塔楼结构设计与运用论文（5篇）

第一篇：塔楼结构设计与运用论文

摘要：文章通过对结构体系的分析、对巨型转换桁架的研究、对钢板混凝土剪力墙的应用和对悬臂桁架施工的控制，实现了结构与建筑的深度融合，在实现建筑设计效果的同时提高了结构效率，降低了工程造价，取得较好的经济效益。

关键词：转换桁架；钢板混凝土；剪力墙；悬臂桁架

1工程背景及概况

珠海横琴保利国际广场前身为横琴发展大厦，位于珠海市横琴自贸区内，原规划及单体设计方案通过国际招标产生，由日本株式会社佐藤综合计画中得。项目规划为地块一一栋19层主塔楼及地块二两栋副塔楼组成的群体建筑。其中，地块一主塔楼标准层平面面宽100m，进深100m（塔楼中心设置40m×40m的内天井作通风采光使用），塔楼高度100m形成一个完美的正立方体外形。塔楼首层为由南侧广场延伸形成的大台阶“基座”，中轴对称，仪式感极强，二层整体内缩形成标准层外挑灰空间。整个建筑形体简洁，外立面采用节能遮阳的横向金属百叶，利用百叶后各层随机设置的办公室外空间及空中绿化平台形成了立面上韵律感的“云符”，以此造就独特的“横琴岛建筑外立面风格”——琴歌（见图1）。图1效果图为实现建筑师的设计构想，达到“悬浮”的造型效果，原结构设计方案为：主塔楼向四周悬挑13m，布置四个落地核心筒，筒体之间跨度33.6m。结构体系采用了带高强度预应力拉索及屈曲支撑减震的巨型转换桁架-钢框架筒-支撑结构，属于非常规结构体系。结构体系受力复杂且效率低下，同时施工难度极大，运营维护困难且费用高昂。主体结构建造成本概算为4169元/m2，远远高于常规项目。2013年获取该项目后，对设计方案的建筑内外空间形态、使用功能和结构选型进行了深入研究，在保持建筑立面形态，不破坏“悬浮”效果及使用功能的前提下，结构与建筑进行了高度融合。在结构体系选型和优化过程中，运用双向渐进优化法，不断寻找和删除结构中低效的材料，加强结构关键和最需要部位的材料使用，通过对8个结构设计方案的比选，完成了结构体系的全面优化：①结构主要体系由原来的钢框架筒-支撑体系改为常规的框架-剪力墙结构；②利用3层层高设置外挑13m、高9m的钢结构转换桁架；③核心筒从原“L”形布置改为矩形布置，核心筒之间设置部分中柱落地，最大跨度从双向33.6m减少至单向19.3m；④取消高强度预应力拉索及屈曲支撑减震，采用钢板混凝土剪力墙抗震。图2二层平面图较好的经济效益。

2结构体系

塔楼平面呈“回”字形布置（见图2、图3）。为实现建筑独特的造型和丰富的功能要求，形成了大悬挑、大跨度、大开洞及穿层柱等结构薄弱部位，存在扭转不规则、楼板不连续、尺寸突变、竖向构件不连续、承载力突变等不规则类型，属于复杂超限高层建筑。结构设计面临的最大挑战在于如何实现建筑的“悬浮”效果，同时保证其经过优化，结构传力更直接合理，结构效率显著提高，施工及后期维护难度明显降低。2，相比原方案工程造价降低超过2亿元，实现建筑方案的同时取得具有良好的结构性能。为此，结构在第3层设置了巨型钢结构转换桁架，以支撑建筑四周不落地的44根外围柱和无柱大堂及架空层不落地的18根中柱；2～4层的剪力墙内设置20～25mm厚钢板形成钢板混凝土剪力墙；4层及以下框架柱采用型钢混凝土柱（见图4）。图4南北向结构体系示意图图5东西向悬挑转换桁架示意图图6南北向悬挑转换桁架示意图注：红色为受拉构件，蓝色为受压构件结构中的建筑空间最大化。转换桁架是最重要的关键受力构件，按照中震弹性、大震不屈服的性能目标设计。综合考虑桁架层无楼板和有楼板对桁架层水平构件的不利影响进行包络设计，以及竖向地震作用，并把抗震等级提高至特一级，从构件强度和延性两方面确保结构的安全。通过对桁架构件设置的仔细研究，做到了低冗余度转换结构安全和建筑空间使用功能的协调统一，实现框架部分的转换（见图5、图6）。结构按性能化设计，抗震性能目标为C级，性能状况如下：转换桁架中震弹性、大震不屈服；底部加强区剪力墙和框架柱中震下斜截面弹性、正截面不屈服，大震不屈服；其余剪力墙和框架柱中震下斜截面弹性、正截面不屈服，大震部分屈服，满足最小抗剪截面条件；连梁和框架梁中震下部分屈服、满足抗剪截面条件，大震下大部分屈服、满足最小抗剪截面条件；楼板中震下局部开裂，开裂处应力由楼板钢筋承担，大震下大部分屈服。主塔楼外挑达11.6～14.65m，在竖向荷载作用下悬臂部分变形较大。因此在变形最大的四层楼板的悬臂根部设置环形后浇带，并在主体结构封顶后才能浇筑混凝土，运用先“放”后“抗”的方法，在后浇带浇筑前释放了大部分变形，从而降低因悬臂结构变形导致楼板开裂的风险。

3巨型转换桁架

传递至转换桁架的主塔楼外围不落地框架柱轴力设计值最大约15000kN，大堂处不落地框架柱轴力设计值最大约21000kN。采用桁架转换充分利用了构件轴力传递上部荷载，极大地提高了材料利用效率，并有效实现了大跨度转换在东西向悬挑转换桁架中，通过方案比较加设1号斜腹杆，使桁架层上弦的拉力和下弦的压力部分通过1号斜腹杆的拉力相互抵消，大大减少了桁架层2～8号构件的剪力。同时也很大程度上减少了转换桁架的侧移，从而避免了4层核心筒之间的楼板承受较大的拉力和剪力，提高了结构受力性能，同时减少楼板开裂的风险。对于核心筒周边区域的悬挑转换，由核心筒伸出悬臂桁架直接支撑上部的框架柱。而对于塔楼角柱的转换，则在塔楼角部设置支撑在核心筒悬臂桁架上的封边桁架，把塔楼的角柱荷载传递给核心筒，完成主塔楼角部悬挑结构的转换（见图7）。转换桁架上弦轴力设计值最大约7100kN，下弦轴力设计值最大约5600kN，均采用箱型Q345B钢梁，截面为1000×500×35×35；斜腹杆最大轴力设计值约30000kN，采用矩形钢管支图10现场照片图11砂箱卸载示意图图7角部转换桁架示意图图8桁架层三维示意图（仅表达桁架和框架梁）撑和矩形钢管混凝土支撑，最大截面为900×700×35×35。按照转换层强斜腹杆的设计思路，对承受压力较大的斜腹杆，在矩形钢管内灌自密实高强混凝土（见图8）。

4钢板混凝土剪力墙

由于主塔楼悬挑大、自重大、刚度大而剪力墙少，在重力荷载和地震作用下，1m厚4.3m长的C60钢筋混凝土剪力墙需承受14000kN剪力设计值，不能满足受剪截面要求。简单采用加大剪力墙截面的方式会进一步加大主塔楼的刚度，地震力相应加大，对剪力墙承载力提出更高要求，形成不合理结构体系。因此从结构受力合理性和建筑空间利用率出发，在受剪力较大的2～4层剪力墙内设置20～25mm厚钢板形成钢板混凝土剪力墙，充分利用钢材的抗剪强度，最大剪力墙厚度只需要600mm，把结构刚度和地震力调整在合理范围内。剪力墙端部的型钢则和钢桁架有效连接，保证了桁架受力的可靠性（见图9）。

5悬臂桁架的施工实现

悬臂桁架从拼装到合拢成结构，最终实现结构设计受力，是整个施工的关键和难点。为了确保结构安全及施工过程的安全，在悬臂桁架端部采用点式格构式胎架对结构进行支持（见图10）。在胎架支撑上部主体结构施工过程中，胎架与主体结构形成一个临时的整体的受力体系。胎架卸载是整个施工过程中的里程碑工序，结果是上部荷载由临时胎架承受逐渐过渡为由悬臂桁架承受，标志着主体结构从临时受力体系转变为设计的永久结构受力体系，必须绝对受控。它是释放胎架构件内力，主体结构产生竖向变形以及临时支撑体系和主体结构中的内力动态重分布的过程。为控制风险，胎架卸载采用“位移和受力控制兼备，以位移控制为主”的主要控制思路，待桁架层安装完成且主体结构施工至6层后，利用砂箱排砂控制卸载的位移量，对整个主塔楼的悬臂桁架进行同步整体卸载（见图11）。设计对胎架卸载的全过程进行了施工模拟，通过现场组织试卸载，把相应的应力、应变和位移等监测数据和计算结果进行对比，确认无误后才进行整个塔楼全面卸载，有效地控制了施工风险。

6结束语

珠海横琴保利国际广场主塔楼在设计过程中结构与建筑进行了深度融合，通过结构算法为建筑找形，使结构构件本身成为建筑表达的一部分，成就了建过程中支撑胎架和结构体系中的受力十分复杂，需要保证受力体系内力重分布时缓慢平稳，否则容易出现安全事故或者主体结构产生过大的变形、裂缝而不满足耐久性及使用功能的要求。筑之美，并通过不断双向渐进优化结构体系，在实现建筑设计效果的同时提高了结构效率，降低了工程造价，取得较好的经济效益。

第二篇：荷载与结构设计方法论文

浅谈建筑施工现场火灾爆炸事故

及预防措施

余进

（长江大学工程技术学院城市建设系土木工程61203）

摘要：在建筑施工现场发生的各类生产安全事故中，火灾事故所占的比例虽然不大，但如果防范措施不到位，处理不当，极易造成施工人员群死群伤和重大的经济损失，并产生恶劣的社会影响。另一方面，这几年随着基建规模的不断扩大，各地建筑施工火灾事故的发生也日益频繁。因此，加强施工现场火灾事故的防范也越来越重要。随着社会经济的飞速发展，城乡居民生活水平不断提高、生活条件不断改善，相应配套的公共、居住、生产等标志性建筑越来越多，建筑工地也随之增加，新材料、新结构、新技术也广泛的应用与现代建筑中，建筑施工现场出现了大量的火灾隐患，如不加以监督整改，一旦发生火灾，不仅会烧毁未建成建筑物和其周围建筑物，而且会造成重大人员伤亡。因此，加强施工现场的消防安全工作，势在必行。

关键词：施工现场 火灾 爆炸 先天性火灾 焊割 烟头点 敷设 着火三角形

0 序言

随着我国现代化城市建设的快速发展，建筑施工工地成为当前城 市中最常见的作业场所。建筑工地是一个多工种，立体交叉作业的施工场地。施工现场存在火灾隐患多、出入人员杂乱人为潜在火险因素多的特点。极易发生建筑工地火灾，给国家财产和人民生产安全造成巨大损失。因此，认真研究火灾发生机理，最大限度地减小伤亡事故，是每位消防工作者和安全工作者面临的课题。通过分析对施工现场火灾事故的各种因素及逻辑关系做出全面阐述，并根据施工现场火灾事故的发生，发展过程，找出行之有效的防治措施，防止该类事故的发生。为施工现场的消防管理和监督提供理论依据，并且为该类事故的安全评价提供科学、可靠的参考依据。建筑施工现场火灾事故的类型

1.1 焊割火灾事故

在焊割火灾事故中，危害性最严重的是容器焊割爆燃事故，往往导致作业人员当场死亡，严重的甚至引起整个厂房或生产系统爆炸，造成灾难性后果。如油罐、液化石油气罐、天然气管道等的焊割作业，如果防范措施不到位，可能造成部分容器与作业场所周围存在的爆炸性混合物浓度过高，一旦遇明火，将引起爆燃。

2000年5月，浙江温岭市某公司在对一已严重腐蚀的油罐进行动火检修，由于未对油罐进行置换和清洗，油罐内的残油和空气形成爆炸性的混合气体，在焊接过程中焊接火花引发油罐爆炸，造成6人死亡，2人受伤。在焊割作业前未认真检查作业周边环境，清除易燃品，又未制定有效的防范措施，焊接作业时产生的焊渣引燃易燃物，造成火灾事故。

1999年，浙江宁波市某工地，作业人员在l 0层外墙处用电焊切割螺栓，被割下的螺栓和焊渣落在6层外架上，引燃毛竹脚手片，而工地又未按规定配备监护人员和灭火设施，致使火势蔓延，最终造成外脚手架全部烧毁，造成直接经济损失20余万元，拖延工期近两个月。

1.2电气火灾事故

建筑施工现场，场地大线路分散，施工机具、照明设备较多，且大多设置在室外，容易发生受潮、老化。一旦出现漏电短路或负荷过大等电气故障时，就有可能引起火灾，并造成无可挽回的损失。

2004年4月，浙江宁波市某工地作业人员在下班时未及时清理木工车间的木屑，且未切断圆盘锯的开关电源，由于开关受潮短路引燃木屑，导致火灾事故发生。

1.3其他火灾事故

对明火及防火重点部位管理不严，随意抛掷烟头、火柴梗引燃可燃物或电热器具烤着可燃物造成火灾事故，这类事故主要发生在食堂、宿舍、仓库和木工制作场地等部位。

2003年，浙江宁波市某工地，由于食堂工作人员用火不慎，引燃彩钢板活动房墙体内的泡沫填充材料，造成l 6间活动房及屋内生活用品全部烧毁，幸而是上班时间，未造成人员伤亡。建筑施工现场存在的火灾隐患 2.1 施工现场临时建筑物布局不合理 2.1.1 建筑物密集且耐火等级低

由于施工现场局限性强，人员多，现场内的办公室、员工休息室、职工宿舍、仓库等建筑相互毗邻或者成“一”字型排列，并且这些建筑大都为临时性，而且都是三、四级耐火等级简易结构的建筑物；还有一些职工宿舍与重要仓库和危险品库房相毗连，甚至临时建筑物相互间隔只是用三合板等材料简易隔开；也有的职工宿舍只有一个安全出口，一旦失火，势必造成严重后果。

2.1.2 易燃、可燃材料多，火灾蔓延速度快

一些建筑企业雇佣外来民工，吃住在工地，生活中使用的物品多数为可燃的，无形中大幅度增加了施工现场的火灾荷载，尤其是因施工需要，有的施工现场仍然采用木制等可燃性的脚手架和易燃材料的安全防护物，特别是装修现场既堆放有大量的可燃性装修材料，又存放有油漆等易燃易爆危险物品，一旦发生火灾，势必造成猛烈燃烧，迅速蔓延。

2.1.3 建筑施工现场的消防安全条件较差

一些建筑工地没有配备必要的消防器材，随意堆放建筑材料，堵塞了消防车道，还有的在明火作业区堆放易燃、可燃材料，以及危险物品库房混用。

2.1.4 先天性火灾隐患

有的建筑物未经消防部门审批，擅自施工，有的虽然经过消防审批但施工单位按着建设单位的意图擅自改变局部的平面设计，还有一 些单位装修时遮挡消防设施，减少安全出口、疏散出口和疏散走道设计时净宽度和数量，从而留下了先天性火灾隐患。

2.2 施工现场职工消防安全意识谈薄

部分施工单位负责人的消防安全意识淡薄，消防安全素质较差，不知道自身的消防安全职责。在进行施工现场检查时，大部分施工负责人认为一切都是建设单位的事，根本与自己无关，消防部门不应该管，主观上舍不得投入资金，购置必备的消防器材。同时施工单位雇佣临时民工流动性大，没有经过严格的管理和消防安全知识培训，消防安全意识淡薄，不了解、不掌握基本的消防知识，不会利用灭火器扑救初期火灾，不会报警、不会组织人员疏散，尤其是施工时间短、作业分散的民工，很难落实消防安全管理工作。

2.3 施工现场消防安全管理不到位

虽然大部分施工工地消防安全管理制度健全，但也只是挂在墙上，没有真正落到实处，而个别的工地连消防安全制度也没有，更谈不上消防安全管理了，施工负责人只重视施工进度和施工质量，忽视消防安全管理，突出表现在：

2.3.1 用电量大、电气线路敷设不规范

随着机械化水平的提高，施工现场机械化操作和用电量大幅度增加，违章安装电气设备、私拉乱接电气线路现象较为严重，也用的直接将配电装置安装在可燃木制构件上。

2.3.2 普遍存在违章使用明火的现象

施工期间，经常使用电焊、气焊和用明火来熬沥青，进行电焊、气焊的工作人员无证上岗，操作时不采取必要的安全措施，甚至在火灾危险场地没有事先办理动用明火审批手续，特别是一些改扩建以及建筑内部装饰装修工程，没有严格的消防安全管理，甚至边营业边施工，不计后果。

2.3.3 施工单位忽略烟头点火源管理

施工现场办公室；民工宿舍；建筑材料堆场；可燃、易燃物较多，并且雇佣的临时民工、外来人员吸烟的随意性强，一旦将烟头丢弃在火灾危险等地方，时间一长，极易造成火灾。

2.3.4 忽视易燃易爆化学物品的管理

施工单位经常使用氧气、乙炔；同时民工食堂大部分临时采用液化石油气作燃料，一旦使用管理方法不当，造成易燃易爆化学物品泄漏，遇到明火，极易造成群死群伤火灾事故。

2.3.5 忽视意外火灾

这种火灾是由于不能预见或忽视管理引起的，主要是管理不到位，发生民工私仇、泄愤等放火案件火灾。

施工现场存在的火灾隐患，给国家和人民群众的生命财产安全带来极大威胁，为预防施工现场火灾事故的发生，笔者认为应采取以下有效措施。建筑施工现场火灾危险源的识别

根据经典的着火三角形原理，燃烧的发生必需具备可燃物，助燃物，和点火源三要素，在施工现场火灾中助燃物即为空气可以不考虑。由此可以看出，施工现场火灾事故的发生必须具备可燃物和点火源两个条件。同时燃烧的产生并不意味着一定发生火灾，只有在燃烧失去控制的情况下，火灾才发生。因此火势的蔓延也是施工现场火灾事故所考虑的一个重要方面。

3.1 引发起火的易燃、易爆，可燃物

建筑工地存放着大量的屋面墙面保温材料、建筑装修材料、油毡纸、草垫子、油漆等可燃材料及汽油、柴油、油漆等易燃、可燃液体。同时建筑工地中的作业棚、仓库、宿舍、办公室，厨房等设施，绝大多数都是用可燃材料搭设而成的临时建筑，耐火等级低。另外，施工时遗留的废刨花、锯末、油毡纸头也都是易燃、可燃物。

3.2 触发起火的点火源

施工现场明火作业特别多，在工程施工高峰期间，电焊、气焊、熬制沥青、喷灯、煤炉，以及在冬季施工中，水、砂子、河石等均要用火加热，还有工人宿舍、休息室内的取暖、食堂的用火用电等。施工现场临时电气线路多，缺乏系统正规的设计，电气线路纵横交错。同时由于管理不力，电气线路老化现象较多，容易发生漏电短路，超负荷用电等火灾隐患。施工现场人为起火因素多。由于建筑施工的工艺特点，各工序之间都相互交叉、流水作业，建筑工人常处于分散、流动状态，乱动机械，乱扔烟头现象时有发生。

3.3 火势蔓延因素

建筑工地内低耐火等级的临时建筑多，而且往往相互连接，缺乏应有的防火距离，所以一旦起火，尤其遇到风天，蔓延非常迅速。一 般工地往往只有临时消防水源，在某些重要临时设施附近放置几个手提式灭火器，不可能设置比较完善的施工现场消防设施，并且施工人员的消防常识大多比较匮乏，所以很难及时地将发生的火灾遏制在初起阶段。防范措施的制定和采取

4.1 建立健全和落实消防安全责任制

施工现场必须建立健全消防安全责任制，并成立领导小组。施工企业、工程项目部和施工班组要层层签定消防安全责任书，覆行各自消防安全管理职责。项目部应根据工程的规模配置1名以上的兼职消防员，有条件的工地，可以建立一支经过培训的义务消防队伍。项目部还必须建立防火制度、动火审批制度、消防安全检查制度、危险品登记保管制度、职工消防安全教育制度等，并认真贯彻落实。

4.2 认真编制和执行消防专项安全方案

项目部要根据工程的情况，确定防火重点部位和重点环节，制定相应的措施和火灾事故应急预案，编制消防专项安全方案，绘制消防设施平面布置图，并将该图与工地的“五牌一图”放在一起。在消防设施平面布置图中，应当明确消防设施的位置、类型和数量，还应标明疏散通道。在进入施工前，还应制订防火、防爆安全计划，划分防火责任区，并落实到各班组。项目部在进行安全教育和安全技术交底时，应当将消防专项安全方案的内容和消防制度也作为培训和交底的内容，传达到每一个施工人员。4.3 严格火源管理

项目部应加强现场火源的管理，严格动火审批制度。在食堂、仓库、材料堆场、木工制作场地等重点部位应设立明显的《严禁烟火》等防火、防爆标志；易燃、易爆物品应专人负责管理，并建立台帐资料；氧气瓶、乙炔发生器等受压易爆器具，要按规定放置在安全场所，严加保管，严禁曝晒和碰撞；氧、气焊场所应远离料库、宿舍；施工现场应禁止在具有火灾、爆炸危险的场所动用明火，因特殊情况需动用明火作业的，应根据动火级别按规定办理审批手续．并应在动火证上注明动火的地点、时间、动火人、现场监护人、批准人和防火措施等内容；施工现场还应设置固定的吸烟室，杜绝游烟现象。

4.4 消防设施的配备和保养

项目部在对灭火器配置的设计计算时，应先确定配置场昕的危险等级、火灾种类以及要保护面积所需的总灭火级别，然后根据各设置点的具体要求、准备选用的灭火器种类、灭火器规格来确定配置数量，根据配置场所的固定消防设施情况进行修正。根据要求，建筑物每层楼梯口、脚手架每排上下通道处应配置不少于一个灭火器；当建筑施工高度超过3 0m时．应配备足够的消防水源和自救的用水量，立管内径约在2″（约合50mm）以上，每层设置消防水源接口，并有足够扬程的高压水泵保证水压；在食堂和餐厅，应根据面积大小分别配备一个以上的灭火器：在仓库、生活区、办公区、木工制作场地、模板堆场等重点部位也必须配置足够的灭火器。

目前施工现场大多选用干粉灭火器，干粉灭火器根据其昕采用的 灭火剂种类不同分为A B C和B C两种。其中A B C类采用的是磷酸铵盐，因其对固体可燃物具有粘附作用，所以可用来扑救包括含碳固体可燃物(即A类火灾)所有类型火灾。B C类干粉采用的是碳酸氢钠，因其对固体可燃物不具备粘附作用而不适宜于扑救A类火灾。而目前工地中配置的干粉灭器几乎都是属于B C类，包括模板堆场、木工制作场地等存在A类火灾隐患的重要场所。这样一旦发生A类火灾，势必造成不应有的损失。因此，工地在确定灭火器种类时，必须根据不同的作业条件和环境，合理配置。

除了正确配置灭火设施外，还应指定经过培训的专人进行定期检查和保养。如干粉灭火器，应定期检查压力显示表，指针是否指在绿色区域。如指针已在红色区域，则说明内部压力已泄漏无法使用．应赶快送维修部门检修：每半年还应检查干粉是否结块，储气瓶内二氧化碳气体是否泄漏。

4.5 加强对消防重点环节的防范 4.5.1 焊割作业

在进行焊割作业前，除按规定办理动火审批手续．并根据要求对作业环境进行检查，采取相应的防护措施外，还必须对作业人员进行针对性的安全技术交底和班前教育。在焊接作业时，应先对焊炬的射引性能、是否漏气等进行安全检验，符合要求后再点火；点火时，应先开乙炔，点燃后再开氧气并调节火焰；熄火时，应先关乙炔后关氧气，防止火焰倒袭和产生烟灰；如发生回火现象，应急速关闭乙炔．再立即关闭氧气，倒袭的火焰在焊炬内会很快熄灭，然后再开氧气，吹 出残留在焊炬内的烟灰一切割作业时，割炬使用的安全要求，与焊炬基本相同，但应注意在切割开始前，应清理工作表面的漆皮、铁屑和油污等，防止锈皮等杂物爆溅伤人：在正常工作停止时，则应先关氧气调节手轮，再关乙炔和预热氧气手轮。

4.5.2 油漆、木工作业

油漆、木材均为易燃物品，因此油漆和木工作业也是防火的重点环节。项目部应在油漆、木工作业部位设置防火标志：该处的施工机械、照明设备和配电线路均应符合防火、防爆要求，并应通风良好。在作业时，严禁动用明火，并应严格控制室内温度、粉尘浓度(木工作业)和有毒、可燃蒸气浓度(油漆作业)。

4.5.3 电气设备的防火

施工现场的电气设备应做到防雨、防潮，并根据安装部位的特点采取相应的措施。一是要正确选用电气设备，在具有爆炸危险的场所应按规范要求选择防爆电气设备，在食堂、试块养护室等潮湿场所应采用防潮灯具。二是应选择合理的安装位置，保持必要的安全距离，如照明灯具表面高温部位应当远离可燃物，碘钨灯、高压汞灯不应直接安装在可燃构件上，碘钨灯及功率大的白炽灯的灯头线应采用耐高温线穿套管保护等等；三是应按规范要求对电气设备的金属外壳等部位，做可靠的接零或接地保护，防止漏电导致火灾危险；四是要加强日常维护保养，保证电气设备的电压、电流、温升等参数不超过允许值，电气设备保持足够的绝缘能力，电气连接良好，确保电气设备的正常运行。消防部门要规范执法、依法监督、严把审批关，避免留下先天性火灾隐患

公安消防部门在依法实施消防监督检查过程中发现的未经审批而擅自施工的单位要限期补办有关手续，严格依照法定程序，依据国家的法律、法规、规章以及技术标准进行有效的科学监督管理，最终达到消除火灾隐患目的。合理规划施工现场的消防安全布局，最大限度地减少火灾隐患

6.1 要针对施工现场平面布置的实际，合理划分各作业区，特别是明火作业区、易燃、可燃材料堆场、危险物品库房等区域，设立明显的标志，将火灾危险性大的区域布置在施工现场常年主导风向的下风侧或侧风向。

6.2 尽量采用难燃性建筑材料，减低施工现场的火灾荷载。6.3 民工宿舍附近要配置一定数量的消防器材，大型建筑工地应设置消防水池以及必要的消防通讯、报警装置。施工单位要认真贯彻落实《机关、团体、企业、事业单位消防安全管理规定》，实行严格的消防安全管理

7.1 确定法定代表人或者非法人单位的安全负责人，对施工现场的消防安全工作全面负责，成立义务消防安全组织，负责日常防火巡查 工作和对突发事件的处理，同时指定专人负责停工前后的安全巡视检查，重点巡查有无遗留烟头、电气点火源、明火等火种。

7.2 对雇佣的临时民工必须经过消防安全教育，使其熟知基本的消防常识，会报火警、会使用灭火器材、会扑救初期火灾，特别是要加强对电焊、气焊作业人员的消防安全培训，使之持证上岗。7.3 加强施工现场的用火管理。要严格落实危险场地动用明火审批制度，氧气、乙炔瓶两者不能混放，焊接作业时要派一监护人，配齐必要的消防器材，并在焊接点附近采用非燃材料板遮挡的同时清理干净其周围可燃物，防止焊珠四处喷溅。

7.4 在民工宿舍、员工休息室、危险物品库房等火灾危险处设立醒目的严禁吸烟等消防安全标志，必要时设置吸烟室或指定安全的吸烟地点。

7.5 加强施工现场的用电管理。施工单位确定一名经过消防安全培训合格的电工正确合理地安装及维修电气设备，经常检查电气线路、电气设备的运行情况，重点检查线路接头是否良好、有无保险装置、是否存在短路发热、绝缘损坏等现象。火灾事故应急措施

8.1 施工现场万一发生火灾事故，火灾发现人应立即示警和通知项目现场负责人，并立即使用施工现场配备的消防器材扑灭初起之火，项目现场负责人接到报警后，要立即组织项目义务消防队进行灭火，并安排人员疏散，转移贵重财物到安全地方，拨119电话报警、接警，同时通知公司领导和保卫部。

8.2 在灭火时要根据燃烧物质、燃烧特点、火场的具体情况，正确使用消防器材。

8.2.1 施工现场发生火灾，绝大多数都是由于烧焊作业或遗留火种引燃竹木等固体可燃物而引起的。对于这类火灾，可用冷却灭火方法，将水或泡沫灭火剂或干粉灭火剂(ABC型)直接喷射在燃烧着的物体上，使燃烧物的温度降低至燃点以下或与空气隔绝，使燃烧中断，达到灭火的效果。

8.2.2 如遇电器设备火灾，应立即关闭电源，用窒息灭火法。用不导电的灭火剂，如二氧化碳灭火器、干粉灭火器(ABC型或BC型均可，下同)等，直接喷射在燃烧着的电器设备上，阻止与空气接触，中断燃烧，达到灭火效果。

8.2.3 如遇油类火灾，同样可用窒息灭火方法，用泡沫灭火器、二氧化碳灭火器、干粉灭火器等，直接喷射在燃烧着的物体上，阻止与空气接触，中断燃烧，达到灭火的效果。严禁用水扑救。

8.2.4 如遇贵重仪器设备、档案、文件着火，可用窒息灭火方法，用二氧化碳等气体灭火器直接喷射在燃烧物上，或用毛毡、衣服、干麻袋等覆盖，中断燃烧，达到灭火的效果，严禁用水、泡沫灭火器、干粉灭火器等进行扑救。

8.3 扑救火灾爆炸事故，应遵循如下原则：

从上向下、从外向内，从上风处向下风处。

8.4 当事故现场火灾危及到和身烧伤，即紧急把伤者隔离火源，并 把火扑灭，轻度烧伤可即包扎处理。中、重度烧伤者马上送医院治疗，并进行医学观察。

9结论

9.1 加强施工现场易燃、易爆、可燃材料的管理，及时清理作业遗留的可燃废渣，并远离火源，电源。在含有易燃物品作业场地严禁吸烟和动用明火。

9.2 加强对明火作业、电气焊割等过程的管理。

9.3 加强对电气线路和电气设备的规范安装和日常检查管理。9.4配备完善的消防设施和消防器材。

9.5 加强对施工队伍管理和消防安全培训，提高员工的消防安全意识和消防技能。

致谢

本论文得以顺利完成，我衷心感谢杨金招老师，您为人随和热情，治学严谨细心。在我遇到问题的时候，总能及时而又耐心地指导我，帮助我，鼓励我，抚慰我焦急的情绪。

从论文选题到收集资料，从写稿到修改期间经历了喜悦、烦躁、痛苦和彷徨，在写作论文的过程中心情是如此复杂。如今，伴随着这篇论文的最终成稿，复杂的心情烟消云散，自己甚至还有一点成就感。我知道，这些都我无不饱含着杨老师的心血和汗水。再次感谢您深刻而细致地指导，帮助我开拓研究思路，理清写作方向，最终使我的论 文得以顺利完成。

【参考文献】

【1】 霍然，杨振宏，柳静献.火灾爆炸预防控制工程学.北京：机械工业出版社，2007.8 【2】 张国顺.燃烧爆炸危险与安全技术.北京：中国电力出版社，2003 【3】 魏伴云.火灾爆炸危险安全工程学.武汉：中国地质大学出版社，2004 【4】 许成祥，何培玲.荷载与结构设计方法.北京：北京大学出版社，2013.8 【5】 白国梁，刘明.荷载与结构设计方法.北京：高等教育出版社，2003 【6】 王学谦.建筑防火安全技术.北京：化学工业出版社，2006 【7】 消防技术规范汇编.北京：中国计划出版社，1999 【8】 中华人民共和国国家标准.建筑结构可靠度设计统一标准（GB 50068-2001）.北京：中国建筑工业出版社，2001 【9】 中华人民共和国国家标准.建筑结构荷载规范（GB 50009-2001）.北京;中国建筑工业出版社，2006

第三篇：荷载与结构设计方法原创论文1

荷载与结构设计方法经典论文

作者姓名、指导教师姓名、摘要、关键词、图表名、参考文献内容用楷体；正文、图表、页眉、页脚中的文字用宋体；英文用Times New Roman字体。工程结构是指用建筑材料建筑的房屋 摘要： 关键词： 风荷载

4.1 基本风速和基本风压

风的强度常用风速表示。当风以一定的速度向前运动遇到建筑物、构筑物、桥梁等阻碍物时，将对这些阻碍物产生压力，即风压。

风荷载是工程结构的主要侧向荷载之一，它不仅对结构物产生水平风压作用，还会引起多种类型的振动效应。确定作用于工程结构上的风荷载时，必须依据当地风速资料确定基本风压。风的流动速度随离地面高度不同而变化，还与地貌环境等多种因素有关。

为了设计上的方便，可按规定的量测高度、地貌环境等标准条件确定风速。对于非标准条件下的情况由此进行换算。在规定条件下确定的风速称为基本风速，它是结构抗风设计必须具有的基本数据。

4.2 风压高度变化系数 地面粗糙度等级低的地区，其梯度风高度比等级高的地区低。根据实测结果分析，大气边界层内平均风速沿高度变化的规律可用指数函数来描述。

地面粗糙度分为A、B、C、D四类。A类是指近海海面和海岛、海岸、湖岸及沙漠地区，取地面粗糙度指数αA =0.12，梯度风高度300m。B类是指田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区，取地面粗糙度指数 αB =0.16 C类是指有密集建筑群的城市市区，取地面粗糙度指数 αC =0.22 D类是指有密集建筑群且房屋较高的城市市区，取地面粗糙度指数 αD =0.30。

4.3 风荷载体系系数 中风荷载体型系数为正值，代表风对结构产生压力作用，其方向指向建筑物表面；风荷载体型系数为负值，代表风对结构产生吸力作用，其方向离开建筑物表面。当多个建筑物，特别是群集的高层建筑，相互间距较近时，宜考虑风力相互干扰的群体效应，使得房屋某些部位的局部风压显著增大。设计时可将单体建筑物的体型系数 乘以相互干扰增大系数，该系数参考类似条件的试验资料确定；必要时宜通过风洞试验得出。

4.4 顺风向风振 实测资料表明，顺风向风速时程曲线中，包括两种成分：一种是长周期成分，其值一般在10min以上；另一种是短周期成分，一般只有几秒左右。根据上述两种成分，应用上常把顺风向的风效应分解为平均风(即稳定风)和脉动风(也称阵风脉动)来加以分析。

4.5 横风向风振 空气在流动中，对流体质点起着重要作用的两种力：惯性力和粘性力。空气流动时自身质量产生的惯性力为单位面积上的压力

第四篇： 建筑结构设计现状及建议论文

1建筑结构设计现状

1.1建筑结构设计安全意识不足

当前我国建筑范围日益扩大，建筑物受到地质灾害的影响逐步增加，虽然国家对建筑结构设计提出了强制性的抗震规范，但是受到侥幸意识和麻痹思想的影响，出现建筑结构设计中对抗震性能的模式。这种安全意识不足的问题会导致建筑结构设计难于重视建筑结构的抗震性能，甚至在实际的建筑结构设计中存在设计人员不熟悉、不了解抗震规范的问题，导致抗震标准难于得到实施，安全性原则不能得到遵守，在设计时期造成建筑结构抗震能力不足，进而给建筑结构带来严重的安全隐患。

1.2建筑结构抗震能力不足

在建筑结构设计中存在诸多问题的影响，存在设计中对建筑结构抗震能力设计不足的实际问题。受到设计时资金的限制，设计单位为了节约建筑结构设计成本，减少对建筑结构抗震能力和性能的资金投入，导致建筑结构存在钢材使用量的不足，这会引发建筑结构在地震情况下出现失稳、垮塌和倾覆的问题，究其原因就是在建筑结构设计中没有对抗震能力予以高度的重视。

1.3建筑结构设计不合理

传统的建筑结构需要专业设计师通过大量的计算、思考、分解、组合等脑力工作，建筑结构设计的时间成本高，设计的周期长。然而当前一些建筑结构设计单位盲目迎合业主方要求，不能够坚持建筑结构设计的原理和规范，设计出过多不合理的建筑结构，这些设计会产生建筑结构的不科学、不合理的缺陷，给建筑结构的施工和使用留下风险，容易引发建筑结构的安全事故。

1.4建筑结构施工质量不高

建筑结构功能的实现需要严格和高质量的施工作为保障，而一些施工企业为了资金、进度等目标的实现，对建筑结构设计进行不合理修改，使建筑结构施工失去合理性和规范性，形成建筑结构风险问题的积累，严重影响建筑结构的安全。

2建筑结构设计的建议

2.1提升建筑结构设计工作的抗震意识

抗震意识是建筑结构设计工作人员具备的基本意识，要从落实建筑结构安全性的高度提升相关人员的安全意识。要建立抗震知识、抗震规范的学习组织，全面提升建筑结构设计人员的抗震意识，使他们在建筑结构设计过程中能够把握抗震这一环节与要点。要强化建筑结构设计的检查，建立抗震规范和准则的检查体系，重点对建筑结构抗震性能和安全性展开检查，从而确保建筑结构设计的安全性和抗震性。

2.2提高建筑结构材料的质量

提高建筑结构安全性应该从材料方面入手，以高质量、高性能材料的设计实现建筑结构的安全性，在具体的建筑结构设计中应该建立材料质量的关口，避免施工单位为了追逐超额利润而在建筑材料上偷工减料的行为，制止不合格材料在建筑结构设计和施工中出现，斩断不合格建筑结构材料流入的通道。施工单位也应当对于建材的选用有严格的把关，对于供应商的资质等要核实清楚，要选取那些口碑好、信誉佳的建材企业进行合作。此外，建材在进场前要严格检查，只有那些合规且质量良好的材料才能够选用。这些都是在建材检验上应当做到的，只有从这一点上严格把关才能够保障项目的结构设计很好的得到落实，进而保障整个建筑体的安全性与稳定性。

2.3提升建筑结构设计的水平

随着信息化的不断发展与推进，越来越多科技含量更高、更为智能的设计软件得以推出，其中不乏一些非常精良的结构设计软件。设计师应当不断适应这种发展潮流与发展趋势，要多去学习那些先进的设计软件的用法与功效，并且将这些软件更多的用到项目实践中来。这些技术含量更高的软件不仅能够极大的提升工作实效性，许多软件的相关功能还能很有效的提升概念设计中项目的抗震性能。这些都是很好的保障，对于提升建筑体的安全性是有很大推动的。

2.4提高建筑结构设计的施工质量

施工质量是提升建筑结构安全性很重要的一个方面，建筑结构设计人员应该从建筑结构施工的特点和实际出发，有意识的对施工进行科学地设计和良好的管控，规范化整个施工流程与施工工艺，并且不断提升施工人员的专业化素养。这些都能够让项目的施工质量有所保障，对于提高建筑安全性也很有帮助。

3结语

建筑结构设计是整个设计的中心环节，对于结构稳定性和建筑安全性有着直接影响，在建筑结构设计中应该提升抗震意识，控制建筑材料的选择，运用结构软件和设计软件提升建筑结构设计的水平，在提升建筑结构施工质量的同时，做到对结构安全性和建筑安全性的保证，形成确保建筑安全性的建筑结构设计体系，发挥系统性、技术性的优势，真正确保建筑结构设计的合理性，提高建筑整体的安全性与稳定性。

第五篇：结构设计与欣赏总结

《结构设计与欣赏》学习心得

学院：材料科学与工程学院 姓名：黄银燕

专业：材料科学与工程类 学号：1009100209

结构设计与欣赏期末总结

一、教学目的与要求：

1、引导我们学会观察结构的实用性与美的统一。

2、并能从技术和文化角度欣赏并评价典型结构设计的案例。

3、以达到培养我们人文、历史素养。

二、学习重点与难点：

重点：学会从技术和文化的角度对结构进行分析。

难点：从结构设计与技术施工两个方面进行结构赏析。

三、设计理念：

通过对经典结构的欣赏，引导我们发现设计不仅仅要满足人的物质需求出发，关注人的审美准则、民族特色、生态文化等精神领域的需要。结构设计的人文色彩尤为浓烈，从古今中外的若干经典建筑设计中，观察不同时期不同文化背景的烙印。

四、设计思路：

在课程教学中，借组多媒体教学，分析经典案例，播放补充案例的视频，引导我们讨论、自主深究、自动构建知识，实现能力拓展、开阔视野、达到知识迁移目的。总体教学流程为“复习回顾——情境导入——合作探究、能力展示——归纳、讲授课程——能力拓展——开阔视野——认识结构——深析结构——欣赏结构——总结”。

五、知识发生发展过程分析：

通过图片、影响资料先让我们观察，在我们观察的基础上，从技术的角度，逐步分析优点，加深我们的理解和认识。再从美筑学的角度，加以提示，引发我们丰富的联想和创新设计的梦想。

六、知识学习意义分析：

通过对经典结构的欣赏，引导我们发现设计不仅仅要满足人的物质需求出发，关注人的审美准则、民族特色、生态文化等精神领域的需要。从而培养我们关注技术的同时，也要关注文化，发现和热爱本民族经典文化，从而培养我们的民族自豪感和爱国热情。

七、教法与学法：演示法，讲解法。

八、教辅手段：多媒体

九、教学过程：

（一）导入：我们已掌握了的简单结构的知识，并重新欣赏学习。让我们在去旅游时见到的一些建筑，懂得该如何欣赏和评价。

（二）同时让我们认识到优秀的结构设计不仅表现在结构的实用功能上，也表现在形式上。特别是功能与形式的统一。

十、课堂上欣赏：

1、赏析结构设计作品，可以从技术与文化角度进行。

师：技术角度包含哪些方面？

引导我们回答，总结：结构功能、稳固耐用、造型设计的创意和表现力、材料使用和理性、工艺制造的精湛等

师：文化角度包含哪些方面？

引导我们回答总结：文化寓意与传达，公众认可的审美美学原则，反映的时代、民族、习俗、个性、等方面的特征、结构的个性特征等。

2、学生阅读案例

讲解案例。

总结：从案例中可以看到，对经典建筑分别从技术角度和文化角度进行分析。技术角度又从功能、结构设计、技术施工三个小方面进行。

（1）介绍经典建筑的一般结构特征与其在中国建筑史上的重要地位。

（2）概括经典建筑的赏析过程。

从功能上看，具有哪些功能？

从结构设计上看，具有哪些特点？

从技术施工上看，具有哪些特点？

3、中外建筑结构赏析比较

（1）播放视频“巴黎圣母院”、“阿姆斯特丹”、“圣彼得大教堂”等。

（2）与学生一起赏析它们的结构特点。

（3）由此引出介绍西方建筑的特点。

（4）介绍中外建筑结构的区别。

例如：故宫

技术角度：采用了低昂性的木结构建筑形式。不结构建筑主要采用榫珋连接屋顶的飞檐结构款打了采光面，有利于排泄雨水。

文化角度:汉族文化的代表。建筑色彩以朱墙黄顶为主，主要表现皇上的威严。屋顶的飞檐结构减轻了大屋顶的沉重感，既增添了肥东轻快的美感，同时又体现了高贵华美的风韵，丰富了建筑文化。

例如：圣彼得大教堂

技术角度：穹顶轮廓浑圆饱满，穹顶上的肋与周围鼓座一圈的双柱——对应并向上延伸至顶部的采光亭，肋间以十道断抵抗穹顶面小强度大的环形铁箍向外的侧推力。

文化角度：明显体现了文艺复兴时期提倡的古典主义形式，主要特征是骡马市的园丁穹窿、希腊式的石柱与平的过梁结合，是典型的哥特式教堂。整个教堂采用巨大的石材结构，象征着不朽和永恒。

中外建筑结构的区别: 关键词：木构架结构砖石结构中西文化

中国古代建筑的主流是木结构，二欧洲古建筑的主流是石结构，两者间的差别十分明显。造成这种差别的原因为以下几点。

其一是建筑的目的。西方古代与中世纪的主流建筑，是为彼岸的神灵建造的。神灵或上帝是至上的存在，为神与上帝的建筑，要永恒，宏伟，具有威慑的力量。而中国古代的主流建筑史为现世的人建造的，如帝王的宫殿、苑囿、政府衙署与各种不同等级的住宅。因而，追求永恒久远的西方建筑，采用了石结构：二不求永恒与久远，着眼现世的中国建筑，采用了木结构。

其二是文化取向方面。西方人对石头有着特殊的嗜好。因而，用石头建筑最重要的建筑。而古代中国人将求阴阳五行。因此，中国古代建筑的基本材料是“土木”。

其三是建筑理念方面。西方建筑的三原则是“坚固、实用、美观”。中国人则不同。中国人更多地追求是空间的适宜于阴阳的和合》。等原因。

十一、小结：

1、结构的欣赏主要从技术角度与文化角度进行。

2、技术角度与文化角度包含的内容。

十二学习心得：

虽说一开始对此课程的认识仅仅限于字面的意思，仅是想到自己是学工科的，因而提高对结构设计作品是非常必要的，故而选修了此课程。当然一开始也是抱着为了学分的目的。什么容易学就选什么，却没预料到我们能学到出乎意料之外的知识。

通过对课标的研读，我们就知道本课程的主要目标是让我们经历经典结构的欣赏过程，分别从技术和文化的角度欣赏并评价经典结构设计的案例，使我们欣赏更丰富的文化内涵。并且此课程主要是通过对各种案例的欣赏，引导我们欣赏具有典型人文意义的结构，开阔我们的视野，拓展我们对结构设计的文化特性的理解和评价。

下面以我对经典建筑结构设计的欣赏：

学习大半个学期结构设计与欣赏，在学习过程中对经典建筑多少也积累了一点自己感想。建筑就像陈酿，越久越经典。现在的建筑的根就在以前看似很普通无华之中。一步一步的走到现在，走向未来。

最初看见“建筑是凝固的音乐”和“建筑是散文 雕塑是诗歌 ”非常喜欢。现在的我慢慢有了自己的理解：

建筑绵延 雕塑精炼建筑是面 雕塑是点

建筑层次远 雕塑立意深建筑酿造意境 雕塑刻画精神

建筑强调隐退 和环境融合 雕塑重在突出 彰显自身灵魂

“建筑是凝固的音乐”

经典地概括出建筑与音乐的内在联系。建筑既通过空间连续和重复,体现出单纯而明确的节奏,也通过高低、起伏、浓淡、疏密、虚实、进退、间隔等有规

律的变化体现出抑扬顿挫的律动,这就颇似音乐中的序曲、扩张、渐强、高潮、重复、休止一样,能给我一种激动人心的旋律感。

建筑艺术是空间的艺术，音乐则是时间的艺术。

音乐旋律的力量，节奏的变化，同建筑的线条有着相似的美。

建筑的节奏，韵律有时候与音乐很相像。差不多所有的建筑，无论在水平方向上或垂直方向上，都有它的节奏和旋律。不时为自己碰巧可以感受到某个建筑的节奏而暗自庆幸不已。

音乐陶冶人的情操,为人的心灵提供安慰和庇护,建筑作为凝固的音乐,则为我们的生活提供庇护和保障。从这个意义来说,音乐与建筑无论在形式和内容上都有许多共通之处。

建筑用巨大的空间使我着迷，音乐则时刻展示感人的力量。

学结构设计与欣赏到现在渐渐体会到建筑美妙之处，建筑反映的不只是建筑本身的造型和内部的空间关系。从建筑里能解读到建筑大师的人生观和建筑所承载的文化。从一个建筑看世界，我能从中领略到永恒。赖特就是一个典型的例子。赖特从小就生长在威斯康星峡谷的大自然环境之中，在农场赖特日出而居，日落而歇。在向大自然索取的艰苦劳动中他了解了土地，感悟到蕴藏在四季之中的神秘的力量和潜在的生命流动，体会到了自然固有的旋律和节奏。

希望不久的我能从自然中,从音乐中更多的窥视出建筑旋律和节奏。