毕业设计概念

1、大四的朋友们注意了，毕业设计中容易混淆的几个基本概念该帖被浏览了 1015次|回复了 32次又是一年毕业时，毕业设计答辩时总是遇到老师提问， 你要是明确了下列基本概 念，保证可以顺利通过1、轴压比：主要为控制结构的延性，规范对墙肢和柱均有相应限值要求，见抗规6.3.7和6.4.6 ,在剪力墙的轴压比计算中，轴力取重力荷载代表设计值，与柱子的不一样。2、剪重比：主要为控制各楼层最小地震剪力，确保结构安全性，见抗规 5.2.53、侧向刚度比：主要为控制结构竖向规则性。4、位移比：主要为控制结构平面规则性，以免形成扭转，对结构产生不利影响。控制比例为1.5。见抗规3.4.2、3.4.3 。5、周期比

2、：主要为控制结构扭转效应，减小扭转对结构产生的不利影响，要求 见高规4.3.5 。6、刚重比：主要为控制结构的稳定性，以免结构产生滑移和倾覆，要求见高规。7、剪跨比： 梁的剪跨比，剪力的位置 a与h0的比值。剪跨比影响了剪应力和 正应力之间的相对关系，因此也决定了主应力的大小和方向， 也影响着梁的斜截 面受剪承载力和破坏的方式；同时也反映在受剪承载力的公式上。柱的剪跨比, 若反弯点在柱子层高范围内，可取 柱子的剪跨比小于2时，需要全长加密，见混凝土规范 11.4.12 、 11.4.17 。剪跨比剪跨比ratio of shear span to depth简支梁上集中荷载作用点到支座边缘的最

3、小距离a （a称剪跨）与 截面有效高度h0之比。以 入=a/h0表示。它反映计算截面上正应力与剪应力的相对关系，是影响抗 剪破坏形态和抗剪承载力的重要参数。在其它因素相同时，剪跨比越大，抗剪能力越小。当剪跨比大于3时，抗剪能力基本不再变化。狭义定义：a/h0广义定义：M/Vh0更深一层：主应力与切应力之比，延伸至延性与脆性 一 * 一 1 M K K1 m 蚱川朴rf献山饰青/黯角小.雷/raM映*1!* 依加；A-w小。，阴匕他K* *f十限力幅由度力1m富丁土后力岬大 小如力内.K鼻看#比就安士，双出料年 桁立京标葬入=M/Vho来确定柱入2（当柱反弯点入 1.琳为极短柱。框架柱端一般同时

4、存在着弯矩M和剪力V ,根据柱的剪跨比为长柱、短柱和极短柱，ho为与弯矩 M平行方向柱截面有效高度。在柱高度 Ho中部时即 Ho/ho4 ）称为长柱；1.5入w琳为短柱;试验表明：长柱一般发生弯曲破坏；短柱多数发生剪切破坏；极短柱发生剪切斜拉破坏，这种破坏属于 脆性破坏。抗震设计的框架结构柱，柱端剪力一般较大，从而剪跨 比入较小，易形成短柱或极短柱，产生斜裂缝导致剪切破坏。柱的剪切受拉和剪切斜 拉破坏属于脆性破坏，在设计中应特别注意避免发生这类破坏。8、剪压比（梁柱截面上的名义剪应力 V/bh0与混凝土轴心抗压强度设计值的比 值）：梁塑性校区的截面剪压比对梁的延性、耗能能力及保持梁的强度、刚度

5、有 明显的影响，当剪压比大于0.15的时候，梁的强度和刚度有明显的退化现象， 此时再增加箍筋用量，也不能发挥作用，因此对梁柱的截面尺寸有所要求。9、轴压比：轴压比是指有地震作用组合的柱组合轴压力设计值与柱的全截面面 积和碎轴心受压抗压强度设计值乘积的比值，是影响柱子破坏形态和延性的主要 因素之一。轴压比限值的依据是理论分析和试验研究并参照国外的类似条件确定 的，具基准值是对称配筋柱大小偏心受压状态的轴压比分界值。10、跨高比：梁的跨高比（梁的净跨与梁截面高度的比值）对梁的抗震性能有明 显的影响。梁（非剪力墙的连梁）的跨高比小于5和深梁都按照深受弯构件进行 计算的。11、延性比：延性比即为弹塑性

6、位移增大系数。延性是指材料、构件、结构在初 始强度没有明显退化的情况下的非弹性变形能力。延性比主要分为三个层面，即截面的延性比、构件的延性比和结构的延性比。 结构的延性比多指框架或者剪力 墙等结构的水平荷载-顶层水平位移（P-delta ）、水平荷载-层间位移等曲线。结 构的屈服位移有等能量方法、几何做图法等12、薄弱层：该楼层的层间受剪承载力小于相邻上一楼层的80%;薄弱层主要是针对大震而言的；屈强系数小于0.5的结构层、在大震下楼层塑性变形大于规 范要求的大震下的允许值的结构层。所谓的薄弱层，是指在强烈地地震作用下，结构首先发生屈服并产生较大弹塑性 变形的部位。是指该楼层的层间受剪承载力小

7、于向邻上一楼层的80%可以认为，是从结构强度的角度来判断。高规中说明竖向不规则结构形成薄弱部位，而薄弱部位有三种情况，一是刚度不连续形成的柔软层，一是强度不连续形成的薄弱层，还有一种就是有水平转换体系的竖向构件不连续的结构. 因此 2 楼和 5 楼说的都是柔软层. 但实际我看很多地方所说的薄弱层就是指薄弱部位的意思, 并没区分的很仔细位置在下列情况确定：1）楼层屈服强度系数沿房屋高度分布均匀的结构，可取底层；2） 楼层屈服强度系数沿房屋高度分布不均匀的结构，可取该系数最小的楼层（部位）和相对较小的楼层，一般不超过2-3 处；3）单层厂房，可取上层；薄弱层指强度，软弱层指刚度。一个是刚度比，另一

8、个是承载力比，二者不满足规范要求均是薄弱层。请看看高规条文说明4.4.2 “正常设计的高层建筑下部楼层刚度宜大于上部楼层的侧向刚度，否则变形会集中于刚度小的下部楼层而形成结构薄弱层”由此可推断出只要是刚度小于上层的楼层都应当算作薄弱层。 按照高规 5.1.14 “对于竖向不规则的高层建筑结构， 小于上层70%或小于其上相邻3层侧向刚度平均值的80%，或结构楼层层间抗侧力结构承载力小于其上一层的80%，或结构某楼层竖向抗侧力构件不连续，其薄弱层对应于地震作用标准值的地震剪力应乘以1.15 的增大系数”13、软弱层：该楼层的侧向刚度小于相邻上一层的70，或小于其上三个楼层侧向刚度平均值的80；除顶

9、层外，局部收进的水平向尺寸大于相邻下一层的25；14、 转换层： 该楼层水平转换构件（梁、 桁架等） 将上一层的竖向抗侧力构件（柱、抗震墙、抗震支撑）的内力由本层向下传递；15、框支层：如果结构同一位置转换层以上为剪力墙，转换层以下为框架，那么转换层以下的楼层为框支层，因为建筑功能的要求，下部大空间，上部部分竖向构件不能直接连续贯通落地，而通过水平转换结构与下部竖向构件连接。当布置的转换梁支撑上部的结构为剪力墙的时候，转换梁叫框支梁，支撑框支梁的就是框支柱。框支柱的构造要求见高规10。 2。 11 条16、法向刚度、剪切刚度的单位同样是 N/m或N/mm差别在于力的方向不同，变形模量的单位为M

10、Pa17、偶然偏心：对规则结构, 考虑偶然偏心（2005 版本是必须考虑）, 柱子可以考虑双偏压 , 但是如果不是十分复杂的话, 建议还是单偏压计算, 双偏压复合, 角柱手动定义。对不规则结构, 考虑双向地震, 柱子还是单偏压计算双偏压复合, 此时如果再考虑双偏压要慎重, 钢筋会大很多很多。18、短肢剪力墙、异形柱、壁式框架三者的区别要想了解第一个和第三个的区别，必须先了解剪力墙的分类。A根据整体性系数来区别剪力墙的种类。a=10, In/I=kesi ，为整体小开口墙，它的整体性很强，截面应变符合平截面假定，墙肢不出现反弯点，变形以弯曲型为主；a10, In/I=10, In/Ikesi ，

11、为壁式框架，它的整体性虽然很强，但在多数楼层的墙肢出现反弯点，变形以剪切型为主，受力性能接近于框架。高层建筑混凝土结构技术规程（征求意见稿）指出：短肢剪力墙是指墙肢截面高度与厚度之比为5 8 的剪力墙，墙厚不小于200mm。B 中间第二名词与其它两个不属于同一类。异形柱是指具有不规则截面的柱。如L形,T形柱等等，不同于常见的矩形、方形和圆形截面的柱。这些柱多数在受力性能不及常见截面柱的合理，但是与建筑使用功能以及美学结合的较好。所以现在应用越来越普遍。C异形柱的设计要比常见截面的柱设计要复杂一些。例如偏压构件，矩形截面的受压区总是矩形，内力臂较大，而对于异性柱，受压区图形通常比较复杂，可能三角

12、形， 也可能是多边形，手算和分析起来比较费劲，比如如何大小偏压的界限，极限承载力如何计算？难度大于一般截面柱。其次， 对于受压呈多边形分布的截面，压区边缘混凝土应力过于集中，一旦达到受压强度，破坏区域往内渗透得过快，不利于外边缘的混凝土纤维经历下降段，从而影响整个截面和构件的延性问题。对于有抗震要求的构件，在规范不建议采用异形柱。第三，在试验还发现，对于异形柱，还出现截面翘曲的问题，常见的基于平截面假定的公式受到挑战。第四，对异性柱的分析、试验以及和设计方法等一套体系还没有完全建立起来，还有待于进一步的研究。19、 抗震措施：除地震作用计算和抗力计算以外的抗震设计内容，包括建筑总体布置，结构选

13、型，地基抗液化措施，考虑概念设计要求对地震作用效应（内力及变形）的调整，以及各种构造措施。请注意：抗震等级划分属“抗震措施”的宏观控制，抗震规范第3 页 , 第 2.1.9 和 2.1.10 条有明确的定义.20、 抗震构造措施：根据抗震概念设计原则，一般不需计算而对结构和非结构各部分必须采取的各种细部要求。如钢筋锚固，搭接，混凝土保护层，最小配筋率等。 “抗震措施”涵盖了“抗震构造措施”抗震等级的确定是按抗震措施来划分的， 抗震设计是按照“地震作用”和“抗震措施”两个手段的， 平时说的“抗震等级”就是按照“抗震措施”来划分的， 平时所说的“剪力调整”其实就是抗震措施中的计算部分，另一部分就是

14、规范明确说明的“抗震构造措施”， 这两部分构成了“抗震措施”的两大具体板块。 在考试中经常容易混淆的就是乙类建筑的“乙类建筑， 地震作用应符合本地区抗震设防烈度的要求；抗震措施，一般情况下，当抗震设防烈度为68度时，应符合本地区抗震设防烈度提高一度的要求，当为9 度时，应符合比9 度抗震设防更高的要求；”，此时就要按照抗震措施的要求该提高一度查表的查表来确定抗震等级。21、 设计特征周期：抗震设计用的地震影响系数曲线中, 反映地震等级, 震中距和场地类别等因素的下降段起始点对应的周期值. 根据其所在地的设计地震分组和场地类别确定. 详见抗震规范.22、 自振周期：是结构本身的动力特性. 是结构

15、按某一振行完成一次自由振动所需的时间.与结构的H,B有关.当自振周期与地震作用的1/f接近时，共振发生，对建筑造成很大影响23、结构可靠度：建筑结构的可靠性包括安全性、适用性和耐久性三项要求。结构可靠度是结构可靠性的概率度量，其定义是：结构在规定的时间内，在规定的条件下， 完成预定功能的概率，称为结构可靠度。其“规定的时间”是指设计基准期 50 年，这个基准期只是在计算可靠度时，考虑各项基本变量与时间关系所用的基准时间，并非指建筑结构的寿命； “规定的条件”是指正常设计、 正常施工和正常的使用条件，不包括人为的过失影响； “预定的功能”则是能承受在正常施工和正常使用时可能出现的各种作用的能力（

16、即安全性）； 在正常使用时具有良好的工作性能（即适用性）； 在正常维护下具有足够的耐久性能（耐久性）。在偶然事件发生时及发生后，仍能保持必需的整体稳定性。结构能完成预定功能的概率称为可靠概率pj s,结构不能完成预定功能的概率称为失效概率 Pf, Pf =1 Ps,用以度量结构构件可靠度是用可靠指标B,它与失效概率Pf的关系为Pf=巾（B ）。根据对正常设计与施工的建筑结构可靠度水平的校正结果， 并考虑到长期的使用经验和经济后果后，统一标准给出构件强度的统一B值：对于安全等级为二级的各种构件，延性破坏的，6=3. 2；脆性破坏的，B=3. 7。影响结构可靠度的因素主要有：荷载、荷载效应、材料强

17、度、施工误差 和抗力分析五种，这些因素一般都是随机的，因此， 为了保证结构具有应有的可靠度， 仅仅在设计上加以控制是远远不够的，必须同时加强管理，对材料和构件的生产质量进行控制和验收，保持正常的结构使用条件等都是结构可靠度的有机组成部分。为了照顾传统习惯和实用上的方便，结构设计时不直接按可靠指标B ,而是根据两种极限状态的设计要求，采用以荷载代表值、材料设计强度（设计强度等于标准强度除以材料分项系数）、 几何参数标准值以及各种分项系数表达的实用表达式进行设计。其中分项系数反映了以B为标志的结构可靠水平。24、 建筑结构的安全等级：建筑结构设计时，应根据结构破坏可能产生的后果（危及人的生命、造成

18、经济损失、产生社会影响等）的严重性，采用不同的安全等级。它以结构重要性系数的形式反映在设计表达式中，如表4 2。建筑物中各类结构构件的安全等级，宜与整个结构的安全等级相同，对其中部分结构构件的安全等级可进行调整，但不得低于三级。25、荷载的代表值：是结构或构件设计时采用的荷载取值，它包括标准值、准永久值和组合值等。设计时应根据不同极限状态的设计要求来确定采用哪一种荷载值。1.荷载标准值（GJ K、QJ K） o荷载的基本代表值，是结构设计按各类极 限状态设计时所采用的荷载代表值。2.荷载组合俏（巾JqQj x）。是当结构承 受两个或两个以上可变荷载时，承载能力极限状态按基本组合设计及正常使用极

19、限状态按短期效应组合设计所采用的荷载代表值。3.荷载准永久俏（巾J cQj K）o 是正常使用极限状态长期效应组合设计时所采用的荷载代表值。因此， 永久荷载只有标准值作为它的唯一代表值，而可变荷载的代表值则除了标准值外，还有组合值和准永久值。结构自重的标准值，可按设计尺寸与材料的标准容重计算。可变荷载的标准值Q； K,应根据荷载的观测和试验数据，并考虑工程经验，按设 计基准期最大荷载概率分布的某一分位值确定，设计时可按荷载规范采用。荷载组合值系数 巾U应根据两个或两个以上可变荷载在设计基准期内的相遇情况及其组合的最大荷载效应概率分布，并考虑结构构件可靠指标具有一致性的原则确定。一般情况下，当有

20、风荷载参与组合时，巾c取0. 6;当没有风荷载参与组合时，巾c取1.0;对于高层建筑和高耸构筑物，其组合中风荷载效应的于Jc均取1. 0;在一般框架、排架结构的简化组合中，当参与组合的可变荷载 有两个或两个以上，且其中包括风荷载时，也取0.85;其他情况，于均取1. 0。 荷载准永久值系数 于Jq是荷载准永久值与荷载标准值的比值。 荷载准永久值应 按在设计基准期内荷载达到和超过该值的总持续时间T， 与设计基准期T 的比值确定，比值Tq T 可采用0， 5。所以荷载准永久值相当于任意时点荷载概率密度函数50的分位值。26、 结构上的作用：各种施加在结构上的集中或分布荷载，以及引起结构外加变形或约

21、束变形的原因，均称为结构上的作用。引起结构外加变形或约束变形的原因系指地层、基础沉降、温度变化和焊接等作用。结构上前作用可按下列原则分类： 1按其随时间的变异性和出现的可能性可分为永久作用，如结构自重、土压力、预应力等；可变作用，如楼面活荷载、风、雪荷载、温度等；偶然作用，如地震、爆炸、撞击等。2按随空间位置的变异分为固定作用，如楼面上的固定设备荷载、构件自重等；可动作用，如楼面上人员荷载、吊车荷载等。3按结构的反应分为静态作用，如结构自重、楼面活荷重等；动态作用，如地震、吊车荷载及高耸结构上的风荷载等。27、结构的作用效应：作用引起的结构或构件的内力和变形即称为结构的作用效应。常见的作用效应

22、有：1内力。（1）轴向力，即作用引起的结构或构件某一正截面上的法向拉力或压力；（2）剪力，即作用引起的结构或构件某一截面上的切向力；（3）弯矩，即作用引起的结构或构件某一截面上的内力矩；（4）扭矩，即作用引起的结构或构件某一截面上的剪力构成的力偶矩。2应力。如正应力、剪应力、主应力等。3位移。作用引起的结构或构件中某点位置改变（线位移）或某线段方向的改变（角位移）。4挠度。构件轴线或中面上某点在弯短作用平面内垂直于轴线或中面的线位移。5变形。作用引起的结构或构件中各点间的相对位移。变形分为弹性变形和塑性变形。6应变：如线应变、剪应变和主应变等。28、结构抗力：结构或构件承受作用效应的能力称为抗

23、力，如强度、刚度和抗裂度等。 强度： 材料或构件抵抗破坏的能力，其值为在一定的受力状态和工作条件下，材料所能承受的最大应力或构件所能承受的最大内力（承载能力）。刚度：结构或构件抵抗变形的能力，包括构件刚度和截面刚度，按受力状态不同可分为轴向刚度、弯曲刚度、剪变刚度和扭转刚度等。对于构件刚度，其值为施加于构件上的力（力矩）与它引起的线位移（角位移）之比。对于截面刚度，在弹性阶段， 其值为材料弹性模量或剪变模量与截面面积或惯性矩的乘积。抗裂度： 结构或构件抵抗开裂的能力。29、弹性模量（E）是材料在单向受拉或受压且应力和应变呈线性关系时，截面 上正应力与对应的正应变的比值：E: （r/e。30、剪

24、变模量（G）:材料在单向受剪且应力和应变呈线性关系时，截面上剪应 力与对应的剪应变的比值：G=p/y （ r为剪应力，Y为剪切角）。在弹性变 形范围内，氏E/2 （1+ U）。U 泊松比，预料在单向受拉或受压时，横向正应变与轴向正应变的比值。如对钢材，=0. 3,算得况0. 384E;对混凝土，u =1/6,则得况 0 . 425E。31、变形模量（Edef）:材料在单向受拉或受压且应力和应变呈非线性（或部分线性和部分非线性）关系时， 截面上正应力与对应的正应变的比值。例如混凝土，其应力应变关系只是在快速加荷或应力小于fc 3（ fc 为混凝土轴心抗压强度）时才接近直线，而一般情况下应力应变为

25、曲线关系。混凝土规范中的Ec是在应力上限为6：0. 5fc反复加荷510次后变形趋于稳定，应力应变曲线接近于 直线，其斜率即为混凝土的弹性模量 Ec。当应力较大时，应力应变曲线上任一 点，与原点。的联线oa的斜率称为混凝土的变形模量 E= tga ；1o E c也称为 割线模量。变形模量可用弹性模量表示：E c=, Ec。u为弹性系数，随应力的增大而减小，即变形模量降低。32.截面面积矩（又叫静矩s）。截面上某一微元面积到截面上某一指定轴线距离的乘积，称为微元面积对指定轴的静矩；而把微元面积与各微元至截面上指定轴线距离乘积的积分称为截面的对指定轴的静矩Sx= ydF。33截面惯性矩（I ）。截

26、面各微元面积与各微元至截面某一指定轴线距离二次方乘积的积分Ix = y T 2dFo34 .截面极惯性矩（Ip）。截面各微元面积与各微元至垂直于截面的某一指定轴 线二次方乘积的积分Ip= PT 2dF。截面对任意一对互相垂直轴的惯性矩之和， 等于截面对该二轴交点的极惯性矩Ip = Iy + Iz。35 .截面抵抗矩（vy。截面对其形心轴惯性矩与截面上最远点至形心铀距离的 比值W2。36截面回转半径（i ）。截面对其形心轴的惯性矩除以截面面积的商的二次方根。37弯曲中心。对矩形、I 形梁的纵向对称中面施加垂直（或叫横向力）外，对其他截面梁除产生弯曲外，还产生扭转。欲使梁不产生扭转，就必须使外力P在过某一 A点的纵向平面内，此A点就称为弯曲中心，即只有当横向力P作用在 通过弯曲中心的纵向平面内时，梁才只产生弯曲而不产生扭转。38、脆性破坏：结构或构件在破坏前无明显变形或其它预兆的破坏类型。39、延性破坏：结构或构件