土木工程畢業(yè)設(shè)計開題報告

第土木工程畢業(yè)設(shè)計開題報告

土木工程畢業(yè)設(shè)計開題報告1

一、選題的背景、目的及意義

通過畢業(yè)設(shè)計的完成，使自己對四年所學(xué)的理論知識得到一次系統(tǒng)的總結(jié)。主要目的是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識和技能，理論聯(lián)系實(shí)際，獨(dú)立分析，解決實(shí)際問題的能力，使自己得到從事本專業(yè)工作和進(jìn)行相關(guān)的基本訓(xùn)練。

通過畢業(yè)設(shè)計這一重要的教學(xué)環(huán)節(jié)，培養(yǎng)土木工程專業(yè)專業(yè)本科畢業(yè)生正確的理論聯(lián)系實(shí)際的工作作風(fēng)，嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度。畢業(yè)設(shè)計要求我們在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，獨(dú)立系統(tǒng)的完成一項(xiàng)工程設(shè)計，解決與之有關(guān)的所有問題，熟悉相關(guān)設(shè)計規(guī)范、手冊、標(biāo)準(zhǔn)圖以及工程實(shí)踐中常用的方法，具有實(shí)踐性、綜合性強(qiáng)的顯著特點(diǎn)。因此畢業(yè)設(shè)計對于培養(yǎng)學(xué)生初步的科學(xué)研究能力，提高其綜合運(yùn)用所學(xué)知識分析問題、解決問題能力有著重要意義。

在完成本次畢業(yè)設(shè)計過程中，我們需要運(yùn)用感性和理性知識去把握整個建筑的處理，這其中就包括建筑外觀和結(jié)構(gòu)兩個方面。還需要我們更好的了解國內(nèi)外建筑設(shè)計的發(fā)展的歷史、現(xiàn)狀及趨勢，更多的關(guān)注這方面的學(xué)術(shù)動態(tài)，以及我們在以后的土木工程專業(yè)專業(yè)發(fā)展的方向。同時積極、獨(dú)立的完成本次畢業(yè)設(shè)計也是為今后的實(shí)際工作做出的必要的準(zhǔn)備。

二、綜述與本課題相關(guān)領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢、研究方法及應(yīng)用領(lǐng)域等

（一）研究現(xiàn)狀：

土木工程專業(yè)是建造各類工程設(shè)施的科學(xué)，技術(shù)和工程的總稱。土木工程專業(yè)是伴隨著人類社會的發(fā)展而發(fā)展起來的'。它所建造的工程設(shè)施反映出各個歷史時期社會經(jīng)濟(jì)、文化、科學(xué)、技術(shù)發(fā)展的面貌，因而土木工程專業(yè)也就成為社會歷史發(fā)展的見證之一。土木工程專業(yè)在我國可以分為：建筑工程、橋梁工程、公路和城市道路工程、鐵路工程、隧道工程、水利工程、港口工程、給水和排水工程、環(huán)境工程。作為土木工程專業(yè)專業(yè)的學(xué)生，深知土木工程專業(yè)設(shè)計范圍之廣，以及和社會生活聯(lián)系之密切。我們在校只是學(xué)習(xí)了土木工程專業(yè)這一個小的分支并且著重學(xué)習(xí)了工民建部分。工民建方面就結(jié)構(gòu)布置部分有以下幾種結(jié)構(gòu)：建筑框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、建筑框架-剪力墻結(jié)構(gòu)、板柱-剪力墻結(jié)構(gòu)、建筑框架-支撐結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu)、建筑框架-核心筒結(jié)構(gòu)、巨型結(jié)構(gòu)等等。

就此次的設(shè)計題目，以及結(jié)合任務(wù)書所給定的各項(xiàng)條件，選擇了建筑框架結(jié)構(gòu)比較合理并且切合實(shí)際。

（二）發(fā)展趨勢：

建筑框架結(jié)構(gòu)由梁柱構(gòu)成，構(gòu)件截面較小，因此建筑框架結(jié)構(gòu)的承載力和剛度都較低，它的受力特點(diǎn)類似于豎向懸臂剪切梁，樓層越高，水平位移越慢，高層建筑框架在縱橫兩個方向都承受很大的水平力，這時，現(xiàn)澆樓面也作為梁共同工作的，裝配整體式樓面的作用則不考慮，建筑框架結(jié)構(gòu)的墻體是填充墻，起圍護(hù)和分隔作用，建筑框架結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是能為建筑提供靈活的使用空間，可提供較大的使用空間，也可構(gòu)成豐富多變的立面造型。國外多用鋼為建筑框架材料，而國內(nèi)主要為鋼筋混凝土建筑框架，建筑框架結(jié)構(gòu)可通過合理的設(shè)計，使之具有良好的延性，成為“延性建筑框架”,在地震作用下，這種延性建筑框架具有良好的抗震性能。

鋼筋混凝土多層建筑框架結(jié)構(gòu)作為一種常用的結(jié)構(gòu)形式，具有傳力明確、結(jié)構(gòu)布置靈活、抗震性和整體性好的優(yōu)點(diǎn)，目前已被廣泛地應(yīng)用于各類多層的工業(yè)與民用建筑中。隨著社會的發(fā)展，多層建筑框架結(jié)構(gòu)的建筑越來越多了。但隨著結(jié)構(gòu)高度增加，水平作用使得建筑框架底部梁柱構(gòu)件的彎矩和剪力顯著增加，從而導(dǎo)致梁柱截面尺寸和配筋量增加，到一定程度，將給建筑平面布置和空間處理帶來困難，影響建筑空間的正常使用，在材料用量和造價方面也趨于不合理。建筑框架結(jié)構(gòu)住宅是指以鋼筋混凝土澆搗成承重梁柱，再用預(yù)制的加氣混凝土、膨脹珍珠巖、浮石、蛭石、陶爛等輕質(zhì)板材隔墻分戶裝配成而的住宅。適合大規(guī)模工業(yè)化施工，效率較高，工程質(zhì)量較好。

建筑框架結(jié)構(gòu)房屋的布置應(yīng)對稱、均勻，減小抗側(cè)剛度中與水平荷載合力作用線的距離，減小結(jié)構(gòu)重心和剛度中心之間的距離，以減小結(jié)構(gòu)發(fā)生的扭轉(zhuǎn)。由于建筑框架構(gòu)件截面較小，抗側(cè)剛度較小，在強(qiáng)震作用下結(jié)構(gòu)整體位移和層間位移都較大，容易產(chǎn)生震害。此外，非結(jié)構(gòu)性破壞如填充墻、建筑裝修和設(shè)備管道等破壞較嚴(yán)重。因而其主要適用于非抗震區(qū)和層數(shù)較少的建筑，抗震設(shè)計的建筑框架結(jié)構(gòu)除需加強(qiáng)梁、柱和節(jié)點(diǎn)的抗震措施外，還需注意填充墻的材料以及填充墻與建筑框架的連接方式等，以避免建筑框架變形過大時填充墻的破壞。建筑框架結(jié)構(gòu)是柔性結(jié)構(gòu)，有水平位移，房屋的總水平位移越大，人的感覺越不舒服，而層間位移會影響建筑物的裝修和隔墻開裂，因而對這兩種水平位移進(jìn)行限，這樣在設(shè)計中要增大房屋的抗側(cè)剛度。在建筑框架結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計中，柱頂、柱底、梁端易出現(xiàn)裂縫。

作為一座辦公綜合樓設(shè)計，在設(shè)計之前作為設(shè)計者必須深入實(shí)際，調(diào)查研究，了解其所屬位置地理、經(jīng)濟(jì)條件。而作為本課題中建筑框架結(jié)構(gòu)的辦公樓，必須整體設(shè)計、大門入口設(shè)計要體現(xiàn)行政辦公特征。設(shè)計要滿足室內(nèi)水、電、暖、訊、消防、抗震等配套設(shè)計要求。因此必須察看相應(yīng)的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)等。

（三）研究方法：

建筑框架是典型的桿件體系，近似計算的方法很多，工程中最實(shí)用的是力矩分配法及D值法，前者多用于豎向作用下求解，后者用于水平作用下求解。

這些方法的使用都作了以下幾點(diǎn)的假定：

[1]忽略粱，柱軸向變形及剪切變形。

[2]桿件為等截面（等剛度），以桿件軸線作為建筑框架計算軸線。

[3]在豎向荷載下結(jié)構(gòu)的側(cè)移很小，因此在做豎向荷載下計算時，假定結(jié)構(gòu)無側(cè)移。

（四）應(yīng)用領(lǐng)域：

建筑框架結(jié)構(gòu)可設(shè)計成靜定的三鉸建筑框架或超靜定的雙鉸建筑框架與無鉸建筑框架。建筑框架鋼結(jié)構(gòu)常用于大跨度的公共建筑、多層工業(yè)廠房和一些特殊用途的建筑物中，如劇場、商場、體育館、火車站、展覽廳、造船廠、飛機(jī)庫、停車場、輕工業(yè)車間等。

三、對本課題將要解決的主要問題及解決問題的思路與方法、擬采用的研究方法（技術(shù)路線）或設(shè)計（實(shí)驗(yàn)）方案進(jìn)行說明

（一）建筑設(shè)計部分（要求：2周內(nèi)完成，其中第一周完成設(shè)計資料的搜集及調(diào)研等準(zhǔn)備工作，第二周完成平面圖的繪制工作）

[1]要解決的主要問題：根據(jù)設(shè)計任務(wù)書要求完成建筑平面、剖面及立面設(shè)計；根據(jù)相應(yīng)的建筑設(shè)計規(guī)范并結(jié)合實(shí)際情況初步確定預(yù)設(shè)建筑物的平面形狀，立面外觀，側(cè)面外觀，單層平面尺寸，以及建筑物的層數(shù)；由功能分區(qū)的相關(guān)原則初步確定建筑物各部分的功能，最終初步確定出建筑設(shè)計部分的輪廓。

[2]研究方法及設(shè)計方案：

1.設(shè)計任務(wù)

根據(jù)設(shè)計任務(wù)書要求完成建筑平面、剖面及立面設(shè)計。

2.設(shè)計要求

1）平面設(shè)計：合理確定平面柱網(wǎng)尺寸；布置房間；確定樓（電）梯數(shù)量、位置及形式；滿足室內(nèi)采光、通風(fēng)要求。

2）剖面設(shè)計：確定合理層高；給出樓（地）面、屋面、墻身工程做法。

3）立面設(shè)計：建筑風(fēng)格、造型應(yīng)富有創(chuàng)意，有時代感。

建筑設(shè)計說明書（在建筑設(shè)計說明中，應(yīng)說明自己所選取的方案的設(shè)計意圖，注意從平、立、剖等方面分別說明，具體可參見《房屋建筑學(xué)》教材）。

總體要求：設(shè)計圖紙應(yīng)達(dá)到施工圖深度。

（二）結(jié)構(gòu)設(shè)計部分

[1]要解決的主要問題：根據(jù)建筑設(shè)計方案及設(shè)計原始資料，選擇結(jié)構(gòu)體系，布置結(jié)構(gòu)構(gòu)件，進(jìn)行結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析，確定構(gòu)件配筋，繪制結(jié)構(gòu)施工圖。

[2]研究方法及設(shè)計方案：

1.設(shè)計任務(wù)

根據(jù)建筑設(shè)計方案及設(shè)計原始資料，選擇結(jié)構(gòu)體系，布置結(jié)構(gòu)構(gòu)件，進(jìn)行結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析，確定構(gòu)件配筋，繪制結(jié)構(gòu)施工圖。

2.設(shè)計要求

1）結(jié)構(gòu)選型：根據(jù)建筑設(shè)計方案及設(shè)計原始資料，選擇適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)體系。

2）結(jié)構(gòu)布置：合理布置結(jié)構(gòu)構(gòu)件，初步確定材料強(qiáng)度等級及構(gòu)件截面尺寸。

3）結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析及構(gòu)件設(shè)計：根據(jù)現(xiàn)行國家設(shè)計規(guī)范，計算結(jié)構(gòu)荷載及地震作用；手算完成結(jié)構(gòu)一個主軸方向的內(nèi)力分析，進(jìn)行建筑框架梁、柱、的內(nèi)力組合，完成構(gòu)件截面設(shè)計；同時，可采用工程設(shè)計軟件計算結(jié)構(gòu)內(nèi)力及配筋，并與手算結(jié)果進(jìn)行對比分析。

4）完成樓梯的計算和配筋。

5）使用現(xiàn)澆板的完成板的配筋計算，使用預(yù)制板的，必須說明選板的方法，并完成布板。

（三）施工組織設(shè)計部分

要求完成單位工程施工組織設(shè)計及編制工程概算，一個主要的施工過程設(shè)計（圖紙2張）。

①單位工程施工組織設(shè)計的要求

a.擬訂施工方案；

b.編制單位工程施工進(jìn)度計劃；c.單位工程施工平面圖（圖紙1張）；

d.編制工程概算書。

②施工過程設(shè)計

施工過程組織設(shè)計要求在基礎(chǔ)（含土方）工程施工和主體結(jié)構(gòu)施工中任選一個進(jìn)行設(shè)計，具體內(nèi)容及要求：

a.計算工程量；

b.選擇施工方法，確定施工順序，選定各種機(jī)具設(shè)備并計算臺數(shù)；

c.進(jìn)行有關(guān)施工過程的平面布置；

d.整個工程的進(jìn)度安排，要求繪制橫道圖（圖紙1張）；

e.主體工程要求繪制網(wǎng)絡(luò)圖；

f.擬訂技術(shù)、質(zhì)量、安全措施。施工組織設(shè)計說明書一份

四、應(yīng)收集的資料及主要參考文獻(xiàn)

[1].中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)。建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（GB50009-2001）（2006版）[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2006.

[2].中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)。房屋建筑制圖統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)（GB/T50001-2010）[M].北京：中國計劃出版社，2011.

[3].中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)?？倛D制圖標(biāo)準(zhǔn)（GB/T50103-2010）[M].北京：中國計劃出版社，2011.

[4].中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)。建筑制圖標(biāo)準(zhǔn)（GB/T50104-2010）[M].北京：中國計劃出版社，2011.

[5].中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)。建筑結(jié)構(gòu)制圖標(biāo)準(zhǔn)（GB/T50105-2010）[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2010.

[6].中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)?；炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（GB50010-2010）[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2011.

[7].中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)。建筑抗震設(shè)計規(guī)范（GB50011-2010）[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2011.

[8].中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)。建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范（GB50007-2011）[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2012.

[9].中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程（JGJ3-2010）[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2011.

[10].中國建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計研究院?；炷两Y(jié)構(gòu)施工圖平面整體表示方法制圖規(guī)則和構(gòu)造詳圖（現(xiàn)澆混凝土建筑框架、剪力墻、梁、板）（11G101-1）[M],北京：中國計劃出版社，2011.

[11].中國建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計研究院?；炷两Y(jié)構(gòu)施工圖平面整體表示方法制圖規(guī)則和構(gòu)造詳圖（現(xiàn)澆混凝土板式樓體）（11G101-2）[M],北京：中國計劃出版社，2011.

[12].中國建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計研究院。混凝土結(jié)構(gòu)施工圖平面整體表示方法制圖規(guī)則和構(gòu)造詳圖（獨(dú)立基礎(chǔ)、條形基礎(chǔ)、筏形基礎(chǔ)及樁基承臺）（11G101-3）[M],北京：中國計劃出版社，2011.

五、畢業(yè)設(shè)計進(jìn)度安排

各部分時間安排分別為：設(shè)計調(diào)研及完成開題報告、開題報告答辯：1-1.5周、建筑設(shè)計2周、結(jié)構(gòu)設(shè)計3周、施工組織設(shè)計2-3周，摘要、整理設(shè)計1-1.5周，共10周。

建筑、結(jié)構(gòu)、施工組織各部分設(shè)計進(jìn)度如下：

1查閱資料、調(diào)研--2013年2月28日

2開題報告--2013年2月28日

3建筑設(shè)計：完成任務(wù)書中所要求的計算機(jī)繪圖，此時不要求完成手繪圖--2013年3月11日

4結(jié)構(gòu)設(shè)計：完成計算書，結(jié)構(gòu)施工圖--2013年4月5日

5施工設(shè)計：完成施工組織設(shè)計，繪制施工總平面圖和施工進(jìn)度圖--2013年4月22日

6整理設(shè)計：完成手繪圖，整理設(shè)計成果--2013年5月1日

7答辯--2013年5月

土木工程畢業(yè)設(shè)計開題報告2

1.課題名稱：

鋼筋混凝土多層、多跨框架軟件開發(fā)

2.項(xiàng)目研究背景：

所要編寫的結(jié)構(gòu)程序是混凝土的框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計，建筑指各種房屋及其附屬的構(gòu)筑物。建筑結(jié)構(gòu)是在建筑中，由若干構(gòu)件，即組成結(jié)構(gòu)的單元如梁、板、柱等，連接而構(gòu)成的能承受作用(或稱荷載)的平面或空間體系。

編寫算例使用建設(shè)部最新出臺的《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50010-__,該規(guī)范與原混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GBJ10-89相比，新增內(nèi)容約占15%，有重大修訂的內(nèi)容約占35%，保持和基本保持原規(guī)范內(nèi)容的部分約占50%，規(guī)范全面總結(jié)了原規(guī)范發(fā)布實(shí)施以來的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，借鑒了國外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)。

3.項(xiàng)目研究意義：

建筑中，結(jié)構(gòu)是為建筑物提供安全可靠、經(jīng)久耐用、節(jié)能節(jié)材、滿足建筑功能的一個重要組成部分，它與建筑材料、制品、施工的工業(yè)化水平密切相關(guān)，對發(fā)展新技術(shù)。新材料，提高機(jī)械化、自動化水平有著重要的促進(jìn)作用。

由于結(jié)構(gòu)計算牽扯的數(shù)學(xué)公式較多，并且所涉及的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)很零碎。并且計算量非常之大，近年來，隨著經(jīng)濟(jì)進(jìn)一步發(fā)展，城市人口集中、用地緊張以及商業(yè)競爭的激烈化，更加劇了房屋設(shè)計的復(fù)雜性，許多多高層建筑不斷的被建造。這些建筑無論從時間上還是從勞動量上，都客觀的需要計算機(jī)程序的輔助設(shè)計。這樣，結(jié)構(gòu)軟件開發(fā)就顯得尤為重要。

一棟建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計是否合理，主要取決于結(jié)構(gòu)體系、結(jié)構(gòu)布置、構(gòu)件的截面尺寸、材料強(qiáng)度等級以及主要機(jī)構(gòu)構(gòu)造是否合理。這些問題已經(jīng)正確解決，結(jié)構(gòu)計算、施工圖的繪制、則是另令人辛苦的具體程序設(shè)計工作了，因此原來在學(xué)校使用的手算方法，將被運(yùn)用到具體的程序代碼中去，精力就不僅集中在怎樣利用所學(xué)的結(jié)構(gòu)知識來設(shè)計出做法，還要想到如何把這些做法用代碼來實(shí)現(xiàn)，

4.文獻(xiàn)研究概況

在不同類型的結(jié)構(gòu)設(shè)計中有些內(nèi)容是一樣的，做框架結(jié)構(gòu)設(shè)計時關(guān)鍵是要減少漏項(xiàng)、減少差錯，計算機(jī)也是如此的。

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)(GBJ68-84)該標(biāo)準(zhǔn)是為了合理地統(tǒng)一各類材料的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本原則，是制定工業(yè)與民用建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范、鋼結(jié)構(gòu)、薄壁型鋼結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)等設(shè)計規(guī)范以及地基基礎(chǔ)和建筑抗震等設(shè)計規(guī)范應(yīng)遵守的準(zhǔn)則，這些規(guī)范均應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)的要求制定相應(yīng)的具體規(guī)定。制定其它土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范時，可參照此標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的原則。本標(biāo)準(zhǔn)適用于建筑物(包括一般構(gòu)筑物)的整個結(jié)構(gòu)，以及組成結(jié)構(gòu)的構(gòu)件和基礎(chǔ);適用于結(jié)構(gòu)的使用階段，以及結(jié)構(gòu)構(gòu)件的制作、運(yùn)輸與安裝等施工階段。本標(biāo)準(zhǔn)引進(jìn)了現(xiàn)代結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計理論，采用以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計方法分析確定，即將各種影響結(jié)構(gòu)可靠性的因素都視為隨機(jī)變量，使設(shè)計的概念和方法都建立在統(tǒng)計數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)上，并以主要根據(jù)統(tǒng)計分析確定的失效概率來度量結(jié)構(gòu)的可靠性，屬于概率設(shè)計法，這是設(shè)計思想上的重要演進(jìn)。這也是當(dāng)代國際上工程結(jié)構(gòu)設(shè)計方法發(fā)展的總趨勢，而我國在設(shè)計規(guī)范(或標(biāo)準(zhǔn))中采用概率極限狀態(tài)設(shè)計法是迄今為止采用最廣泛的國家。

結(jié)構(gòu)的作用效應(yīng)常見的作用效應(yīng)有：

1.內(nèi)力。

軸向力，即作用引起的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件某一正截面上的法向拉力或壓力;

剪力，即作用引起的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件某一截面上的切向力;

彎矩，即作用引起的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件某一截面上的內(nèi)力矩;

扭矩，即作用引起的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件某一截面上的剪力構(gòu)成的力偶矩。

2.應(yīng)力。如正應(yīng)力、剪應(yīng)力、主應(yīng)力等。

3.位移。作用引起的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件中某點(diǎn)位變(線位移)或某線段方向的改變(角位移)。

4.撓度。構(gòu)件軸線或中面上某點(diǎn)在彎短作用平面內(nèi)垂直于軸線或中面的線位移。

5.變形。作用引起的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件中各點(diǎn)間的相對位移。變形分為彈性變形和塑性變形。

6.應(yīng)變：如線應(yīng)變、剪應(yīng)變和主應(yīng)變等。

極限狀態(tài)整個結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分超過某一特定狀態(tài)就不能滿足設(shè)計規(guī)定的某一功能要求，此特定狀態(tài)稱為該功能的極限狀態(tài)。極限狀態(tài)可分為兩類：

1.承載能力極限狀態(tài)。結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到最大承載能力或達(dá)到不適于繼續(xù)承載的變形的極限狀態(tài)：

(1)整個結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分作為剛體失去平衡(如傾覆等);

(2)結(jié)構(gòu)構(gòu)件或連接因材料強(qiáng)度被超過而破壞(包括疲勞破壞)，或因過度的'塑性變形而不適于繼續(xù)承載;(3)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)動體系;

(4)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件喪失穩(wěn)定(如壓屈等)。

2.正常使用極限狀態(tài)。結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到使用功能上允許的某一限值的極限狀態(tài)。出現(xiàn)下列狀態(tài)之一時，即認(rèn)為超過了正常使用極限狀態(tài)：

(1)影響正常使用或外觀的變形;

(2)影響正常使用或耐久性能的局部損壞(包括裂縫);

(3)影響正常使用的振動;(4)影響正常使用的其它特定狀態(tài)。

結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本任務(wù)，是在結(jié)構(gòu)的可靠與經(jīng)濟(jì)之間選擇一種合理的平衡，力求以最低的代價，使所建造的結(jié)構(gòu)在規(guī)定的條件下和規(guī)定的使用期限內(nèi)，能滿足預(yù)定的安全性、適用性和耐久性等功能要求。為達(dá)到這個目的，人們采用過多種設(shè)計方法。以現(xiàn)代觀點(diǎn)看，可劃分為定值設(shè)計法和概率設(shè)計法兩大類。

1.定值設(shè)計法。將影響結(jié)構(gòu)可靠度的主要因素(如荷載、材料強(qiáng)度、幾何參數(shù)、計算公式精度等)看作非隨機(jī)變量，而且采用以經(jīng)驗(yàn)為主確定的安全系數(shù)來度量結(jié)構(gòu)可靠性的設(shè)計方法，即確定性方法。此方法要求任何情況下結(jié)構(gòu)的荷載效應(yīng)S(內(nèi)力、變形、裂縫寬度等)不應(yīng)大于結(jié)構(gòu)抗力R(強(qiáng)度、剛度、抗裂度等)，即SR。在20世紀(jì)70年代中期前，我國和國外主要都采用這種方法。

2.概率設(shè)計法：將影響結(jié)構(gòu)可靠度的主要因素看作隨機(jī)變量，而且采用以統(tǒng)計為主確定的失效概率或可靠指標(biāo)來度量結(jié)構(gòu)可靠性的設(shè)計方法，即非確定性方法。此方法要求按概率觀念來設(shè)計結(jié)構(gòu)，也就是出現(xiàn)結(jié)構(gòu)荷載效應(yīng)3大于結(jié)構(gòu)抗力R(SR)的概率應(yīng)小于某個可以接受的規(guī)定值。這種方法是20世紀(jì)40年代提出來的，至70年代后期在國際上已進(jìn)入實(shí)用階段。我國自80年代中期，結(jié)構(gòu)設(shè)計方法開始由定值法向概率法過渡。

土木工程畢業(yè)設(shè)計開題報告3

一、選題的背景、目的及意義

通過畢業(yè)設(shè)計的完成，使自己對四年所學(xué)的理論知識得到一次系統(tǒng)的總結(jié)。主要目的是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識和技能，理論聯(lián)系實(shí)際，獨(dú)立分析，解決實(shí)際問題的能力，使自己得到從事本專業(yè)工作和進(jìn)行相關(guān)的基本訓(xùn)練。

通過畢業(yè)設(shè)計這一重要的教學(xué)環(huán)節(jié)，培養(yǎng)土木工程專業(yè)本科畢業(yè)生正確的理論聯(lián)系實(shí)際的工作作風(fēng)，嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度。畢業(yè)設(shè)計要求我們在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，獨(dú)立系統(tǒng)的完成一項(xiàng)工程設(shè)計，解決與之有關(guān)的所有問題，熟悉相關(guān)設(shè)計規(guī)范、手冊、標(biāo)準(zhǔn)圖以及工程實(shí)踐中常用的方法，具有實(shí)踐性、綜合性強(qiáng)的顯著特點(diǎn)。因此畢業(yè)設(shè)計對于培養(yǎng)學(xué)生初步的科學(xué)研究能力，提高其綜合運(yùn)用所學(xué)知識分析問題、解決問題能力有著重要意義。

在完成本次畢業(yè)設(shè)計過程中，我們需要運(yùn)用感性和理性知識去把握整個建筑的處理，這其中就包括建筑外觀和結(jié)構(gòu)兩個方面。還需要我們更好的了解國內(nèi)外建筑設(shè)計的發(fā)展的歷史、現(xiàn)狀及趨勢，更多的關(guān)注這方面的學(xué)術(shù)動態(tài)，以及我們在以后的土木工程專業(yè)發(fā)展的方向。同時積極、獨(dú)立的完成本次畢業(yè)設(shè)計也是為今后的實(shí)際工作做出的必要的準(zhǔn)備。

二、綜述與本課題相關(guān)領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢、研究方法及應(yīng)用領(lǐng)域等

（一）研究現(xiàn)狀：

土木工程是建造各類工程設(shè)施的科學(xué)，技術(shù)和工程的總稱。土木工程是伴隨著人類社會的發(fā)展而發(fā)展起來的。它所建造的工程設(shè)施反映出各個歷史時期社會經(jīng)濟(jì)、文化、科學(xué)、技術(shù)發(fā)展的面貌，因而土木工程也就成為社會歷史發(fā)展的見證之一。土木工程在我國可以分為：建筑工程、橋梁工程、公路和城市道路工程、鐵路工程、隧道工程、水利工程、港口工程、給水和排水工程、環(huán)境工程。作為土木工程專業(yè)的學(xué)生，深知土木工程設(shè)計范圍之廣，以及和社會生活聯(lián)系之密切。我們在校只是學(xué)習(xí)了土木工程這一個小的分支并且著重學(xué)習(xí)了工民建部分。工民建方面就結(jié)構(gòu)布置部分有以下幾種結(jié)構(gòu)：框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)、板柱-剪力墻結(jié)構(gòu)、框架-支撐結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu)、框架-核心筒結(jié)構(gòu)、巨型結(jié)構(gòu)等等。

就此次的設(shè)計題目，以及結(jié)合任務(wù)書所給定的各項(xiàng)條件，選擇了框架結(jié)構(gòu)比較合理并且切合實(shí)際。

（二）發(fā)展趨勢：

框架結(jié)構(gòu)由梁柱構(gòu)成，構(gòu)件截面較小，因此框架結(jié)構(gòu)的承載力和剛度都較低，它的受力特點(diǎn)類似于豎向懸臂剪切梁，樓層越高，水平位移越慢，高層框架在縱橫兩個方向都承受很大的水平力，這時，現(xiàn)澆樓面也作為梁共同工作的，裝配整體式樓面的作用則不考慮，框架結(jié)構(gòu)的墻體是填充墻，起圍護(hù)和分隔作用，框架結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是能為建筑提供靈活的使用空間，可提供較大的使用空間，也可構(gòu)成豐富多變的立面造型。國外多用鋼為框架材料，而國內(nèi)主要為鋼筋混凝土框架，框架結(jié)構(gòu)可通過合理的設(shè)計，使之具有良好的延性，成為“延性框架”,在地震作用下，這種延性框架具有良好的抗震性能。

鋼筋混凝土多層框架結(jié)構(gòu)作為一種常用的結(jié)構(gòu)形式，具有傳力明確、結(jié)構(gòu)布置靈活、抗震性和整體性好的優(yōu)點(diǎn)，目前已被廣泛地應(yīng)用于各類多層的工業(yè)與民用建筑中。隨著社會的發(fā)展，多層框架結(jié)構(gòu)的建筑越來越多了。但隨著結(jié)構(gòu)高度增加，水平作用使得框架底部梁柱構(gòu)件的彎矩和剪力顯著增加，從而導(dǎo)致梁柱截面尺寸和配筋量增加，到一定程度，將給建筑平面布置和空間處理帶來困難，影響建筑空間的正常使用，在材料用量和造價方面也趨于不合理?？蚣芙Y(jié)構(gòu)住宅是指以鋼筋混凝土澆搗成承重梁柱，再用預(yù)制的加氣混凝土、膨脹珍珠巖、浮石、蛭石、陶爛等輕質(zhì)板材隔墻分戶裝配成而的住宅。適合大規(guī)模工業(yè)化施工，效率較高，工程質(zhì)量較好。

框架結(jié)構(gòu)房屋的`布置應(yīng)對稱、均勻，減小抗側(cè)剛度中與水平荷載合力作用線的距離，減小結(jié)構(gòu)重心和剛度中心之間的距離，以減小結(jié)構(gòu)發(fā)生的扭轉(zhuǎn)。由于框架構(gòu)件截面較小，抗側(cè)剛度較小，在強(qiáng)震作用下結(jié)構(gòu)整體位移和層間位移都較大，容易產(chǎn)生震害。此外，非結(jié)構(gòu)性破壞如填充墻、建筑裝修和設(shè)備管道等破壞較嚴(yán)重。因而其主要適用于非抗震區(qū)和層數(shù)較少的建筑，抗震設(shè)計的框架結(jié)構(gòu)除需加強(qiáng)梁、柱和節(jié)點(diǎn)的抗震措施外，還需注意填充墻的材料以及填充墻與框架的連接方式等，以避免框架變形過大時填充墻的破壞?？蚣芙Y(jié)構(gòu)是柔性結(jié)構(gòu)，有水平位移，房屋的總水平位移越大，人的感覺越不舒服，而層間位移會影響建筑物的裝修和隔墻開裂，因而對這兩種水平位移進(jìn)行限，這樣在設(shè)計中要增大房屋的抗側(cè)剛度。在框架結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計中，柱頂、柱底、梁端易出現(xiàn)裂縫。

作為一座辦公綜合樓設(shè)計，在設(shè)計之前作為設(shè)計者必須深入實(shí)際，調(diào)查研究，了解其所屬位置地理、經(jīng)濟(jì)條件。而作為本課題中框架結(jié)構(gòu)的辦公樓，必須整體設(shè)計、大門入口設(shè)計要體現(xiàn)行政辦公特征。設(shè)計要滿足室內(nèi)水、電、暖、訊、消防、抗震等配套設(shè)計要求。因此必須察看相應(yīng)的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)等。

（三）研究方法：

框架是典型的桿件體系，近似計算的方法很多，工程中最實(shí)用的是力矩分配法及D值法，前者多用于豎向作用下求解，后者用于水平作用下求解。

這些方法的使用都作了以下幾點(diǎn)的假定：

[1]忽略粱，柱軸向變形及剪切變形。

[2]桿件為等截面（等剛度），以桿件軸線作為框架計算軸線。

[3]在豎向荷載下結(jié)構(gòu)的側(cè)移很小，因此在做豎向荷載下計算時，假定結(jié)構(gòu)無側(cè)移。

（四）應(yīng)用領(lǐng)域：

框架結(jié)構(gòu)可設(shè)計成靜定的三鉸框架或超靜定的雙鉸框架與無鉸框架?？蚣茕摻Y(jié)構(gòu)常用于大跨度的公共建筑、多層工業(yè)廠房和一些特殊用途的建筑物中，如劇場、商場、體育館、火車站、展覽廳、造船廠、飛機(jī)庫、停車場、輕工業(yè)車間等。

三、對本課題將要解決的主要問題及解決問題的思路與方法、擬采用的研究方法（技術(shù)路線）或設(shè)計（實(shí)驗(yàn)）方案進(jìn)行說明

（一）建筑設(shè)計部分（要求：2周內(nèi)完成，其中第一周完成設(shè)計資料的搜集及調(diào)研等準(zhǔn)備工作，第二周完成平面圖的繪制工作）

[1]要解決的主要問題：根據(jù)設(shè)計任務(wù)書要求完成建筑平面、剖面及立面設(shè)計；根據(jù)相應(yīng)的建筑設(shè)計規(guī)范并結(jié)合實(shí)際情況初步確定預(yù)設(shè)建筑物的平面形狀，立面外觀，側(cè)面外觀，單層平面尺寸，以及建筑物的層數(shù)；由功能分區(qū)的相關(guān)原則初步確定建筑物各部分的功能，最終初步確定出建筑設(shè)計部分的輪廓。

[2]研究方法及設(shè)計方案：

1.設(shè)計任務(wù)

根據(jù)設(shè)計任務(wù)書要求完成建筑平面、剖面及立面設(shè)計。

2.設(shè)計要求

1）平面設(shè)計：合理確定平面柱網(wǎng)尺寸；布置房間；確定樓（電）梯數(shù)量、位置及形式；滿足室內(nèi)采光、通風(fēng)要求。

2）剖面設(shè)計：確定合理層高；給出樓（地）面、屋面、墻身工程做法。

3）立面設(shè)計：建筑風(fēng)格、造型應(yīng)富有創(chuàng)意，有時代感。

3.設(shè)計成果

建筑設(shè)計說明書（在建筑設(shè)計說明中，應(yīng)說明自己所選取的方案的設(shè)計意圖，注意從平、立、剖等方面分別說明，具體可參見《房屋建筑學(xué)》教材）。

總體要求：設(shè)計圖紙應(yīng)達(dá)到施工圖深度。

（二）結(jié)構(gòu)設(shè)計部分

[1]要解決的主要問題：根據(jù)建筑設(shè)計方案及設(shè)計原始資料，選擇結(jié)構(gòu)體系，布置結(jié)構(gòu)構(gòu)件，進(jìn)行結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析，確定構(gòu)件配筋，繪制結(jié)構(gòu)施工圖。

[2]研究方法及設(shè)計方案：

1.設(shè)計任務(wù)

根據(jù)建筑設(shè)計方案及設(shè)計原始資料，選擇結(jié)構(gòu)體系，布置結(jié)構(gòu)構(gòu)件，進(jìn)行結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析，確定構(gòu)件配筋，繪制結(jié)構(gòu)施工圖。

2.設(shè)計要求

1）結(jié)構(gòu)選型：根據(jù)建筑設(shè)計方案及設(shè)計原始資料，選擇適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)體系。

2）結(jié)構(gòu)布置：合理布置結(jié)構(gòu)構(gòu)件，初步確定材料強(qiáng)度等級及構(gòu)件截面尺寸。

3）結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析及構(gòu)件設(shè)計：根據(jù)現(xiàn)行國家設(shè)計規(guī)范，計算結(jié)構(gòu)荷載及地震作用；手算完成結(jié)構(gòu)一個主軸方向的內(nèi)力分析，進(jìn)行框架梁、柱、的內(nèi)力組合，完成構(gòu)件截面設(shè)計；同時，可采用工程設(shè)計軟件計算結(jié)構(gòu)內(nèi)力及配筋，并與手算結(jié)果進(jìn)行對比分析。

4）完成樓梯的計算和配筋。

5）使用現(xiàn)澆板的完成板的配筋計算，使用預(yù)制板的，必須說明選板的方法，并完成布板。

3.設(shè)計成果

（三）施工組織設(shè)計部分

要求完成單位工程施工組織設(shè)計及編制工程概算，一個主要的施工過程設(shè)計（圖紙2張）。

①單位工程施工組織設(shè)計的要求

a.擬訂施工方案；

b.編制單位工程施工進(jìn)度計劃；c.單位工程施工平面圖（圖紙1張）；

d.編制工程概算書。

②施工過程設(shè)計

施工過程組織設(shè)計要求在基礎(chǔ)（含土方）工程施工和主體結(jié)構(gòu)施工中任選一個進(jìn)行設(shè)計，具體內(nèi)容及要求：

a.計算工程量；

b.選擇施工方法，確定施工順序，選定各種機(jī)具設(shè)備并計算臺數(shù)；

c.進(jìn)行有關(guān)施工過程的平面布置；

d.整個工程的進(jìn)度安排，要求繪制橫道圖（圖紙1張）；

e.主體工程要求繪制網(wǎng)絡(luò)圖；

f.擬訂技術(shù)、質(zhì)量、安全措施。施工組織設(shè)計說明書一份

四、應(yīng)收集的資料及主要參考文獻(xiàn)

[1].中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)。建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（GB50009-2001）（2006版）[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2006.

[2].中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)。房屋建筑制圖統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)（GB/T50001-2010）[M].北京：中國計劃出版社，2011.

[3].中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)。總圖制圖標(biāo)準(zhǔn)（GB/T50103-2010）[M].北京：中國計劃出版社，2011.

[4].中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)。建筑制圖標(biāo)準(zhǔn)（GB/T50104-2010）[M].北京：中國計劃出版社，2011.

[5].中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)。建筑結(jié)構(gòu)制圖標(biāo)準(zhǔn)（GB/T50105-2010）[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2010.

[6].中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)?；炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（GB50010-2010）[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2011.

[7].中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)。建筑抗震設(shè)計規(guī)范（GB50011-2010）[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2011.

[8].中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)。建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范（GB50007-2011）[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2012.

[9].中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程（JGJ3-2010）[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2011.

[10].中國建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計研究院?；炷两Y(jié)構(gòu)施工圖平面整體表示方法制圖規(guī)則和構(gòu)造詳圖（現(xiàn)澆混凝土框架、剪力墻、梁、板）（11G101-1）[M],北京：中國計劃出版社，2011.

[11].中國建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計研究院?；炷两Y(jié)構(gòu)施工圖平面整體表示方法制圖規(guī)則和構(gòu)造詳圖（現(xiàn)澆混凝土板式樓體）（11G101-2）[M],北京：中國計劃出版社，2011.

[12].中國建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計研究院。混凝土結(jié)構(gòu)施工圖平面整體表示方法制圖規(guī)則和構(gòu)造詳圖（獨(dú)立基礎(chǔ)、條形基礎(chǔ)、筏形基礎(chǔ)及樁基承臺）（11G101-3）[M],北京：中國計劃出版社，2011.

五、畢業(yè)設(shè)計進(jìn)度安排