土木工程专业(建筑结构及影响其选型的因素).docx

土木工程专业《土木工程概论》课程考核作业姓 名： 陈亿 学 号： 14044550115 班 级： 工管14-1班 日 期： 2014.12.29 任课老师： 李胜强 成 绩： 土木工程常用结构型式及影响结构选型的因素陈亿（建筑工程学院土木工程专业工管14-1班）摘要：在土木工程领域中，有各种各样的结构型式，而这些结构型式包括有砌体结构、框架结构、剪力墙结构、框架-剪力墙结构、筒体结构、空间网架结构、高层钢结构、悬索结构、拱结构、排架结构等等。结构选型对于整个建筑物来说尤其重要，一个好的建筑设计必须要一个好的结构型式才能实现。因此，我们在选取建筑物的结构型式时，必须要考虑到各种各样的因素。例如，施工水平、建筑结构材料、建筑物的功能、建筑物的结构受力合理性、经济因素等等方面。关键字：结构组成、优缺点、应用与发展、结构选型、影响因素（一）、土木工程常用结构型式1、砌体结构 砌体结构是有块体和砂浆砌筑而成的墙、柱作为建筑物主要受力构件的结构，是砖砌体、砌块砌体和石砌体结构的统称。在这类房屋中，砖砌体、石砌体或砌块砌体为竖向承重构件（墙、柱、基础等），钢筋混泥土两种不同材料组成承重结构，故也称混合结构。其中采用砖砌体的情况较为常见，俗称砖混结构。砌体结构主要优点是：材料容易取材且来源方便、价格较便宜，像粘土、石料工业废料等等;砌石砌体具有良好的耐火性且砌筑砌体时不需要模版和特殊的施工设备，节省木材、钢材和水泥;另外，砌墙和砌块砌墙的隔热保温性能好。砌体结构主要缺点是：砌石砌体的强度相对比较低;现场砌体砌筑难以采用机械替代手工操作，施工繁重、条件差;另外，在没有采取必要的抗震措施情况下，砌体结构的抗震能力是很差的。砌体结构可用于住宅建筑、多层民用建筑、中小型单层工业建筑、多层轻工业建筑、桥梁建筑方面等等。在新技术方面，采用各种配筋砌体，包括预应力空心转楼板。2、框架结构框架结构是由梁和柱连接而成的。梁、柱连接处一般为刚性连接，也可为铰接连接，当为铰接连接时，我们通常叫他为排架结构。框架结构体系是以梁、柱组成的框架作为竖向承重和抗水平作用的结构体系。其优点是建筑上能够提供较大的空间，平面布置灵活，因而适用于多层工业厂房以及民用建筑中的多高层办公楼、旅馆、医院、学校、商店和住宅建筑。其缺点是框架结构抗侧刚度较小，在水平荷载作用下位移大，抗震性能较差，故也称框架结构为“柔性结构”。因此这种结构在房屋高度和地震区使用受到限制。3、剪力墙结构剪力墙，即为刚度较大的，一般是钢筋混泥土的墙片，此墙片在水平作用力的工作犹如悬臂的深梁。由于深梁的抗弯惯性大，其抗侧刚度比框架柱大大提高，抗剪强度也大得多。这种墙片为整个房屋提供很大的抗剪强度和刚度。所以称这种墙片为“抗剪墙”或“剪力墙”。利用建筑物的墙体作为竖向承重和抵抗侧力的结构，称之为剪力墙结构体系。墙体同时也作为围护及房间分隔构件。剪力墙结构优点：（1）结构整体性强，抗侧刚度大;（2）集承重、抗风、抗震、围护、与分隔为一体，经济合理的利用了结构材料;（3）用钢量较省;（4）与框架结构相比，施工相对简便与快捷。剪力墙结构缺点：（1）墙体较密，使建筑平面布置和空间利用受到限制，较难满足大空间建筑功能的要求;（2）结构自重较大，加上抗侧刚度较大，结构自振周期较短，导致较大的地震作用。剪力墙结构适用于隔墙很多的高层住宅公寓、高层旅馆等等。4、框架-剪力墙结构框架-剪力墙结构体系（简称框剪结构体系）是由框架和剪力墙组成，二者作为共同承重结构。如上所述，框架结构的建筑布置比较灵活，可以形成较大空间，但抗侧刚度较小，抵抗水平力的能力较弱;而剪力墙结构的刚度较大，抵抗水平力的能力较强，但结构布置不灵活，难以形成较大空间。框架-剪力墙结构结合了两个体系各自的特点，因而广泛的应用与高层办公楼及宾馆等建筑中。5、筒体结构由于建筑功能和城市规划的需要，加之建设用地紧张，近年来高层建筑迅速发展。进入20世纪80年代以后，建筑功能和建筑艺术要求不断提高，平面布置和竖向体型日益复杂，随着层数不断提高，高度加大及抗震设防烈度提高后，以平面结构工作的框架、剪力墙、框架-剪力墙结构所组成的三大常规体系往往难于满足要求了。有时，建筑功能也要求体型灵活多变、富于变化。于是，平面剪力墙可以形成空间薄壁筒体，框架通过减少平面柱距，形成空间密柱框筒。这些以一个或多个筒体来抵抗水平力的结构就是筒体结构。筒体结构体系包括框筒结构、筒中筒结构、框架核心筒结构、多重筒结构和束筒结构等。6、空间网架结构网架结构是由很多杆件通过节点，按照一定规律组成的网状空间杆系结构。具有三维受力特点，能承受各方向作用，并且网架结构一般为高次超静定结构，倘若一杆局部失效，仅少一次超静定次数，内力可重新调整，整个结构一般不失效，具有较高的安全储备网架结构中空间交