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1、毕业论文文献综述土木工程大学教学楼设计1摘要：随着现代社会经济的高速发展，人民生活水平的不断提高，教育发展异常迅猛，特别是东部沿海地区。教育是国家和社会发展的基石，是社会进步的动力和源泉。随着现代社会的高速发展，教育显得更加重要，高等教育是发展的主要趋势。21世纪是中国高等教育事业步入改革和发展的新时期，高等教育事业在数量和规模上的不断扩大，会对占高校建筑比重最大的教学楼产生全方位、多方面的影响。大学教学楼作为培育高等人才的主要场所，其重要性是不可忽视的。大学教学楼一般都是采用钢筋混凝土框架结构，所以合理的设计钢筋混凝土框架结构就显得尤为重要。关键词： 钢筋混凝土 ；框架结构； 抗震设计； 延
2、性设计。近年来房地产事业和基础建设事业的蓬勃发展,钢筋混凝土框架结构越来越多的被用于各种工业与民用建筑中，在多层建筑中的应用尤为广泛，如此广泛的应用与钢筋混凝土框架结构的特性是分不开的.钢筋混凝土结构与砌体结构相比较具有承载力大、结构自重轻、抗震性能好、建造的工业化程度高等优点；与钢结构相比又具有造价低、材料来源广泛、耐火性好、结构刚度大、使用维修费用低等优点1。因此，在我国钢筋混凝土结构是多层框架最常用的结构形式。框架结构是指由梁和柱以刚接或者铰接相连接而成构成承重体系的结构，即由梁和柱组成框架共同抵抗适用过程中出现的水平荷载和竖向荷载。采用结构的房屋墙体不承重，仅起到围护和分隔作用，一般用
3、预制的加气混凝土、膨胀珍珠岩、空心砖或多孔砖、浮石、蛭石、陶烂等轻质板材等材料砌筑或装配而成6。框架结构的主要优点有：空间分隔灵活，自重轻，有利于抗震，节省材料；具有可以较灵活地配合建筑平面布置的优点，利于安排需要较大空间的建筑结构；框架结构的梁、柱构件易于标准化、定型化，便于采用装配整体式结构，以缩短施工工期；采用现浇混凝土框架时，结构的整体性、刚度较好，设计处理好也能达到较好的抗震效果，而且可以把梁或柱浇注成各种需要的截面形状5。但是，框架结构体系也有自身的一些缺点。比如说：框架节点应力集中显著；框架结构的侧向刚度小，属柔性结构框架，在强烈地震作用下，结构所产生水平位移较大，易造成严重的非
4、结构性破性。所以，对于钢筋混凝土现浇框架结构，抗震设计和延性设计显得尤为重要。本次设计的大学教学楼，应根据当地的抗震设防烈度来确定是否采用延性框架结构。大学教学楼设计在宁波地区，宁波地区抗震设防烈度为6度，根据我国现行建筑抗震设计规范规定，在地震烈度为6度及其以上的地震区内，建筑物都应按抗震设防设计20，而且建筑物层数仅为5层，因此设计的大学楼结构体系可以采用混凝土框架结构的延性设计。设计要点有：第一，在设计延性框架时，要控制塑性铰，使之在梁端出现（不允许在跨中出现塑性铰），尽量避免或减少柱子中的塑性铰，称之为强柱弱梁；第二，防止构件过早出现剪切破坏，即要求强剪弱弯；第三，必须保证各构件的连接
5、部位不过早破坏，这样才能充分发挥构件塑性铰的延性作用，即要求强节点强锚固，以此保证建筑物能“小震不坏、中震可修、大震不倒”5。确定了结构体系，我们就可以进行框架构件的设计了。框架构件设计包括梁、柱及节点的配筋设计。要根据荷载效应组合所得内力及构件正截面抗弯、斜截面抗剪承载力要求计算构件的配筋数量。框架结构的构造要求是建筑抗震概念设计的内容。抗震构造措施是根据抗震概念设计的原则，一般不需要计算。与延性有关的构造措施：1、构件截面尺寸：构件截面尺寸是影响截面破坏形态的重要因素。对于梁，如果截面尺寸过小，则可能发生超筋破坏或斜拉破坏；对于柱，如果截面尺寸过小，则可能发生小偏心受压破坏，所以框架柱应尽
6、量设计成大偏心受压构件，因此应限制柱的最大轴压比以保证柱必要的延性，主要措施是加大柱断面及提高混凝土等级。在抗震结构中，要设计强柱弱梁的延性框架，主要由梁构件的延性实现框架的延性，所以要设计具有良好延性的框架梁。2、纵向受拉钢筋：要保证构件的延性应限制纵向受拉钢筋的最大配筋量和受压钢筋的最小配筋量。3、箍筋：在柱和框架节点中配置必要的箍筋，除了起抵抗剪力作用外，特别是在柱上下端和节点加密箍筋，对约束截面混凝土，使截面混凝土呈三向受压状态，防止纵向钢筋屈曲，提高柱延性。节点配箍筋不足会产生重要震害，所以对框架和节点的体积配箍率应有最低要求。在梁端塑性铰区存在剪力和弯矩作用，在地震作用下，不仅有交
7、叉裂缝，还有竖向裂缝，混凝土集料的咬合作用会逐渐丧失，而主要依靠箍筋和纵筋的销栓作用，因此对加密区的配筋应有严格要求。在塑性铰区，由于出现交叉裂缝，必须配有足够数量的箍筋，其直径、间距和肢距必须满足对混凝土约束的要求45。上部框架结构和构件设计完成后，要根据荷载以及内力组合情况设计相应的基础。本次设计的大学教学楼位于宁波，宁波的地基比较软，所以基础设计选用桩基础。桩基础是一种古老且运用最为广泛的基础形式。桩基础具有承载力高、稳定性好、沉降量小而均匀、抗震性能好7相比其他施工造价低的特点，适合宁波地区这种土质不良地区修建建筑物普遍采用的基础形式。大学教学楼设计除了对结构安全方面着重考虑之外，建筑
8、的功能要求以及与周围环境的关系也是十分重要的。在建筑功能要求方面，作为大学教学楼，首先应该根据教学的要求设置有不同大小的教室，其次相应的洗手间也应该根据教学楼的大小来配备，最后还应该根据人流量设置足够的楼梯6。在与周围环境的关系方面，在设计的过程中，可以从建筑的光环境、风环境、卫生绿化条件、节能等方面来进行调控。在光环境方面，由于是教学楼，需要有充足的采光，而且用的一般都是自然采光，这就需要对窗户的设置做很好的设计；在风环境方面，最基本的衡量标准是整个基地上建筑物的布置都应该有利于形成良好的气流，并且不要对周边的固有环境造成不良影响；绿化条件除了在建筑总平面的安排中，应按要求留出足够的绿化面积
9、外，还要为绿色植物的生长提供有利的环境6。大学教学楼是大学生接受知识的地方，是培育国家栋梁的地方，建筑的安全性能必须要保证，它是结构设计的重要因素。此外，建筑功能以及和谐建筑的概念也必须体现到大学教学楼设计中去，它是建筑设计的重要组成部分。通过本次的毕业设计，可以加深我对于相关设计规范、手册、标准图集、设计理念、设计方法、设计过程、工程实践、计算机软件使用的熟悉，为下一步踏入社会作最后的历练，对自己所从事的这一行业有更深刻的了解。参考文献:1 建筑抗震设计M 郭继武编著北京：中国建筑工业出版社，2006年9月.2 孙训方、方孝淑、关来泰.材料力学（）（第四版）M.北京：高等教育出版社，2002
10、年8月.3 孙训方、方孝淑、关来泰.材料力学（）（第四版）M. 北京：高等教育出版社，2002年8月.4 腾智明、朱金铨.混凝土结构及砌体结构(上册)（第二版）M.北京：中国建筑工业出版社,2003年6月.5 腾智明、朱金铨.混凝土结构及砌体结构(下册)（第二版）M.北京：中国建筑工业出版社,2003年6月.6 西安建筑科技大学等房屋建筑学M北京：中国建筑工业出版社，2006年4月7 基础工程M 莫海鸿，杨小平主编北京：中国建筑工业出版社，2003年7月.8 土力学M 东南大学等编中国建筑工业出版社，2005年12月. 9 土木工程施工M 应惠清主编北京：高等教育出版社，2004年1月.10
11、建筑结构设计与PKPM系列程序应用M 欧新新等主编北京：机械工业出版社，2005年8月.11 土木工程专业毕业设计指导M 梁兴文，史庆轩编科学出版社，2005年3月.12 杨金铎.房屋建筑构造M. 北京：中国建材工业出版社，2006年8月.13 黄东升，王艳晗等. 建筑结构设计M. 北京：科学出版社，2006年1月.14 大学建筑设计规范,GBJ 99-86.S15 建筑模数协调统一标准, GBJ2-86.S16 房屋建筑制图统一标准,GB/T50001-2001.S17 建筑采光设计标准,GB/T50033-2001.S 18 建筑设计防火规范,GB50016-2006.S19 建筑结构荷载
12、规范,GB50009-2001.S20 建筑抗震设计规范,GB50011-2001.S21 建筑地基基础设计规范,GB50007-2002.S22 建筑桩基技术规范,GJG94-94.S23 混凝土结构设计规范,GB50010-2002.S24 R.Santhakumar, E.Chandrasekaran, R.DhanarajAnalysis of Retrofitted Reinforced Concrete ShearJ.Journal of Structural Engineering,2004(4)： 66-74.25 S. P. Singh， B. R. Ambedkar，Y. Mohammadi，et,alFlexural fatigue strength prediction of steel fibre reinforced concreteJ.Journal of Structural Engineering,2008(8)：46-54.
