常见结构设计与鉴定加固计算失误论文

常见结构设计与鉴定加固计算失误简析

【摘要】本文结合笔者在结构的鉴定加固工程中所遇到的一些结构设计的计算失误实例，简要地分析了计算失误的原因，以供同行在工程中参考。

【关键词】结构设计；结构鉴定与加固；计算失误

结构计算是结构设计和结构鉴定与加固工程中的重要环节，具有重要的意义。随着计算机以及一些配套的计算软件的飞速发展，在过分依赖计算机的同时，结构计算已然被人们忽视，这必将带来一些意想不到的后果。本文结合笔者在工程实际中所遇到的计算失误实例，简要地探讨结构计算失误。

1 于模型荷载上的失误

1.1 荷载取值失误

随着软件行业的飞速发展，在结构设计领域，计算机的应用也日益广泛，随着而来的就是人们对结构设计软件的依赖性日益增强。在本人所接触的结构设计、鉴定工作中，已经发现了有很多起由不当的使用结构设计软件引起的工程事故。

下例就是典型的实用软件计算失误：某宾馆是一个9层的框架—剪力墙结构，设计主要依赖结构设计软件。框架梁断面尺寸：250mm×700mm；主楼柱网尺寸：7.8m×7.8m。在裙房的顶层将部分中柱抽掉，形成一个15.6m×22.4m的会议室，采用的结构形式为井字楼盖。此宾馆的主体结构刚完工，就发现了很多的框架主梁开

裂。通过现场查阅图纸，可以发现：15.6m跨井字梁断面尺寸是300mm ×800mm，梁底仅仅配3φ18；7.8m跨主梁支座以及跨中仅仅配3φ16。经过之后的调查和分析，会产生这个结果，就是因为设计时将该层的多项荷载给遗漏了，造成了重大的损失。结构设计软件并没有处错误，根本原因是结构荷载取值的失误。为避免这一类的失误，需要在模型建立完成之后以及计算开始之前对荷载进行仔细的校核。

1.2 忽略主要荷载

常规结构设计中的主要荷载均是我们非常熟悉活载、恒载、风载以及地震荷载的作用等等。有些设计人员一般都会注意到这些常规荷载，但是却不能注意到一些特殊情况下，其它的结构荷载或是作用也会成为主要荷载。如位于我国新疆南部的国家重点保护文物香妃墓，就是一个大跨度的砌体结构穹顶，15.5的跨度，使得其在数百年的风吹日晒下裂缝情况十分严重。设计人员因为当地是地震多发地区，所以在对该墓室进行抗震加固的时候，遇到了屡加屡裂的情况。在这之后专家对之进行了专项分析，发现墓室的裂缝大多数都是由温差过大这个原因引起，温差应力的大小数倍于其余荷载引起的应力，同时温差应力的等应力线几乎和裂缝的走向完全吻合。这个例子说明，只有抓住了主要荷载，才能发现产生问题的根本原因。

2 计算参数的选择及计算假定失误

结构进行整体计算时，计算参数的选取若不当，会影响结果的

准确性和可靠性，甚至于会威胁到结构的安全。

2.1 在计算框架—剪力墙结构、框架结构、带转换层结构时，计算层的刚度比选用了“剪切刚度”则为不妥，一般宜选用“弯剪刚度”来计算各层的侧向刚度比。

2.2 当设计时计算不规则结构时，没有注意到是否有薄弱层。一般来说，当一层结构的抗剪承载力比其上一层的80%都要小的话，就不符合规范的要求，为避免此类失误，需要在计算总信息中将此层强制定义为薄弱层，使得计算能够按照规定增大薄弱层的地震剪力。例如：在计算某个高层建筑时，其第三层的抗剪承载力和它相邻的上一楼层的比值在两个方向分别为0.59和0.73，都小于规范的限值0.8，因此此层在设计时要定义为薄弱层。一般情况下，结构转换层要定义为计算薄弱层。

2.3 在结构整体计算时，没有考虑最不利地震作用方向的影响。由于地震沿不同方向作用时，结构也有不同的地震反应，当计算方向与给出的最不利地震作用方向夹角较大时，设计人员必须将最不利地震作用方向定为附加地震作用方向，对地震作用于整体结构的影响加以验证。

④计算的结构有斜交抗侧力构件时，当其斜交角度超过150°时，并未对相应的斜向抗侧力构件增加其水平地震作用的计算。若结构有斜交抗侧力构件，且交角大于150°时，应该对各个抗侧力构件的水平地震作用分别计算。

3 计算模型异于结构实体

现今社会，都倡导“让客户满意为宗旨、以客户利益为中心”，设计工作也应当如此。设计中，以下的情况经常会被遇到：开发商在图纸已然交付给甲方，施工已然开始的时候，要求对一部分建筑的使用功能进行调整或是更改。在这种情况下，设计人员如果马虎对待，就会造成计算模型和结构实体的不一致。某个高层电梯公寓在地下室完工之后，开发商要求对楼梯的布置进行调整，欲在楼中间增设一架楼梯。由于须增设此楼梯，所以设计人员将原设计中的一根5跨连续梁分成了两根，一根是单跨简支梁，另一根是4跨连续梁。设计人员在采用此法之后并未对结构进行相应的复核和验算，从而使得楼梯邻旁的这两根梁的抗裂验算以及承载力验算都不能满足规范的要求，造成多处开裂。为避免此类失误的发生，每次进行设计更改时，都应该要考虑是否会对相邻的结构造成影响，并验算复核相关的结构。

4 计算公式选择失误

只有正确的选择了计算公式，才能依靠有力的依据得出正确的答案。这里不具体进行举例，仅仅以一个实例来进行说明选择正确计算公式的重要性。在某个饲料厂的筒仓的验算工作中，计算人员并未做出仔细的分析，随即就对筒仓壁和筒仓底按照流体力学上计算压力的方法进行了计算，得出了原设计荷载能力不符合规范要求的结论。而实际情况是，筒仓的计算应该按照专门的设计规范来进行，于计算中须考虑贮料与舱壁的摩擦系数、贮料系数、压力修正系数等。按照规范的公式和条文所得的计算结果，比按照流体力学

的方法计算所得结果小得多。若是能够加强规范的学习和理解，必然能减少此类错误的发生。

5结语

结构计算有着十分广泛的内容和范围，拥有着千变万化且具体精细的结构计算工作。只有将严谨、科学的工作作风发扬起来，才能提高结构计算的高效性以及可靠度。设计人员要从基本的各个构件算起，知其所以然，深刻将规范和规程的含义理解，并善于反思和总结工作中的教训、经验，只有这样才能促进工程质量的不断提升。

参考文献

[1]陈载赋.钢筋混凝土建筑结构与特种结构手册[a]成都:四川科学技术出版社

[2]吴体.国家重点保护文物阿巴和加墓穹顶加固计算的应力

分析[b].四川建筑科学研究

[3]张有才,段敬民.建筑物的检测、鉴定、加固与改造[a]北京：冶金工业出版社

[4]朱炳寅等.建筑地基基础设计方法及实例分析[m].北京:中

国建筑工业出版社.2007

[5]吴体,肖承波,凌程建,陈华.结构设计与鉴定加固计算中

常见失误浅析.tu311.2