房屋建筑结构设计论文精品(七篇)

序论：写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隐藏在内心深处的真相，好投稿为您带来了七篇房屋建筑结构设计论文范文，愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂，助力您的创作。

篇(1)

关键词：建筑结构设计；建筑裂缝；形成原因；防治措施

1、引言

随着我国经济水平的不断提高，科学技术的不断进步，城市化进程的脚步也逐渐加快。近几年，城市建筑的规模不断扩大增长，我国建筑行业在各方面都取得了显著成效。然而进步的同时，在建筑施工中我们也发现了一系列的问题，其中最常见的也是最突出的就是建筑裂缝问题。建筑裂缝严重的危害到了工程的安全质量，同时降低了建筑工程的结构强度、刚度以及楼层的抗剪能力。为了保障建筑工程的安全质量，有必要在最初进行结构设计的阶段就采取预防措施，根据预防原则来减少建筑裂缝的形成，控制裂缝造成的影响。

2、建筑裂缝的特点及其危害性

2.1 建筑裂缝的特点：

2.1.1裂缝多为竖向延伸：

通常情况下，绝大多数的建筑结构裂缝都是沿着竖向进行延伸的。基本上裂缝的长度与墙体的高度相差无几，在墙体中间的部位裂缝的宽度较大，向两端延伸宽度逐渐变窄直至消失。

2.1.2 细小的裂缝较多，位置较集中：

在建筑工程中，通常出现的建筑裂缝其宽度都在0.3mm以内，仅有极少部分的裂缝其宽度在0.3mm以上，位置大多集中在墙体中部，而在墙体周围极少出现裂缝。

2.1.3 裂缝有特定的出现时间：

在建筑工程中，一般在拆除模板后墙体失去外力支持，只靠自身就会很容易出现一些裂缝，在经过一段时间后，裂缝会发生一定程度的变化，有可能是细小的裂缝增多合并为大裂缝，也有可能是一条大裂缝分裂出许多小裂缝。

2.2 建筑裂缝的危害：

2.2.1 降低了建筑结构的强度、刚度：

建筑结构中的裂缝，导致裂缝截面处的中性轴发生上移，在裂缝的情况比较严重时，建筑工程的结构变形程度也随之加重，造成整个建筑结构的强度、刚度降低。同时，建筑工程结构在高压力的作用下，其相应的疲劳度也随之降低。

2.2.2 降低了建筑的抗剪能力：

裂缝的出现不但降低了工程结构的强度、刚度，同时整个工程建筑结构的抗剪能力还因此大大降低，建筑物的各个截面都会出现严重的开裂情况，严重破坏、影响了建筑结构的整体性，使得支撑抗剪作用的界面面积更加减小了，形成恶性循环，导致整个建筑结构的抗剪能力的减弱。

3、建筑结构设计中裂缝形成原因

3.1 产生温度裂缝的原因：

（1）从建筑结构的设计角度分析，由于目前国内没有统一的规范技术指标，因此在隔热层的选用方面随意性较大，顶层的砌块强度以及砂浆的标号要求也较低，同时针对温度裂缝的产生并没有采取过相应的构造措施，这就给墙体产生温度裂缝创造了条件；

（2）从施工的角度分析，砌体通缝、竖缝不饱满，顶层使用大量断砖、碎砖、砂浆强度低，架空的隔热层与女儿墙直接顶死，未按设计的要求预留对流空气的通风口，都会导致隔热层起不到隔热作用。因此施工人员、材料、施工工艺、现场管理等，都是可能造成温度裂缝产生的原因；

（3）定性分析温度裂缝，屋面板与墙体使用的材料不同，线的膨胀系数也有差异。阳光照射下混凝土的屋顶所受的阳光辐射面积与砖砌体比要大得多，而混凝土屋顶的阻热能力却比砖砌体的阻热能力差，当二者以相同的温差升降时，不同的线膨胀系数使得在接触面上产生相对位移，因此产生剪应力。由于通常屋面板受到阳光直射，其温度变化总是高于墙体，使得剪应力产生的更大、更集中，就在门窗洞口的四角产生竖向、斜向的裂缝。

3.2 现浇混凝土楼板产生裂缝的原因：

（1）从建筑结构的设计角度分析，建筑的结构体型发生突变或者必要的伸缩缝未预留，由于应力较集中，当混凝土的收缩应力大于其抗拉强度时，裂缝便会沿此位置产生并发展。

（2）从混凝土材料本身分析，水泥用量增加，易使得混凝土的抗拉强度减弱，导致混凝土因抗拉强度、抗变形能力不足而出现裂缝。由于现浇混凝土结构，混凝土自身的收缩再加上温度变化，引起应力作用，很难避免裂缝的出现，尤其在荷载小、跨度小的民用建筑中以及低配筋率的楼、墙板、屋面板中十分常见。

（3）从环境气候角度分析，施工作业时气温的变化会极大影响到建筑工程，温差会导致混凝土水分丧失过快，混凝土收缩过大引起其表面干缩，产生裂缝。工程实践证明，天气因素是导致现浇板混凝土干缩，出现裂缝的主要原因之一。

4、裂缝的控制措施

4.1 温度裂缝的防治措施：

（1）在建筑结构设计阶段，为预防温度裂缝产生，除应严格按照有关的设计规范规定执行外，还要尽可能缩短建筑物的温度伸缩缝的设置间距；在钢筋混凝土的梁板柱与墙体的交接处，应该加钉宽200mm的通长钢丝网，网眼为10×10；重视屋面的保温隔热设计，建议推广使用高效的保温材料，以满足建筑的节能设计标准；在设计上还可以考虑采用双层的屋面或将屋面装饰绿化成屋顶花园，用以改善住宅的保温、隔热条件，既有利于防止温度裂缝产生，又达到了美化环境的效果。

（2）在建筑结构的施工阶段，施工前期就应注意合理安排好施工单位的工程施工的时间，尽量避开在炎热的夏季以及寒冷的冬季这样敏感的施工温度；在屋面板的浇筑工作完成后，应尽快展开保温隔热层的施工工作，为确保能达到预期的隔热效果，所用的隔热材料都要通过严格的质量检测，并且严格按照相关的规范要求进行施工；提高砌体的施工质量，要求：组砌合理、砂浆饱满、横竖缝顺直、强度达标，确保砌体的抗剪能力。

4.2 现浇混凝土楼板裂缝的防治措施：

（1）在结构设计时，应考虑在构件容易产生裂缝的部位做抗裂设计，适当加强配件的配筋，使得构件的钢筋除了能抵抗外荷载作用所产生的弯矩、剪力外，还可以抵抗混凝土的收缩以及温度变化产生的拉应力作用，使得构件既满足了强度要求，还满足了温度变化等多种原因对其的影响。

（2）温差控制。由于混凝土早期在凝结硬化的过程中，游离在表面的水分蒸发极快，水泥水化放出大量水化热，内部的水化热量不易散失，而外部的水化热量散失较快，使得混凝土内外部温差较大，由于内涨外缩的互相制约，对混凝土外部产生了拉应力，如补充水分不及时或降温保温措施不到位，当这些拉应力超出混凝土的抗拉强度时就会产生裂缝。尤其在冬夏两季，昼夜温差大，养护、降温保温措施不力，温度裂缝极易产生。

（3）混凝土的配合比、浇筑方法以及养护措施与混凝土裂缝的产生有着极大的关系。对现场拌制的混凝土，应按照设计图纸的要求强度等级，根据所用的骨料及其含水率配制施工的配合比，做到每盘过磅，严格控制骨料、水泥、水的用量，并在监督工程师的监管下进行随机取样，制作混凝土试件；混凝土的浇筑要严格遵照浇筑流程，合理安排施工工序，在混凝土浇捣前，应先清理好基层并浇水浸湿模板，浇捣时既要振捣充分又要避免过度，对已浇筑的混凝土，终凝前还应进行二次振动，以减少初凝时收缩形成的裂缝、气孔，提高其粘结力和抗拉强度；混凝土的养护主要是保持混凝土表面温度适当以及足够湿润，为减少混凝土凝固期间表面的水分蒸发过快，最好覆盖上麻袋、稻草或者砂等，以防止混凝土干缩产生干缩裂缝。普通的混凝土浇水养护时间不得少于7天，而掺用了延缓型外加剂或是有抗渗性要求的混凝土，养护时间不得少于14天，

5、结束语

在建筑工程中，建筑结构裂缝的产生将严重影响到工程的质量，同时也相对减少了建筑物的使用寿命，降低了建筑物的安全保障系数。因此在进行建筑结构的设计时，设计人员应认真负责，将裂缝产生的可能性及原因考虑全面，并及时做好相应的防治措施，降低裂缝对建筑物造成的损害。

参考文献：

[1] 王锦浩.《浅谈建筑结构设计裂缝原因及措施》.[期刊论文].科技信息.2009年19期

[2] 李超.《对建筑结构设计裂缝原因及措施的探讨》.[期刊论文].科技信息.2010年17期

[3] 顾文晓.《对建筑结构设计裂缝原因及措施的探讨》.[期刊论文].城市建设理论研究（电子版）.2011年33期

[4] 卢星星.《对建筑结构设计裂缝原因及措施的探讨》.[期刊论文].城市建设理论研究（电子版）.2011年35期

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关键词：房屋建筑；钢筋混凝土；框架结构；设计措施

Abstract: according to the author in recent years practice, the housing the advantages of the reinforced concrete frame mainly reflects in: flexible space space, it is light weight, saving material, etc. The article to the housing construction steel reinforced concrete frame structure characteristics, the scope of application, this paper expounds the design principle, the combination of case and discuss the specific construction measures.

Keywords: housing construction; Reinforced concrete; Frame structure; Measures designed

中图分类号：TU375文献标识码： A 文章编号：

0. 概 述

框架结构又统称为构架式结构。目前，房屋的框架按跨数分有单跨、多跨；按层数可以分有单层、多层；按立面构成可以分有对称、不对称；按所用材料分有钢框架、混凝土框架、胶合木结构框架或钢与钢筋混凝土混合框架等。其中最常用的是钢筋混凝土框架，它包括现浇整体式、装配式、装配整体式等。其中这里面的装配式、装配整体式混凝土框架和钢框架适合大规模工业化施工，效率较高，工程质量较好，其余的适合房屋建筑使用。

1. 房屋建筑钢筋混凝土框架结构特点

根据笔者近年来实践来看，房屋建筑钢筋混凝土框架结构的优点主要体现在：空间分隔灵活，它自重轻，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。

2. 房屋建筑钢筋混凝土框架结构应用范围

根据现在建筑的使用性质来看，房屋建筑钢筋混凝土框架结构广泛用于住宅、学校、办公楼等地方，也有根据需要对混凝土梁或板施加预应力，以适用于较大的跨度；框架钢结构常用于大跨度的公共建筑、多层工业厂房和一些特殊用途的建筑物中，如剧场、商场、体育馆等。但总体来说，现在施工框架结构种类比较多，在选择起来应灵活多变。

3.房屋建筑钢筋混凝土框架结构设计原则一般地，房屋建筑钢筋混凝土框架结构设计应遵循一定的原则，这样方能确保房屋的建筑质量。

3.1遵循有抗震性能的原则。在结构设计中，对框架结构来说有足够的承载能力和变形能力是两个同时需要满足的条件。不仅要求结构具有足够的承载能力，还要求其有适当的刚度。房屋建筑结构的使用功能和安全与其侧移的大小密切相关，过大的侧向变形会使隔墙、维护墙及其饰面材料出现裂缝或损坏。结构分别按考虑5%的偶然偏心和双向地震力作用的不利情况计算出各结构体系层间位移角，剪力墙结构小于框剪结构，但均小于规范要求，且富裕量较大，说明两种结构体系满足刚度要求。

3.2遵循经济性原则。 在房屋建筑结构体系中，在保障节约资金的情况下确保工程质量是关键。根据笔者工作实践，通过对短肢剪力墙结构、框架一剪力墙结构、大开间剪力墙结构三种钢筋混凝土住宅结构直接费的计算，发现三种钢筋混凝土住宅结构单位面积直接费相差不是很多，其中短肢剪力墙结构的单位面积直接费最大，框架一剪力墙结构的单位面积直接费最小，其中短肢剪力墙结构的单位面积直接费比框架一剪力墙结构的单位面积直接费高出12.5%，比大开间剪力墙结构的单位面积直接费高出7.3%，大开间剪力墙结构的单位面积直接费比框架一剪力墙结构的单位面积直接费高出4.9%。

4. 房屋建筑钢筋混凝土框架结构设计注意事项

房屋建筑钢筋混凝土框架结构设计是个复杂多变的过程，笔者在此建议在设计中要注意以下几方面：

4.1抗震设计问题。房屋在抗震设计框架结构设计时，一般不要采用单跨框架。如果不可避免的话，建议可设计为框架-剪力墙结构，多层建筑也可仅在单跨方向设置剪力墙。但是，后者框架结构部分的抗震等级应按框架结构选用，而剪力墙部分的抗震等级应按框架-剪力墙结构选用。

4.2框架结构选择。在目前的小高层结构体系里比较适合采用框架结构，笔者建议首先尽可能将过于狭长的结构用伸缩缝脱开。如果建筑专业不允许，可通过加大端部开间的抗侧刚度达到限制结构扭转效应的目的。具体可将边框架的角柱断面增大，加大框架梁的高度，如条件允许，中间增加框架住，既增加框架的跨数。这些方法可以显著增加结构的抗扭刚度。

5.房屋建筑钢筋混凝土框架结构设计措施

根据笔者实践，结合案例来简单阐述下这方面的措施。某小区工程为6-8层钢筋混凝土框架结构体系，按8度抗震设防，场地土类别为Ⅲ类，各建筑单体设计基准期为70年，建筑安全等级为2级，建筑抗震类别为丙类。根据有关要求，柱混凝土强度等级:一～三层为C25,三层以上为C20;楼面为C20,屋面板、为C25密实性混凝土。

5.1计算分析。根据工程建筑要求，在房屋建筑结构设计时要考虑建筑结构的强度、刚度、稳定性三个基本指标。我们一般采用弹性设计方法，即在正常使用情况下，建筑结构构件处于弹性受力状态中，结构具有较大的刚度，这一点施工人员要做好这方面的计算分析。

5.2防雷主要措施。我们可以采取该工程住宅屋面采用φ12镀锌圆做避雷带，组成不大于20m×20m的网格。所有突出屋面的金属构件均应与避雷带可靠焊接。

这其中引下线利用柱内的两根直径大于φ16的对角主筋通长焊接作为避雷引下线，上端与避雷带连接，下端与地梁两根主筋焊接。

5.3梁、柱节点的设计。我们在房屋设计梁柱节点时，通常出现多根梁交叉在一起的现象，主次梁的负弯矩钢筋多层也会叠加在一起，这样会对梁截面截面造成较大的影响。这也是房屋在建时它的成本很难控制的一方面。在此，笔者建议可采取降低次梁底面的标高和降低主梁底面标高的有关措施来加以控制。

5.4变形的分析。一旦结构产生了过度变形，就会产生对之相对应的裂缝。一般来说，结构的过度变形是结构稳定性不足或者刚度不足的标志，它并没有直接反映出结构强度。导致结构变形的因素有跨度、截面的尺寸、支座的形式、材料的质量和荷载等，结构变形是鉴定房屋安全的重要内容。所以在进行房屋安全鉴定时，需要对房屋的综合情况进行考虑。

参考文献

[1]韩秀女. 钢筋混凝土结构裂缝产生的原因[J]. 民营科技, 2010,(12)

[2] 张楠;朱兴财;;钢筋混凝土框架结构施工中的问题分析[J];民营科技;2010年02期

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【关键词】建筑物；抗震概念；抗震设计；建筑结构设计；应用

地震严重威胁了人们的生命和财产安全，由于地震具有不可预知性，我们只能够在增强自身危机意识基础之上，增强我们所使用建筑物的抗震能力。抗震概念设计是建筑提升其抗震能力的基础，因此，将抗震概念设计融入到建筑结构设计之中去是当前的一大趋势。

1.建筑结构抗震的重要性

建筑的基本功能是供人们居住，随后才是审美价值的体现。就建筑的基本功能来说，其能够供人居住的首要前提是安全，包括使用安全以及建筑物自身的安全。也就是说，建筑物只有在保证了自身安全的前提之下，才能够供人们使用。因此，在建筑物的设计和建设过程中，往往需要对影响建筑安全性的因素作全方位考虑。

地震作为一种不可预知的自然灾害，其对建筑物安全性能的影响极大。而建筑物的安全一旦遭受威胁，必然会出现倒塌事件，从而砸伤和掩埋生命，给人们带来物质和精神上的双重损失。因此，建筑物在建设初期就必须做好抗震的准备工作，从根本上确保人们的生命和财产安全。

2.建筑物抗震概念设计

建筑工程在施工前期需要对建筑物结构进行设计，建筑结构设计一般分为两种：一种计算设计，一种概念设计。其中，计算设计是指根据相关的计算理论和计算规范对建筑结构模型，以及结构的受力状态进行设计。这种设计的基础是建立在客观存在，并有迹可循的建筑材料或外压力量之上的，也就是说，计算设计时，建筑物结构以及受力状态都是可以做出相关假设，并进行计算，得出一定结果的。但，这种设计方法显然不适用于建筑物的抗震设计。因为，地震本身具有着不可预知性，地震的发生是随机的，地震发生时建筑物结构的变化情况，包括建筑结构质量、钢筋混凝土内部模量和阻力的变化都是无法做出假设的，更无法对其进行计算。因此，单纯的依靠假设和计算是无法设计出具有较高稳定性的抗震结构的。只有将建筑物概念设计考虑进抗震设计中，综合计算设计，使两者协同发展，这才有可能设计出良好的建筑物抗震结构，提高建筑结构的抗震能力，减少地震中人员的伤亡率。

3.抗震概念设计的原则

3.1合理的地基基础设计

地基是建筑物的基础结构，对建筑物稳定性起着一定的保障作用。建筑物地基基础的设计应该结合施工场地的实际情况来考虑，施工现场的地质条件、水文环境，再加上建筑工程的结构类型、地基的实际荷载力等，对这些因素进行综合分析，以期最大限度的发挥建筑结构的抗震作用。

3.2优化建筑的平立面结构

建筑抗震概念设计会涉及到建筑物各个部分的结构设计，其中，建筑平面结构和立面结构的设计是较为重要的。在优化建筑的平面结构和立面结构时，务必要遵循以下原则：（1）结构简单，当地震发生，波及建筑物时，建筑物内部的结构体系受力明确；（2）建筑结构设计保证规则、对称，保证刚度变化的均匀，避免设计中出现楼层错层现象。在实际设计中，有时候可能会因为地理环境的影响，而导致建筑的结构必须要设计得不规则，这种情况就需要设计者在设计中对地震作用仔细的进行分析和计算，估算建筑物局部部位的应力和扭转反应，并根据计算结果，做好必要的防震工作。

3.3保证构件之间连接的可靠性

建筑结构抗震性能的提高需要确保建筑各个结构构件之间连接的牢固和稳定性，是决定建筑结构拥有良好抗震性能的关键。通常情况下，建筑结构构件在安装和连接时需要做到以下几点：（1）保证结构构件自身的承载力等于和它进行连接的构件的承载力；（2）预埋件的锚固承载力等于与它相互连接的构件的承载力；（3）各个构件之间的连接要牢固且可靠，并具有一定的刚度和变形能力。

4.抗震概念设计在建筑结构设计中的应用研究

4.1建筑设计应重视建筑结构的规则性

建筑结构的设计应该重视其规则性，综合现代建筑在地震中的若干表现来看，建筑结构规则性一直都对抗震能力产生着极其重要的影响。某一年，某一地方发生了地震，地震发生时，某地有两幢间隔并不远的高层建筑，一幢高层建筑是马那瓜的中央银行大厦，另外一幢高层建筑为十八层高的美洲银行大厦。当时的马那瓜地震强度被估计为八度，两幢高层建筑中，一幢在地震过程中遭到了严重的破坏，在地震后被拆除，而另一幢只有轻微的损坏，在地震以后稍微修理便可以继续使用。这两幢高层建筑在地震中的表现引起了人们的关注，经过研究发现，在地震中破坏较轻的建筑立、平、剖均比较对称和规则，其结构侧向刚度以及材料强度和质量分布都是连续、均匀的，而另一幢高层建筑则相反。所以，可以认为，建筑设计应该重视建筑结构的规则性。

4.2合理选择建筑的结构体系

抗震结构体系是抗震设计应考虑的关键问题，结构方案的选取是否合理，对安全性和经济性起决定性作用。

（1）合理选择建筑的结构体系要求所选择的建筑结构体系不仅要有合理的地震作用传递途径以及明确的计算简图，还要求建筑结构体系的传力路线、传力合理以及受力明确，这些都应该与不间断的抗震分析相符合。

（2）合理选择建筑结构体系还应该对由于部分构件或者部分结构的破坏而导致的整个建筑结构体系丧失对重力荷载或者对抗震能力的承载能力。其中，有内力重分配功能以及赘余度功能是抗震概念设计的一个重要原则。坚持这一重要原则的重要性在很多建筑物地震后的实际情况中都得到了很好的印证。

4.3提高结构构件的延性

结构的变形能力取决于组成结构的构件及其连接的延性水平。对各种建筑结构采取的抗震措施进行规范，从根本上对各类建筑结构的构件延性水平进行提高是抗震概念设计在建筑结构设计中应用的重要问题。这里所指的抗震措施主要有：采用水平向和竖向混凝土构件，加强对砌体结构的约束，从而使配筋砌体在地震中建筑物产生裂缝以后不会散落和倒塌，从根本上使建筑物在地震时不致丧失对重力荷载的承载能力。

5.结束语

综上所述，一幢建筑，其抗震性能如何主要依赖于抗震概念设计对结构整体的宏观把握，只要对结构进行合理的概念设计，使建筑结构符合一定的要求和原则，便能够达到抗震的目的。 [科]

【参考文献】

[1]曹会兰，李山有，张雷，李伟.ARX结构模态参数识别方法对比（Ⅰ）——基于理论地震反应时程的对比[J].地震工程与工程振动，2009，（01）.

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关键词： 建筑事故；建筑设计；解决方法

Abstract: at present, the real estate market showing a good picture, too, to the building design industry has brought a spring. But now, in the area of the collapse of the building in the city and construction such as fire accident of the people to the society brought many sad memory. Of course, building the cause of the accident depends on various factors, also very complicated. This paper from the only realistic problem existing in the architectural design explains and analyzes the reasons behind the cause accidents. On this basis, the summary expounds the methods to solve the problems.

Keywords: construction accident; Architecture design; solution

中图分类号：TU2文献标识码：A文章编号：

建筑设计包括很多方面，建筑结构设计、建筑给排水设计、建筑暖通设计、建筑电气设计（强电设计、弱点设计），种类繁多，在这里不做具体谈及，而是把他们当作一个有机的整体说明分析。具统计，建筑设计中存在的问题将近50%来源于建筑主体设计，其他的设计问题占其余的二分之一。工程中出现问题原因有很多方面，但是设计是保证建筑物质量过关的第一道关卡，也是十分重要的一步。建筑物的设计质量问题关系到每一位使用该建筑物人员的生命安全和财产安全，应当引起每一位设计人员的高度重视。

一、设计中存在的若干问题

在设计工作中，设计人员的思想在一定程度上影响了最后设计作品的结果。以下是不同设计思想者所凸显的一些问题。

第一是设计者思想过于保守的问题。对于一些思想过于保守的结构设计人员他们在设计的过程中就会力求设计的建筑物能够结识稳定。 这种作法具体的表现在使房屋内部的剪力墙过厚，保证建筑物在水平方向的刚度异常的坚固。这一设计想法过于保守和片面。首先 ，剪力墙体普遍过厚直接的结果就是增加了建筑成本、缩小可用空间。然后，剪力墙厚，侧移值不会很大，灵活性降低，防震功能锐减[1]。一些建筑暖通专业的设计人员思想和观念陈旧，在设计中存在许多的问题，比如空调所放位置不合理，所预留空间不是足够大等[2]。对于一些其他相关方面的设计者也会存在相关的问题，这里就不再不予说明。

第二是设计者思想过于开放的问题。思想新颖本身是引领设计作品发展创新的一个动力，这个我们不可否认。但是，对于设计品，尤其是建筑设计，突出实用的理念是不能忽视的。这个问题主要体现在一些思想过于开放的建筑结构设计人员，为了追求多样，新潮的房屋建筑格局，为了做到标新立异，有自己的独特的风格，就会在设计上出花样，别出新意。这是在设计上追求极端的表现。就具体的调查显示，以这种方式设计的作品很少有真正的为开发商所采用的，绝大部分是没有被应用于工程实际。这种设计不仅没有增加建筑设计的创意，反倒是徒增了建筑和装修成本，同时还降低了建筑设计本身的品味和高度。是目前建筑设计界存在一个比较明显的问题。

第三是设计者缺乏全局观的问题。由于建筑设计本身就是各专业设计的统一，所以在一定程度上是需要对本专业以外的相关专业的设计有一个大体上的了解。例如建筑给排水和建筑电气的设计中，就需要设计人员在设计的时候充分考虑对方的设计，需要为对方的设计留出必要的空间余量。因为在安装过程中，水和电是必须隔离的，如果在设计上有冲突，势必会给用户带来很大的损失[3]。水电安装过程在实际操作过程中有冲突的事件在现实的工程实例中时有发生。同样，因为设计有问题，而同样导致安装有问题并最终导致安全事故的实例在近些年里也有。这就是设计人员没有一个全局观的一个局限性。所以，建筑设计人员一定要有一个完整的知识体系，并拥有一个全局的设计理念，从而杜绝人事纠纷的出现和安全事故的发生。

第四是设计者违反设计规范进行建筑设计的问题。设计规范对于专业设计人员来说应该是烂熟于心的建筑设计依据，而不是特别高深晦涩的科学理论，只要在设计的时候严格按照国家和地区所给的设计规范进行设计，按理说是不会在这个点上出现问题的。但是建筑设计人员违反设计规范进行设计的问题是客观存在的，特别对于那些欠发达地区，这一现象尤为严重。究其原因主要是因为建筑设计领域里设计本身的灵活性所造成的，规范上对于一些设计是有范围的，有一个上限，也有一个下限，在不同的地区，建筑物结构的的朝向，高度，宽度，面积都有所不同。这要根据建筑物所建地的具体天气，周围环境和地质等情况而定。因为这些客观原因的存在，就容易使某些设计者忽略现实的具体情况而在理论上进行建筑设计。同样，在某些特殊地区，由于要满足开发商一些特殊要求，设计者在设计过程中就会做对设计结果做一些改动和修改，而这些改动更多的是为了实现开发商的的利益需求，所以违反设计规范在所难免。

二、解决方法

对于这些在设计中存在的若干问题，根据我们的掌握，同时也有一些解决方法需要加以说明和总结。

无论是思想激进还是保守，都是一种由于思维局限所给设计本身所带来的问题。解决这两个问题的最根本的方法是要求设计人员放弃之前固执的个人设计主观意识，从设计的合理性和实用性以及简单经济的角度出发，吸收现如今的正确的设计理念，不走极端；同时吸取两种设计理念的精华，从客观实际出发从事设计工作，避免习惯性思维。只有这样，才能从根本上解决由于强烈的个人主观理念所给设计带来的问题。

作为设计人员，不仅要不断的学习本专业知识，同时还需要进行跨专业学习，特别是在全部设计过程中先进行设计的设计人员，一定要着眼大局，站在整个结构，水暖电等建筑设计的高度去进行设计工作。唯有这样才能避免各专业之间因为相互配合不好而给项目和工程以及业主带来的损失。

同样，设计人员自身要有良好的自律能力和职业精神。对于在设计过程中一些不是很清楚模棱两可的东西一定要按照设计规范进行操作，不能凭主观的臆断工作。面对开发商以及业主的主观要求不能贸然接受，一定要慎重考虑后做出修改[4]。

结语

建筑设计当存在中的问题在每个相关专业的设计人员的设计中都有体现，而解决问题的方法是，要求设计人员加强自我专业知识的学习和自我思想素质的培养。只有这样双管齐下，才能保证建筑设计过程中存在的问题减少甚至是杜绝。

参考文献

[1]郭静.浅谈多层框架结构设计中存在的若干问题[J]. 城市生活，2010（28）

[2]郭永昊、于正芬.浅谈建筑暖通空调设计中存在的若干问题及预防[J].城市建设理论研究，2011（30）

[3]吴京峰.试论住宅建筑的电气设计[J].中华居民，2011（S1）

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解放以来我国砖的产量逐年增长，据统计［3］，1980年的全国年产量为1600亿块，1996年增至6200亿块，为世界其它各国砖每年产量的总和。全国基建中采用砌体作墙体材料约占90%左右。在办公、住宅等民用建筑中大量采用砖墙承重。50年代这类房屋一般为3－4层，现在已为5－6层，不少城市一般建到7－8层。现在每年兴建的城市住宅建筑面积多达1亿m2以上。根据重庆市1980～1983年新建住宅建筑面积为503万m2，其中采用砖承重的占98%，7～7层以上的占50%，1972年还建成12层住宅。

在中小型单层工业厂房和多层轻工业厂房，以及影剧院、食堂、仓库等建筑也广泛采用砖墙、柱承重结构。

砖石结构还用于建造各种构筑物。如镇江市建成的顶部外经2.18m、底部外径4.78m、高60m的砖烟囱；用料石建成的80m排气塔；在湖南建造的高12.4m、直径6.3m、壁厚240mm的砖砌粮仓群；福建用毛石建造的横跨云宵—东山两县的大型引水工程—向东渠，其中陈岱渡槽全长4400m，高20m，槽支墩共258座，工程规模宏大。此外我国在古代建桥技术的基础上，于1959年建成跨度60m、高52m的石拱桥，接着又建成了敞肩式现代公路桥，最大跨度达120m——湖南乌巢河大桥。我国建成的100m以上的石拱桥有10座，每座都有新发展和世界纪录。

我国还积累了在地震区建造砌体结构房屋的宝贵经验。我国绝大多数大中城市在6度或6度以上地震设防区。地震烈度≤6度的砌体结构经受了地震的考验。经过设计和构造上的改进和处理，还在7度区和8度区建造了大量的砌体结构房屋。据不完全统计，从80年代初至今10多年间我国主要大中城市建造的多层砌体结构房屋建筑面积已达70－80亿m2［4］。

二新材料、新技术、新结构的研究与应用

60年代以来，我国粘土空心砖的生产和应用有较大的发展，在南京建造了6－8层的空心砖承重的旅馆。当时空心砖孔洞率为22%，与实心砖强度等效，但可减轻自重17%、墙厚减小20%，节省砂浆20～30%，砌筑工时少20－25%，墙体造价降低19～23%。根据节能进一步要求，近年来我国在消化吸收国外先进技术的基础上，制造出规格为380240190、孔洞率为40%的烧结保温空心砖，这种保温砖的密度为1012kg/m3，抗压强度10.5Mpa，热阻1.649m2K/W。在主要力学和热工性能的指标接近或达到国际同类产品的水平［5］。《多孔砖砌体设计与施工技术规程》行业标准，为这种砖的推广创造了条件。

近10余年来，采用砼、轻骨料砼或加气砼，以及利用河砂、各种工业废料、粉煤灰、煤干石等制无热料水泥煤渣砼砌块或蒸压灰砂砖、粉煤灰硅酸盐砖、砌块等在我国有较大的发展。1958年建成采用砌块作墙体的房屋，经过四十多年的实践，砌块墙体已成为我国墙体革新的有效途径之一。砌块种类、规格较多，其中以中、小型砌块较为普遍，在小型砌块中又开发出多种强度等级的承重砌块和装饰砌块。据不完全统计［6］，1996年全国砌块总产量约为2500万m3，各类砌块建筑

约5000万m2，近十年砼砌块与砌块建筑的年递增都在20%左右，尤其以大中城市推广迅速，以上海推广砌块建筑为例，1994年约50万m2，1995年100万m2，1996年约150万m2，到1999年一季度累计完成的砌块建筑450万m2。这些砌块建筑大多是多层的，至于中高层、高层砌块建筑我国于80年代就着手和进行试点工作，如1982年建成的广西区科委十层砌块住宅试验楼、1986年建成的广西区建二公司十一层小砌块试验楼，［7］为我国砌块中高层的发展作了开创性的工作。从90年代初期，在总结国内外配筋砼砌块试验研究经验的基础上，我国在配筋砌块结构的配套材料、配套应用技术的研究上获得了突破，在此基础上开展了更具代表性和针对性的试点工程［10］，如1997年建成的盘锦市国税局15层砌块住宅，1998年建成的上海砼空心砖块配筋砌体住宅试点工程［8］。试点工程实践表明，中高层配筋砌块建筑具有明显的社会经济效益：前者15层砌块建筑，节省钢材45%、土建造价降低18%；上海18层节约钢材25%，土建造价降低7.4%。因此，将中高层配筋砌块结构体系纳入到我国砌体结构设计规范中是理所当然的。由此可见，作为粘土砖的主要替代材和某些功能强于粘土砖的砌块的发展前景是非常好的。

我国在50年代～70年代，采用预制大型墙板建造多层住宅，如采用振动砖墙板、烟灰煤渣、矿渣砼墙板建造了几十万m2的建筑。近10多年来北京等地采用内浇外砌的混合结构建造中高层建筑，取得了较好的经济效益。最近几年清华大学开展了多层大开间砼核心筒、砌体外墙的混合结构的试验研究和小规模试点工程，在改进和扩展砌体结构的性能和应用范围作了有益的探索。［12、13］

我国配筋砌体应用研究起步较晚，60年代衡阳和株州一些房屋的部分墙、柱采用网状配筋砌体承重，节省纲材和水泥。1958～1972年在徐州采用配筋砖柱建筑了12－24m、吊车起重量50－200t的单层厂房36万m2，使用情况良好。70年代以来，尤其是1975年海城—营口地震和1976年唐山大地震之后，对设置构造柱和圈梁的约束砌体进行了一系列的试验研究，其成果引入我国抗震设计规范。在此基础之上，通过在砖墙中加大加密构造柱形成所谓强约束砌体的中高层结构的研究取得了可喜的成果。如辽宁省沈阳市、江苏徐州、湖南长沙、兰州等地先后建造了8～9层上百万m2的这类建筑，获得了较好的经济效益。这些研究成果有的已纳入到地方标准或国家标准［14、15、16］。这是我国科研工在粘土砖砌体低强材料情况下，向中高层作出的贡献。利用如此低的砌体材料在地震区建造如此之高的建筑唯有中国！

和约束配筋砌体对应的是所谓均匀配筋砌体，即国外广泛应用的配筋砼砌块剪力墙结构，这种砌体和纲筋砼剪力墙一样，对水平和竖向配筋有最小含钢率要求，而且在受力模式上也类同于砼剪力墙结构，它是利用配筋砌块剪力墙承受结构的竖向和水平作用，是结构的承重和抗侧力构件。配筋砌体具有强度高、延性好，和钢筋砼剪力墙性能十分类似，可以用于大开间和高层建筑结构［6］。如美国抗震规范规定，配筋砌体的适用范围同钢筋砼结构。我国在80年代初期主持编制国际标准《配筋砌体设计规范》［11］起至今对其进行了较为系统的试验研究［7、8、9］，表明用配筋砌体可建造一定高度的既经济又安全的建筑结构，如广西的10－11层、盘锦的15层、上海的18层等。目前正在筹建的配筋砌块高层有首钢十八层配筋砌块住宅工程，辽宁抚顺6栋16层砌块住宅、哈尔滨2栋18层砌块住宅等。可见配筋砌体中高层的研究和应用具有十分广阔的前景。

我国有着用砖砌筑拱和券的丰富经验，解放以来，又向新的结构形式和大跨度方向发展。50－60年代修建了一大批砖拱屋盖和楼盖，还建成了10.511.3m的扁球形砖壳屋盖，1616m的双曲扁球型砖薄壳和40m直径的园形球砖壳。60年代南京用带勾空心砖建成1410m双曲扁壳屋盖仓库，以及10m直径的园形壳屋盖油库，在西安建成了24m双曲扁壳屋盖等。70年代我国还在闽清梅溪大桥工程中建成88m跨的双曲砖拱桥等。

三砌体结构理论研究与计算方法

解放前直至1950年我国谈不上有任何结构设计理论。国家建委于1956年批准在我国推广应用苏联《砖石及钢筋砖石结构设计标准和技术规范》NUTY120－55，直到60年代。60～70年代初，在我国有关部门的领导和组织下，在全国范围内对砖石结构进行了比较大规模的试验研究和调查，总结出一套符合我国实际、比较先进的砖石结构理论、计算方法和经验。在砌体强度计算公式、无筋砌体受压构件的承载力计算、按刚弹性方案考虑房屋的空间工作，以及有关构造措施方面具有我国特色。在此基础上于1973年颁布了国家标准《砖石结构设计规范》GBJ3－73。这是我国第一部砖石结构设计规范。从此使我国的砌体结构设计进入了一个崭新的阶段。70年代中期至80年代末期，为修订GBJ3－73规范，我国对砌体结构进行了第二次较大规模的试验研究，其中收集我国历年来各地试验的砌体强度数据4023个，补充长柱受压试件近200个，局压试件100多个，墙梁试件200多根及2000多个有限元分析数据和进行了11栋多层的砖房空间性能实测和大量的理论分析工作等。这样在砌体结构的设计方法、多层房屋的空间工作性能、墙梁的共同工作，以及砌块的力学性能和砌块房屋的设计方面取得了新的成绩。此外对配筋砌体、构造柱和砌体房屋的抗震性能方面也进行了许多试验研究。相继出版了《中型砌块建筑设计与施工规范》JGJ5－80、《砼小型空心砌块建筑设计与施工规程》JGJ14－82、《冶金工业厂房钢筋砼墙梁设计规程》YS07－79、《多层砖房设置钢筋砼构造柱抗震设计与施工规程》JGJ13－82等，非凡是《砌体结构设计规范》GBJ3－88，使我国砌体结构设计理论和方法趋于完善。我国砌体结构可靠度的设计方法，已达到当前的国际先进水平。对于多层砌体房屋的空间工作，在墙梁中考虑墙和梁的共同工作和局压设计方法等专题的研究成果在世界上处于领先地位。近10余年来，非凡是《砌体结构设计规范》GBJ3－88颁行后，进入了第三次较大规模的修订时期。如1995年颁行的《砼小型空心砖块建筑技术规程》JGJ/T14－95，通过试验增强抗震构造措施，使原规范可增加一层，扩大了地震区的应用范围。1999年6月1日颁行的《砌体工程施工及验收规范》GB50203－98，取代了《砖石工程施工及验收规范》GB203－83。它主要补充了近年来新型材料和配筋砌体施工技术、施工质量控制等级方面的内容。目前正在修编的《砌体结构设计规范》GBJ3－88，主要在砌体结构可靠度方面、配筋砼砌块砌体、墙梁的抗震方面作了调整和补充。砌体结构可靠度，根据我国当前国情，作了适当的上调。这样作主要为促进采用较高等级的砌体材料，提高耐久性和适当提高抗风险能力。配筋砌体，非凡是配筋砼砌块中高层，根据我国主编的国际标准《配筋砌体结构设计规范》和我国近年来各地较大规模的试验研究和试点建筑的经验，使我国配筋砌体的理论更完善，应用范围和限制有了较大的扩展和突破。如其应用范围，已达到钢筋砼剪力墙的适用范围。配筋灌孔砼砌块砌体是作为一个体系纳入到砌体规范中的，它的未来的实施，对促进我国砌块结构向高档次发展具有重要作用。

另外本次修订增补了墙梁在地震区的设计方法，进一步扩大了这种结构形式的使用范围。另外根据多年来砌体结构，非凡是新型墙体材料结构的温度裂缝、干燥收缩裂缝普遍比较严重，进行深入研究后，增加了比较有效的抗裂构造措施。

我国砌体结构理论近年来有较大提高，反映在《砌体结构设计规范》GBJ3－88颁行前后，陆续出版了许多教材和著作，如丁大钧主编的《砌石结构》、《砌体结构学》、施楚贤主编的《砌体结构理论与设计》，以及《砌体结构论文集》、《砌体结构设计手册》等。这些对促进我国砌体结构的发展有一定作用。

四展望

砌体是包括多种材料的块体砌筑而成的，其中砖石是最古老的建筑材料，几千年来由于其良好的物理力学性能、易于取材、生产和施工，造价低廉，致今仍成为我国主导的建筑材料。但是我国的砌体材料普遍存在着自重大、强度低、生产能耗高、毁田严重、施工机械化水平较低，和耐久性、抗震性能较差等弊病。因此我认为要针地这些问题开展下列方面的工作。

1、积极开发节能环保形的新型建材［3］

1988年第一次国际材料研究会议上首次提出“绿色建材”的概念，1992年6月联大巴西里约热内卢环境和发展世界各国首脑会议，通过了“21世纪议程”宣言，确认了“可持续发展”的战略方针，其目标是：依据环境再生、协调共生、持续自然的原则，尽量减少自然资源的消耗，尽可能对废弃物的再利用和净化。保护生态环境以确保人类社会的可持续发展。

近年来发达国家在实施《绿色建材》计划上取得了较大的进展，我国以1992年联合国环境与发展首脑会议为契机，遵照同志“经济的发展，必须与人口、环境、资源统筹考虑，决不能走浪费资源和先污染后治理的老路，更不能吃祖宗饭、断子孙路……。”的指示精神，迅速行动起来，广泛研制“绿色建材”产品，取得了初步成果。

1）加大限制高能耗、高资源消耗、高污染低效益的产品的生产力度。如对粘土砖国家早就出台了减少和限制的政策。近年的限制力度越来越大，如北京、上海等城市在建筑上不准采用粘土实心砖，这间接地促进了其它新材的发展。

2）大力发展蒸压灰砂废渣制品。这包括钢渣砖、粉煤灰砖、炉渣砖及其空心砌块、粉煤灰加气砼墙板等。这些制品我国80年代以前生产量曾达2.5亿块，吃掉工业废渣几百万吨，但由于种种原因大多数厂家已停产，致使粘土砖生产回潮。今后应加大科研投入、改进工艺、提高产品性能和强度等级、降低成本，向多功能化发展。

3）利用页岩生产多孔砖。我国页岩资源丰富，分布地域较广。烧结页岩砖具有能耗低、强度高、外观规则，其强度等级可达MU15～MU30，可砌清水墙和中高层建筑。页岩砖在四川、湖北和大连等地已初步应用。如城都的“绵城苑”小区16万m2的建筑均采用这种砖。

4）大力发展废渣轻型砼墙板。这种轻板利用粉煤灰代替部分水泥，骨料为陶粒、矿渣或炉渣等轻骨料，加入玻璃纤维或其它纤维。以及其它轻材料墙板，提高砌体施工技术的工业化水平。

5）GRC板的改进与提高。这种板自重轻、防火、防水、施工安装方便。GRC空心条板是大力发展的一种墙体制品，需用先进的生产工艺和装配，以提高板的产量和质量。

6）蒸压纤维水泥板。我国是世界上第三大粉煤灰生产国，仅电力工业年排灰量达上亿吨，目前的利用率仅为38%。其实粉煤灰经处理后可生产价值更高的墙体材料。如高性能砼砌块、蒸压纤维增强粉煤灰墙板等。它具有容重低、导热系数小、可加工性强、颜色白净的特点，目前全国的产量已达700万m2。

7）大力推广复合墙板和复合砌块。目前国内外没有单一材料，既满足建筑节能保温隔热，又满足外墙的防水、强度的技术要求。因此只能用复合技术来满足墙体的多功能要求。如钢丝网水泥夹芯板。目前看来，现场湿作业，抹灰后难以克服龟裂现象有待改进。

复合砌块墙体材料，也是今后的发展方向，如采用矿渣空心砖、灰砂砌块、砼空心砌块中的任一种与绝缘材料相复合都可满足外墙的要求，目前已有少量生产。我国在复合墙体材料的应用方面已有一定基础，宜进一步改善和完善配套技术，大力推广，这是墙体材料“绿色化”的主要出路。

2、发展高强砌体材料

目前我国的砌体材料和发达国家相比，强度低、耐久性差。如粘土砖的抗压强度一般为7.5～15Mpa，承重空心砖的孔隙率≤25%。而发达国家的抗压强度一般均达到30～60Mpa，且能达到100Mpa，承重空心砖的孔洞率可达到40%，容重一般为13KN/m3，最轻可达0.6KN/m3。根据国外经验和我国的条件，只要在配料、成型、烧结工艺上进行改进，是可以显著提高烧结砖的强度和质量的。如我国中美合资大连太平洋砖厂可生产出20Mpa～100Mpa的页岩砖。由于强度高、耐久性、耐磨性和独特的色彩，可作清水墙和装饰材料，已出口和广泛用于高档建筑。高强块材具有比低强材料高得多的价格优势。

根据我国对粘土砖的限制政策，可就地取材、因地植宜，在粘土较多的地区，如西北高原，发展高强粘土制品、高空隙率的保温砖和外墙装饰砖、块材等；在少粘土的地区发展高强砼砌块、承重装饰砌块和利废材料制成的砌块等。

在发展高强块材的同时，研制高强度等级的砌筑砂浆。目前的砂浆强度等级最高为M15。当与高强块材匹配时需开发大于M15以上的高性能砂浆。我国正在起草的《砼小型空心砌块砂浆和灌孔砼》行业标准中砂浆的强度等级为M5～M30，灌孔砼的强度等级为C20～C40，这是砼砌块配套材料方面的重要进展，对推动高强砌体材料结构的发展有重要作用。

根据发展趋势，为确保质量，发展干拌砂浆和商品砂浆具有很好的前景。前者是把所有配料在干燥状态下混合装包供给现场按要求加水搅拌即可。天津舒布洛克水泥砌块公司已供给这种干拌砂浆，价格约高20%左右。商品砂浆的优点同商品砼。这类砂浆的发展一旦取代传统砂浆，将是一个多么巨大的变化！

3、继续加强配筋砌体和预应力砌体的研究。

我国虽已初步建立了配筋砌体结构体系，但需研制和定型生产砌块建筑施工用的机具，如铺砂浆器、小直径振捣棒、小型灌孔砼浇注泵、小型钢筋焊机、灌孔砼检测仪等。这些机具对配筋砌块结构的质量至关重要。

预应力砌体其原理同预应力砼，能明显地改善砌体的受力性能和抗震能力。国外，非凡是英国在配筋砌体和预应力砌体方面的水平很高。我国80年代初期曾有过研究，但直至最近才有少数专家研究，如重庆建筑大学的骆万康教授对预应力砖墙的抗震设计提出了建议。［17］

4、加强砌体结构理论的研究

进一步研究砌体结构的破坏机理和受力性能，通过物理和数学模式，建立精确而完整的砌体结构理论，是世界各国关心的课题。我国在这方面的研究具有较好的基础，有的题目有一定的深度，［18］继续加强这方面的工作十分有利，对促进砌体结构发展也有深远意义。为此还必须加强对砌体结构的实验技术和数据处理的研究，使测试自动化，以得到更精确的实验结果。

正如一位资深砌体结构学者，E、A、James指出“砌体结构经历了一次中古欧洲的文艺复兴，其有吸引力的功能特性和经济性，是它获得新生的关键。我们不能停留在这里。我们正在进一步赋予砌体结构的新的概念和用途”。我们对砌体结构的未来布满信心，在党的方针政策的正确指引下，坚持科学态度，敢于创新，不断努力，为我国及世界的砌体结构的发展作出更大的贡献。

参考文献

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9、谢小军.砼小砌块砌体力学性能及其配筋砌体抗震性能的研究.湖南大学硕士论文.1998

10、苑振芳.15层配筋砌块住宅试点工程简介.施工技术.1998.

11、苑振芳.国际标准《配筋砌体结构设计与施工规范》简介.工程建设标准化.1995.

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13、王绍豪等.带砼筒大开间砖混结构灵活住宅结构设计建议.建筑技术.1997

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15、江苏省地方标准《约束砖砌体建筑技术规程》DB32/113－95

16、甘肃省标准《中高层砖墙与砼剪力墙组合砌体结构设计与施工规程》DBJ25－56－95

篇(6)

论文关键词：钢筋混凝土框架结构,震害机理,抗震设计

钢筋混凝土框架结构房屋是指由钢筋混凝土纵梁、横梁和柱等构件所组成的承重体系的房屋，框架房屋具有平面布置灵活、可任意分割房间，容易满足生产工艺和使用要求。它既可以用于大空间的商场、工业生产车间、礼堂，也可用于住宅、办公楼、医院和学校建筑。因此，框架房屋在单层和多层工业与民用建筑中获得了广泛应用。

框架结构自身重量轻，能有效减小地震作用。如果设计合理，框架结构的抗震性能一般较好，能达到很好的延性，但同时由于侧向刚度较小，地震时水平变形较大，易造成非结构构件的破坏。结构较高时，过大的水平位移引起的P—效应也较大，从而使结构的损伤更为严重[1-2]。因此，在设计时必须严格限制框架结构的最大适用高度。

1 震害特性

1.1框架梁、柱的震害

框架梁、柱的震害主要反映在梁柱节点处。柱的震害重于梁，柱顶震害重于柱底，角柱震害重于内柱，短柱震害重于一般柱，震害情况如下。

1.1.1框架柱上下端出现塑性铰

为了实现“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震设防目标，对于钢筋混凝土框架结构，要求采用“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱杆件”的设计原则。然而地震中在框架梁基本完好的情况下，柱端出现塑性铰的情况非常普遍，如图1所示。地震灾区很多框架结构的垮塌源于柱端先于梁端破坏，发生一垮到底的现象。对此，不免产生这样的疑问：现行规范的设计方法能实现“强柱弱梁”吗？地震作用在板、梁、柱中的传递路径与设计时所采用的假定一致吗？因此，如何提高柱的承载力，如何考虑楼板对框架梁强度和刚度的贡献，以真正实现“强柱弱梁”值得商榷。

图1框架柱上下端出现塑性铰

1.1.2柱顶周围有水平裂缝、斜裂缝或交叉裂缝。

重者混凝土压碎崩落，柱内箍筋拉断，纵筋压曲成灯笼状，如图2所示，上部梁、板倾斜。

图2纵筋压曲成灯笼状

由于节点处的弯矩、剪力和轴力都比较大，柱的箍筋配置不足或锚固不好，在弯、剪、压共同作用下，使箍筋失效而导致出现此种震害。

1.1.3短柱破坏

当有错层、夹层或有半高的填充墙，或不适当地设置某些连系梁时，容易形成短柱（柱高与柱截面的边长之比小于4）。如：由于窗台墙体对柱子的约束作用，使柱子的有效长度减小了50%，成为短柱，如图3所示。

图3 短柱剪切破坏

柱子较短时，剪跨比过小，刚度过大，柱中吸收的地震力也较大，容易导致柱子的脆性剪切破坏，形成交叉裂缝乃至脆断。因此，结构设计应尽量避免形成短柱。

1.1.4节点破坏

节点核心区产生对角方向的斜裂缝或交叉斜裂缝，如图4所示，混凝土剪碎剥落。节点内箍筋很少或无箍筋时，柱纵向钢筋压曲外鼓。节点破坏将导致梁柱失去相互之间的联系。节点破坏的主要原因是节点的受剪承载力不足，约束箍筋太少，梁筋锚固长度不够以及施工质量差所引起。

图4节点破坏

1.1.5角柱破坏

房屋不可避免地发生扭转，因此角柱所受承载力最大，同时角柱又有双向弯矩作用，而其约束又较其他柱小，所以震害重于内柱。

1.1.6框架梁产生斜裂缝

在地震作用下，部分框架梁有斜裂缝产生，受损严重的梁，裂缝贯通。

1.2填充墙的震害

填充墙能够增加框架结构的整体刚度，人们想利用其刚度来减小框架结构在水平力作用下的侧移。在水平地震作用下，填充墙与框架是共同作用的，由于填充墙早期刚度大，吸收了较大的地震作用，然而因墙体受剪承载力低，变形能力小，墙体与框架缺乏有效的拉结，在往复变形时墙体易发生剪切破坏和散落。所以在地震中，框架结构中填充墙的破坏非常普遍，即使在地震烈度较低的地区，也会出现部分建筑物的填充墙和梁柱界面上出现明显的裂缝。填充墙的破坏形态与填充墙的几何形状、填充墙所用的砌体材料、填充墙与主体结构的连接情况等因素有关填充墙自身严重破坏的情况有出平面破坏（图5a 和图5b）、出现明显的45度斜裂缝（图5c）和部分压碎或坍塌（图5d）。用空心砌块砌体作为框架结构填充墙时，填充墙的自身破坏相比于实心砖砌体更为严重，此时填充墙的破坏有助于耗散地震能量，结构刚度降低，减小地震反应，从而保护了主体框架。此外，由于填充墙布置不均匀、不对称，造成建筑物的质量中心和刚度中心不重合，地震作用下结构发生整体扭转变形，导致梁柱或填充墙发生破坏的情况在地震灾区也较为常见。

a填充墙偏离框架平面 b填充墙出平面破坏 c填充墙剪切破坏 d填充墙局部压碎

图5 填充墙的破坏形态

填充墙与主体之间采用强连接，则其刚度参与整体工作不明确，对结构构件造成破坏；填充墙与主体之间采用弱连接，其自身稳定性则难以保证。地震中部分房屋建筑填充墙坍塌与人员逃生发生在同一时间，特别是作为逃生通道的楼梯间的填充墙倒塌，都造成了严重的人员伤亡，且修复费用高、难度大。综合考察其破坏情况，墙体与主体结构之间缺乏可靠连接，墙柱之间拉结钢筋数量不足甚至未布设拉结钢筋，填充墙自身稳定性未得到保证是重要原因。抗震设计规范2008年修改后已经新增了提高框架结构填充墙和维护结构安全性的内容，在今后的设计施工当中，轻质墙板是高层建筑、超高层建筑不错的选择。对于重要逃生通道的楼梯间过道的填充墙稳定性尤其值得重视，建议采用钢筋混凝土墙或配筋砌体。

从填充墙的破坏形态可以分析其在地震过程中所起的作用，有助于人们认识填充墙和框架结构相互作用的机理。在框架中合理地布置填充墙，结构设计时合理地考虑填充墙的影响，是确保框架结构获得良好的抗震性能的基本途径。

1.3结构布置不规则的震害

1.3.1扭转破坏

如果建筑物的平面布置不当而造成刚度中心和质量中心有较大的不重合，或者结构沿竖向刚度有过大的突然变化，则极易使结构在地震时产生严重破坏，这是由于过大的扭转反应或变形集中而引起的。

1.3.2薄弱层的破坏

图6 软弱底层房屋倒塌

出于对建筑物使用功能的考虑，如上部为住宅、下部为商业用房或车库，相对上部其他层，底层填充墙较少，甚至于没有填充墙，导致层间侧移刚度相差较大，地震作用下建筑物的侧移集中在底层，使之成为薄弱层。这种由于竖向刚度不连续造成侧移集中在底层的情况，在地震中屡见不鲜。如图6所示。

1.3.3应力集中

结构竖向布置产生很大突变时，在突变处由于应力集中会产生严重震害。

1.3.4防震缝处破坏

两建筑物间防震缝宽度留设不足，在地震时发生相互碰撞而破坏。

2 震害原因分析

2.1设计方面的原因

结构选型不合理，出现平、立面不规则的结构布置；未按强柱弱梁的抗震概念进行设计，柱子断面小、材料强度低、层刚度弱、实际轴压比超限；施工混凝土强度低，往往形成薄弱层，大震下弹塑性变形过大，形成层间屈服机制，从而造成框架柱压溃、折断、倾斜及节点破坏等，或造成整幢房屋或房屋底层的压扁、倾斜、平移等整体破坏。

规范中对填充墙的竖向布置并无量化的规定，导致结构设计人员无章可循。即使在汶川地震后的建筑抗震设计规范局部修订版中，也仅提出了如下要求“框架结构的围护墙和隔墙，应考虑其设置对结构抗震的不利影响，避免不合理设置而导致主体结构的破坏。”虽然作为新增的强制性条文列入规范，但设计人员在执行过程中仍存在很大的主观性。

2.2施工方面的原因

施工单位偷工减料，施工方法不当，浇注混凝土强度不足，梁柱配筋不足。特别是框架柱子的混凝土强度及配筋不足，实际轴压比往往超限，柱抗弯、抗剪、抗拔能力差，是造成整幢房屋倾倒、倾斜、压扁及柱子折断、压溃的重要原因。柱箍筋弯钩不是135度，大部分为90度，箍筋锚固差，加上无加密区等，对柱子混凝土约束很差，造成柱子压屈、压溃、剪切破坏等。柱局部抗压抗剪十分薄弱，大震下局部柱压溃或折断，造成整幢房屋倾倒或倾斜。

3 抗震设计

3.l平面布置结构、对称、质量和刚度变化均匀

一幢房屋的动力性能基本上取决于它的建筑布局和结构布置。建筑布局简单合理，结构布置符合抗震原则，就能从根本上保证房屋具有良好的耐震性能。

如果平面不规则，质心和刚心不重合，易发生扭转破坏使结构破坏；立面不规则，易产生突然削弱的薄弱层，导致地震力作用下的变形集中，从而使建筑物首先从该部位发生严重破坏，甚至整个建筑的破坏。

因此，建筑及其抗侧力结构的平面布置宜规则、对称，并应具有良好的整体性；建筑的立面和竖向剖面宜规则，结构的侧向刚度宜均匀变化，竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料强度宜自下而上逐渐减小，避免抗侧力结构的侧向刚度和承载力突变。

3.2保证结构的延性抗震能力

合理选择了建筑结构后，就需要通过抗震措施来保证结构确实具有所需的延性抗震能

力，从而保证结构在中震、大震下实现抗震设防目标，抗震措施包括以下几个方面内容：强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱杆件。保证结构延性以防止脆性破坏、承受某些偶然因素的作用、实现塑性内力重分布而有利于抗震，同时也符合经济要求。

3.3设置多道设防的抗震结构体系

多道抗震防线对抗震结构是必要的，当第一道防线的抗侧力构件在强烈地震袭击下遭到破坏后，后备的第二道至第三道防线的抗侧力构件立即接替，抵挡住后续的地震动的冲击，可保证建筑物最低限度的安全，免于倒塌。

3.4利用赘余构件增多抗震防线

在超静定结构构件中，赘余构件是第一道防线，由于主体已是静定或超静定结构，赘余构件破坏不会影响整个结构的稳定。超静定结构在超过其荷载能力时，先使多余杆件发生塑性变形，消耗吸收一部分能量，而保证整个结构的稳定性，减少地震破坏。超静定结构次数多，则消耗地震能量也就愈多，建筑抗震性能越强。

当建筑物受到地震动主脉冲卓越周期的作用时，一方面利用结构中增设的赘余构件的屈服和变形，来耗散输入的地震能量；另一方面利用赘余构件的破坏和退出工作，使整个结构从一种稳定体系过渡到另一种稳定体系，实现结构周期的变化，以避开地震动卓越周期长时间持续作用所引起的共振效应。

3.5 增强构件的相互连接

多个构件有可靠的连接才能保证各个构件的强度充分发挥，才能更好地传递地震力，使各个构件都能充分地吸收地震力，提高整个构件的延性。构件连接不破坏，整个结构才能保证其整体性，各构件之间的连接必须可靠。

3.6填充墙的利用

填充墙在地震力作用时可减轻主体结构的破坏，但混凝土填充墙可能会造成框架比较显著的局部破坏，所以说填充墙对主体结构抗震有有利和不利两种影响，应该在结构抗震时加以具体分析，深人研究不同填充墙布置情况下填充墙对框架结构抗震性能的影响，以期提出对填充墙布置的量化规定，具有重要的工程价值。同时要使隔墙和围墙在平面上要对称均匀分布、沿竖向连续均匀分布。

3.7隔震与消能减震设计问题

使用了隔震技术的建筑在 1994年美国洛杉矶地震和 1995年阪神地震中经受住了考验，隔震技术的可靠性和优越性逐渐得到了认识和承认。2001抗震设计规范吸收国内外研究成果中比较成熟的内容，增加了“隔震与消能减震”一章，但由于当时受各种条件制约，实际应用较少。隔震技术对于低层和多层建筑比较合适，隔震技术近年来发展较为成熟，2008年抗震规范修改以后，也取消了隔震与消能减震设计主要应用于对功能有特殊要求和抗震设防8度、9度建筑的限制。与复杂的主动控制技术相比，隔震技术简单而容易掌握；与传统抗震设计相比，在取得同样抗震能力时，造价更低。中国 70%以上的大城市位于7度或 7度以上地区，隔震与消能减震设计在未来在中国一定会有很好的发展。

4 结论

地震极具偶然性，但同时也极具破坏性，有难于把握的复杂性和不确定性。要准确预测建筑物所遭遇的地震的特性和参数，因此，建筑抗震概念设计显得十分重要。它从总体上把握了抗震设计的基本原则，主要包括：选择有利的抗震场地，优化的平立面布置，利用结构延性，设置多道防线，强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱杆件的指导思想，构件之间应的可靠连接，重视非结构因素。同时，通过抗震计算提供定量手段，构造措施以保证结构整体性，加强结构局部薄弱环节，保证抗震计算结果的有效性。

参考文献：

[1]中华人民共和国国家标准，GB 50011-2010，抗震设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2010.

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文章以建筑环境与能源应用工程专业更名，以及南昌大学制定新版本科培养方案为背景，探讨制定大土木类建筑环境与能源应用工程专业人才培养方案。新版培养方案以培养具有土木建筑基本知识，能在建筑环境与建筑能源领域从事设计、施工、制造、运行、咨询及节能改造工作的复合型工程技术人员为目标，探索开设大土木类专业平台课、第三学期实践课程及特色课程等。

关键词：土木类；专业平台课；第三学期；特色课程

中图分类号：G6420；TV文献标志码：A文章编号：

10052909（2017）01003605

1998年教育部将原土建类的供热通风与空调工程专业和城市燃气工程专业合并调整为建筑环境与设备工程专业。2012年教育部又将建筑环境与设备工程专业、建筑节能技术与工程专业、建筑设施智能技术专业合并为建筑环境与能源应用工程专业（以下简称建环专业）。建环专业两次合并更名过程中，国内各相关高校对其课程体系和人才培养模式进行了积极探索。 张昌等[1]全面研究了建筑环境与设备工程专业的课程体系， 系统总结了专业人才培养中各个教学环节的教学经验。杨吉民等[2]介绍了建筑环境与设备工程专业应用型人才培养体系的构建。王晏平等[3]介绍了建筑环境与设备工程专业培养计划制定的原则及课程体系的主要内容， 阐述了课程体系及课程设置的主要特点。李锐等[4]对专业人才培养模式进行了研究，阐述了建筑环境与设备工程特色专业人才培养模式。符永正等[5]对专业指导委员会提出的最新专业指导性培养方案的课程体系、培养目标定位、课程名称等提出一些建议。张腾飞等[6]将国内该专业培养计划与课程设置与发达国家与地区高校相应专业进行了比较，发现国内的建环专业尚需增加涉及建筑学、结构、给排水等方面的专业平台课，以打通目前存在的专业壁垒。李志生等[7]介绍了国内外建筑环境与设备工程专业最新的发展趋势， 分析了高校进行建筑环境与设备工程专业人才培养和专业建设时所应采取的对策。张国强等[8]研究并学习发达国家的思维方法，对建环专业进行准确的专业定位。倪龙等[9]认为建环专业创新型工程技术人才的培养需要强化实践性教学环节，注重学生工程实践能力的培养，加强学生动手能力的训练。徐荣进等[10-11]提出了学校、教师、企业和学生等各群体在实践教学环节中存在的问题，论述了专业实践教学环节的重要性及其改革的必要性。李永存等[12]认为在建筑环境与能源应用工程专业课程体系中应新增能源供给系统方面的内容，以满足行业对该专业人才的培养要求，同时也促进该专业的健康发展。金光[13]针对新更名的建筑环境与能源应用工程专业课程体系和“教与学”存在的问题，提出在必修环节适当增加建筑节能技术与管理课程模块。南昌大学建筑环境与能源应用工程专业根据学校本科招生制度和培养模式的新变化，制定了2016版大土木类建环专业人才培养方案。

一、南昌大学制定建环专业新版培养方案的背景

南昌大学建筑环境与能源应用工程专业的前身是2010年申蟮慕ㄖ节能技术与工程专业，当时是应教育部关于

高等学校设置战略性新兴产业相关本科新专业的要求而申报的，于2011年开始正式招生。学校建筑节能技术与工程专业设置在建筑工程学院。学院有土木工程系、建筑学系、水利工程系及工程力学实验中心，拥有8个建筑、土木及力学类专业。学校第一版建筑节能技术与工程专业人才培养方案，以传统建环专业培养课程为主，兼具部分建筑土木和节能课程。

为将南昌大学建设成区域特色鲜明的高水平综合性大学，全面提高学校本科人才培养质量，在“人为本、德为先、学为上”的育人理念引领下，根据教育部《普通高等学校本科专业目录（2012年）》《普通高等学校本科专业设置管理规定》等文件要求，在总结学校2012年以来人才培养模式改革实践取得的经验和成绩的基础上，南昌大学制定2016版本科专业培养方案。此次培养方案的修订，以提高人才培养质量为核心，以通专融合为途径，以创新创业教育为突破口，以人才培养模式改革为驱动力，以构建知识、能力、素质为核心的人才培养目标体系为抓手，以大类培养、学分选课制、三学期制、学业评价等改革为手段，着力构建适应学生个性化发展，更加科学和灵活多样的人才培养体系。

二、培养目标

根据专业指导委员会要求及学校具体情况，修定后的建环专业人才培养方案的培养目标为：适应国家社会主义现代化建设需要，德、智、体、美全面发展，具备较好的自然科学与人文科学基础，具备计算机和外语应用能力，具有土木建筑基本知识，掌握建筑环境与能源应用工程专业的基础理论和专业知识，获得工程师基本训练，并具有一定创新能力的复合型工程技术人才。毕业生具有在政府部门、设计研究院、工程建设公司、设备制造企业、运营公司、能源管理公司、绿建咨询公司等单位和机构，从事采暖、通风、空调、净化、冷热源、供热、燃气、节能改造等方面的规划设计、研发制造、施工安装、运行管理及系统保障等技术或管理岗位工作的能力。

三、 建环专业大土木类人才培养课程体系

南昌大学2016版本科专业培养方案课程体系由通识教育课程、学科基础课程、专业课程和创新创业类课程构成。专业通识教育课程约占30%，学科基础课程约占30%，专业课程约占36%，创新创业类课程约占4%。通识教育课程分为Ⅰ类公共必修课程和Ⅱ类文化素质教育选修课程。Ⅰ类公共必修课由思想政治理论课、英语、体育、计算机类课程等组成。Ⅱ类文化素质课主要包括

培养学生人文素养、认知能力、实践能力、批判能力、国际视野，帮助学生掌握不同学科的科学思维方法，对学生进行完善人格教育与心理健康教育的优质通识教育课程。学科基础课程由

最核心、最基础的专业主干课程（16门左右）组成。专业课程则根据学生就业、考研、出国或者联合培养等要求灵活设置课程模块，允许学生根据自己的兴趣爱好、个性需求，在学院教师指导下选择适合自己的课程，从而形成个性化的专业或者专业方向。专业课程分为专业主干课程和专业选修课程。基于学校2016版人才培养方案要求，建筑环境与能源应用工程专业培养课程体系学分比例见表1。

（一） 构建土木类专业课程平台

南昌大学自2016年开始不分专业按院系大类招生，一、二年级按大类进行培养，同一大类的学生修读共同学科平台课程，三、四年级根据学生个人兴趣和发展需求进行专业分流，分类培养。共同修读两个学年的专业大类平台课程应不低于16门，共同修读一年半的专业大类平台课程应不低于12门，共同修读一年的专业大类平台课程应不低于8门。学生专业分流时间原则上在第二个学年结束后。但是由于建筑工程学院土木系有土木工程、建筑环境与能源应用工程、给排水科学与工程、工程管理4个本科专业，专业种类繁杂，因此，选择共同修读一年8门专业大类平台课程（具体课程见表2）。表2中工程制图类课程包括画法几何、土木CAD及部分建筑信息模型（BIM）课程，还安排了BIM相关课程设计。工程测量系列课程是此次培养方案新增的课程，一是学院具有完备的工程测量课程理论和实践教学条件；二是有很多毕业生从事工程施工工作，需要学习该课程知识。工程经济学及管理基础课程由工程管理教研室承担教学，为学生将来从事项目管理及工程造价工作提供理论基础。

（二） 第三学期实践课程设计

南昌大学现在实行的是传统两学期制教学模式，即秋季学期（约20周）+寒假（约5周）+春季学期（约20周）+暑假（约7周）。改革后，根据《南昌大学“三学期制”实施方案》，

实行“三学期制”，以实现课程结构的整体优化。学期制模式改为两长一短三个学期，即：秋季学期（18周）+寒假（约5周）+春季学期（18周）+夏季学期（4周）+暑假（约7周），总教学周数为40周，寒暑假的放假时间基本不变。实施“三学期制”后，秋季学期和春季学期主要安排理论教学，夏季学期主要安排实习、实训、课程设计、综合试验等实践教学环节。根据学校要求，此次建环专业新版培养方案中，将原先在春秋学期进行的课程设计、实验、认识实习安排在夏季学期即第三学期（见表3）。

根据学校学制学分规定，学分计算最小单位为0.5学分，理论学时须为8学时的整数倍，实验学时须为16学时的整数倍，实验学时超过32学时的实验课，可以单独设为一门课程，不到32学时的实验课，应在同一课程群内整合成实验课；鼓励多开设设计性、综合性实验项目。因此，将原本分散在传热学、工程热力学和流体力学课程中的验证性试验合并为热工及流体实验，并在三年级夏季学期开设，之前工程热力学理论课在二年级上学期开设，传热学课程和流体力学课程在二年级下学期开设。另外，将供热工程、空气调节、空调用制冷技术三门课程的实验合并成暖通空调综合实验，在四年级夏季学期开设，之前空调用制冷技术课程在三年级上学期开设，供热工程课程和空气调节课程在三年级下学期开设。

将课程设计和实验安排在夏季学期，这样不会影响学生春秋学期期末备考理论课，同时又能使学生专心完成实践任务，也便于教师集中指导。

（三）特色课程设计

1.土木特色课程

由于学院特色课程主要是传统土木和建筑类相结合的课程，因此，建环专业侧重土建类理论知识体系，这不同于偏重机械类课程体系的传统建环专业。除了上文介绍的土木类平台课程外，建环专业培养方案还设置有房屋建筑学（含课程设计）、绿色建筑材料（含实验）课程，分别在二年级的上学期和下学期开设。土木类特色课程的设置，旨在使学生掌握一定的房屋建筑结构设计原理，具有一定建筑识图能力，同时对保温节能建筑材料的结构原理、力学及热工性能也有了解。

2.建筑节能类特色课程

由于建环专业的前身是建筑节能技术与工程专业，因此修订培养方案时保留了第一版培养方案中有关建筑节能类课程，包括建筑节能原理及技术、建筑能效评估（含课程设计）、建筑能效管理与节能、太阳能建筑一体化（含课程设计）等课程。与第一版培养方案的区别在于，这次修订将这些课程分别设在大三下学期及大四上学期。目的是为了让学生将来能在能源管理公司、绿建咨询公司，从事建筑节能改造及项目咨询工作，扩大学生的专业适应范围。

3.开放研究生课程共享

按学校要求，“学院在修订培养方案时，可以考虑开放研究生课程共享，鼓励有志于继续深造的同学提前修读研究生课程，如果进入我校学习，其在本科期间修读的研究生课程将给予认定并免修。”此次培养方案中设有数值传热学、能量系统火用分析等研究生选修课，一方面是为了响应学校要求，另一方是为了拓宽学生的知识面，为学生毕业论文选题提供理论基础。

四、结语

建筑环境与能源应用工程专业经过两次专业名称的变更，使其专业应用范围得到扩大和调整，极具时代特色。根据南昌大学2016年起不分专业，按院系大类招生，一、二年级按大类进行培养教学的要求，土木工程系建环专业进行了大土木类人才培养的创新探索和实践。主要举措有开设8门大土木类专业平台课程、构建第三学期实践课程及开设特色课程（土木类特色课程、节能类特色课程和

研究生共享课程）等三方面，取得了较好的实践效果。参考文献：

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Abstract：