土木工程毕业设计开题报告

毕业设计(论文)开题报告

学生姓名： 江舒扬 学 号： 1801060114 所在学院： 土木工程学院 专 业： 土木工程 设计(论文)题目 ： 南京金浦大厦 指导教师： 孙伟民 郭樟根 林晓东

2010 年 4 月 1 日

毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告 1．结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写 2000字左右的文献综述：

文 献 综 述 一、 工程概况和设计基本资料 本工程为酒店公寓，主体地上十一层，地下一层，长58.8m，宽28.8m， 主体高37.5m。地下一层层高3.0m，一层层高为4.5m，标准层层高为3.3m，顶层层高为4.0m。基本风压：0.35kN/m2，基本雪压0.40kN/m2，主导风向：东南风。工程所在场地为无液化土层，Ⅱ类场地。土质较均匀，场地上部为新生代沉积成因的粉土，抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.10g，设计地震分组为第一组。 二、 框-剪结构的特点 1. 概念 框架-剪力墙结构在建筑学中被称为框-剪结构，主要结构是框架，由梁柱构成，小部分是剪力墙。框-剪结构在现代建筑中技术已经比较成熟，综合比较下广泛运用于高层建筑。他结合了框架结构与剪力墙结构的特点，既能提供建筑平面布置的较大空间，又能良好的抗侧力。 2. 受力情况 由于剪力墙水平刚度大，剪力墙将承受大部分水平荷载，一般能承担80%-90%的荷载，是抗侧力的主体，整个结构的侧向刚度大大提高。框架则承担竖向荷载，提供了较大的使用空间，同时也承担少部分水平力。 框架本身在水平荷载作用下呈剪切变形，而剪力墙则呈弯曲变形。当两者通过楼板协同工作，共同抵抗水平荷载时，变形必须协调，如图1-1所示，侧向变形将呈弯剪形。其上下各层层间变形趋于均匀，并减小了顶点侧移。同时，框架各层层剪力趋于均匀，各层梁柱截面尺寸和配筋也趋于均匀。

纯框架结构变形 纯剪力墙结构变形 框剪结构变形 框剪结构相互作用情况 图1-1 三、 剪力墙设置原则 1. 框-剪结构应设计成双向抗侧力体系，主体结构构件之间不宜采用铰接。抗震设计时，两主轴方向均应布置剪力墙。梁与柱或柱与剪力墙的中线宜重合，框架的梁与柱中线之间的偏心距不宜大于柱宽的1/4。 2. 框-剪结构中剪力墙的布置一般按照“均匀、对称、分散、周边”的原则布置： a) 剪力墙宜均匀对称地布置在建筑物的周边附近、楼电梯间、平面形状变化及恒载较大的部位；在伸缩缝、沉降缝、防震缝两侧不宜同时设置剪力墙。 b) 平面形状凹凸较大时，宜在凸出部分的端部附近布置剪力墙。 c) 剪力墙布置时，如因建筑使用需要，纵向或横向一个方向无法设置剪力墙时，该方向可采用壁式框架或支撑等抗侧力构件，但是，两方向在水平力作用下的位移值

应接近。壁式框架的抗震等级应按剪力墙的抗震等级考虑。 d) 剪力墙的布置宜分布均匀，单片墙的刚度宜接近，长度较长的剪力墙宜设置洞口和连梁形成双肢墙或多肢墙，单肢墙或多肢墙的墙肢长度不宜大于8 m。每段剪力墙底部承担水平力产生的剪力不宜超过结构底部总剪力的40%。 e) 纵向剪力墙宜布置在结构单元的中间区段内。房屋纵向长度较长时，不宜集中在两端布置纵向剪力墙，否则在平面中适当部位应设置施工后浇带以减少混凝土硬化过程中的收缩应力影响，同时应加强屋面保温以减少温度变化产生的影响。 f) 楼梯间、竖井等造成连续楼层开洞时，宜在洞边设置剪力墙，且尽量与靠近的抗侧力结构结合，不宜孤立地布置在单片抗侧力结构或柱网以外的中间部分。 g) 剪力墙间距不宜过大，应满足楼盖平面刚度的要求，否则应考虑楼盖平面变形的影响。 3. 框架―剪力墙结构中的剪力墙，宜设计成周边有梁柱(或暗梁柱)的带边框剪力墙。纵横向相邻剪力墙宜连接在一起形成L形、T形及口形等，以增大剪力墙的刚度和抗扭能力。 4. 在长矩形平面或平面有一项较长的建筑中，其剪力墙的布置宜符合下列要求： a) 横向剪力墙沿长方向的间距宜满足规范的要求，当这些剪力墙之间的楼盖有较大开洞时，剪力墙的间距应予减小。 b) 纵向剪力墙不宜集中布置在两尽端。 5. 剪力墙宜贯通建筑物全高，沿高度墙的厚度宜逐渐减薄，避免刚度突变。当剪力墙不能全部贯通时，相邻楼层刚度的减弱不宜大于30%，在刚度突变的楼层板应按转换层楼板的要求加强构造措施。 四、 框-剪结构计算分析方法 1、计算简图与连接方式 框架—剪力墙结构的计算简图，主要是确定如何合并总剪力墙、总框架，以及确定总剪力墙与总框架之间的链接和相互作用方式。 剪力墙与框架之间的链接方式有两大类： 第一种：框架与剪力墙是通过楼板的作用连接在一起的。刚性楼板保证了有水平作用时，同一楼层标高处剪力墙与框架的水平位移是相同的。另外，楼板平面外刚度为零它对各平面抗侧力结构不产生约束弯矩。刚性楼盖将剪力墙与框架连接在一起，

同一楼层标高处有相同的水平位移。这种连接方式称为框架—剪力墙铰接体系。 第二种：将连梁与楼盖链杆的作用综合为总连杆。剪力墙与总连杆用刚接表示剪力墙平面内的连梁对墙的转动约束，即能起到连梁的作用；框架与总连杆间用铰接，表示楼盖链杆的作用。这种连接方式被称为框架—剪力墙刚接体系。 刚接体系和铰接体系的根本区别在于连梁对剪力墙墙肢有无约束作用。 2、在进行结构内力及位移计算前，先作如下基本假定： （1）楼板在平面内刚度无限大，平面外刚度为零。 （2）结构在水平力作用下不计扭转，即外力合力作用线通过结构抗侧移刚度中心。如不重合，可先计算平移运动，再按纯扭转计算，然后叠加。 （3）框架和剪力墙沿高度方向无变化，即它们的刚度特征值为常数。 3.解题思路 框架-剪力墙结构在竖向荷载（恒载、活载）作用下计算主要与楼盖结构平面布置有关，不考虑每榀框架、每片剪力墙之间的相互影响；而框架-剪力墙结构水平荷载作用下的计算计算较为复杂，要考虑协同工作。 假定房屋在风力或地震作用下不产生扭转，根据刚性楼板的假定，在同一楼层标高处的所框架和剪力墙的水平位移相等。为了简化计算，忽略剪力墙和框架轴向变形，将计算区段内所有横向（或纵向）的框架、剪力墙和连梁按期刚度相叠加的方法合并成总框架、总剪力墙和连梁。根据总剪力墙和总框架的刚度求得各自得水平荷载后，再根据个片剪力墙的等效抗弯刚度进行内利分配和根据框架柱的水平刚度D进行柱水平剪力分配。 五、 框-剪结构截面设计 框架-剪力墙结构截面设计，包括剪力墙墙肢、框架梁柱、连梁截面设计。其中剪力墙墙肢、框架梁柱的配筋计算分别与剪力墙结构、框架结构相同。连梁可按钢筋混凝土受弯构件进行正截面、斜截面承载力计算。连梁通常采用对称配筋，且不设弯起钢筋，由箍筋和混凝土承担全部剪力，可按框架梁的受弯、受剪公式计算。还应注意连梁也应进行强剪弱弯的内力调整。 六、 地基基础设计 对于高层建筑，设计时宜根据上部结构、工程地质、施工等因素选用能满足地基

稳定性和变形要求的基础结构方案。本工程采用桩基础，从而减少基础自重减少基础沉降，调整地基反力，提高地基承载力和基础的稳定性。 七、 参考文献 1. 周果行主编. 房屋结构毕业设计指南.北京：中国建筑工业出版社，2004 2. 杨志勇主编. 土木工程专业毕业设计（第2版）. 武汉：武汉理工大学出版社，2003.3第2版 3.包世华，张铜生主编.高层建筑结构设计和计算.北京：清华大学出版社，2005 4．徐培福主编. 复杂高层建筑结构设计. 北京：中国建筑工业出版社,2005 5．崔钦淑，欧新新主编. PKPM系列程序在土木工程中的应用. 北京：中国水利水电出版社；知识产权出版社，2006 6．陈岱林，李云贵，魏文郎主编.多层及高层结构CAD软件高级应用.北京：中国建筑工业出版社，2004 7. 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，2001 8. 中华人民共和国国家标准.建筑抗震设计规范（GB 50011-2001）.北京：中国建筑工业出版社，2001 9. 中华人民共和国国家标准.高层民用建筑设计防火规范（GB 50045-95）.北京：中国建筑工业出版社，1995 10．中华人民共和国国家标准.高层建筑混凝土结构技术规程（JGJ 3-2002）.北京：中国建筑工业出版社，2002 11. 中华人民共和国国家标准.建筑地基基础设计规范（GB 50007-2002）.北京：中国建筑工业出版社，2002 12. 中华人民共和国国家标准.建筑桩基技术规范（JGJ 94-94）.北京：中国建筑工业出版社，1994 13.王小红，罗建阳主编. 建筑结构CAD-PKPM软件应用. 北京：中国建筑工业出版社,2004 14．陈国兴，樊本良等编著.基础工程学.北京:中国水利水电出版社，2002 15．陈国兴，陈忠汉，马克俭等编著.工程结构抗震设计原理.北京:中国水利水

电出版社，2002 16．Assessment of masonry shear-walls by simple equilibrium models. Pere Roca @ 2005 Elsevier Ltd.

毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告

本设计主要研究高层框架剪力墙的建筑设计，水平荷载作用下的框架-剪力墙结构设２．本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）： 计及基础设计，并了解结构电算过程、运用软件进行结构设计。 本课题研究方法： 一、建筑设计部分 1、建筑体型选择与平面布置 1) 设计原则 高层建筑是一种大量而普遍的建筑类型。这类建筑强调的是文化性特质，因此其在造型和风格上都表现出民族或地域特有的社会文明和文化艺术特色。本课题所研究的办公楼正是在满足功能使用基础的基础上，根据现有经济技术水平处理好功能、空间与形式的辨证统一关系，还要处理好与环境的关系，给人以象征感。在结构的合理构成方面主要考虑四个方面：1.架构的均匀对称；2.荷载的传力直接；3.结构的合理刚度；4.建筑空间的利用。并且满足安全、适用、经济、美观的要求。 此外，对于建筑造型与平面布置的选择，必须考虑结构因素，以有利于结构受力。平面形状应简单、对称、规则，以减少地震灾害的影响。 2）建筑造型 根据设计原则，在结构体系的设置上将尽量符合简单、对称、规则的原则。 3）平面布置 本设计在平面上力求平面对称，对称平面易于保证质量中心与刚度中心重合，避免结构在外力作用下发生扭转。 2、立面设计 立面设计时首先应推敲各部分总的比例关系，考虑建筑物整体的几个方面的统一，相邻立面的连接与协调，然后着重分析各立面上墙面的处理、门窗的调整和安排，最后对入口、门廊等进一步进行处理。 节奏韵律和虚实对比，是使建筑立面高于表现力的重要设计手法，在建筑立面上，相同构件或门窗作有规律的重复和变化，给人们在视觉上得到类似音乐诗歌中节奏韵律

的效果。立面的节奏感在门窗的排列组合、墙面的构件划分中表现得比较突出。 3、剖面设计 剖面设计主要分析建筑物各部分应有的高度，建筑层数、建筑空间的组合利用，以及建筑剖面中的结构、构造关系，建筑物的平面和剖面是紧密联系的。 电梯布置在建筑物大厅进门处，消防疏散用楼、电梯布置在建筑物两端，消防疏散用楼、电梯间均出屋面。 4、垂直交通设计 本工程主要垂直交通工具是电梯，对电梯的选用及其在建筑物中的合理布置，将使高层建筑的使用更加合理，同时还能提高工作效率。 本设计中电梯布置在建筑平面的门厅处。这样的布置可使建筑物内任意点至楼、电梯出口的距离均不大于30m，满足高层建筑的防火要求。 5、防火设计 1）耐火等级 本工程属二类建筑（10~18层普通住宅和高度不超过50m的公共建筑），其耐火等级不能低于二级。 2）防火设计要点 （1）总平面布局中的消防问题 a.选址应在交通便捷处，根据城市规划确定的场地位置应有方便的道路通过，要求既靠近干道，便于高层建筑中人群的集散，又便于消防时交通组织和疏散。 b.应设环形车道，高层建筑周围应设宽度不小于3.5m的环形车道，可以部分利用交通道路，以便消防车能靠近高层主体，能在消防时有足够的流线。 (2）疏散设计 发生火灾时，学员往往还在远离地面的高层，将他们全部迅速地疏散到安全地带是防火的重要环节，疏散设计的原则是路线简单明了，便于人们在紧急时进行判断，同时供以室内任何位置向两个方向疏散的可能性。 a.疏散所需时间 从火灾现场退出的时间不应超过2分30秒为宜。通道宽度：按通过人数每100人不少于1m计算。 b.疏散楼、电梯的位置

疏散楼梯是发生火灾时电梯停用的情况下最主要的竖向交通途径，其位置应首先符合安全疏散距离的规定，也应符合人在火灾发生后可能的疏导方向。 本设计中楼梯设置于建筑的两端，可双向疏散。 (3)疏散楼梯间的防火防烟设计 疏散楼梯若只防火不排烟，遇烟气袭人，容易使人窒息。疏散楼梯的避难前室是疏散路线中从水平到竖向的交通枢纽，可缓冲人们的混乱聚集，疏散楼梯的排烟设施要布置于此，其面积不应小于6m2，如与消防电梯合用则不应小于10m2。 二、结构设计部分 框架-剪力墙结构设计包括结构布置、确定截面尺寸，刚度计算，荷载计算，侧移计算，内力计算及组合，构件及节点设计，基础设计，画施工图等。 竖向荷载下的内力计算 竖向荷载下内力计算首先根据楼盖的结构平面布置，将竖向荷载传递给每榀框架及每片剪力墙。框架结构在竖向荷载下的内力用分层法，剪力墙为一竖向悬臂构件，承受各层楼盖、连梁、纵向连系梁传来的荷载及各层剪力墙自重荷载；连梁考虑塑性内力重分布而进行调幅，按两端固定梁计算。 框架-剪力墙结构房屋的重力荷载包括楼面及屋面荷载，框架梁柱自重，墙体及门窗等重力荷载。 水平荷载作用下的内力计算 水平力首先在总框架与总剪力墙之间分配，然后将总框架架的剪切刚度进行再分配；将总剪力墙分得的份额按各片剪力墙的等效刚度进行再分配。最后计算单榀框架和单片剪力墙的内力。 对于框-剪结构，应计算整个结构单元上的风荷载，并将其折算为倒三角形分布荷载和均布荷载，水平地震作用可用底部剪力法计算。 控制截面及不利内力 框架梁柱应进行组合的层一般为顶上二层，底层，混凝土强度，截面尺寸有改变层及体系反弯点所在层；剪力墙应选择底层，有变化层等进行组合。 框架梁控制截面及不利内力为：支座截面，-Mmax，Vmax；跨中截面，Mmax。

框架柱、剪力墙控制截面为每层上、下截面，每截面应组合：Mmax及相应N,V及相应M,V,Nmin,Nmax及相应M,V。 构件设计包括框架柱、连梁、剪力墙的配筋计算 对高层建筑宜根据上部结构、工程地质、施工等因素优先选用整体性较好的基础。因本工程设置地下室，故采用桩基础，上部剪力墙全部到底。

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指导教师意见： 1．对“文献综述”的评语： 该同学查阅了较多相关参考文献，了解了建筑设计的有关要求，掌握了框架—剪力墙结构的受力特点以及剪力墙的布置原则，熟悉了工程结构设计的基本程序和方法，独立完成了开题报告，为毕业设计的全面开展打下了扎实的基础。 2．对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计（论文）结果的预测： 该同学的毕业设计题目为实际工程投标方案，属于真题假作，本课题内容比较复杂，有一定的深度和广度，工作量饱满，选题符合土木工程专业本科生毕业设计的要求，相信能够取得较好的毕业设计成果。 指导教师： 2010年 3月 10 日 所在专业审查意见： 负责人： 年 月 日