发布时间：2023-04-23 15:24:49
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关键词：建筑工程；结构设计；裂缝控制。
中图分类号： TU198 文献标识码： A
在建筑当中，混凝土等一些建筑材料本身具有一定的特殊物理特性，所以，裂缝的问题不可避免，可是如果这种情况经常发生，那么长此以往，裂缝的程度和数量也会随之发展恶劣，甚至会引起渗漏或是墙皮脱落的现象，严重还会出现混凝土碳化的想象，会导致建筑结构的耐久性和持久性减弱。那么为了避免这种现象发生，就要采取相应的解决措施来防止裂缝的出现，将裂缝的宽度控制好，对有害裂缝进行处理。
一、建筑工程出现裂缝的原因
按产生建筑工程裂缝的原因划分，可以将裂缝大体上分为以下两大类：
第一类：由外部静态或者动态的压力过重产生的裂缝，或者其有此引发的其他外力导致的建筑裂缝；第二类：由于形态改变而产生的建筑裂缝：如建筑工程内部的温度或者湿度改变导致其结构的收缩、扩张或者高低不同的沉陷等因素造成的建筑工程裂缝。
二、从工程设计上防止建筑工程出现裂缝的方法
1..现浇混凝土楼板出现裂缝的预防方法
房屋建设与大家的生活有着密不可分的关系。如果建筑物产生了大量的裂缝，对于使用者或者居住者来说是一件非常烦心的事情，从外观上看有碍观瞻，从使用上看会造成很多烦恼，甚至有时候因为裂缝过于严重有可能危及使用者的安全。因为建筑物的使用者并不清楚房屋的具体结构情况，如果房屋产生了裂缝，就会非常恐惧和担忧。给用户带来许多烦恼。所以建筑工程设计人员要给予工程裂缝高度的注意，细心研究，尽可能在设计中尽量消除建筑裂缝的隐患。基于进行有效预防或降低现浇混凝土楼板出现裂缝，应重点加强以下的措施：
(1)在进行建筑工程的结构设计时，要尽可能确保建筑结构的一体性刚度。为了减少房屋结构抵御温度应力的效果，必须要预防因结构缺乏均匀性沉降而出现的内部拉应力和剪应力。
(2)要尽可能采取直径比较小、钢筋与钢筋之间距离较小的配筋办法做现浇混凝土楼板的配筋工作。做到“细一点、密一点”。一般来说，同一层面上的走向相同的钢筋其直径的大小至少要多于一个级别。全部选取经过热轧的有肋钢筋来提高建筑房屋的握裹力，以此确保裂缝发生的位置；同时，可以选取经过冷轧的钢筋，同时改变钢筋的形状来作为现浇混凝土楼板使用的分布筋以及构造筋来提高钢筋和混凝土的握裹力，因为这种钢筋比光圆钢筋更有利于降低建筑工程的裂缝。边跨一侧支座的负弯矩钢筋要全跨进行拉伸，最后通向下一个支座，这样，如果墙体或者混凝土的楼板出现了形状改变就可以经过全面拉通的负筋不断地传导至内跨，使这三个部件因为温度应力效应出现的改变得到逐渐的协调。一般来说，混凝土楼板一个单位的距离上要设置多于五根的分布筋，如果建筑工程所在地的有较大的温度差异，要适当增加一定量的分布筋。
(3)当建筑工程屋面层东西跨度之和不小于3.9m的时候，必须配有双层两个方向的钢筋，其阳角地方钢筋与钢筋之间的距离应小于1m；如果和跨度不小于3.9m，楼板钢筋与钢筋之间的距离就应小于1.5m；如果跨度不大于3.9m时，楼板的负弯矩钢筋就要进行一隔一拉通的安排。
(4)房屋外侧墙角的地方要配备放射筋。其配筋的面积应该大于或者等于板跨的1/3，其配筋的长度不小于2.0m，而且每一个转角要配备7根以上、钢筋与与钢筋之间的距离在1m以内的放射筋，以保证板角应力效应。这样一来，混凝土楼板所出现的裂缝的应力和放射筋相适应，减少了裂缝的出现。
(5)在建筑施工时，在事先铺设PVC管的时候要配备稳定的支架，这样可以谨防这些管线给混凝土楼板带来的不利影响，两根电线的PVC管绝对不能交叉或者重叠设置，确实无法避免交叉时，为了避免大量的管线交叉而降低混凝土楼板的厚度，要在交叉的位置配备专业的塑料电线接线盒，而且要在预埋的电线管上方设立钢筋网片。
2.设计中建筑工程温度裂缝的预防措施
建筑工程墙体出现温度裂缝的原因一般是因为面板本身受到阳光的长期照射后，建筑工程的墙体温度要远远低于屋面板的温度，据统计，夏季一般墙体温度仅是屋面板温度的一半；同时，即便温度上没有差别，墙体砖砌体的膨胀系数也仅为屋面板混凝土的一半，所以墙体的形状改变程度要远远低于屋顶板膨胀的变形程度，这种不同步的形状改变，必然会对房屋墙体产生比较强的水平移动力，从而减少屋面和墙体的衔接面。如果离心力比墙体的强度大的时候，建筑工程的墙体就会出现诸如水平、垂直或者斜裂等走向不同的裂缝。如果房屋的地平面是长方形，那么建筑工程最边上第一个开间的承重墙所承受的温度应力最为突出，所以，墙体也最容易产生裂缝，而且也最为严重。所以，一般房屋两头的墙体产生的温度裂缝最为严重，中间部分较轻；有阳光照射的地方最为严重，没有照射的地方就比较轻。所以，温度裂缝经常存在于砖混结构的建筑房屋上。鉴于建筑房屋裂缝有可能产生的巨大潜在危害，所以应采取以下措施降低危害：
(1)在进行房屋设计的时候，要尽量合理设计房屋的高度，使房屋整体的标高最大可能的一致。如果是错层的建筑工程，在错层位置的纵墙和横墙的交汇处设置墙体构造柱。
(2)为了防止出现由于温度而引起的裂缝，其最好的处置措施就是设置圈梁。因为构造柱和圈梁配合使用，各个方向的墙体都得到了横向与竖向的制约，这样一来，四个方向上的墙体相互连接成了一个类似箱形的稳定性结构。从而通过改变房屋墙体的受力方向和能力，降低了房屋墙体的裂缝情况的发生几率。为防止应力集中效应，在建筑工程设计的过程中，不要使用半圈梁。建筑工程其他各层设置圈梁的时候也要符合相关要求。
(3)建筑工程结构抵抗温度裂缝有效方法之一是选取微膨胀混凝土。如果这种混凝土的材料配比适当，养护工作到位，微膨胀混凝土的选取可降低房屋屋面板出现因为温度差异而引起的裂缝。另外，在建筑工程设计时，超长建筑的混凝土尽量不要选取添加微膨胀剂。
(4) 建筑工程砌体砂浆的强度越高，则砌体的抗托、抗剪的能力就越强，反之则越弱。所以，要加强砌体抵御裂缝温度效应、降低温度裂缝的发生几率，就要尽可能提高房屋顶层砂浆的强度。房屋屋顶砌体的砂浆强度不能低于M5.0，砖强度也不应该低于MUIO，而且砖砌体得厚度要不小于240mm。
(5)因为减小建筑工程屋盖与建筑工程墙体的温差是减低温度裂缝的前提条件。所以，在进行建筑工程屋面设计的时候，一定要采取类似设置架空层等相应的屋面隔热保温办法。
3.在建筑工程裂缝控制设计中的钢纤维混凝土应用
在设计建筑工程结构时，计算钢筋混凝土梁有可能产生的裂缝宽度时，往往会出现其裂缝宽度不符合相关规定的要求，这些可以通过许多方式来解决，诸如加强混凝土的强度、提高截面的大小、缩短钢筋直径、扩大钢筋截面的大小等等。运用以上这些措施一般就可以使裂缝的宽度合乎设计的要求。然而因为一些特殊的情形下，以上这些措施满足不了需要，特别是因为原来建筑工程、建筑结构的制约绝对不能选取这些方式。
三、结语
建筑工程施工与设计有着非常密切的关系。建筑工程施工现场能反馈给设计者非常多的实际信息，以利于及时调整整体设计方案；建筑工程结构设计指导性能够非常准确地得到落实。建筑工程结构设计人员到建筑施工现场，可以了解具体的、实际的施工工艺及存在的与建筑工程设计相悖的实际问题，能不断积累经验，提高建筑工程的结构设计水平。
参考文献：
[1]张斌，张建政。浅析建筑工程结构设计中的裂缝问题[J].城市建设理论研究，2012，（16）.
关键词：住宅结构设计 砖砌体结构 楼层刚度 基础设计问题
引 文：在未来的建筑行业竞争中，如果建筑企业要想获取更多的主动权，就要对建筑结构设计加强重视。这不仅是因为它与居民生命财产安全息息相关，而且它还决定着一项建筑施工项目的质量、安全性、可靠性。因此，这也是建筑企业在这个竞争激励的建筑市场中获取更多市场份额的依靠所在。我们必须对土木工程建筑设计加以重视，从各个方面去提高结构设计的质量。
1砖砌体结构问题
在很多建筑工程中都是应用底层框架剪力墙砌体结构， 在这种结构设计中剪力墙的设计是一个关键环节， 是利用钢筋混凝土框架对底层进行设计， 并在建筑物的上部设置多层砌体结构。因为住宅结构设计中的重中之重就是砖砌体结构，但是很多设计人员对建筑立面造过于重视型，并且导致底层结构中出现严重的裂缝问题的就是因为将2层及以上楼层的部分横梁及外层挑墙移到悬挑梁之上，从而将挑梁设计贯穿到各个楼层之中，让挑梁承载上出现的裂缝更加明显。其中主要原因就是因为很多设计人员没有对挑梁的荷载量进行科学化的计算，对建筑使用面积的增加往往过于追求，不能进行科学的设计墙体和楼盖等部位的荷载，从而导致挑梁出现严重的裂缝问题。对于很多的建筑工程来说，建筑结构通常用整体砌筑的方法有悬挑梁上部结构设计，因为上层挑梁的底模也是下部墙体，二者兼并在一起就会导致墙体及楼盖的荷载通过由上到下的方式传递。如果要对底层挑梁出现裂缝的问题进行解决，首先我们要适当的调整计算简图和受力路线，其次对施工顺序和施工工序还应当合理进行安排。
在建筑工程砌体结构的设计方面，对砌体结构布置方式应当合理地进行选择，并且对砌体结构抗震进行合理的分析。具体说来，我们在进行设计时应当从以下几个方面进行，首先对横墙承重的计算与结构布置应当重视。目前，矩形平面设计是很多建筑物所利用的，因为建筑物的纵向刚度大于它的横向刚度，所以，我们必须设计较多的横墙，从而提高建筑工程的抗震性能。另外我们还应该提升横墙的抗剪强度，从而进一步提高抗震能力。为了打造隔断与承重兼顾的二合一墙体，我们可以从横墙的材料入手，对横墙材料的强度等级进行优化，从而增加竖向承载能力。第二，对纵横墙的承重应当合理设计，在结构布置上对共同承重要更加重视。如果建筑物的房间面积较大，为了让纵墙承重，我们可以适当调整沿进深方向的梁支，从而使其能够承于纵墙之上。此外，为了有效地提高墙体的剪切能力，而且还能够满足建筑工程的抗震需求，在楼板上也需要采用纵向搁置的办法，从而让横墙也可以参与承重。第三，在纵墙的承重方面，抗震性能不强的原因就是因为很多建筑工程设计人员在结构布置上往往设计较大的横墙间距，导致横墙的数量较少，竖向承载能力也不能达到要求。并且，在纵墙承重的设计方面应当慎重，这主要是因为如果纵墙设计过多，就会导致弯曲破坏的问题。第四，结构布置的方式对于混合承重的建筑物来说有很多种，但是，这种结构体系在材料弹性模量方面以及动力性能方面不能充分满足建筑工程的抗震需求，并且往往会有很大的差距，但这样设计可以使建筑使用空间扩大，同时也具有各种优点，比如便于施工、经济实用等。因此，在结构布置的过程中，对布置方式进行选择时应当结合建筑抗震需求，从经济、技术和功能等多方面进行，从而提高建筑工程的防震性能。
2楼层刚度问题
在设计楼层刚度的过程中，很多设计人员对必要的专业知识与业务素质缺乏，并且对于基本的结构设计理念与布置方式也不能熟练掌握，对楼板变形不能利用有效的计算程序进行计算。虽然这种模型对于很多数学与力学的程序来说是一种较为精准的数学力学模型，但是这种模型对楼板的变形程度却难以准确分析，如果在计算这一环节有失误出现，那么自然而然地计算结果也会出现失误，从而使住宅结构设计中存在大量的安全隐患，或者出现安全储备过大的问题。因此，我们要尽量选择刚性楼面，尽量不用楼层大开洞的结构设计方案，并且对凹槽过深、外伸翼缘过长和块体缩颈等问题尽量避免，这主要是为了准确反映真实受力状况，进一步避免住宅结构设计出现严重的失误。
3屋面梁与配筋问题
在很多住宅结构设计方案中，将下层梁的尺寸标准直接应用到屋面梁的设计中是为了追求建筑结构建模的简便，并且屋面梁配筋较少的问题通常会出现，因为配筋数量不够导致裂缝的出现是因为屋面梁所处的环境中出现温差过大，或者受到混凝收缩的影响，所以，在屋面梁的结构设计中，为了避免出现梁腹等部位出现裂缝，我们应当确保钢筋骨架的刚度。
4地基与基础设计问题
整个建筑的各部分之间是相互联系的，建筑地基以及建筑的内部基础结构之间更是能够都成一个稳定的结构，若是能够有效的发挥这个结构的作用，将对整个高层建筑稳定性和安全性起到关键性作用。但是，我国建筑行业在很长一段时间都将这几个部分分割、分立了，即便是现在，还有部分建筑企业在进行建筑基础结构设计时存在着这样设计误区。当然，这并不能说明我国的建筑设计行业的落后，这一问题的主要原因是相应计算设备和计算方法的先进性不足。在这种科学性和合理性不足的计算方法和计算设备下进行建筑基础和地基设计往往会忽略建筑建筑基础结构之间的联系性，导致设计数据的偏差和基础结构设计图纸的不合理，从而造成整个建筑的质量安全存在隐患。
5配筋和构造问题
在结构设计的过程中，应当把握好构件的配筋率，明确构件配筋率的最大值与最小值。在对建筑结构进行抗震设计时，应当确保建筑工程具有足够的延性，还要达到建筑工程的最小配筋标准。应当严格按照现行规范的要求确定配筋数量，并要确保钢筋的锚固与搭接长度，控制好钢筋的延伸长度，并要满足建筑设计应达到的材料刚度要求。此外，为了有效避免墙体开裂的问题，还应当控制好屋面的温度压力，利用一系列的措施与方法对屋面进行通风散热，并使构造柱满足建筑工程的抗震需求，在满足建筑高度的基础上对构造柱进行对准贯通，构造柱与其他部分的拉接也应当满足相关规范的要求。
6结语
人们对建筑工程的要求随着经济的高速发展也越来越高，同时建筑功能也更加多样化，住宅结构设计的技术水平亟需提高。为此，本文对住宅结构设计中的常见问题进行分析，因为这些问题具有一定的普遍性，容易在很多住宅结构设计中出现。所以，建筑设计人员应当对这些设计问题把握好，使这些问题避免出现，从而消除这些问题对建筑工程的影响，进一步确保建筑工程的顺利竣工。
参考文献：
[1]蒲建海.基于ABAQUS的新型柱-板式结构抗震性能研究[J].兰州工业学院学报，2015年01期.
关键词：建筑工程设计；裂缝问题；产生原因；改善措施
中图分类号：TU198文献标识码： A
一、引言
在建筑的整体建设过程中，裂缝问题的出现与建筑结构设计有着重要的关系。因此，在分析裂缝产生的原因时，需要重点考虑建筑的结构设计。结构设计作为建筑过程中的关键环节，合理性的结构设计对保障建筑的质量有重要的意义，同事对后期建筑物的使用效果也非常重要。但是，在建筑物的使用过程中，经常有裂缝现象等一些常见问题的出现，这些裂缝问题的出现，不仅会对建筑物的使用性能有一定的而影响，还在一定程度上威胁了人类的生命安全和财产安全。因此，在建筑结构设计环节，需要对裂缝问题进行重点设计，确保能够有效的控制裂缝现象的发生，建设建筑物的安全隐患。
二、建筑工程中裂缝问题出现的原因
随着我国建筑行业的发展，建筑专家对裂缝问题的研究也不断的深入，现阶段已逐渐讲解决措施，转移到结构设计方面上。一旦建筑物中出现裂缝，则会对整个建筑物的建设质量有较大的威胁，合理的建筑结构设计对改善建筑工程裂缝问题有一定的影响。为了有效的预防建筑工程中裂缝问题的发生，在建筑结构设计过程中，需要严格遵循相关标准进行设计。目前，导致建筑工程中出现裂缝的重要原因是不合理性的建筑结构设计。为了在以后的建筑工程中减少裂缝问题带来的危害，需要从建筑的结构设计方面进行改善。同样地，有效的预防裂缝问题，还更深层次的分析裂缝出现的原因。
（一）、结构设计中存在的缺陷
第一，随意提高混凝土强度的等级。在建筑施工过程中，盲目的认为混凝土等级的提高，会对墙体结构的抗渗透性有一定的提高；没有科学依据的认为混凝强度与安全程度成正比，错误的认为混凝土强度等级的提高安全性能也随之提高，这些都是造成建筑结构设计中不足的重要原因。没有科学依据的随意提高混凝土强度的等级，以此来补偿施工过程中出现的缺陷，这种现象不但会造成大量的水泥浪费，还会使得混凝土在变干前发生变形，造成墙体出现裂缝。
第二，长期暴露混凝土墙体。在建筑过程中，由于墙体结构比较薄且具有一定的长度，对空气湿度和温度的变化较为敏感，因此，一些附加温度也是导致墙体裂缝出现的重要原因。
（二）、混凝土材料中存在的缺陷
从不同的角度对建筑工程中的裂缝问题进行分析和研究，发现你除了建筑结构设计外混凝土材料也是出现裂缝的重要原因之一。目前，为了规范混凝土的使用范围，以及充分利用混凝土材料，我国建筑工程中一般都采用商品混凝土。虽然，传统的混凝土和商品混凝土相比较，商用混凝土具有较多的优势，但商用混凝土的水灰比和含砂率对建筑工程施工也有一定的影响，这也是导致建筑工程裂缝问题出现的重要原因。
另外，商品混凝土比起传统混凝土中的水泥用量较高。由于水泥量、水灰比和含砂率的影响，会在一定程度上降低商品混凝土的抗拉强度。混凝土的抗拉强度，对建筑的荷载有一定的影响作用，强度降低则会导致荷载不足，使得建筑工程的墙体出现裂缝。因此，在建筑工程中，需要严格依据标准的配合比来使用混凝土材料，只有这样，才能有效的解决由混凝土自身引起的建筑墙体裂缝问题。
三、改善和控制裂缝产生的措施
在建筑工程结构设计过程中，为了减少裂缝问题的发生，需要针对裂缝产生的主要因素和影响条件，进行不同层次的解决，具体的解决手段如下：
（一）、设计规则的结构形状
为了确保建筑结构整体的稳定性和刚性，在对结构进行布置时，需要进行规则性设计。如果建筑结构设计中，结构布置不是规则形状，则会导致建筑物的刚性有一定的差异，在一定程度上会造成建筑物结构的变形。建筑结构设计作为建筑中的关键环节，规则的结构设计，对控制和改善刚度薄弱环节有重要存在意义。以此，为了减少和避免结构开裂现象的发生，在进行建筑结构设计时，需要对结构的形状进行规则性设计。
（二）、选择符合建筑结构设计的刚性要求
在建筑的结构设计环节中，建筑的整体刚度是通过计算得到的。为了保障建筑物的质量，需要对建筑工程的整体结构进行深入的计算，得出准确结果后再进行结构设计。为确保建筑结构不出现由沉降现象引起的裂缝问题，需要在结构设计之前，对建筑物的整体刚度进行充分计算和分析。
（三）、选用合理的混凝土标号
在建筑物的整体结构中，不同的结构部位具有不同的设计体系，且在结构设计过程中，需要选用不同标号的混凝土。在建筑工程的结构设计过程中，为了保障建筑工程不出现裂缝问题，需要确保结构设计环节中混凝土标号的合理性和正确性。
在建筑工程结构设计中，选用合理的混凝土，对工程的防水需求和承载能力有重要的作用，在建筑施工中，一般使用强度合理的C25-C35混凝土。另外，在设计中，还可以采用一定量的粉煤灰，不仅能能够减少水泥的使用量，还可以提高和改善混凝土的和易性。为了确保建筑工程的施工质量，在对水泥品种的选择过程中，一般使用收缩性较小的水泥材料。同时，在控制内外温度的条件下，还可以添加一定量的外加剂，降低水灰比，增加建筑结构的整体养护效果和保温效果。
（四）、建筑表面的涂抹法
在建筑结构的表面刷涂一层高分子结构的防水涂料，会在一定程度上减少裂缝问题的出现，防水涂料一般包含氰凝、聚氨酯类、环氧树脂类和丙烯酸酯等。建筑表面防水涂料的涂抹过程中，对混凝土还有一定的要求，在刷涂之前需要确保混凝土表面整洁、坚实和干燥，只有在满足这些条件的同时，才能确保表面刷涂的防水材料的防护作用。
（五）、合理的尺寸设计
在建筑结构的设计过程中，尺寸的大小对结构设计有一定的影响，同时也是减少喝预防裂缝出现的重要环节。如果尺寸不合理（过长或过短），建筑的温差应力不同，最终会导致墙体裂缝的出现。因此，在建筑结构设计中，设计人员需要根据实际的施工要求，对结构的尺寸进行合理控制，全面分析和考虑长度与温度应力之间的关系，设计出既满足设计要求，有避免裂缝现象出现的设计方案。
（六）、楼板配筋建筑结构设计中的要求
在建筑结构设计中，为了保证建筑结构的整体刚度满足要求，不仅需要对混凝土进行合理性的选用，还需要对楼板配筋进行一定的选择，建筑工程楼板配筋也是影响裂缝问题出现的重要原因之一。在我国的建筑工程中，楼板配筋的直径大小、钢筋间距都是影响建筑结构设计的重要因素，为了确保建筑工程在投入使用后，避免出现裂缝现象，需要对楼板配筋进行合理的设计。设计过程中需要严格遵循以下原则：第一，使用标准规格的楼板配筋；第二，楼板配筋的直径在满足标准规格的条件下，需尽量使用小直径；第三，楼板配筋的间距尽可能缩小。
（七）、灌浆法的影响
在建筑工程中，灌浆环节也是影响建筑质量的重要步骤。在灌浆过程中，首先需要优化选择具有不同特性的灌浆材料（一般选用甲基丙烯酸甲酯、环氧树脂类、氰凝、水溶性聚氨酯和丙凝等）。其中，在灌浆材料中环氧类材料具有较为广泛的来源，在建筑施工过程中的使用范围较广。甲基丙烯酸甲酯类的灌浆材料，不仅具有较高的可灌性和较低的粘度行，还易于扩散，因此，在防渗漏和补强方面有较好的使用意义。
四、结束语
综上所述，在我国的建筑行业发展过程中，建筑物的裂缝问题是目前建筑工程师急需解决的问题。本文详细阐述了建筑结构中裂缝问题出现的原因，并对建筑结构设计对裂缝问题出现的原因进行分析，以及提出相应的改善措施来预防裂缝现象的发生。为了确保在未来的建筑工程中不再出现裂缝，我们需要从不同的角度对建筑结构设计进行分析、研究、探讨和改进。
参考文献
[1]吕强，马琳瑾，混凝土结构裂缝的控制及结构设计构造对其的影响[J]，工程建设与设计，2012年12期
[2]董春玲，李兴凯，浅谈建筑结构设计中控制裂缝的措施[J]，黑龙江科技信息，2013年28期[3]李宏，试论建筑工程结构设计中的裂缝问题[J]，黑龙江科技信息，2012年03期
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
【关键词】工业建筑 结构设计 概念设计 结构概念设计 工业生产 结构
中图分类号：[F287.2] 文献标识码：A 文章编号：
一．引言
结构工程时在进行设计时，有大量的工程需要计算，部分内容计算方式较为繁琐，工作量较大。随了计算机技术的成熟和软件的逐步推广，建筑的结构分析软件被应用到建筑结构设计中，解决了结构工程时手工计算的难题，也提高了结构设计的工作效率，提高了设计的准确程度。由于结构计算软件的节省了大量的传统工作，被结果设计工程师经常使用。在过分依赖软件的背后，带来的是设计的单一，结构设计变成单纯的软件化，结构设计职位也变成了熟悉软件操作即可的基本要求，这造成建筑墨守成规，缺乏结构创新。
二．工业建筑中的结构概念设计。
1.工业建筑的特点。
工业建筑是进行工业生产的房屋，由于其特有的建筑使用性质，在工业进行建筑设计中，要根据其特点进行设计。
（1）工业建筑要密切结合生产，要满足工业生产的要求，为生产工人创造良好的劳动卫生条件，工业建筑设计要有利于提高劳动效率和生产产品质量。
（2）工程生产的类别较多，也存在较大的差异。生产类别有轻型也有重型，有热加工也有冷加工，有的要求开敞，有的要求恒温，这对建筑在空间布局、体型、室内处理、立面和层数等方面有直接影响。这就要求建筑要根据生产工艺的不同特征来设计不同的建筑厂房。
（3）部分工业建筑和厂房中需要使用起重机械和大量的设备，还有的需要较为高大的敞通空间，在内部通风、采光、屋面排水、建筑构造处理等方面都要比民用建筑复杂。
2.工业建筑中的结构概念设计。
在建筑设计中，通过不断的设计研究和实践，结构设计工程师积累了大量的经验，并在行业形成了一系列的设计规范、标准图集和设计手册等。近些年来，计算机技术得到广泛应用和普及，计算及结构程序被大量应用到建筑结构工程中，设计单位开始抛弃图版，开始在计算机上挥动鼠标操作。在此表象下，部分结构工程师通常都会形成一种错觉：建筑结构设计很简单，仅仅需要遵循设计规范、标准图集和设计手册，在根据建造师给出的非结构空间方案，利用计算机完成。在设计中，结构设计师变成了拼图的玩家，被动的操作着建筑的结构设计。这导致建筑结构无法有效运用结构工程的知识，同时也容易造成和建造师发生交流分歧。
在我国现行的《建筑结构设计统一标准》 （GBJ68-84）采用了概率理论作为基础来规范建筑结构极限状态的设计准则，要求建筑在结构设计中要经济合理、技术先进、安全适用。概率极限状态虽然较为科学合理，但在运算过程中，还存在一定程度的近似，仅仅能算作近似概率法。建筑结构设计中，无法凭借极限状态来估计建筑结构的真正承载能力。建筑是一个空间结构，结构总的各种构件通过复杂的方式来共同工作，且不脱离总的结构体系。在目前的建筑结构设计中，在空间结构体系的整体研究上存在一定的局限性，导致待设计中采用了简化和假定。建筑结构设计工程师要杜绝盲目的抄写规范，而是要将规范当作实际参考和指南，在实际的项目设计中要进行合理的搭配和选择，这就要求结构工程师对建筑整体结构体系和建筑结构分体系二者之间存在的力学关系具有较为透彻的认知，在结构设计时，要将概念设计应用到实际设计工作中。
概念设计是通过运用清晰的结构概念，不需经过数值计算，依靠结构整体体系和分体系之间的力学关系、震害、破坏机理、工程经验和实现现象所获得的设计原则和设计思想，对工业建筑结构和相关计算结构进行正确分析，综合考虑结构的实际受力状况，计算假设间的差异大小，对建筑结构和构造进行设计。工业建筑的结构概念设计是展现建筑结构工程师的设计思想的关键，而结构工程师主要任务是要在一定的建筑功能和生产工艺要求下完成建筑的结构设计，要妥善处理建筑和结构、结构和构件、结构和工艺、结构和结构之间的关系，其最终目标是要设计出合理的产品。计算机软件也存在一定的局限性，无法适应处理所有的建筑结构问题，在实际设计中，也无法大量的运用计算机软件来准确的进行结构构件分析，这就要求工业建筑设计中要强调概念设计的重要性，通过结构概念设计和结构措施来设计最终的合理的建筑结构。
建筑结构设计中，计算机程序的计算结果是根据设计中的不同工况而提供的不同数据，但到底是何种工况才是最适合的工况，哪种工况结果是最需要的结果，这类问题需要结合不同的工况计算来综合分析，在此情况下，建筑结构工程师要加强结构概念设计的应用，才能准确判断出计算机计算结果的准确性和合理性，而最终筛选出需要的结果。
在工业建筑的初步设计阶段、方案设计阶段中，无法完全借助计算机的结构计算分析软件来处理，这需要结构工程师对建筑结构布置和结构体系根据工艺的布置方案来做出相应的规划，必要时候要进行建模计算，提高最终设计方案的合理性和可行性。在确定方案时，要和大工艺的设备选型相辅相成，要满足大型设备的独特需求。大型设备的生产制作周期较长，一般在得到相关责任人审查后，施工建设单位才会开始联系相关的设备制造商，开始提供供货，在此阶段中，相应的结构设计方案要成为下阶段施工设计的依据，一旦此时忽略了大型设备的影响，或是对其他项目考虑不周，会导致下阶段非常麻烦，更有甚者导致项目无法进行。结构设计工程时在初步设计阶段和方案设计阶段中，要综合运行结构概念，结合工业生产工艺的特点，选择建筑结构性能较好，较为经济的结构方案，运用结构概念，在深刻了解结构性能的基础上，灵活运用到结构设计中。结合结构分析软件，建立合理的简化模型，利用计算机结构分析软件的优势，提供经济合理的建筑结构设计方案，为施工图设计做好充分准备。
另外，随着社会的发展，未来出现大型和超大型的工业建筑会越来越多，其建筑的体型也会越来越复杂，钢结构会大量的应用到工业建筑中，这就要建筑结构提高设计标准和要求，在满足工程进步和生产工艺要求的同时，要将钢筋混凝土结构和钢结构进行组合使用，在提高施工进度的同时，要便于后期的安装。要提高建筑结构概念设计，改善计算机分析软件的滞后性，逐步完善结构分析的功能。在利用计算机软件的基础上，融入结构概念，通过恰当的设计、假定、简化，使计算机分析更接近真值，保证计算分析结果的有效、合理、可行。
五．结束语。
工业建筑结构设计中，在总结设计经验的基础上，融入结构概念设计，这要求结构设计工程师要富于创新，并要有丰富的实践经验，通过建造师的协同，来提高工业建筑的结构设计质量。
参考文献
[1]隋翔宇 SUI Xiang-yu 工业建筑中的结构概念设计[期刊论文] 《山西建筑》2011年4期
关键词：综合楼，建筑，结构，选择，设计
中图分类号：TU2文献标识码： A
随着我国社会经济以及城市化不断发展，学校综合楼建筑结构类型越来越多，同时兼具多种功能。鉴于学生的学习状态日益紧张，为了能够提高学生的学习效率，必须要为学生提供安静的、广阔的学习空间。综合楼作为中学的一个核心功能建筑，其为形成相对独立的学习空间奠定了基础，作为一种公共建筑，学校教学的特性要求综合楼必须保证一定的质量，合理选择建筑结构，设计最优建筑施工方案，实现综合楼与学校环境的有机融合，为学生提供良好的学习环境。建筑结构作为影响建筑工程质量的重要因素之一，必须合理选择和设计，实现造价与质量的协调统一。
在学校综合楼建筑结构选择以及设计过程中，要确保不仅要科学、合理地利用自然资源，还要提高工程建筑的质量，在设计的过程中只有做好前期规划，避免楼房出现坍塌现象，对学生造成严重的影响，做到合理地改造和利用自然，达到建筑和自然共同发展的效果，才是成功的设计。为了能够为学生提供一个良好的学习环境，学校的综合楼不仅需要展现出学校自身特色，还必须符合学校建筑的通用要求。本文通过对某中学教学楼实际工程进行介绍，对学校综合楼建筑选择及设计提出几点合理的建议。
工程实例的概述
某中学的教学楼，占地总面积为5000m2，教学楼分4层，每一层高3.5米，综合楼内主要包括：教室、办公室、音乐室、多媒体教室、会议室，每一层设男女卫生间，教学楼采用钢筋框架结构，抗震级别乙级，场地类别为Ⅱ类，建筑物的使用寿命为65年左右。
实例教学楼工程的地质条件分析
教学楼工程的地质条件，地基标准承载力为120kN/m2左右，填土以下的两米左右为粘土，地基的承载力为250kN/m2左右，地下水处于天然地面以下4m之处，对教学楼造成的影响不大。在建造的时候，工程人员必须多加注意。
教学楼的主体结构设计
主体结构设计主要包括结构的选择、结构体系、承重方式、结构布置、基础设计等方面，下文进行详细介绍：
3.1结构选择
3.1.1结构形式
教学楼的结构形式主要包括以下几种结构：混合结构、框架结构以及部分混合部分框架结构等。其中混合结构具有施工简单的特点，其造价也相对较低，用钢量也相对较小；然而却具有整体性较差、难以满足大跨度的缺点。框架结构具有非常好的整体性，并能够充分满足学校教学楼这类建筑对于巨大空间的需求，但造价却较高，对结构的要求也非常高。经过技术经济的比较，对于教学楼这样大型的建筑物来讲，推荐使用的结构形式为框架结构形式，该结构形式能够有效保障框架的整体性。所以本工程采用框架结构，合理设计内部空间，保证建筑结构的完整性和耐久性。
3.1.2教学楼的结构体系
教学楼的结构体系主要包括：框架、简体、剪力墙这三个方面。其中框架结构的特点主要包括整体性能好、能够满足较大的空间，并具有较高的耐久性，其整体的特点主要是承受竖向建筑物的竖向荷载以及侧向力，但剪力墙则可以为建筑物提供抗侧刚度，有利于提高结构的抗震力，通过减少风荷载，从而减少地震过程中的侧向位移。为了能够更好的提高抗震等级，根据实际的地形，该教学楼主要选用框架体系。
3.1.3教学楼的承重方式
教学楼的承重方式主要包括：框架承重、纵向框架承重、纵横向框架混合承重这三种。这三种的框架数量较少，对该教学楼的情况进行分析要求布置较小的联系梁，但是缺点是房屋的横向抗侧钢度较差，进深尺寸受预制版长度的限制。纵横向框架混合承重则具有较好的整体工作性能，对抗震有利，由于建筑的横向框架跨数少，教室对室内的采光要求比较高，该地区抗震等级要求不高，建议选用横向框架承重。
3.2教学的梁柱界面尺寸
梁柱的主梁计算尺寸，其计算公式为：
H=（1/2-1/16）1，b=（1/2-1/3）b 取值范围包括：h=500mm，b=250mm
柱的高度计算公式为：
H=1/15（低柱高）h=（1-1.5）b 取值范围包括：h=400mm，b=300mm
3.3教学楼面的结构布置
由于该实例的综合楼建筑楼面标高的变化情况不大，大厅和厕所的结构层有所下降。工作人员在进行结构平面布置的时候，主要是从上层结构平面下放到下一层建筑平面进行布置。按照高跨比的条件选择板厚，在建设的过程中，工程人员在考虑到钢筋布置和钢筋布置混凝土的抗裂度之后，将h取值为100mm。
3.4框架柱下的基础设计
3.4.1选型
为了能够满足施工要求，应该选择阶梯形的基础，钢筋主要使用一级钢。在建筑的过程中，应该注意从确定荷载计算、荷载设计等方面进行分析。
基础梁。本教学楼没有基础梁，因此基础梁的选择以及荷载不纳入计算范围内。
荷载计算值。荷载计算值主要包括：M=0.52 kN·m。其中N=1106.35kN V=3.39kN。
3.4.2基础配筋的设计
基础配筋的设计主要图1所显示：
图1 基础配筋的设计
3.5其他结构类型
3.5.1楼梯结构类型
楼梯的结构类型选择可以选择梁式楼梯，虽然采用板式楼梯显得比较轻巧，但经过一系列的计算得出，梁式楼梯比板式楼梯更加适合，其公式如下所显示：
楼梯段的板厚：h=（1/25-1/30）lo，其中lo表示的是梯段的水平跨度，h=120mm
休息平台梁的板厚：h=（1/8-1/12）l，其中，h=400mm，b=240。
3.5.2雨棚结构
雨棚结构主要采用悬梁的方式进行浇筑，在下雨的时候能进行有组织的排水工作，排水坡度为3%。
结束语
通过分析学校的建设需求，选择合适的地理环境，认识到综合教学楼建设所在的环境应该适应自然的发展，并通过探讨得出综合建筑还应该考虑当地的实际情况，包括当地的人文环境、自然景观等。教学楼的建筑，必须做到自然与建筑之间的和谐统一，既满足建筑所处的地理位置需求，也满足学生的学习需求。
参考文献
[1] Stephen Dobney.SOM Selected and Current Works,Hong Kong:Everbest Printing,1999.
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论文关键词：地下建筑结构；多媒体；引导式教学
一、开设地下建筑结构课程的必要性
21世纪是地下空间快速发展的时代，各国对地下空间利用和开发的规模和速度前所未有。近些年，我国在高速公路、水利水电工程、城市地铁、铁路工程、矿山工程、城市地下空间利用等方面发展很快，各种大型的地下建筑结构越来越多。这些地下工程的建设，使地下建筑结构的设计和施工水平取得了很大的提高。“地下建筑结构”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，普遍来讲，很多院校开设“地下建筑结构”课程的时间都比较短，不可避免的存在一些问题。因此，该课程应该在教学模式上，教学方法上适应地下工程快速发展的形势需要，进行必要的教学改革和探索。
二、“地下建筑结构”课程特点
“地下建筑结构”课程一般在大四上学期或者大三下学期开设。虽然在之前已经开设了“土力学”、“ 结构力学”、“ 水力学”、“ 工程地质”等课程，但由于“地下建筑结构”课程的特点与很多课程相差较大，学生学习常常不知所措，感到困难。概括地讲，地下建筑结构有三个显著特点：第一，地下建筑是在地层中修建的，结构和岩土体会相互作用和制约对方的变形；第二，地下建筑的介质——岩土体，是非均质、非线性的，其本身的物理、力学性质会因时而变，因空间不同而各异，这种不确定性给地下建筑结构的设计和施工带来了很大的困扰；第三，降雨、地下水位的变化，对地下建筑结构的安全性影响也很大，考虑水荷载的变化是一个重要问题。因此，相对于地上建筑，地下建筑结构的这些特点会给设计和施工带来很大的困难，在讲授本课程时，必须强调地下建筑结构和周围介质的相互作用的特点和环境的不确定性，对学生掌握地下工程的基本概念、计算方法和设计程序是非常重要的。
三、目前教学中存在的问题
1.教材的问题
选择一本好的教材可以使教学达到事半功倍的效果，然而在实践过程中，地下建筑结构的教材只有寥寥几本，使用较多的一本是同济大学朱合华教授主编的《地下建筑结构》，另外一本是中国地质大学陈建平教授等编写的《地下建筑结构》。相对来说，前者是在老教材《岩石地下建筑结构》和《土层地下建筑结构》基础上编写而成的，体系完整、内容很全面。而后者主要侧重于岩石地下建筑结构，内容范围比较狭窄。教材的种类相对于全国188个土木工程专业，几十个学校开设地下建筑结构课程来说，明显偏少。而且由于开设本课程的学校学生水平参差不齐，所以教材是否合适不同层次和水平的高等院校也是一个大的问题。
2.课程内容较难，学生不容易掌握
地下建筑结构研究内容涉及土力学、岩石力学、结构力学、工程数学、水力学、水文地质、工程地质、工程实验学等多门学科，需要学生具有扎实的基础和专业知识。根据地下建筑结构所处的介质不同，可以分为土层地下建筑结构和岩石地下建筑结构。而不管是土层还是岩石地下建筑结构，对于荷载、计算模型、计算方法、可靠度理论等则属于共同的理论和方法，涉及很多具体形式的地下结构，如土层的沉井、地下连续墙、盾构隧道、基坑支护、沉管等。岩石地下建筑结构则主要是隧道、地下洞室、斜井、竖井等结构形式。每种结构形式的计算、设计方法不尽相同，这对学生理解和掌握有一定的难度。但对学生而言这不是最难和最重要的，最难和最重要的是教师如何把这些不同结构形式中带有共性的理论深入浅出的讲透彻，便于学生理解和掌握。
（1）确定地下建筑结构的荷载比较复杂。对土体这种孔隙介质而言，经常由于地下水的存在，要明确什么情况下采用水土合算还是水土分算的问题。如果是岩体，在地下水的影响下，水荷载的确定还跟岩体本身是孔隙介质还是裂隙介质有关系，这就很复杂了。另外，对于地下洞室还会涉及深埋与浅埋的问题，由于深埋结构和浅埋结构对应的荷载差别很大，所以讲透深埋隧道和浅埋隧道的判断标准，可能比简单讲计算公式和应用公式更为重要。
（2）计算方法的选择。地下建筑结构的计算方法主要两种，一是荷载-结构法，二是地层-结构法。荷载-结构法与一般地上结构计算方法相同，学生比较容易理解。而地层-结构法要考虑地下结构与周围介质的相互作用和共同变形，采用的方法很多比如有限元法、有限差分法等，这些方法学生不容易理解和掌握。
（3）地下结构可靠度理论分析是结构计算与数学结合的一种结构可靠度分析理论。由于理论本身以及涉及的验算点法、JC法以及蒙特卡洛法等非常抽象、学生理解难度较大。加上现有的本科相关教学内容中，这部分基本上是大篇幅的理论介绍和理论推导，学生很难理解，更不要说应用了。
（4）对于具体的结构形式如隧道、盾构隧道、地下连续墙等结构的计算，结合工程实例讲解太少，有些则过程过于简略，不利于本科学生学习。
3.课程学时较少，内容太多
地下建筑结构既包括土层地下建筑结构，也包括岩石地下建筑结构，以同济大学的《地下建筑结构》为例，课程总共有16章内容，内容几乎涵盖了地下建筑结构的绝大部分内容。这么难的一门课程，如此多的内容，在各院校的实际教学中不可能全部讲授。西安工业大学（以下简称“我校”）开设课时只有40学时，教学工作时间紧，任务重，难度大。因此，对很多章节就只能粗略地介绍。有些经典力学问题的推导过程只能点到为止，仅要求学生掌握其假设条件和使用条件，能正确使用其公式即可。
四、课程教学实践中的几点思考
1.优选教学内容
针对教材较少，而且教材主要是根据同济大学和中国地质大学的学生实际情况编写的，与很多院校学生情况差异很大的情况，我校在实际教学中主要是根据本科教学大纲和课时安排，科学地编辑教学内容，有意识地将目前国内外的地下工程重大研究进展和工程实践介绍给学生。例如对比较抽象的可靠度理论，主要结合例子讲解中心点法、验算点法以及JC法在例子中的应用，这样讲学生学习效果比单纯的理论推导效果更好。同时，根据学生情况，结合多年的教学实践，逐步采用自编讲义，取得了一定的效果。在地下连续墙设计中，采用某基坑工程进行实例讲解，从力学计算，支撑的设计，到与施工开挖的结合进行完整的计算，使学生更直观地掌握整个设计、计算过程。
2.板书与多媒体教学相结合
传统板书的优点是条理清晰、推导过程学生可以同步，理论推导学生理解更容易。而缺点是板书占用了大量的课堂时间，传授的知识量、信息量相对较少，特别对于那些不能生动地用言语描述的内容，例如图片、声音和动作等效果较差。而多媒体的优势是信息量大、可以运用图片、声音等生动体现讲解内容。因此，对于理论推导部分，如弹性地基梁、可靠度理论等采用板书方式，而对于地下建筑结构的形式、施工过程、设计布置等则采用多媒体，让学生更直观和生动的学习，效果更好。另一方面，地下建筑结构重大技术的视频播放可以给学生以震撼的视觉效果，激发他们的学习热情。
3.引导式教学培养学生的创新能力
传统的教育方式中，教师更注重传授知识本身，这就产生了一个问题，很多时候学生都是被动地接受知识，很少主动思考问题。在教学过程中引出比较有影响的工程或者引起很大争议的工程，提出这些工程或者工程引起争议的原因或背景，引导学生积极思考和探讨，才能取得较好的实际效果。例如在讲盾构隧道时，以2008年杭州地铁事故为例，列出了业主方、施工方争议的背景和焦点，并结合工程实际施工和设计进行分析，提出很多问题让学生自己分析和思考，提高了学生学习的积极性、主动性，产生了较好的效果。
【关键词】高层建筑；梁式转换层；施工
1 梁式转换层结构形式
高层建筑结构下部受力比上部大，按常理来说，在高层建筑结构的设计中就要考虑下部的刚度要大于上部结构；采用的措施就是下部增加墙体、增加柱网，而上部逐渐减少墙柱的密度。显然，这在高层建筑设计中是不现实的，因为高层建筑的使用功能对空间要求却是下部大空间，往上部逐渐减小，因此对高层建筑结构的设计就要考虑反常规设计方法。在《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2002）中，规范对转换梁的最小高度和宽度作如下规定：框支梁截面的宽度不宜大于框支柱相应方向的截面宽度，不宜小于其上墙体截面厚度的 2 倍，且不易小于400mm；当梁上托柱时，尚不应小于梁宽方向的柱截面宽度。进行抗震设计时，转换梁高不小于其跨度的1/6；非抗震设计时，转换梁高不小于跨度的1/8。从该设计规程中可知，采取这些限制主要是保证转换梁结构的整体刚度，增强结构的可靠性。
1.1 梁式转换层结构形式
实际工程中应用的梁式转换层结构有多种形式，主要原理就是利用下部的转换大梁来支托上部结构。
1.2 梁式转换结构受力机理分析
梁式转换层结构的传力途径为墙—梁—柱（墙）的形式，传力直接，便于分析计算。转换大梁的受力主要受上部剪力墙刚度、剪力墙与转换大梁的相对刚度和转换大梁与下部支撑结构的相对刚度影响。为弄清转换梁结构与上部墙体共同工作的性能，对转换梁承托层数对其内力的影响用有限元程序进行了分析，从分析结果中我们知道，对一般结构转换大梁，上部墙体考虑三层与考虑 4 层、5 层内力的设计控制内力差异不大于 5%，故在分析计算时可只考虑计算 3 层。从计算分析不论转换大梁上部墙体的形式如何，只要墙体有一定长度，转换大梁中的弯矩就会比不考虑上部墙体作用要小，同时转换大梁也会有一段范围出现受拉区。
2 梁式转换层的结构设计
2.1 结构竖向布置
高层建筑的侧向刚度宜下大上小，且应避免刚度突变。然而带转换层的高层建筑结构显然有悖于此，因此对转换层结构的侧向刚度作了专门规定。对该工程而言，属于“高位转换”。转换层上下等效侧向刚度比宜接近于 1，不应大于 1.3。在设计过程中，应把握的原则归纳起来，就是要强化下部，弱化上部。可以采用的方法有以下几种：1）与建筑专业协商，使尽可能多的剪力墙落地，必要时甚至可在底部增设部分剪力墙（不伸上去）。除核心筒部分剪力墙在底部必须设置外，还与建筑专业协商后，让两侧各有一片剪力墙落地。这些无疑都大大增强了底部刚度。
2）加大底部剪力墙厚度。转换层以下剪力墙中，核心筒部分的厚度取为 600mm，其余部分的厚度取为 400mm。
3）底部剪力墙尽量不开洞或开小洞，以免刚度削弱太大。
4）提高底部柱、墙混凝土强度等级，采用 C50 混凝土。
5）适当减少转换层上部剪力墙数目，控制剪力墙厚度，并可在某些较长剪力墙中部开结构洞，以弱化上部刚度。弱化上部刚度不仅对控制刚度比有利，还可减轻建筑物重量，减小框支梁承受的荷载；增大结构自振周期，减小地震作用力。工程综合采用上述几种方法后，转换层上下刚度比在 X 方向为 0.725，在 Y 方向为 0.813，满足规范要求，效果良好。虽然上下部刚度比满足要求，但毕竟工程仍属于竖向不规则结构，转换层及其下各层为结构薄弱层，因而应将该两层的地震剪力乘以 1.15 的增大系数。
2.2 结构平面布局
工程底部为框架—剪力墙结构，体型简单、规则；上部为纯剪力墙结构。在剪力墙平面布置上，东西向完全对称，南北向质量中心与刚度中心偏差不超过 2m，结构偏心率较小。除核心筒外，其余剪力墙布置分散、均匀；且尽量沿周边布置，以增强抗扭效果。查阅计算结果，扭转为主的第一自振周期与平动为主的第一自振周期之比为0.85，各层最大水平位移与层间位移比值不大于 1.3，均满足平面布置及控制扭转的要求。可见工程平面布局规则合理，抗扭效果良好。
3 梁式转换层结构的设计与构造
由框支主梁承托转换次梁及次梁上的剪刀墙，其传力途径多次转换，受力复杂。框支主梁除承受其上部剪力墙的作用外，还需要承受梁传给的剪力，扭矩和弯矩，框支主梁易受剪破坏。对于有抗震设防要求的建筑，为了改善结构的受力性能，提高其抗震能力，在进行结构平面布置时，可以将一部分剪力墙落地，并贯通至基础，做成落地剪力墙与框支墙协同工作的受力体系。
3.1 转换梁的设计与构造要求
转换梁的截面尺寸一般宜由剪压比计算确定，以避免脆性破坏和具有合适的含箍率。转换梁不宜开洞，若需要开洞，洞口宜位于梁中和轴附近。洞口上、下弦杆必须采取加强措施，箍筋要加密，以增强其抗剪能力。上、下弦杆箍筋计算时宜将剪力设计值乘放大系数1.2。当洞口内力较大时，可采用型钢构件来加强。
转换梁的混凝土强度等级不应低于C30。转换梁上、下主筋的最小配筋率非抗震设计时为0.3%，转换梁中主筋不宜有接头，转换梁上部主筋至少应有50%沿梁全长贯通，下部主筋应全部贯通伸入柱内。
3.2 框支柱的设计与构造要求
框支柱截面尺寸一般系由其轴压比计算确定。地震作用下框支柱内力需调整。抗震设计时，框支柱的柱顶弯矩应乘以放大系数，并按放大后的弯矩设计值进行配筋；剪力调整——框支柱承受的地震剪力标准值应按下列规定采用：框支柱的数目不多于10根时，当框支层为1～2层时，每层每根柱承受的剪力应至少取基底剪力的2%；当框支层。为3层及3层以上时，各层每根柱所受的剪力应至少取基底剪力的3%；框支柱的数目多于10根时，当框支层为1～2层时，每层每根柱承受的剪力之和应取基底剪力的20%；当框支层为3层及3层以上时，每层框支柱承受剪力之和应取基底剪力的30%；框支柱剪力调整后，应相应调整框支柱的弯矩及柱端梁的剪力、弯矩，框支柱轴力可不调整。
框支柱全部纵向钢筋配筋率，抗震等级一级时不小于1.2%，二级时不小于1.0%，三级时不小于0.9%，四级及非抗震设计时不小于0.8%。纵向钢筋间距抗震设计时不大于200mm，且不小于80mm，全部纵向钢筋配筋率不宜大于4%。
3.3 转换梁的截面设计方法
目前国内结构设计工作普遍采用的转换梁截面设计方法。主要有：应力截面设计方法。对转换梁进行有限元分析得到的结果是应力及其分布规律，为能直接应用转换梁有限元法分析后的应力大小及其分布规律进行截面的配筋计算，假定不考虑混凝土的抗拉作用，所有拉力由钢筋承担钢筋达到其屈服强度设计值。受压区混凝土的强度达到轴心抗压强度设计值。
4 结语
通过高层建筑转换层结构设计的工程实践，体会如下：根据建筑平面及功能要求合理选择转换层形式，正确选择建筑抗震类别是转换层设计的关键点，结合结构布置，正确选择各分部的抗震等级，构件设计应注重抗震延性设计的概念，对主要构件进行加强是设计的重点。
参考文献：
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