本構關系設計建筑結構論文

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一、土的本構關系的概述

土體的形成是具有非常漫長的歷史的，土是一種多孔材料，構成復雜。土體在受到外界的荷載作用之后，會發生以下的改變：

1、土體在剪切應力作用下會發生塑性應變，同時球應力也會引起塑性應變；

2、土體的不同構造就會具有不同的特性，土體發生沉積塌陷也會發生不同的特性改變；

3、應力路徑會影響到土體的變形，不同的加載路徑作用在土體上就會發生不同的形變；

4、土具有流變特性，尤其是軟粘土這些特性十分明顯；

5、緊砂、超固結粘土等土體在受剪后會表現出應變軟化的特性；

6、土體還具有剪脹性等。為了更好的了解土體的特性和氣真實力學變形特性，可以建立應力、應變和時間的關系，在實踐與理論的結合上提出新的數學模型，即：土體的本構關系，可以更好的了解土的本構關系。

二、建筑結構設計要遵循的原則

建筑結構在設計中藥遵守四個基本原則“抓大放小”、“多道防線”、“剛柔相濟”，圍繞這幾個原則來設計建筑的結構。

1、抓大放小。一個完整的結構體系是由不同的構件共同組成的，每個構件在結構中起到不同的作用，“強柱弱梁”、“強剪弱彎”等是建筑結構設計中非常重要的概念，也是在結構設計中所需要注意的問題。

2、多道防線。在結構體系中設計多道防線可以增強建筑的安全性，提高建筑的穩定性，在災難來臨的時候，更加有保障，不能把生存寄托在單一的構件上。

3、剛柔相濟。建筑結構的設計要遵守剛柔并濟的原則才能讓各個建筑結構協調的組成完整的整體。如果結構的剛度很大，那么變形能力就比較弱，破壞力首先會對建筑進行壓迫，造成建筑形變，剛度大很容易受損。結構太柔雖然可以很好的消除外力，但是形變過大建筑會無法使用。

4、打通關節。結構體系是變化的，但是變化又是統一的，這取決于結構體系中的結構關節。沒有任何關節，渾然一體的構型這是理想中的結構體系，結構體系能使任何外力迅速傳遞和消減。永遠處于原始的靜態就是要打通關節保持平衡的目的，當一旦流入力量，構件與構件之間的靜態平衡就會遭到破壞，結構也隨之發生變化。結構設計是要滿足建筑設計的，不能對建筑設計造成干擾，而建筑設計也要在結構設計的能力范圍內，不能超出安全、經濟、合理的結構設計原則。

三、基于本構關系的建筑結構設計方法

基于本構關系的建筑結構設計方法有兩個最大的特點。一是把整個建筑結構進行微分為:混凝土單元、鋼筋單元及混凝土與鋼筋接觸處的連接單元。只有這三個單元，所以在建筑結構設計方法中不存在構件，也不必對梁、柱、板等進行區分。所以只要有了混凝土和鋼筋的準確的本構關系和準確的混凝土與鋼筋接觸處物理參數，所有建筑結構設計問題都可以迎刃而解。二是整個分析過程中都有混凝土單元、鋼筋單羅凌霄吉林省城鄉規劃設計研究院吉林長春130061元及混凝土與鋼筋接觸處的連接單元參與，所以整體設計時可進行鋼筋混凝土結構的彈塑性性能分析，也可對整體鋼筋混凝土結構的受損階段進行分析。下面筆者從分析結構入手，對其設計方法進行簡單的說明。

1、分析結構在建筑結構設計過程中，分析結構是一項極為關鍵的工作，主要是將各種作用下的結構效應合理計算出來，其分析得出的結果一定要能夠準確地評定與說明在預設作用下的結構效應，分析結構的合理性與科學性會對結構安全、可靠、經濟造成直接性影響。確定計算模型屬于分析結構的重要工作環節，其主要內容有計算理論與計算簡圖，這兩個內容是分析結構的難點與重點。在實際設計工作中，不管是什么類型的分析模型，都無法準確地表達實際結構，所以有關規定要求只要在一定程度上與實際結構相近即可。通常情況下，設置結構做模型分析時，都應采取一些假定措施，例如假定建筑結構材料屬于均質連續性材料，這一假定對于結構來說并不會產生嚴重偏差，只有將重要建筑結構的構件加入到整體性能的相關效應中，才會對建筑結構造成直接性影響，主要是因為這個假定沒有充分考慮到次要構件以及非結構構件。

2、設置結構建筑結構在設計中首先需要有完整的結構體系，還要保證結構設置沒有缺點，結構的設置對建筑設計方案有很大的影響，嚴重時會影響到整個建筑的安全性和實際功能的運用情況。結構縫設置。在對建筑結構進行設置的時候要注意一些影響結構安全的因素，例如形體復雜、沉降和溫度收縮等。可以利用防震纏、沉降縫和伸縮縫對結構進行有效的劃分多個單元，對每個劃分后的單元進行分別處理，除去影響建筑結構的因素。結構豎向設置。結構豎向設置主要是為了防止建筑結構出現過大的內收與外挑現象，在做豎向結構之間要先了解結構設置的強度與剛度需求，配合整體建筑結構進行設置。處在同一樓層的樓面要把標高位置設置的相同，避免發生錯層與局部夾層狀況。高層建筑的剛度和強度直接要合理的處理，保持一致性。

3、結構計算結構計算主要包括荷載的計算和構件的試算。荷載分為外部荷載和內部荷載，對于荷載的計算要根據荷載規范的要求和規定采用不同的組合值系數和準永久值系數進行不同組合的計算。構件的試算也要進行不同數值與組合的交叉計算。

四、結束語

建筑結構設計對于建筑有非常大的影響，想要具體的分析建筑結構設計可以從本構關系入手，分析本構關系與建筑結構之間的關聯，基于合理的本構體系上怎樣做出更好的建筑結構設計，對于建筑結構的優化和提高有積極意義，可以提升建筑的整體質量和水平，在今后的設計中可以基于本構體系上對建筑結構進行研究，得到有建設性的成就。

作者：羅凌霄單位：吉林省城鄉規劃設計研究院