201431131939常小磊(结构设计方法总述)解决方案.doc

湘 潭 大 学 论文题目：《结构设计方法》综述 —以混凝土结构设计方法为例 学 号： 201431131939 姓 名： 常小磊 学 院： 土木工程与力学学院 专 业： 建筑与土木工程 任课教师： 刘 忠 导师签名： 成 绩： 日期： 2015 年 9 月 10 日 《结构设计方法》综述 ——以混凝土结构设计方法为例 常小磊1 （湘潭大学 土木工程与力学学院 建筑与土木工程系，湖南湘潭，411105） 摘要：通过介绍混凝土结构设计方法在国际上以及我国的发展历程以及发展现状，系统性的总结了混凝土结构设计理论和方法以及结构设计方法的基本概念、基本理论和基本方法。重点介绍了我国《混凝土结构设计规范》的发展历程及特点、分析并比较了国内、国外在混凝土结构设计方法的差异和特点以及混凝土结构设计方法的未来发展研究方向，总结了现如今我国在混凝土结构设计上存在的问题，并结合广州天河城东塔楼工程实例，详细讨论了结构设计方法在混凝土结构构件设计过程中的具体应用。 关键词：混凝土；结构设计；构件；规范；应用 中图分类号：TU318.1 文献标识码：A 引言： 混凝土结构是在19世纪中期开始得到应用的，由于当时水泥和混凝土的质量都很差，同时设计计算理论尚未建立，所以发展比较缓慢。直到19世纪末以后，随着生产的发展，以及试验工作的开展、计算理论的研究、材料及施工技术的改进，这一技术才得到了较快的发展。目前已成为现代工程建设中应用最广泛的建筑结构之一。在工程应用方面，混凝土结构最初仅在最简单的结构物如拱、板等中使用。随着水泥和钢材工业的发展。混凝土和钢材的质量不断改进、强度逐步提高。例如在美国20世纪60年代使用的混凝土抗压强度平均为28N/mm2，20世纪70年代提高到42 N/mm2，一些特殊需要的结构混凝土抗压强度可达80—100 N/mm2，而实验室做出的抗压强度最高已达266 N/mm2。美国在20世纪70年代钢材平均屈服强度已达420 N/mm2。预应力钢筋所用强度则更高。这些均为进一步扩大钢筋混凝土的应用范围创造了条件，特别是自20世纪70年代以来，很多国家巳把高强度钢筋和高强度混凝土用于大跨、重型、高层结构中，在减轻自重、节约钢材上取得了良好的效果。在19世纪末20世纪初，我国也开始有了钢筋混凝土建筑物，如上海市的外滩、广州市的沙面等，但工程规模很小，建筑数量也很少。改革开放后，混凝土高层建筑在我国也有了较大的发展。随着高层建筑的发展，高层建筑结构分析方法和试验研究工作，在我国得到了极为迅速的发展，许多方面已达到或接近于国际先进水平。本文通过工程实例介绍《结构设计方法》在实际中的应用、结构设计林论和方法的发展过程以及我国《混凝土结构设计规范》的发展历程及特点，为广大设计人员、研究人员的工作和研发提供技术上的参考和意见，促进我国混凝土结构设计的发展。 1 基本内容 钢筋混凝土结构是指用配有钢筋增强的混凝土制成的结构。承重的主要构件是用钢筋混凝土建造的。包括薄壳结构、大模板现浇结构及使用滑模、升板等建造的钢筋混凝土结构的建筑物。用钢筋和混凝土制成的一种结构。钢筋承受拉力，混凝土承受压力。具有坚固、耐久、防火性能好、比钢结构节省钢材和成本低等优点。钢筋混凝土结构在土木工程中的应用范围极广，各种工程结构都可采用钢筋混凝土建造。在原子能工程、海洋工程和机械制造业的一些特殊场合，如反应堆压力容器、海洋平台、巨型运油船、大吨位水压机机架等，均得到十分有效的应用，解决了钢结构所难于解决的技术问题。目前已是我国应用范围较广的一种建筑结构模式，而一栋钢筋混凝土建筑的优劣关键看混凝土结构设计方法的应用是否得当，所以对混凝土结构设计方法的研究显得尤为重要。 结构设计方法就是研究工程设计中的各种不确定性问题，取得安全可靠和和经济合理之间的均衡的设计建筑结构的一种理论方法。 结构设计的基本理论基础是三大力学：理论力学、结构力学和材料力学，工具应用学科基础是高数。其基本原理的主要内容主要包括有： 一、结构可靠度及结构设计方法： 1、结构上的作用（action）和作用效应（effect of an action）； 2、结构抗力（resistance）； 3、结构可靠性（reliability）及可靠度（degree of reliability）； 4、设计使用年限（design working life）和设计基准期（design reference period）； 5、结构安全等级（safety class）； 6、混凝土机构设计计算的方法（calculation method for design）； 二、荷载及材料强度的取值： 1、荷载的统计特性（statis