毕业论文文献综述
土木工程
某五层框架办公楼设计(方案二)
本文主要是介绍钢筋混凝土结构在建筑上发展历史、研究现状以及本次框架办公楼设计一些原则与方法，本文所述的结构仅限于钢筋混凝土框架结构。
所谓钢筋混凝土结构是指由配置受力的普通钢筋、钢筋网或钢筋骨架的混凝土制成的结构[1]。钢筋混凝土结构的发展历史并不长，仅有160年左右，钢筋混凝土技术在我国的建筑行业得到广泛的发展，并对我国建筑业的发展起举足轻重的作用。我国建筑物的结构类型经历砖砌结构、砖混结构、混凝土结构、钢结构和钢混结构等的转换。
目前，混凝土框架结构已在我国得到了普遍的应用，在我国，它已经成为结构工程中最为兴旺发达的一支，它广泛应用于建筑工程、桥梁和交通工程、水利和海港工程、地下工程及特种结构等。
框架结构一般是由梁和柱以刚接或者铰接相连接而成构成承重体系的结构，即由梁和柱组成框架共同抵抗适用过程中出现的水平荷载和竖向荷载[2]。在合理的高度和层数的情况下，框架结构能够提供较大的建筑空间，其平面布置比较的灵活，可适合多种工艺与使用功能的要求。
框架结构具有其他结构不具有的一些优点，它平面布置灵活，容易满足建筑功能和生工艺的多种要求，经过合理设计，框架结构可以具有较好的延性和抗震性能。但是框架结构也有它的不足之处，其承受水平力(如风荷载和水平地震作用)的能力较小，在强烈地震作用下往往由于变形过大而引起非结构构件(如填充墙)的破坏[2]。因此为了满足承载力和侧向刚度的要求，柱子的截面往往较大，既耗费建筑材料，又减少使用面积.这就使框架结构的建筑高度受到一定的限制。
正是由于框架结构的这些特点，本次设计结构型式选为框架结构，层数为五层，建筑面积约4000M2，采用桩基础。这是因为框架是由梁柱构成的杆系结构，其承载力和刚度都较低，特别是水平方向，它的受力特点类似于竖向悬臂剪切梁，其总体水平位移上大下小，层间变形上小下大，所以在高层建筑中一般不采用框架结构体系，适用于建造不超过15层的房屋[7]。
建筑结构设计的原则是：适用、安全、经济、美观，同时要便于施工[3]。这五个方
面既有区别又密切联系，是一个矛盾统一体，一方面，要注重建筑方面美观使用的要求，注重平面以及使用空间的合理布置，在这方面体现以人为本的思想，因为办公楼作为公共空间，因此对热，光，照明，噪音影响的设计尤为重要，它在很大程度上影响工作人员的舒适感和工作效率[13]。
一方面，建筑设计应该根据建筑物的用途和目的，综合讲求建筑的经济效益、社会效益、环境效益，合理利用土地和空间，提倡社会综合开发和综合性建筑，节约建筑能耗，建筑设计的标准化应与多样化结合[15]。办公建筑（office building）是供机关、团体和企事业单位办理行政事务和从事各类业务活动的建筑物。办公建筑基地宜选在工程地质和水文地质有利、市政设施完善且交通通信方便的地段，应符合安全、卫生和环境保护有关标准的规定[14]。
另一方面，建筑结构设计应注意整体和部件设计。整体设计包括结构体系的选择、柱网的布置、梁的布置、剪力墙的分布、基础的选型等。整体设计一般分主体和基础两部分进行。主体设计中设计人员应根据建筑物的性质、高度、重要程度、当地的抗震设防烈度、风力情况等条件来选择合适的结构体系[4]。选定结构体系后，就要具体决定柱、梁、墙(剪力墙)的分布和尺寸等，保证办公建筑的设计质量，使其符合安全、卫生、适用以及技术、经济等方面的要求[14]。按规范绘制结构设计总说明、各层楼板配筋图、各层梁配筋图、各层柱平面配筋图、楼梯结构图等[6]。本设计采用桩基设计，桩基设计应综合考虑工程地质与水文地质条件、上部结构类型、荷载特征、使用功能及施工的技术与环境，同时结合当地经验，合理选择桩型与，优化布桩[9-10]。按规范绘制桩位布置图、基础平面及详图 [12]。本设计结构抗震设防烈度为6度，结构抗震设防的原则要求在建筑设计上尽量规则对称，在荷载计算上，由于是6度设防抗震，且框架结构高度不高于30米。则建筑属于四级抗震，则只要在构造上满足抗震设计要求即可，不需要进行专门的抗震计算。[11]。
其次，应该注意结构的概念分析，概念设计是指正确地解决总体方案、材料使用和细部构造的问题，以达到合理设计的目的[5]。概念设计是结构设计的初期需要进行考虑的。包括结构选型，梁、板、柱的估算。概念设计有利于整个结构设计更加方便的进行。实际结构的计算，是通过力学模型来计算的，但某些模型，并不能完全反映工程实际情况。这就要求在宏观上做好“强柱弱梁”的设计，防止形成同层各柱上下端同时出现塑
性铰的“柱铰结构”，从而危及结构承受垂直荷载的能力；做好“强剪弱弯”的设计，以防止梁端，柱端在弯曲屈服前出现脆性剪切破坏；还要对节点进行抗震结构设计，要求框架节点核芯区不先于梁柱破坏[4]。
当然结构计算的工作量是庞杂的，首先设计人员应采用手算大致确定设计中作一些假设。再用计算机进行合理的结构内力计算，作为结构设计人员应学习计算机所用的计算理论，并要知其所以然。结构设计程序的出现并没有降低对设计人员的要求，相反，它要求设计人员学习更先进的计算理论。
再次，建筑结构设计中涉及的作用包括直接作用(荷载)和间接作用(如地基变形、混凝土收缩、焊接变形、温度变化或地震等引起的作用) [8]。其中活荷载是需要重点考虑的，例如风荷载和雪荷载都是比较容易过大或者过小的被设置。更重要的是已有建筑物的荷载中，风荷载和雪荷载所产生的效应是巨大的[16]。
总之，对于多层框架结构的设计，设计人员首先应对建筑结构方案有一个总体思路，要根据规范以及实际的环境进行可行性分析，最后对结构工程的优化设计，使结构内部各单元得到最好的协调。对我来说，这次是一次很好的锻炼机会，我将综合运用所学的理论知识，理论联系实际，并在实践中丰富所学理论，争取把这次设计做好。
主要参考文献：
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[11] 梁兴文，史庆轩. 土木工程专业毕业设计指导[M].北京：科学出版社，2005 [12] GB50352－2005，民用建筑通则[S]
[13] 莫海鸿，杨小平，等.基础工程[M]. 北京：中国建筑工业出版社，2008. 117~180 [14] Prentice Hall. The European HOPE project.Inc.USA.2001.
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某五层框架办公楼设计(方案二)【文献综述】
