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结构小结-结构工程师考试心得 作者： 日期：2 预应力构件在张拉钢筋挤压混凝土后使受拉区产生预压应力；受荷抵消预压应力后才受拉，使混凝土构件受力性能大为改进。柱子荷载组合：1.对于柱子，往往是M、N起控制作用，而剪力不起控制作用；基础则相反，必须全面考虑。2.对于Mmax所对应的N只有一个，而Nmax或-Nmax所对应的M可能有+Mmax或-Mmax两个，因为左右双向的风荷载、水平地震力缘故。空间方案=山墙变形+屋盖变形。平面方案=山墙变形。 砌体整体受压验算截面：毛截面。砌体局部受压验算截面：Al（局部受压有效面积而不是搁置面积）或Ab=Al；No、Nl都是仅考虑验算截面上的力。砼过梁：上部墙体高度hw有两个界限值1/3ln和ln,大于前者则仅考虑其下的墙体荷载，其上的墙体荷载不计；大于后者则仅考虑墙体荷载，而不考虑梁板荷载。墙梁的洞口若存在于跨中，则影响不大，破坏形态类似于无洞墙梁（拉杆拱）。 挑梁的抗倾覆弯矩包括恒荷载（墙、梁板）产生的内力，且分项系数是0.8；倾覆弯矩包括墙外力（集中力-恒和活、匀布力-恒和活）产生的内力，且分项系数只能是1.2、1.4。一般无筋砌体破坏形式是三阶段式的。 配筋砌体钢筋太少不起作用，太多浪费（砌体强度再大也小于砖的强度）。a(水泥砂浆0.9-压、0.8、仅对f不对fn)。构造柱对砌体起约束作用，但当间距大于4m时约束极小。2m时最好。 施工阶段且砂浆尚未硬化时：砂浆强度为0，上端是自由端计算高度H0=H，允许高厚比要降低为定值，不考虑构造柱有利作用c=1。一般计算简图把墙等重量集中到楼盖或屋盖处。 按照墙体截面面积比例分配层剪力的条件：横墙高度相等、材料强度相等；按照重力荷载比例分配层剪力的条件：楼层单位面积上重力荷载代表值相等。按照高宽比的三种情况，根据变形特点（弯曲性和剪切性）确定层内抗水平力构件的抗侧移刚度。倾覆力矩的计算按照每层水平地震作用*力臂（取底框顶部为矩心）。砌体结构验算整体稳定（倾覆）时，分项系数：有利永久荷载为0.8，有利可变荷载为0，不利永久荷载为1.2，不利可变荷载为1.4。 地基基础中的角点法注意l（长边）恒>b（短边）! 刚性系杆（靠边，或沿传力方向）一般按受压考虑-压杆，柔性系杆（受压弯曲退出工作，中间部位交叉支撑）一般按受拉考虑-拉杆。一杆受压，同时另一杆“因此”受拉。 塑性中和轴位置：使上下部分的面积（而不是面积矩）相等。剪压比过大，则多配箍筋对增大受剪承载力效果不大。具体反映就是控制截面尺寸。即截面尺寸满不满足剪压比的要求？剪跨比过大，由于发生斜拉破坏（剪压破坏）受剪承载力不会增大；剪跨比过小，由于发生斜压破坏（剪压破坏）受剪承载力不会减小。所以对剪跨比要有上限下限。另一方面，通过最小配箍率避免斜拉破坏，最大剪压比避免斜压破坏。构件的受拉区和受压区的破坏先后非常重要，破坏烈度非常重要。耦连关系：压扭、压剪；拉剪、拉扭；剪扭、扭剪（t）。先算腹板项，后算翼缘项。受扭既需要箍筋，也需要纵筋。h:应用于受剪、受冲切。深梁免于进行斜截面受剪承载力计算的条件是验算Vk而不是V!勘察：土-场地土类型，地-场地类别，水-地下水的深度、腐蚀性和液化判别。基础计算： m：。A级高度不用专项审查，B级高度需要专项审查。钢筋混凝土阻尼比是0.5，钢结构是0.2，阻尼比反映了结构削弱共振影响的能力。柱子轴压比按照所有荷载产生的轴力验算，剪力墙轴压比按照重力荷载代表值产生的轴力验算。剪力墙当剪跨比较小时，应减小混凝土抗剪设计值（0.15fc）。连梁跨高比也有类似情况。单位：一般外力-KN、M；一般内力-N、MM。地基承载力内力外力-KN、M。第i层，第j振型。找得对条文：三找-公式、注解、构造。底部剪力法先算总的水平地震作用即底部剪力（先总后分），振型分解法先算每层的水平地震作用虚拟力（先分后总）。风荷载：单位面积的风压。地基压力计算纯按标准值，即土地的计算按照标准值！同样集中力或均步力的标准组合：永久荷载标准值+活荷载组合值（标准值*组合值系数）。特征值也是一种标准值。钢结构：计算表达式：应力表达式（强度应力，稳定应力）例如（）f、内力表达式（NuMuVu.）例如NNu。常用截面的系数公式：矩形、圆形的W,两分点三分点的挠度，.轴心受压构件本来没有剪力，现在有一个假想剪力（使构件鼓出去-失稳）：V=AF/85235/fy。同向曲率不转反弯，反向曲率转反弯。力矩：两个分肢或分区一拉一压（一方向）一多一少（另一方向）。桥梁的基础、装饰同一般建筑，主体分两类：桥墩、支座。（基本）活荷载是汽车荷载和挂车荷载，还有其他可变荷载。弹性：应力呈直线；塑性：应力呈曲线。三阶段：整体工作阶段（末期钢筋和混凝土的应变相等）、带裂缝工作阶段（大多数构件的实际状态）、屈服阶段。换算截面法：基于钢筋弹性模量10倍于混凝土的弹性模量，得出钢筋截面等效于10倍的虚拟受拉等效混凝土面积，钢筋应力10倍于虚拟受拉等效混凝土应力；根据力矩相等（即S拉=S压）得到受压混凝土和受拉钢筋的应力。截面刚度取E（混凝土）I（混凝土等效截面）。名义拉应力？由于有效预压力使混凝土主拉应力减小了。使用阶段要进行主拉应力验算。附加应力，应该叫净沉降应力，代表了前后沉降压力差。i-代表了单位深度的沉降值（m/m）。乘以深度后代表了曲线所包含的面积，即总深度内的沉降值。判别大小偏压的指标：b、Nb、Eob（=Mb/Nb=tg）、ei(0.3ho定小；0.3ho可大)。满足钢筋的最小直径和最大间距后，必然满足最小配筋率的要求；反之未必。Acor代表箍筋内表面的混凝土面积！混凝土轴压构件注意混凝土的小尺寸效应（fc*0.8），轴拉构件注意钢筋的小强度效应（以混凝土的极限压应变为破坏指标，从而限制了钢筋最大拉应力取300mpa）。局部稳定涉及局部受压区。V截面（轴压构件本无剪力，假想剪力，取公式法和压弯构件的实际剪力的最大值）-V缀材-N缀材。填板长度取节间净长度！钢筋包括钢绞线的截面面积都可从中附录B查出!欲先解题,必先定公式;欲定公式,必先定函数项；欲定函数项,必先定数；而往往欲先定数,必先定公式；如此反复.欲求配筋,必先定最不利内力(工况)；欲先求工况,必先定内力类型和截面类型.地基承载力特征值相当于标准值,重力荷载代表值相当于组合值.弯矩的正负:一般简单内力计算按照使梁柱-杆件顺时针转动为正,反之为负；也可能柱-左拉为正，右拉为负；当计算配筋、高层、抗震时也可能（！）按照梁-下拉为正，上拉为负。1）已知梁：AsM,求As。对As取矩求X，再求出As。2）已知柱：As、As求承载力N、M。对N取矩求X，再求出N、M。梁当考虑抗震时较非抗震时，多了：抗震等级、承载力调整系数re（re*N或1/re*Nb 等）、受压区高度限制Xb。欲定内力，必先定：荷载分项系数o、抗震系数re、动力系数（吊车和起吊）、组合折减系数。同时有预应力和非预应力钢筋的截面的组合面积Ao毛面积且An单独扣除空洞的净面积An1。An=An1+非预应力钢筋的换算砼面积即As*(e-1)。Ao=An+预应力钢筋的换算砼面积=（An1+非预应力钢筋的换算砼面积）+预应力钢筋的换算砼面积。用影响线求出：柱子D、T（水平）（D利用轮子的P，T利用小车+吊物的重量）。梁板结构考虑梁：当受压区与板同侧时，按照T形或倒T形截面；反之按照矩形截面。=a/ho:a-反弯点高度或集中力作用点高度（M/V）。双筋截面计算：当求得As0时，分别按照As=0和As=min*A求出As取小值。排架：侧移刚度；框架、梁：转动刚度。不对称配筋的内力类型判断：ei0.3ho则小偏压；反之0.3ho只能暂定大偏压。当大偏压时，先求X，或限定As=As,min求X；然后求出As。当小偏压时，先判别N1*fc*b*ho!然后才可按照先定As,min后同时求x和s；反之则按反向受压破坏公式。钢结构较合理的截面：两截面的长细比或稳定系数大致相等。不管是钢板构件截面，还是焊缝截面，一般遵循“等强”原则。受力分析、强度稳定、构造要求：一个不能少，一个不能弱！荷载组合时N和M要相应（在同一种外力作用和控制荷载-永久荷载或可变荷载下）！受力分析：静力法（节点法、截面法）+荷载组合（标准值*分项系数或标准值*分项系数*组合系数设计值或*动力系数）。Gk/Qk2.8则按永久荷载控制组合荷载；排架框架荷载计算时多了个可变荷载控制组合式1.2Gk+0.9(1.4或1.35Qki)。计算吊车梁当组合多台吊车时荷载不折减，计算排架（柱）时当组合多台吊车时荷载要折减。2i=1/1-（N*u）/(H*h)中的H：当判别是否采用而接弹性分析方法时考虑假想水平力Hni？当计算二阶弯矩M时考虑Hni ?计算绝对最大弯矩，不一定在合力较近的轮下，也可能在较远的轮下，应轮算。若底版的自由边长度之半大于短边，则按悬臂板计算M。t=（6M/f）1/2。屈服强度与厚度有关，抗拉强度与厚度无关。钢结构变形计算需用毛截面和标准值。质量等级为A时不具有冲击韧性，B时具有常温20oc冲击韧性，C时具有0oc冲击韧性，D时具有-20oc冲击韧性，E时具有-40oc冲击韧性。对于不同钢种235、345、390等有具体要求。腹板因剪应力而屈曲。翼缘因弯曲压应力而屈曲。单角钢的形心轴：两个平行轴、一个对称轴、一个最小惯性矩或回转半径轴。填板数：（L/L1-1）取整数，其中L1为填板的中距=净距+板宽。考虑塑性对腹板截面面积进行折减，稳定系数仍取全部截面！突缘支座计算平面外稳定性时，截面附加15tw（235/fy）1/2长度的腹板，根据实际情况取一侧或两侧。稳定系数或稳定应力：（x、y）、b;相应的长细比为x、y、yz、ox、oy，还有u、uz。强弱支撑的惯性矩分界点：I=Sb*h3/(3Eu)= Sb*h2/(3E),或Sb=3EI/h2。实质是=1即 u（水平侧移）=h 。腹板局部稳定计算：1）系数的计算顺序；2）a横向加劲肋（包括支撑加劲肋）的间距；3）V、M（平均值）=（S左+S右）/2；4）c=q/tw ；5）b、s、c三个通用高厚比，用以计算三个临界应力；6）两种要求：/cr1 /cr 1 c/c,cr1; (/cr)2+ (/cr)2+(c/c,cr)2 1；7）、c验算位置在腹板ho边缘，而一般强度计算取最外边缘。确定塑性中和轴时使截面上下面积矩相等Sx=Sy（等面积矩原则而不是形心轴原则）。Wpn为塑性中和轴上下面积对该轴取矩之和Sx+Sy。以压力为主的压弯构件（N0.6An*f）不得采用塑性设计。计算c时的系数取值：对ho上边缘是1.0，而对于ho下边缘是=1.0。一条正面角焊缝的抗垂直（长度方向）承载力相当于f条侧面角焊缝。AB级普通螺栓孔径与栓径相同，C级螺栓孔径大于栓径。螺栓数的增大折减：1）填板*1.1；2）单面搭接*1.1。砌体影响系数：类似于稳定系数，前提因素包括e/h和。e0.6y是无筋砌体的最大偏心距要求，若不能满足，则应采用配筋砌体。钢结构采用应力表达式，砼、砌体结构（非匀质、各向异性材料）则用承载力表达式。强度、稳定计算公式的区别除了毛截面、净截面（有时相互都有），主要在于影响系数。支座支承反力Nl作用点在上面，方向向下，距墙内边0.4ao 。垫块下砌体局压承载力公式中较无垫块式，第一增加了（类似于考虑垫块稳定）；第二改变，代以1 。公式应用：正着列，倒着算。-倒扒皮hT=3.5i针对T形、+字形截面。计算面积矩、形心轴、惯性矩应按照类似于先算腹板，后算翼缘的顺序。钢筋混凝土过梁：M=1/8*P*lo2,V=1/2*P*Ln,Nl=1/2*p*lo,Lo=min1.15ln,lc, =1.0,ao=a 墙梁的高度hw不能超过计算跨度lo!墙梁受力：Q1取托梁和本层楼盖传力；Q2取：当自承重墙梁时，为托梁和本层墙体的自重；当承重梁时，为本层及以上各层墙体的自重+以上所有层楼盖和屋盖的传力。墙梁局部受压验算部位是支座上部墙体（相当于拱底）。若每1m宽板带上线荷载为1KN/m,则表示面荷载1KN/m2 。T形墙的翼缘宽度可能不是窗间墙宽度！配筋砖砌体构件包括：1）网状配筋砖砌体；2）组合砖砌体构件包括：A砼或钢筋砂浆面层的组合砖砌体；B砼构造柱组合墙。横墙截面积包括轴线段和相应半墙厚。计算地震剪力的标准值*1.3=设计值。装配式砼楼屋盖为中等刚性楼屋盖房屋，结构的楼层水平地震剪力分配，按照抗侧力构件等效刚度的比例（可能0，可能按净面积，可能按弯曲、剪切取半组合）和抗侧力构件从属面积上重力荷载代表值的比例，这两种情况的平均值分配。墙体净截面面积=整墙面积-门窗口面积。底框砖房：强底框层-将底层承担剪力*系数=（上层刚度/下层刚度之比2）0.5；强剪力墙-第一道防线是抗震剪力墙独自承包底框层剪力，而第二道防线框架柱与抗震墙（剩余20%刚度）联合按照刚度比例分配剪力（按照第一道防线剩余20%联合计算）；强框架-二层及以上层的FEki对一层顶部取矩之和等于倾覆力矩，墙框分配时，其中墙分配的倾覆力矩按照与框架的侧向刚度比例分配，而框架（榀）分配的倾覆力矩按照与墙20%刚度的比例分配，相对增大了框架承担的倾覆力矩。框架柱的剪力求弯矩，一半取柱中反弯点，此时弯矩=0。施工质量控制等级为A级，则a=1.05。地基承载力特征值属标准值，内力、抗力均属标准组合（值）。地基变形时长期作用占主要地位，其相应内力应为准永久组合，不应计入风载地震力。最大干密度可按公式得出，填料为碎石或卵石时可直接确定。主动土压力系数：库仑公式、朗肯公式。地基计算截面、位置：基础底面、底面中点。地基净反力=地基反力G/A 基础厚度按照剪切或冲切确定。弯矩计算多取柱边。柱下梁板基础尤其要重视内力图、地基反力图！剪力等于0处弯矩最大！脉动影响系数中H/B的B指迎风面宽度。风荷载作用是一连续作用，属于倒三角形等面荷载，简化成行列荷载的线荷载（在垂直风向竖向外面或截面上）。计算弯矩采用力矩之和或面积矩（减法好）。风荷载标准值的求解按照三系数法z s z 。S=S（竖向作用-重力荷载作用）+S，（水平作用-水平地震作用或风荷载）。其符号规定：1. S-使梁正转反转确定符号，情况唯一，正不负，负不正；柱端弯矩上下同号，梁端弯矩左右反号。2. S，情况不确定左右并列，反向反号，组合前均取正值，组合时按号；柱端弯矩上下同号，梁端弯矩左右同号；柱端为负，梁端为正；柱端为正，梁端为负。3.节点处梁柱弯矩因平衡而反号。约束边缘构件：纵筋配一半，箍筋配全部。构造边缘构件：纵筋箍筋全配。造成as不同。重力荷载代表值：1）屋面：恒载+0*活载=恒载；2）标准层：恒载+0.5*活载。转动刚度大（所占比例大），则分配的节点弯矩大；侧移(抗剪)刚度大（所占比例大），则分配的层间剪力大。反弯点法、D值法：1)侧移刚度：前者是12i/h2，后者是c*12i/h2 （考虑横梁刚度不是无穷大，从而反弯点也不应在柱子中点）。2）反弯点：前者是1/2h、2/3h(一层),后者是y*h(y=y0+y1+y2+y3)。M=V*反弯点高度。地基承载力(包括桩基)是在允许变形下的承载力嵌固是什么意思？底下室嵌固又是什么？先要明确一点,我们所说的嵌固应该是强度嵌固而非力学嵌固；力学嵌固-完全刚性的固定，嵌固点以下刚度无穷大，嵌固点无平动、转动，实现了完全的约束。强度嵌固-柱的塑性铰出现在地上一层的下端，而不是出现在梁柱节点两侧的梁上，即强梁弱柱。地下室嵌固又是什么？地下室的嵌固是建筑结构计算模式中的一个重要假定，不仅关系到结构中某些构件内力分配的准确性，而且还影响结构产生侧移的真实性，以及结构局部的经济性（有时候也可以专规范空子，人为提高嵌固层，这个就不要乱学了）我认为真正要形成地下室顶板的嵌固需要抓住几点：1、地下室顶板标高与室外地坪的高差不能太大2、地下室顶板结构应该为梁板体系，且不得有大孔洞，梁的抗弯刚度要足够大，楼板也要有相当的厚度3、地下室侧壁要有良好的侧限，就是必须要与地球有良好的接壤地下室嵌固的条件在新的高规中都有明确的规定:如地下室侧向刚度与上一层侧向刚度的比值,地下室顶板本身的刚度,地下室的层数等.并且与计算模型有关,与结构底部加强层的确定有很大关系!这对于高层建筑的埋置深度产生一些影响。不设置地下室情况对于嵌固端的选取从两方面考虑：1、桩基础都是以承台面作为结构嵌固端，而且必须在该结构标高处的纵横方向设置刚度较大的基础梁加以连接，首层标高应该从基础面算起。2、如果承台面标高与首层标高有一定距离而不设基础梁连接或者刚度过小，则地面标高处应该设置刚性地面来作为结构嵌固端，首层层高从地面算起。但是如果不设置刚性地面，则上部结构无从形成嵌固端，计算简图就不成立。所以就算多层，嵌雇端也对手层层高和计算简图的合理选取有好处的，总之一句话要成为上部结构的嵌固端，下部结构必须具有足够的刚度以保证柱根之间不产生相对位移，而且能承受或平衡柱根弯矩。再补充一点抗震规范6.1.14条最后一句话(位于地下室顶板的梁柱节点左右梁端截面实际受弯承载力之和不宜小于上下柱端实际受弯承载离之和)，可以看出高层建筑首层不能作为嵌固端的，因为对于首层处的柱截面往往远大于框架梁截面，所以即使有意增大框架梁截面并增加抗弯钢筋用量，这条也很难满足，所以可以看出只有多层或小高层建筑才有可能以首层顶板作为结构的嵌固端。做结构就是要有很强的概念,首先要把整个结构看做一个构件,最后要把一个构件看做一个结构计算.当然学习时,想从一个构件算起.地下室嵌固就要把一个结构看作一个构件.可以想象一个细长的柱子立在地面上,虽然有点夸张,但比较直接一些.它要想立稳,要有东西扶住它,当采用筏板基础或者桩基时,可以用基础直接作为嵌固层,就像在柱子底加了一个底座,它就可以固定很好了.而当采用地下室顶板作为嵌固层时,就像在柱子底部加了一个墩子,只是它不是实心的而已,但他必须有一定的刚度,才能保证和基础,外墙组成一个整体,形成一个墩子,抵抗外力. 土体有受拉破坏和剪切破坏。 剪切破坏并不表示土体是只受剪力作用的。考虑单轴压缩试验就会发现，土体的破坏面是一个斜面，这个斜面的产生是因为该面上的剪力大于了该面所能承受的剪力。而土体本身是有一定的抗压强度的，如做密砂高围压抗压或抗剪试验，同样可以发生砂体被压碎的现象，但虽然被压碎了，砂体并没用散开（因为高围压的缘故），所以此时仍能承受一定的压力作用。那么，通常我们所遇到的地基，是达不到这样的压力的（无法提供这样的高围压），所有，在达到这样的压力之前，土体已经出现了剪切带，并发生破坏了。所有，通常抗压强度，对土力学实践没用意义，因为此前土体已经发生剪切破坏了。所以，土体参数试验给出的都是抗剪强度。 拉，压或者剪是受力状态，一般指主要的受力状态。纯拉，纯压或者纯剪是比较少的；材料力学的强度理论，表明各种材料的强度特性是不一样的。材料是按照它的受力特性来被人们利用的。比如砖，受压性能好，在工程中就比较少的用于受拉的场合。钢材，拉压剪性能都好，用途就广泛的多。土具有散粒材料的特征，如果用于受拉，在没有剪坏之前就拉坏了。在常规的土体受力场合，土体主要发生剪切破坏，但是也经常因为过大的压缩变形，在地基未达到剪切破坏（极限强度）之前，导致工程上不可接受。新的地基基础设计规范GB50007-2002的一个修改就是把原来的建筑物的安全等级（一级、二级、三级），改为地基基础设计等级（甲级、乙级、丙级），并对三个设计等级的建筑物地基基础提出了勘察、设计要求。 问题：汇总规范上有关基础设计等级甲级和乙级的一些条文，如下所示： 3.0.1条，具体条文详见规范。该条是就甲级、乙级、丙级的具体分类的定义。 3.0.2条，具体条文详见规范。该条为强制性条文，没看出甲乙级的区别，因为都要求按地基变形设计。 3.0.3条，具体条文详见规范。该条的第二款条文谈到了甲级和乙级对勘察的不同要求，主要是甲级比乙级多了应提供载荷试验指标。但该要求真的有实际意义吗？ 6.4.3条，具体条文详见规范。该条的第5款条文，说到了滑坡推力安全系数，在甲级时宜取1.25；乙级宜取1.15；丙级宜取1.05。 8.5.10条，具体条文详见规范。该条有强制性条文，明确规定对甲级的桩基也必须进行沉降验算；而对乙级的桩基只有在体型复杂、荷载不均匀或桩端以下存在软弱土层时才要进行沉降验算。 8.6.3条，具体条文详见规范。该条规定，甲级时，对锚杆抗拔承载力特征值应通过现场试验确定，而对于其他建筑物可按规范公式计算。疑问是该甲级是指地基基础设计等级，还是指建筑物设计等级（不知是否是我记忆有误，我记得是有个建筑物的设计等级的）？ 10.2.9条，具体条文详见规范。该条为强制性条文，规定，对所有地基基础设计等级为甲级的建筑物在施工期间及使用期间都应进行变形观测；而乙级的建筑物只有在复合地基或软弱地基上时才要进行变形观测。 回答：1。从新建筑地基基础设计规范第3。0。1条与旧规范第2。0。1条对比来看：旧规范是根据地基损坏造成建筑物破坏后果的严重性，将建筑物分为三个安全等级；而新规范是根据地基复杂程度、建筑物规模和功能特征以及由于地基问题可能造成建筑物破坏或影响正常使用的程度，将地基基础设计分为三个设计等级；概念更加明确。 2。新规范中对甲级设计等级的地基基础设计要求除上帖所述以外，还有第10。2。5条和新建筑地基基础工程施工质量验收规范第5。1。5条。我理解：由于地基土的非连续性、各向异性和不均匀性等特点，很难用一个或几个计算模型精确表达，具有很强的经验性和区域性，因此，新规范中对甲级设计等级的地基基础设计除要求计算外，还特别要求必须加强现场实地检测和监测，已达到及时发现、及时调整和动态控制的目的。 3。在地基基础设计施工图或结构设计总说明中应注明：本工程建筑地基基础设计等级。根据定义，承台是上部结构与群桩之间相联系的结构部分。按照受力特点分为承台板和承台梁。承台板用于独立的桩基或满堂桩基。承台板平面尺寸应根据上部结构要求、桩数及布桩形式定。平面形状有三角形、矩形、多变形、圆形等。承台梁多用于墙下桩基。承台之间的连接则为连系梁。 承台板的破坏形式一般为两种：1） 受弯破坏：当承台板厚度较小且配筋数量不足时，常发生弯曲破坏，为了防止发生这种破坏，在承台板底部要配有足够数量的钢筋，可用公式As=M/0.9h0fy。 2） 冲切和受剪破坏，当承台板厚度比较小，但配筋数量比较多时，常发生冲切破坏，因此承台应有足够的厚度抵挡这种破坏。 根据规范，对卧置于地基上的混凝土板，板中受拉钢筋的最小配筋率可适当降低，但不应小于0.15%。而承台梁和连系梁的主筋除满足计算要求外，还应符合现行混凝土结构设计规范中关于最小配筋率的规定。工程设计中我们习惯使用比例尺，按比例的概念在头脑中印象很深刻。但这个比例只在某个范围内有效，否则会出错。现在设想一个问题：如果想把埃菲尔铁塔按一固定的比例放大，还能建造成功吗？否。可是为什么呢？举一个例子来加深对结构尺度影响的概念。考虑一简支梁在自重作用下的情况，若将此梁各个方向（高、宽和跨度）的尺寸放大10倍，再比较一下两根梁的内力和变形。结果是：梁放大10倍后截面剪力增大到1000倍，而抗剪能力只增大为100倍；截面弯矩增大10000倍，而抗弯承载力只增大1000倍。这意味着 必须将材料强度提高10倍，才能满足承载力要求，但要将材料强度提高10倍，谈何容易！如果不改变材料品种，简直是不可能的任务！另外，挠度方面矛盾更为突出，梁放大10倍后，挠度将达100倍，刚度明显不够。可见，再结构设计中截面高度的选择必须考虑结构尺度的影响，对于跨度较大的梁截面应偏高一些。教材和规范上给出的梁高和梁跨比例只在常用的跨度范围内才适用，超过这个范围就不对了。结构尺度的变化将改变结构内部作用效应和抗力的比例，从而改变结构的受力状态，这一点设计者必须注意。可见，随着结构尺度的变化，重要的是选择与其适应的合理的结构形式。一些重要的结构概念（一些基本受力状态） 一、轴心受拉 外力通过截面中心，截面上各点受力均匀，材料强度可以被充分利用。所以，对于适合抗拉的材料（如钢材），轴心受拉是最经济合理的受力状态。 采用高强钢丝，碳纤维等等材料。 二、轴心受压 对于适合受压的材料（如混凝土、砌体以及钢材等）也是很好的受力状态。但是受压构件较细长时会有稳定问题，偶然的附加偏心会降低构件承载力，甚至引起失稳。由于压杆失稳总是在截面回转半径最小的方向发生，所以对于轴心受压构件，环形截面最为合理，圆形或方形截面也较为合理。工字型截面、角钢或双角钢等也可以做压杆使用，但由于两个方向的回转半径不同，往往首先在回转半径小的方向引起失稳。 对于混凝土来说，适于抗压，但当压力很大时，截面也非常大，结构自重大，影响结构的性能。 三、弯和剪 弯和剪往往同时发生，工程中纯弯和纯剪的情况很少。正应力在离中和轴最远处最大，截面中间部分应力很小，材料强度不能充分利用。剪应力在截面中和轴处最大，在离中和轴最远处为零。对于矩形截面梁，无论受弯或受剪，截面上材料强度都不能充分利用。由于玩具M和剪力V沿构件长度分布也不同，M跨中最大，支座处为零；而剪力支座处最大，跨中为零。所以对于等截面受弯或受剪构件，材料的利用率比压或拉杆要差得多。当然，做成T型或工字型截面相对要合理一些。无论从承载力或刚度考虑，适当提高截面惯性矩是合理的。 四、扭 受扭时由截面上成对的剪应力组成力偶来抵抗扭矩，截面剪应力边缘大，中间小；截面中间部分的材料应力小，力臂也小。空心截面的抗扭能力和相同外形的实心截面十分接近。受扭构件以环形截面为最佳，方形、箱型截面也较好。 综上所述，可以看出中心受拉构件是最合理的状态，尤其是对高强钢丝等抗拉强度高的材料特别合理。弯和剪也是常见的受力状态，但对截面材料的不充分利用，这在工程是不可避免的，因此选用合理的截面形式和结构形式就很重要。对于较大跨度的梁，可改用桁架，梁中的剪力和弯矩便改为桁架杆件的拉、压状态，材料得以充分利用，还可节省材料，减轻自重，可跨越更大的跨度。扭转是对截面抗力最不利的受力状态，但工程中也很难避免，如框架边梁、旋转楼梯等，都存在较大的扭矩，设计中应引起注意。概念设计在设计人员中提得比较多 ,但人们往往片面地理解它 ,认为概念设计主要是用于一些大的原则,如确定结构方案 ,结构布置等。其实 ,在设计中任何地方都离不开科学的概念作指导。计算机技术的迅猛发展,为结构设计提供了快速、准确的设计计算工具。但不可迷信电脑 ,不能做电脑的奴隶 ,应做电脑的主人。而人的设计,就是概念设计。有很多设计存在诸多缺陷 ,主要原因就是在总体方案和构造措施上未采用正确的构思 ,即未进行概念设计所致。 1概念设计的意义及依据 1 . 1概念设计的意义 能做到结构功能与外部条件一致 ;充分展现先进的设计 ;发挥结构的功能并取得与经济性的协调 ;更好地解决构造处理;用概念设计来判断计算设计的合理性。 1 . 2概念设计的依据 结构总体系与各分体系的工作原理和力学性质 ;设计和构造处理原则 ;计算程序的力学模型和功能 ;吸取或不断积累的实践经验. 2概念设计的一般原则 2 . 1选择合适的基础方案 基础设计应根据工程地质条件 ,上部结构类型及荷载分布 ,相邻建筑物影响及施工条件等多种因素进行综合分析,选择经济合理的基础方案。设计时宜最大限度地发挥地基的潜力 ,必要时还应进行地基变形验算。基础设计应有详尽的地质勘察报告,对一些缺地质报告的小型建筑也应进行现场查看和参考邻近建筑资料。一般情况下 ,同一结构单元不宜采用两种不同的类型。 2 . 2合理选择结构方案 一个成功的设计必须选择一个经济合理的结构方案 ,即要选择一个切实可行的结构形式和结构体系。结构体系应受力明确 ,传力简捷,同一结构单元不宜混用不同结构体系 ,地震区应力求平面和竖向规则。总之,必须对工程的设计要求、地理环境、材料供应、施工条件等情况进行综合分析 ,并与建筑、水、暖、电等专业充分协商 ,在此基础上进行结构选型,确定结构方案 ,必要时还应进行多方案比较 ,择优选用。 2 . 3选用恰当的计算简图 结构计算是在计算简图的基础上进行的 ,计算简图选用不当而导致结构安全的事故屡有发生,因此选择恰当的计算简图是保证结构安全的重要条件。计算简图还应有相应的构造措施来保证。实际结构的节点不可能是纯粹的刚结或铰结点,但与计算简图的误差应在设计允许范围之内。 2 . 4正确分析计算结果 在结构设计中普遍采用计算机技术 ,但由于目前软件种类繁多,不同软件往往会导致不同的计算结果。因此设计师应对程序的适用范围、技术条件等全面了解。在计算机辅助设计时,由于程序与结构某处实际情况不相符合 ,或人工输入有误 ,或软件本身有缺陷均会导致错误的计算结果,因而要求结构工程师在拿到电算结果时应认真分析 ,慎重校核 ,做出合理判断。设计师的知识、经验还是不可缺少的。 2 . 5采取相应的构造措施 始终牢记强柱弱梁、强剪弱弯、强压弱拉原则 ;注意构件的延性性能 ;加强薄弱部位 ;注意钢筋的锚固长度 ,尤其是钢筋的直线段锚固长度;考虑温度应力的影响。除此之外 ,还应注意按均匀、对称、规整原则考虑平面和立面的布置 ;综合考虑抗震的多道防线 ;尽量避免薄弱层的出现;以及正常使用极限状态的验算等等都需要概念设计作指导。型钢与工字刚的区别：1、工字型钢不论是普通型还是轻型的，由于截面尺寸均相对较高、较窄，故对截面两个主袖的惯性矩相差较大，因此，一般仅能直接用于在其腹板平面内受弯的构件或将其组成格构式受力构件。对轴心受压构件或在垂直于腹板平面还有弯曲的构件均不宜采用，这就使其在应用范围上有着很大的局限。2、h型钢属于高效经济裁面型材(其它还有冷弯薄壁型钢、压型钢板等)，由于截面形状合理，它们能使钢材更高地发挥效能，提高承裁能力。不同于普通工字型的是h型钢的翼缘进行了加宽，且内、外表面通常是平行的，这样可便于用高强度螺桂和其他构件连接。其尺寸构成合理系列，型号齐全，便于设计选用。、h型钢的翼缘都是等厚度的，有轧制截面，也有由3块板焊接组成的组合截面。工字钢都是轧制截面，由于生产工艺差，翼缘内边有1：10坡度。型钢的轧制不同于普通工字钢仅用一套水平轧辊，由于其翼缘较宽且无斜度(或斜度很小)，故须增设一组立式轧辊同时进行辊轧，因此，其轧制工艺和设备都比普通轧机复杂。 国内可生产的最大轧制h型钢高度为800，超过了只能是焊接组合截面。我国热轧H型钢国标（GB/T11263-1998）将h型钢分为窄翼缘、宽翼缘和钢桩三类，其代号分别为hz、hk和hu。窄翼缘h型钢适用于梁或压弯构件，而宽翼缘h型钢和h型钢桩则适用于轴心受压构件或压弯构件。工字钢与型钢相比，等重量前提下，w、 ix、 iy都不如h型钢。H型钢相比工字钢趋于等稳，即截面的强，弱轴的转动惯量差距不大，平面内和平面外的长细比差距也就不大，所以H型钢多用于柱（柱子是轴力为主的构件采用等稳构件比较合理），而工字钢（拼接）多用于梁（梁可以通过加劲肋限制局部失稳，还可以通过侧向支撑来限制弯扭失稳）。从两种结构体系中去看平面内和平面外计算长度： 1,在门式刚架结构体系中,柱的平面内计算长度为在刚架平面内的计算长度.根据刚度的比值采用查表法查出柱计算长度系数.平面外计算长度为在平面外支撑点(如隅撑,系杆)之间的长度. 2,在框架结构中,柱无平面内和平面外计算长度的区别,而只有弱轴和强轴(或X轴Y轴)的计算长度.而梁的平面外计算长度同样为侧向支撑点的距离(小梁的高度与支撑小梁的大梁的高度以0.5为界.见李和华 .而当楼面采用压型钢板时,见规范,无须验算其的整体稳定,故其的计算长度无多大用处. 次梁一般只传递竖向荷载，不参与抗震水平力的作用，因此不用考虑抗震等级。砌体强度的调整应为对无筋砌体和配筋砖砌体中无筋砌体部分的强度的调整；对配筋砌块砌体按全截面计算(对截面面积A小于0.2m2配筋砌块构件，应按3.2.3的规定对砌体强度fg乘以调整系数 ，此时该截面面积按全截面计算，即不再扣除纵向钢筋的面积)；当砌体结构构件符合本条中的全部或部分需要进行强度调整的情况时，应取诸调整系数（ ）的乘积。轴向力偏心距e，对单向偏心受压不应大于0.6y；对双偏心受压，考虑到其比单向偏压受力更不利而规定不应超过0.5ey或0.5ex。这样的偏心距限制使轴向力N处于截面核心范围之内，即构件截面边缘不会出现弯拉应力，能充分发挥无筋砌体构件的承载力。当超出该限值和截面尺寸受限时，可采用配筋砌体构件，如组合砖砌体或配筋砌块结构构件。墙、柱高厚比的验算要点：1、根据房屋的静力计算方案和砌体材料类别按5.1.3和5.1.2确定构件的计算高度H0和高厚比修正系数 及高厚比 ；按表5.1.3确定带壁柱墙计算高度H0时，s应取相邻横墙间的距离，墙、柱的允许高厚比应符合表6.1.1的规定。2、带壁柱墙1)带壁柱墙高厚比验算，其翼墙宽度bf按4.2.8确定；2)壁柱间墙高厚比验算，其墙高H均按刚性方案计算；3)符合6.1.2条3款要求的圈梁可视为壁柱间墙的不动铰支点。3、带构造柱墙墙中设置构造柱可提高墙体使用阶段的稳定性和刚度。因此当墙的高厚比较大时，可在墙体中设置钢筋砼构造柱，并按下列规定验算其高厚比：1)构造柱的截面尺寸和间距：截面沿墙长方向的边长不应小于180mm，沿墙厚方向不应小于墙厚；当利用构造柱作壁柱时，其截面高度不应小于1/30柱高；构造柱的砼不应低于C15，主筋不应少于412；构造柱的间距不宜大于4m。2)高厚比验算按6.1.2条2款的规定确定允许高厚比提高系数 ，并按式（6.1.1）验算带构造柱墙的高厚比；当构造柱沿墙厚方向的边长1/30柱高时，可按带壁柱墙验算高厚比；构造柱对墙体允许高厚比的提高仅适用于正常使用阶段； 构造柱应与墙和横向支承结构有可靠的连接。墙梁是组合受力构件，承重墙梁是由托梁、墙体、翼墙或构造柱和顶梁组成的约束组合受力结构，缺一不可。其中翼墙或构造柱加顶梁形成约束砌体，在竖向荷载作用下能有效地避免托梁去座上部砌体的局压破坏和提高抗剪能力，同时在水平荷载或水平地震作用下，墙体开裂仍能维持墙梁的组合作用。因此在计算的基础上这些措施对保证墙梁的组合作用和墙梁房屋的整体稳定性和墙梁构件相应的安全性具有十分重要的作用。必须认真执行，以下是实施检查控制要点：1、多层墙梁房屋应布置为刚性方案房屋，不应采用刚弹性或弹性方案房屋（见4.2.1、4.2.2及4.2.5条）；2、承重墙梁必须按规定设置翼墙，当受条件限制时应用砼构造柱代替，翼墙或构件柱应与砼顶梁连成整体；3、多层墙梁房屋的托梁支座承受很大的集中荷载，是关键的传力构件，必须满足局部承压和必须的支承长度。对砌体墙、柱不应小于350mm，并应根据5.2.5条的规定设置垫块或垫梁；当为框架柱时，柱截面不应小于400mm400mm；4、托梁顶面为结构的转换或过渡层，必须采用现浇砼楼盖，不允许采用其它楼盖；5、托梁是墙梁的最重要的组成部分，根据其重要性和受力特点（偏心受拉），其构造是按框支梁的要求确定的。其中的托梁跨中截面受力钢筋的最小含钢率0.6%（包括0.2%的上部载面受压钢筋）适用于承重和自承重墙梁的托梁；6、翼墙和腹墙必须同时砌筑，不允许留槎或分别砌筑。7、墙梁托梁上方墙体的洞口施工，应按本条规定先设置砼过梁后再砌以上砌体，不允许先起拱后放置砼过梁。洞口过梁上方不允许设置施工集中荷载。墙梁设计是个完整的系统，与本条有关的条文有（解释见条文说明）：1）7.3.3墙梁的计算简图和7.3.4墙梁的计算荷载；2）7.3.57.3.11墙梁截面承载力计算或验算内容要求及墙梁内力、承载力计算方法；3）10.5.110.5.9抗震设防时底层设置抗震墙的框支墙梁房屋的有关规定内容。常用砖墙自重(含双面抹灰)：120墙：2.86，240墙：5.24，360墙：7.62，490墙：9.99 KN/M2。在结构弹性设计时认为某个截面上下纤维达到屈服应力时截面破坏，而实际上此时截面还能继续承载,为了充分发挥材料强度，在结构塑性设计时认为全截面达到屈服应力时截面破坏, 这时出现塑性铰,出现塑性铰后该截面不能继续承载。塑性铰与实际铰的区别:一是塑性铰能承担弯矩而实际铰不能, 二是实际铰可以双向转动而塑性铰只能单向转动。对于静定结构,出现一个塑性铰时结构就破坏了。对于超静定结构,出现一个塑性较会减少一个自由度,但结构还能继续承载，直到出现N+1个塑性铰(N时该超静定结构的多余约束).在设计时采用地震调整系数RE有三个因素： 1地震动的特性 构件在地震中实际承载力比按照静力进行设计时承载力要高。2结构构件的抗震设计原则 目前的结构设计是采用分项系数表达的以概率理论为基础的极限状态设计方法。在各种作用、材料性能和几何参数等基本变量确定之后,结构的可靠度决定于各分项系数的取值,既定的结构构件的可靠指标需要靠一定的分项系数来保证。地震作用属于可变作用或偶然作用,其目标可靠指标的取值应低于静力作用下的目标可靠指标。因而,从理论上说,抗震设计中采用的材料强度设计值应高于静力作用时的材料强度设计值。但设计规范为了使用方便,便于将地震作用效应与静力荷载作用效应直接比较,在抗震设计中仍采用静力设计时的材料强度设计值。但通过引入承载力抗震调整系数来提高其承载力。 我国现行建筑结构抗震设计方法遵循小震不坏、中震可修、大震不倒的设计原则，具体采用两阶段的设计方法-小震下进行强度验算，大震下进行变形验算，中震可修的目标认为是构造措施可以保证。 因此，可以对结构构件在罕遇地震作用下的抗震可靠度可以适当进行降低，以反映这种设计思想。 3结构在罕遇地震作用下，通常会进入弹塑性工作阶段 结构在罕遇地震作用下，通常会进入弹塑性工作阶段，结构构件的刚度将有所降低，结构上所分得的力也会降低，结构构件抗力与变形之间的关系不再满足弹性关系，如果按照弹性分析，计算得到的作用于