混凝土结构设计论文篇（1）

前言

1在设计方法上的差别

在建筑结构专业的《混凝土结构设计规范》GBJ10－89中（以下简称GBJ10－89），采用的是近似概率极限状态设计方法。以概率理论为基础，较完整的统计资料为依据，用结构可靠度来衡量结构的可靠性，按可靠度指标来确定荷载分项系数与材料分项系数，使设计出来的不同结构，只要重要性相同，结构的可靠度是相同的。

在公路桥梁专业的《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》TJT023－85中（以下简称TJT023－85），采用的是半概率半经验的极限状态设计方法。虽然也采用概率理论及结构可靠度理论，但在设计公式中是用三个经验系数来反映结构的安全性，即荷载安全系数、材料安全系数、结构工作条件系数。

在设计中，对这种系数的差别要注意区别，不能混淆。

2材料强度取值上的差别

2．1混凝土的强度

混凝土立方体抗压强度是混凝土的基本强度指标，是用标准试块在标准养护条件下养护后用标准试验方法测得的强度指标。两规范中所采用的试块尺寸是不同的。GBJ10－89中采用150mm立方体试块，TJT023－85中用200mm的立方体试块。GBJ10－89中，根据测得的具有95％保证率的立方体抗压极限值来确定混凝土的强度等级，一共分为十级，即C10，C15，C20，C25，C30，C35，C40，C45，C50，C60。

TJT023－85中，根据测得到具有84．13％保证率的立方体抗压极限值来确定混凝土的强度等级，用混凝土标号表示，一共分为七级，即15号、20号、25号、30号、40号、50号、60号。由于所采用的试块尺寸不同，两规范中相同数值等级的混凝土强度值是不同的，GBJ10－89的值大。如C15混凝土与15号混凝土，尽管都表示强度等级为15Mpa的混凝土，但实际强度C15混凝土比15号混凝土大。混凝土强度取值不同，这一点在设计中是要注意的。

2．2钢筋的强度

两规范中，钢筋的标准强度取值是一样的，都采用钢材的废品限制值作为取值依据。但钢筋的设计强度取值不一样，GBJ10－89中以标准强度值除以材料分项系数作为取值依据，而TJT023－85中设计强度取值与标准强度取值是一样的。这样，相同的钢筋等级，TJT023－85中钢筋的设计强度取值大。

3荷载取值的差别

两规范中荷载分类与取值都有明确的规定，不容易混淆。在荷载效应组合中有一点差别，应注意。GBJ10－89中，荷载效应组合时，既有荷载分项系数，又有荷载组合系数，要区别开来。TJT023－85中只有荷载分项系数。

4构件计算的差别

两规范中在构件计算上，尽管依据的原理、计算假定、计算模型基本一致，但计算公式、计算结果是有较大差别的。构件计算是关系到设计结果的最重要的一环，值得重视。限于篇幅，只以正截面受弯和斜截面受剪强度计算为例看计算上的差别。

4．1正截面受弯强度计算

两规范在计算假定上就有差别。混凝土极限压应变取值，TJT023－85中为εu＝0．003GBJ10－89中εu＝0．0033。在等效矩形应力图形中，TJT023－85取γσ＝Raβx＝0．9x。GBJ10－89中取γσ＝1．1fcβx＝0．8x。由于εu取值不同，两规范中混凝土界限受压区高度有些差别。从混凝土极限压应变、等效矩形应力图形的差别上可以看出，两规范中安全储备是不同的。TJT023－85的安全储备大。

下面用算例来说明这一问题。

有矩形截面梁，截面尺寸为250mm×500mm20号混凝土，Ⅱ级钢筋。计算截面处计算弯矩为Mj＝15KN．m试进行配筋计算。

4．1．1先按TJT023－85计算。

已知20号混凝土抗压强度设计值Ra＝11MpaII级钢筋抗拉强度设计值Rg＝340Mpa混凝土相对界限受压区高度ξjg＝0．55，材料安全系数γc＝γs＝1．25。

（1）求混凝土受压区高度x

先假定钢筋按一排布置，钢筋重心到混凝土受拉边缘的距离a＝40mm，则有效高度h0＝（500－40）mm＝460mm由

得

解得X＝133mm＜ξjgh0＝0．55×460＝253mm。

（2）求所需钢筋数量Ag，由RgAg＝Ra·bx，得

Ag＝＝＝1076mm2

（3）验算最小配筋率μ＝＝＝1％＞μmin＝

0．1％，满足规范要求。

4．1．2按GBJ10－89计算

C20混凝土，弯曲抗压强度设计值fcm＝11Mpa，钢筋抗拉强度设计值fy＝310Mpa混凝土相对界限受压区高度ξb＝0．544

（1）求X有Mj＝fcmb×（h0－）得115×106＝11×250×（460－），解得x＝（1－1－）h0＝102．3mm＜ξbh0＝0．544×460＝250．2mm满足要求

（2）求As由Asfy＝fcmbx得As＝fcmbx／fy＝（11x250×102．3）／310＝907．5mm2＞μminbh0＝0．15％×250×460＝172．5mm2

如果扣除由于20号混凝土与C20混凝土之间强度取值的差别，20号混凝土按GBJ10－89，fcm＝11×0．95＝10．45MPa则x＝（1－1－）×460＝108．5mm，As＝（10．45x250x108．5）／310＝914．4mm2

从上述计算中看出，按TJT023－85比按GBJ10－89钢筋用量多17．7％。

4．1．3受弯构件斜截面强度计算

在斜截面强度计算中，两规范都是根据斜截面发生剪压破坏时的受力特征和试验资料所制定的。但两规范在计算公式表述上及计算结果上都有较大的差别。

TJT023－85中，斜截面强度计算公式为：Qj≤Qu＝Qhk＋QW，其中Qhk＝0．0349bh0（2＋p）RμkRgk，Qw＝0．06RgwΣAwsinα，式中Qj：根据荷载组合得出的通过斜截面顶端正截面内的最大剪力，即计算剪力，单位为KN；Qhk：混凝土和箍筋的综合抗剪承载力（KN）；Qw：弯起钢筋承受的剪力（KN）；b：通过斜截面受压区顶端截面上的腹板厚度（cm）；h0：通过斜截面受压区顶端截面上的有效高度，自纵向受拉钢筋合力点至受压边缘的距离（cm）；μk：箍筋配筋率μk＝nk·ak／（b·s）；Rgk：箍筋的抗拉设计强度（Mpa），设计时不得采用大于340Mpa：R：混凝土标号（Mpa）；p斜截面内纵向受拉主筋的配筋率，p＝100μ，μ＝Ag／bh0当p＞3．5时，取p＝3．5；Rgw：弯起钢筋的抗拉设计强度（Mpa）；Aw在一个弯起钢筋平面内的弯起钢筋纵截面面积（cm2）；α：弯起钢筋与构件纵向轴线的夹角。

上式中工作条件系数、安全系数均已记入。公式的适用条件采用上限值和下限值来保证。上限值要求截面最小尺寸满足Qj≤0．051Rh0（KN）。满足下限值，Qj≤0．038R1bh0（KN）可按构造要求配置箍筋，式中R1：混凝土抗拉设计强度（Mpa）。GBJ10－89中，斜截面承载力的计算公式为V≤Vu＝Vcs＋Vsb其中Vcs＝0．07fcbh0＋1．5fyv（Asv／S）h0Vsb＝0．8fyAsbsinαs当为承受集中荷载的矩形独立梁，Vcs＝0．2／（λ＋1．5）fcbh0＋1．25fyvh0，式中V：构件截面上的最大剪力设计值（N）；Vcs：混凝土与箍筋的综合抗剪承载力（N）；Vsb：弯起钢筋所承受的剪力（N）；b：矩形截面的宽度，T形截面或I形截面的腹板宽度（mm）；h0：通过斜截面受压区顶端截面上的有效高度，自纵向受拉钢筋合力点至受压边缘的距离（mm）；fc：混凝土的抗压强度设计值（Mpa）；fyv：箍筋的抗拉强度设计值（Mpa）；S：沿构件长度箍筋间距（mm）；fy：弯起钢筋的抗拉强度设计值（Mpa）；Asb：在一个弯起钢筋平面内的弯起钢筋纵截面面积（mm2）；αs：弯起钢筋与构件纵向轴线的夹角。

公式的适用条件也是采用上限值和下限值来保证。上限值要求截面最小尺寸满足V≤0．25fcbh0当为薄腹梁，V≤0．2fcbh0。满足下限值V＝0．07fbh0，可按构造要求配置箍筋。从上述公式中，可以看出，公式的表达形式不同，各物理量的单位也不同。

下面以实际例子看看计算结果上的差别。

已知T形截面简支梁，25号混凝土，纵筋采用II级钢筋，箍筋采用I级钢筋，计算截面的计算剪力为416．27KN受拉区有2Φ32的纵筋，保护层厚30mm。进行腹筋设计。

下表是根据两规范进行的计算比较。

混凝土结构设计论文篇（2）

1.1结构不合理、性能缺少验证。在高层建筑设计中同时要考虑多种因素，保证结构承载力的前提下尽量减少造价成本，需要将建筑结构从总体至细节进行优化。优化工作多数是将设计图纸中的一些参数进行计算分析，适当的加固墙体厚度，常出现缺少对地基承载力的实际考察情况。高层建筑的抗震能力规定在中等强度地震时建筑物不会产生高危裂缝，并可通过修补达到预期效果，在发生高强度的地震时建筑物保证结构不出现坍塌。地震发生的几率很小，一旦发生具有极大的毁灭性，高层建筑抗震性能只停留在设计层面，从数据上分析已经达到了国家要求，但各施工地点基层土壤矿物质组成存在差异，松软程度也就不同，缺少验证，真正发生危险时其稳定性很难保证。

1.2结构设计缺少创新。高层建筑结构复杂，设计过程中受多种因素限制，为同时满足多种需求，工程设计师都施行保守方案，缺少创新精神。钢筋混凝土材质的墙体承载能力与结构有很大联系，在剪力墙设计方案中，应充分借鉴国外先进技术，基于传统结构进行创新，解决承载力不足的问题，同时使高层建筑整体结构更符合大众审美，减少造价支出。概念设计在结构优化上的运用还受很多施工技术以及设备使用方面的限制，阻碍建筑工程行业进步。

1.3受力分布不均匀。高层建筑上下层的结构是不同的，为保证自身重力不会对建筑物造成破坏，基层修筑中会应用到大量的钢筋混凝土材料，加固底层的同时削弱上层，可减轻对地基的压力，同时建筑物承受风力和地震破坏的能力更强。进行概念设计过程中，没有充分考虑转换层占据的空间和对受力平衡的影响，承重柱满足了承载上层压力的要求，但墙体产生的剪力不能与内部的应力平衡，作用在水平方向时形成了破坏力。概念设计中缺少优化环节导致这一现象的产生，很难保障整体结构的稳定性。

1.4概念设计中常见问题的解决方案。设计过程中不可脱离实际情况，在前期准备工作中对建筑场地进行详细的测量，将地区可能出现的自然灾害进行模拟实验，根据测试结果对设计结构进行优化。充分考虑建筑物的自重，满足对抗震性能的要求，同时在结构上进行改进，应用力学知识，节省建筑过程中的原材料使用。合理修筑剪力墙，结构在成体建筑中起到承重作用，但不能破坏空间整体性，注重格局的设计，将各单元的楼梯间进行分别设计，根据不同区域的需求，可将方案进行更改，保证整体结构统一又各有特点。在楼体外观的设计中加入符合当地人文特色的元素，使建筑物更具有中国特色。应用概念设计法时加强后期的优化工作，注重从宏观到细致的过渡，设计方案要具有灵动性，应对施工进展过程中的突况工程师要及时进行探讨，对原有结构做出更改，保障施工连续进展。设计测量工作中会涉及到很多变量，对这些数据进行反复测量，确定合理的浮动范围，作为施工开展的有力依据。

2结构选型的问题

2.1结构的超高。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级高度建筑甚至超过了B级高度，其设计方法和处理措施将有较大的变化。在实际工程设计中，出现过由于结构类型的变更而忽略该问题，导致施工图审查时未予通过，必须重新进行设计或需要开专家会议进行论证等工作的情况，对工程工期、造价等整体规划的影响相当巨大。

2.2控制柱的轴压比与短柱问题。在钢筋混凝土高层建筑结构中，往往为了控制柱轴压比而使柱的截面很大，而柱的纵向钢筋却为构造配筋。即使采用高强混凝土，柱断面尺寸也不能明显减小。限制柱的轴压比是为了使柱子处于大偏压状态，防止受拉钢筋未达屈服而混凝土被压碎。柱的塑性变形能力小，则结构延性就差，当遭遇地震时，耗散和吸收地震能量少，结构容易被破坏。但是在结构中若能保证强柱弱梁设计，且梁具有良好延性，则柱子进入屈服的可能性就大大减少，此时可放松轴压比限值。

3结构计算与分析

3.1计算模型的选取。对于常规结构，可采用楼板整体平面内无限刚假定模型；对于多塔或错层结构，可采用楼板分块平面内无限刚模型；对于楼板局部开大洞、塔与塔之间上部相连的多塔结构等可采用楼板分块平面内无限刚，并带弹性连接板带模型；而对于楼板开大洞有中庭等共享空间的特殊楼板结构或要求分析精度高的高层结构则可采用弹性楼板模型。在使用中可根据工程经验和工程实际情况灵活应用，以最少的计算工作量达到预期的分析精度要求，既不能不分情况一概采用刚性楼板模型，造成小墙肢计算值偏小，不安全；也没必要都采用弹性楼板模型，无谓地增大计算工作量。

3.2抗震等级的确定。对常规高层建筑，可按《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2002，J186-2002）第4.8节规定确定抗震等级，与主楼连为整体的裙楼的抗震等级不应低于主楼的抗震等级；对于复杂高层建筑还应符合第10章的规定；对于地下室部分，当地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时，地下一层的抗震等级应与上部结构相同，地下一层以下的抗震等级可根据具体情况采用三级或更低等级。

3.3非结构构件的计算与设计。在高层建筑中，往往存在一些由于建筑美观或功能要求且非主体承重骨架体系以内的非结构构件。对这部分内容尤其是高层建筑屋顶处的装饰构件进行设计时，由于高层建筑地震作用和风荷载较大，必须严格按照新规范中增加的非结构构件的处理措施进行设计。

混凝土结构设计论文篇（3）

高校对课程设计的要求一般为一人一题，但是由于学生人数多，设计任务书资料不足，难于真正实现人手一题。导致产生两方面的问题，一是教师在同一届学生中多采取分组方式开展不同结构类型的课程设计，在同一组内只是对部分参数做一定修改，计算过程和步骤完全相同，学生无需考虑结构布置或经济性等要求，缺乏对学生创新意识和能力的培养；二是教师在下届学生课程设计时会继续使用上一届使用过的题目，命题更新不够，致使学生会搜集上届学生的课程设计成果进行单纯模仿或直接抄袭，学生无法通过课程设计来了解当前相关技术的最新动态，与社会生产发展中的实践环节脱节。长此以往，学生便无法真正掌握结构设计方法，更无益于培养分析问题、解决问题的能力。

1.2课程设计图纸计算大多采用软件，不利于学生基本技能的培养

随着计算机技术普及，各大高校在土木工程教学中大多都开设了CAD、SoliWorks、PKPM、midas等用于提高制图及计算的效率，同时有助于学生很好地与工程实际应用相结合，然而在教学中，过多地采用计算机软件进行辅助设计，学生只知道按照软件提示步骤操作获取最终结果，但对其内在的制图和识图方法、规范依据等却不熟悉甚至不去思考，导致工作中经常出现对于实际工程中的明显错误判断不出，图纸识别不准确等问题，不利于培养学生的基本技能。

1.3考核评价体系不合理，缺乏对设计过程的控制

混凝土结构课程属于专业基础课程，课时量大，理论授课占用时间较长，课程设计基本在学期末，学生此时面临多门课程的期末考试，迫于对课程设计成绩的追求，学生大多数会需找往届模板，或照抄别人的成果交差。由于教师对课程设计成绩的评定多以设计成果作为唯一依据，也有高校采取了抽查答辩等方式进行，但是忽视对学生设计过程的监管，缺少平时考核，日常检查也不严格、不规范，最终给定的成绩也不科学，甚至出现抄袭者的成绩反倒高于自行完成者的成绩，评定不够客观和公正，课程设计成果的质量自然无法保证。

2教学方法改革

2.1课程设计命题工程化、多元化，切实增加学生设计自由度

课程设计命题不能只是要求学生做简单的虚拟设计，应该密切联系现行的工程规范依托已建或在建项目资料编制多元化的课程设计题目，同时在任务书的编写上可以适当放宽约束条件，给学生自由选择和发挥的空间，从而激发学生设计的积极性和主动性。具体做法：一是学校应该充分发挥校内外实习基地（设计院、工程单位）的作用，大量收集工程背景资料、设计图纸等为教师开展课程设计命题提供依据；二是教师应该根据该课程设计的大纲要求科学编写任务书，充分体现一人一题的要求，同时已知条件可适度放宽，让学生自由选择和发挥，引导学生独立思考、解决“实际问题”；三是由教研室组织相关教师对拟开展的任务书进行认真审定，包括设计内容、深度、工作量、成果评定方式等，然后下发至学生开始设计。通过这种方式可切实提高课程设计科学性和工程应用性，为学生后续工作奠定良好的基础。

2.2采取手工设计为主，软件验证为辅的方式开展课程设计

为杜绝学生电子文本相互抄袭的问题，该课程设计可要求学生对于结构设计及施工图纸手工绘制，教师严格按照制图规范标准进行检查，对于不符合要求的图纸全部返工；设计计算书要求学生先采取手工计算，然后利用软件进行验证。通过这种方式，既可以提高学生对基本计算公式和规范的应用能力，又可以加强学生对基本制图、识图能力及三维工程形构件能力的培养，真正达到理论结合实际的目的。

2.3充分体现课程设计教师主导作用，加强过程监控

教师的实践能力直接决定学生课程设计的质量和效果，因此，任课教师必须要具有丰富的工程实践经验，且熟悉现行规范。为提高课程设计质量，教师必须要积极投入到学生的设计当中去，并起到主导作用，教师每天进行集中答疑，以便及时发现问题，对于共性问题采取集中讲解，个别问题单独解释，这样既可以保证课程设计质量，又可以检查和督促学生的设计进度，真正达到课程设计大纲对人才培养的要求。

2.4改革课程设计成果评价机制，正确处理成绩与效果的关系

课程设计的成果评价应该改变传统的以设计成果作为唯一依据的评定方式，坚持以“考核只是手段，学习效果才是目的”的原则，充分考虑教师在指导过程中掌握的信息，既要保证对设计过程中表现积极，成果完整可靠的学生给予高分评价，又不挫伤部分成果欠佳学生的积极性，而是将最终反映出的问题必须反馈至学生，同时要求学生限时改正，最终给予合理的成绩评定。因此，成果评价可采取学生自评、互评、教师讲评和抽查答辩相结合的方式进行，并结合教师平时指导记录，科学设定各环节的分值比例，以实现该课程设计成果评价的客观、公正。

混凝土结构设计论文篇（4）

钢管混凝土结构是指在钢管内充填素混凝土形成的组合结构，它凭着高承载力、塑性和韧性好、耐火性能好、经济效益好和施工方便等优点在实际工程中得到了广泛的应用，同时也引起了国内外诸多学者的关注，通过长期深入的研究，取得了巨大的成果。目前，国外关于钢管混凝土构件的设计规程主要是欧洲EC4（1994）、德国DINI8800（1997）、美国SSLC（1979）、LRFD（1999）和ACI（1999）以及日本AIJ（1997）等，这些规程中都同时给出了圆形截面和方、矩形截面钢管混凝土构件的承载力设计计算有关条文，其中尤以欧洲EC4、美国LRFD和日本AIJ最具代表性。尽管国内对钢管混凝土的研究工作相对落后，但随着经济的发展，我国学者在这一领域所取得的研究成果也令人瞩目，制定的设计规程包括CECS28：90（1992）、DB29-57-2003和DL/T5085-1999（1999）等。本文对国内外已有的几种钢管混凝土轴压构件的设计规范做了整理介绍，并对三种轴心受压承载力的计算理论进行了比较与分析。

一、轴心受压构件

（1）EC4规范。欧洲EC4（1994）是CEN提出的关于钢—混凝土混合结构的设计规范，能同时适用于圆形和方、矩形截面钢管混凝土设计计算。（2）LRFD规范。LRFD（1999）为美国钢结构协会制定的设计规程，它考虑了构件的整体稳定，先将混凝土强度折算到钢材中，得到其名义抗压强度，再用计算钢管混凝土轴压构件的承载力。（3）AIJ规范。AIJ（1997）是日本建筑学会在大量试验研究的基础上提出的设计规范，它同时给出了极限状态设计法和允许应力设计法，其截面形式包括圆形和方、矩形。（4）DBJ13-51-2003。《钢管混凝土结构技术规程》为福建省工程建设标准，能同时适用于圆形和方、矩形钢管混凝土设计计算。从上述各种规范给出的钢管混凝土轴压构件承载力设计计算公式不难看出，因各种规范制定的思路和出发点不同，所得计算公式也各不相同。有的是建立在钢结构的计算方法基础上，有的是建立在混凝土的计算方法基础之上，还有的则是把两者结合起来视为一个整体对其进行分析。

二、三种轴压承载力计算理论及公式的比较研究

综合以上各种规程所提到的计算方法，目前用于钢管混凝土的计算理论主要有三种：统一理论、拟钢理论和拟混凝土理论，现分别做简要介绍。

1.统一理论。“统一理论”是钟善桐1993年在总结以往研究成果的基础之上提出的，该理论认为钢管混凝土在承受各种荷载作用时的工作性能是随材料的物理参数、统一体的几何参数、截面形式和应力状态的改变发生改变的，变化是连续相关的，计算则是统一的。它将钢管混凝土视为一个整体，按单一材料研究其组合性能，计算构件的承载力时，不再区分钢管与混凝土。这种基于组合理论的计算方法物理意义比较明确且计算简单，适用于实际设计，但它没考虑钢管与混凝土之间的相互工作效应，使其计算结果偏于安全，而且该计算公式是在回归分析的基础之上建立的，缺乏试验验证，还需进一步研究。

2.拟钢理论。拟钢理论是同济大学基于钢结构规范提出的一种计算理论，它将混凝土折算成为钢，再按照钢结构规范进行设计。这种方法是在不改变钢管横截面面积的条件下，将管内填充的混凝土看成是对钢管壁屈服强度和弹性模量的提高，以此换算得出等效钢管的性质，并以该等效钢管的承载力作为原钢管混凝土的承载力；在计算时，不考虑内填混凝土对构件的抗拉和抗弯承载力影响，只加入其对轴压承载力提高的相关部分。拟钢理论是采用换算模量，将混凝土折算成钢进行计算，在对高层、超高层建筑进行结构设计时，是忽略了剪切模量再采用换算模量对其进行内力分析的，所以会出现分析结果和构件设计不准确的情况；另外，将钢管和混凝土统一成整体后，不易明确混凝土的分担作用和结构行为，所以具有一定的局限性。

3.拟混凝土理论。拟混凝土理论认为钢管混凝土是由钢管对核心混凝土实施套箍强化后的一种套箍混凝土或约束混凝土。在计算时，只考虑核心混凝土二向应力状态下的受力情况，将钢管壁看成是处于核心混凝土周围的等效纵向钢筋，其面积按照钢管的形状和截面积而定。该理论从概念上要比较适合圆形钢管混凝土，对于方、矩形钢管混凝土，因钢管对混凝土提供的约束能力比较小，其套箍混凝土的概念已不再适用。实际上，“约束效应系数”对套箍作用的发挥至关重要，但这种理论不能拟合出一条具有代表性的曲线来例证它的有效性，因此不是十分可靠。目前，对钢管混凝土构件有着不同的研究方法，以上三种理论是研究者们从不同的角度对其进行分析而得出的，由于钢管混凝土力学性能的复杂性，使得三种理论具有一定的缺陷和不足，因理解不同，导致估计的准确程度不同，所获得的计算方法和计算结果也就有所出入。因此还有待做进一步的研究。

三、结语

钢管混凝土这一组合结构因其独特的优势，在工程中已得到广泛的应用，并引起国内外诸多学者的关注，通过长期深入的研究，编制出了相应的设计规程，其成就令人瞩目。本文就国内外已有的几种钢管混凝土轴压构件承载力的设计规范做了整理介绍，且对目前适用于钢管混凝土的三种计算理论进行了评述，指出其不足之处，并通过算例结果比较了三者的差别，说明对钢管混凝土构件还有待做进一步的研究。

参 考 文 献

[1]钟善桐，钢管混凝土结构[M].北京：清华大学出版社，2003：28～32

[2]韩林海，杨有福.现代钢管混凝土结构技术[M].北京：中国建筑工业出版社，2004：5～6

[3]韩林海.钢管混凝土结构[M].北京：科学出版社，2000：3～8

[4]European Commitee for Standardization.Eurocode 4.Design of com

posite steel and concrete structures[S].London.British.1994

[5]American Institute of Steel Construction（AISC）.Load and resistance

factor design specification for structural steel buildings[S].Chicago.U.S.

A.1999

[6]Architecture Institute of Japan（AIJ）.AIJ Recommendation for design

and construction of concrete filled steel tubular structures[S].Tokyo.Japan.1997

[7]福建省工程建设标准《钢管混凝土结构技术规程》（DBJl3-51-2003）[S].福州.2003

混凝土结构设计论文篇（5）

【基金项目】江苏省自然科学基金（BK20140560），江苏大学高级人才科研启动基金（14JDG161，14JDG162）。

【中图分类号】G642.4 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2015）10-0125-01

1.引言

随着全球化、国际化的发展，中国高等教育英语教学不再是单向输入，而是逐步转向输出[1]。近年来江苏大学招收的留学生来自六大洲89个国家，土木工程与力学学院在专业课的全英语教学方面进行了一些探索。针对土木工程专业留学生来自不同国家，而不同国家的混凝土结构设计有着不同的经验，致使混凝土结构的设计方法具有多样性、所依据的规范也存有很大差异的问题，如何调整混凝土结构设计原理课程的教学目标、教学内容和教学方法变得尤为重要，这也是高等教育国际化的必然选择[2]。在全球经济一体化的今天，混凝土设计的技术标准和规范已经不再是一个单纯的技术文件，也是让毕业后的留学生融入世界大环境的重要手段[3]。

2.混凝土结构设计原理课程的特点及留学生全英语教学存在的问题

“混凝土结构设计原理”课程所讨论的是钢筋混凝土结构的设计理论和设计方法，是土木工程专业知识体系的重要组成部分，不仅是一门理论性和实践性很强的课程，由于与现行工程建设标准密切相关，所以更是一门不断发展的课程。所有毕业生无论将来从事科研、设计、施工还是工程管理类工作，都将与之接触。因此本课程适用于房屋建筑、交通土建、水利工程、矿井、港口航道及海洋工程等专业，是土木类专业的必修课程。

虽然混凝土结构已经是最为常用的土木结构形式，但混凝土结构设计却是非常复杂的过程。原因是：一、混凝土材料的复杂性，混凝土是由水泥、砂、石等组成的具有微孔结构的复合材料，在采用混凝土材料进行结构设计时，要考虑强度、收缩、徐变、耐久性等因素，对于钢筋，要考虑其强度、变形、与混凝土粘结等因素。二、由于混凝土材料和钢筋材料的特性不同，在混凝土结构设计中不能直接采用材料力学和固体力学的方法，很多力学模型和公式是根据试验建立的。各个国家在混凝土结构设计的发展道路上各不相同，有着不同的设计经验，所采用和依据的规范也是各不相同。

3.提高留学生混凝土结构设计原理课程教学质量的对策

①以实际工程应用为重点：由于国内外教材针对的教学要求不同，所以教学侧重点也不同，因此，可以以实际工程应用为重点，对课程中的混凝土结构梁、板、柱等结构所涉及的构件计算内容，进行重新编排，编制合适的留学生全英语教材；

②国内规范与国外多种规范相结合：国内《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010），美国规范《混凝土结构建筑规范》（ACI318-05），欧洲规范2《混凝土结构设计-第1-1部分：总原则和对建筑结构的规定》（EN1992-1-1：2004）[4]；

③多媒体教学：由于课程涉及的知识面广，所依据的规范多样，因此，学生在学习过程中极易产生疲劳和厌倦感，学习兴趣受到影响。而多媒体可以扩大信息容量，可以图、文、声并茂，形象生动，将各种规范的对比、在工程中的应用的特点快速地表达出来。

④注重留学生以后发展的需要：一个合格的结构工程师，必须正确理解规范内容，避免盲目照搬条文，所以要求培养留学生理解规范条文赖以建立的理论依据和科研成果，也就是规范编制的背景材料，而这些就要求教师在课程的各个章节中把培养留学生以后发展需要所需的内容融入进去。

4.结论

针对《混凝土结构设计原理》留学生全英语授课的现状，分析了现状中的特点，并根据全英文授课中存在的问题，提出了相应的对策，希望该工作对《混凝土结构设计原理》留学生全英语授课有所帮助和指导。

参考文献：

[1]刘锡军，蒋隆敏.混凝土结构设计原理[M].中南大学出版社.2010.第一版.

[2]张永杰，王桂尧，周德泉，陈永贵.工程地质课程双语教学实践探讨[J].高等建筑教育.2014（1），23，94-98.

[3]张云莲，文献民.土木工程专业课程英文教学探讨[J].高等建筑教育.2013（4），22，59-62.

[4]贡金鑫，魏巍巍，胡家顺.中美欧混凝土结构设计[M].中南建筑工业出版社.2007.第一版.

混凝土结构设计论文篇（6）

引言

地震对建筑的破坏很大，是迄今人类尚难以抵御的自然灾害。地震发生时，能够在瞬间使大量建筑物破坏甚至倒塌，并引发各种次生灾害，如火灾等，造成人员伤亡。特别使在人口密集、生命线系统工程日益复杂的现代化大城市，如发生地震，后果不堪设想。

1985年墨西哥城地震、1994年诺斯里奇地震和1995年阪神大地震等均为抗震设计和研究提供了很多的经验教训。我国是地震多发的国家，历史上曾发生过多次灾难性地震，给人民的生命和财产造成了巨大的损失[1]。我国有40％以上的地区属于7度地震烈度区，有70％的百万人口大城市处于此地震区内。20世纪以来我国经历了邢台、海城、唐山、汶川和玉树等多次地震，对地震造成的严重灾害有着深切的体验，因此要特别重视建筑结构的抗震问题，注意研究和掌握结构的抗震性能。本文总结概括了国内外对型钢混凝土结构抗震性能的研究概况，为建筑结构抗震性能的研究工作提供一点参考。

1 名称

20世纪初，西方国家的工程设计人员为提高钢结构防火性能，在钢柱外面包上混凝土，称为“包钢混凝土(Steel-encased Concrete)”，在前苏联称之为“劲性钢筋混凝土”，在日本则称之为“钢骨钢筋混凝土(Steel Reinforced Concrete)”。我国研究人员将其翻译成“劲性混凝土”、“钢骨混凝土”或“型钢混凝土”等，本文采用“型钢混凝土”这一称法。

2 型钢混凝土结构的优点

型钢混凝土结构与钢结构相比：可以节约钢材，降低造价；克服了钢结构耐火性、耐久性差及易屈曲失稳等特点，外包混凝土可防锈、防腐、防火，还可以防止钢结构局部和整体屈曲；增加结构刚度和阻尼等等。 型钢混凝土结构与钢筋混凝土结构相比：内置型钢可提高结构的承载力，减小构件断面尺寸从而增加建筑使用面积；构件的刚度、延性及耗能能力均有明显提高，适用在地震区使用；型钢骨架可承担施工荷载，这样就节省了模板，加快施工速度。

3 型钢混凝土结构设计规范

基于对型钢混凝土结构大量的试验和理论研究，各国都颁布了相应的设计规范[2]，据不完全统计，我国各行业部门从1990年至2006年颁布有9部设计规程。国内主要的型钢混凝土结构设计规范有：①型钢混凝土设计与施工规程(JCJ 101-89)，②型钢混凝土结构设计与施工规程(CECS 28-90)，③火力发电厂主厂房钢-混凝土组合结构设计暂行规定 (DJG 99-91)，④钢骨混凝土结构设计规程(YB 9082-97)，⑤钢-混凝土组合结构设计规程(DL/T 5085-1999)，⑥战时军港抢修早强型钢-混凝土组合结构技术规程(GBJ 4142-2000)，⑦型钢混凝土组合结构技术规程(JGJ 138-2001)，⑧高层建筑混凝土结构技术规程(JGJ 3-2002)，⑨钢骨混凝土结构设计规程(YB 9082-2006)。

在我国，20世纪50年代，首次从前苏联引入型钢混凝土结构技术。60年代，为了节约钢材，型钢混凝土结构的研究陷于停滞状态。80年代改革开放后，随着我国高层建筑的发展，型钢混凝土结构的研究又一次兴起。系统地研究开始于1987年，冶金部建研院、西冶结构研究所进行了一系列试验。80年代末期以来，许多高校及研究院继续开展型钢混凝土结构的研究，对于其力学性能进行了大量的试验研究，探讨了各类构件的设计方法。

4 型钢混凝土结构抗震性能研究

型钢混凝土的内埋型钢可采用实腹式和空腹式，实腹式型钢混凝土具有较好的抗震性能，空腹式型钢混凝土与普通钢筋混凝土性能相比，一般来说空腹式型钢混凝土抗震性能较好。因此，目前在抗震结构中多采用实腹式型钢混凝土，内埋实腹式型钢可采用钢板焊接或直接采用轧制型钢。

本文统计了一些国内外对型钢混凝土剪力墙结构的研究，如表1所列。关于型钢混凝土结构的强度、刚度及抗震性能，欧美、日本及我国国内的学者都进行了大量的强度、低周反复和动力试验研究。关于型钢混凝土结构及构件的研究，早期多是关于柱和框架的研究，而关于型钢混凝土剪力墙、异性柱及短肢剪力墙的研究相对较晚。结合国内外的试验研究，总结出以下几个因素是影响型钢混凝土抗震性能的关键问题[3]有：轴压比、剪跨比、含钢率和型钢截面形式、配箍率、混凝土强度等等。

表1国内外对型钢混凝土剪力墙的研究

5 结语

混凝土结构设计论文篇（7）

中图分类号： TU391 文献标识码： A

1引言

改革开放以来，随着钢产量的提高，国家政策导向也开始转变为鼓励钢结构应用于建设工程中[1]。 钢结构设计中钢结构节点是钢结构体系的枢纽，节点的主要作用是连接多个构件和传递杆件内力。因此节点设计是设计中十分重要的环节[2]。有限元理论和技术的发展以及计算机计算能力的不断提高促进了计算机辅助技术在钢结构设计中的应用。一些大型结构分析通用软件，如SAP、ANSYS、ADINA等，可以进行各类钢结构的静动力、弹塑性分析[3]。钢构预埋件与混凝土构件在前期设计及实际施工十分复杂和困难，需各单位相互配合协调。本文结合某体育馆工程实例来讨论钢构预埋件与混凝土构件连接节点所存在的问题及相关建议。

2工程介绍

该工程为东南某省某市体育馆，建筑面积约一万三千平方米左右，顶部为钢结构网架顶棚，底部为混凝土看台及基础。体育馆设计时涉及混凝土、钢结构、幕墙等多个结构专项设计。

本工程建筑结构的安全等级为一级，结构设计基准期为50年，结构设计使用年限为100年。建筑抗震设防类别为乙类。本工程结构承载力按100年重现期设计，挠度按50年重现期设计。本工程抗震设防类别为重点设防类，工程所在地区的抗震设防烈度为6度，地震作用计算按7度（0.10g）、抗震构造措施按7度考虑。钢结构设计时根据《钢结构设计规范》(GB50017-2003)、《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GB50018-2002)等国家规范。

3钢构件与混凝土构件连接设计问题

混凝土部分设计时，其本身的复杂性，本构关系随受力状态的不同而变化；加上顶部钢结构对其影响，而变得更加复杂。但通常仅将顶部钢结构的荷载输入到混凝土结构计算模型中。混凝土核心筒承担主要竖向和水平荷载,支撑上部桁架钢结构,形成钢-混凝土组合结构 [4]。在现今的体育场馆设计中，由于钢结构部分与混凝土部分是分别由不同设计人员设计，因而往往在设计时缺乏相互协调。因此钢构件与混凝土构件连接节点的设计是体育场馆设计上的一个盲区，容易产生设计问题，存在设计安全隐患。

对于顶部钢结构网架通过钢结构设计软件单独进行受力计算后将其荷载加载到底部看台混凝土梁柱上，对应的钢构件与混凝土梁柱构件连接节点主要承受抗拔力，通过设计抗拔预埋件（如图1所示）埋入混凝土中实现抗拔效应（参考图2）。

图1.预埋件示意图

图2.抗拔效应示意图

3.1预埋件体积对其抗拔能力有削弱影响

预埋件设计体积太大使得混凝土梁柱构件中混凝土用量大幅减少。预埋件所在位置为混凝土梁柱端部，这些位置均为箍筋加密区且配有较多纵向钢筋。这将导致混凝土构件内部由大量钢筋及钢预埋件组成而混凝土实际含量变少。根据《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）[5]中第9.7条对于预埋件及连接件的规定，未对预埋件体积与混凝土构件的比例进行规定。

参照钢筋抗拔性能的规定，抗拔力主要通过预埋件与混凝土接触面的咬合能力实现的，形成一种内约束。如果预埋件与混凝土的接触面不足，将对其抗拔能力有着严重的削弱。在混凝土看台结构设计时，通常未考虑预埋件埋入后对框架梁受力改变的影响。钢预埋件埋入后（如图3、4所示）等同于增大了梁端部的实际用钢比率，同时也削减的混凝土用量，并且改变了两端部的受力性能；同时，巨大预埋件埋入有密集钢筋网的混凝土梁端或柱端后，势必对现场混凝土下料和工人振捣操作造成困难，容易造成内孔洞。这也将使得预埋件的抗拔能力大大幅减少，甚至丧失抗拔能力。

因此建议：（1）设计单位在原有钢筋总用量基本不变的情况下，绘制预埋件安装二次深化图。通过将钢筋的截面面积和间距同时增大等办法来实现较大的空间，减小密度同时使施工时更为便利。（2）优化基础混凝土的强度设计，以弥补接触面不足等问题；分批多次浇筑混凝土，使混凝土的收缩在多阶段完成，减少混凝土的水化热现象，也可以使大体积混凝土的收缩应力和温度应力减少，降低混凝土收缩开裂的可能性。（3）混凝土浇筑时, 预埋件处混凝土浇筑要对称均匀下料, 振捣也需对称。振捣棒在预留排气孔内均匀振捣，使混凝土中气泡充分排除，混凝土高度高出预埋件表面，使混凝土与预埋件充分接触，不发生空鼓。

图3.预埋件置入示意图

图4. 预埋件埋入示意图

3.2钢结构预埋件的埋入势必会对混凝土结构构件产生一定的破坏

目前体育场馆的钢结构顶棚和底部混凝土看台经常分包施工。由于是两个施工单位分别承包施工，钢结构与混凝土连接节点常常在施工上出现不协调。

由于钢结构预埋件设计时并未考虑混凝土构件中钢筋的分布，使得在实际情况下大体积钢结构预埋件难以埋入有密集钢筋的梁端和柱顶。施工时为了将预埋件放到对应位置，往往要大费周章，影响施工进度。当框架梁端部的配筋率太大时往往使框架梁产生超筋破坏。这种超筋脆性破坏将使得混凝土压碎脱落后钢筋尚未屈服，丧失结构延性。借鉴混凝土的超筋破坏，大体积钢预埋件埋入混凝土梁端后，用钢率过大可能产生同混凝土梁超筋破坏相似的脆性破坏。

因此，对于预埋件的设计、施工这一重要环节,需要设计单位间相互协调，完成埋件件深化设计。将原设计柱顶梁钢筋在设计规范允许的条件下作相应变更，让出预埋件预埋空间，就配筋率、钢筋的绑扎方式、混凝土的浇筑位置等交叉设计，在完成施工图确认后，针对预埋件的施工编制作业方案；施工与设计单位互相合作，予以安装指导和检查，施工单位应严格按照设计图纸内容和相关规范安装作业。如遇特殊情况需做出变更，应得到设计单位主管的认可。

柱子顶端设置预埋件时，钢结构施工单位为了保证预埋件能够埋入混凝土构件中，由于柱顶锚固钢筋内弯加上梁顶部有纵向钢筋通过（如图5所示），现场施工时往往通过减少柱子纵筋锚固长度和撬动梁两端箍筋与纵向钢筋来埋入柱顶预埋件，使得梁端箍筋间距与设计不符，更有甚者会剪短梁端箍筋，这也从某种程度上降低混凝土柱节点的受力性能。框架梁端部箍筋加密区是梁主要受剪部位，混凝土梁柱节点是结构抗震的重要部位，是混凝土结构概念设计中要重点加强的位置。变大箍筋间距或者裁断箍筋使得其受剪承载力大幅降低。梁端预埋件与混凝土交界处是受剪斜裂缝最常出现的部位。如果此处缺乏箍筋起到的抗剪切能力将会严重影响结构的承载能力，存在严重的工程结构的安全隐患。

因此建议：（1）应与设计单位设计人员协调,解决前期图纸中梁顶部所出现的纵向钢筋和柱端内弯钢筋影响预埋件安装做出调整，绘制预埋件安装二次深化图。梁顶部的纵向钢筋由原来的单排布筋更改为双排布筋；也可将原有的梁主筋过柱面的通长筋，变更为梁主筋在柱面处断开，锚入框架柱内。将柱端少量影响到预埋件安装的内弯钢筋更改为直接通过柱面锚入预埋件内部的加长筋，为预埋件提供埋设空间。但上述方案必须经过设计单位主设计人的同意。（2）预埋件的施工属于隐蔽工程，预埋件在完成埋设后，混凝土浇注前，须派人在现场对其进行监测检查，如发现问题应及时汇报并解决。

图5.纵向钢筋通过柱顶示意图

4 总结

对于以上几点钢构件与混凝土构件连接节点的问题，无论是理论分析还是试验研究都还处于空白阶段。因此有必要针对钢构件和混凝土构件的连接节点进行实验研究和理论分析。同时规范应提出关于预埋件的构造规定与实际破坏情况相符合的计算公式。设计上应对钢构件和混凝土构件的连接节点进行有针对交叉设计。钢结构部分和混凝土结构部分的设计应相互协调，方便施工。设计时要避免由于预埋件的埋入对混凝土构件产生的不利影响。施工时要保证混凝土构件中钢筋不受破坏等要求。本文以工程实例简述建议，仅供参考。

参 考 文 献

[1]上官磊. 基于Java3D的钢结构节点的虚拟装配 [D]. 武汉科技大学硕士论文.2010：1.

[2]赵卫东，孙浩波，卫刚，等．三维钢结构CAD软件中的节点设计[J]．计算机工程，2003，29(7)：33-34．

混凝土结构设计论文篇（8）

中图分类号：TB482.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）01-0117-01

1 引言

在现在的建筑结构设计过程中，混凝土裂缝问题是一个普遍存在、长期困扰着建筑设计人员和施工人员的工程实际问题。我们从许多有关混凝土的强度的研究和长期的实际建筑工程经验中可知，混凝土结构产生裂缝是必然的，是一种比较普遍的材料特性。混凝土的材料、混凝土结构的设计以及建筑施工的环境和条件，后期维护等都是可能导致混凝土结构产生裂缝的原因，而在这许多原因中，混凝土结构的设计是最主要的影响因素，因此在混凝土结构的设计过程中，要保证混凝土的结构在此种设计下具有较高的强度和较强的强度储备能力，此外，还要采用一定的措施以应对不同的结构裂缝问题。

2 混凝土结构裂缝问题的分析

长期以来，混凝土结构因具有承载力大、抗震性好、造价低等优点而被广泛应用于建筑结构设计中，但随着经济的发展，建筑的功能水平也不断提高，因此需要更高要求的建筑结构来满足建筑的功能要求，然而，随之而来的结构设计问题也日益凸显，尤其是混凝土结构裂缝问题，是一项难以解决的建筑实际问题，一直都是困扰技术人员的问题，下面就混凝土的裂缝问题进行详细的分析和探究。

2.1 混凝土材质本身可能导致裂缝的产生

混凝土结构产生的一些裂缝，例如非荷载变形裂缝等在一定程度上是与混凝土收缩裂缝、干缩裂缝、抗拉强度等有关的，这些裂缝的形成很可能是因为混凝土结构早期产生的微缺陷所导致的。混凝土本身属于不均质材料，因此存在许多的微缺陷，再加上建筑施工过程中的操作不当或者后期的养护不当，而使混凝土结构产生了早期塑性裂缝，导致了微裂缝的产生。混凝土微裂纹的产生在一定程度上增大了其内部应力集中系数，但是也因此致使混凝土的抗拉强度降低。由于后期干燥裂缝在内外力的共同作用下发展成为较大的裂缝，直至贯通，本来看不见的裂缝转变成为可视裂缝，最终出现了混凝土裂缝问题。所以说，混凝土裂缝的产生很大程度上是由于混凝土材质不均产生的塑性裂缝所导致的。

2.2 混凝土基础地基的设计对于产生裂缝的影响

众所周知，地基是整个建筑主体的根本，地基设计及建造工程在整个建筑过程中占有很大的比重，建筑基础地基的工程质量决定了整个建筑的工程质量，所以，建筑地基的设计过程不允许有任何差错和问题产生。在地基及基础部分的设计及建造过程中，地下室底板以及柱下基础由与共同受到建筑整体的沉力而发生形变，若忽视这一重力作用，往往会导致设计的地下室混凝土底板因承载力不够而发生开裂，混凝土结构产生裂缝，而严重影响到地基的稳定性以及建筑整体的安全性。

2.3 混凝土上部结构设计对于混凝土裂缝产生的影响

混凝土的上部结构也是相当关键的一个设计部分，如果在设计框剪结构剪力墙时，出现设计上的布置不均，会使得剪力墙的单肢的刚度过高，从而导致墙体所承受的应力的过度的集中，使得混凝土结构产生裂缝，剪力墙的部分被破坏。与此同时，与上部结构密切相关的如连梁等构件的设计也需要特别注意，同时设计难度也比较大。例如，附加筋的添加不当会直接影响到混凝土上部结构中的主梁、次梁等结构的荷载能力，可能使混凝土结构产生裂缝；还有在梁上开洞时，也会很容易导致混凝土墙体产生裂缝等等。

3 防止混凝土结构产生裂缝的措施

在分析了以上使混凝土结构产生裂缝的原因后，不难发现要想防止混凝土结构裂缝问题的发生，需要从混凝土原材料、结构的荷载能力、建筑地基及基础结构等方面着手，找出可行的有效的措施，以解决混凝土结构的裂缝问题。

3.1 选择合适的混凝土结构材料

材料是导致混凝土裂缝的主要因素，因此要控制混凝土结构的开裂问题首先要从混凝土材料的选择入手，建筑材料的选择直接决定着混凝土是否会产生裂缝。混凝土本身具有水泥用量大、水灰比大而且振捣较差以及环境气温较高使得表面容易失水等特点，因此很容易发生混凝土结构表面开裂，产生裂缝。近年来，为了避免混凝土表面裂缝的产生，在原材料的选择上相继采用过在混凝土中掺火山灰的措施，低热水泥等，通过采用减少水泥用量、增加粗骨颗粒径、管道冷却、限制浇筑层的高度等措施以降低水化的温度，降低混凝土热裂缝产生的可能性。所以在原材料的选择及控制上可以采用低热水泥，减少水泥的用量控制水灰比，并添加一定的外加剂等，来减少混凝土结构的开裂。

3.2 控制建筑地基的沉力

在建筑地基的设计时要注意减少地基的不均匀沉降作用，建筑物地基的不均匀沉降作用有时会引起混凝土结构产生裂缝，尤其是在采空区的建筑物，很容易因为地基的沉力不均而导致结构裂缝的产生。因此，在建筑地基的设计及建造过程中，要加强地基和基础结构的整体性，以减少地基的不均匀沉降作用。例如，在建筑基础的拉梁设计时，为避免工程结构的开裂，可在拉梁的两端设置一道后浇带等。

3.3 增强混凝土结构的荷载能力

在混凝土的结构设计过程中，梁板等结构的承载力虽然符合建筑规范，但是相对来说承载能力并不是很强，而结构承载能力的不足也是导致混凝土结构产生裂缝的原因之一。所以，在混凝土结构的设计过程中，要考虑全面，保证混凝土结构的承载力不会随时间的变化而有所降低，保证结构的安全储备能力，这样才能使建筑的结构的稳定性和安全性有所保障。

4 总结

混凝土结构的裂缝问题一直以来是建筑工程设计和施工以及养护过程中的难题，由于导致混凝土结构产生裂缝的原因有很多方面，所以在混凝土结构的设计过程中要根据建筑的结构形式和构件来进行设计，以更好的避免混凝土结构出现裂缝，并根据实际的建筑情况采取有效地防裂措施。现在，混凝土结构已经广泛应用于建筑结构中，而混凝土裂缝问题又是一个普遍存在的问题，因此，为确保建筑结构的稳定性、安全性以及建筑的功能性，对于混凝土结构设计中裂缝问题的探究是具有实际意义的，有效的解决这一问题，有利于建筑行业的发展。

参考文献

混凝土结构设计论文篇（9）

中图分类号：TU37；G642 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）03（b）-0202-01

钢筋混凝土结构设计原理是土木工程专业重要的一门专业主干课，该课程主要研究典型构件梁、板和柱等的一些力学性能、设计方法、构造要求和破坏特征等，其任务是向学生传授混凝土结构构件受力性能、计算原理和设计方法，为混凝土结构设计奠定基础。

然而钢筋混凝土结构设计原理的特点是概念多、内容多、符号多，加上规范的约束性，公式的经验性和问题的多解性，给学生的学习带来了一定的困难。为了改变这种状况，提高教学效果，本文结合作者多年的教学经验，从课堂教学的角度作了一些探讨。

1 课程特点

（1）课程综合性很强，要求学生具备扎实的数学和力学基础知识。

钢筋混凝土结构设计原理的教学内容从材料的力学性能入手，然后研究基本构件的承载特性和破坏特征。由于混凝土是由水泥、骨料和水搅拌经凝结硬化而形成，因此，混凝土材料的离散性大，力学性能较为复杂，相应的材料参数具有不确定性。为了获得混凝土材料及其构件的强度设计值，需要学生掌握概率论与数理统计相关的数学知识，理解极限状态设计方法。在分析构件基本受力过程中，虽然混凝土材料不是均质且非各向同性材料，但仍采用了材料力学分析问题的方法。因此，需要学生具有扎实的数学与力学基础。

（2）理论与工程实践相结合，需要培养学生的工程素质。

钢筋混凝土结构基本原理是一门由理论向工程实践转化的学科，也是学生第一次接触理论与工程实践都很强的课程。在教学过程中，学生经常有解决问题的结果为什么不是唯一的困惑。因此，需要让学生明白，影响一个实际工程的参数很多。在满足《钢筋混凝土结构设计规范》的前提条件下，很多参数的选取具有一定的主观性和经验性。因此，需要在课程教学中，建立学生的工程概念，培养他们的工程素质。

（3）涉及内容多，知识覆盖面广。

钢筋混凝土基本原理内容主要包括：材料特性、构件的承载性能、理论分析、构件设计计算等四个部分。在材料特性中，不仅要掌握混凝土的力学特性，也要掌握其非力学特性，如收缩与徐变。构件的承载性能中，由于混凝土的离散性及脆性特征、钢筋与混凝土2种材料的配比，以及荷载的加载方式，都会影响着构件的承载性能。通过分析构件的承载性能，建立合理的力学计算模型，进行理论分析，推导出构件的设计计算理论。并与实验结果相对比，并考虑工程的安全性及舒适性，最终落实到工程实践中。因此，钢筋混凝土基本原理涉及内容多，体系庞杂。

2 课堂教学探讨

（1）采用案例法，梳理混凝土结构设计原理的内容。

案例教学法是以学生对案例的运用和讨论为特点，帮助学生掌握对实际问题进行分析和反思的方法，重在提高学生的认识水平和解决问题的能力。其教学方法是根据教学目标的需要，以案例为基本素材，把学生带入特定的事件情景中，进而识别问题、分析问题和解决问题，其最根本的内容就是案例的选取和使用，这也是案例教学区别于其它方法的关键。其特点有：真实性、典型性、规范性、启发性和实用性。

（2）树立正确的设计观念，培养工程素养。

在刚开始讲授钢筋混凝土结构设计基本原理课程时，学生的概念里仍然是任何问题都只有唯一的精确理论解，学生只会解答严格给出条件的问题，但条件设定不完全时，学生往往会无法下手。面对钢筋混凝土结构基本原理，学生总会设法找到设计结果的唯一性与精确性。这就需要授课老师回答正确的设计观念。设计是从未知到已知，包括收集资料，方案比较，计算分析，结果评价，反复修改。在收集资料过程，使用材料的属性只能估算；结构方案分析时，只能进行结构的近似分析；建筑结构物上承受的外荷载并不能准确得知。因此，设计也是一项综合性的创造性工作，设计不是一次就能成功的。它是一个寻求最佳解的过程。由于材料属性的离散性和外荷载的不确定性等因素的影响，使得设计结果答案不唯一，但有好坏之分。通过对设计概念的讲解，让学生明白设计一个工程与做一道数学题的区别，从而培养他们的工程素养。

（3）系统介绍研究思路，帮助学生理解实验性结果的科学性。

与材料力学课程比较，钢筋混凝土结构的基本理论是建立在大量的试验数据曲线拟合的基础上，构件的设计计算内容是建立在实验和工程实践基础上的，故存在很多经验系数和经验公式。这可能使得学生怀疑这门学科的科学性，难以让学生找到学习这门课的方法。因此，需要老师系统地介绍以概率理论为基础的设计理论方法。针对一个未知的领域，解决问题的主要思路分为以下几个步骤：①首先通过大量的实验，观察实验现象，找到问题的主要影响因素；②建立合理的数学力学计算模型；③以相关力学理论为基础，建立相应的设计计算方法；④将理论结果与对实验经果进行认真对比分析，寻找结果差异的原因；⑤以工程实际需求为目标，对设计计算方法进行修正。然后以某一构件（如抗扭构件）的设计计算理论为例，来讲解其设计方法。这就使得学生易于理解规范中的相关构造要求，以及设计参数的上下限值（如最小和最大配筋率）。

（4）注重归纳总结，加强教学的逻辑性

符号多是钢筋混凝土结构基本原理一大特点，在学习过程中，学生常常混淆符号。因此，老师在教学过程中，需给学生讲解符号的规律。符号的下标一般是英文单词的开始字母。如：εe、εp、εsh、εcr依次为弹性应变，塑性应变，收缩应变和徐变。为了便于学生能很好记住这些符号，在课件中给出专业术语的英文单词。另外，课本中构造部分规定性东西多，内容比较零散，缺少逻辑性，有时，一个规定，在不同的地方多次出现。

3 结语

钢筋混凝土结构是一门理论与实际紧密联系的课程，具有很强的工程概念，又具有系统的科学理论。教学过程中，应以工程实际需求为目标，系统介绍科学的研究方法，通过归纳总结规律性的知识，增强钢筋混凝土结构知识的逻辑性。最终提高课堂教学的效果。

参考文献

混凝土结构设计论文篇（10）

土木工程中钢筋混凝土结构是应用最广泛的结构形式，对于高等院校土木专业的学生而言，《钢筋混凝土结构》是一门必修的专业基础课，主要研究钢筋混凝土结构的力学性能、设计和施工方法［1－2］，涉及建筑材料、建筑制图、高等数学、理论力学、结构力学等课程，并与其他专业课程，如砌体结构、建筑抗震、土力学与地基基础等形成课程体系，具有承上启下的重要作用，其教学效果直接影响整个专业的教学质量和所培养人才的知识结构。通过这门课程的学习，学生能建立起初步的结构概念，并为其他后续课程的学习奠定基础。本文结合钢筋混凝土结构课程的特点，提出了几项改进教学方法的措施。

1.钢筋混凝土结构课程的特点

钢筋混凝土结构是应用性很强的一门专业基础课，课程内容多、涉及范围广、公式多、符号多、体系庞杂，加上规范条文的约束性给教师的讲授和学生的学习都带来了一定的困难。其特点主要有以下几个方面。

（1）教学内容多、涉及范围广。钢筋混凝土结构课程的教学内容包括材料性能、设计方法、各类构件的受力（拉、压、弯、剪和扭）性能及其计算方法和配筋构造等［3］，涉及内容非常广泛，既有理论推导，又有试验研究，还与规范条文、工程实际联系密切，因此教学难度较大［4］。

（2）公式多，规范条文多。公式多是该课程的另一个特点，这些公式逻辑推理强，涉及力学和数学，需要学生有坚实的数学和力学知识基础；课程常对一些不便、不必计算的内容进行规定，内容比较零散，系统性和逻辑性均较差，学生们常常感到杂乱无章、概念混杂。

（3）经验性强。混凝土结构的研究对象是钢筋和混凝土复合材料组合结构的力学性能、设计和施工方法，它不像材料力学和结构力学可以假定材料为弹性［4］。钢筋混凝土是弹塑性材料，其力学性能的影响因素多且离散性大，用纯粹理论的方法得出的结果往往与试验结果相差几倍乃至十几倍，这就决定其研究方法是在试验的基础上做出基本假定，得出半理论半经验的公式。学生学起来枯燥无味，抽象难懂，学习积极性不高。

（4）综合性强。建筑制图、建筑材料、理论力学、材料力学、结构力学是学习钢筋混凝土结构课程的基础。因此，要学好钢筋混凝土结构理论，学生就应在大学一年级和二年级的课程学习中打下良好的基础，建立合理的知识结构。特别材料力学、结构力学的有关知识是本课程学习的重点基础知识，是学生解决钢筋混凝土基本构件的截面几何关系、应力应变关系、内力平衡关系，以及计算钢筋混凝土框架等结构的基础。老师在《钢筋混凝土结构》专业基础课讲授过程中，要不断地帮助和引导学生复习过去的各种力学和材料知识，使学生的知识积累系统化并和本课程有机地结合起来，增强教学效果。

通过上面的分析，我们了解到钢筋混凝土结构这门课程知识多、涉及面广，与基础课程联系紧密，既有理论知识又有实践经验总结，还有规范条文。因此在教学方法上要紧密结合这门课程的特点，有针对性地采用适当的教学方法，增加学生的理论知识，提高其实践技能，改善教学效果不尽如人意的现状。

2.教学体会

目前，钢筋混凝土结构知识的传授基本是通过授课、答疑、作业这一程序完成的，学生在学习过程中普遍存在课堂学习理解不够、课程设计抄袭现象的问题；部分《高校钢筋混凝土结构》课程采用传统的板书教学，这种单一的教学方式枯燥呆板，不利于学生对理论知识的分析和理解，容易导致学生情绪懈怠，教学效果较差。我在几年的《钢筋混凝土结构》教学过程中，有以下几点教学体会。

（1）将传统与现代教学方法相结合，激发学生的学习热情。《钢筋混凝土结构》课程不仅有大量的理论公式，又与实践紧密相连。粉笔和黑板的传统教学方法是行之有效的教学方式，但仅沿袭传统的教学方法，既不利于学生理解各种枯燥的理论公式，又激发不了他们的学习兴趣，因而导致教学效果较差。为了改善教学效果，改变传统的课程安排――先学理论知识，然后生产实习，最后毕业设计这一过程。课堂教学前组织学生观看教学录像是十分必要的，这不仅使学生获得混凝土结构的感性认识，增加了学习的兴趣和动力，还让学生在教学过程中不感到枯燥乏味。多媒体、互联网、电子教案、计算机辅助教学CAI（Computer Assisted Instruction）等现代化教学手段为这一目标的成功实现提供了强有力的技术支撑。

（2）理论联系实际，重视课程设计与实践教学。理论知识是基础，掌握扎实的理论知识，可以为工程应用提供指导；工程实践能力是教学目的，只有具备实际工作技能，才能更好地服务社会［5-6］。在课程设计过程中，我们改变一个题目全班做的方式，采用分组设计的方法，一般四五个学生一组，设计一个大的题目。此种方法不仅巩固了学生的理论知识，培养了团队协作的精神，还大大减少了课程设计中存在的抄袭现象。学生的理论知识学习是一个系统的过程，然而，如何将理论知识应用到生产实践中是他们面临的一个非常重要的问题。组织学生参与各种实践活动是解决这个问题的一种有效方法，例如组织土木工程、工程力学、建筑学等专业的学生参加结构模型大赛，类似的实践活动，可以培养学生的动手能力，让学生对结构概念有更进一步的理解;或根据课程进度，以及所学的理论知识，有目的地到施工现场参观、学习，增强感性认识，积累工程经验，有意识地培养学生的实践能力。

（3）掌握教学重点，合理安排教学内容。根据钢筋混凝土结构课程内容多、涉及面广的特点，教师在教学过程中要掌握重点，合理安排教学内容。

（4）作为专业基础课程，《钢筋混凝土结构》应该有先进的教学内容，及时反映本学科领域的最新科技成果。近年来，随着材料强度的不断发展和新建筑材料的不断出现，结构和构件的设计方法在不断改进。因此，在教学过程中，我们不能局限于课本上的内容，而要一直紧跟本学科发展的脉搏，不断将最新科技成果引入教学内容，以此开阔学生的视野，激发其求知欲，使学生建立用发展的观点学好《钢筋混凝土结构》课程的基本思想。

3.结语

《钢筋混凝土结构》是土木工程专业的主干课程，存在教材内容多、课时少、难理解、实践性强等特点，要求教师采取行之有效的教学方法，在获得最好授课效果的同时，让学生学起来轻松。我基于几年的教学经验得出的结论：掌握本门课程的特点，采用将现代与传统相结合的授课方式，重视实践教学，充分调动学生的积极性，才能使学生学好并掌握好这门课程。

参考文献：

［1］叶列平.混凝土结构（上册）［M］.北京:清华大学出版社，2002.

［2］东南大学.混凝土结构（上册）［M］.北京:中国建筑工业出版社，2002.

［3］罗向荣.钢筋混凝土结构［M］.北京:高等教育出版社，2003.