对方案进行有效的确立。

2.建筑结构的类型问题

对复杂高层建筑与超高层建筑在展开选择结构类型的时候,结构设计工作者不仅仅要对建筑所在的地区的抗震度进行充分的考虑,还应该对建筑地区的外部环境的地质进行合理有效的分析。不仅如此,在一个方面还应该大量的减少建筑成本,对建筑工程造价问题进行充分合理的考虑,如果条件一样的话尽量选择成本比较低的借建筑结构。

3.防地震的烈度

对于有些高度超过100米的建筑,不同强度的抗震设防烈度相对于建筑物高度的要求也是不一样的。正常的情况下,如果该地区的抗震防烈度在8度左右,那么这个地方的房屋建筑的高度就不能超过300米,相对来说,复杂高层建筑与超高层建筑一般建在抗震防烈度为6度左右的地区比较适宜,所以,结构设计者应该把这些因素统统的考虑进去,这样才能有效的保证建筑的安全性和实用性。

二、复杂高层建筑与超高层建筑在结构上的设计

1.施工过程模拟

超高层建筑中在展开竖向构件的时候,会有相对比较明显的压缩变形和两者之间的差异变形等问题出现,这种压缩变形的情况,绝大多数的时候会对建筑物的建成形状以及建筑物受力分布产生非常大的影响。所以,为了对建筑结构的合理性、安全性进行有效的提高,对一些超高的建筑在施工的时候进行模拟以及变形既有比较好的作用。

2.施工过程结构分析

在对建筑进行施工的时候,应该对建筑施工的结构设计进行合理具体的分析,并且对其做出相关模型,然后对其模型进行合理的分析,对所引起的结构刚度变化受力的过程进行有效的精准的反应,从而能够进一步的展现出在施工过程中建筑物的结构以及受力情况

3.施工过程对可实施性进行考虑

结构设计人员在对建筑进行设计的时候,应该对复杂的地方的钢筋的可靠性应该的注意,主要把以下方法应用好:钢筋应该绕过型钢、钢板上面开洞穿钢筋、钢筋与型钢表面增加钢板使其相连接等等。

三、复杂高层建筑与超高层建筑在结构设计上的关键点

1.构造设计要合理

在对复杂高层建筑与超高层建筑进行结构设计时,主要是要对结构设计进行有效合理的保证,然后要对一些相对比较薄弱的地方进行加强,以防建筑中出现一些薄弱的地方,对温度影响建筑物要进行充分的考虑,与此同时还应该对建筑物的抗震能力进行严格的考虑,对构件的延性以及钢筋的锚固长度进行有效的计算,在对平面和立面进行布置的时候要保证相对比较平整。

2.结构方案要合理的.选择

结构方案的是不是合理能够直接影响到建筑方案的合理性,所以在对结构方案进行选择的时候不但要对经济因素进行充分的考虑,还要对建筑的结构形式以及结构体系进行充分的考虑,与此同时还应该把设计要求、施工材料、施工过程以及自然因素等进行有效的结合,从而确定有效的结构方案,从而进一步确保结构设计的合理性。

3.计算简图要合理

计算简图是对建筑物结构展开精密计算的前提,计算简图复杂高层建筑与超高层建筑的结构安全有着直接而且非常大程度的影响。正以如此,为了能够有效的对建筑结构安全进行保证,建筑施工人员在进行建筑施工的时候首先要从建筑简图的合理规划开始,并且对其详细的研究,而且一定要把计算简图中的误差控制到建筑允许的前提下,这样才能确保建筑结构设计的合理性、安全性。

四、结束语

随着时代的进步,复杂高层建筑与超高层建筑是现在社会发展的必然成果,现在很多城市中类似这种建筑也特别多,所以对建筑结构设计应该要进行重点把握,尽管当前很多城市在很多高层建筑方面都有一定的成就,但是相对于高层建筑与超高建筑建设还没有做到向国外发达国家那样完善合理,这就要求我国在这方面的研究应该更加的向科学看齐,从而进一步让我国走向城市的道路更加的科学。

篇11:高层建筑结构与形式的结合论文

建筑行业在改革开放后迎来了空前的发展时机,尤其是在现阶段GDP持续增长下,外来人口不断的涌入城市,造成了城市住房的紧张。因此,建设高层建筑已经成为我国未来发展中的主流方向。但是建筑行业在几十年的发展时间下,并没有对自身结构进行相应的改进,从而出现了人民群众对现代化的高层结构不满的现象。因此,开发商和设计者应立足这种现象,对人民群众反映的问题进行适当的考虑,并且能够在满足顾客需求的前提下适当改进高层建筑内部结构,从而实现高层内部结构与外在形式的有效结合。

1高层建筑中存在的不足

1.1内部结构和外部造型不搭配

在高层建筑设计中,设计者只注重对其内部结构的设计。因为,内部结构的优化可以使更多的消费者增强购买高层的欲望。对于高层建筑内部结构的偏爱使得人们对外部造型的重视程度受到了极大的漠视。因此,在我国高层建筑设计中出现了其内部结构与外部形式不相配的现象。内部结构与外部形式的不搭配使得人们在购买高层建筑时不能满足于当前的外形结构,从而出现了客户对内部结构满意而对外部形式不买账的现象。这种现象的出现极大的降低了人们购买高层的欲望,从而在一定程度上抵制了消费者在高层建筑上的消费。

1.2建筑设计管理体系不够完善

在我国的传统建筑设计中,高层建筑设计中由于管理体制的不健全出现了其内部结构和外部形式的不搭配现象。管理体制的不完善也使设计者在设计的过程中并没有将高层内部结构与外形设计有效的结合,出现了在内部结构与外部造型中侧重单方面的现象。管理体制的不健全也使得高层建筑不能适应现代社会发展对建筑结构和外形的要求,从而极大的降低了高层建筑在我国房地产产业中的核心竞争力。对于同一个房地产开发公司而言,并没有出现有效的战略为现代化房地产发展做出相应的指导,使得我国高层建筑与之前的建筑结构和外形相雷同的现象。这些现象的出现也使得人们在购买高层建筑中产生了审美疲劳,对我国高层建筑失去了兴趣,影响我国的高层建筑不能在未来发展中占据较强的市场竞争力。

2实现内部结构与外形结合的手段

2.1在设计中兼顾内部结构与外形设计

在高层建筑设计中,外形设计和内部结构做为建筑设计的两大核心内容,对于高层建筑的实用性和审美性有着十分重要的影响。因此,在现代高层建筑设计中设计者要在注重内部结构和外部形式两个层面,从而实现高层建筑的内部结构和外部造型的完美结合,以便充分提升高层建筑在现代化房地产产业中的核心竞争力。内部结构和外部造型的兼顾会使的高层建筑在具有审美的同时并从内部结构上吸引消费者购买自身所需要的建筑户型。建筑外形的设计要在很大程度上以内部结构做为设计依据和参考,并且极大的减少空间的浪费,极大的提升高层建筑的利润空间,充分保证房地产开发商的利益。另外,内部结构与外部形式的兼顾会在很大程度上突出高层建筑的优势,从而极大的吸引消费者前来消费。

2.2制定科学的管理体系

管理体系的完善将会在很大程度上约束设计者自身不当行为,对在建筑设计中存在的不足之处进行适当的改进和监督。保证高层建筑能够在满足人们需求的同时,最大限度的发挥空间作用,从而有效的增强高层建筑的竞争力。因此相关领导应对自身公司的管理制度给予足够的重视,在规章制度等管理体制健全的基础上对设计者自身水平进行严格的考察,为实现我国高层内部结构与外部形式的有效结合奠定了良好的基础。科学完整的管理体系也为高层建筑的设计者工作提供了有效的监督。管理体制的完整性也对设计者思想进行了一定的指导,使高层建筑设计者能够在设计中充分考虑其内部结构和外部行为多个层面内容,从而能够保证我国高层建筑能够向着完美的趋势发展。

2.3增强设计者的高层综合理念

建筑高层的综合设计理念对于设计者在开发设计高层建筑时能够充分考虑各个因素,并且能够做到内部结构和外部造型的完美结合,从而改善现代我国高层建筑的自身结构。但是,在当前我国高层建筑建设中,很多领导者自身缺乏这种综合理念甚至是对内部结构和外部造型完美结合的综合理念没有产生足够的重视,出现了注重高层建筑建设单方面发展的'现象。这些现象的产生在很大程度上并不能够使消费者满意,未能达到实现消费的目的。因此,在未来我国高层建筑建设中,高层管理者的自身观念对于决定高层市场有着十分重要的意义。高层领导者应对自身房地产开发和设计时注重内部结构和外部造型的完美结合,在完美的造型上吸引消费者,并且能够通过适当的内部结构使得消费者对自身产品满意与认可。

2.4向着人们的需求方向发展

建筑开发商应对顾客的需求信息进行相应的收集,从而投其所好,使得顾客能够接受自己设计的建筑风格。尤其是实现内部结构和外部形式之间的统一,才能满足顾客的自身需求。并且开发商在设计高层建筑之前,应广泛收集人们的需求信息,借助大数据对顾客的需求进行相应的分析,从而在内部结构建设中能够满足客户的基本需求。在外观设计上能够彰显现代高层建筑的风格,全面提升高层建筑在房地产产业中的地位。在对人们的需求信息进行统计时,应该保证信息的正确性,使得自身收集到的信息能够符合市场的需求。同时,高层建筑设计者应根据收集到的大数据,做为高层建筑设计的参考依据,并且借助科学的手段,对内部结构和外部形式进行有机的结合和统一,从而极大的提升自身的市场竞争力。

3结束语

建筑结构是建筑的重要组成部分但,在建筑过程中占据着重要地位。但是由于我国建筑行业发展仍不够完善,高层建筑中存在着内部结构和外部造型不搭配,建筑涉及管理体系不完善等问题。为实现高层建筑结构与建筑外形的结合,建筑单位必须完善管理体系,增强设计者的高层综合理念。高层建筑结构与形式相结合对高层建筑的发展有着重要意义。

参考文献:

[1]艾旭霖.江西传统建筑槅扇研究及其在当代建筑中的应用[D].南昌大学,.

[2]李笑林.福建闽海地区城市建筑外部形态地域化更新研究[D].昆明理工大学,.

[3]辛力,梁兴文,白亮.RC框架结构直接基于位移的抗震优化设计方法[J].地震工程与工程振动.,(5).

篇12:建筑结构与选型课程教学改革研究论文

建筑结构与选型课程教学改革研究论文

摘要:为解决建筑结构与选型课程教学过程中存在的学生兴趣不浓、对学习内容理解不透和授课效果不好等问题,从课程的特点及其在专业教学和学生实践能力培养中的作用出发,提出了优化课程教学内容、改革教学方法及成绩考核方式的具体措施,以期进一步提高教学质量。

关键词:建筑结构与选型;建筑结构;教学改革;建筑学

建筑结构与选型课程是为建筑学专业开设的一门专业基础课。课程内容包括结构构件的设计、计算原理和结构形式的概念及选择。通过该课程的教学,培养学生掌握一定的结构知识,具备一定的解决结构问题的能力。该课程所涉及的问题及其解决方法与实际工作关系密切,因此,教学的效果对于培养学生的专业技能意义重大。结构专业水平体现在对基本概念的掌握、基本原理的理解和运用、对工程实际问题的解决能力上。在教学方法上,单纯采用讲授的教学方法枯燥无味,效果很差。对此,在教学过程中根据课程特点进行了一系列教学改革,在讲授的同时增加了课堂提问、学生实例讲评、大作业等教学环节,取得了较好的教学效果。

一、课程特点

(一)题目大,涉及的内容宽泛

在建筑结构与选型课程中出现的问题在形式和规模上与学生以前接触的问题不同。在数学、物理或力学等课程中,每一部分知识点都有对应的练习题,学生可以通过练习题加深对所学知识的理解和掌握。而在建筑结构与选型课程中,题目往往很大,即使将题目限定在一定范围,学生在完成小范围知识点的练习时,仍难以理解与其关联的整个过程。例如,混凝土的构件设计,小范围内容的练习题是给定构件的内力、混凝土强度等级、钢筋强度等级等条件,求解钢筋面积。学生在解题的过程中,并不理解内力、混凝土强度等级、钢筋强度等级如何得来。而内力的求解过程包括荷载汇集、内力计算、内力组合,是一个大的过程,混凝土强度等级的选择等问题也涉及规范、构造及经验等诸多因素。在小范围的练习中难以对知识体系有一个全面的掌握。题目大,内容宽泛给学生的学习带来难度,讲授显得枯燥乏味,如果一部分内容没学好,学生很容易失去学习兴趣。

(二)内容难度较大,在有限学时内难以达到一定的深度

构件设计理论对于学生来说比较难懂,讲得太浅学生有可能理解不透,听不下去;讲得太深学时不允许,对于建筑学的学生也没有必要。在有限的学时内只能选择概要式地讲解,这样会造成学生似懂非懂,也一定程度影响了学生的学习兴趣,因此,选择适当的教学深度很重要。

(三)内容范围广,在短学时内难以掌握到一定的宽度

建筑结构与选型课程涵盖了混凝土结构、钢结构、砌体结构的构件设计、结构选型、大跨度设计、结构抗震等内容,是多门课程的组合应用,内容范围非常广,在有限的学时内难以全面掌握。

(四)内容涉及相关课程和相关专业,在有限学时内达到技能培养的难度较大

结构设计从方案到结构选型、结构布置、荷载汇集、内力计算、内力组合、截面设计及施工图绘制是一个复杂的过程,步骤繁杂、涉及面广。解决这一题目涉及建筑使用要求、力学知识、结构构件设计、结构设计理论及众多设计规范。对学生来说,难以全部理解,弄清各步骤之间的关系,因此在有限的学时内结构设计能力的培养难度很大。

二、改革措施

针对建筑结构与选型课程的上述特点,在课程教学过程中通过合理安排教学内容、增加实例介绍、强化实用训练,改进考核方法、调动学生积极性等措施,提高实践教学的效果和学生运用结构知识的能力。

(一)合理安排教学内容

建筑结构与选型涵盖的内容多,在有限的学时内,必须区分轻重和深浅才能达到最佳教学效果。建筑学专业的学生在实际工作中并不会直接参与结构设计,但在项目的设计过程中,建筑专业与结构专业会有密切配合,建筑设计与结构设计相互之间有很大的影响,掌握结构知识对于建筑学学生有很大帮助。基于此再次调整和明确教学的目标和定位。

1.有主有次

在有限的学时内主要的内容多讲,次要的内容少讲。以掌握基本概念为主,结构设计原理次之。对于结构设计的基本概念有清晰的掌握,对基本设计方法应有一定了解,但不需要达到结构设计的深度。在教学过程中对与建筑学联系不多的结构内容作简单介绍或不讲,对建筑设计能够产生影响的结构知识重点介绍。对概述、构造知识、结构布置力求掌握,对结构设计过程做到了解,而对于截面设计理论则省略不讲。例如,构件截面尺寸的确定问题,在设计过程中虽然由结构专业来完成,但是该问题对建筑设计甚至方案设计有影响,因此选择重点介绍,从“构件设计的构造要求”到“截面尺寸初步确定的方法”,全面讲解截面尺寸的确定过程和影响因素。再如,混凝土结构构件设计,内容多,难度大,而建筑学的学生只需作简单了解。对于这一部分内容,只需介绍查表法如何利用《混凝土结构设计手册》做截面设计,内容简练,方法简单实用。

2.把握内容的整体性

把握内容的整体性对于提高学生的实践能力至关重要。教材从基本概念和基础理论入手,因此例题和练习题都是在一个小的范围内,这样的安排有利于学生入门,但从另一个方面来说小范围的例题和练习题不能让学生对整个设计过程和设计方法有一个全面的'了解,学生解决实际问题的能力难以提高。内容的繁杂与学时的限制使得教学的系统性不强,为此,采取以下措施,以培养学生的实践能力。

(1)讲好概述部分。概述是对建筑结构与选型课程知识体系的全面概括,从全局入手介绍了课程的作用、地位和基本概念,讲好概述能使学生对课程有一个清晰、明确的认识。在概述中,从建筑设计过程、阶段、专业配合的介绍中阐明建筑与结构的关系,使学生明确学习的目的和方向。

(2)强调对过程和方法的理解,对构件设计原理、公式推导则作简单了解。强调实用性,重点介绍构件设计的程序、基本方法、实用设计方法并辅以贴近实际的练习。注重建筑专业与结构专业配合能力的培养,将荷载汇集、内力计算及截面设计联系起来,加强学生对设计过程的理解。

(3)从构造的特点入手讲解结构形式,用力学的方法理解结构形式。重点介绍结构形式的概念、特点、选型条件及结构布置原理,并在实例及练习中加深理解,培养学生在方案设计过程中的结构意识,加大内容的横向联系,拓展综合运用的思路。

(4)注重将不同的课程内容进行交叉与融合,拓展内容的广度。结构设计过程中需要广泛运用力学原理、概念来指导设计,但是建筑力学和建筑结构与选型是两门独立的课程,对于学生来说,将刚刚结课的建筑力学运用到建筑结构与选型课程中难度较大。这当中存在着理论与实际的差别,学生还不熟悉如何将力学的概念及方法运用到建筑结构中去。例如,在建筑力学中讲到的约束形式有铰和固定端两种,而实际的建筑有的只是接近这两种的约束形式,因此,需要将实际情况加以简化。再如,学生在建筑力学中掌握了在给定的计算简图中计算结构内力的方法,也就是说计算简图作为已知条件,但是在建筑结构与选型课程中需要学生将已有的设计条件加以简化,得到计算简图。针对此,在教学中设置了接近实际的练习,将不同的课程内容有效地交叉与融合,以提高学生解决实际问题的能力。

(5)在实例中理解设计过程。例如,混凝土单筋矩形截面受弯构件正截面受弯承载力计算中,内力、材料强度等作为已知条件,而在实际设计中这些条件并非已知,需要设计者自己确定。为了让学生对结构设计的程序、内容、方法有一个全面的认识,将例题和练习题的范围放在实际结构设计的环节,针对建筑学专业的实际工作状态确定练习内容。例如,给定建筑平面图,确定梁的荷载及内力并设计梁,通过这样的练习让学生了解荷载汇集的方法和计算简图的确定方法,然后运用力学知识计算结构内力,掌握构件设计内容及与前面各步骤之间的联系。

(二)课堂提问

建筑结构与选型课程以往的教学方式主要为讲授。单纯的讲授使课程变得枯燥,改变这一现象的有效方法是课堂提问。课堂提问是检验学习效果的最直接有效的手段,教师在与学生面对面交流的过程中,可以最直接地掌握学生的学习情况。在提问中,还可以发现学生在学习过程中存在的不足之处,从问题中得到新的问题。因此,将学生课堂提问的效果计入成绩是对学生学习状态的真实评价。与闭卷考试不同,课堂提问可以让学生及时知道自己错在哪里,并得到正确答案。在建筑结构与选型课程教学改革中,将课堂提问成绩作为总成绩的一部分记录,收效良好。课堂提问主要安排在每次课开始,提问内容以上次课讲授内容为主。这样学生对每一次课都很重视,改变了平时不听讲,期末突击考试的现象。提问的范围也比通常的考试范围更广,可以全面地考核学生的学习效果。同时,鼓励学生积极参与,采取主动回答与被动回答相结合的方式,每次提问开始时不指定学生回答,以主动回答为主,并对主动回答的学生在计分时给予鼓励。

(三)变考试为大作业

采用何种考核形式将对学生产生不同的影响。建筑结构与选型课程特点不适于闭卷考试,以往采用开卷考试。然而两个小时的开卷考试不可能真实全面地考核学生的能力,实际是将考试内容限定在教材的范围内抄写答题。这样造成了学生平时不努力,考试时按照教材答题过关的现象。这也反映出学校的能力考核方式与实际工作存在的差别。实际工作就是开卷考试,它既可以看书、查阅资料,还可以与他人探讨、请教,实际工作所要解决的问题相对比较大,制约因素多,可以有多种方案,答案不唯一。为此,采用接近实际工作的“大作业”的方式进行考核,每学期根据学生完成“大作业”的情况确定成绩。根据结构设计过程的不同阶段,将“大作业”划分为荷载及内力计算、构件设计、结构布置、高层建筑结构选型和大跨度结构选型。同一类型的“大作业”可以有不同的题目,例如:“楼板荷载及单向板内力计算”“悬挑雨棚荷载及内力计算”“高层框架结构选型及结构布置”“高层框架-剪力墙结构选型及结构布置”,等等,尽量避免题目雷同。在“大作业”中,要求学生自己完成资料的查阅,荷载汇集、内力计算、构件设计、结构选型和结构布置等内容。阶段性的“大作业”可以使学生产生一定的紧迫感,提高学生的学习积极性,但由于建筑结构与选型课程内容具有“多、难、散”的特点,学生难以适应,进度跟不上,影响学习兴趣,因此,如何调动学生的积极性,让学生深入参与其中还有一定的难度。

三、结语

通过以上的教学改革实践,有效地提高了学生的课堂积极性,学生的学习目的明确。大作业均匀地分布在整个教学周期,避免了学生考前突击的现象。在自主完成大作业的过程中,学生的各项综合能力有了很大提高,取得了建筑结构与选型课程教学的良好效果。

参考文献:

[1]邓雪松,周云.建筑学专业建筑结构与选型课程教学方法探讨[J].高等建筑教育(1):52-53.

[2]周锡武,熊瑞生.建筑结构与选型课程教学问题及对策[J].陕西教育(1):61-62.

[3]邢凯峰.建筑结构与选型课程教学改革与实践[J].黄山学院学报,2009,11(5):135-138.

篇13:高层建筑结构分析与设计探究论文

关键词:高层建筑;结构;设计

随着城镇化速度的加快,推动了高层建筑的快速发展。作为城市发展的基础和社会活动的载体,高层建筑是营造良好的城市环境与宜人的生态体系不可或缺的部分,其设计多元化与标准中化越来越受到社会的重视。如何加强现代城市道路高层建筑设计工作的管理任务,已成为当今城市建设研究的重点课题。

篇14:高层建筑结构分析与设计探究论文

1.1水平荷载

建筑必须承受垂直荷载和风产生的水平荷载,必须具备较强的能力来抵抗地震的侵袭。在低楼层的建筑结构中,因水平荷载产生的内在动力和位置移动相对较小,对建筑建构的影响不大,主要是以重力为代表的竖向荷载控制着建筑结构的设计。而在高楼层的建筑中,是水平荷载对建筑结构起决定性作用,尽管竖向荷载对结构设计会产生重要的影响,但相对于水平荷载来说,影响较小。

1.2轴向变形

由于轴力项相对于弯矩项来说,产生的影响不是很大,施工单位只关注和考虑弯矩项。但是对高楼层建筑结构进行分析所要考虑的因素就不太一样了,需充分考虑到高层建筑的.层数、高度值、轴力值等相关因素。随着高度的不断增加,轴力变形也会变得特别明显,当轴向的变形达到一定的程度,会将高层建筑的结构内力数值和分布都改变。

1.3建筑侧移

楼层的增加,在结构侧向变形速度在水平荷载的作用下也会不断的增大。高层建筑设计时,需要保证足够的结构强度,在应对风荷载产生的内力作用时,才能产生足够大的力量去抵御。为了能够将水平荷载作用下产生的侧移距离控制在一定的限度之内,就必须拥有足够的抗侧刚度能力,才能较好的保障居住和工作的环境。

2高层建筑的结构类型体系

2.1框架―剪力墙类型体系

为使总体强度和硬度能满足设计和应用的要求,需在建筑物的合适位置设计一个体积相当大的剪力墙,用来代替建筑物框架,这也是框架剪力墙形成的原因。当建筑物在承受来自水平方向的一个力时,该结构类型可通过硬度很强的建筑物楼板,然后与连梁可形成一个能协同工作的建筑结构体系。垂直荷载在这一体系中起作用,而剪力墙所承受的是水平荷载,该结构承载荷载的形式,使得其形成了弯剪型的位移曲线。对于剪力墙这样的结构体系设置,会增加结构的侧向硬度、减小水平位移、降低框架结构应该承受的水平剪力,并且所产生的内力主要顺着竖的方向均匀的分布。

2.2剪力墙类型体系

剪力墙体系是由于受力的主题结构因平面剪力构建造成的。着剪力墙结构体系中,单片的剪力墙承载着全部由水平和垂直方向带来的荷载作用。当剪力墙体系的位移呈现型的曲线时,剪力墙体系属于刚性结构,这时候的剪力墙体系的强度和高度都比较强,而且具备一定程度的延展性。剪力墙结构体系整体上很好,而且框架-剪力墙体系小于能建高度,整体结构传力均匀而直接,整体的性能都比较好,不容易发生倒塌。

2.3简体类型体系

筒体类型体系即使用的筒体带有抗侧力建筑构件的结构类型,类型主要分为:筒中筒体系、单筒体体系、筒体―框架体系及多束筒体系等。从本质上来看,筒体体系是一种建筑受力构件,具备较强的空间性,实腹和空腹是它的两种类型。其中,实腹筒属于由曲面强或是平面强围城的一种三维竖向单体结构;空腹筒属于由窗裙梁、密排柱或者是开孔的钢筋混凝土的建筑外墙组合构成的空间性的受力构件。由于筒体类型体系的构成能够使建筑的刚度和强度较强,而且该体系内具有比较合理的受力,抵御地震和对抗风寒的能力都比较强,所以该结构体系常被应用于一些有较大跨度、空间或高度的高层建筑中。

3高层建筑设计方案

3.1弹性假定

当建筑处于一般风力的或者垂直荷载的作用下时,建筑结构设计常常处于弹性的工作阶段,特殊的情况除外,但是这一假定与实际的工作情况存在的差异不大。当遭遇地震或者强烈的台风天气时,建筑产生的位置移动会比较大,然后才会转入弹塑性的工作阶段。在这个时候就应当按照弹塑性动力分析方法进行设计,而不能按照弹性的方法对内力和位移进行计算,不然就不能将结构的真实工作状态反映出来。

3.2小变形假定

小变形假定方法是除了弹性假定之外另一种比较常用的方法,但也有学者对几何非线性问题进行研究。除了弹性假定,小变形假定方法也常被采用。但有不少学者对几何非线性问题(P-Δ效应)做了一些研究。一般情况下,当顶点水平位移Δ与建筑物高度H的比值Δ/H>1/500时,P-Δ效应的影响就不能被忽视了。

3.3刚性楼板假定

针对我国目前的分析方法而言,大多数高层建筑结构体系以建筑物的楼板在其自身这一平面内的刚度是无线大的为假定,往往会忽视建筑物自身平面外带有的刚度。因此,刚性楼板假定方法将高层建筑结构体系的自由度一定程度减少,简化计算方法。并且假定方式还为那些在空间上采用了薄壁杆件的理论在对筒体体系的结构进行计算时提供了较大的便利。通常来讲,受其自身计算方式和计算时相关的因素的影响,使得该方式比较适用于高层建筑中的框架和剪力墙两大体系。

3.4计算图形的假定

在高层建筑架构体系中,整体分析将采用的计算图形分为一维、二维协同分析和三维空间分析三中。其中,三维空间分析的普通杆单元,每一节点含有6个自由度,按符拉索夫薄壁杆理论分析的杆端节点还应该考虑截面翘曲,截面翘曲有7个自由度。

4结束语

总而言之,现代城市高层建筑的建设是一项漫长而复杂的过程。任何看似先进的技术均会随着时代的发展而显的落后,无法满足城市发展的需求。在新时代的发展背景下,人民日益增长的社会需求对现代城市道路的设计工作提出了更高的要求,同时也给设计从事者们带来了更加严峻的考验。只有不断研究,不断创新,立足于设计任务的标准化与多元化发展方向,才能确保我国现代城市高层建筑建设的可持续发展。

参考文献:

[1]况志涛.当前高层建筑中结构施工技术探讨[J].工程技术研究,,(6):77.

[2]邓均扬.高层建筑中建筑施工技术的合理应用探析[J].冶金丛刊,2016,(4):77-78.

[3]胡海燕,朱琦.复杂高层与超高层建筑结构设计要点分析[J].工程技术研究,2016,(7):183+187.

篇15:浅说建筑结构火灾后的检测与加固论文

摘要:建筑物遭受火灾后,除查明起火原因外,还必须对建筑物的受损程序进行详细检查。弄清火灾规模的大小和范围,建筑物受损部位和受损程度,根据火场各处温度,分析失火时和失火后结构的状况,对结构受损程度提出正确评估,以便确定建筑物的修复加固方案,保证结构的安全,本文分析了火灾对建筑结构造成损害的机理和破坏作用。介绍了钢筋混凝土建筑结构火灾后的鉴定和检测方法,以及不同火灾损害情况建筑结构加固和修复的方法步骤。

关键词:建筑结构 检测 加固 修复

引言:纵观世界各国火灾发生规律.建筑火灾一般要占火灾总数的60%左右,而居住建筑火灾在建筑火灾中所占比例则更高,就此类火灾而言.建筑结构均遭到不同程度的损害,有的需要简单修复或需要进行加固,有的则需要拆掉重建。目前,由于国际建筑结构灾害工程学刚刚起步,现行建筑结构火灾后的检测与加固工作尚不规范,而在消防监督工作实践中经常要接触到类似情况,本文粗浅的介绍目前通用的建筑结构火灾后的检测与加固方法和程序。

1火灾对建筑结构损害的机理和破坏作用

对建筑结构实施科学的检测和加固,首先必须了解火灾对建筑结构造成损害的机理和破坏作用。混凝土是以水泥为胶凝材料,加粗骨料(石子)、细骨料(砂)、掺和料、外加剂等用水和,硬化而成的人工石。它在火作用下的机理可归纳为以下三个方面:第一,表面受火处温度升高比内部快,内外温差引起混凝土开裂。火灾时,混凝土中各种水分迅速汽化,体积明显膨胀,冲破障碍迅速逃逸,导致强度下降;第二,水泥石受热分解,使胶体的粘结力破坏,出现裂缝,表面发毛、起砂、呈蜂窝状、出现龟裂、边角溃散脱落等现象;第三,骨料和水泥石间的热不相容,水泥石受拉,骨料受压,导致应力集中和微裂缝的开展。破坏的程度取决于温度升高的速率、最高温度和火作用持续的时间:当温度低于500℃时,浇水冷却的混凝土强度低于自然冷却后的强度,而高于600℃时,浇水冷却后的强度高于自然冷却后的强度火对钢材的主要影响,表现在原子热振动加剧并扩散.产生软化,到一定程度后可抵消硬化的影响。高温时,原子间的结合力也有所降低.从而增加滑移变形,减少了抗滑能力。在1 400℃时,钢筋进人液态,失去了抵抗荷载的能力。火灾时,钢筋与混凝土间的粘结强度随温度升高呈下降趋势,且对光圆钢筋的影响比螺纹钢筋更为突出。火灾对砌体的作用由砖块材质和砂浆性能决定,砂浆的弹性模量比砖的弹性模量小,热膨胀比砖大,因而在高温受压时产生比砖块更大的'横向变形。

篇16:浅说建筑结构火灾后的检测与加固论文

建筑结构加固前的检测十分重要,它可以避免加固中的盲目性。但是,通过检测所作的鉴定只能大概地确定结构的现状。为此,鉴定检测工作必须尽可能多的调查、实测资料,以便对结构的现状作出较客观的判断。鉴定工作包括资料收集、现状的检测、抗力的验算和加固的建议。

2.1资料的收集即对建筑物的情况详细地进行调查,包括建筑结构图纸、建造年代、上部结构概况、基础结构及地质资料、荷载状况、施工概况等。

2.2现状的检测具体到建筑结构材料的检测,主要有:

2.2.1回弹法:用回弹仪弹击混凝土表面,由反射面的硬度决定回弹值。在混凝土表面存在石子、水泥石和水泥胶体,当水泥标号较高时,水泥石强度高,回弹值也高,混凝土强度也高。

2.2.2拉拔法:通过专门的工具锚人混凝土中,通过抗压强度推算抗拉强度以评定其质量。

2.2.3超声法:在正常混凝土中弹性模量与强度有稳定的关系,超声波通过发射、接收装置测出波速,波速可以通过材料弹性模量进而评定其强度。

2.2.4钻进法:在恒压下用等速冲击钻钻入混凝土表面,由钻进速度确定混凝土的内在质量。

2.2.5岩芯取样法:是一种较好的强度测量方法,但取芯太小影响测量,取芯太大易加大损害。

2.2.6动力法:通过激振或脉冲动测出结构的动力特性,由频率可以确定弹性模量,进而评定其强度:

2.2.7现场结构加载试验:是一种费用较高的检测方法,一般要加到超过设计荷载的5%~10%,但要小于极限荷载,否则易引起结构损坏。

2.2.8敲击法: 回弹法和钻芯法是基本的检测方法,可以定量地测出混凝土的强度变化数值。由于这两种方法的检测点有限,而结构各部位的火灾温度相差很大,且没有规律,所以当测得数据后,在具体确定加固范围、加固深度时,又往往采用敲击法验证。混凝土抗压强度与敲击后的状况见。

上述方法,由于检测工具、操作方法等原因,检测结果往往有较大差异,需要采用“综合评定”和“对比评定”的方法来提高检测效率和可靠性。

发生火灾后,首先应由业主会同消防、设计、质检等部门对建筑物受损情况进行调查及检测,主要内容应包括:火灾温度,结构材料性能,受损结构外观及变形情况等见。

2.3抗力的验算

对现有结构的抗力进行验算,以确定加固的水平:

2.3.1结构材料的现有强度,火灾后要考虑材料的强度折减和沿截面分布。

2.3.2结构现有的实际刚度.这对确定超静定结构的弯矩分布至关重要。

2.3.3混凝土结构以实际配筋按规范验算抗力和提供允许荷载值.用混凝土加固砌体结构时,按砌体规范验算其抗力。

2.3.4当结构无法测定其配筋时,可根据现有荷载及结构裂缝和变形状况进行抗力验算各项资料及检测数据收集齐全后,才能根据加固要求、结构现状的可能性、施工场地及条件、材料供应的可能性等,作出鉴定结论.提出一个或几个方案,从而进行加固设计。

3建筑结构的加固和修复

3.1火灾损害大致可以分为下列几类:①轻度损害:在局部范围内的表面损害,边沿剥落和产生裂缝;②中度损害:结构部件没有塑性变形,但有严重的截面损害以及钢筋强度降低;③在单个建筑部件和结构范围中的严重损害:承重构件部分或完全失去作用,但不致倒塌; ④.化学损害:目前最重要的情况是聚氯乙烯燃烧气体对混凝土结构的侵蚀。

3.2受损构件的修复加固

3.2.1基本原则

修复加固设计应简单易行、安全可靠、经济合理;要注意被加固构件的节点构造和施工方法,保证加固部分与原结构共同工作并考虑加固对建筑物总体应力变化的影响。

在确定方案时有两种倾向值得注意:

(l)掉以轻心。认为火灾后构件并未完全丧失承载力,未考虑火灾隐患对构件长期使用的影响,不予认真处理。

(2)过于保守。任意加大处理范围,任意决定“打掉重建”。其实,“打掉重建”有时是不安全的,比如连续梁,随意打掉某一跨就会对相邻跨的内力分布产生不利影响。

3.2.2确保施工质量

由于修复加固的构造及施工方法与正常建设时不同,故必须强调精心施工,确保质量。如某一框架梁用“加大截面法”修复加固,要求在原构件表面外包5cm左右一层混凝土,施工难度较大,需采用专门的施工设备和工艺,如用小直径振捣棒振捣或用人工插捣等。

3.3结构加固方法

3.3.1各种结构加固方法的原则是,铲除损坏的混凝土,必要时加钢筋来保证结构部件具有完全的承载力,按照需要的尺寸用相应的混凝土给截面复原,加固可采用置换、绕丝、粘钢和粘玻璃钢等方式。对于不影响结构部件的承载能力的轻度损害,只要铲除松弛的混凝土部分,再进行填补,作好混凝土表面,以保证钢筋不受锈蚀。火灾区混凝土在受热后因水泥石收缩变形而产生的内应力和由于火灾升温、降温阶段的温度分布不均匀所产生的温度应力等,使其烧伤区内微观结构发生一系列的变化,导致混凝l土内部出现微细裂缝,降低混凝土强度,增大其三塑性变形。为确定混凝土被破坏的程度,采用超J声脉冲法进行了烧伤深度的检测,采用拔出法辅以钻取混凝土芯样,对梁、柱混凝土强度进行检测。对于能够造成结构承载能力降低的中度损害,应小心地铲去损害的混凝土层。这种混凝土层从火烧的颜色即可看出,不必对其强度作精确的调查,而火烧颜色因混凝土组成和达到的温度不同而不同。一般来说,受损的混凝土呈储红色存留的混凝土表面最好利用喷砂清洗干净并弄粗糙.如果钢筋强度降低,需要置放附加钢筋。最后用相应强度的新混凝土给截面复原。新、旧混凝土之间必须有良好结合,钢筋必须有良好结合,并且握裹力强另外采用粘结钢和玻璃钢结合的方法有很大的优越性,根据结构部件的不同。大多采用喷射混凝土或者模板浇注。严重损害应该根据现场情况个别处理,常常需要局部加固或拆掉重建,上述原则也可以在这类情况下酌情处理:

3.3.2各类建筑部件的加固有不同的特点。

3.3.2.1柱子的加固一般是采用安放圈套进行的,圈套尺寸的选择应保证能有足够地方放置附加钢筋,并能顺利浇灌混凝土:圈套大都做成模板,柱子较高时可分节制作加固时小亡谨慎地铲去全部受损松弛的混凝土,保证柱子中不留内部裂缝,必要时采取加支架等安全措施。柱子的加固还应按照应力要求放置附加钢筋,要采用细钢筋做箍筋,布置密度要大。

3.3.2.2梁,尤其是板梁大多总是在下侧被烧损,即火灾损害主要在受拉区。由于混凝土层剥落,常使钢筋外露,加固时应加必要的附加钢筋。在铲除松弛受损的混凝土层后,再将附加筋放置到梁上,保证附加钢筋的良好锚接:另外在梁上应优先采用喷射混凝土。在板上可能有两种情况:一是混凝土覆盖层不能保持住;二是下面的钢筋可能外露,在一些地方混凝土与钢筋之间不存在任何联接。这两种情况下都应高度注意钢筋的强度,要配置足够的附加钢筋。对砌体等其它建筑构件的加固也应按类似的方法进行。

3.3.2.3在一些贮存聚氯乙烯塑料制品及大量采用高分子材料装修的火灾现场,当温度120oC时,聚氯乙烯便分解,同时分离出气态盐酸,盐酸同灭火扑救的消防水蒸气混合形成盐酸雾,凝结在钢筋混凝土结构上,氯化物对钢筋产生化学损害,使结构强度降低。对此种损害的加固除通过机械铲除进行修复外,近些年来,经常采取“石灰修复法”,这种方法是在不出现结构火灾损害情况下,将石灰糊浆一层一层地涂施在清除了炭黑和脏污的混凝上表面上,在石灰糊干燥时,把化学腐蚀物质氯化物吸出,然后随干燥的石灰层一同除去,这样可以将残留的氯化物含量降低到极限值以下,从而提高结构强度。

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