開題報(bào)告范例參考
1文獻(xiàn)綜述
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、人們生活水平的提高、建筑要求的提升，混凝土組合結(jié)構(gòu)在建筑行業(yè)得到了迅速發(fā)展。隨著建筑造型和建筑功能要求日趨多樣化，無論是工業(yè)建筑還是民用建筑，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中遇到的各種難題也日益增多，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是建設(shè)工程設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)，是保障建筑結(jié)構(gòu)安全、實(shí)現(xiàn)建筑使用功能的靈魂[1]。
1.1本課題國內(nèi)外研究進(jìn)展
框架結(jié)構(gòu)是由橫梁和立柱組成的桿件體系，是最常見的承重結(jié)構(gòu)體系。由于框架結(jié)構(gòu)柱網(wǎng)布置靈活，能獲得較大的使用空間，在辦公樓、教學(xué)樓、住宅樓、公寓以及商業(yè)建筑中常常采用[2]。
鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)是由樓板、梁、柱及基礎(chǔ)4種承重構(gòu)件組成的。由主梁、柱與基礎(chǔ)構(gòu)成平面框架,各平面框架再由連續(xù)梁連接起來而形成的空間結(jié)構(gòu)體系。在合理的高度和層數(shù)的情況下,框架結(jié)構(gòu)能夠提供較大的建筑空間,其平面布置靈活,可適合多種工藝與使用功能的要求。但是，在框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中,仍然存在著一些概念性和實(shí)際性的問題需要設(shè)計(jì)人員予以重視,以確保設(shè)計(jì)質(zhì)量的提高[3]。
在工程設(shè)計(jì)過程中，如何正確地分析研究各個(gè)工程的特點(diǎn)，有針對地選用合理的方案，采取理想的結(jié)構(gòu)形式，是每一個(gè)工程設(shè)計(jì)人員都要首當(dāng)其沖面對的關(guān)鍵問題。
鋼筋混凝土的工作原理：因?yàn)閾碛凶銐虼蟮膹?qiáng)度和良好的延展性以及較強(qiáng)的整體性，鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)目前被廣泛應(yīng)用于建筑行業(yè)。鋼筋有顯著的抗拉力強(qiáng)度，但是抗壓強(qiáng)度不高；混凝土以抗壓強(qiáng)度著稱，但抗拉強(qiáng)度較低，材料自身的性質(zhì)決定了兩者可以共同工作、相互配合、互補(bǔ)不足。首先，鋼筋與混凝土有著相似的線膨脹系數(shù)，不會(huì)因?yàn)榄h(huán)境的改變而產(chǎn)生過大的應(yīng)力。其次，鋼筋與混凝土之間有良好的黏結(jié)力，有時(shí)鋼筋的表面也被加工成有間隔的肋條（稱為變形鋼筋），用來提高混凝土與鋼筋之間的咬合程度，需要的情況下會(huì)將鋼筋的端部彎起呈180°彎鉤，以加大與混凝土之間的拉力。最后，混凝土中的氫氧化鈣提供了堿性環(huán)境，能夠在鋼筋的表面形成了一層鈍化的保護(hù)膜，讓其在相對于中性與酸性的環(huán)境下更加不易被腐蝕。
鋼筋混凝土的優(yōu)點(diǎn)：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)揚(yáng)了鋼筋與混凝土各自的優(yōu)勢，彌補(bǔ)了二者各自的不足。它有著如下的優(yōu)勢特點(diǎn)：
(1)取材簡易：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)所用的是比重較大的砂石，材料簡單易尋，還可以有效地利用礦渣、煤粉等工業(yè)廢渣，利于環(huán)保。
(2)用材合理：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)不僅發(fā)揮了鋼筋和混凝土兩種材料的優(yōu)勢，互補(bǔ)不足，而且與鋼材相比有著更加低廉的造價(jià)。
(3)可模性好：鋼筋混凝土是由混凝土澆灌鋼筋骨架搭建的模子而成，可根據(jù)建筑需求設(shè)計(jì)制成各種不同形狀不同尺寸的結(jié)構(gòu)或者構(gòu)件，具有較強(qiáng)的可模性。
(4)整體性好：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的整體性較好，因鋼筋與混凝土之間的機(jī)械咬合穩(wěn)固，只要設(shè)計(jì)合理，便能具備良好的抗震、抗爆性能。
(5)耐久性好：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)具有很好的耐久性，在正常的使用條件下是不需要經(jīng)常性的保養(yǎng)和維護(hù)的。
(6)耐火性好：與鋼結(jié)構(gòu)相比，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)具有更好的耐火性[4]。
框架結(jié)構(gòu)的耗能原理：框架結(jié)構(gòu)主要是以豎向框架柱和水平框架梁組成的。實(shí)際工程計(jì)算的例子表明，框架結(jié)構(gòu)的延性很大程度上取決于框架梁和框架柱構(gòu)件本身的延性和屈服彎矩[5]。
1.2發(fā)展趨勢
目前國內(nèi)外多層房屋大多采用現(xiàn)澆式鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)�？蚣芙Y(jié)構(gòu)布置靈活，具有較大的室內(nèi)空間，使用比較方便，因此框架結(jié)構(gòu)在各類建筑中應(yīng)用也比較廣泛。隨著建筑造型和建筑功能要求日趨多樣化，無論是工業(yè)建筑還是民用建筑，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中遇到的各種難題也日益增多，因而作為一個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)者需要在遵循各種規(guī)范下大膽靈活的解決一些結(jié)構(gòu)方案上的難點(diǎn)、重點(diǎn)，并在工作實(shí)踐中不斷總結(jié)和完善[6]。
近年來，由于人們對大空間、大跨度的要求，國內(nèi)外正在推廣使用預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。預(yù)應(yīng)力構(gòu)件的使用，大大減少混凝土的用量。另外，由于地域的不同，或是特殊功能的要求，新的防凍、防火等具有特殊性能的混凝土正不斷地被研制開發(fā)出來，相信未來混凝土的用途會(huì)越來越廣泛。
2課題背景及開展研究的意義
2.1課題背景
鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)是指由梁和柱以剛接或者鉸接相連接而成構(gòu)成承重體系的結(jié)構(gòu)，即由梁和柱組成的框架共同承載使用過程中出現(xiàn)的水平荷載和豎向荷載。與鋼結(jié)構(gòu)相比，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)具有整體性好、剛度大、位移小、舒適度佳、耐腐蝕、耐火、耐高溫、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)[7]。
2.2開展研究的意義
在土木工程的發(fā)展過程中，工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)常先行于理論，工程事故常顯示出未能預(yù)見的新因素，觸發(fā)新理論的研究和發(fā)展[8]。鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)是目前乃至今后很長時(shí)間仍是我國建筑結(jié)構(gòu)中一種量大面廣的結(jié)構(gòu)形式, 特別是近年來結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)出圖時(shí)間隨著市場的要求越來越短, 而結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、校對、審核、審查各環(huán)節(jié)主要強(qiáng)調(diào)滿足規(guī)范、規(guī)程要求, 忽視結(jié)構(gòu)方案優(yōu)化, 這樣掌握鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的方法就顯得尤為重要[9]。
在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)時(shí)候往往面臨一些問題和矛盾：內(nèi)容與形式之間的矛盾；需要與可能之間的矛盾；投資者、使用者、施工制作、城市規(guī)劃等方面和設(shè)計(jì)之間以及它們彼此之間由于建筑物考慮角度不同而產(chǎn)生的矛盾；建筑物單體和群體之間、內(nèi)部與外部之間的矛盾；各個(gè)技術(shù)工種之間在技術(shù)要求上的矛盾；建筑的適用、經(jīng)濟(jì)、堅(jiān)固、美觀這幾個(gè)基本要素本身之間的矛盾；建筑物內(nèi)部各種不同使用功能之間的矛盾；建筑物局部和整體、這一局部和那一局部之間的矛盾等這些矛盾構(gòu)成非常復(fù)雜的局面。而且每個(gè)工程中各種矛盾的構(gòu)成又各不相同。于是一個(gè)工程往往會(huì)產(chǎn)生多個(gè)設(shè)計(jì)方案，這個(gè)就涉及了方案選擇的問題。
所以說，建筑設(shè)計(jì)工作的核心就是尋找解決上述各種矛盾的最佳方案。通過長期的實(shí)踐、設(shè)計(jì)者自身的創(chuàng)造，累積的一整套科學(xué)的方法和手段，可以用圖紙、建模等手段確切的表達(dá)出來，并與各個(gè)工種相互交流，使矛盾得到解決。此外，為了尋找最佳設(shè)計(jì)方案，還需要提出多種方案進(jìn)行比較。方案比較是設(shè)計(jì)中常用的方法。從整體到每一個(gè)
細(xì)節(jié)問題，一般都要想好幾個(gè)解決方案，進(jìn)行一連串的反復(fù)推敲和比較。即使問題得到初步解決，也要不斷設(shè)想有無更好的解決方案，使得設(shè)計(jì)方案臻于完美。
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