土木在线论坛 \ 建筑结构 \ 混凝土结构 \ 大家讨论:结构设计三个层次:配筋、刚度、力流+设计思维

大家讨论:结构设计三个层次:配筋、刚度、力流+设计思维

发布于:2014-02-12 13:20:12 来自:建筑结构/混凝土结构 [复制转发]



(一)
读大四的时候,去工地实习,看见农民伯伯辛辛苦苦的在工地上摆放梁、柱、板的钢筋,走出学校后的第一个工程,对着SATWE的计算结果,一根根的配筋,完成施工图的绘制。
读大三的时候,结构力学、混凝土结构老师给我们讲课,当时根本不明白什么是刚度,只知道把数字代入刚度的计算公式中,算出刚度值,然后再代入另一个公式,算挠度,算稳定性等。但是大多数老师,没有用变形(平面内外)来帮助我们理解刚度的作用与效果,缺少了这个参照物,效果大打折扣。

小时候,喜欢小溪,因为它的曲折,觉得那种曲线很美,可是,经历过一些沉淀后,更喜欢大海的壮阔,长江的奔腾,与湖面的幽静。
力流是结构设计的最终本质,它的背后体现的是概念设计:力流的传要均匀、连续、直接;力流要在刚度与强度之间找到一个很好的平衡,即(物尽其用),当然也可以通过调幅等创造刚度与强度的不协调,改变力流的传递途径,付出开裂等其它代价。



(二)结构设计用于不同的思考方法去解决问题
(1)二八定律:
任何一组事物中,起主要作用的是少数。比如外围、拐角的剪力墙抵抗水平风荷载与水平地震作用的贡献最大、独立基础受到较大弯矩时,独立基础外围部分作用更
大(力臂更大)。分清一组构件中的主次构成后,可更有效根据计算指标调整结构布置以满足规范要求。

(2)类比的思维方式
钢结构设计与混凝土结构设计类比,比如钢梁与混凝土梁(翼缘与腹板受力分析)、钢柱与混凝土柱。混凝土结构设计中,不连续的地方要加强,比如边缘构件要加强,板边需要加强,角柱需要加强,底柱和顶柱子需要加强,可以类比钢结构设计中,不连续的地方(节点处)也应加强。
在理解结构设计时,可以用生活中一些易理解的现象来帮助类比理解,比如地震类似于紧急刹车或紧急加速、大底盘结构比独立结构稳当与坐着比站着稳当是一个道理、脚张开比脚并立稳当,于是建筑结构要控制高宽比、体重大的人容易摔到,于是结构自重不应太大,避免地震力过大、楼板开洞使得水平力在该开洞位置处传力中断,造成应力集中,和当把洗车用的水管直径减小,压强会增大是一个道理、剪力墙结构中连梁超筋,有时可减小梁高,弱化连梁的作用,让墙自己多承担一点,和生活中用手拉人时把手放松一点一个道理。
生活中做事要有连续性,可以类比结构设计时,梁的布置应尽量连续(一般沿着跨度多的方向布置、梁端部悬挑等)、墙的布置要连续(转角处布翼缘)。生活中常说,物极必反,在设计时,一般初步调模型应力比的控制要留有余地,基础设计地基承载力要留有余地。生活中有很多不连续要加强的例子,比如身高的先天不足用后天的营养及锻炼加强;所以在画施工图时,应先弄清楚哪些是不连续的部分,哪些是连续的部分,不连续的部分则要多花些时间,连续的地方,可以进行批量复制、镜像等;
生活中做事说话的正确方式是引导与比喻,通过一个第三方(参照物)去把事情完成,在做结构设计时,常常参考别人做过的同类型的工程项目,参考图集等,这些都是参照物,属于第三方。在生活中,有时做事要直接找负责人或领导,这样做事更直接,可以类比结构设计中,结构的布置的要尽量传力直接且短(贯通布置)。

(3)极限思维
阴阳生万物,阴阳即极端。很多东西,用极端的思维方法会很容易明白,比如把梁的两个支座中一个支座刚度变为无穷小(或足够软)去解释力沿刚度大的位
置传递。
(4)正反思维
一件事物,正面不能看清楚,就从反面看。比如什么是延性,延性的反面是脆性破坏。
(5)撇开手段,从手段的目的、效应等源头考虑,再逆推。比如为什么框架结构首层与其它层反弯点位置不同,因为反弯点的位置变化能体现结构或构件刚度的变化,刚度的变化与长度、约束有关,首层一般刚度更弱(首层柱顶的约束相对于柱底基础的约束更弱),于是柱子反弯点一般在层高的2/3处,而其它楼层框架柱的反弯点一般在层高的1/2处。为什么框架结构底层与其它层柱子计算长度不一样(首层要小),因为计算长度系数能控制构件的稳定性,首层一般比较弱,所以设计时,应让首层稳定性更好一些,即计算长度更小
一些。为什么抗规4.2.1 下列建筑可不进行天然地基及基础的抗震承载力验算,因为从结果考虑,地震力的作用效应能让结构或构件产生变形记破坏,既然不考虑,则是因为不会产生这种破坏。再怎么分析?产生破坏的过程中有这几个因素:地震力、土、基础。通过与考虑抗震分析的情况对比,可知问题主要出现在 土这个因素:这些地基主要由饱和松砂、软弱粘性土和成因岩性状态严重不均匀的土层组成,大量的一般的天然地基都具有较好的抗震性能。

(三)脚踏实地,钢筋一开始还得一根根的配,做事的正确程序应该是熟悉规则,了解规则,掌握规则,然后最大限度地利用规则做事。所谓的走捷径,在脱离掌握规则的前提下,其实是在走弯路,是自己给自己的成长设置一些障碍。、

后记:大学四年又三年,刚走出社会,感触很多,以前很多天真的想法最后都被社会现实给修正,而人情世故,也是那么简单,有利益的地方,必然会有冲突,而怎样去保持一颗安静的心,去平衡这种微妙的关系远比主动去破坏平衡重要。

全部回复(47 )

只看楼主 我来说两句
  • laditsky
    laditsky 沙发
    比小李飞刀的帖子好多了
    2014-02-25 10:15:25

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  • as1201061
    as1201061 板凳
    为何工地上是农民伯伯摆放钢筋。。。。
    2014-02-25 09:32:25

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这个家伙什么也没有留下。。。

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