結構設計設計基礎知識（二）一、 建筑結構狹義的建筑指各種房屋及其附屬的構筑物。建筑結構是在建筑中，由若干構件，即組成結構的單元如梁、板、柱等，連接而構成的能承受作用（或稱荷載）的平面或空間體系。建筑結構因所用的建筑材料不同，可分為混凝土結構、砌體結構、鋼結構、輕型鋼結構、木結構和組合結構等。二、 《建筑結構設計統(tǒng)一標準（GBJ68—84）》該標準是為了合理地統(tǒng)一各類材料的建筑結構設計的基本原則，是制定工業(yè)與民用建筑結構荷載規(guī)范、鋼結構、薄壁型鋼結構、混凝土結構、砌體結構、木結構等設計規(guī)范以及地基基礎和建筑抗震等設計規(guī)范應遵守的準則，這些規(guī)范均應按本標準的要求制定相應的具體規(guī)定。制定其它土木工程結構設計規(guī)范時，可參照此標準規(guī)定的原則。本標準適用于建筑物（包括一般構筑物）的整個結構，以及組成結構的構件和基礎；適用于結構的使用階段，以及結構構件的制作、運輸與安裝等施工階段。本標準引進了現代結構可靠性設計理論，采用以概率理論為基礎的極限狀態(tài)設計方法分析確定，即將各種影響結構可靠性的因素都視為隨機變量，使設計的概念和方法都建立在統(tǒng)計數學的基礎上，并以主要根據統(tǒng)計分析確定的失效概率來度量結構的可靠性，屬于'概率設計法”，這是設計思想上的重要演進。這也是當代國際上工程結構設計方法發(fā)展的總趨勢，而我國在設計規(guī)范（或標準）中采用概率極限狀態(tài)設計法是迄今為止采用最廣泛的國家。三、 結構可靠度建筑結構的可靠性包括安全性、適用性和耐久性三項要求。結構可靠度是結構可靠性的概率度量，其定義是：結構在規(guī)定的時間內，在規(guī)定的條件下，完成預定功能的概率，稱為結構可靠度。其“規(guī)定的時間”是指設計基準期50年，這個基準期只是在計算可靠度時，考慮各項基本變量與時間關系所用的基準時間，并非指建筑結構的壽命；“規(guī)定的條件”是指正常設計、正常施工和正常的使用條件，不包括人為的過失影響；“預定的功能”則是能承受在正常施工和正常使用時可能出現的各種作用的能力（即安全性）；在正常使用時具有良好的工作性能（即適用性）；在正常維護下具有足夠的耐久性能（耐久性）。在偶然事件發(fā)生時及發(fā)生后，仍能保持必需的整體穩(wěn)定性。結構能完成預定功能的概率稱為可靠概率pjs，結構不能完成預定功能的概率稱為失效概率PJf,pjf=l—Ps，用以度量結構構件可靠度是用可靠指標卩，它與失效概率pf的關系為（—P）o根據對正常設計與施工的建筑結構可靠度水平的校正結果,并考慮到長期的使用經驗和經濟后果后，《統(tǒng)一標準》給出構件強度的統(tǒng)一卩值：對于安全等級為二級的各種構件，延性破壞的，卩=3.2；脆性破壞的，卩=3.7。影響結構可靠度的因素主要有：荷載、荷載效應、材料強度、施工誤差和抗力分析五種，這些因素一般都是隨機的，因此，為了保證結構具有應有的可靠度，僅僅在設計上加以控制是遠遠不夠的，必須同時加強管理，對材料和構件的生產質量進行控制和驗收，保持正常的結構使用條件等都是結構可靠度的有機組成部分。為了照顧傳統(tǒng)習慣和實用上的方便，結構設計時不直接按可靠指標卩，而是根據兩種極限狀態(tài)的設計要求，采用以荷載代表值、材料設計強度（設計強度等于標準強度除以材料分項系數）、幾何參數標準值以及各種分項系數表達的實用表達式進行設計。其中分項系數反映了以卩為標志的結構可靠水平。四、 建筑結構的安全等級建筑結構設計時，應根據結構破壞可能產生的后果（危及人的生命、造成經濟損失、產生社會影響等）的嚴重性，采用不同的安全等級。它以結構重要性系數的形式反映在設計表達式中，如表4—2。建筑物中各類結構構件的安全等級，宜與整個結構的安全等級相同，對其中部分結構構件的安全等級可進行調整，但不得低于三級。五、 荷載的代表值來源：考試大是結構或構件設計時采用的荷載取值，它包括標準值、準永久值和組合值等。設計時應根據不同極限狀態(tài)的設計要求來確定采用哪一種荷載值。1?荷載標準值（GJK、QJK）。荷載的基本代表值，是結構設計按各類極限狀態(tài)設計時所采用的荷載代表值。荷載組合值（屮JqQJx）。是當結構承受兩個或兩個以上可變荷載時，承載能力極限狀態(tài)按基本組合設計及正常使用極限狀態(tài)按短期效應組合設計所采用的荷載代表值。荷載準永久值（屮JcQJK）。是正常使用極限狀態(tài)長期效應組合設計時所采用的荷載代表值。因此，永久荷載只有標準值作為它的唯一代表值，而可變荷載的代表值則除了標準值外，還有組合值和準永久值。結構自重的標準值，可按設計尺寸與材料的標準容重計算?？勺兒奢d的標準值QJK,應根據荷載的觀測和試驗數據，并考慮工程經驗，按設計基準期最大荷載概率分布的某一分位值確定，設計時可按《荷載規(guī)范》采用。荷載組合值系數屮Jc應根據兩個或兩個以上可變荷載在設計基準期內的相遇情況及其組合的最大荷載效應概率分布，并考慮結構構件可靠指標具有一致性的原則確定。一般情況下，當有風荷載參與組合時，屮c取0.6；當沒有風荷載參與組合時，屮c取1.0；對于高層建筑和高聳構筑物，其組合中風荷載效應的屮Jc均取1.0；在一般框架、排架結構的簡化組合中，當參與組合的可變荷載有兩個或兩個以上，且其中包括風荷載時，屮取0.85；其他情況，屮均取1.0。荷載準永久值系數屮Jq是荷載準永久值與荷載標準值的比值。荷載準永久值應按在設計基準期內荷載達到和超過該值的總持續(xù)時間T,與設計基準期T的比值確定，比值Tq/T可采用0.5。所以荷載準永久值相當于任意時點荷載概率密度函數50%的分位值。六、 結構上的作用各種施加在結構上的集中或分布荷載，以及引起結構外加變形或約束變形的原因，均稱為結構上的作用。引起結構外加變形或約束變形的原因系指地層、基礎沉降、溫度變化和焊接等作用。結構上前作用可按下列原則分類：按其隨時間的變異性和出現的可能性可分為永久作用，如結構自重、土壓力、預應力等；可變作用，如樓面活荷載、風、雪荷載、溫度等；偶然作用，如地震、爆炸、撞擊等。按隨空間位置的變異分為固定作用，如樓面上的固定設備荷載、構件自重等；可動作用，如樓面上人員荷載、吊車荷載等。按結構的反應分為靜態(tài)作用，如結構自重、樓面活荷重等；動態(tài)作用，如地震、吊車荷載及咼聳結構上的風荷載等。七、 結構的作用效應作用引起的結構或構件的內力和變形即稱為結構的作用效應。常見的作用效應有：內力。1） 、軸向力，即作用引起的結構或構件某一正截面上的法向拉力或壓力；2） 、剪力，即作用引起的結構或構件某一截面上的切向力；考試大論壇3） 、彎矩，即作用引起的結構或構件某一截面上的內力矩；4） 、扭矩，即作用引起的結構或構件某一截面上的剪力構成的力偶矩。應力。如正應力、剪應力、主應力等。位移。作用引起的結構或構件中某點位置改變（線位移）或某線段方向的改變（角位移）。撓度。構件軸線或中面上某點在彎短作用平面內垂直于軸線或中面的線位移。變形。作用引起的結構或構件中各點間的相對位移。變形分為彈性變形和塑性變形。應變：如線應變、剪應變和主應變等。八、 抗力結構或構件承受作用效應的能力稱為抗力，如強度、剛度和抗裂度等。強度：材料或構件抵抗破壞的能力，其值為在一定的受力狀態(tài)和工作條件下，材料所能承受的最大應力或構件所能承受的最大內力（承載能力）。剛度：結構或構件抵抗變形的能力，包括構件剛度和截面剛度，按受力狀態(tài)不同可分為軸向剛度、彎曲剛度、剪變剛度和扭轉剛度等。對于構件剛度，其值為施加于構件上的力（力矩）與它引起的線位移（角位移）之比。對于截面剛度，在彈性階段，其值為材料彈性模量或剪變模量與截面面積或慣性矩的乘積。抗裂度：結構或構件抵抗開裂的能力。九、 彈性模量（E）、剪變模量（G）、變形模量（Edef）彈性模量：材料在單向受拉或受壓且應力和應變呈線性關系時，截面上正應力與對應的正應變的比值：E：g/￡。剪變模量：材料在單向受剪且應力和應變呈線性關系時，截面上剪應力與對應的剪應變的比值：G=t/y（t為剪應力，Y為剪切角）。在彈性變形范圍內，G=E/2（1+u）ou——泊松比，預料在單向受拉或受壓時，橫向正應變與軸向正應變的比值。如對鋼材，=0.3，算得G=0.384E；對混凝土，u=1/6,則得G=0.425E。變形模量：材料在單向受拉或受壓且應力和應變呈非線性（或部分線性和部分非線性）關系時，截面上正應力與對應的正應變的比值。例如混凝土，其應力應變關系只是在快速加荷或應力小于fc/3（fc為混凝土軸心抗壓強度）時才接近直線，而一般情況下應力應變?yōu)榍€關系。混凝土規(guī)范中的Ec是在應力上限為60.5fc反復加荷5?10次后變形趨于穩(wěn)定，應力應變曲線接近于直線，其斜率即為混凝土的彈性模量Ec。當應力較大時，應力應變曲線上任一點，與原點。的聯線oa的斜率稱為混凝土的變形模量E=tgajl。Ec也稱為割線模量。變形模量可用彈性模量表示：E'c=,Ec。u為彈性系數，隨應力的增大而減小，即變形模量降低。十、幾個常用幾何參數截面面積矩（又叫靜矩s）。截面上某一微元面積到截面上某一指定軸線距離的乘積,稱為微元面積對指定軸的靜矩;而把微元面積與各微元至截面上指定軸線距離乘積的積分稱為截面的對指定軸的靜矩Sx=ydF。截面慣性矩（I）。截面各微元面積與各微元至截面某一指定軸線距離二次方乘積的積分Ix=yf2dF。截面極慣性矩dp）。截面各微元面積與各微元至垂直于截面的某一指定軸線二次方乘積的積分Ip=Pf2dF。截面對任意一對互相垂直軸的慣性矩之和，等于截面對該二軸交點的極慣性矩Ip=ly+Iz。截面抵抗矩（W）。截面對其形心軸慣性矩與截面上最遠點至形心鈾距離的比值W2。截面回轉半徑（i）。截面對其形心軸的慣性矩除以截面面積的商的二次方根。彎曲中心。對矩形、I形梁的縱向對稱中面施加垂直（或叫橫向力）夕卜，對其他截面梁除產生彎曲外，還產生扭轉。欲使梁不產生扭轉，就必須使外力P在過某一A點的縱向平面內，此A點就稱為彎曲中心，即只有當橫向力P作用在通過彎曲中心的縱向平面內時，梁才只產生彎曲而不產生扭轉。十一、脆性破壞和延性破壞脆性破壞：結構或構件在破壞前無明顯變形或其它預兆的破壞類型。延性破壞：結構或構件在破壞前有明顯變形或其它預兆的破壞類型。在沖擊和振動荷載作用下，要求結構的材料能夠吸收較大的能量，同時能產生一定的變形而不致破壞，即要求結構或構件有較好的延性。例如，鋼結構材料延性好，可抵抗強烈地震而不倒塌;而磚石結構變形能力差，在強烈地震下容易出現脆性破壞而倒塌。為此，磚石砌體結構房屋需按抗震規(guī)范要求設置構造柱和抗震圈梁，約束砌體的變形,以增加其在地震作用下的抗倒塌能力。鋼筋混凝土材料具有雙重性，如果設計合理，能消除或減少混凝土脆性性質的危害，充分發(fā)揮鋼筋塑性性能，實現延性結構。為此，抗震的鋼筋混凝土結構都要按照延性結構要求進行抗震設計，以達到抗震設防的三水準要求：小震下結構處于彈性狀態(tài)；中震時，結構可能損壞，但經修理即可繼續(xù)使用;大震時，結構可能有些破壞，但不致倒塌或危及生命安全。十二、壓桿穩(wěn)定細長的受壓桿當壓力達到一定值時，受壓桿可能突然彎曲而破壞，即產生失穩(wěn)現象。由于受壓桿失穩(wěn)后將喪失繼續(xù)承受原設計荷載的能力，而失穩(wěn)現象又常是突然發(fā)生的,所以，結構中受壓桿件的失穩(wěn)常造成嚴重的后果，甚至導致整個結構物的倒塌。工程上出現較大的工程事故中，有相當一部分是因為受壓構件失穩(wěn)所致，因此對受壓桿的穩(wěn)定問題絕不容忽視。所謂壓桿的穩(wěn)定，是指受壓桿件其平衡狀態(tài)的穩(wěn)定性。當壓力P小于某一值時，直線狀態(tài)的平衡為穩(wěn)定的，當P大于該值時，便是不穩(wěn)定的，其界限值PJ（lj）稱為臨界力。來源：考試大當壓桿處于不穩(wěn)定的平衡狀態(tài)時，就稱為喪失穩(wěn)定或簡稱失穩(wěn)。顯然，承載結構中的受壓桿件絕對不允許失穩(wěn)。由于桿端的支承對桿的變形起約束作用，且不同的支承形式對桿件變形的約束作用也不同，因此，同一受壓桿當兩端的支承情況不同時，其所能受到的臨界力值也必然不同。工程中一般根據桿件支承條件用“計算長度”來反映壓桿穩(wěn)定的因素。不同材料的壓桿，在不同支承條件下，其承載力的折減系數也不同，所用的名稱也不同，例如鋼壓桿叫長細比，鋼筋混凝土柱叫高寬比，砌體墻、柱叫高厚比，但這些都是考慮壓桿穩(wěn)定問題。十三、極限狀態(tài)整個結構或結構的一部分超過某一特定狀態(tài)就不能滿足設計規(guī)定的某一功能要求，此特定狀態(tài)稱為該功能的極限狀態(tài)。極限狀態(tài)可分為兩類：承載能力極限狀態(tài)。結構或結構構件達到最大承載能力或達到不適于繼續(xù)承載的變形的極限狀態(tài)：1） 、整個結構或結構的一部分作為剛體失去平衡（如傾覆等）；2） 、結構構件或連接因材料強度被超過而破壞（包括疲勞破壞），或因過度的塑性變形而不適于繼續(xù)承載；3） 、結構轉變?yōu)闄C動體系；4） 、結構或結構構件喪失穩(wěn)定（如壓屈等）。正常使用極限狀態(tài)。結構或結構構件達到使用功能上允許的某一限值的極限狀態(tài)。出現下列狀態(tài)之一時，即認為超過了正常使用極限狀態(tài)：1） 、影響正常使用或外觀的變形；2） 、影響正常使用或耐久性能的局部損壞（包括裂縫）；3） 、影響正常使用的振動；來源：考試大的美女編輯們4） 、影響正常使用的其它特定狀態(tài)。十四、結構設計方法結構設計的基本任務，是在結構的可靠與經濟之間選擇一種合理的平衡，力求以最低的代價，使所建造的結構在規(guī)定的條件下和規(guī)定的使用期限內，能滿足預定的安全性、適用性和耐久性等功能要求。為達到這個目的，人們采用過多種設計方法。以現代觀點看，可劃分為定值設計法和概率設計法兩大類。定值設計法。將影響結構可靠度的主要因素（如荷載、材料強度、幾何參數、計算公式精度等）看作非隨機變量，而且采用以經驗為主確定的安全系數來度量結構可靠性的設計方法，即確定性方法。此方法要求任何情況下結構的荷載效應S（內力、變形、裂縫寬度等）不應大于結構抗力R（強度、剛度、抗裂度等），即S<R。在20世紀70年代中期前，我國和國外主要都采用這種方法。概率設計法：將影響結構可靠度的主要因素看作隨機變量，而且采用以統(tǒng)計為主確定的失效概率或可靠指標來度量結構可靠性的設計方法，即非確定性方法。此方法要求按概率觀念來設計結構，也就是出現結構荷載效應3大于結構抗力R（S>R）的概率應小于某個可以接受的規(guī)定值。這種方法是20世紀40年代提出來的，至70年代后期在國際上已進入實用階段。我國自80年代中期，結構設計方法開始由定值法向概率法過渡。十五、混凝土結構以混凝土為主制作的結構。包括素混凝結構、鋼筋混凝土結構和預應力混凝土結構等?！绊拧保ㄒ魌ong），與“混凝土”同義，可并用，但在同一技術文件、圖紙、書刊中，兩者不宜混用?；炷潦怯赡z凝材料（水泥）水和粗、細骨料按適當比例配合，拌制成拌合物，經一定時間硬化而成的人造石材。普通混凝土干表觀密度為1900~2500kg/mf3,是由天然砂、石作骨料制成的。當構件的配筋率小于鋼筋混凝土中縱向受力鋼筋最小配筋百分率時，應視為素混凝土結構。這種材料具有較高的抗壓強度，而抗拉強度卻很低，故一般在以受壓為主的結構構件中采用，如柱墩、基礎墻等。當在混凝土中配以適量的鋼筋，則為鋼筋混凝土。鋼筋和混凝土這種物理、力學性能很不相同的材料之所以能有效地結合在一起共同工作，主要靠兩者之間存在粘結力，受荷后協調變形。再者這兩種材料溫度線膨脹系數接近，此外鋼筋至混凝土邊緣之間的混凝土，作為鋼筋的保護層，使鋼筋不受銹蝕并提高構件的防火性能。來源：考試大由于鋼筋混凝土結構合理地利用了鋼筋和混凝土兩者性能特點，可形成強度較高，剛度較大的結構，其耐久性和防火性能好，可模性好，結構造型靈活，以及整體性、延性好，適用于抗震結構等特點，因而在建筑結構及其他土木工程中得到廣泛應用。預應力混凝土是在混凝土結構構件承受荷載之前，利用張拉配在混凝土中的高強度預應力鋼筋而使混凝土受到擠壓，所產生的預壓應力可以抵銷外荷載所引起的大部分或全部拉應力，也就提高了結構構件的抗裂度。這樣的預應力混凝土一方面由于不出現裂縫或裂縫寬度較小，所以它比相應的普通鋼筋混凝土的截面剛度要大，變形要小；另一方面預應力使構件或結構產生的變形與外荷載產生的變形方向相反（習慣稱為“反拱”），因而可抵銷后者一部分變形，使之容易滿足結構對變形的要求，故預應力混凝土適宜于建造大跨度結構?；炷梁皖A應力鋼筋強度越高，可建立的預應力值越大，則構件的抗裂性越好。同時，由于合理有效地利用高強度鋼材，從而節(jié)約鋼材，減輕結構自重。由于抗裂性高，可建造水工、儲水和其它不滲漏結構。考試大論壇十六、高強混凝土一般把強度等級為C60及其以上的混凝土稱為高強混凝土。它是用水泥、砂、石原材料外加減水劑或同時外加粉煤灰、F礦粉、礦渣、硅粉等混合料，經常規(guī)工藝生產而獲得高強的混凝土。高強混凝土作為一種新的建筑材料，以其抗壓強度高、抗變形能力強、密度大、孔隙率低的優(yōu)越性，在高層建筑結構、大跨度橋梁結構以及某些特種結構中得到廣泛的應用。高強混凝土最大的特點是抗壓強度高，一般為普通強度混疑土的4?6倍，故可減小構件的截面，因此最適宜用于高層建筑。試驗表明，在一定的軸壓比和合適的配箍率情況下，高強混凝土框架柱具有較好的抗震性能。而且柱截面尺寸減小，減輕自重，避免短柱，對結構抗震也有利，而且提高了經濟效益。高強混凝土材料為預應力技術提供了有利條件，可采用高強度鋼材和人為控制應力，從而大大地提高了受彎構件的抗彎剛度和抗裂度。因此世界范圍內越來越多地采用施加預應力的高強混凝土結構，應用于大跨度房屋和橋梁中。此外，利用高強混凝土密度大的特點，可用作建造承受沖擊和爆炸荷載的建（構）筑物，如原子能反應堆基礎等。利用高強混凝土抗?jié)B性能強和抗腐蝕性能強的特點，建造具有高抗?jié)B和高抗腐要求的工業(yè)用水池等。十七、鋼筋混凝土梁板結構板是一種平面構件，主要承受各種作用產生的彎矩和剪力；梁在梁板結構中，一般為直線形（也有曲線形）構件，主要承受各種作用產生的彎矩和剪力，有時也承受扭矩。由梁和板組成的鋼筋混凝土梁板結構如樓蓋、屋蓋、陽臺、雨篷和樓梯等，在建筑中應用十分廣泛。在特種結構中水池的頂板和底板、煙囪的板式基礎也都是梁板結構。鋼筋混凝土樓蓋是建筑結構的主要組成部分，對于6?12層的框架結構，樓蓋用鋼量占全部結構用鋼量的50%左右；對于混合結構，其用鋼量主要在樓蓋中。因此，樓蓋結構選型和布置的合理性以及計算和構造的正確性，對建筑的安全使用有著非常重要的意義。鋼筋混凝土樓蓋按其施工方法可分為現澆式、裝配式和裝配整體式三種：現澆鋼筋混凝土梁板結構。整體剛性好，抗震性強，防水性能好，適用于布置上有特殊要求的樓面，有振動要求的樓面，公共建筑的門廳部分,平面布置不規(guī)則的局部樓面（如劇院的耳光室），防水要求高的樓面（如衛(wèi)生間、廚房等），高層建筑和抗震結構的樓面等?，F澆梁板結構按樓板受力和支承條件的不同，又分為單向板肋式樓蓋，雙向板肋式樓蓋，雙重井式樓蓋和無梁樓蓋等。裝配式鋼筋混凝土樓蓋。樓板采用預制構件，便于工業(yè)化生產，在多層民用建筑和多層工業(yè)廠房中得到廣泛應用，此種樓面因其整體性、抗震性及防水性能較差，而且不便于開設孔洞，故對高層建筑及有防水要求和開孔洞的樓蓋不宜采用。若在多層抗震設防的房屋使用，要按抗震規(guī)范采取加強措施。裝配整體式鋼筋混凝土樓蓋：其整體性較裝配式好，又較現澆式節(jié)省支模。但這種樓蓋要進行混凝土二次澆灌，有時還需增加焊接工作量，故對施工進度和造價有不利影響。因此僅適用于荷載較大的多層工業(yè)廠房、高層民用建筑及有抗震設防要求的一些建筑。十八、無粘結預應力混凝土結構無粘結預應力鋼筋由7—①fs5高強鋼絲組成鋼絲束或用7—①fs5高強鋼絲扭結而成的鋼鉸線，通過防銹、防腐潤滑油脂等涂層包裹塑料套管而構成的新型預應力筋。它與施加預應力的混凝土之間沒有粘結力，可以永久地相對滑動，預應力全部由兩端的錨具傳遞。這種預應力筋的涂層材料要求化學穩(wěn)定性高，對周圍材料如混凝土、鋼材和包裹材料不起化學反應；防腐性能好，潤滑性能好，摩阻力小。對外包層材料要求具有足夠的韌性，抗磨性強，對周圍材料無侵蝕作用。這種結構施工較簡便，可把無粘結預應力筋同非預應力筋一道按設計曲線鋪設在模板內，待混凝土澆筑并達到強度后，張拉無粘結筋并錨固，借助兩端錨具，達到對結構產生預應力效果。由于預應力全部由錨具傳遞，故此種結構的錨具至少應能發(fā)揮預應力鋼材實際極限強度的95%且不超過預期的變形。施工后必須用混凝土或砂漿妥加保護，以保證其防腐蝕及防火要求。無粘結預應力結構適用于跨度大于6米的平板。單向板常用跨度為6~9米，跨高比約為45。對跨度在7?12米，活荷載在5KN/mf2以下樓蓋，可采用雙向平板或帶有寬扁梁的板雙向平板的垮高比約為40?45,帶柱帽和托板的平板、密肋板或梁支承的雙向板，適用于建造更大跨度或活荷載較大的樓蓋。無粘結預應力筋也可應用在較大跨度的扁梁上或井字梁和密肋梁上，梁的高跨比：樓層不超過25；屋頂層不超過28。采用無粘結預應力結構有利于降低建筑物層高和減輕結構自重；改善結構的使用功能，樓板撓度小，幾乎不存在裂縫；大跨度樓板可增加使用面積，也較容易改變樓層用途；施工方便、速度快；節(jié)約鋼材和混凝土；可用平板代替肋形樓蓋而降低層高等，有較好的經濟效益和社會效益，適用于辦公樓、商場、旅館、車庫、倉庫和高層建筑等。十九、深梁一般指梁的跨度與高度之比L/h<2的簡支梁和L/h<2.5的連續(xù)梁，且適用于本身直接承受豎向荷載為主的深梁（剪力墻結構的連系梁雖然尺寸接近深梁，但其支座條件不同，梁的剪切變形較大，故不在本條之列）。深梁因其高度與跨度接近，受力性能與一、砌體結構以砌體為主制作的結構稱為砌體結構。它包括磚結構、石結構和其它材料的砌塊結構。分為無筋砌體結構和配筋砌體結構。砌體結構在我國應用很廣泛，這是因為它可以就地取材，具有很好的耐久性及較好的化學穩(wěn)定性和大氣穩(wěn)定性，有較好的保溫隔熱性能。較鋼筋混凝土結構節(jié)約水泥和鋼材，砌筑時不需模板及特殊的技術設備，可節(jié)約木材。砌體結構的缺點是自重大、體積大，砌筑工作繁重。由于磚、石、砌塊和砂漿間粘結力較弱，因此無筋砌體的抗拉、抗彎及抗剪強度都很快。由于其組成的基本材料和連接方式，決定了它的脆性性質，從而使其遭受地震時破壞較重，抗震性能很差，因此對多層砌體結構抗震設計需要采用構造柱、圈梁及其它拉結等構造措施以提高其延性和抗倒塌能力。此外，磚砌體所用粘土磚用量很大，占用農田土地過多，因此把實心磚改成空心磚，特別發(fā)展高孔洞率、高強度、大塊的空心磚以節(jié)約材料，以及利用工業(yè)廢料，如粉煤灰、煤渣或者混凝土制成空心磚塊代替紅磚等都是今后砌體結構的方向。二、木結構是單純由木材或主要由木材承受荷載的結構。這種結構因為是由天然材料所組成，受著材料本身條件的限制，因而木結構多用在民用和中小型工業(yè)廠房的屋蓋中。木屋蓋結構包括木屋架、支撐系統(tǒng)、吊頂、掛瓦條及屋面板等。木材易于取材，加工方便，質輕且強。缺點是各向異性，有木節(jié)、裂紋等天然缺陷，易腐易蛀、易燃、易裂和翹曲。木屋架適用于跨度不超過15米，鋼木屋架適用跨度不超過18米，室內空氣相對濕度不超過70%，室內溫度不超過50°C,吊車起重量不超過5ft,懸掛吊車不超過lft的工業(yè)與民用建筑。鋼木屋架采用鋼下弦和鋼拉桿，受力合理，安全可靠。木屋蓋還可采用膠合梁作為承重構件，它是用膠將木板膠合而成，外形美觀，受力合理，是一種有前途的結構。前蘇聯還研究使用過板肖梁、多種型式的空間結構如網狀筒拱等。由于木材資源的限制及木材本身的缺點，近年來在大量房屋建筑中，木屋蓋的應用較少，一般被鋼筋混凝土結構及鋼結構所代替。三、 鋼結構以鋼材為主制作的結構，是主要的建筑結構類型之一。鋼材的特點是強度高、自重輕、剛度大，故用于建造大跨度和超高、超重型的建筑物特別適宜；材料勻質性和各向同性好，屬理想彈性體，最符合一般工程力學的基本假定；材料塑性、韌性好，可有較大變形，能很好地承受動力荷載；其工業(yè)化程度高，可進行機械化程度高的專業(yè)化生產；加工精度高、效率高、密閉性好，故可用于建造氣罐、油罐和變壓器等。其缺點是耐火性和耐腐性較差。主要用于重型車間的承重骨架、受動力荷載作用的廠房結構、板殼結構、高聳電視塔和桅桿結構、橋梁和飛機庫等大跨結構、高層和超高層建筑等。鋼結構今后應研究高強度鋼材，大大提高其屈服點強度；此外要軋制新品種的型鋼，例如H型鋼（又稱寬翼緣型鋼）和T形鋼以及壓型鋼板等以適應大跨度結構和超高層建筑的需要。四、 輕型鋼結構系指由圓鋼或小角鋼（L45x4或L56x36x4）組成的鋼結構（不采用圓鋼，有個別次要桿件采用小角鋼的仍屬普通鋼結構）。輕型鋼結構主要用于跨度L<18m、吊車起重量Q<5t的無高溫、高濕和侵蝕環(huán)境的廠房以及一些采用輕型屋面材料（石棉瓦、瓦楞鐵、壓型板或其它輕質材料）的不重要的或臨時建筑的屋蓋結構中。柱子和吊車梁不宜采用輕型鋼結構。五、 薄壁型鋼結構是采用1.5?5毫米的薄鋼板或帶鋼冷彎加工成各種截面的型鋼所構成的結構，其待點為：用鋼量一般較普通熱軋鋼結構節(jié)省25%左右，有時還可以做到比同等條件下的鋼筋混凝土結構（如大型屋面板）的用鋼量少。結構重量輕，運輸安裝方便，可降低結構及基礎的造價。同截面面積相同的熱軋型鋼相比，薄壁型鋼回轉半徑要大50%?60%，慣性矩和截面抵抗矩也大為加大，因而更能充分地利用材料的力學物理性能，增加了結構的剛度和穩(wěn)定性。成型靈活性大，可根據不同需要設計出最佳的截面形狀。薄壁型鋼結構的缺點是其剛度和穩(wěn)定性較差，防腐要求較嚴，維護費用較高。此種結構一般用于民用建筑和跨度不大、屋面荷載較小、設備較輕的工業(yè)廠房。除用做承重結構構件外，也可用于樓、屋面板、幕墻結構等。使用時構件均需徹底除銹和涂刷防腐性能良好的涂料。六、 組合結構同一截面或各桿件由兩種或兩種以上材料制作的結構稱組合結構。鋼與混凝土組合結構：用型鋼或鋼板焊（或冷壓）成鋼截面，再在其四周或內部澆灌混凝土，使混凝土與型鋼形成整體共同受力，通稱鋼與混凝土組合結構。國內外常用的組合結構有：1）、壓型鋼板與混凝土組合樓板；2） 、鋼與混凝土組合梁；3） 、型鋼混凝土結構（也叫勁性混凝土結構）；4） 、鋼管混凝土結構；5） 、外包鋼混凝土結構等五大類。鋼管混凝土結構在軸向壓力下，混凝土受到周圍鋼管的約束，形成三向壓力，抗壓強度得到較大提高，故鋼管混凝土被廣泛地應用到高軸壓力的構件中。外包鋼結構在前蘇聯研究最早，應用最廣泛，近年來我國主要在電廠建筑中推廣使用了這種結構，取得不少工程經驗和經濟效益?，F澆混凝土多層框架結構及樓板需滿堂紅腳手架和滿鋪模板，而采用組合結構柱、型鋼混凝土梁和壓型鋼板與混凝土組合樓板等足以克服這些缺點，有較好的技術經濟效益。由于組合結構有節(jié)約鋼材、提高混凝土利用系數，降低造價，抗震性能好，施工方便等優(yōu)點，在各國建設中得到迅速發(fā)展。我國對組合結構的研究與應用雖然起步較晚，但發(fā)展較快，目前有些已編入規(guī)范，有些已編成規(guī)程，對推動組合結構在我國的發(fā)展起到積極作用。組合砌體結構：是由磚砌體和鋼筋混凝土面層或鋼筋砂漿面層組成的組合磚砌體構件，適用于軸向力偏心距，超過0.7y（y為截面重心到軸向力所在偏心方向截面邊緣的距離），或e較大，無筋砌體承載力不足而截面尺寸又受到限制時的情況。七、 薄殼結構殼，是一種曲面構件，主要承受各種作用產生的中面內的力。薄殼結構為曲面的薄壁結構，按曲面生成的形式分筒殼、圓頂薄殼、雙曲扁殼和雙曲拋物面殼等，材料大多采用鋼筋混凝土。殼體能充分利用材料強度，同時又能將承重與圍護兩種功能融合為一。實際工程中還可利用對空間曲面的切削與組合，形成造型奇特新穎且能適應各種平面的建筑，但較為費工和費模板。筒殼（柱面薄殼）：是單向有曲率的薄殼，由殼身、側邊緣構件和橫隔組成。橫隔間的距離為殼體的跨度1J1,側邊構件間距離為殼體的波長1J2。當1J1/1J231時為長殼，1J1/1J22V1為短殼。圓頂薄殼：是正高斯曲率的旋轉曲面殼，由殼面與支座環(huán)組成,殼面厚度做得很薄，一般為曲率半徑的1/600,跨度可以很大。支座環(huán)對圓頂殼起箍的作用，并通過它將整個薄殼擱置在支承構件上。雙曲扁殼（微彎平板）一拋物線沿另一正交的拋物線平移形成的曲面，其頂點處矢高f與底面短邊邊長之比不應超過1/5。雙曲扁殼由殼身及周邊四個橫隔組成，橫隔為帶拉桿的拱或變高度的梁。適用于覆蓋跨度為20?50米的方形或矩形平面（其長短邊之比不宜超過2）的建筑物。雙曲拋物面殼：一豎向拋物線（母線）沿另一凸向與之相反的拋物線（導線）平行移動所形成的曲面。此種曲面與水平面截交的曲線為雙曲線，故稱為雙曲拋物面殼。工程中常見的各種扭殼也為其中一種類型，因其容易制作，穩(wěn)定性好，容易適應建筑功能和造型需要，故應用較廣泛。八、 折板結構與幕結構折板結構是由若干狹長的薄板以一定角度相交連成折線形的空間薄壁體系?？缍炔灰顺^30米，適宜于長條形平面的屋蓋，兩端應有通長的墻或圈梁作為折板的支點。常用有V形、梯形等型式。我國常用為預應力混凝土V形折板，具有制作簡單、安裝方便與節(jié)省材料等憂點，最大跨度可達24米。幕結構是雙曲薄殼和折板結構的變體所形成的空間薄壁體系，由三角形或梯形薄板整體結合組成。適用于柱距為8?10米的建筑。其型式基本上可分為兩種：1?幕結構支承在有柱帽的柱上，柱帽的尺寸為（0.1?0.2）L,柱帽之間有水平板（邊梁）相接。幕結構支承在無柱帽的柱上，柱帽之間無水平板，只有集中肋形邊梁相連。幕結構的矢高?。?/8?1/12）L。其有效矢高可較折板結構和柱形薄殼為小，且可以在兩個方向上做成連續(xù)的。因此，在工業(yè)與民用建筑中采用幕結構屋蓋或層間樓蓋代替肋形樓蓋結構，可以節(jié)省很多鋼材和水泥。九、網格結構由很多桿件從兩個方向或幾個方向按一定的規(guī)律布置，通過節(jié)點連接而成的一種網狀空間桿系結構。外形呈平板狀的叫平板網架，簡稱網架；外形呈曲面狀的叫曲面網架，簡稱網殼。網格結構空間剛度大，整體性和穩(wěn)定性好，有良好的抗震性能和較好的建筑造型效果，適用于各種支承條件和各種平面形狀、大小跨度的工業(yè)和民用建筑。由于網格結構具有多向受力性能和內力重分布的持點，可用于地基條件較差而可能出現不均勻沉降的建筑。網格結構桿件和節(jié)點比較單一，便于制作，安裝也較方便。此種結構主要采用鋼材，結構自重輕。缺點是用鋼量大；需采取防火及防腐措施；造價較高。十、網架www.Examda.CoM考試就到考試大平板網架平面形狀靈活，可設計成各種形狀。按腹桿的設置不同可分為：交叉桁架體系、四角錐體系、三角錐體系和其它一些體系。網架的弦桿與邊界相垂直時稱為正放網架，與邊界斜交時稱為斜放網架。世界各國在大、中型屋蓋中都已成功地建造很多網架結構，例如加拿大和日本的博覽會、美國芝加哥國會大廳及英國倫敦的飛機庫等，平面尺寸都很大，總用鋼量也比較經濟，前蘇聯還在網架中采用了預應力。總之，網架結構已成為現代世界應用較普遍的新型結構之一。我國從20世紀60年代開始研究和采用，近年來，由于電子計算技術的迅速發(fā)展，解決了網架結構高次超靜定結構的計算問題，促使網架結構無論在型式方面以及實際工程應用方面，發(fā)展都很快。目前主要用于大、中跨度的公共建筑中，例如體育館、飛機庫、俱樂部、展覽館和候車大廳等，中小型工業(yè)廠房也開始推廣應用?？缍仍酱?，采用此種結構的優(yōu)越性和經濟效果也就越顯著。十^一、網殼（曲面網架）與平板網架相比，網殼的受力性能好，剛度大，自重小，用鋼量省，是適用于中、大跨度建筑屋蓋的一種較好的結構型式。缺點是曲面外形增加了屋蓋表面積和建筑空間，構造處理、支承結構和施工制作均較復雜。從構造上網殼分為單層與雙層兩大類。單層網殼的跨度不宜超過40米。網殼結構常見型式有圓柱面網殼、圓球網殼和雙曲拋物面網殼。圓柱面網殼：外形呈圓柱形曲面的網狀結構，兼有桿系和殼體結構的受力特點，只在單方向上有曲率，常覆蓋矩形平面的建筑。單層網殼按排列有四種：單向斜桿正交正放網格、交叉斜桿正交正放網格、聯方網格、三向網格。雙層網格可參照平板網架的型式布置不同的網格。殼體高度與波長之比一般在1/6?1/8之間。雙層網殼的厚度宜取波長的1/20?1/30。圓球網殼：用于覆蓋較大跨度的屋蓋，常見網格形式有：肋型、施威德肋型、聯方網格、短程線型、三向網格。通過對殼面的切割，圓球網殼可以用于多邊形、矩形和三角形平面建筑的屋蓋。3雙曲拋物面網殼：將一直線的兩端沿兩根在空間傾斜的固定導線（直線或曲線）上平行移動而構成。單層網殼常用直梁作桿件，雙層網殼采用直線衍架，兩向正交而成雙曲拋物面網殼。這種網殼大都用于不對稱建筑平面，建筑新穎輕巧。十二、高層建筑的結構體系結構體系是指結構抵抗外部作用的構件組成方式。在高層建筑中，抵抗水平力是設計的主要矛盾，因此抗側力結構體系的確定和設計成為結構設計的關鍵問題。高層建筑中基本的抗側力單元是框架、剪力墻、實腹筒（又稱井筒）、框筒及支撐由這幾種單元可以組成多種結構體系。www.Examda.CoM考試就到考試大框架結構體系。由梁、柱構件組成的結構稱為框架。整幢結構都由梁、柱組成就稱為框架結構體系（或稱純框架結構）。剪力墻結構體系。利用建筑物墻體作為承受豎向荷載和抵抗水平荷載的結構，稱為剪力墻結構體系。框架一剪力墻結構（框架一筒體結構）體系。在框架結構中，設置部分剪力墻，使框架和剪力墻兩者結合起來，取長補短，共同抵抗水平荷載，這就是框架一剪力墻結構體系。如果把剪力墻布置成筒體，可稱為框架一筒體結構體系。來源：考試大的美女編輯們筒中筒結構。筒體分實腹筒、框筒及桁架筒。由剪力墻圍成的筒體稱為實腹筒，在實腹筒墻體上開有規(guī)則排列的窗洞形成的開孔筒體稱為框筒;筒體四壁由豎桿和斜桿形成的衍架組成則稱為衍架筒。筒中筒結構由上述筒體單元組合，一般心腹筒在內，框筒或桁架筒在外，由內外筒共同抵抗水平力作用。多筒體系——成束筒及巨型框架結構。由兩個以上框筒或其他筒體排列成束狀，稱為成束筒。巨形框架是利用筒體作為柱子，在各筒體之間每隔數層用巨型梁相連，這樣的筒體和巨型梁即形成巨型框架。這種多筒結構可更充分發(fā)揮結構空向作用，其剛度和強度都有很大提高，可建造層數更多、高度更高的高層建筑。般梁有較大差異，在荷載作用下，梁的正截面應變不符合平截面假定。為避免深梁出平面失穩(wěn)，規(guī)范對梁截面高寬比（h/b）或跨寬比（LJO/h）作了限制，并要求簡支深梁在頂部、連續(xù)深梁在頂部和底部盡可能與其它水平剛度較大的構件（如樓蓋）相連接。簡支深梁的內力計算與淺梁相同。但連續(xù)深梁的彎矩及剪力與一般連續(xù)梁不同，其跨中正彎矩比一般連續(xù)梁偏大，支座負彎矩則偏小，且隨跨高比及跨數的不同而變化。工程設計中，對連續(xù)深梁內力按彈性力學方法計算，暫不考慮塑性內力重分布。試驗表明，簡支深梁在斜裂縫出現后，梁內即發(fā)生明顯的內力重分布，形成以縱向受拉鋼筋為拉桿、斜裂縫上部混凝土為拱肋的拉桿拱受力體系。深梁的受剪承載力主要取決于截面尺寸、混凝土強度等級和剪跨比，其次為支承長度，分布鋼筋，尤其豎向分布筋作用較小。深梁支座的支承面和集中荷載的加荷點都是高應力區(qū)，易發(fā)生局壓破壞，應進行局壓承載力計算。深梁是較復雜的構件，應遵守規(guī)范有關要求。結構設計設計基礎知識（三）一、 高層建筑結構計算的基本假定高層建筑是一個復雜的空間結構。它不僅平面形狀多變，立面體型也各種各樣，而且結構形式和結構體系各不相同。高層建筑中有框架、剪力墻和筒體等豎向抗側力結構，又有水平放置的樓板將它們連為整體。這樣一種高次超靜定、多種結構形式組合在一起的三維空間結構，要進行內力和位移計算，就必須進行計算模型的簡化，引入不同程度的計算假定。簡化的程度視所用的計算工具按必要和合理的原則決定。結構計算的基本假定為：計算高層建筑結構的內力和位移時，用彈性方法及取用結構的彈性剛度，并考慮各抗側力結構的共同工作。框架梁及剪力墻的連梁等構件，可按有關規(guī)定考慮局部塑性變形的內力重分布。計算結構的內力和位移時，一般情況下可假定樓板在自身平面內為絕對剛性，但在設計中應采取保證樓面整體剛度的構造措施。4?下列情況宜考慮樓板在自身平面內的變形影響：1） 、樓板整體性較弱；來源：考試大2） 、樓板有很大的開洞或缺口，寬度削弱；3） 、樓板平面上有較長的外伸段；4） 、作為結構轉換層的樓板，對于上述情況,須考慮樓板實際剛度，對采用剛性樓面假定算得的結果進行調整。結構計算中，各類構件均需考慮彎曲變形，構件其他變形按有關規(guī)定考慮。對豎向荷載還宜考慮施工過程中逐層加載的影響。6?構件剛度的取用。1） 、框架梁的慣性矩：現澆板邊框架梁I=1.5IJr現澆板中部框架梁I=2.Oljr式中IJr—梁截面矩形部分的慣性矩。來源：考試大2） 、連梁剛度。框剪結構或剪力墻結構中的連梁剛度，可輪0.55的折減系數。3） 、剪力墻的有效翼緣寬度。剪力墻可考慮縱墻或橫墻的翼緣作用，其有效翼緣寬度可按有關規(guī)定取用。4） 、錯位剪力墻的等效剛度。錯位剪力墻（錯位值a<2.5m,a<8t，t為墻厚）的等效剛度應乘以折減系數0.8。5） 、折線形剪力墻的簡化處理。當折線形剪力墻的各墻段總轉角<15°時，可按平面剪力墻考慮。6） 、壁式框架的剛域長度及桿件的等效剛度，按有關規(guī)定取用。二、 結構轉換層現代高層建筑向多功能和綜合用途發(fā)展，在同一豎直線上，頂部樓層布置住宅、旅館,中部樓層作辦公用房，下部樓層作商店、餐館和文化娛樂設施。不同用途的樓層，需要大小不同的開間，采用不同的結構形式。建筑要求上部小開間的軸線布置、較多的墻體，中部辦公用房要小的和中等大小的室內空間，下部公用部分，則希望有盡可能大的自由靈活空間，柱網要大，墻盡量少。這種要求與結構的合理、自然布置正好相反，因為結構下部樓層受力很大，即正常應當下部剛度大、墻多、柱網密，到上部逐漸減少。為了滿足建筑功能的要求，結構必須以與常規(guī)方式相反進行布置，上部小空間，布置剛度大的剪力墻，下部大空間，布置剛度小的框架柱。為此，必須在結構轉換的樓層設置轉換層，稱結構轉換層。按結構功能，轉換層可分為三類：上層和下層結構類型轉換。多用于剪力墻結構和框架一剪力墻結構，它將上部剪力墻轉換為下部的框架，以創(chuàng)造一個較大的內部自由空間。上、下層的柱網、軸線改變。轉換層上、下的結構形式沒有改變，但是通過轉換層使下層柱的柱距擴大，形成大柱網，并常用于外框筒的下層形成較大的入口。同時轉換結構形式和結構軸線布置。即上部樓層剪力墻結構通過轉換層改變?yōu)榭蚣艿耐瑫r，柱網軸線與上部樓層的軸線錯開，形成上下結構不對齊的布置。轉換層的結構形式：當內部要形成大空間，包括結構類型轉變和軸線轉變時，可采用梁式、桁架式、空腹桁架式、箱形和板式轉換層；當框筒結構在底層要形成大的入口，可以有多種轉換層的形式，如梁式、桁架式、墻式、合柱式和拱式等。目前，國內用得最多的是梁式轉換層，它設計和施工簡單，受力明確，一般用于底部大空間剪力墻結構。當上下柱網、軸線錯開較多，難以用梁直接承托時，可以做成厚板或箱式轉換層，但其自重較大，材料耗用較多，計算分析也較復雜。三、 底部大空間剪力墻結構來源：剪力墻結構有較多的墻體，室內不露梁、柱，適合住宅、旅館客房的建筑功能要求。但是，住宅、旅館底層需設置商店、大門廳及餐廳等大空間，這就形成底部大空間剪力墻結構，對上部與底部之間要設置轉換層進行轉換。底部大空間剪力墻結構的布置，主要考慮兩個關鍵問題：保證大空間層有充分的剛度，防止沿豎向剛度過于懸殊。為此，大空間樓層應有落地剪力墻或落地筒體，其數量滿足規(guī)范規(guī)定。對于一般平面，令轉換層的上下層剛度比Y（其公式和符號見規(guī)范）在非抗震設計時，Y應盡量接近于1，不應大于3；抗震設計時，y應盡量接近于1,不應大于2。即大空間層的剛度盡可能與上部標準層接近，以防止變形集中而產生震害。加強轉換層的剛度與承載力，保證轉換層可以將上層剪力可靠地傳遞到落地墻上去。因轉換層樓面受很大內力，樓板變形顯著，故其厚度不宜小于180毫米，混凝土強度等級不宜低于C30，并應采用雙向上下層配筋。樓板開洞位置要遠離外側邊，不要在大空間范圍內將樓板開大洞，如需設樓、電梯間時，應用鋼筋混凝土剪力墻圍成筒體。除上述外，底部大空間剪力墻結構還有很多設計要求，規(guī)范中都有規(guī)定。四、 大底盤大空間剪力墻結構高層住宅往往在下部樓層設置商業(yè)用房，因而形成底部大空間剪力墻結構。這些商業(yè)用房往往擴大其面積，形成大面積裙房，裙房多采用框架結構。這種具有大空間裙房作為底盤，上層為一個或多個剪力墻塔樓的建筑，稱為大底盤大空間剪力墻結構，是高層商住樓的一種廣泛應用的體系。靜力試驗表明：桿系一薄壁桿系三維空間分析方法可用于大底盤大空間剪力墻結構的工程設計；主體結構的豎向荷載基本上由主體結構本身承受，故豎向荷載內力計算時可不考慮裙房的作用；水平荷載作用下主體結構承受總彎矩90%以上，承受總剪力80%以上；裙房柱剛度很小，裙房所承擔的剪力和彎矩主要由裙房剪力墻所承擔。動力試驗表明：底盤逐漸加大時，上部結構與底盤的偏心距逐漸增加，由于扭轉和剛度的變化，地震反應也逐漸加大。此外，大底盤存在樓板變形和扭轉的影響。目前高層建筑資料對此種結構的適用范圍、結構布置（如大底盤的長寬與主體結構的長度比例、主體結構剛度與大底盤剛度的變化控制、轉換層應設在底盤頂層等）、構造措施、截面設計以及結構計算等均有詳細規(guī)定，可作設計參考。五、 后澆帶（后澆施工縫）這是通過高層建筑或其它構筑物的工程實踐,表明在總體布置上或構造上采取相應措施而避免設置變形縫，而后澆帶是既可解決沉降差又可減少收縮應力的有效措施，故在工程中應用較多。解決沉降差。高層建筑和裙房的結構及基礎設計成整體，但在施工時用后澆帶把兩部分暫時斷開，待主體結構施工完畢，已完成大部分沉降量60%以上）以后再澆灌連接部分的混凝土，將高低層連成整體。設計時基礎應考慮兩個階段不同的受力狀態(tài)，分別進行強度校核。連成整體后的計算應當考慮后期沉降差引起的附加內力。這種做法要求地基土較好，房屋的沉降能在施工期間內基本完成。同時還可以采取以下調整措施：1） 、調壓力差。主樓荷載大，采用整體基礎降低土壓力，并加大埋深，減少附加壓力；低層部分采用較淺的十字交叉梁基礎，增加土壓力，使高低層沉降接近。2） 、調時間差。先施工主樓，待其基本建成，沉降基本穩(wěn)定，再施工裙房，使后期沉降基本相近。3） 、調標高差。經沉降計算，把主樓標高定得稍高，裙房標高定得稍低，預留兩者沉降差，使最后兩者實際標高相一致。2?減小溫度收縮影響。新澆混凝土在硬結過程中會收縮，已建成的結構受熱要膨脹，受冷則收縮?；炷劣步Y收縮的大部分將在施工后的頭1?2個月完成，而溫度變化對結構的作用則是經常的。當其變形受到約束時，在結構內部就產生溫度應力，嚴重時就會在構件中出現裂縫。在施工中設后澆帶，是在過長的建筑物中，每隔30?40米設寬度為700?1000毫米的縫，縫內鋼筋采用搭接或直通加彎做法。留出后澆帶后，施工過程中混凝土可以自由收縮，從而大大減少了收縮應力。混凝土的抗拉強度可以大部分用來抵抗溫度應力，提高結構抵抗溫度變化的能力。后澆帶保留時間一般不少于一個月，在此期間，收縮變形可完成30%?40%。后澆帶的澆筑時間宜選擇氣溫較低（但應為正溫度）時，可用澆筑水泥或水泥中摻微量鋁粉的混凝土，其強度等級應比構件強度高一級，防止新老混凝土之間出現裂縫，造成薄弱部位。來源：考試大六、 地基處理建筑物的地基問題可概括為四個方面：強度及穩(wěn)定性問題。地基的抗剪強度不足，地基會產生局部或整體剪切破壞。壓縮及不均勻沉降問題。在上部結構自重及外荷載作用下產生過大變形，影響正常使用或因不均勻沉降使結構開裂破壞。地基的滲漏量或水力比降超過容許值時，會發(fā)生水量損失，或因潛蝕和管涌而可能導致失事。地震機器以及車輛的振動、波浪作用和爆破等動力荷載可能引起地基土特別是飽和無粘性土的液化、失穩(wěn)和震陷等危害。當建筑物的天然地基存在上述問題時，即須采用地基處理措施以保證建筑物的安全與正常使用。地基問題的處理恰當與否，關系到整個工程質量、投資和進度，因此其重要性日益明顯。我國地域遼闊，在各種地基土中，不少為軟弱土和不良土，因此新建工程中越來越多地遇到不良地基，地基處理的要求也就越來越迫切和廣泛。地基處理的方法很多，大致可分為排水固結法、振密擠密法、置換拌入法、灌漿法、加筋法、冷熱處理法、托換技術及其它?？筛鶕煌鼗闆r進行選用。七、 淺基礎墻下條形基礎。本文來源:考試大網1） 、剛性條形基礎：是墻基礎中常見的形式，通常用磚或毛石砌筑。為保證基礎的耐久性，磚的強度等級不能太低，在嚴寒地區(qū)宜用毛石；毛石需用未風化的硬質巖石。砌筑的砂漿，當土質潮濕或有地下水時要用水泥砂漿。剛性基礎臺階寬高比及基礎砌體材料最低強度等級的要求，有規(guī)范規(guī)定。2） 、墻下鋼筋混凝土條形基礎：當基礎寬度較大，若再用剛性基礎，則其用料多、自重大，有時還需要增加基礎埋深，此時可采用柔性鋼筋混凝土條形基礎，使寬基淺埋。如果地基不均勻，為增強基礎的整體性和抗彎能力，可采用有肋梁的鋼筋混凝土條形基礎，肋梁內配縱向鋼筋和箍筋，以承受由不均勻沉降引起的彎曲應力。獨立基礎。是柱基礎中最常用和最經濟的形式。也可分為剛性基礎和鋼筋混凝土基礎兩大類。剛性基礎可用磚、毛石或素混凝土，基礎臺階高寬比（剛性角）要滿足規(guī)范規(guī)定。一般鋼筋混凝土柱下宜用鋼筋混凝土基礎，以符合柱與基礎剛接的假定。柱下梁式基礎。同一排上若干柱子的基礎聯合在一起，就成為柱下條形基礎。此種基礎有相當大的抗彎剛度，不易產生太大的撓曲，故基礎上各柱下沉較均勻。當土的壓縮性或柱荷載分布在兩個方向上都很不均勻，為了擴大底面積和加大基礎空間剛度以調整不均勻沉降，可在柱網下縱橫兩個方向設梁，成為柱下交叉梁基礎。筏形基礎。用于多層與高層建筑，分平板式和梁板式。由于其整體剛度相當大，能將各個柱子的沉降調整得比較均勻。箱形基礎。由鋼筋混凝土底板、頂板和縱橫墻體組成的整體結構，其抗彎剛度非常大，只能發(fā)生大致均勻的下沉，但要嚴格避免傾斜。箱形基礎是高層建筑廣泛采用的基礎形式。但其材料用量較大，且為保證箱基剛度要求設置較多的內墻，墻的開洞率也有限制，故箱基作為地下室時，對使用帶來一些不便。因此要根據使用要求比較確定。八、 深基礎當淺層土質不良，無法滿足建筑物對地基變形和強度方面的要求時，可以利用下部堅實土層或巖層作為持力層，采取有效的施工方法建造深基礎。樁基礎。由基樁和聯接于樁頂的承臺共同組成。若樁身全部埋于土中，承臺底面與土體接觸，則稱為低承臺樁基；若柱身上部露出地面而承臺底位于地面以上，則稱為高承臺樁基。建筑樁基通常為低承臺樁基礎。高層建筑中，樁基礎應用廣泛，其特點為：1） 、樁支承于堅硬的（基巖、密實的卵礫石層）或較硬的（硬塑粘性土、中密砂等）持力層，具有很高的豎向單樁承載力或群樁承載力，足以承擔高層建筑的全部豎向荷載（包括偏心荷載）。2） 、樁基具有很大的豎向單樁剛度（端承樁）或群剛度（摩擦樁），在自重或相鄰荷載影響下，不產生過大的不均勻沉降，并確保建筑物的傾斜不超過允許范圍。3） ）憑借巨大的單樁側向剛度（大直徑樁）或群樁基礎的側向剛度及其整體抗傾覆能力，抵御由于風和地震引起的水平荷載與力矩荷載，保證高層建筑的抗傾覆穩(wěn)定性。4） 、樁身穿過可液化土層而支承于穩(wěn)定的堅實土層或嵌固于基巖，在地震造成淺部土層液化與震陷的情況下，樁基憑靠深部穩(wěn)固土層仍具有足夠的抗壓與抗拔承載力，從而確保高層建筑的穩(wěn)定，且不產生過大的沉陷與傾斜。常用的樁型主要有預制鋼筋混凝土樁、預應力鋼筋混凝土樁、鉆（沖）孔灌注樁、人工挖孔灌注樁、鋼管樁等，其適用條件和要求在《建筑樁基技術規(guī)范》中均有規(guī)定。沉井基礎。沉井是用混凝土（或鋼筋混凝土）等建筑材料制成的井筒結構物。施工時，先就地制作第一節(jié)井筒，然后用適當的方法在井筒內挖土，使沉井在自重作用下克服阻力而下沉。隨著沉井的下沉，逐步加高井筒，沉到設計標高后，在其下端澆筑混凝土封底，如沉井作為地下結構物使用，則在其上端再接筑上部結構；如只作為建筑物基礎使用的沉井，常用素混凝土或砂石填充井筒。地下連續(xù)墻。按順序在土中鉆、挖、沖孔成槽，安放鋼筋網（籠），澆灌混凝土而逐步形成的墻稱為地下連續(xù)墻，這種施工工藝開始用作為截水止漏的防滲墻，逐漸演變?yōu)樾碌牡叵聣w和基礎類型。它承擔側壁的土壓力和水壓力，又起著把上部結構的荷載傳遞至地基持力層的作用。既可用于高層建筑的多層地下室，又可用于船塢工程和各種地下結構中。九、地震及震源和震中地殼是由各種巖層組成的。由于地球在其運動和發(fā)展過程中內部存在大量的能量，地殼中的巖層在這些能量所產生的巨力作用下，使原來成水平狀態(tài)的巖層發(fā)生形變，出現褶皺；隨著地應力的逐漸加劇，巖層構造變動也逐漸加劇，當巖層薄弱部位的巖石強度承受不了強大力作用時（或者說其應變已超過了巖石所能容忍的應變時），巖層發(fā)生了突然的斷裂和猛烈的錯動，此時，巖層在構造變動過程中累積起來的應變能突然得到釋放，并以彈性波的形式傳到地面，產生強烈的地面運動，此即為構造地震。因其在各種地震中占絕大多數，且影響最大，故一般把構造地震簡稱為地震。除構造地震外，還有由于火山爆發(fā)、溶洞塌陷、水庫蓄水、核爆炸等原因引起的地震，這些地震和構造地震相比，其影響小、頻度低。地殼巖層發(fā)生斷裂產生劇烈的相對運動的地方叫震源。震源正上方向的地面位置叫震中。由震中到觀測點的距離叫震中距。一般把震源距地面的深度小于60km的地震稱為淺源地震，深度為60?300km的地震稱為中源地震，深度大于300km的地震稱為深源地震。我國除黑龍江省和吉林省的個別地區(qū)有深度為400?600km的深源地震外，絕大部分屬于淺源地震。一般說對于同樣大小的地震，淺源地震波及面小而破壞程度大，深源地震則相反。多數破壞性地震發(fā)生于較淺的地方，深度大于100km的地震在地面上不致引起災害。由于我國地震2/3發(fā)生在大陸地區(qū)，而且絕大多數是震源深度為20?30km的淺源地震，故對地面建筑物和工程設施的破壞較重，給人民生命財產和國民經濟造成十分嚴重的損失。十、震級是反映一次地震大小的級別。震級M的原始定義是的1935年里希特給出的：M=logAA是標準地震儀（周期為0.8秒、阻尼系數為0.8、放大倍數為2800倍的地震儀）在距震中100km處記錄的以gm（10f（—3）mm）為單位的最大水平地動位移。例如，在上述條件下測得的A值為10000gm,取其對數等于4,這次地震即定義為4級。震級直接與震源釋放出來的能量大小有關。不同震級M與所釋放出來的能量E（爾格，1爾格：10f（—7）焦耳）有如下關系：log10E=11.8+1.5M按此式推算，震級每增加一級，地震波能量增加32倍。2級以下地震稱為微震，人們感覺不到；2?4級地震稱為有感地震；5級以上地震統(tǒng)稱為破壞性地震；7級以上的稱為強烈地震；8級以上的稱為特大地震。至今已發(fā)生的最大震級為8.9級。來源：考試大十一、基本烈度考試大一全國最大教育類網站（www.E）眾值烈度及罕遇烈度基本烈度指某一地區(qū)今后一定時期內在一般場地條件下可能遭受的較大烈度。其實質是某地區(qū)今后一定時間內的震害預報，同時也是抗震設防設計的依據?；玖叶鹊拇_定是地震主管部門以我國的地震危險區(qū)為基礎，考慮了地震烈度隨震中距增加而衰減的統(tǒng)計分析，結合歷史地震調查，制定了我國的地震烈度區(qū)劃圖，烈度區(qū)劃圖中劃定的烈度即為基本烈度。一個地區(qū)發(fā)生的地震是隨機事件，而地震烈度更是隨機變量。隨機變量只能用概率分布規(guī)律來描述。我國地震烈度區(qū)劃圖上標定的基本烈度，其概率上的定義為50年設計基準期內具有超越概率為10%的保證率。眾值烈度又稱常遇烈度或多遇烈度，是該地區(qū)出現頻度最高的烈度，相當于概率密度曲線上峰值時的烈度，故稱眾值烈度。具有超越概率為63%的保證率。多遇烈度（眾值烈度）比基本烈度低1.5度（嚴格地說低1.55度）。罕遇烈度：在設計基準期內，遭遇大于基本烈度的大烈度震害的小概率事件還是可能發(fā)生的。隨著基本烈度的提高，大震烈度增加的幅度有所減少，不同基本烈度對應的大震烈度的定量標準也不應相同。通過對43個城市地震危險性的分析，并結合我國經濟實況，可粗略地將50年超越概率2%?3%的烈度作為罕遇地震的概率水平：當基本烈度為6度時為7度強，7度時為8度強，8度時為9度弱，9度時為9度強。十二、近震和遠震在相同烈度和相同