探析結(jié)構(gòu)設(shè)計基本能力

Word版本，下載可自由編輯探析結(jié)構(gòu)設(shè)計基本能力結(jié)構(gòu)設(shè)計是土木工程領(lǐng)域中的重要專業(yè)，設(shè)計師應(yīng)加強(qiáng)對力學(xué)基本理論和規(guī)范的理解，尤其是規(guī)范中反映的概念設(shè)計思想及力學(xué)原理，應(yīng)在結(jié)構(gòu)設(shè)計實(shí)踐中不斷提升基本專業(yè)技能。接下來一起來了解一下結(jié)構(gòu)設(shè)計基本能力

1對結(jié)構(gòu)及構(gòu)件的初步熟悉

1.1結(jié)構(gòu)的總體熟悉

長寬比、高寬比和抗傾覆，是計劃設(shè)計中應(yīng)初步考慮的結(jié)構(gòu)因素，要將建造物看作剛體舉行整體分析，結(jié)構(gòu)分量和使用荷載由地基擔(dān)當(dāng)。設(shè)計結(jié)構(gòu)應(yīng)反抗水平風(fēng)載、偶然荷載和地震、溫度等間接作用，水平作用大會產(chǎn)生傾覆問題，當(dāng)水平作用合力與支撐平面不對稱時會發(fā)生扭轉(zhuǎn)。整體布局越不規(guī)章，抗傾覆、抗扭轉(zhuǎn)等問題就越突出。

1.2構(gòu)件類型與受力特征相關(guān)

構(gòu)件分為梁柱等線形構(gòu)件、墻板等面形構(gòu)件和自立基礎(chǔ)、擋土墻等實(shí)體構(gòu)件，構(gòu)件多為線形和面形，尤其是一維線形構(gòu)件結(jié)構(gòu)可利用結(jié)構(gòu)力學(xué)舉行分析，是結(jié)構(gòu)分析的基礎(chǔ)，構(gòu)件中力的合成、分解和傳遞是設(shè)計人員的基本功，力向截面形心簡化為主矢和主矩，在三個坐標(biāo)軸上可分解成六個重量，對截面而言，構(gòu)成兩垂直剪力、一扭矩、兩垂直彎矩(平面內(nèi)外)和一軸力，平面內(nèi)彎矩為一對上下方向的水平力，平面外彎矩為一對前后反向的水平力，扭矩為一對反向的剪力，分解后的這些力，在不同位置再合成，取極限后即為各處不同方位的應(yīng)力狀態(tài)，并利用本構(gòu)關(guān)系表現(xiàn)為應(yīng)變狀態(tài)。起控制作用位置的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)，是結(jié)構(gòu)設(shè)計的關(guān)鍵，其中壓應(yīng)力應(yīng)避開失穩(wěn)，注重應(yīng)力下的變形控制。

2對承載能力的理解

持久設(shè)計情況和施工等短暫設(shè)計情況下，承載能力與結(jié)構(gòu)效應(yīng)反映在平衡基礎(chǔ)上的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定上，表現(xiàn)力的平衡、變形的協(xié)調(diào)和力與變形間的本構(gòu)關(guān)系上。強(qiáng)度是反抗截面破壞能力，避開脆性破壞的關(guān)鍵，剛度是結(jié)構(gòu)和桿件反抗變形的能力和控制變形的關(guān)鍵，穩(wěn)定性是構(gòu)件和結(jié)構(gòu)保持平衡穩(wěn)定不變性的能力。構(gòu)件和結(jié)構(gòu)要滿足承載能力極限狀態(tài)，還要滿足正常使用的極限狀態(tài)。對地震設(shè)計情況和偶然設(shè)計情況，地震、偶然作用、風(fēng)荷載等會打破持久平衡而失穩(wěn)，或者啟發(fā)變形能力過差(延性差)，啟發(fā)延續(xù)性崩塌。

3結(jié)構(gòu)設(shè)計初步計劃的基本要求

結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件的應(yīng)用簡單淡化結(jié)構(gòu)概念設(shè)計，荷載、抗震、各類結(jié)構(gòu)和地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范等構(gòu)成結(jié)構(gòu)設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)體系，這些標(biāo)準(zhǔn)互相補(bǔ)充，有豐盛的概念設(shè)計內(nèi)容，需要認(rèn)識和把握，以設(shè)計出真切反映結(jié)構(gòu)本質(zhì)的建造。

4結(jié)構(gòu)設(shè)計人員的能力要求

結(jié)構(gòu)設(shè)計要保證各設(shè)計情況的承載能力，還應(yīng)有抗高溫、抗暴、耐久以及抗疲勞性能等，這些性能和分析對結(jié)構(gòu)很重要，筆者側(cè)重于分析結(jié)構(gòu)各種情況和性能的平安承載能力，主要體現(xiàn)在掌握結(jié)構(gòu)的功能目標(biāo)和前提———平安并正常使用、耐久，在平安性方面，結(jié)構(gòu)的材料應(yīng)滿足材料力學(xué)的延續(xù)性、勻稱性和各向同性假設(shè)和小變形假設(shè)，這些假設(shè)實(shí)際上給出了力學(xué)、物理和幾何線性方面的保證。力學(xué)和彈性、彈塑性力學(xué)的基本方程和力法、位移法等解析解法和有限元等數(shù)值辦法，這是結(jié)構(gòu)平安需要滿足的理論前提，也是工程師需要把握的基本功。

5結(jié)語

結(jié)構(gòu)設(shè)計博大精深，目前計算機(jī)軟件廣泛應(yīng)用，但部分設(shè)計師對結(jié)構(gòu)基本概念的重視程度不足，這會將風(fēng)險帶到詳細(xì)設(shè)計工作中