《地下建筑结构》理论部分教学中的关键点探讨
地下结构抗震课程教学实践与探索
地下结构抗震课程教学实践与探索地下结构抗震课程是土木工程、结构工程等专业的重要课程之一,旨在培养学生掌握地下工程抗震设计的基本理论、方法和技能。
本文探讨了地下结构抗震课程的教学实践和探索。
一、课程设置地下结构抗震课程主要包括地下结构抗震设计原理、地下结构抗震分析方法、地下结构抗震设计实例等内容。
课程设置应围绕地下结构的基本知识和抗震设计原则展开,把握课程的深度和广度,注重理论和实践的结合。
二、教学方法1. 理论讲授课堂教学应以理论为主,强调严谨性和科学性,讲授地下结构抗震设计的基本理论、方法和技能。
教师应通过丰富的案例讲解,把抗震设计的理论联系到实践中的具体应用。
2. 计算分析计算分析是地下结构抗震课程教学的重点之一。
通过计算分析课程的教学,可以帮助学生掌握地震荷载的计算方法和抗震设计的计算原理。
3. 实验教学实验教学是地下结构抗震课程教学的重要组成部分。
学生应该能够掌握压力变形特性、地震反应特性等方面的实验技能,把理论应用到实践中。
三、课程评估评估是地下结构抗震课程教学的关键环节。
通过课程评估,有效地反映学生对该课程的掌握程度,为课程改进提供依据。
评估方式主要有考试、作业、课堂参与度等方式。
四、教学成果通过地下结构抗震课程的教学,学生应该能够掌握地下结构的基本知识和抗震设计原则,具备较强的设计能力和实践能力,为将来的工作打好基础。
五、结论地下结构抗震课程的教学实践和探索是一个不断完善和改进的过程,需要教师和学生不断地学习和实践。
本文提出的方法和建议,可以对地下结构抗震课程的教学提供一些借鉴和参考。
高校地下建筑结构课程的教学改革
科技信息一、引言随着我国经济和科技水平的飞速发展,地面空间的资源越来越紧张,人们对生活空间的需求越来越大。
为了保证城市交通顺畅、水电工程的安全性、国防建设工程的隐秘性、矿产资源开发的持续性等,人们开始重视地下空间的开发,如煤矿巷道群、水电站厂房、高放废物地质处置库、城市地铁、海底或江底隧道、城市排污系统、光缆电缆埋设、地下商场及地下停车场等工程的建设。
这些地下工程的兴建,大大缓解了城市发展和土地资源紧张的矛盾,扩大了人类的生活空间。
在此背景下,急需大量具有专业知识的工程技术人员来胜任地下建筑工程的设计、施工及管理工作。
因此,在土木工程专业开设《地下建筑工程》课程是非常必要的,该课程是岩土工程、地下工程、隧道工程、道路与桥梁等专业的主干课程之一,综合了工程地质、材料学、土力学、岩石力学、水文学、测量学、工程施工技术等多学科的知识点。
该课程不仅能培养学生解决专业问题的能力,而且贯穿于后续课程、生产实习、毕业实习设计的全过程,因此需要高度重视。
由于《地下建筑工程》课程内容丰富、知识面广、理论与实践结合紧密,使得学生难以掌握各专业知识点。
虽然目前很多院校开设了“地下建筑结构”课程,但其课时均比较短,教学实践中不可避免的存在一些问题。
一部分学者[1-3]针对这些问题,提出了一些教学改革方案。
为了不断的完善该课程的教学,笔者在综合前人看法的基础上,结合该课程的特点,选择多种教学方法,对该课程教学进行一定的教学改革,以提高学生的实践和创新的能力及增强学生对专业知识点的理解。
二、《地下建筑结构》的课程特点1)综合性地下建筑结构是土木工程体系和地质体系的交叉课程,涉及到弹塑性力学、结构力学、材料力学、岩石力学、土力学、工程地质、水文地质和测量学等多学科的专业知识,是一门对理论和实践要求都很高的综合性课程。
面对复杂多变的地质和工程环境,要保障地下建筑结构的安全性、经济性和合理性,就要求地下建筑结构技术人员必须具备较完备的多学科专业知识,因此该课程的授课对象必须有一定的岩石力学、土力学、材料力学及结构力学的专业基础。
《地下建筑结构》课程教学模式改革探讨
《地下建筑结构》课程教学模式改革探讨[摘要]作为高等院校土木工程专业地下建筑方向的主干课程,目前的《地下结构概论》课程教学不太能适应新世纪专业人才的培养目标和社会发展需求。
本文针对我校课程特点及学校专业特色,结合教学实践经验,在教学内容、教学方法以及考核方式上提出了相应的改革建议措施,为后续教学提供经验。
[关键词]土木工程地下建筑结构教学改革[中图分类号]tu452 [文献标识码]a一、课程的历史发展我校《地下建筑结构》教学的发展历史悠久,上世纪80-90年代勘建学开设的《勘探掘进学》是《地下建筑结构》最初的雏形。
自1998年成立工程学院以来,以专业调整为契机,开设了《地下建筑设计与施工》的主干专业课,随后又发展为独立的《地下建筑结构》课程,并拥有了独立自编的教材[1]和专业的教师团队。
该课程一直是土木工程的主干专业课之一。
经过多年的研究和总结,我校已经逐步建立了突出工程地质特色的《地下建筑结构》课程体系,在该课程的研究和建设方面已具备一定的基础,但目前仍存在授课内容与时代发展衔接不够、授课手段单一等问题,需要在后续的教学中从多方位进行改进。
二、重建课程内容体系随着社会建设的发展及学科方向的拓宽,部分教学内容与学生毕业从事的工作内容已不能完全切合,例如以前只是单纯的讲述钻爆法施工隧道的相关问题,但学生毕业后极有可能从事的是地铁、盾构隧道甚至是深基坑等其它类型地下建筑工程的设计、建设工作,因此有必要对《地下建筑结构》课程内容进行更新和调整,已适应新时代人才培养的需要。
根据上述目标,在2009年以校精品课程建设为契机,将课程授课主要内容分为四部分:第一部分为地下建筑结构基本理论,着重讲授地下建筑结构的基本概念、工程地质和水文地质条件与地下工程间的相互作用等;第二部分为地下建筑结构分析和设计方法,着重讲述地下建筑结构围岩稳定性分析方法、结构设计内容和方法等;第三部分为其它各类型地下结构设计,着重讲授基坑、盾构隧道、沉管隧道的设计方法等;第四部分为课程设计部分,主要指导学生独立进行某一类型隧道结构的设计。
地下建筑结构课程教学探索
地下建筑结构课程教学探索摘要:结合我校的地下建筑结构专业课程中存在的问题,针对教学过程中设置教学内容、注重学生自主学习及制定考核机制等方面进行了探索与实践。
关键词:地下建筑结构教学改革自主学习21世纪是地下空间开发的世纪[1]。
大量的地下工程建设急需具有专门知识和技能的城市地下空间开发设计、施工、管理等方面的高级技术人才。
高等教育应适应时代的需求积极为社会培养地下工程专业人才。
1 地下建筑结构课程的教学目标《地下建筑工程》课程面向土木工程专业学生,教学目标是使学生了解地下建筑结构设计基本原理及地下建筑施工基本原理、方法,为从事地下建筑设计与施工打下良好的基础。
本课程是一门综合性、实践性很强的专业课,要求学生较系统地掌握地下建筑结构设计原理及施工方法,能够结合实际解决实际工程问题。
2 现状分析以我校《地下建筑工程》课程为例,课程涉及内容范围广,教学安排32学时,这给授课教师带来很大挑战,需要跨学科的知识积累,同时还需掌握一定的工程实际经验;而对于学生来说,学习难度大,课后需要较多的时间自主学习消化。
因此,在教学的过程中仍然存在许多不合理之处。
3 地下建筑结构课程教学探索笔者针对地下建筑结构课程的教学内容和方法进行了的探索和尝试。
主要包括改进土木工程专业结构课程的设置、教学内容、授课方式等内容。
3.1 合理选取教学内容东南大学龚维明等合编的《地下结构工程》内容强调原理性和基础性,同时注重现代性,纳入了最新的专业知识和发展趋向,通过整合的方法有效地进行了知识精简,不仅适应了较少的学时要求,更重要的是淡化细节了解,强化学习概念和综合思维。
该教材重点突出,深入浅出,加强了各章之间的衔接。
笔者经过近年的教学经验和探索,结合我校土木工程本科培养课程设置情况和学生的实际情况,选取东南大学出版的《地下结构工程》作为主要授课教材,同济大学编著的《地下建筑结构》作为辅助教材,即授课内容以前者为主,着重讲解地下结构工程的概念、基础理论,反映地下结构的成熟成果与观点,参考后者的基本概念和理论作为有效的补充,并作为学生自学的重要参考书。
《地下建筑结构》课程教学大纲要点
《地下建筑结构》课程教学大纲课程编号:031190 学分:3 总学时:51大纲执笔人:张子新大纲审核人:丁文其一、课程性质与目的《地下建筑结构》是土木工程专业限定选修课,是从事地下建筑工程设计与施工的专业课程。
通过本课程的学习,使学生掌握或了解地下建筑结构设计的基本原理和设计计算方法,能够根据地下结构所处的不同介质环境、使用功能和施工方法设计出安全、经济和合理的结构。
二、课程基本要求通过学习,学生在掌握地下建筑结构理论和应用知识方面应该达到如下要求:(其中基础理论部分为必须达到;工程应用部分因工程类型繁多,可根据实际需要按课内学时分配表选用。
1、了解地下建筑结构的概念和作用,熟悉土层和岩石中地下结构的常见结构形式和结构设计的一般程序与内容;2、了解土层和岩石地下衬砌结构的荷载,了解结构弹性抗力的概念和计算理论,掌握常见荷载的计算方法和弹性抗力的局部变形理论计算方法。
3、了解地道式结构适用环境和构造,掌握拱形衬砌结构的设计计算内容和方法;4、了解地层与地下结构共同作用的概念、分析原则和工程应用。
1、了解各种隧道结构的适用环境和构造,掌握拱形衬砌结构的设计计算内容和方法。
2、了解浅埋式地道结构的形式、构造特点。
掌握矩形框架结构的分析与设计方法。
3、了解附建式地下结构(地下室)的结构选型和设计计算内容,掌握常见地下室结构的设计计算方法。
4、了解盾构隧道和顶管隧道的功能和适用环境,了解顶管结构的设计计算内容和方法,掌握盾构隧道结构的设计计算方法和构造要求。
5、了解沉井、沉管结构的类型和特点,了解沉管结构的设计计算内容和方法,掌握沉井结构的设计计算和构造处理。
6、了解喷锚结构的概念和设计计算方法,熟悉新奥法的原理和实际运用。
7、了解基坑工程围护结构的主要类型和构造。
掌握水泥土、地下连续墙等围护结构的设计方法。
掌握支撑体系的设计方法。
三、教学的基本内容(一)绪论1.地下结构的概念和功用地下结构的概念、功用和特点。
《地下建筑结构工程》课程教学方式思考与分析的探讨
《地下建筑结构工程》课程教学方式思考与分析的探讨发布时间:2023-03-28T03:39:03.477Z 来源:《中国教工》2023年1期作者:胡辉[导读] 面对地下工程的高速发展,在双一流和新工科复合结构的背景下,地下建筑结构工程作为一门综合性强,具有专业性的土木工程核心课程,相比以往较传统的教学方式显然不能满足目前大势所趋的地下工程的建设与需要。
胡辉西南交通大学土木工程学院,四川成都 610031摘要:面对地下工程的高速发展,在双一流和新工科复合结构的背景下,地下建筑结构工程作为一门综合性强,具有专业性的土木工程核心课程,相比以往较传统的教学方式显然不能满足目前大势所趋的地下工程的建设与需要。
本文以地下建筑结构工程为例,在这种大环境情况下探讨了当前我国地下工程的发展前景,从教学内容中介绍地下工程类型以及学生学习的积极性等方面,从而发现该课程中存在的不足。
并且加以分析这门课程中存在的问题,提出有效的解决方案,进一步总结在地下工程教学中所得到的教学经验,为国内其他从事地下工程事业人才提供借鉴。
关键词:地下建筑结构工程课程;土木工程;教学内容;教学方法中图分类号:文献标识码:文章编号:1 引言从古至今地下工程的使用无处不在,古代人类利用原始工具进行挖掘和使用洞穴。
但由于工业科技的提高和发达,以及地下工程新技术的产生,进一步推动了建设方法技术的提高与施工工艺的开发,人们经过了丰富的工作经验与研究,逐步形成了地下工程的新技术体系。
从十九世纪国际隧道学会提倡"积极开发地下空间,开启人类新纪元"开始,世界各国政府部门便开始大力推进对地下空间的研究。
近年来,我国公路、水利水电工程发展迅速、城市地铁、铁路工程、矿山工程和城市地下空间利用等大型地下设施越来越多,特别是近10年以来,我国更是取得了突飞猛进的成果,这些地下工程的建设大大提高了地下建筑结构的设计水平和施工水平。
地下结构工程是土木工程专业的主要课程之一,包括原始建筑工程,交通运输工程,桥梁工程和地下工程。
高层建筑地下室结构的设计关键点分析
高层建筑地下室结构的设计关键点分析摘要:随着现代建筑高度的不断增长,地下室的层数也随之增多。
优良的地下室的结构设计可以提高地基土的承载力,对高层上面建筑结构有减震作用,所以,地下室设计是否合理将直接影响高层建筑的正常使用和造价。
本文对高层建筑地下室结构设计的关键点进行了分析讨论,以供参考。
关键词:高层建筑地下室设计现代高层建筑中地下工程在整个项目中所占的比例日益增大。
然而地下工程一般建造周期较长、材料消耗和施工难度较大,地下结构的设计将影响到整个工程的施工工期以及建设费用。
因此,做好地下工程结构关键节点的设计,对整个工程的建设意义重大。
一、设置有地下室的高层建筑的嵌固位置钢筋混凝土高层建筑在进行结构分析之前,必须首先确定结构嵌固端所在位置,其直接关系到计算模型与实际受力状态的符合程度。
目前实际工程中大多数单塔或多塔高层建筑都带有面积较大的地下室以及层数不多的裙房,而且裙房可能相连形成大底盘。
《建筑抗震设计规范》规定高层建筑地下室在满足一定条件下,地下室顶板可以作为上部结构的嵌固端。
在确定带地下室的高层建筑嵌固位置时需要特殊注意以下几点:(1)地下一层结构侧向刚度应不小于地上结构侧向刚度的2倍。
结构层侧向刚度可近似按等效剪切刚度计算,即:G0A0h1/G1A1h0≥2,[A0,A1]=Aw+0.12AcⅠ式中,G0、G1分别为地下一层及地上一层的混凝土剪切模量;A0、A1分别为地下一层及地上一层竖向结构构件的总折算受剪面积;Aw为沿计算方向地上一层或地下室范围地下一层的抗震墙全部有效截面面积;Ac为地下一层或地上一层全部柱截面面积;h0、h1分别为地下一层及地上一层的层高。
注意对“侧向刚度的2倍”的要求可以理解为有效数字满足2倍,即地下室结构的楼层侧向刚度不小于相邻上部楼层侧向刚度的1.5倍。
还要注意的是“地下室结构的楼层侧向刚度”指结构自身刚度,不考虑土对地下室外墙的约束作用。
(2)“应采用现浇梁板结构,其楼板厚度不宜小于180mm,混凝土强度等级不宜小于C30,应采用双层双向配筋,且每层每个方向配筋率不宜小于0.25%”。
地下结构抗震课程教学实践与探索
地下结构抗震课程教学实践与探索1. 引言1.1 研究背景地下结构抗震课程教学是地震工程领域的重要研究方向之一,而地下结构抗震设计又是地震防灾中的关键环节。
随着我国地震防灾和抗震设施建设的不断完善,地下结构抗震课程的教学也日益受到重视。
在实际教学中,由于地下结构的特殊性和复杂性,教学内容的设计和教学方法的选择都存在一定的难度和挑战。
在建筑工程领域,地下结构的抗震性能是影响建筑整体抗震性能的重要因素。
地下结构抗震课程的设置不仅能够提高学生对地震抗震设计的认识和理解,还能够培养学生的抗震设计能力和实践操作技能。
在这样的背景下,开展地下结构抗震课程的教学实践与探索显得尤为重要。
通过对地下结构抗震课程的教学内容设计、教学方法探讨、实践案例分析、教学效果评估等方面的研究,可以有效提高地下结构抗震课程的教学质量和效果,为培养具有较高抗震设计能力的专业人才做出贡献。
1.2 研究意义地下结构抗震课程在工程教育领域具有重要的研究意义。
地下结构在现代城市建设中起着至关重要的作用,如地铁、地下商场、地下停车场等,其抗震性能直接关系到城市的安全和稳定。
开展地下结构抗震课程的教学,有助于提高工程师和相关从业人员的抗震设计和施工能力,为城市地下结构的安全保障提供重要保障。
随着地震频率的增加和地震破坏的严重性日益加剧,地下结构抗震设计成为当前工程领域亟待解决的热点问题。
通过开展相关课程教学,可以增强学生的抗震意识,提高其对地震灾害的认识和防范能力,培养一批具备抗震设计和应急处理能力的专业人才。
地下结构抗震课程的教学实践不仅可以推动教学方法的创新和优化,还可以促进学科研究的进一步深入和发展,为相关领域的学术研究和工程实践提供理论支持和技术指导。
开展地下结构抗震课程教学实践与探索的研究具有重要的现实意义和深远影响。
1.3 研究目的研究目的旨在探讨地下结构抗震课程在教学实践中的有效性和可行性,通过对课程的内容设计、教学方法的探讨、实践案例的分析、教学效果的评估以及未来展望的研究,以期为地下结构工程领域的教学提供可靠的理论支持和实践指导。
《地下建筑结构》理论部分教学中的关键点探讨
《地下建筑结构》理论部分教学中的关键点探讨1 课程特点和理论教学侧重点地下建筑是在地层(土层或岩层)中修建的,结构和岩土的相互作用是地下建筑物区别于地上建筑物的一个显著特点。
强调这一特点,对学生掌握地下工程设计基本概念、计算方法和设计程序是十分有益的。
一般而言,在学习该课程时,学生已经具备建筑结构设计等基础知识,因此地下工程设计程序和内容对学生而言不难掌握。
但是,地层应力对于大多数地下工程而言,是至关重要的荷载。
一方面地层应力往往成为地下结构设计计算控制性指标;另一方面底层应力的计算具有复杂和不确定性。
这是尤其值得我们向学生强调的一点。
地层应力计算复杂主要由岩土材料基本特性所确定。
众所周知,人们对建筑工程中常用金属材料的物理力学性质了解的比较清楚,而对地质材料而言,目前人们还无法对整体岩土材料分布信息准确掌握,只能选取代表性的样品进行实验分析,因而岩土材料的基本物理力学性质也只能以代表性岩样的结果作为参考。
这是值得我们强调的第二点。
岩土是由多相组成的孔隙介质材料。
孔隙水压力在地下建筑设计中非常重要不可忽视。
因此要求学生复习回忆在土力学中所学的土的有效应力原理,以水土分算和水土合算为例,强调计算土压力时使用的是土浮容重还是土的饱和容重。
强调经典土压力理论的基本假设和适用条件;要求学生理解掌握围岩压力的基本概念,特别强调控制岩体稳定性的关键因素之一即岩体结构面的类型和特征。
初始地应力的确定不是一件容易的事情。
在重要的地下建筑物设计时,一般要对相应场址的地质资料进行调查分析并对地应力场进行测定。
地下开挖所导致的荷载释放,目前可用有限元法进行计算。
适当介绍有限元在地下开挖工程中的应用成果,对于激发学生深入岩土工程研究领域的兴趣是十分有益的,这可借用很短的动画演示来提高教学效果,但要控制在半分钟内,以避免偏离教学主题内容。
在地下建筑结构中,弹性地基梁和普通梁的主要区别可用两张图清楚的告诉学生。
无限超静定特点和支座的变形特点要在弹性地基梁图中清晰标明。
《地下建筑结构》课程教学大纲要点
《地下建筑结构》课程教学大纲课程编号:031190 学分:3 总学时:51大纲执笔人:张子新大纲审核人:丁文其一、课程性质与目的《地下建筑结构》是土木工程专业限定选修课,是从事地下建筑工程设计与施工的专业课程。
通过本课程的学习,使学生掌握或了解地下建筑结构设计的基本原理和设计计算方法,能够根据地下结构所处的不同介质环境、使用功能和施工方法设计出安全、经济和合理的结构。
二、课程基本要求通过学习,学生在掌握地下建筑结构理论和应用知识方面应该达到如下要求:(其中基础理论部分为必须达到;工程应用部分因工程类型繁多,可根据实际需要按课内学时分配表选用。
1、了解地下建筑结构的概念和作用,熟悉土层和岩石中地下结构的常见结构形式和结构设计的一般程序与内容;2、了解土层和岩石地下衬砌结构的荷载,了解结构弹性抗力的概念和计算理论,掌握常见荷载的计算方法和弹性抗力的局部变形理论计算方法。
3、了解地道式结构适用环境和构造,掌握拱形衬砌结构的设计计算内容和方法;4、了解地层与地下结构共同作用的概念、分析原则和工程应用。
1、了解各种隧道结构的适用环境和构造,掌握拱形衬砌结构的设计计算内容和方法。
2、了解浅埋式地道结构的形式、构造特点。
掌握矩形框架结构的分析与设计方法。
3、了解附建式地下结构(地下室)的结构选型和设计计算内容,掌握常见地下室结构的设计计算方法。
4、了解盾构隧道和顶管隧道的功能和适用环境,了解顶管结构的设计计算内容和方法,掌握盾构隧道结构的设计计算方法和构造要求。
5、了解沉井、沉管结构的类型和特点,了解沉管结构的设计计算内容和方法,掌握沉井结构的设计计算和构造处理。
6、了解喷锚结构的概念和设计计算方法,熟悉新奥法的原理和实际运用。
7、了解基坑工程围护结构的主要类型和构造。
掌握水泥土、地下连续墙等围护结构的设计方法。
掌握支撑体系的设计方法。
三、教学的基本内容(一)绪论1.地下结构的概念和功用地下结构的概念、功用和特点。
建筑地下室结构的设计关键点探析
建筑地下室结构的设计关键点探析摘要:建筑地下室具有开发成本高、产出价值低、工期长等特点,建设单位也会对地下室建筑功能布置、使用便利性、成本造价等非常关注,因此,地下室结构设计科学合理、经济,不仅能把地下空间资源利用起来,提高土地利用率,提升经济价值,又能保障建筑地下室的安全使用,实现建筑功能,减小土建造价成本,还有利于方便后期施工。
本文主要分析建筑工程地下室结构设计的关键点事项。
关键词:建筑地下室;结构设计;关键点引言施工图设计是建筑工程施工的重要依据,具备更加准确、详细的施工图,可以确保工程建设、施工质量能符合规范要求,控制工程造价成本,减小因设计图纸不够详细导致施工错误需返工重做而浪费的成本,为建设单位创造更大的经济效益,可见图纸设计质量对于工程建设质量会有直接的影响,故要求设计人员需要具备较高的专业知识及素养,确保自己设计出来的设计图纸,在满足国家规范要求的前提下,也能够满足建设单位的相应要求。
在建筑工程设计当中,地下室结构相对地上结构而言,设计难度较大、较复杂、成本高,如因设计错误而导致施工错误、地下室渗漏等,补救措施成本花费具大,因此设计人员应对地下室结构设计加强重视,提高设计水平、减小设计错漏。
1地下室结构设计的概述地下室设计涉及的专业学科十分繁杂,包括建筑防火、消防、车位布置、结构梁柱布置、设备房布置、设备管线、给排水、集水井坑、通风、采光、人防等各学科的相互关系,地下室设计时各专业需密切相互配合,否则有可能因一个专业的设计错误导致其它各专业需返工大量修改。
地下室结构设计时需要注意考虑梁柱布置对车位、设备管线、净高、消防疏散通道的影响,楼梯净高、坡道出入口处净高是否够足够。
结构计算时的荷载取值,包括楼面荷载、设备房荷载,顶板园林覆土荷载、消防车荷载、施工荷载,底板抗浮计算的水浮力荷载取值、人防荷载等需要准确,避免荷载取值不准确导致后期需反复调整结构计算修改图纸。
地下室采用何种基础形式,应根据项目场地的地质情况及建筑物的柱底内力大小计算确定,通过对适合项目使用的不同形式的基础进行可行性分析、成本对比,优先选择合适、经济、便于施工的基础,对于场地地质复杂,同一结构单元内有不同基础类型,或塔楼与裙房交接处基础,应根据地震作用时两部分的地基基础沉降差异,判断是否要采取相应措施设置沉降缝,避免基础不均匀沉降导致结构出现开裂。
建筑工程地下室结构设计关键点探析
建筑工程地下室结构设计关键点探析摘要:在现代建筑中,地下室结构设计的合理性不仅会对建筑基础安全性和稳固性产生重要影响,也直接关系着建筑的使用功能,因此必须高度重视地下室结构设计工作。
在建筑地下室结构设计工作中,设计人员应严格遵守结构设计相关规范和标准,综合考虑各种相关因素,准确确定设计参数,不断优化设计方案,全面提高结构设计质量,以确保建筑地下室结构质量和安全。
关键词:建筑工程;地下室;结构设计;关键点地下室设计内容主要包括主体结构、平面结构、保护层和垫层、剪力墙等设计部分,通过优化结构设计方案可以提高工程整体的可行性和有效性。
在开展主体结构设计中重点进行墙体结构、柱体结构及顶板的设计。
设计人员在进行地下室结构设计中还要对结构的抗震性、防水性等方面进行全面的考虑分析,优化完善设计结构。
在地下室底板设计中对地基反作用力加强考虑分析,尽可能地提高地下结构的稳定性和安全性,保证建筑主体结构的安全。
1地下室平面结构设计建筑设备环境、使用功能、用地设计是组成地下室平面结构设计的主要内容。
功能定位、层数设计等都是地下室平面设计的重点。
设计时根据工程要求完成防火区域、排水区域等空间的合理划分,将平面结构设计方案充分落实,施工中按照平板或者斜板的方式转化结构底板和顶板,同时对比分析平面结构设计结果,选择最优方案。
针对处于山地环境的建筑工程还要考虑地形等方面的影响因素。
设计师在进行地下室结构设计中可以将高地作为平台,采取大斜坡形式,通过这种方式节约材料和能源,同时节约施工时间。
2保护层和垫层厚度设计比如某建筑防水施工规范中要求地下室结构厚度在250mm以上,按照不超过0.2mm的宽度控制混凝土裂缝宽度,严禁存在贯通裂缝。
在建设迎水面混凝土时,按照大于等于50mm的标准设计钢筋保护层厚度。
为保证地下室的防水效果达到工程规范要求,选择C15强度的混凝土浇筑结构底板,按照大于100mm的标准控制垫层厚度。
在处理部分软土地基时可以按照大于150mm的标准控制垫层厚度,通过适当增加垫层厚度,可以优化地下室防水性和稳定性。
高层建筑地下室结构的设计关键点分析
高层建筑地下室结构的设计关键点分析发表时间:2020-09-08T11:43:40.883Z 来源:《城镇建设》2020年3卷12期作者:马辉[导读] 目前,高层建筑的大力发展,已成为我国建筑工程建设中的重要组[摘要]:目前,高层建筑的大力发展,已成为我国建筑工程建设中的重要组成部分,其工程品质必须予以高度重视,不容忽视。
为满足结构安全及建筑功能需求,高层建筑一般都会设有地下室,且地下室的层数有不断增加的趋势,因此,加强对建筑地下室结构设计的研究,便成为当前建筑行业发展中的重要课题之一。
只有把握住建筑地下室结构的设计关键点,才能有效提升建筑地下室结构设计水平,获取更多的经济效益和社会效益。
[关键词]:高层建筑;地下室结构;设计关键点引言高层建筑工程对地下室结构设计有很高的要求。
设计人员必须充分了解高层建筑结构特点,运用结构概念设计理论,准确把握地下室结构设计中顶底板、外墙、保护层等关键点,并按照设计规范要求科学选取地下室结构荷载,合理设置变形缝和施工后浇带等,同时要加强地下室结构的抗震和抗浮设计,防止地下室结构出现渗水等问题。
此外,设计人员还应结合项目的实际情况,对地下室结构设计方案不断进行优化,全面提高地下室结构的设计水平和质量,为高层建筑整体结构的稳固性和安全性创造良好的前提条件,从而促进我国建筑行业的现代化发展。
1高层建筑地下室结构设计中的常见问题1.1建筑地下室的计算尚不够精确主要问题在于设计的时候,忽视了荷载设计,纵向荷载和地震产生的力较难控制。
在进行地下室外墙配筋计算的时候,所采用的计算方法较为落后,在计算上不够准确,以致于配筋容易出现不足或过于保守的状况,不足时会会为埋下工程安全隐患,甚至会危及结构的整体安全;而过多则会造成材料的浪费,增加不必要的工程造价。
1.2地下室外墙挡土、防水抗渗、将地下室围成一个封闭的空间是地下室外墙的主要作用,在地下室外墙的设计环节上尤为重要。
地下室外墙承受着上部结构的纵向压力、水平方向土的压力以及地下水的压力。
探究高层建筑地下室结构的设计关键点
探究高层建筑地下室结构的设计关键点摘要:随着城市规模不断扩大,各种高层建筑、超高层建筑也在不断增多。
地下室作为高层建筑的重要组成部分,合理的结构设计可以提高地基承载能力,有利于上部建筑的抗震,保证高层建筑的正常使用。
由于地质地形复杂、施工顺序前置、涉及专业众多等因素,导致高层建筑地下室结构设计难度较大。
对地下室结构的设计关键点进行分析,有利于全面提高整个高层建筑的安全性和使用性。
关键词:高层建筑;地下室结构;设计关键点引言随着建筑高度的增长和建筑规模的扩大,地下室层数也不断增加,只有保证科学合理的地下室结构设计,提高建筑结构的承载能力,才确保整个高层建筑的安全性与使用性。
目前地下室结构的设计主要包括平面布置超长、基础选型、模型计算、人防设计、抗浮计算等不同环节,还包括车道、设备用房、消防水池等部分。
对高层建筑地下室结构进行合理设计,可以延长高层建筑的使用寿命,保证高层建筑及地下室的整体性能,满足人民群众的实际需要。
1高层建筑地下室设计的必要性人们对高层建筑的功能需求比较高,必须有各种配套设施以满足人们的正常使用需求。
在高层建筑设计时,需要对输发电机房、排通风机房、车库、人防工程等进行充分考虑。
政府部门对建筑车位的数量有严格要求,按照建筑面积配备相应数量的车位,需在地下室增加相对应的车库。
随着我国社会经济的快速发展,城市人口规模不断扩大,对土地资源的侵占不断加剧。
很多地方政府为了确保土地资源得到有效保护,不再批准没有地下室建设的工程项目方案,提高土地资源利用水平,确保工程最终使用效果更优的要求日益加剧。
为增强建筑物的整体刚度,全面提高高层建筑地下室结构的安全性与稳定性。
高层建筑地下室结构多选择桩基础或筏形基础。
在抗震设防区,除岩石地基外,天然地基上的箱形和筏形基础其埋置深度不宜小于建筑物高度的1/15;桩箱或桩筏基础的埋置深度(不计桩长)不宜小于建筑物高度的1/18。
2高层建筑地下室结构的设计关键点2.1地下室结构荷载取值在地下室结构荷载取值时主要包括上部建筑及地下室自身的重量、各种设备的重量、消防车荷载、人防荷载、土压力和水压力。
浅谈建筑地下室工程的结构设计要点
浅谈建筑地下室工程的结构设计要点摘要:城市化建设的不断推进,促进了建筑业的快速发展,同时使得建筑结构设计也日显重要。
其中建筑地下室工程的结构是建筑工程中最为关键的结构之一,由于其在整体建筑的最底层,因此必须保证地下室结构设计的有效性,从而提升整体建筑结构设计质量。
基于此,本文阐述了建筑地下室工程的结构设计特征及其设计难点,对建筑地下室工程的结构设计要点进行了探讨分析。
关键词:建筑地下室工程;结构设计;特征;难点;要点地下室工程是现代建筑工程的重要组成部分,虽然地下室占据整体建筑的面积不大,但是其性能会给工程建设质量带来较大的影响,因此在其建设过程中,需要重视地下室的结构设计。
1.建筑地下室工程的结构设计特征现代建筑地下室工程的主体结构设计主要涉及到底板、外侧墙、顶板等部位,要求设计人员必须高度重视这些主体部位的设计工作,尤其是在孔口防护设计的时候,应重点关注防护密封门的选择、门框墙的计算等环节。
在进行地下室结构计算时,应当注重计算方法的科学性与结果的精确性,整个地下室结构的基础是地下室底板。
2.建筑地下室工程的结构设计难点的分析现代建筑地下室工程的结构设计工作需要考虑多种方面,比如建筑周边环境和地质环境的考察与研究,这些都会影响到地下室结构设计工作的进程,因为地下室施工层逐渐增加,这需要在地底深处进行作业,所以地质环境是地下室结构设计工作首选的参考资料。
根据调查所得的综合数据,需要对研究结果得出的数据进行全面综合分析,最后制作出设计方案。
另外,在地下室工程结构设计建设中,过程非常复杂,再加上许多因素需要考虑实际的需要,经常会考虑采光、坑道、使用功能、通风、防火和防水等要求,结构设计过程中同时也需要注重多学科知识和常见工具的综合应用。
3.建筑地下室工程的结构设计要点的分析3.1平面结构设计要点建筑工程地下室平面结构设计工作时,设计人员需要保证其具有足够的承重能力,还要对其空间进行合理布置。
在对平面结构进行设计时,需要保证其基于建筑占地面积与建筑户型分配设计的基础上。
地下建筑结构课程教学模式研讨
地下建筑结构课程教学模式研讨ﻭﻭ摘要:随着地下工程建设规模的快速扩张,地下工程建设人才迎来了新的机遇。
地下工程专业培养方案中地下建筑结构课程属于专业主干课程之一。
该课程学习效果的好坏,直接影响地下工程人才的能力培养。
为了更好地做好该课程的教学,本文在对该课程特点分析的基础上,探讨了传统教学与现代教学的优劣,结合教学经历及经验总结,提出了地下建筑结构课程教学模式的改进建议,为课程教学提供参考。
关键词:地下建筑结构;教学模式;教学目标;教学手段1引言随着土地资源紧缺,地上空间越来越紧迫,地下空间的利用为各类建筑工程结构物的选址开辟了广阔的前景。
目前工程(公路工程、地铁工程、工程等)、水利水电工程、矿山工程、市工程、民用工程和地下物流等地下工程得到前所未有的。
21世纪是地下空间与地下工程大的世纪,换句话说,地下工程是21世纪土木工程的重要方向.这对于从事地下工程领域的学习和科研人员来说是一种前所未有的机遇和巨大挑战,需要地下工程的工们学习地下结构工程的基本理论和基础知识,熟练掌握地下结构工程设计与施工技术。
为适应需求,满足国内地下工程行业人才需要,国内大多数高校开设了土木工程专业岩土或地下方向,以及城市地下空间工程专业的高校均开设了地下建筑结构课程,并作为该方向的专业必修主干课程。
2课程特点及教学目标2.1课程特点2。
1。
1知识体系的综合性强。
地下建筑结构主要讲述地下结构与周围岩土介质相关联的科学问题,为土木工程与地质工程知识体系相交叉的课程。
根据高等学校土木工程本科指导性专业规范中对地下结构设计课程的核心知识单元及知识点的要求,其涉及材料力学、理论力学、弹性力学、结构力学、土力学、岩体力学、有限元、工程地质、钢筋混凝土结构、基础工程、隧道工程等多门课程的专业知识,是一门综合性较强的理论课程.2.1.2课程内容的理论性强。
地下建筑结构是指在保留上部地层(山体或土层)的前提下,在开挖出能提供某种用途的地下空间内修筑的建筑结构。
建筑工程地下室结构设计要点探讨 王伟
建筑工程地下室结构设计要点探讨王伟摘要:随着现代商业地产对停车位的需求、社会对消防和设备以及人防的要求越来越高,建筑工程中,地下室部分发挥着越来越重要的作用。
地下室的结构设计应在满足建筑功能和安全的前提下,尽可能地采用较为经济节约和环保的方法。
关键词:建筑工程;地下室结构;设计要点1 当下建筑地下室结构的设计现状近年来,我国建筑规模不断扩大,地下室的性能也逐渐多样化。
从最初简单的存储性能到目前的地下停车场多功效构造的配合,如大型商业区和人防工程项目,这些功能需要适合更高设计准则的基础架构。
需要设计者不仅具备更专业的设计水平,并且具备前瞻性的设计理念。
建筑物的地下结构设计是整个建筑设计的基础,因此,建筑物地下结构设计的重要性对建筑的设计和使用功能非常重要。
2 地下室结构中的设计难点分析在建筑工程地下结构设计中,由于不同的施工地域的地质情况不同,因此,设计者需要对周围环境和地质条件进行全面的勘察,并计算对勘察数据进行分析和研究,为后续设计工作提供数据依据。
另外,还要充分考虑通风情况,防止各种不良地质导致的质量安全隐患。
3 建筑工程地下室结构设计中存在的问题3.1 抗浮问题由于地下室工程设具有较高复杂性,因此所需要考虑的因素众多,包括采光以及通风等,而抗浮问题通常会出现在地下室,而不是塔楼。
对于该问题,需要做好抗浮防水位的设计,并且确保其科学性与合理性,将地下水水位实际要求作为重要依据,进行全面探究,在处理抗浮问题过程中充分应用多种方法,主要包括设置抗浮桩以及平板式筏板基础等。
3.2 沉降不均匀沉降不均匀这一问题在地下室结构设计中经常出现,要对其进行有效解决,应该科学合理应用人工处理地基的方法,将桩基础以及整体基础应用于主体结构中,使其作用得到充分发挥,使最终沉降量有一定程度的减小,并且有效应用各种类型基础形式的优势,对于计算工作的开展十分有利。
3.3 地下室结构超长在建筑工程中,地下室结构超长这一问题的出现率较高,针对该问题,可以设置伸缩后浇带,还可以应用设置膨胀加强带以及粉煤灰混凝土技术等。
建筑工程地下室结构设计要点探讨 王艳
建筑工程地下室结构设计要点探讨王艳摘要:近几年,随着经济的发展以及城市化进程的加快,我国建筑工程建设越来越多。
极大地缓解了城市日益进步发展与人口增长、居住条件之间的矛盾问题,所以施工单位需要采用现代化的先进作业技术做好高层建筑的施工工作。
地下室属于高层建筑施工中一个重要的施工环节,其结构设计的优劣直接关系着建筑使用者的人身以及财产安全,因此施工设计单位要对高层建筑地下室结构设计中需要注意的施工要点、问题多加研究,从而做好结构设计以及工程的施工工作。
基于此,文章以建筑地下室结构设计现状对其设计施工中需要重点把握的内容、问题进行了全面的探讨。
关键词:地下室;结构设计;要点引言受到建筑结构以及经济性等诸多因素的影响,在建设建筑工程地下室的时候,需要高度重视地下室结构设计工作。
伴随我国经济的发展以及科学技术的成熟化,我国建筑领域得到了显著地发展,为更好地寻求社会效益以及经济效益,建筑工程地下室面积以及层数不断增加。
地下室作为建筑工程的一个重要构成部分,其在一定程度上对建筑工程的整体质量起到十分重要的影响。
受到地下室结构特殊性、位置特殊性以及地下环境复杂性等影响,建筑工程地下室结构设计工作面临着诸多的困难。
1目前地下室结构设计现状概述地下室在现代化的建筑设计以及施工中,有着非常广阔的应用前景,所以很多施工设计单位在工程建设中愈来愈重视地下室的作用,开始大力进行地下室的设计、建造工作,但是在工程总造价成本中,地下室的造价成本非常高,并且受到沉降不均、施工所在地区地质条件以及抗浮能力不达标等条件影响,使得设计人员设计出的地下室作业方案中存在多种缺陷,如果按照可行性较差的作业方案来施工,将会造成竣工后的地下室存在较多的质量隐患,用户使用时有着较高的风险,影响建设单位的经济收益。
2地下室结构设计要点2.1关于结构选型的设计地下室的结构设计,不仅要保证结构具有足够的抵抗侧力的刚度,而且要确保其具有较强的承载力,使结构在水平作用力的作用下产生的侧向位移值在允许范围内。
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《地下建筑结构》理论部分教学中的关键点探讨摘要:作为高等院校土木工程类专业的重要专业课程,目前的《地下建筑结构》课程如何达到新世纪专业人才的培养目标和适应社会发展对地下建筑类人才的需求,已成为教师十分关心的课题。
本文针对该课程理论部分的特点并结合教学实践,提出在课堂教学中应当注意的几个方面。
关键词:土木工程地下结构教学重点
1 课程特点和理论教学侧重点
地下建筑是在地层(土层或岩层)中修建的,结构和岩土的相互作用是地下建筑物区别于地上建筑物的一个显著特点[1]。
强调这一特点,对学生掌握地下工程设计基本概念、计算方法和设计程序是十分有益的。
一般而言,在学习该课程时,学生已经具备建筑结构设计等基础知识,因此地下工程设计程序和内容对学生而言不难掌握。
但是,地层应力对于大多数地下工程而言,是至关重要的荷载。
一方面地层应力往往成为地下结构设计计算控制性指标;另一方面底层应力的计算具有复杂和不确定性。
这是尤其值得我们向学生强调的一点。
地层应力计算复杂主要由岩土材料基本特性所确定。
众所周知,人们对建筑工程中常用金属材料的物理力学性质了解的比较清楚,而
对地质材料而言,目前人们还无法对整体岩土材料分布信息准确掌握,只能选取代表性的样品进行实验分析,因而岩土材料的基本物理力学性质也只能以代表性岩样的结果作为参考。
这是值得我们强调的第二点。
岩土是由多相组成的孔隙介质材料。
孔隙水压力在地下建筑设计中非常重要不可忽视。
因此要求学生复习回忆在土力学中所学的土的有效应力原理,以水土分算和水土合算为例,强调计算土压力时使用的是土浮容重还是土的饱和容重。
强调经典土压力理论的基本假设和适用条件;要求学生理解掌握围岩压力的基本概念,特别强调控制岩体稳定性的关键因素之一即岩体结构面的类型和特征。
初始地应力的确定不是一件容易的事情。
在重要的地下建筑物设计时,一般要对相应场址的地质资料进行调查分析并对地应力场进行测定。
地下开挖所导致的荷载释放,目前可用有限元法进行计算。
适当介绍有限元在地下开挖工程中的应用成果,对于激发学生深入岩土工程研究领域的兴趣是十分有益的,这可借用很短的动画演示来提高教学效果,但要控制在半分钟内,以避免偏离教学主题内容。
在地下建筑结构中,弹性地基梁和普通梁的主要区别可用两张图清楚的告诉学生。
无限超静定特点和支座的变形特点要在弹性地基梁图中清晰标明。
通过对图的观察并借助在结构力学中学到的知识,学生会用非常简洁的语言把弹性地基梁的基本特征描述出来。
另外要向学生强调,岩土是弹塑性材料,弹性地基梁模型没有考虑岩土的塑形不
可逆变形性态这一重要特征,这是该模型的根本缺陷。
地下建筑结构的设计目前还不能完全依赖于计算。
原因很简单,人们既不能完全理解认识岩土介质的物理力学性质,亦不能全面掌握地下岩层分布信息。
所以理论计算结果常常与实际情况有较大的出入,很难用作确切的设计依据。
目前在进行地下建筑结构设计时仍需依据经验和实践。
但是,随着计算机技术和计算方法的飞速发展,以连续介质力学理论为基础建立的地层与地下结构相互作用模型正逐步取得成果。
传统地下建筑设计采用的是确定性设计方法。
事实上其中的荷载、计算模型、岩土参数、环境条件等均是不确定性的。
即这些地下建筑结构中不确定因素主要体现在其周围地层介质特性、结构力学计算模型假设、施工因素以及环境因素等。
地下建筑结构的这些不确定因素以及特点,确定了概率论、数理统计等特别适用于分析这些不确定因素对地下结构计算的影响,以及判断这些不确定因素对地下建筑结构设计和施工的安全可靠程度。
地下结构可靠度分析的核心,是计算结构失效概率。
需要传达的一个基本理念是,可靠性结构设计的目标是要保障结构失效概率足够小,从而提高地下结构的安全可靠性。
我们认为,理论和计算模型学习中有一个非常重要的观点要介绍给学生:在使用理论和计算模型时,一定先要把其基本假设了解清楚。
只有很好的理解了理论和计算模型的基本假设及其适用范围,学生将来才能在设计、施工和科学研究中灵活运用和改进发展模型,和现场
实测结果进行对比,考察理论计算模型的可靠性和适用性,并可能进一步提出对理论模型中基本假设的修正,提高它的可靠程度和扩大模型适用范围等。
同时强调,计算理论等知识,必须通过课下作业练习才能很好掌握。
2 教学认识
针对该课程理论部分特点,笔者经过多年的教学实践,有以下几点认识。
21世纪要求高校培养的大学生应具有两个显著特点即竞争意识和创新能力。
我们认为,竞争意识培养固然重要,但对于专业人才创新能力的培养其实更为迫切。
靠什么进行创新呢?当然是坚实的基础理论,没有基本理论作支持在空中楼阁进行的所谓创新只能是巷间笑饼。
所以要想让学生将来在地下建筑结构工程方面有可能做出创新性的工作,必须引导他们在学习该课程时,首先把相关的基本概念、基本理论和计算方法等学精学透。
这样在进一步学习土层、岩层地下建筑结构等方方面面的地下结构形式的内容时会显得轻车熟路,从而也使学生具备了从事科研和设计、施工等工作的基本技能。
地下建筑结构设计基本理论的教学中,明确地下建筑结构和地层之间具有相互作用的基本特点。
把基本理论和计算模型中所做的基本假设的重要性传达给学生,使学生在运用基本理论进行计算分析时,做到心中有数,并能正确判断所用模型计算结果的合理性及适用性。
实
践表明,对于理论性较强的课程,在堂教学中不宜播放过多的动画信息,动画可以调动学生关注点,但对有关方程公式内涵的理解却常常起到干扰削弱作用。
在教学过程中,不能只限于书本上的内容,可以适当补充一些本领域的新方法和新理论(不宜太多,过多的新知识会降低消化基础知识的能力)。
使学生了解地下结构工程技术的最新进展,开拓视野,培养学生学习兴趣。
3 结语
地下建筑结构设计理论部分的教学侧重点,应当强调基本概念和基本假设。
以便学生将来进入工作岗位后,能够正确应用所学的扎实理论知识进行地下建筑结构的设计和施工工作,并有可能结合地下建筑工程实际情况进行创新性探索。
我们并不反对在理论性较强的课程教学过程中适当使用多媒体等现代教学工具。
但是如果忽视严谨翔实的数理公式推演过程,仅仅依赖于图文动画课件来授课,那被传授的多半不过是一个知识的空壳框架,并将导致学生数理演绎基本功和能力的极度退化或丧失。
向学生们传授地下建筑结构理论知识和基本原理的过程中,需遵循人脑的认知规律。
让学生们理解复杂物理原理所基于的数学公式并作详细推演和讨论时,传统的教学工具:黑板、纸和笔仍不失其在知识传播过程中的简洁性和有效性,而且事实上用这种方法已经培育了无
数科技大师和英才。
参考文献
[1] 朱合华,张子新,廖少明,等.地下建筑结构[M].北京:中国建筑工业出版社,2005.
[2] 杨庚宇.更新教育观念,深化教学改革[J].煤炭高等教育,1998(2):13~14.。