建筑工程混凝土結構設計論文

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摘要：進入21世紀以后，中國建筑行業得到了深入的發展，在建筑工程施工中，混凝土是一種十分關鍵的施工材料，對這個建筑工程的質量有直接的影響。近年來，由于人們對建筑功能要求不斷增加，使得建筑結構設計種類也持續增多，使得設計者很容易忽視對混凝土及結構的設計，出現一些問題，影響建筑工程質量。對此，文章就建筑工程混凝土結構設計中的一些不足及應對策略進行詳細分析。

關鍵詞：建筑工程；混凝土；結構設計

近年來，隨著我國城鎮化發展的深入推進，建筑需求量越來越多。在現代建筑工程施工過程中，混凝土結構是普遍使用的一種結構形式。這種結構具有承載力強、耐久性好、剛度大、耐火性高、安全性高等特點，同時在施工過程中施工成本較低，得到了廣泛的應用。在實際中，為了確保建筑混凝土結構的施工質量，實現建筑工程的各項功能，必須對混凝土結構設計中可能存在的問題進行嚴格的管控，合理分析，并制定相應的解決對策，為建筑工程施工質量的提高打下良好基礎。

1建筑工程混凝土結構設計中的不足

1.1地基與基礎設計中的問題

在混凝土結構設計中，天然地基獨立基礎有時因為持力層土層分布不均勻，使基礎坐落在軟硬不均的土層上，相鄰基礎沉降差過大，導致基礎變形過大；由于地下室在提高建筑穩定性、地基承載力、減少地震破壞以及解決建筑埋深等方面有十分重要的作用。因此，在很多建筑工程中，經常會設置地下室。當建筑選址在山地上時，由于原始地貌水位較低，設計過程中往往會忽視建筑工程竣工后由于回填土體毛細現象，導致地下室底板及外墻承載力不足，出現墻體裂縫和底板涌水現象，給工程項目帶來難以解決的問題和損失。

1.2混凝土上部結構設計中的問題

在混凝土結構上部設計時，還存在一些問題，框架結構中抗震設防防線較少；因梁跨度大，梁截面高度就大，而框架柱截面較小，導致強梁弱柱情況出現；框架—剪力墻和剪力墻結構中，剪力墻布置不均勻，出現單肢剪力墻剛度過大，應力集中，連梁剛度過強等；高層結構中忽視零應力區等現象。這樣類似問題出現，會給建筑結構的安全帶來隱患。

2混凝土結構設計不足的應對策略

2.1混凝土結構地基與基礎設計

在實際工程中，采用天然地基基礎形式時，要么基礎情況非常好，地基承載力非常高；要么上部荷載較小，樓層數較低，對地基承載力要求也較低，采用天然地基可以使工期短、造價低。但無論如何都要滿足地基的強度和變形要求。根據地基基礎設計規范的規定，地基承載力特征值低于130kPa、相鄰建筑物距離過近可能導致發生傾斜、建筑物附近堆載過大等都應進行變形驗算。當基礎處于軟硬不均的持力層土層上時，要采用褥墊層以調整不均勻沉降。根據具體情況，進行厚度約為500～600mm的換填，并進行分層碾壓夯實。采用錐形獨立基礎時，斜面坡度小于1:3，混凝土能夠振搗密實，保證基礎強度和高度的要求。在對基礎間拉梁設計時，要充分考慮梁上土的重量和柱底荷載拉力的作用，適當的增加配筋，從而保證基礎的整體剛度。對于地下室工程，宜建造在密實、均勻、穩定的地基上。當處于不利地段時，應采取相應措施。充分考慮各個構件所承受的荷載，尤其是水浮力，回填土后水的壓力會升高。底板的浮力會加大，墻體的水平壓力也會增高。針對這樣的問題，在建筑使用功能允許的情況下，應將底板和地下室外墻盡量分隔成小跨，以減小壓力對底板和外墻的影響，減少開裂情況的發生。同時，可以提高墊層混凝土強度等級，厚度也不小于100mm。

2.2混凝土結構上部設計

上部設計中，宜設置多道防線。（1）對整體建筑的抗震要求進行全面考慮，也就是重視概念設計。抗震設計宜采用平面布置基本均勻，豎向剛度無明顯變形、承載力無明顯突變的結構體系，不應采用嚴重不規則結構。因此應選擇合理的抗震結構體系和構件截面尺寸以及合適的配筋方式，確保豎向構件有足夠的延性，增大構件的塑性變形能力。框剪結構和剪力墻結構設計時，剪力墻應沿著縱橫兩個方向，布置在建筑周邊、電梯間、樓梯間及荷載較大的位置，墻體間距滿足規范，同時單片剪力墻的水平剪力不能高于結構底部總水平剪力的30%。在設計第二道防線時，要對剪力墻連梁的跨高比進行嚴格控制。實踐表明，剪力墻連梁跨高比為5時，各項性能是最好的。（2）在進行剪力墻梁、柱設計時，應該堅持強柱弱梁、強剪弱彎、強節點強錨固的原則。此外，對于中震程度建筑混凝土結構，需要考慮第一級別剪力墻，墻肢數量最少要保持4肢。當第一級別的剪力墻進入塑性階段后，需要在級別較小的剪力墻進行多道設防，避免建筑在震動下過度變形，從而對級別小的剪力墻造成危害。在上部結構設計中，設計者應有選擇的將縱橫兩片剪力墻連接在一起，在遇到中震或者大震時，剪力墻開裂會達到耗能的作用，這樣就保持了建筑延性破壞，確保了建筑整體性能不損壞，真正做到小震不壞、中震可修、大震不倒，以保證人民生命財產的安全。

3結束語

在新時期下，不管是業主，還是建設單位都對建筑工程的整體質量有很高的要求，即使是墻體開裂都會對人的心理帶來不好的影響。因此結構設計時必須根據具體情況，認真、仔細的對混凝土結構進行設計，并反復審查，發現問題后及時解決，不斷優化混凝土結構設計方案，從而促進建筑工程施工質量的提升，為整個建筑工程各項功能的實現提供保障。

作者:毛亞鳳 單位:昆明理工大學

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