建筑结构方向类论文范文(两篇)

　　下面这两篇论文是建筑结构类的论文范文，第一篇论文介绍了高层建筑剪力墙结构设计的要点，通过剪力墙的结构设计发挥出其最优的作用和效果，第二篇论文介绍了变电站土建结构设计问题及解决措施，论文结合变电站土建设计理论、土建设计结构的实际情况以及具体施工标准，在此基础上针对这些问题提出了相应的解决措施。

　　高层建筑剪力墙结构设计关注要点

　　【摘要】剪力墙结构具有结构整体性强，抗侧刚度大，能够较好的承受各种荷载并控制建筑结构的水平力，能使建筑内部的空间增加、在材料方面还能使用钢量减少等优点。因此，剪力墙结构在现代的高层建筑中应用十分广泛，合理的设计和布置剪力墙结构对于建筑整体结构的设计来说非常重要。剪力墙的稳定性影响着整个建筑结构的安全性，所以要严格的按照剪力墙设计原则，结合建筑设计要求和主要特点，对剪力墙结构进行设计，使其发挥出最优的作用和效果，这也保障了整个高层建筑的可靠性和安全性，使得最终能够获得较好的经济利益。本文通过某高层建筑剪力墙的设计情况，来分析高层建筑中剪力墙设计的关注要点，希望对建筑行业的发展有所助力。

　　【关键词】高层建筑;剪力墙;结构设计;关注要点

　　近几年来，由于人们对建筑的需求，促使我国的建筑行业迅猛发展，为了更加合理有效的利用土地的使用面积，更多的高层建筑如雨后春笋般的涌现出来，而人们对于建筑的功能、结构以及设计都提出了新的要求。由于剪力墙具有独特的优势，促使其成为了高层建筑中广泛应用的一种结构，在建筑行业中占有重要的位置，发挥着关键作用。如何通过把握剪力墙结构设计中的要点，充分发挥其作用，做到经济，安全，外形美观成为了广大专业人士关注的重点。

　　1剪力墙结构设计的原则

　　(1)剪力墙的厚度一般比较小，而高和宽的尺寸却比较大，受力形态接近于柱体[1]。但是它与柱体还是存在一定的区别，主要表现在剪力墙肢长与厚度之间的比值，在比值小于等于3时，可以按照柱体来设计，当比值在3~5之间时，被视为异形柱，需要按照双向受压构件设计。

　　(2)剪力墙的主要特点：在同一平面内荷载力和刚度比较大，而在平面外的荷载力和刚度就相对较小。因此，需要注意不要在平面外接搭，如果实在避免不了时就要按照相关规定采取相对应的措施，确保剪力墙平面外的安全。

　　(3)在剪力墙的结构设计中，墙属于一个平面构件，在承受着沿着平面作用的水平剪力和弯矩之外，还需要承担竖向压力。由于在多力结合状态下工作，除了要满足刚度的要求之外，还需要满足非弹性变形下的延性[2]。

　　(4)墙体的设计主要是计算水平和竖向作用下的结构整体的内力，在求得内力后，根据偏拉或者偏压来进行斜截面受剪荷载力和正截面荷载力的计算。

　　2某高层建筑工程的结构设计概况

　　某高层建筑工程，如图1。主要采用剪力墙结构，地下一层，地上十五层，共计十六层，地下室层高3.8m，电梯机房高3.1m，水箱高3.0m，室内外高度差0.2m。在该建筑工程中应用剪力墙结构来承受建筑自身具有的水平荷载力和垂直荷载力，其自身的刚性结构体系具备高抗侧强度，用来进行抵抗水平侧力。

　　3关于剪力墙结构存在的主要问题

　　因剪力墙具有较高的刚度性、整体性以及抗侧力性，现代高层建筑施工中对于剪力墙结构的应用较为广泛[3]。但是其自身也存在着一定的问题：因为剪力墙具有很高的刚度和较强的抗侧力，在地震效应较高的情况下，就会提高建筑基础以及上部结构的建筑成本;在建筑的过程中，如果混凝土使用较多，就会对建筑物自身的重量以及对具有的平面功能造成影响;剪力墙墙肢结构本身的轴压力不高，就不能充分发挥自身承载压力的作用;剪力墙结构都有相应的配筋标准，如果配筋率太低就会影响其延性。所以，将剪力墙结构运用在高层建筑的结构设计中时，不但要考虑到剪力墙结构的抗侧能力，还要对建筑工程的成本进行考量。

　　4高层建筑剪力墙结构设计的关注要点

　　在高层建筑中使用剪力墙结构，主要是针对以下几点进行分析：

　　4.1布置剪力墙结构

　　钢筋混凝土剪力墙能够承担风荷载力、水平地震作用力以及竖向荷载力，所以在设计剪力墙时，要考虑建筑物的基本要求，布置剪力墙时尽量形成连续的完整框架，尽可能进行规则的对称布置，防止出现扭转效应。

　　(1)关于短肢剪力墙结构的选择使用短肢剪力墙结构可以对建筑进行灵活设计，能够减少建筑结构的重量，但是这种结构的抗震性能不高，无法很好的保证建筑的安全性，所以要慎重选择短肢剪力墙结构。

　　(2)关于独立的小墙肢高层建筑结构中如果出现独立墙肢，会给施工增加难度。在工程设计中，可以通过合并洞口，科学布置剪力墙的方式来消除独立墙肢，施工难度可以降低。

　　(3)关于剪力墙结构整体刚度剪力墙结构刚度很大，一般来说周期较短，相应地震力较大，如果剪力墙结构刚度过大，不仅材料消耗多不经济，而且因为地震效应比较高，连梁超筋、墙肢以及截面无法满足抗剪力的标准，会增大截面设计的难度，所以，对剪力墙结构的整体刚度需要通过合理计算和有效控制，才能确保达到位移限值的标准，对于剪力墙整体刚度的计算如表1。

　　4.2控制结构参数

　　对刚重比、位移比、侧向刚度比、层间位移角等参数进行控制可以有效的保证结构布置的合理科学性。在高层建筑中，竖向构件本身的层间位移、水平位移与该楼层平均值之间的比值就是位移比，主要是限制结构布置本身的不规则性，可以有效防止出现大的偏心力和防止建筑结构主线的扭转效应。位移比限制是在考虑到偏心力的因素下，根据刚性楼板进行确定，高层建筑中竖向构件中的位移比是不能超过1.2的。剪力墙的布置对此影响很大，应尽量按4.1条的原则来布置，方可达到即经济且安全性能好的目的。

　　4.3关于剪力墙结构的计算和配筋

　　4.3.1关于剪力墙的墙身剪力墙结构中包括水平向钢筋和竖向钢筋，在进行剪力墙构造和计算时，要对钢筋数量进行确定，主要是对正截面中的抗弯承载力与斜截面中的抗剪承载力进行验算，同时应满足规范的最小配筋率要求。剪力墙结构的厚度主要是根据抗震等级系数进行选择。

　　为了使剪力墙结构的刚性、稳定性和抗震性能够发挥最好的效果，一级二级剪力墙底部的部位墙厚需要超过200mm，超过高层的1/16，其他部分墙厚需要超过160mm。在墙端头无暗柱或翼墙时，墙厚度要超过高层的1/12，这些规则适合高层建筑，但是不适合八度地震区剪力墙结构的设计。对于高层建筑在1~3级抗震等级的剪力墙中，水平、竖向分布筋的最小配筋率需要大于0.3%，部分框支剪力墙底部的增强部位的配筋率需要大于0.35%[4]。

　　4.3.2连梁的计算连梁可以提高剪力墙的刚度，起到连接墙肢的作用。在对高层建筑结构进行计算的过程中，要适当的折减连梁的刚度，折减值控制在0.5以上，最好是控制在0.5~1.0以内。如果折减刚度后发现建筑结构的承载力不足，可以采取降低连梁高度和减小整体刚度的方式来解决承载力的不足[5]。

　　5结束语

　　在建筑行业朝着高层建筑形式快速发展的过程中，剪力墙结构的运用越来越广泛，需要将剪力墙结构的优势发挥到最大，以提高建筑的安全性和抗震性。因此需要结合实际情况进行科学合理的设计剪力墙结构。

　　参考文献

　　[1]吕瑞孝，姜剑虹.高层建筑剪力墙结构设计需关注的要点[J].科技信息，2011(19)：381，412.

　　[2]叶钟.试分析建筑结构设计常见的问题及措施[J].江西建材，2017(01).

　　[3]张良.框架剪力墙结构建筑施工技术分析[J].信息系统工程，2013(04).

　　[4]王孟国.建筑工程剪力墙结构设计方法分析[J].住宅与房地产，2016(36).

　　[5]刘军进 ，肖从真 ，王翠坤 ，徐自国 ，田春雨 ，陈 凯.复杂高层与超高层 建筑结构设计要点[J].建筑结构 ，2011(11).

　　作者：付斯 单位：中铁二院重庆勘察设计研究院有限责任公司

　　变电站土建结构设计问题及解决措施

　　【摘要】能源是人类赖以生存和发展的基础物质保障，电能作为主要的能源之一，电力工程的发展已成为影响国家发展和建设的重要组成部分，对电力系统的构建要求随之升高，促进我国变电站建设事业快速发展，变电站建设从速度和规模均以取得重大进展，变电站建设的整体质量与变电站土建结构设计关系密切，当前土建工程结构设计难度增加，诸多问题随之凸显，备受社会各界所关注。本文分析了当前土建结构设计中存在的一些具体问题，为变电站实际施工提供参考。

　　【关键词】变电站;土建工程;结构设计;现存问题;解决措施

　　1变电站土建设计常见问题

　　1.1变电站地址选择方面的问题

　　变电站土建工程是工程特殊复杂，变电站内运用到高电压、大电流的电器设备，内部结构复杂，并且各电路系统之间相互交织，不良的气候条件和自然灾害的出现和发生，比如冰冻、洪涝、特大暴雨、风雪、地震以及雷电等，极易损坏电气设备，造成电路系统短路，导致火灾或爆炸等严重安全事故。与此同时，设备使用和运行过程中产生的噪音等形成噪声污染，影响周围人民的日常生活，在实际施工过程中，如果变电站选址不当，选择低洼或暴雨雷电频发区域，会引发上述问题，影响变电站的安全可靠性，造成经济损失。因此，变电站地址的选择至关重要，然而在一些变电站土建结构设计中，由于土建结构设计人员不重视变电站选址，在选址前未进行缜密调查，致使变电站选址不合理，成为土建结构设计中的凸显问题之一。

　　1.2土建结构稳定性和安全性方面的问题

　　变电站内部使用电气设备众多，且结构复杂，电气设备的工作环境也不同，安全性成为变电站土建工程设计中的重要问题。

　　1.2.1荷载设计方面存在的问题荷载的设计值取值是永久组合值的1.5倍，但设计师通常混淆设计值与永久组合值，错误使用。当地基变形未超出设计值时，即被视为不满足设计要求，就需要增加基础底面积和深度，浪费工程材料。设计师在进行结构设计时，误认为屋面全跨布置产生最大内力，忽视半跨式设计的可荷载更大这一特点，进而影响结构的稳定性。

　　变电站中存在大量的建筑结构，其使用性能关系到建筑的整体质量，是变电站重要的组成部分，如果建筑基础不牢固，土建结构设计不当，将会降低建筑结构稳定性和耐久性，缩减建筑本身使用寿命，影响变电站的正常运行，变电站内部使用的电气设备对工作环境要求不同，如果土建设计人员在设计变电站的主体建筑结构时，对潜在安全问题不采取相应的预防措施，会影响变电站的正常供电，甚至威胁生命安全。

　　1.2.2建筑物结构质量不合标准变电站是电能供应的基础设施河核心部分，在变电站土建过程中，应高度重视土建结构的安全性、稳定性和耐久性，进行变电站建设时，如果选用的建筑构件质量不附和标准，变电站选址时地基不牢固，建设时为减少工程量加快施工进度，未将地基夯实，地基建筑面积未达到标准规范要求，就忙于施工，都会导致建筑物的结构性能差，安全性和稳定性降低，影响变电站安全性及使用寿命。

　　1.3站内整体布局方面的问题

　　1.3.1设计图纸方面存在的问题土建结构设计图纸是土建结构施工的重要参考依据，是整个土建结构施工中的重要一方面，如果结构设计图纸中存在较突出的设计缺陷和问题，尤其是设计图纸的科学规范性和标准化方面，将会对后续的施工建设产生错误的指导，造成施工干扰和困难。

　　1.3.2尺寸设计存在的问题针对变电站土建结构设计工作，具体的构件尺寸设计方面存在诸多较为突出问题，特别是设计室外变配电构架中所使用的钢结构构件厚度时，设计人员缺乏专业经验，忽视节点构造需求和结构厚度的重要性，只单一依据强度以及稳定性计算数据进行设计，或者为谋求更高的利润，追求利益最大化，而选用厚度不足的设计模式，如果在后期使用中设计的相对应构件厚度不能满足构造应用的需求，就会产生一些安全隐患，影响整体土建结构设计效果以及安全稳定性。

　　1.3.3保护层厚度设计不合理目前大量变电站存在内部布局不合理的问题，变电站除建筑整体结构外，还使用大量的电气设备，而绝大多数电气设备对安装环境都有较高要求，站内建筑平面布局的不合理直接影响电气设备的安全稳定。部分土建结构设计人员在具体设计过程中，未能充分考虑电气设备安装方面的注意事项，导致建筑结构与电气安装工程发生冲突，部分设计人员在设计过程中忽视细节问题，例如通风口直径过大且未设置防护网，为设备运行设下了潜在的安全隐患。

　　1.3.4间距设计土建结构设计中，对于伸缩缝间距设计争议颇大，按照设计规范标准，要求如果屋面不进行隔热层设计，应确保间距不超过0.5m，由于施工材料与结构会随温差的变化发生伸缩，加之设计人员未严格按照相关设计要求标准进行伸缩缝间距设计，导致目前很多建筑即使设置伸缩缝，仍存在温度裂缝现象。

　　2针对现阶段建设设计问题的解决措施

　　2.1土建结构设计前进行可行性研究

　　由于变电站土建工程周期长，使用设备数量种类多，参与人员众多，在前期调研时，应对变电站选址、电网规划、供电需求、人员流动等进行综合分析，搜集变电站选址处的地质资料，对地质状况、承载能力和环境进行实际勘察，为变电站土结构设计提供可靠依据。依据变电站的选站位置、建站面积等因素及当地政府的审查批复意见，科学论证变电站土建结构设计，确保设计的可行性。

　　2.2合理精确进行变电站选址

　　进行变电站土建结构设计时，变电站选址涉及变电站的正常稳定运行及高效利用，在确保选址方案科学合理、具有可行性的前提下，还应充分考虑以下要素。

　　2.2.1确保周围环境变电站选址应尽可能选择在周围环境良好的地区，选在负荷中心，尽可能建设在进出线走廊，以便于变电站与周围环境相协调，交通便捷，便于工作及运输人员的正常工作。选址区域最好在开阔、平坦及居民区较少的区域，能够对噪音有一定缓冲的地方，最大限度减少因设备运行产生的噪音对周围居民的影响。如选址区域整体环境较差，应在上风位建设变电站，降低周围不良环境对变电站的影响。

　　2.2.2地质条件的选择我国地质结构复杂，地形地貌多样，影响变电站土建施工，所以变电站进行选址时要充分考虑工程所在地的实际地质情况，尤其是要避免风口、断层、滑坡、塌陷等自然灾害高发区域，避开山坡，降低因滑坡和滚石对站内电气设备的损坏，变电站站址最好选择在高地势处，避免因洪水堆积低洼区域造成影响，确保变电站充分的发挥作用。

　　2.2.3遵循电气设备及线缆进出线的规范和用地原则变电站地址应在负荷中心较近处，且与工程所在地城乡规划相协调，在比较开阔的区域设置进出线走廊应，以便于电缆埋设及进出线架空。在不影响变电站正常建设的前提下，要严格遵循节约用地原则，减少土地占用，节约经济支出。

　　2.3优化结构荷载取值

　　在进行土建工程结构设计时，荷载取值实际设计过程中，设计人员需要综合考虑全跨布置的取值范围和半跨式结构可能承受的应力范围，以最危险状况下的极值来设计，从而确保土建结构的稳定性。此外，在分析设计积雪荷载时，应分别对全跨和半跨情形进行分析，半跨式对积雪均匀的不同情况进行分析，全跨式需分析均匀与不均匀分布产生的影响，以确保屋面结构的安全性。

　　2.4重视设计安全性

　　变电站土建设计要从多角度出发，充分考虑建筑结构寿命和周期，做好建筑设计安全措施，进行科学的预测和分析，按照变电室安全标准，科学设计配电室穿墙套管与地面之间的距离，同时还应考虑变电站内部建筑物的实用性，多将休息室与主控室临近设计，根据实际需求在配电室与主控室之间设置外开门，预防火灾发生时及时疏散人员得到，接近主变侧留门窗满足防火标准，使变电站质量达到合格的水平，严重杜绝安全隐患。

　　2.5重视工程建设质量

　　针对工程建设中的质量问题必须高度重视，变电站土建设计人员首先应从思想上提高对施工质量重要性的认识，增强责任意识，树立安全意识，着眼于工程的安全性和耐久性，通过科学分析、精确的理论计算及实验检验，进行建筑结构设计，确立科学合理的结构体系，延长变电站的使用周期到规定的使用寿命之上。

　　3结语

　　综上所述，变电站工程项目随着我国电网规模的扩大而与日俱增，变电站土建设计涉及整个工程的质量、安全性及可靠运行性，潜在安全隐患影响正常电能的供应和使用，阻碍正常生活生产的和经济运行，威胁工作和使用生命安全，必须足够重视土建结构设计，结合土建设计理论与实际工作，分析和研究变电站土建设计中常遇到的问题，制定科学合理的设计方案，提高施工质量，从根本上消除变电站土建工程中现存的以及潜在的各种问题和安全隐患，推动我国变电站土建设计工作迅速长远发展。

　　参考文献

　　[1]杨蔚清，张京祥.简论我国变电站土建施工策略[J].江苏建材，2010.

　　[2]陈肇元，徐有邻，钱稼茹.土建结构工程的安全性与耐久性[J].建筑技术，2002.

　　作者：曾柯 单位：四川电力设计咨询有限责任公司

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