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第1篇：結(jié)構(gòu)工程師論文范文

1．1裂縫問題

混凝土?xí)r一種由不同材料組成的非均質(zhì)體，外部載荷和環(huán)境的影響會引起內(nèi)部產(chǎn)生的初始應(yīng)力，內(nèi)部轉(zhuǎn)移，擴(kuò)散等復(fù)雜的現(xiàn)象，因此，混凝土在施工時會出現(xiàn)裂縫問題。大體積混凝土的特點(diǎn)是混凝土澆筑面和澆筑量很大，混凝土澆筑完畢時由于水泥水化熱的影響會使混凝土內(nèi)部的最高溫度在很短時間內(nèi)達(dá)到最大，這時，如果混凝土內(nèi)外溫差超過25℃，那么在升溫和降溫階段就容易發(fā)生表面裂縫和收縮裂縫。裂紋按照深度不同可分為表面裂紋和深度裂紋。表面裂紋一般危害較小，深度裂紋的危害相對來說危害就比較大，有時可能會破壞混凝土結(jié)構(gòu)的完整性和穩(wěn)定性。根據(jù)其他方面，裂縫的原因可分為溫度變化引起的裂縫、地基變化引起的裂縫、設(shè)計(jì)原因引起的裂縫、鋼筋銹蝕引起的裂縫、施工工藝的優(yōu)劣引起的裂縫等。大體積混凝土產(chǎn)生的裂縫一般為溫度原因產(chǎn)生的裂縫，一方面是由于混凝土內(nèi)部的原因:大體積混凝土由于水泥水化熱導(dǎo)致混凝土內(nèi)部溫度很高，黨混凝土表面的溫度和氣溫相差較大時就會產(chǎn)生溫度收縮裂縫。混凝土的膨脹系數(shù)為每攝氏度0.00001，溫度每變化10℃，混凝土?xí)a(chǎn)生0.01%的先膨脹或收縮。另外如果混凝土被約束變形，在結(jié)構(gòu)中會產(chǎn)生應(yīng)力，混凝土具有抗拉強(qiáng)度即溫度裂縫性能，當(dāng)應(yīng)力超過混凝土的這種性能時，地基就會變形產(chǎn)生裂縫。由于地基不均勻的沉降的垂直或水平方向的位移產(chǎn)生了額外的應(yīng)力結(jié)構(gòu)，除了混凝土結(jié)構(gòu)的抗張強(qiáng)度，從而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)開裂。為了防止鋼筋銹蝕，應(yīng)根據(jù)規(guī)范控制裂縫寬度進(jìn)行設(shè)計(jì)，采用適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)層厚度。還有施工工藝的優(yōu)劣引起的裂縫，在施工過程中，對混凝土的施工工藝的要求是比較高的，如果在施工過程中施工工藝部規(guī)范，在后期使用中產(chǎn)生裂縫的可能性會增大。

1．2大體積混凝土在施工過程中遇到的其他問題

首先，在施工過程中，大體積混凝土的澆筑和振搗過程中，應(yīng)保證在每一處混凝土初凝以前就被上了一層新的混凝土覆蓋并振搗完畢，而且還應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)的大小、鋼筋疏密、預(yù)埋管道和地腳螺栓的留設(shè)、混凝土供應(yīng)情況以及水化熱等因素的影響。其次，在大體積混凝土的養(yǎng)護(hù)階段，要注意控制混凝土的內(nèi)外溫差，這就要求應(yīng)注意保持適宜的溫度和濕度，以此來促進(jìn)混凝土強(qiáng)度的正常發(fā)展和防止產(chǎn)生混凝土裂縫并阻止其發(fā)展。大體積混凝土的養(yǎng)護(hù)不僅要滿足強(qiáng)度增長的需要，還要通過控制傷工的溫度來防止因溫度變形引起混凝土的開裂。最后，大體積混凝土在拆模時，混凝土的溫差不得超過20℃。

2大體積混凝土產(chǎn)生裂縫的原因分析

2．1混凝土自身收縮的影響

混凝土收縮現(xiàn)象就是其在空氣中硬結(jié)時體積較小的現(xiàn)象。在不受外力的情況下，混凝土的這種變形受到外部約束時，將在混凝土中產(chǎn)生拉應(yīng)力，導(dǎo)致混凝土開裂。在硬結(jié)初期主要是水泥石水化凝固硬結(jié)過程中產(chǎn)生的體積變化，后期主要是混凝土內(nèi)部自由水分的蒸發(fā)而引起的收縮變形。

2．2水泥水化熱的影響

在水泥的水化過程中(主要是澆筑后的5－7天左右)，水泥會放出大量的熱，由于混凝土內(nèi)外表面的散熱條件不盡相同，因此混凝土中心的溫度很高，而外部溫度不高，這就導(dǎo)致了混凝土內(nèi)外的溫度梯度，內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力，表面產(chǎn)生拉應(yīng)力，當(dāng)拉應(yīng)力超過混凝土的極限抗拉強(qiáng)度時混凝土表面就會產(chǎn)生裂縫。

2．3混凝土材料的影響

混凝土的裂縫主要是受本身的收縮受到的約束而產(chǎn)生的拉應(yīng)力超過其抗拉強(qiáng)度而產(chǎn)生的?；炷帘旧淼氖湛s由其自身材料所控制，混凝土的材料包括泥土和水、砂石、外加劑和摻合料等?；炷恋氖湛s值和強(qiáng)度值因水泥種類和水泥的用量不同而不同，我們所關(guān)注的水泥細(xì)度問題中，水泥越細(xì)混凝土就越容易裂縫。砂石的含量越高混凝土也越容易裂縫，這是因?yàn)楣橇媳砻嫠鶐У哪喾葑璧K了骨料和水泥漿之間的粘結(jié)程度，弱化了界面結(jié)構(gòu)，因而導(dǎo)致了混凝土抗拉強(qiáng)度的降低。另外實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，摻加化學(xué)外加劑的混凝土的干縮值較大，且不同的化學(xué)外加劑對混凝土的干縮值影響不同。此外，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工過程中的一些因素也對大體積混凝土產(chǎn)生不同程度的影響。

3對大體積混凝土產(chǎn)生裂縫問題的處理措施

混凝土的裂縫問題直接決定了施工效果的優(yōu)劣，直接關(guān)系到工程的質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益，所以裂縫問題的解決在施工工程中相當(dāng)重要，但是它又是施工過程中避免不了的土木工程現(xiàn)象，不過對其進(jìn)行處理的辦法還是有的。

3．1恰當(dāng)選擇原料

在骨料的選擇上，可按照施工條件，盡量選擇大粒徑的中粗砂、有良好級配的石子。這樣既可以減少用水量，也可減少相應(yīng)的水泥用量和混凝土的收縮和泌水現(xiàn)象。對于水泥的選擇，大體積混凝土產(chǎn)生裂縫的主要原因是水泥化過程中釋放了大量的熱。因此，在大體積混凝土施工過程中應(yīng)盡量使用低熱或者中熱的水泥，并盡可能地降低混凝土中的水泥用量，從而降低混凝土溫度的上升，提高混凝土硬結(jié)后的體積穩(wěn)定性。還可以通過適當(dāng)增加活性細(xì)摻料代替水泥來保證減少水泥用量后混凝土的強(qiáng)度和坍塌度不受損失。在摻加外加料和外加劑方面，適當(dāng)摻加粉煤灰可減少水泥用量，從而降低水化熱，但摻加量不可大于摻加適量的減水劑，這樣可有效增加混凝土的流動性，且能提高水泥的水化率，增強(qiáng)混凝土的強(qiáng)度，從而降低水化熱，明顯延緩水化熱的釋放速度。

3．2防止水泥熱化

水泥熱化會導(dǎo)致大體積混凝土的裂縫問題，因此，需對水泥熱化進(jìn)行防止，比如，精心設(shè)計(jì)配合比;增配構(gòu)造設(shè)計(jì)，提高抗裂性能等。

3．3施工質(zhì)量的控制措施

在大體積混凝土施工質(zhì)量的控制上，原材料環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制非常重要，首先要對水泥進(jìn)行編號，其次要對粗骨料和細(xì)骨料中的顆粒含量進(jìn)行嚴(yán)格的級配，最后就是要對一些外加劑和骨料含水量等多加注意。認(rèn)真做好施工過程中的技術(shù)層面的工作，對實(shí)際問題要認(rèn)真分析，適當(dāng)調(diào)整各種材料的配比技術(shù)，應(yīng)和具體的施工設(shè)備的變化而改變具體的施工措施。

4總結(jié)

第2篇：結(jié)構(gòu)工程師論文范文

關(guān)鍵詞:市政；給排水管道工程；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

隨著社會的發(fā)展與經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步，城市的工業(yè)及人口規(guī)模不斷擴(kuò)大，需水量呈現(xiàn)出日益增長的趨勢。在供水需求不斷增長的趨勢下，供水水源不斷向外拓展，因此市政給排水管道的輸水距離逐漸加長。在這樣的形勢下，市政給排水管道工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)面臨著更嚴(yán)峻的考驗(yàn)。

1工程概況

山西省朔州市神頭電廠泉水置換供水管線工程位于朔州市東北約2km處耿莊水庫至神頭電廠段。屬于國家戰(zhàn)略引黃北線工程的重要部分，對解決晉西北地區(qū)長期的缺水狀況有重要的意義。本地區(qū)屬海河流域桑干河水系桑干河上游，區(qū)內(nèi)屬干旱半干旱氣候，四季分明，夏季干熱，春秋剛多風(fēng)沙。本工程由萬家寨引黃工程北干線耿莊水庫取水，經(jīng)供水管道供水至水廠，再由水廠供水至神頭電廠。擬采用PCCP供水管，管直徑1.0～1.5m，管線長11.85km

2工程地質(zhì)條件

為準(zhǔn)確反應(yīng)給排水管道沿線的水文地質(zhì)情況、地形地貌，必須要具備完整的地形勘探資料與水文地質(zhì)勘探資料。經(jīng)地勘單位勘探，主要成果如下:供水管線地處山前傾斜平原區(qū)，地形起伏不平，出露地層為第四系上更新統(tǒng)洪沖積低液限粉土、低液限粘土，結(jié)構(gòu)較松散，其中上部低液限粉土厚6～15m，下部低液限粘土厚度大于10m，局部分布人工堆積物，主要為雜填土、建筑和生活垃圾等。供水管線改線段供水管道持力層為為上更新統(tǒng)洪沖積上部低液限粉土，據(jù)該層土的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)及標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)指標(biāo)等，地基土承載力地質(zhì)建議值為80～90kPa，臨時開挖邊坡為1∶0.75～1∶1.0。地基存在的主要工程地質(zhì)問題為濕陷性土，地基土濕陷厚度為6.0m，濕陷等級為Ⅰ級。建議管基底部增設(shè)3∶7灰土墊層，厚0.5～1.0m，以減弱地基土的濕陷性。區(qū)內(nèi)地下水位埋深大于15.0m，對工程無影響。供水管線區(qū)地基土對混凝土及鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋具微腐蝕性。

3市政給排水管道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容

3．1管道結(jié)構(gòu)形式

一般來說，由給排水專業(yè)來確定管道材料及結(jié)構(gòu)形式，與此同時，也要綜合、全面考慮管道的用途、口徑、流量、工作環(huán)境、覆土深度、敷設(shè)方式以及經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、水文地質(zhì)情況等因素。自來水廠的原水及輸水管道通常屬于承壓管，往往會采用以下幾種結(jié)構(gòu):鋼、鑄鐵、玻璃鋼、PCCP管、現(xiàn)澆鋼筋混凝土箱涵以及PE管等;而污水廠等重力流管道通常屬于非承壓管道或者壓力較小，出于經(jīng)濟(jì)性考慮，往往會采用以下幾種結(jié)構(gòu):砌體蓋板涵、混凝土、鋼筋混凝土以及現(xiàn)澆鋼筋混凝土箱涵;在遇到鐵路、公路、過河渠等特殊地段或特殊情況的時候，局部地段的管道壓力較大時也可以采用鋼管形式。本文工程原水主管采用PCCP管，接口形式為承插口。

3．2管道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及基礎(chǔ)選型

以管道規(guī)格、地面荷載、覆土深度以及試驗(yàn)壓力、工作壓力、地下水位為主要根據(jù)，對管道的剛度、管道的強(qiáng)度進(jìn)行復(fù)核、計(jì)算，最終確定管道結(jié)構(gòu)配筋率、管道壁厚。而對于一些必須通過進(jìn)行加固才能滿強(qiáng)度要求、剛度要求的管道來說，可以根據(jù)計(jì)算結(jié)果，選擇合理的加固措施，比較常用的加固措施主要包括管廊包管、混凝土包管以及鋼筋混凝土包管。本文工程采用北京河山引水管業(yè)有限公司朔州分公司設(shè)計(jì)生產(chǎn)的PCCP標(biāo)準(zhǔn)管，采用美國壓力管協(xié)會ACPPA為ASNI/AWWAC304編制的專用軟件UDP1.6對管道進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算，其中:鋼筒厚度:1.5mm;鋼絲強(qiáng)度:1570MPa;活荷載:汽－20級重載車;纏絲應(yīng)力:75%×1570MPa。計(jì)算結(jié)果如表1所示。因此，為了減少管子覆土規(guī)格的種類，加快管子安裝進(jìn)度，保證管子由于覆土而造成的質(zhì)量隱患，路面下清水管路的DN1200直徑PCCP管采用120°基礎(chǔ)包角。

3.3管道敷設(shè)方式

應(yīng)綜合考慮管道地面障礙物、地下障礙物以及覆土深度等因素合理選擇敷設(shè)方式。一般情況下，管道敷設(shè)方式主要包括架空、頂管以及溝埋這三種，其中溝埋式是最常用的一種管道敷設(shè)方式。在利用溝埋式難度較大的情況下，可以選擇架空、頂管等方式。管道敷設(shè)方式方式不同，管道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也會有所不同。本文工程局部有穿越鐵路線障礙處采用大直徑混凝土頂管(內(nèi)徑2m，原水管從其中穿過)，由鐵路部門單獨(dú)設(shè)計(jì)。

3．4抗震設(shè)計(jì)

在確定管線走向時，應(yīng)盡量規(guī)避不利于抗震的地基、場地，若是必須要經(jīng)過液化土地基、地震斷裂帶，則應(yīng)根據(jù)管道的使用條件、重要性進(jìn)行綜合考慮。對于給水管道來說，應(yīng)當(dāng)選擇延性良好、抗拉強(qiáng)度高以及抗折強(qiáng)度高的鋼管，此外還要密切注意進(jìn)行防腐;對于排水管道來說，應(yīng)當(dāng)選擇鋼筋混凝土形式的管道，并采取構(gòu)造措施，以盡量避免出現(xiàn)嚴(yán)重的損害。本文工程實(shí)例中，區(qū)域地震動峰值加速度為0.15g;本區(qū)地震動反應(yīng)譜特征周期為0.4s;工程區(qū)地震抗震設(shè)防烈度為7度。綜上，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時，也要適當(dāng)加強(qiáng)抗震設(shè)計(jì)。根據(jù)歷年管道地震災(zāi)害調(diào)查，管道地震災(zāi)害破壞絕大部分位于管道接口位置，PCCP管承插口具有較好的抗剪和變形能力，抗震性能較好。

3．5構(gòu)造措施

首先，地基處理。應(yīng)當(dāng)將地基處理的平面圖、縱斷面圖、橫斷面圖包含在設(shè)計(jì)圖中，掃描矢量化要進(jìn)行處理的地段的地勘資料縱斷面，并選擇合適的參考點(diǎn)，以給排水專業(yè)的平面圖、縱斷面圖、橫斷面圖為主要根據(jù)，在地質(zhì)縱斷面上放置管道基底輪廓線，然后再劃分地質(zhì)單元，注明樁號、基底高程，并將地下水位以及基底以下、溝槽范圍內(nèi)的土層構(gòu)造標(biāo)明。根據(jù)樁號劃分，確定需要處理的部分，再針對地質(zhì)情況、厚度，采取相應(yīng)的處理方法。本文實(shí)例工程中，樁號0+000～1+382.05地段、樁號1+382.05～11+850地段以及供水管線改線段的水管道持力層為上更新統(tǒng)洪沖積上部低液限粉土，地基土承載力地質(zhì)建議值為80～90kPa，臨時開挖邊坡為1∶0.75～1∶1.0。地基存在的主要工程地質(zhì)問題為濕陷性。因此，建議管基底部增設(shè)3∶7灰土墊層，厚0.5～1.0m，以減弱地基土的濕陷性。其次，支墩與鎮(zhèn)墩。對于承插接口的壓力管道來說，應(yīng)當(dāng)設(shè)置水平支墩、垂直支墩。根據(jù)試驗(yàn)壓力、工作壓力、土的參數(shù)以及管道轉(zhuǎn)角，計(jì)算所需支墩的大小。本工程根據(jù)10S505柔性接口給水管道支墩的相關(guān)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。

3．6預(yù)防浮管

管道施工期間多雨或者管道敷設(shè)地段的地下水位比較高，在這樣的情況下，比較容易出現(xiàn)浮管現(xiàn)象，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員需要充分考慮到這兩點(diǎn)因素，加強(qiáng)對管道抗浮穩(wěn)定的重視。在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，根據(jù)管道結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)果，采取抗浮措施，以預(yù)防出現(xiàn)浮管問題。同時，在混凝土包封管道施工過程中，應(yīng)該計(jì)算混凝土對管道的浮力影響，并采取措施固定管道。

4結(jié)語

綜上所述，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市居民用水、商業(yè)用水不斷增加，市政給排水管道工程逐漸增多。市政給排水管道工程在建成之后，能否長期有效的充分發(fā)揮其應(yīng)有效益，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否合理是非常關(guān)鍵的因素，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量直接關(guān)系到市政給排水管道工程的經(jīng)濟(jì)效益，因此，必須加強(qiáng)對管道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重視。

作者:劉崇武 張?jiān)骑w 單位:中國市政工程西南設(shè)計(jì)研究總院有限公司

參考文獻(xiàn):

第3篇：結(jié)構(gòu)工程師論文范文

【關(guān)鍵詞】優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；工程造價；關(guān)系分析

1 引言

工程建設(shè)過程包括項(xiàng)目決策、項(xiàng)目設(shè)計(jì)和項(xiàng)目實(shí)施三大階段。進(jìn)行投資控制的關(guān)鍵在于決策和設(shè)計(jì)階段，而對項(xiàng)目作出投資決策后，其關(guān)鍵就在于設(shè)計(jì)。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是建設(shè)項(xiàng)目進(jìn)行全面規(guī)劃和具體描述實(shí)施意圖的過程，是處理技術(shù)與經(jīng)濟(jì)關(guān)鍵性環(huán)節(jié)，是具體實(shí)現(xiàn)技術(shù)與經(jīng)濟(jì)對立統(tǒng)一的過程，是確定與控制工程造價的重點(diǎn)階段。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以充分實(shí)現(xiàn)建筑設(shè)計(jì)方案為目的，在實(shí)施過程中可優(yōu)化設(shè)計(jì)，節(jié)約造價。

建筑設(shè)計(jì)對工程造價的影響主要體現(xiàn)在以下幾方面[1,2]：(1)建筑設(shè)計(jì)方案直接影響投資。設(shè)計(jì)費(fèi)一般只相當(dāng)于建設(shè)工程全壽命費(fèi)用的1％不到，但正是這少于1％的費(fèi)用對投資的影響最高卻達(dá)到65％．在單項(xiàng)工程設(shè)計(jì)中，建筑和結(jié)構(gòu)方案的選擇及建筑材料的選用對投資都有較大影響。如結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中基礎(chǔ)類型的選用，結(jié)構(gòu)形式的選擇，對于結(jié)構(gòu)規(guī)范的理解應(yīng)用等都存在著技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析問題。(2)設(shè)計(jì)方案影響經(jīng)常性費(fèi)用。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不僅影響項(xiàng)目建設(shè)的一次性投資，而且還影響使用階段的經(jīng)常費(fèi)用，如暖通、照明的能源消耗、清潔、保養(yǎng)、維修費(fèi)等，一次性投資與經(jīng)常性費(fèi)用有一定的反比關(guān)系，但通過建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員努力可找到這兩者的最佳結(jié)合，使項(xiàng)目建設(shè)的全壽命費(fèi)用最低。(3)設(shè)計(jì)質(zhì)量間接影響投資。在工程質(zhì)量事故的眾多原因中。設(shè)計(jì)責(zé)任占40.1％，居第一位。不少建筑產(chǎn)品因設(shè)計(jì)時功能設(shè)計(jì)不合理，影響正常使用；有的設(shè)計(jì)圖紙質(zhì)量差，專業(yè)設(shè)計(jì)之間相互矛盾，造成施工返工、停工現(xiàn)象，有的造成質(zhì)量缺陷和安全隱患，給國家和人民帶來巨大損失，造成投資浪費(fèi)，從而提高了工程造價。

2 優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思考

目前在設(shè)計(jì)階段，大多數(shù)項(xiàng)日實(shí)行了限額設(shè)計(jì)，初步設(shè)計(jì)概算控制在批準(zhǔn)投資估算的合理幅度內(nèi)，也使得工程造價得到一定的控制。但據(jù)研究表明，設(shè)計(jì)費(fèi)雖然只相當(dāng)于建設(shè)工程全壽命費(fèi)用的1％不到，但它對工程造價的影響卻高達(dá)65％，并且設(shè)計(jì)質(zhì)量對整個工程建設(shè)的效益是至關(guān)重要的，因此控制工程造價的重點(diǎn)應(yīng)放在設(shè)計(jì)階段。因此通過優(yōu)化設(shè)計(jì)方案來進(jìn)一步有效控制工程造價，是解決工程造價的有效措施。

所謂方案優(yōu)化設(shè)計(jì)，就是在原設(shè)計(jì)方案的基礎(chǔ)上，結(jié)合新工藝和設(shè)備的使用，新材料的投人，進(jìn)行局部設(shè)計(jì)的改變，不僅使技術(shù)更可行，更加滿足功能要求，還能節(jié)約材料，使工程造價明顯降低。往往同一建設(shè)項(xiàng)目，同一單項(xiàng)、單位工程，可以有不同的設(shè)計(jì)方案，從而形成不同的工程造價，因此要通過方案優(yōu)化設(shè)計(jì)對其進(jìn)行選擇，使之真正達(dá)到以最優(yōu)的設(shè)計(jì)、最經(jīng)濟(jì)的投資，建造最好的工程項(xiàng)目的目的。

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，不同方案的選擇及不同建筑材料的選用對工程造價會有較大影響，象基礎(chǔ)類型選用、進(jìn)深與開問的確定、層高與層數(shù)的確定、結(jié)構(gòu)形式選擇等都存在著技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析問題。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在滿足同樣功能的條件下，技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理的設(shè)計(jì)，可降低工程造價i0％左右，有的可達(dá)20％。建筑結(jié)構(gòu)由基礎(chǔ)、柱、墻體、梁、樓板、屋面板等部分組成，各部分占工程總造價的比例不盡相同，結(jié)構(gòu)方案優(yōu)化時對工程造價的影響也就不一樣，因此在方案優(yōu)化設(shè)計(jì)時人們所考慮的重點(diǎn)要有所側(cè)重。

基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的造價與工程所在地的地質(zhì)條件密切相關(guān)，其工期約占整個建筑物主體工程的25％～30％，造價約占總造價的10％~20％，并且基礎(chǔ)工程的重要性顯而易見。所以設(shè)計(jì)時應(yīng)重視地質(zhì)勘察報告的交底工作，選擇合理的基礎(chǔ)形式，控制基礎(chǔ)的截面尺寸與埋深。

柱網(wǎng)布局是確定柱子的行距(跨度)和間距(每行柱子相鄰兩柱間的距離)的依據(jù)。一般來講，柱網(wǎng)尺寸在6m-12m之閱，柱距小則傳力路線短，上部結(jié)構(gòu)節(jié)省材料，但可能基礎(chǔ)費(fèi)用高，因而柱網(wǎng)布局是否合理，對工程的結(jié)構(gòu)造價有很大的影響。此外，柱子截面形狀及大小的選擇也對工程造價有著直接的影響。

矩形截面梁是最普通的受彎構(gòu)件，在設(shè)計(jì)時常被使用，但材料利用率很低。其原因有以下兩方面：a．靠近中和軸的材料應(yīng)力較低；b．粱的彎矩沿梁長是變化的。由于等截面梁大部分區(qū)段應(yīng)力低，材料得不到很好利用，只有在軸心受力時，材料利用率才可提高。因此，設(shè)計(jì)時可采用平面桁架代替矩形梁，平面桁架相當(dāng)于掏空的梁，將梁中多余的材料掏去，這樣既經(jīng)濟(jì)，又可減輕自重。它還可發(fā)展為空間網(wǎng)架，材料的利用率就能大幅提高。某超大跨度工業(yè)廠房，設(shè)計(jì)時用桁架外形的設(shè)計(jì)代替矩形截面粱，經(jīng)濟(jì)上取得相當(dāng)好的結(jié)果。

對于多層普通住宅來說，矩形柱結(jié)構(gòu)比異形柱結(jié)構(gòu)工程造價直接費(fèi)低1％-3％左右，住宅采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)比采用磚混結(jié)構(gòu)定額直接費(fèi)略高些，占普通裝修住宅的總造價4%左右。隨著人們生活水平的提高，建筑裝飾造價越來越高，結(jié)構(gòu)造價占房屋總售價的比例將越來越低，從房屋總造價考慮，磚混住宅與混凝土結(jié)構(gòu)住宅的結(jié)構(gòu)差價將更小。

提高投資效益，優(yōu)化設(shè)計(jì)降低造價可采取如下措施：

（1）設(shè)計(jì)要能夠最大程度地滿足建筑內(nèi)部平面、空間高度、建筑立面等使用功能和外形感觀的要求，為使一幢好的建筑物誕生要考慮的因素很多，包括結(jié)構(gòu)體系的選擇，傳力的途徑，構(gòu)件的布置，構(gòu)件的選用和材料的使用等。

(2)目前越來越多的建筑體型復(fù)雜化，不規(guī)則化，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)盡量做到使建筑體型產(chǎn)生規(guī)則的結(jié)構(gòu)效應(yīng)。使傳力中心和剛度中心盡量接近或重合，結(jié)構(gòu)就基本具備了規(guī)則的條件。結(jié)構(gòu)傳力途徑應(yīng)力求簡單、直接，否則空間關(guān)系復(fù)雜部位會出現(xiàn)多次轉(zhuǎn)換的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，這樣會導(dǎo)致造價提高，也容易產(chǎn)生安全問題。結(jié)構(gòu)傳力多種多樣，支撐構(gòu)件也可以根據(jù)傳力途徑是否合理進(jìn)行變換，沒有一成不變的結(jié)構(gòu)布置，也沒有一成不變的傳力途徑。采用最簡單、直接的傳力途徑，可以省去中間傳力的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，減少結(jié)構(gòu)的安全風(fēng)險，使結(jié)構(gòu)受力更加明確，造價也相對經(jīng)濟(jì)。

（3）應(yīng)充分理解和靈活運(yùn)用規(guī)范條文?，F(xiàn)在地下結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)越來越重要，更要講究合理與經(jīng)濟(jì)：對于處于不同抗震等級區(qū)域的建筑方案，設(shè)計(jì)人員應(yīng)采用更合適的抗震等級，根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)調(diào)整建筑方案。

(4)地面以上的結(jié)構(gòu)形式對建筑物的造價也有很大的影響。根據(jù)建筑的類型，功能用途，提出不同的結(jié)構(gòu)解決方案，通過比較選擇較優(yōu)的結(jié)構(gòu)類型，既要保證結(jié)構(gòu)安全，同時以工程造價為準(zhǔn)則進(jìn)行設(shè)計(jì)。

3 結(jié)語

優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是有效控制工程造價的重要手段，是具體實(shí)現(xiàn)技術(shù)與經(jīng)濟(jì)平衡的復(fù)雜過程。在設(shè)計(jì)中，對各種方案進(jìn)行分析、計(jì)算、比較、評審，從中選出技術(shù)上先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)上合理的最優(yōu)方案，是保證和確定合理造價的前提，也是有效控制工程造價的關(guān)鍵。從經(jīng)濟(jì)性而言，設(shè)計(jì)費(fèi)雖然占工程壽命費(fèi)用不到1％，但在決策正確的條件下，設(shè)計(jì)對工程造價的影響程度達(dá)到65％以上。要達(dá)到設(shè)計(jì)與經(jīng)濟(jì)的平衡，首先應(yīng)健全機(jī)制，加強(qiáng)監(jiān)管。政府應(yīng)設(shè)立專業(yè)部門對設(shè)計(jì)成果考核，建立必要的設(shè)計(jì)競爭機(jī)制：設(shè)計(jì)經(jīng)營應(yīng)采取招投標(biāo)方式，并且加大對招投標(biāo)的監(jiān)管力度，保證公平公正；設(shè)計(jì)單位內(nèi)部應(yīng)加強(qiáng)管理，提高設(shè)計(jì)人員的責(zé)任感。

參考文獻(xiàn)：

第4篇：結(jié)構(gòu)工程師論文范文

論文摘要：在工程結(jié)構(gòu)計(jì)算中，應(yīng)該合理的利用計(jì)算機(jī)的驗(yàn)算速度的快捷，但不能讓計(jì)算機(jī)替代結(jié)構(gòu)工程師的對專業(yè)知識的鉆研、工程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的積累、工程設(shè)計(jì)思想的思考、工程結(jié)構(gòu)計(jì)算過程的理解。

從20世紀(jì)八十年代開始，在水利、水電、建筑、公路等各種工程建設(shè)的勘察設(shè)計(jì)工程中，就開始引入了計(jì)算機(jī)替代人工進(jìn)行計(jì)算的計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的應(yīng)用，但是現(xiàn)在很多剛離校就業(yè)的大學(xué)生們，完全依賴著計(jì)算機(jī)，以計(jì)算機(jī)的計(jì)算數(shù)據(jù)為準(zhǔn)，進(jìn)行工程設(shè)計(jì)，這對工程建設(shè)的安全是極大的威脅。對工程勘察設(shè)計(jì)工程師進(jìn)行正確應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行工程勘察設(shè)計(jì)工作的教育和提醒，是當(dāng)前應(yīng)該注意的比較突出的一個問題。

1結(jié)構(gòu)工程中計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

隨著計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)、軟件技術(shù)的高速發(fā)展。各種計(jì)算機(jī)應(yīng)用程序的開發(fā)形成了這一批結(jié)構(gòu)工程師從走出校門，就在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行結(jié)構(gòu)工程計(jì)算、設(shè)計(jì)。他們不再經(jīng)歷老一代結(jié)構(gòu)工程師們通過手工計(jì)算的過程。甚至迷信計(jì)算機(jī)，以為計(jì)算機(jī)是解決工程問題的源泉，簡單地信賴計(jì)算機(jī)。隨著大量的計(jì)算機(jī)軟件的開發(fā)，但又缺乏對計(jì)算機(jī)軟件的質(zhì)量的保證，包括對軟件開發(fā)者和其技術(shù)支持的技術(shù)資質(zhì)證明；軟件開發(fā)商的質(zhì)量保證、質(zhì)量控制過程的嚴(yán)格評價，軟件中所用技術(shù)的理論依據(jù)的嚴(yán)格評價；簡單和復(fù)雜例題測試結(jié)果的嚴(yán)格評價及其與其他獨(dú)立求解結(jié)果的比較；等等很多威脅到工程結(jié)構(gòu)安全的問題，被計(jì)算機(jī)軟件應(yīng)用的發(fā)展所掩蓋了。

在當(dāng)今世界，計(jì)算機(jī)的濫用開始日益威脅著公眾的安全，計(jì)算機(jī)被抬高到了是知識、經(jīng)驗(yàn)、思維的替代品。人們越來越愿意相信計(jì)算機(jī)使他們能對工程作出正確的判斷，而很少有人在想，特別是年輕的結(jié)構(gòu)工程們更很少去想，如果沒有計(jì)算機(jī)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程中需要哪些必要的知識和經(jīng)驗(yàn)。大家都相信，解決工程問題的專業(yè)知識就是怎樣使用計(jì)算機(jī)以及計(jì)算機(jī)本身的專業(yè)知識。甚至把使用計(jì)算機(jī)的能力當(dāng)成能勝任工作的能力。大量的結(jié)構(gòu)工程師們相信，他們僅僅依靠計(jì)算機(jī)就可以“解決”工程問題。沒有人認(rèn)識到高質(zhì)量的工程只能是淵博的工程理論知識、豐富的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、以及艱辛的腦力勞動、高質(zhì)量的設(shè)計(jì)思想相結(jié)合的產(chǎn)物。

在工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算中利用計(jì)算機(jī)自動化技術(shù)已有了很嚴(yán)重的負(fù)面影響，它使年輕的一代結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程師們相信計(jì)算機(jī)的安全性、知識性和能力。他們變得如此依賴計(jì)算機(jī)，以至于喪失了不依賴計(jì)算機(jī)進(jìn)行計(jì)算工作的能力。他們不懂得，計(jì)算機(jī)不可能記錄有關(guān)模型、分析和設(shè)計(jì)的一些技巧。在現(xiàn)實(shí)工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)中，工程結(jié)構(gòu)，特別是水利水電工程結(jié)構(gòu)的模型是千差萬別的，計(jì)算機(jī)不可能識別上千萬種工程設(shè)計(jì)思想，除了具有快捷的計(jì)算速度以外，計(jì)算機(jī)程序只是一些離散的知識。而真正的工程知識是經(jīng)驗(yàn)、直覺、靈感、領(lǐng)悟力、創(chuàng)造力、想象力和“認(rèn)知”的巨大綜合體，它超越了任何計(jì)算機(jī)程序和程序員對結(jié)構(gòu)工程的“理解”。

現(xiàn)代工程具有復(fù)雜的理論依據(jù)、集體的設(shè)計(jì)思想，依靠計(jì)算機(jī)是不可能讓人們學(xué)習(xí)有意義的經(jīng)驗(yàn)的。越來越多的工程師們都期盼計(jì)算機(jī)軟件能將結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)程序完全自動化。希望在解決工程問題時他們只需要區(qū)化類型和條件，讓程序自動生成必要的數(shù)學(xué)模型，完成復(fù)雜而重復(fù)的分析和設(shè)計(jì)過程。最后由制圖工具完成設(shè)計(jì)圖紙。這樣，結(jié)構(gòu)工程唯一的責(zé)任就是明確所要解決的問題，然后評價最后的設(shè)計(jì)“成果”。而對于是否能可靠的檢測特征值，在進(jìn)行分析時是否用了足夠的模型、狀態(tài)，或計(jì)算機(jī)建立數(shù)學(xué)模型的理論是否正確，是否符合工程實(shí)際的特征，分析結(jié)果對工程結(jié)構(gòu)敏感部位是否敏感，計(jì)算結(jié)果是否在條件允許范圍之內(nèi)，是否能根據(jù)實(shí)際的工程結(jié)構(gòu)模型對某些邊界條件進(jìn)行調(diào)整。這些在年輕一代的結(jié)構(gòu)工程師們心中，都變得模糊不清。

很多軟件開發(fā)商，在對計(jì)算機(jī)知識的精通之外，畢竟不是結(jié)構(gòu)工程師，專業(yè)技術(shù)知識肯定有著各種方面的欠缺。計(jì)算機(jī)是一種工具，不可能替代人的腦力勞動、人的知識、經(jīng)驗(yàn)的積累，計(jì)算機(jī)能處理大量的信息，但計(jì)算機(jī)程序是沒有多少工程實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)的程序員編制的，程序?qū)こ探⒌臄?shù)學(xué)模型也不會很完善，在計(jì)算中，即使是錯誤的信息，計(jì)算機(jī)也不可能識別，同樣的都在計(jì)算機(jī)上顯示給專業(yè)技術(shù)工程師們。這就要求專業(yè)技術(shù)工程師們自己能通過專業(yè)技術(shù)知識的掌握，來控制設(shè)計(jì)計(jì)算中的偏差。

在軟件的實(shí)際應(yīng)用方面，那些只有極少經(jīng)驗(yàn)、極少學(xué)識、年輕的結(jié)構(gòu)工程師依靠計(jì)算機(jī)軟件來解決極度復(fù)雜的結(jié)構(gòu)分析和設(shè)計(jì)問題。他們對結(jié)構(gòu)力學(xué)基本原理和設(shè)計(jì)規(guī)范的背景知識了解很少。無法判斷程序算法所蘊(yùn)含的假設(shè)和步驟，也無法判斷計(jì)算機(jī)運(yùn)算結(jié)果的質(zhì)量。寧愿相信計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)生的任何結(jié)果都是正確的，無法懷疑計(jì)算機(jī)作出的所有結(jié)果，以及用獨(dú)立的例題校驗(yàn)結(jié)果。

2在工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算中正確合理的應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)

首先，在年輕一代的結(jié)構(gòu)工程師中，應(yīng)讓他們對工程設(shè)計(jì)的危險性、對公眾安全的威脅、對工程建筑設(shè)計(jì)的責(zé)任感有一定的認(rèn)識，結(jié)構(gòu)工程師應(yīng)該知道，工程結(jié)構(gòu)特性是由結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)的質(zhì)量決定的。真正的結(jié)構(gòu)工程師，應(yīng)該不用計(jì)算機(jī)就能工作，計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)本身并不是壞事，問題的核心是在結(jié)構(gòu)工程計(jì)算中計(jì)算機(jī)的使用方法，不能濫用計(jì)算機(jī)。要強(qiáng)調(diào)工程實(shí)踐中知識、專業(yè)技術(shù)以及經(jīng)驗(yàn)的重要性，了解“為什么”這樣設(shè)計(jì)才是關(guān)鍵。專業(yè)的結(jié)構(gòu)工程師應(yīng)在參加工作的最初一段時間內(nèi)，對結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)計(jì)算進(jìn)行手工求解，了解手工求解的原理、基本原則和提煉模型、識別計(jì)算結(jié)果中的錯誤，解決問題的其他方法，判斷計(jì)算結(jié)果的有效性。對計(jì)算機(jī)的計(jì)算結(jié)果應(yīng)持批評態(tài)度，尊重工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，通過工程實(shí)踐學(xué)習(xí)工程設(shè)計(jì)，強(qiáng)調(diào)從那些資深的或有經(jīng)驗(yàn)的結(jié)構(gòu)工程師那里學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)。不依賴計(jì)算機(jī)解決工程問題，經(jīng)常懷疑計(jì)算機(jī)，在沒有深入的誰以前不使用計(jì)算機(jī)的結(jié)果。在被工程師證實(shí)正確之前，假設(shè)計(jì)算機(jī)提供的結(jié)果是錯誤的。在用計(jì)算機(jī)求解之前，必須先知道答案。不崇拜計(jì)算機(jī)，而崇尚知識和經(jīng)驗(yàn)，提倡全面了解工程理論和實(shí)踐中的所有經(jīng)驗(yàn)。

第5篇：結(jié)構(gòu)工程師論文范文

摘要：隨著國家社會經(jīng)濟(jì)與技術(shù)的飛速進(jìn)步發(fā)展，高層建筑在我國各大城市越來越多。高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)給工程設(shè)計(jì)人員提出了更高的要求，本文就結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常見的幾個問題進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 問題

1高層建筑結(jié)構(gòu)受力性能對于一個建筑物的最初的方案設(shè)計(jì)，建筑師考慮更多的是它的空間組成特點(diǎn)，而不是詳細(xì)地確定它的具體結(jié)構(gòu)。 建筑物底面對建筑物空間形式的豎向穩(wěn)定和水平方向的穩(wěn)定都是非常重要的，由于建筑物是由一些大而重的構(gòu)件所組成，因此結(jié)構(gòu)必須能將它本身的重量傳至地面，結(jié)構(gòu)的荷載總是向下作用于地面的，而建筑設(shè)計(jì)的一個基本要求就是要搞清楚所選擇的體系中向下的作用力與地基土的承載力之間的關(guān)系，所以，在建筑設(shè)計(jì)的方案階段，就必須對主要的承重柱和承重墻的數(shù)量和分布作出總體設(shè)想。 對于低層、多層和高層建筑，豎向和水平向結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計(jì)基本原理都是相同的，但是，隨著高度的不斷增加。豎向結(jié)構(gòu)體系成為設(shè)計(jì)的控制因素，其原因有兩個：其一，較大的垂直荷載要求有較大的柱、墻或者井筒；其二，側(cè)向力所產(chǎn)生的傾覆力矩和剪切變形要大得多。 與豎向荷載相比，側(cè)向荷載對建筑物的效應(yīng)不是線性增加的，而隨建筑高度的增高迅速增大。例如，在所有條件相同時，在風(fēng)荷載作用下，建筑物基底的傾覆力矩近似與建筑物高度的平方成正比，而其頂部的側(cè)向位移與高度的四次方成正比，地震的作用效應(yīng)更加明顯。在高層建筑中，問題不僅僅是抗剪，而更重要的是整體抗彎和抵抗變形，可見，高層建筑的結(jié)構(gòu)受力性能與低層建筑有很大的差異。 2結(jié)構(gòu)選型階段 對于高層結(jié)構(gòu)而言，在工程設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)選型階段，結(jié)構(gòu)工程師應(yīng)該注意以下幾點(diǎn)： 2.1結(jié)構(gòu)的規(guī)則性問題。 新舊規(guī)范在這方面的內(nèi)容出現(xiàn)了較大的變動，新規(guī)范在這方面增添了相當(dāng)多的限制條件，例如：平面規(guī)則性信息、嵌固端上下層剛度比信息等，而且，新規(guī)范采用強(qiáng)制性條文明確規(guī)定“建筑不應(yīng)采用嚴(yán)重不規(guī)則的設(shè)計(jì)方案。”因此，結(jié)構(gòu)工程師在遵循新規(guī)范的這些限制條件上必須嚴(yán)格注意，以避免后期施工圖設(shè)計(jì)階段工作的被動。 2.2結(jié)構(gòu)的超高問題。 在抗震規(guī)范與高規(guī)中。對結(jié)構(gòu)的總高度都有嚴(yán)格的限制，尤其是新規(guī)范中針對以前的超高問題，除了將原來的限制高度設(shè)定為A級高度的建筑外，增加了B級高度的建筑，因此。必須對結(jié)構(gòu)的該項(xiàng)控制因素嚴(yán)格注意，一旦結(jié)構(gòu)為B級高度建筑甚或超過了B級高度，其設(shè)計(jì)方法和處理措施將有較大的變化。 在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中，出現(xiàn)過由于結(jié)構(gòu)類型的變更而忽略該問題。導(dǎo)致施工圖審查時未予通過，必須重新進(jìn)行設(shè)計(jì)或需要開專家會議進(jìn)行論證等工作的情況，對工程工期、造價等整體規(guī)劃的影響相當(dāng)巨大。 2.3嵌固端的設(shè)置問題。由于高層建筑一般都帶有二層或二層以上的地下室和人防，嵌固端有可能設(shè)置在地下室頂板，也有可能設(shè)置在人防頂板等位置，因此，在這個問題上，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程師往往忽視了由嵌固端的設(shè)置帶來的一系列需要注意的方面，如：嵌固端樓板的設(shè)計(jì)、嵌固端上下層剛度比的限制、嵌固端上下層抗震等級的一致性、在結(jié)構(gòu)整體計(jì)算時嵌固端的設(shè)置、結(jié)構(gòu)抗震縫設(shè)置與嵌固端位置的協(xié)調(diào)等等問題，而忽略其中任何一個方面都有可能導(dǎo)致后期設(shè)計(jì)工作的大量修改或埋下安全隱患。 2.4短肢剪力墻的設(shè)置問題。在新規(guī)范中， 對墻肢截面高厚比為5－8的墻定義為短肢剪力墻。且根據(jù)實(shí)驗(yàn)資料和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，對短肢剪力墻在高層建筑中的應(yīng)用增加了相當(dāng)多的限制，因此，在高層建筑設(shè)計(jì)中，結(jié)構(gòu)工程師應(yīng)盡可能少采用或不用短肢剪力墻，以避免給后期設(shè)計(jì)工作增加不必要的麻煩。 3地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方面 地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)一直是結(jié)構(gòu)工程師比較重視的方面，不僅僅由于該階段設(shè)計(jì)過程的好與壞將直接影響后期設(shè)計(jì)工作的進(jìn)行，同時，也是因?yàn)榈鼗A(chǔ)也是整個工程造價的決定性因素，因此，在這一階段，所出現(xiàn)的問題也有可能更加嚴(yán)重甚至造成無法估量的損失。 在地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中要注意地方性規(guī)范的重要性問題。由于我國占地面積較廣，地質(zhì)條件相當(dāng)復(fù)雜，作為國家標(biāo)準(zhǔn)，僅僅一本《地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》無法對全國各地的地基基礎(chǔ)都進(jìn)行詳細(xì)的描述和規(guī)定，因此，作為建立在國家標(biāo)準(zhǔn)之下的地方標(biāo)準(zhǔn)。 地方性的“地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范”能夠?qū)⒏鞯胤降牡鼗A(chǔ)類型和設(shè)計(jì)處理方法等一些成熟的經(jīng)驗(yàn)描述和規(guī)定得更為詳細(xì)和準(zhǔn)確，所以，在進(jìn)行地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時，一定要對地方規(guī)范進(jìn)行深入地學(xué)習(xí)，以避免對整個結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)或后期設(shè)計(jì)工作造成較大的影響。 轉(zhuǎn)貼于 中國論文4結(jié)構(gòu)計(jì)算與分析方面 在結(jié)構(gòu)計(jì)算與分析階段，如何準(zhǔn)確，高效地對工程進(jìn)行內(nèi)力分析并按照規(guī)范要求進(jìn)行設(shè)計(jì)和處理，是決定工程設(shè)計(jì)質(zhì)量好壞的關(guān)鍵。由于新規(guī)范的推出對結(jié)構(gòu)整體計(jì)算和分析部分相當(dāng)多的內(nèi)容進(jìn)行了調(diào)整和改進(jìn)，因此，結(jié)構(gòu)工程師也應(yīng)該相當(dāng)?shù)貙@一階段比較常見的問題有一個清晰的認(rèn)識。 4.1結(jié)構(gòu)整體計(jì)算的軟件選擇。目前比較通用的計(jì)算軟件有：SATWE、TAT、TBSA或ETABS、SAP等，但是，由于各軟件在采用的計(jì)算模型上存在著一定的差異，因此導(dǎo)致了各軟件的計(jì)算結(jié)果有或大或小的不同。所以，在進(jìn)行工程整體結(jié)構(gòu)計(jì)算和分析時必須依據(jù)結(jié)構(gòu)類型和計(jì)算軟件模型的特點(diǎn)選擇合理的計(jì)算軟件，并從不同軟件相差較大的計(jì)算結(jié)果中，判斷哪個是合理的、哪個是可以作為參考的，哪個又是意義不大的，這將是結(jié)構(gòu)工程師在設(shè)計(jì)工作中首要的工作。否則，如果選擇了不合適的計(jì)算軟件，不但會浪費(fèi)大量的時間和精力，而且有可能使結(jié)構(gòu)有不安全的隱患存在。 4.2是否需要地震力放大，考慮建筑隔墻等對自振周期的影響。 該部分內(nèi)容實(shí)際上在新老規(guī)范中都有提及，只是，在新規(guī)范中根據(jù)大量工程的實(shí)測周期明確提出了各種結(jié)構(gòu)體系下高層建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算自振周期折減系數(shù)。 4.3振型數(shù)目是否足夠。 在新規(guī)范中增加一個振型參與系數(shù)的概念，并明確提出了該參數(shù)的限值。由于在舊規(guī)范設(shè)計(jì)中，并未提出振型參與系數(shù)的概念，或即使有該概念，該參數(shù)的限值也未必一定符合新規(guī)范的要求，因此，在計(jì)算分析階段必須對計(jì)算結(jié)果中該參數(shù)的結(jié)果進(jìn)行判斷，并決定是否要調(diào)整振型數(shù)目的取值。 4.4多塔之間各地震周期的互相干擾，是否需要分開計(jì)算。一段時間以來，大底盤，多塔樓的高層建筑類型大量涌現(xiàn)，而在計(jì)算分析該類型高層建筑時，是將結(jié)構(gòu)作為一個整體并按多塔類型進(jìn)行計(jì)算，還是將結(jié)構(gòu)人為地分開進(jìn)行計(jì)算，是結(jié)構(gòu)工程師必須注意的問題。如果多塔間剛度相差較大，就有可能出現(xiàn)即使振型參與系數(shù)滿足要求，但是對某一座塔樓的地震力計(jì)算誤差仍然有可能較大，從而便結(jié)構(gòu)出現(xiàn)不安全的隱患。 4.5非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的計(jì)算與設(shè)計(jì)。在高層建筑中，往往存在一些由于建筑美觀或功能要求且非主體承重骨架體系以內(nèi)的非結(jié)構(gòu)構(gòu)件。對這部分內(nèi)容，尤其是高層建筑屋頂處的裝飾構(gòu)件進(jìn)行設(shè)計(jì)時，由于高層建筑的地震作用和風(fēng)荷載均較大。因此，必須嚴(yán)格按照新規(guī)范中增加的非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的計(jì)算處理措施進(jìn)行設(shè)計(jì)。5結(jié)束語 總之，在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，結(jié)構(gòu)工程師不能僅僅重視結(jié)構(gòu)計(jì)算的準(zhǔn)確性而忽略結(jié)構(gòu)方案的實(shí)際情況，應(yīng)做出合理的結(jié)構(gòu)方案選擇。高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員應(yīng)該根據(jù)具體情況進(jìn)行具體分析，處理建筑設(shè)計(jì)中遇到的各種問題。

參考文獻(xiàn) [1]肖峻，高層建筑結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)[J]，中化建設(shè)，2008[2]范小平，高層建筑結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)中相關(guān)的幾個問題應(yīng)用分析[J]福建建材，2008 [3]李國勝，多高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中疑難問題的處理及算例，中國建筑工業(yè)出版社，2004 中國論文下載中心 省略

第6篇：結(jié)構(gòu)工程師論文范文

2006年，一本由中國電力出版社出版的大師系列叢書《圣地亞哥·卡拉特拉瓦的作品與思想》使我系統(tǒng)地了解這位世界級的、富有創(chuàng)新精神、擁有結(jié)構(gòu)博士學(xué)位的西班牙建筑設(shè)計(jì)大師。2009年，隨湖南省建筑師協(xié)會在歐洲中部國家瑞士的專業(yè)考察中，有機(jī)會看到了這位大師的幾個作品，圣加侖的公交車站和法茲凱勒藝?yán)?，蘇黎世斯達(dá)德霍芬火車站和盧塞恩火車站；有機(jī)會身臨其境地感受了大師富有浪漫特色和仿生特質(zhì)的結(jié)構(gòu)藝術(shù)空間。大師這種特殊的建筑設(shè)計(jì)方法讓人耳目一新。一直有種想法，寫點(diǎn)東西與同行分享，共同學(xué)習(xí)，認(rèn)識卡拉特拉瓦，走近卡拉特拉瓦（圖1）。

圣地亞哥·卡拉特拉瓦，1951年生于西班牙瓦倫西亞的貝尼瑪米特。18歲在巴倫西亞的藝術(shù)學(xué)校學(xué)習(xí)藝術(shù)之后，于1969年在巴倫西亞的高等建筑技術(shù)學(xué)院學(xué)習(xí)建筑，1973年畢業(yè)；1975-1979年，在瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院學(xué)習(xí)土木工程，隨后兩年，繼續(xù)在該學(xué)院攻讀結(jié)構(gòu)工程博士學(xué)位，1981年獲得技術(shù)科學(xué)博士學(xué)位（博士論文題目為《空間結(jié)構(gòu)的可折疊性》），隨后留校任教。特殊的學(xué)習(xí)經(jīng)歷成就了這位世界級的建筑創(chuàng)新大師。 1981年在蘇黎世開設(shè)了自己的建筑和土木工程事務(wù)所，開始參加建筑設(shè)計(jì)競賽。1987年成為瑞士建筑師協(xié)會（BSA）會員，獲得國際建筑師協(xié)會（UIA）奧古斯特·佩里特獎，并成為國際建筑學(xué)會會員。

圖1 圣地亞哥·卡拉特拉瓦(來源：大師系列叢書編輯部，大師系列第二輯 圣地亞哥·卡拉特拉瓦的作品與思想 2006年)

2.建筑與工程的完美結(jié)合者

卡拉特拉瓦最初所做的項(xiàng)目多為火車站、機(jī)場和橋梁等交通建筑。他設(shè)計(jì)的橋梁以純粹精準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)而形成優(yōu)雅的空間動態(tài)，作品中技術(shù)理性呈現(xiàn)出結(jié)構(gòu)空間邏輯的美，同時似乎超越了地心的引力和結(jié)構(gòu)法則的束縛。結(jié)構(gòu)工程專業(yè)上的特長使卡拉特拉瓦發(fā)現(xiàn)了建筑設(shè)計(jì)中新的課題。上世紀(jì)90年代前后，卡拉特拉瓦對橋梁進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)的新思路從一個新的角度重新開始塑造城市中的這類元素，從而影響到整個城市的面貌（圖2、3、4）。

卡拉特拉瓦集建筑師、工程師和雕塑家各種才能于一身，他的成就超出一般建筑大師對城市、對建筑實(shí)踐的貢獻(xiàn)。工程設(shè)計(jì)與建筑設(shè)計(jì)一直處于分離狀態(tài)，這種技術(shù)與藝術(shù)的分離使兩個學(xué)科的研究和實(shí)踐都受到損失。從城市建筑角度來說，建筑師對工程技術(shù)的輕視和本身這方面的專業(yè)知識的缺失，使城市和建筑受制于結(jié)構(gòu)的束縛而失去空間的自然屬性和人文關(guān)懷，城市空間過于工具理性，物質(zhì)空間導(dǎo)致人文精神空間的單一性和趨同性；從工程角度來講，工程師僅僅完成建筑的功能和形態(tài)的配合，而非主動的空間設(shè)計(jì)者。用一句結(jié)構(gòu)工程師的話語“只要建筑師設(shè)計(jì)得出，我們就能做得出”來看，我們就可以清晰的看出工程師在城市建筑設(shè)計(jì)和環(huán)境營造的過程，工程設(shè)計(jì)成為一種程式化的實(shí)踐。結(jié)構(gòu)工程師設(shè)計(jì)的主體缺失使工程設(shè)計(jì)失去與社會、環(huán)境和美學(xué)標(biāo)準(zhǔn)上的對話。

圖2 西班牙 沃蘭汀步行橋日景

圖3 步行橋夜景

圖4 步行橋仰視

特殊的學(xué)習(xí)經(jīng)歷和得天獨(dú)厚天賦以及對藝術(shù)的感悟力成就了卡拉特拉瓦。他對結(jié)構(gòu)和機(jī)械特性的把握使他擁有對城市、建筑、環(huán)境獨(dú)特的想象力，很多復(fù)雜的、極具藝術(shù)表現(xiàn)力的形體通過理性的、幾何的手段達(dá)到藝術(shù)與理性的完美結(jié)合。圣地亞哥·卡拉特拉瓦無疑是一個建筑與工程的完美結(jié)合者（圖5、6、7）。

圖5 美國 密爾沃基藝術(shù)博物館日景

圖6 密爾沃基藝術(shù)博物館展廳空間

圖7 密爾沃基藝術(shù)博物館停車空間

3.結(jié)構(gòu)藝術(shù)空間

圣地亞哥·卡拉特拉瓦的作品能引起建筑師的共鳴，主要源于大師的一種結(jié)構(gòu)理念運(yùn)用于建筑空間的設(shè)計(jì)方法。無論是橋梁、車站還是博物館、音樂廳和體育場館，大師創(chuàng)造建筑的方式都是基于建筑結(jié)構(gòu)與藝術(shù)空間的完美結(jié)合。在大師的設(shè)計(jì)作品中，結(jié)構(gòu)從技術(shù)中產(chǎn)生嶄新的形態(tài)語言。結(jié)構(gòu)不單是解決技術(shù)問題的結(jié)果，更主要的是，結(jié)構(gòu)是為了創(chuàng)造出美的建筑形態(tài)的一種藝術(shù)手段，結(jié)構(gòu)本身就是一種無需隱蔽的表現(xiàn)力量。對大師的結(jié)構(gòu)藝術(shù)空間解讀，可以從四個方面剖析。

其一，結(jié)構(gòu)的外向形態(tài)。建筑通過結(jié)構(gòu)外向構(gòu)件展示建筑空間形態(tài)的外向飄逸性和擴(kuò)張性。如西班牙加那利群島的坦那利佛音樂廳，建筑的輪廓在很遠(yuǎn)的地方就可以看到，特別是屋頂，就像一道海浪從底部升起，飛躍58米高的主禮堂后，形成曲線下落變成一點(diǎn)。又如美國密爾沃基藝術(shù)博物館，整個建筑就像一個展翅飛翔的雄鷹，形態(tài)之舒展飄逸讓參觀者無不感嘆其設(shè)計(jì)的創(chuàng)意和精美。

其二，結(jié)構(gòu)的理性之美。大師深厚的結(jié)構(gòu)知識和實(shí)踐研究，在建筑結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中通過精準(zhǔn)的計(jì)算來確定構(gòu)件的材料和形狀，以最大限度地發(fā)揮結(jié)構(gòu)各種材料的特性。在尋找結(jié)構(gòu)受力合理和系統(tǒng)優(yōu)化的同時，對建筑空間進(jìn)行合理的利用和美學(xué)價值的追求。

其三，結(jié)構(gòu)構(gòu)件本身的裝飾性。大師所設(shè)計(jì)的建筑空間多采用素混泥土構(gòu)建和鋼構(gòu)件。在處理建筑功能和結(jié)構(gòu)受力精準(zhǔn)的前提下，直接將建筑構(gòu)件作為內(nèi)部空間的裝飾要素。在這樣的建筑空間中體現(xiàn)一種理性之美，同時結(jié)構(gòu)構(gòu)件表達(dá)特殊的形態(tài)之美。無需裝飾，結(jié)構(gòu)構(gòu)件本身就是很好的裝飾。

其四，結(jié)構(gòu)與光影的完美結(jié)合。結(jié)構(gòu)受力的精準(zhǔn)和構(gòu)件材料、形式的推敲使建筑空間富有韻律和節(jié)奏。在外部光的照射下，建筑形態(tài)更為飄逸和優(yōu)美。內(nèi)部空間上，結(jié)構(gòu)構(gòu)件的精美設(shè)計(jì)與光影的完美結(jié)合，形成非常自然和諧的藝術(shù)空間。

4.三個案例

第7篇：結(jié)構(gòu)工程師論文范文

一、課后作業(yè)改革

本門課程的作業(yè)形式不拘泥于課本或者固定習(xí)題，以體現(xiàn)開放性與實(shí)踐性相結(jié)合為主要原則，輔以及時的反饋。作業(yè)內(nèi)容主要考慮課程的基本理論和方法的結(jié)合，以加深對理論知識的理解與掌握。主要以實(shí)際的施工圖紙，利用上課所學(xué)的理論知識，讓學(xué)生親自動手計(jì)算實(shí)際工程，便于理論和實(shí)際工程的很好結(jié)合。同時，通過布置這種理論和實(shí)際結(jié)合的作業(yè)，促進(jìn)學(xué)生對理論知識的掌握和領(lǐng)悟，鍛煉他們的系統(tǒng)性思維。另外，本門課程的作業(yè)，學(xué)生必須通過查找電子版的定額和圖集來完成，此過程能夠使學(xué)生完成本門課程實(shí)踐性練習(xí)的系統(tǒng)性，并提高學(xué)生主動查找資料和解決問題的能力。

二、實(shí)踐教學(xué)改革

鑒于本門課程實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)，尋找一條有自己特色且適合于本課程教學(xué)的改革途徑，通過課堂引入實(shí)際工程實(shí)例圖紙——課后布置相關(guān)內(nèi)容的習(xí)題，分部分項(xiàng)鞏固課堂教學(xué)內(nèi)容——系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)，進(jìn)行整體梳理——通過第二課堂，豐富學(xué)生的實(shí)踐環(huán)節(jié)，“分四步走”的模式強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)。1.實(shí)踐進(jìn)課堂（1）引入實(shí)際工程案例走進(jìn)課堂，在實(shí)踐進(jìn)課堂教學(xué)過程中，能夠加強(qiáng)相關(guān)課程在教學(xué)內(nèi)容方面的聯(lián)系性。將土木工程概預(yù)算與工程經(jīng)濟(jì)、工程項(xiàng)目管理、房屋建筑學(xué)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)等相關(guān)課程進(jìn)行銜接及梳理，凸顯課程之間的橫向聯(lián)系，構(gòu)建學(xué)生對該課程體系的系統(tǒng)性。（2）本著“卓越工程師”培養(yǎng)目標(biāo)，在課程內(nèi)容設(shè)置上，除根據(jù)教學(xué)大綱要求進(jìn)行系統(tǒng)的理論學(xué)習(xí)和實(shí)際工程實(shí)踐認(rèn)識外，還要有針對性地根據(jù)學(xué)生個人發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行“工程師”預(yù)備培養(yǎng)，即結(jié)構(gòu)工程師、建造師、造價工程師、監(jiān)理工程師、咨詢工程師（投資）、房地產(chǎn)估價師、房地產(chǎn)經(jīng)紀(jì)人等工程建設(shè)類執(zhí)業(yè)資格預(yù)備培養(yǎng)，力爭把學(xué)生培養(yǎng)成為適應(yīng)現(xiàn)代化工程建設(shè)需要，全面發(fā)展，具備工程造價基本知識，獲得工程師基本訓(xùn)練，具有較強(qiáng)實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力、組織管理能力的高級復(fù)合型應(yīng)用土木工程人才。2.豐富課后作業(yè)，引入實(shí)際工程案例3.增加模擬工作場景，多環(huán)節(jié)加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)（1）通過課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)論文等實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的一體化設(shè)計(jì)，將經(jīng)濟(jì)、管理、工程技術(shù)等知識體系整合為學(xué)生必須的專業(yè)技能，使得理論學(xué)習(xí)、思維訓(xùn)練與專業(yè)實(shí)踐更好地融合，培養(yǎng)他們的科研素養(yǎng)、理論聯(lián)系實(shí)際能力。另外，在以往實(shí)踐教學(xué)的基礎(chǔ)上，增加模擬工作情景的環(huán)節(jié)，豐富實(shí)踐教學(xué)，加強(qiáng)學(xué)生理論知識的梳理與整合。如在以往計(jì)算一個項(xiàng)目工程造價的基礎(chǔ)上，模擬招投標(biāo)現(xiàn)場，使學(xué)生熟悉招投標(biāo)過程中工程造價管理的環(huán)節(jié)，能夠增加課程之間的橫向聯(lián)系。（2）充分利用課程組教師從事科研和社會咨詢服務(wù)的成果，在總結(jié)工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合本地建設(shè)工程具體實(shí)例、富有現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義的工程項(xiàng)目可研報告類教案及工程造價案例，引導(dǎo)學(xué)生組成團(tuán)隊(duì)進(jìn)行項(xiàng)目案例分析，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，豐富了學(xué)生的實(shí)踐知識，不斷為學(xué)生提供工程實(shí)踐機(jī)會，引導(dǎo)學(xué)生參與工程實(shí)踐。4.營造豐富的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)境（1）結(jié)合本課程實(shí)踐性比較強(qiáng)的特點(diǎn)，多年來我們充分利用本校建筑設(shè)計(jì)勘察設(shè)計(jì)有限公司作為實(shí)習(xí)平臺，為實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)創(chuàng)造良好的條件，也為我們提供了很多實(shí)踐教學(xué)素材。我們鼓勵學(xué)生利用實(shí)踐教學(xué)基地，查看相應(yīng)的工程圖紙，熟悉各專業(yè)圖紙、相關(guān)結(jié)構(gòu)、抗震規(guī)范及相關(guān)圖集，彌補(bǔ)課堂教學(xué)時間有限的局限性。另外充分利用學(xué)院機(jī)房配套80臺電腦及購買相關(guān)的工程預(yù)算軟件—廣聯(lián)達(dá)預(yù)算軟件，包括廣聯(lián)達(dá)清單計(jì)價模式GBQV3.0，GBJV3.0、廣聯(lián)達(dá)清單算量軟件GCLV10.0、廣聯(lián)達(dá)鋼筋抽樣軟件GGJV9.0軟件，為學(xué)生的實(shí)踐教學(xué)提供了后備平臺。（2）“點(diǎn)、線、面”多角度加強(qiáng)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，土木工程概預(yù)算課程強(qiáng)調(diào)理論聯(lián)系實(shí)際，因此實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)作為課程講授與工程實(shí)踐之間的重要“紐帶和橋梁”。隨著本課程理論學(xué)習(xí)的不斷深入，結(jié)合教學(xué)內(nèi)容我們在不同的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，加強(qiáng)學(xué)生對理論知識的訓(xùn)練和學(xué)習(xí)，取得良好效果。同時從土木工程專業(yè)所需的知識結(jié)構(gòu)出發(fā)，對課程的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行內(nèi)容整合，打破各實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)之間的界限，并與其他課程的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)相結(jié)合，通過認(rèn)識實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)等“點(diǎn)、線、面”多角度加強(qiáng)實(shí)踐性環(huán)節(jié)教學(xué)。同時積極開展第二課堂，采用“項(xiàng)目導(dǎo)向法”，引導(dǎo)學(xué)生積極參加科研課題和本科SRP科研訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生的科研和創(chuàng)新能力。

作者：陸紅梅 王蕾 唐艷娟 單位：石河子大學(xué) 水利建筑工程學(xué)院

第8篇：結(jié)構(gòu)工程師論文范文

關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu)；連接；節(jié)點(diǎn)

1 連接方法探索的重要性

鋼結(jié)構(gòu)的破壞形式通常有剛度破壞、強(qiáng)度破壞、穩(wěn)定性破壞、疲勞破壞等而非單一因素引起。連接處是構(gòu)件最薄弱的地方，無論采用哪種連接方式，破壞大多發(fā)生在構(gòu)件連接處。為保證結(jié)構(gòu)的整體安全，構(gòu)件的連接處必須堅(jiān)固可靠。

2 建筑鋼結(jié)構(gòu)連接基本方法

鋼結(jié)構(gòu)連接方法有焊接和緊固件連接，緊固件連接又分為鉚接和螺栓連接。螺栓連接是由螺栓、螺母、墊圈的一套配合器具，利用螺紋連接，使構(gòu)件連接成一個整體。這種連接的特點(diǎn)是用扳手就可以安裝，可以反復(fù)拆卸。

2.1 鋼結(jié)構(gòu)的螺栓連接

2.1.1 普通螺栓連接。普通螺栓連接的工作機(jī)理是，載荷在連接處通過螺栓桿受剪，連接板孔壁受壓來傳遞。

2.1.2 高強(qiáng)度螺栓連接。高強(qiáng)度螺栓連接依靠螺栓桿內(nèi)很大的擰緊預(yù)拉力將連接構(gòu)件夾緊，使其間產(chǎn)生強(qiáng)大的摩擦力來傳遞載荷。

高強(qiáng)度螺栓連接按其設(shè)計(jì)和傳力要求的不同可分為摩擦型連接和承壓型連接，其中摩擦型高強(qiáng)度螺栓連接是目前廣泛采用的基本連接形式。

2.2 鋼結(jié)構(gòu)的鉚接

鉚接是將構(gòu)件采用鉚釘連成不可拆卸的結(jié)構(gòu)形式。鉚接具有傳力可靠，連接部位的塑性、沖擊韌性較好，工藝簡單，連接強(qiáng)度穩(wěn)定性可靠，不會出現(xiàn)應(yīng)力松弛現(xiàn)象的特點(diǎn)。

但是由于鉚釘連接的構(gòu)造復(fù)雜，生產(chǎn)率低，制孔打鉚費(fèi)工、費(fèi)料，釘孔削弱主材截面。因此，除了在一些重型和直接承受動力荷載的結(jié)構(gòu)中仍有應(yīng)用外，一般建筑鋼結(jié)構(gòu)中已很少采用。

2.3 鋼結(jié)構(gòu)焊接連接

鋼結(jié)構(gòu)熔化焊接的過程是一個在焊接熱源作用下，局部、快速、不平衡的連續(xù)加熱和凝固的過程。

2.3.1 焊條電弧焊。焊條電弧焊：焊機(jī)通電后，焊條與工件之間的氣體被電離，產(chǎn)生強(qiáng)烈持久的放電，即形成持續(xù)燃燒電弧。電弧高溫使焊條中的焊絲熔化，滴落在焊件上被電弧吹熔的小熔池中。當(dāng)焊縫接頭冷卻后，相連構(gòu)件被連接成為一個整體。這種焊接方式因其設(shè)備簡單，操作靈活方便，成為目前最常用的一種焊接方法。但焊接質(zhì)量因工人技術(shù)而異、難以保證。

2.3.2 埋弧自動焊。埋弧焊以電弧為熱源，焊接時電弧掩埋在焊劑內(nèi)燃燒，電弧光不外露，因而得名埋弧焊。埋弧焊的引焊全過程均可由機(jī)械裝置自動完成。有著生產(chǎn)效率高、焊接金屬品質(zhì)良好、穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)。但設(shè)備費(fèi)用高，焊接位置受限，裝配精度要求高。該方法在橋梁、起重機(jī)械制造中應(yīng)用最為廣泛。

2.3.3 氣體保護(hù)電弧焊。氣體保護(hù)焊是利用CO2或其他惰性氣體中對電弧及熔化母材進(jìn)行保護(hù)，防止有害氣體的侵入并保證了焊接過程的穩(wěn)定性的熔焊方法。CO2氣體與氮?dú)狻鍤庀啾葍r格便宜，經(jīng)濟(jì)性好。因而CO2焊的成本只有焊條電弧焊的一半左右。在合金鋼和有色金屬的焊接中，CO2氣體保護(hù)焊應(yīng)用最廣泛。

2.3.4 電阻焊。電阻焊是利用電流通過接頭的接觸面及臨近區(qū)域產(chǎn)生的電阻熱將其加熱到熔化或塑性狀態(tài)，再通過加壓使其焊合的一種金屬結(jié)合方法。電阻焊只適用于較薄構(gòu)件的連接。

3 鋼構(gòu)件連接的構(gòu)造方式

在具有了以上基本的鋼構(gòu)件連接方法后，結(jié)構(gòu)工程師們在這些連接工藝的基礎(chǔ)上，不斷探索與創(chuàng)新，研究出了許多的結(jié)點(diǎn)連接構(gòu)造方式來適應(yīng)不同體型的工程建筑結(jié)構(gòu)的需求。

3.1 直接連接

直接連接是將主要受力構(gòu)件在節(jié)點(diǎn)部位直接貫通，而其它相對次要的受力構(gòu)件直接焊接在主要構(gòu)件上。如柱的接合與梁的接合。這種連接構(gòu)造節(jié)點(diǎn)部分傳力直接、構(gòu)造簡單，適用于小型住宅等結(jié)構(gòu)較簡單的建筑。

3.2 托座連接

托座連接是指從主要受力構(gòu)件上伸出一個托座或牛腿，其它構(gòu)件通過焊縫或螺栓和托座連接在一起的連接方式。托架是比較常見的托座式連接方式。這種連接方式構(gòu)造簡單，裝配方便，不需要特別的加工工藝，因而在各種鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接中的運(yùn)用廣泛。

3.3 連接件連接

在一些大型、復(fù)雜的結(jié)構(gòu)體系中，構(gòu)件數(shù)量多，尺寸變化大、方向各異，為方便連接，常設(shè)計(jì)制作專門的連接件，進(jìn)行連接。連接件式連接的優(yōu)點(diǎn)是：（1）構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化程度高，簡化構(gòu)件類型，只需一種通用構(gòu)件就可以實(shí)現(xiàn)比較復(fù)雜的連接；（2）可以利用較小尺寸的桿件連接組成大型結(jié)構(gòu)，如空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)就是通過專用的連接件，將數(shù)量很多的小型構(gòu)件連接成跨度很大的空間結(jié)構(gòu)；（3）可以很方便的實(shí)現(xiàn)不同方向桿件的連接。按連接件制作加工方法不同可以將連接件式連接分為焊接連接件連接和鑄鋼連接件連接。

3.3.1 焊接連接件。焊接式連接件是在工廠用焊縫連接的方法，按照構(gòu)件連接的需要，制作出來的具有多向接口的連接件。焊接式連接件對連接件大小沒有限制，可以制作成較大的連接安裝單元，能夠?qū)崿F(xiàn)大型或者巨型鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的連接。如北京“鳥巢”國家體育場就是通過焊接的方式將形態(tài)不規(guī)則的巨型構(gòu)件連接起來。

3.3.2 鑄鋼連接件。鑄鋼連接除具有焊接連接件對于復(fù)雜形式的構(gòu)件連接的適應(yīng)性特點(diǎn)之外，其制作更加精確，受力更加可靠，能適應(yīng)復(fù)雜的受力條件。被廣泛的應(yīng)用于機(jī)場、體育館等各種連接節(jié)點(diǎn)需要暴露在外的鋼結(jié)構(gòu)建筑中。因?yàn)殍T鋼連接件的制作需要利用鑄模，所以，其連接件尺寸在一定程度上受到制作條件的限制，比較適應(yīng)于構(gòu)件截面不大的構(gòu)件連接。

4 結(jié)語

目前，我國鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展歷史只有幾十年，可以說時間很短，對許多問題的研究還不夠深入，與歐美等發(fā)達(dá)國家相比仍然存在很大差距。特別是剛構(gòu)件連接構(gòu)造和計(jì)算理論方面尚需進(jìn)一步完善和發(fā)展，諸多研究工作需要進(jìn)一步深入進(jìn)行。

對與結(jié)構(gòu)工程師們來說，為建造高層和超高層的鋼結(jié)構(gòu)摩天大廈，造型復(fù)雜美觀的大跨度公共建筑提供先進(jìn)的鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)支持。鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件節(jié)點(diǎn)構(gòu)造以及新型節(jié)點(diǎn)體系的創(chuàng)新已成為核心任務(wù)。

參考文獻(xiàn)

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[2] 王國凡.鋼結(jié)構(gòu)連接方法及工藝[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005 （4）：157-158.

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[4] 趙華智.多層鋼結(jié)構(gòu)住宅結(jié)構(gòu)體系及連結(jié)節(jié)點(diǎn)研究[D].內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)，2006：2-3.

第9篇：結(jié)構(gòu)工程師論文范文

關(guān)鍵詞：工程實(shí)踐能力；鋼筋混凝土；教學(xué)改革

作者簡介：魏春明（1977-），女，內(nèi)蒙古呼盟人，東北電力大學(xué)建筑工程學(xué)院，副教授；趙星海（1977-），男，黑龍江佳木斯人，東北電力大學(xué)能源與動力工程學(xué)院，副教授。（吉林 吉林 132012）

基金項(xiàng)目：本文系2011年東北電力大學(xué)教學(xué)改革基金項(xiàng)目（項(xiàng)目編號：201117）的研究成果。

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）04-0112-02

目前，世界各國都在大力發(fā)展高等工程教育，改革的主旋律就是培養(yǎng)適應(yīng)科技社會高速發(fā)展需要的具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的高素質(zhì)人才。如何立足我國現(xiàn)狀，在高校環(huán)境下為工科學(xué)生提供一個培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力的平臺，是值得探討的重要課題。因此，本文以土木工程專業(yè)開設(shè)的“鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)”課程為依托，以加強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力培養(yǎng)為重點(diǎn)，以滿足社會對實(shí)用工程技術(shù)人才的需求為目標(biāo)，進(jìn)行課程教學(xué)改革，使學(xué)生在動手操作能力、綜合運(yùn)用知識能力、工程設(shè)計(jì)能力、分析和解決問題能力等方面都能有所進(jìn)步。

一、實(shí)踐能力培養(yǎng)過程中存在的問題

培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的工程技術(shù)人才已經(jīng)成為建設(shè)創(chuàng)新型國家的基礎(chǔ)，我國高等教育的任務(wù)就是培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的高級專門人才。然而，受諸多因素的影響，我國在人才培養(yǎng)計(jì)劃上不同程度地存在著重理論輕實(shí)踐、缺乏基本的工程訓(xùn)練的特點(diǎn)，這導(dǎo)致學(xué)生工程實(shí)踐能力較弱，社會適應(yīng)性差等諸多問題。以土木工程學(xué)科開設(shè)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)系列課程為例，雖然學(xué)生在校時掌握了很多理論知識，但是畢業(yè)后仍不知道如何應(yīng)用專業(yè)知識，缺乏解決工程實(shí)際問題的能力?？偨Y(jié)原因，主要有以下幾點(diǎn)：

1.教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法影響學(xué)生實(shí)踐與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

從教學(xué)內(nèi)容來看，過分注重專業(yè)知識的傳授，輕視實(shí)踐訓(xùn)練和綜合素質(zhì)與能力的培養(yǎng)，不重視社會人文、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保等方面知識的作用；教學(xué)方法上，仍然是以教師為中心，片面強(qiáng)調(diào)主體“教”的過程，而忽視了客體“學(xué)”的主觀能動性，延續(xù)著“一言堂”和“滿堂灌”的授課風(fēng)格。[1]陶行知先生曾經(jīng)說過“教是為了不教”，而現(xiàn)在的課堂還做不到這一點(diǎn)，這無益于學(xué)生實(shí)踐與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和提高。

2.教師缺乏實(shí)踐訓(xùn)練，影響學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)和提高

2004年，美國土木工程協(xié)會（ASCE）了題為“21世紀(jì)土木工程知識體”的報告，報告指出：未來的土木工程教育者，應(yīng)當(dāng)是具備研究精神的學(xué)者，有效率的教師，具有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，并且是積極向上的形象楷模。[2]而目前，我國高等教育工作者的主要來源還是國內(nèi)外各大高校和研究機(jī)構(gòu)的優(yōu)秀博士、碩士畢業(yè)生，具有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的教師非常少。師資結(jié)構(gòu)偏重學(xué)術(shù)型，缺乏行業(yè)一線的工作經(jīng)驗(yàn)和實(shí)際操作技能，實(shí)踐教學(xué)能力薄弱。這也造成了教師在授課的過程中容易空洞，脫離工程實(shí)際，從而阻礙了學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)和提高。

二、教學(xué)改革措施

1.教學(xué)內(nèi)容改革與措施

（1）以職業(yè)道德和社會責(zé)任感的培養(yǎng)為靈魂，樹立“工程教育課程觀”，通過在上課過程中教師點(diǎn)滴滲透的方式，加強(qiáng)對學(xué)生職業(yè)道德以及社會責(zé)任感的培養(yǎng)。

（2）在授課內(nèi)容上，與本行業(yè)的國際先進(jìn)技術(shù)相銜接。教材只是對基本構(gòu)件的設(shè)計(jì)方法和有關(guān)構(gòu)造規(guī)定進(jìn)行了介紹，但建筑領(lǐng)域的新工藝、新結(jié)構(gòu)、新材料發(fā)生著日新月異的變化。因此在授課內(nèi)容上，注重與本行業(yè)的國際先進(jìn)技術(shù)相銜接，用明天的技術(shù)培養(yǎng)今天的學(xué)生。

（3）結(jié)合新規(guī)范，傳授新知識。在“鋼筋混凝土與砌體結(jié)構(gòu)”課程教學(xué)中重視和加強(qiáng)培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)規(guī)范意識，把技術(shù)規(guī)范意識貫穿于教學(xué)全過程。根據(jù)我國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部的公告，新版的國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010-2010，自2011年7月1日起實(shí)施。由于新規(guī)范剛剛實(shí)施，新教材還沒有出版。因此在教學(xué)中，具體的實(shí)施方案如下：

首先要結(jié)合新規(guī)范，對現(xiàn)在所用教材中相應(yīng)的內(nèi)容進(jìn)行修改，以適應(yīng)新規(guī)范的要求；要求學(xué)生掌握和理解新規(guī)范修改的理念和全球背景；要求學(xué)生正確認(rèn)識和貫徹落實(shí)現(xiàn)行技術(shù)規(guī)范中的“強(qiáng)制性條文”；要求學(xué)生正確理解和使用現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定的術(shù)語、符號規(guī)則、計(jì)量單位；要求學(xué)生正確認(rèn)識和掌握構(gòu)造規(guī)定在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的重要位置；建立適應(yīng)新規(guī)范的課后習(xí)題庫和課程設(shè)計(jì)習(xí)題庫。

（4）結(jié)合國家注冊工程師制度要求。注冊工程師制度有助于統(tǒng)一工程專業(yè)人員水平，便于國際認(rèn)證與交流。目前，我國人事部、建設(shè)部已確立注冊建筑師、注冊城市規(guī)劃師、注冊結(jié)構(gòu)工程師、注冊土木工程師（巖土）、注冊建造師、注冊監(jiān)理師、注冊造價師等執(zhí)業(yè)資格制度，實(shí)行全國統(tǒng)一考試，以控制崗位人才的準(zhǔn)入選拔。因此，改進(jìn)教學(xué)理念和方法，根據(jù)注冊工程師的要求改進(jìn)教學(xué)內(nèi)容，在授課過程中引入比較適合教學(xué)的注冊師考試題。

2.教學(xué)形式改革與措施

教學(xué)形式要多樣化。在教授的過程中，將學(xué)習(xí)方法和思路首先交代給學(xué)生，使他們的學(xué)習(xí)可以有的放矢，具體方案如下：

通過課上歸納和課后復(fù)習(xí)，鼓勵學(xué)生自己設(shè)計(jì)計(jì)算流程圖，并形成學(xué)生個人的學(xué)習(xí)檔案；混凝土梁板結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)、單廠等部分內(nèi)容，采用現(xiàn)場實(shí)地教學(xué)，加大實(shí)踐教學(xué)力度；采用多種教學(xué)方法，如流程圖式教學(xué)法、現(xiàn)場教學(xué)法、開放題教學(xué)法、[3，4]實(shí)踐題教學(xué)法、多媒體動畫教學(xué)等，既能適應(yīng)學(xué)生的要求，又可以活躍課堂氣氛，挖掘?qū)W生潛能；鼓勵學(xué)生跟隨老師做科研項(xiàng)目。

3.實(shí)踐教學(xué)改革與措施

實(shí)踐就是打開疑惑的大門，除了教學(xué)計(jì)劃安排的實(shí)踐性環(huán)節(jié)外，結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，可通過設(shè)計(jì)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)圖集、施工圖紙、結(jié)構(gòu)模型、混凝土結(jié)構(gòu)最近發(fā)展動態(tài)等載體，把工程實(shí)踐引入課堂教學(xué)，并教育學(xué)生能識別和解決工程問題，縮短理論與實(shí)踐的距離。

在課程設(shè)計(jì)過程中，學(xué)生中存在著抄襲書的現(xiàn)象，他們對知識的理解比較膚淺。為加深學(xué)生對課程設(shè)計(jì)中相關(guān)知識點(diǎn)的理解，本校編制了與課程設(shè)計(jì)相關(guān)的習(xí)題集，以使學(xué)生能夠深入掌握理論知識。鼓勵學(xué)生將課程設(shè)計(jì)的成果制作成課件、動畫或者模型等內(nèi)容進(jìn)行展示，且可獲得特殊加分；組織學(xué)生參加大學(xué)生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競賽；對有能力的同學(xué)，鼓勵其跟隨老師做科學(xué)探索性試驗(yàn)研究，滿足不同層次學(xué)生的學(xué)習(xí)要求，培養(yǎng)未來的工程科學(xué)研究型人才；重視實(shí)踐教學(xué)的作用，對于實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，要求學(xué)生自己設(shè)計(jì)、制作試件，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。同時，將實(shí)驗(yàn)報告、實(shí)驗(yàn)圖片、照片、視頻等制作成PPT進(jìn)行展示，滿足學(xué)生的表現(xiàn)欲，鍛煉學(xué)生歸納總結(jié)的能力。課堂教學(xué)雖然可以為獲取專業(yè)知識技能打下基礎(chǔ)，但卻不能充分傳授給學(xué)生在實(shí)際工作環(huán)境中所需要的職業(yè)技能。因此，必須通過從事工程實(shí)踐來獲得。因此，在實(shí)踐操作過程中，加大了認(rèn)知實(shí)習(xí)的力度。

三、教學(xué)實(shí)施中存在的問題與建議

1.實(shí)踐基地不足、經(jīng)費(fèi)缺乏

實(shí)踐教學(xué)中遇到的最大阻礙，就是學(xué)生實(shí)踐基地嚴(yán)重不足、經(jīng)費(fèi)缺乏，這些問題使得目前的實(shí)踐教學(xué)難以滿足學(xué)生的需要。為彌補(bǔ)實(shí)踐教學(xué)的不足，在課程的教授過程中，加入了國家注冊工程師的一些基本要求和知識點(diǎn)。國家注冊工程師的考核注重對規(guī)范的理解、工程綜合應(yīng)用和案例分析等。其中的連鎖性考題對培養(yǎng)學(xué)生的綜合實(shí)踐能力非常有益。例如，結(jié)構(gòu)的構(gòu)件設(shè)計(jì)問題，就要綜合考慮承載力、荷載效應(yīng)、地震作用、內(nèi)力組合與調(diào)整、構(gòu)件配筋、構(gòu)造要求和施工技術(shù)等各個方面，需要綜合知識和技能，有利于知識的融會貫通。其次，組織學(xué)生參加了省大學(xué)生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競賽，以賽促學(xué)，既可以調(diào)動學(xué)生的積極性，又可以培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動手能力、創(chuàng)新意識和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，同時也帶動了實(shí)踐教學(xué)。

2.教師實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)不足，制約學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)

針對這一問題，本校采取了很多措施，一方面加強(qiáng)對創(chuàng)業(yè)骨干教師的專業(yè)培訓(xùn)，鼓勵教師到創(chuàng)業(yè)一線兼職；另一方面，聘請一些企業(yè)家、成功的創(chuàng)業(yè)者、技術(shù)創(chuàng)新專家到校任兼職教師，擴(kuò)大創(chuàng)業(yè)教育的師資隊(duì)伍。[5]如：選派優(yōu)秀的青年教師到國外學(xué)習(xí)深造、到國內(nèi)外大學(xué)做訪問學(xué)者，把教師派到企業(yè)去工作、實(shí)習(xí)；對于新到校工作的教師，首先要到實(shí)驗(yàn)室工作一段時間等等。教育部也要求參加卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃的學(xué)校改革教師的考核、評定制度，由以前以考核論文為主轉(zhuǎn)為考核教師的工程實(shí)踐、工程設(shè)計(jì)、專利、企業(yè)服務(wù)等方面為主。[6]這些都為具有工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的師資人才儲備奠定了條件。

四、結(jié)束語

增強(qiáng)大學(xué)生工程實(shí)踐能力，是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才和現(xiàn)代工程師的重要途徑之一。本文以土木工程學(xué)科開設(shè)的鋼筋混凝土系列課程為依托，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)形式、教學(xué)實(shí)踐等環(huán)節(jié)，論述了如何對學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐能力培養(yǎng)，目的在于培養(yǎng)學(xué)生面向工程實(shí)際的思維方式和意識行為習(xí)慣，使其具備工程實(shí)踐所需要的素養(yǎng)。但學(xué)生的實(shí)踐能力培養(yǎng)是一個系統(tǒng)工程，不是通過一門課程的改革就能完成的，還需要加強(qiáng)教學(xué)資源的投入、完善教學(xué)管理制度、加大社會實(shí)踐環(huán)節(jié)的課時量等等，這樣才能為大學(xué)生工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)和提高創(chuàng)造良好的環(huán)境，提高工程實(shí)踐能力培養(yǎng)的效率和質(zhì)量。

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[4]魏春明，趙星海，秦力.鋼筋混凝土課程的教學(xué)探討[J].東北電力大學(xué)學(xué)報，2010，30（5）：44-47.

[5]關(guān)曉輝.東北電力大學(xué)：創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育見成效[J].中國電力教育，

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