自改革开放以来，我国的混凝土施工技术不断提高，混凝土材料的研究与开发也得到了迅速发展。当前混凝土结构的应用十分广泛，不管是陆地还是海洋工程中都可以看到它的身影，混凝土的普遍应用也可以看做时展的印记。虽然目前在建筑行业中钢结构迅速兴起，但是由于其存在一些尚未解决的问题，混凝土依然是建筑施工中应用最多的一种形式。在当前我国钢结构施工水平相对偏低的情况下，混凝土几乎霸占了大部分地区的建筑市场。随着我国建筑施工技术的不断发展，混凝土逐渐成为建筑工程中十分重要的结构材料。但当前在建筑行业的实际应用中，混凝土在结构与设计方面依然存在一些问题，表现为混凝土结构的设计不尽完善、设计技术水平有限等。一些设计人员在混凝土结构设计中无法把握整体性，这就导致很多大型建筑物由于混凝土设计不当而引发意外事故。例如，被称为亚洲第一的宁波独塔斜拉桥，由于混凝土设计问题引发桥裂；某市投入巨资建造的高速公路通车后，不到三个月的时间就在不同部位发现裂纹与凹槽等。这些大型工程由于结构设计不合理，进而形成“豆腐渣”工程，这不仅浪费了大量人力、财力与物力，对正常的社会秩序也造成严重影响。在建筑工程中混凝土结构的设计十分关键，建筑工程的设计是否科学合理，直接关系到工程使用安全。
2建筑结构混凝土设计的主要原则
2.1把握侧向力在混凝土结构设计过程中，侧向力对建筑物结构的形变、内力有直接影响，同时与建筑项目的工程造价密切相关。侧向力主要是指水平地震作用以及风的作用，不管是高层还是低层建筑，都需要承受自重、雪载等垂直荷载的作用，并且需要承受风力、地震等水平力。对于低层混凝土结构，其在水平荷载的影响下位移以及内力较小，这个时候几乎可以忽略不计。而在多层建筑结构中，由于受到的水平荷载作用逐渐增强，这个时候水平荷载等就成为最重要的影响因素之一，需要作为主要控制点。
2.2要求较好的延性与低层建筑相比，高层建筑的内部结构更为柔和，在地震等水平力的作用下变形更大。建筑物的抗震能力与建筑结构的变形能力以及承载力这两个因素密切相关。在进入塑形阶段后，为了保障建筑物具有较好的变形能力，避免高层建筑在大的地震中倒塌，就需要在符合混凝土结构刚性的前提下，运用科学合理的混凝土设计理念，并通过完善的构造措施，来提高整个建筑结构的变形能力，尤其需要注意建筑物的薄弱部位，保障整个结构有很好的延性。因此，在混凝土结构设计时应该综合考虑多方面的因素，保障设计的科学合理，让其具有良好的强度以及延性。
2.3要求合适的刚度目前高层建筑越来越多，随着高度的增加建筑物的侧向位移也将逐渐增加。因此，在高层建筑的混凝土结构设计过程中，不仅需要保障混凝土结构良好的强度，也应该保障其具有合适的刚度，混凝土结构的自振频率等应该符合要求，在水平力的作用下结构的层位移也应该控制在适宜的范围内。
2.4整体性原则建筑结构混凝土的总体设计原则，就是要求建筑物的每个组成部分形成一个整体，并对整体的结构以及功能等进行全面分析研究，保障整体与部分之间相互制约、相互依存，进而实现建筑结构系统的正常运作。
3建筑结构混凝土设计的关键点
3.1混凝土结构的耐久性设计混凝土自身的质量与混凝土结构的耐久性有直接关系，在设计过程中改变混凝土的密度，并对混凝土的渗透压等进行调节，就可以有效减缓混凝土被侵蚀的速度，同时混凝土的耐久性与混凝土的水灰比、强度等级等因素也有关系。在混凝土的实际应用中，氯离子对其中的钢材具有很强的腐蚀性，因此应该根据工程所处环境的不同，注意控制环境中氯离子的浓度。同时由于混凝土中含有大量碱性骨料，如果建筑工程所处的环境比较潮湿，混凝土结构内部的活性离子与碱会发生反应，这样容易导致混凝土出现裂缝，进而加快混凝土被侵蚀的速度。如果混凝土出现的裂缝较大，在裂缝内部也可能出现腐蚀性物质，并导致混凝土中的钢材被腐蚀。上述这些因素均会导致钢筋的腐蚀速率加快，导致混凝土的保护层裂开并剥落，出现锈蚀后钢筋的接触面积会逐渐减少，这也导致混凝土结构的承载力逐渐降低。另一方面钢筋出现锈蚀后，其抗滑能力会逐渐下降，也给建筑结构埋下了安全隐患。因此，在建筑结构混凝土设计过程中需要综合考虑承载力问题，避免出现混凝土的脆性破坏。由此可见，对混凝土的耐久性进行深入研究尤为重要。
3.2混凝土结构的抗震性设计发生地震后建筑物的两个主体力量间将发生分配，因此在混凝土设计时需要考虑到建筑物主体结构在不同时期刚度的变化情况，对于钢筋混凝土材料，设计时可以选择混凝土剪力墙作为建筑的主体结构，并将钢筋混凝土作为建筑物的一个主要抗侧应力结构。如果出现往复式地震，处于塑性阶段的建筑物会出现墙体裂缝，这个时候结构的刚度将迅速下降，而刚度出现退化会导致框架的剪应力增加。一般来说，建筑物钢筋混凝土框架结构的弹性形变较大，比混凝土墙体的弹性好的多。在遇到较大的地震时，尽管建筑物的抗震能力比塑性阶段低，其中的钢筋混凝土框架会吸收大部分弯矩与水平剪应力。因此，为了保障建筑结构的基本“裂缝”需求，同时把握钢筋混凝土框架的水平部分，有效提高建筑物地基的承载能力，就需要应用相应的工艺措施让混凝土结构具有较高的变形能力，以此保障建筑物具有较好的抗震性。
3.3遵循强柱弱梁的理念在混凝土结构设计时遵循强柱弱梁的理念，在出现地震作用时，如果只是梁被破坏，并不会影响建筑物的整体运作，可能只是部分结构失去工作能力，但如果柱被破坏，那么整个建筑物将会倒塌。因此，柱的作用是十分关键的。近年来，我国发生了多处地震，设计人员应该注意对建筑结构的抗震设计。首先，在设计过程中对柱的轴压比加强控制。根据相关工程的统计数据，柱的轴压比一般需要控制在0.9%以下。同时需要加强柱截面、边柱的强度，并对柱进行加密箍筋设计，保障配筋率在1%以上。
4结语
【关键词】钢管混凝土；轴心受压承载力；计算理论
钢管混凝土结构是指在钢管内充填素混凝土形成的组合结构，它凭着高承载力、塑性和韧性好、耐火性能好、经济效益好和施工方便等优点在实际工程中得到了广泛的应用，同时也引起了国内外诸多学者的关注，通过长期深入的研究，取得了巨大的成果。目前，国外关于钢管混凝土构件的设计规程主要是欧洲EC4（1994）、德国DINI8800（1997）、美国SSLC（1979）、LRFD（1999）和ACI（1999）以及日本AIJ（1997）等，这些规程中都同时给出了圆形截面和方、矩形截面钢管混凝土构件的承载力设计计算有关条文，其中尤以欧洲EC4、美国LRFD和日本AIJ最具代表性。尽管国内对钢管混凝土的研究工作相对落后，但随着经济的发展，我国学者在这一领域所取得的研究成果也令人瞩目，制定的设计规程包括CECS28：90（1992）、DB29-57-2003和DL/T5085-1999（1999）等。本文对国内外已有的几种钢管混凝土轴压构件的设计规范做了整理介绍，并对三种轴心受压承载力的计算理论进行了比较与分析。
一、轴心受压构件
（1）EC4规范。欧洲EC4（1994）是CEN提出的关于钢—混凝土混合结构的设计规范，能同时适用于圆形和方、矩形截面钢管混凝土设计计算。（2）LRFD规范。LRFD（1999）为美国钢结构协会制定的设计规程，它考虑了构件的整体稳定，先将混凝土强度折算到钢材中，得到其名义抗压强度，再用计算钢管混凝土轴压构件的承载力。（3）AIJ规范。AIJ（1997）是日本建筑学会在大量试验研究的基础上提出的设计规范，它同时给出了极限状态设计法和允许应力设计法，其截面形式包括圆形和方、矩形。（4）DBJ13-51-2003。《钢管混凝土结构技术规程》为福建省工程建设标准，能同时适用于圆形和方、矩形钢管混凝土设计计算。从上述各种规范给出的钢管混凝土轴压构件承载力设计计算公式不难看出，因各种规范制定的思路和出发点不同，所得计算公式也各不相同。有的是建立在钢结构的计算方法基础上，有的是建立在混凝土的计算方法基础之上，还有的则是把两者结合起来视为一个整体对其进行分析。
二、三种轴压承载力计算理论及公式的比较研究
综合以上各种规程所提到的计算方法，目前用于钢管混凝土的计算理论主要有三种：统一理论、拟钢理论和拟混凝土理论，现分别做简要介绍。
1.统一理论。“统一理论”是钟善桐1993年在总结以往研究成果的基础之上提出的，该理论认为钢管混凝土在承受各种荷载作用时的工作性能是随材料的物理参数、统一体的几何参数、截面形式和应力状态的改变发生改变的，变化是连续相关的，计算则是统一的。它将钢管混凝土视为一个整体，按单一材料研究其组合性能，计算构件的承载力时，不再区分钢管与混凝土。这种基于组合理论的计算方法物理意义比较明确且计算简单，适用于实际设计，但它没考虑钢管与混凝土之间的相互工作效应，使其计算结果偏于安全，而且该计算公式是在回归分析的基础之上建立的，缺乏试验验证，还需进一步研究。
2.拟钢理论。拟钢理论是同济大学基于钢结构规范提出的一种计算理论，它将混凝土折算成为钢，再按照钢结构规范进行设计。这种方法是在不改变钢管横截面面积的条件下，将管内填充的混凝土看成是对钢管壁屈服强度和弹性模量的提高，以此换算得出等效钢管的性质，并以该等效钢管的承载力作为原钢管混凝土的承载力；在计算时，不考虑内填混凝土对构件的抗拉和抗弯承载力影响，只加入其对轴压承载力提高的相关部分。拟钢理论是采用换算模量，将混凝土折算成钢进行计算，在对高层、超高层建筑进行结构设计时，是忽略了剪切模量再采用换算模量对其进行内力分析的，所以会出现分析结果和构件设计不准确的情况；另外，将钢管和混凝土统一成整体后，不易明确混凝土的分担作用和结构行为，所以具有一定的局限性。
3.拟混凝土理论。拟混凝土理论认为钢管混凝土是由钢管对核心混凝土实施套箍强化后的一种套箍混凝土或约束混凝土。在计算时，只考虑核心混凝土二向应力状态下的受力情况，将钢管壁看成是处于核心混凝土周围的等效纵向钢筋，其面积按照钢管的形状和截面积而定。该理论从概念上要比较适合圆形钢管混凝土，对于方、矩形钢管混凝土，因钢管对混凝土提供的约束能力比较小，其套箍混凝土的概念已不再适用。实际上，“约束效应系数”对套箍作用的发挥至关重要，但这种理论不能拟合出一条具有代表性的曲线来例证它的有效性，因此不是十分可靠。目前，对钢管混凝土构件有着不同的研究方法，以上三种理论是研究者们从不同的角度对其进行分析而得出的，由于钢管混凝土力学性能的复杂性，使得三种理论具有一定的缺陷和不足，因理解不同，导致估计的准确程度不同，所获得的计算方法和计算结果也就有所出入。因此还有待做进一步的研究。
三、结语
钢管混凝土这一组合结构因其独特的优势，在工程中已得到广泛的应用，并引起国内外诸多学者的关注，通过长期深入的研究，编制出了相应的设计规程，其成就令人瞩目。本文就国内外已有的几种钢管混凝土轴压构件承载力的设计规范做了整理介绍，且对目前适用于钢管混凝土的三种计算理论进行了评述，指出其不足之处，并通过算例结果比较了三者的差别，说明对钢管混凝土构件还有待做进一步的研究。
参 考 文 献
[1]钟善桐，钢管混凝土结构[M].北京：清华大学出版社，2003：28～32
[2]韩林海，杨有福.现代钢管混凝土结构技术[M].北京：中国建筑工业出版社，2004：5～6
[3]韩林海.钢管混凝土结构[M].北京：科学出版社，2000：3～8
[4]European Commitee for Standardization.Eurocode 4.Design of com
posite steel and concrete structures[S].London.British.1994
[5]American Institute of Steel Construction（AISC）.Load and resistance
factor design specification for structural steel buildings[S].Chicago.U.S.
A.1999
[6]Architecture Institute of Japan（AIJ）.AIJ Recommendation for design
and construction of concrete filled steel tubular structures[S].Tokyo.Japan.1997
[7]福建省工程建设标准《钢管混凝土结构技术规程》（DBJl3-51-2003）[S].福州.2003
[8]钟善桐.钢管混凝土统一理论——研究与应用[M].北京：清华大学出版社，2006
【关键词】混凝土结构设计 全英语教学 规范 教学研究
【基金项目】江苏省自然科学基金（BK20140560），江苏大学高级人才科研启动基金（14JDG161，14JDG162）。
【中图分类号】G642.4 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2015）10-0125-01
1.引言
随着全球化、国际化的发展，中国高等教育英语教学不再是单向输入，而是逐步转向输出[1]。近年来江苏大学招收的留学生来自六大洲89个国家，土木工程与力学学院在专业课的全英语教学方面进行了一些探索。针对土木工程专业留学生来自不同国家，而不同国家的混凝土结构设计有着不同的经验，致使混凝土结构的设计方法具有多样性、所依据的规范也存有很大差异的问题，如何调整混凝土结构设计原理课程的教学目标、教学内容和教学方法变得尤为重要，这也是高等教育国际化的必然选择[2]。在全球经济一体化的今天，混凝土设计的技术标准和规范已经不再是一个单纯的技术文件，也是让毕业后的留学生融入世界大环境的重要手段[3]。
2.混凝土结构设计原理课程的特点及留学生全英语教学存在的问题
“混凝土结构设计原理”课程所讨论的是钢筋混凝土结构的设计理论和设计方法，是土木工程专业知识体系的重要组成部分，不仅是一门理论性和实践性很强的课程，由于与现行工程建设标准密切相关，所以更是一门不断发展的课程。所有毕业生无论将来从事科研、设计、施工还是工程管理类工作，都将与之接触。因此本课程适用于房屋建筑、交通土建、水利工程、矿井、港口航道及海洋工程等专业，是土木类专业的必修课程。
虽然混凝土结构已经是最为常用的土木结构形式，但混凝土结构设计却是非常复杂的过程。原因是：一、混凝土材料的复杂性，混凝土是由水泥、砂、石等组成的具有微孔结构的复合材料，在采用混凝土材料进行结构设计时，要考虑强度、收缩、徐变、耐久性等因素，对于钢筋，要考虑其强度、变形、与混凝土粘结等因素。二、由于混凝土材料和钢筋材料的特性不同，在混凝土结构设计中不能直接采用材料力学和固体力学的方法，很多力学模型和公式是根据试验建立的。各个国家在混凝土结构设计的发展道路上各不相同，有着不同的设计经验，所采用和依据的规范也是各不相同。
3.提高留学生混凝土结构设计原理课程教学质量的对策
①以实际工程应用为重点：由于国内外教材针对的教学要求不同，所以教学侧重点也不同，因此，可以以实际工程应用为重点，对课程中的混凝土结构梁、板、柱等结构所涉及的构件计算内容，进行重新编排，编制合适的留学生全英语教材；
②国内规范与国外多种规范相结合：国内《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010），美国规范《混凝土结构建筑规范》（ACI318-05），欧洲规范2《混凝土结构设计-第1-1部分：总原则和对建筑结构的规定》（EN1992-1-1：2004）[4]；
③多媒体教学：由于课程涉及的知识面广，所依据的规范多样，因此，学生在学习过程中极易产生疲劳和厌倦感，学习兴趣受到影响。而多媒体可以扩大信息容量，可以图、文、声并茂，形象生动，将各种规范的对比、在工程中的应用的特点快速地表达出来。
④注重留学生以后发展的需要：一个合格的结构工程师，必须正确理解规范内容，避免盲目照搬条文，所以要求培养留学生理解规范条文赖以建立的理论依据和科研成果，也就是规范编制的背景材料，而这些就要求教师在课程的各个章节中把培养留学生以后发展需要所需的内容融入进去。
4.结论
针对《混凝土结构设计原理》留学生全英语授课的现状，分析了现状中的特点，并根据全英文授课中存在的问题，提出了相应的对策，希望该工作对《混凝土结构设计原理》留学生全英语授课有所帮助和指导。
参考文献：
[1]刘锡军，蒋隆敏.混凝土结构设计原理[M].中南大学出版社.2010.第一版.
[2]张永杰，王桂尧，周德泉，陈永贵.工程地质课程双语教学实践探讨[J].高等建筑教育.2014（1），23，94-98.
[3]张云莲，文献民.土木工程专业课程英文教学探讨[J].高等建筑教育.2013（4），22，59-62.
[4]贡金鑫，魏巍巍，胡家顺.中美欧混凝土结构设计[M].中南建筑工业出版社.2007.第一版.
作者简介：
关键词：土木工程；结构设计；存在问题；解决方案
近年来，我国高速公路、桥梁、高楼大厦的建成，不仅给人们生活带来了极大的便利，还促进了我国建筑事业的不断发展。但是在土木工程施工过程中，经常有事故发生，一定程度上给人们的生活带来了麻烦，浪费了国家的经济财产。所以针对这一现象，国家要加强对土木工程建设的监管力度，减小事故发生的比例，结构设计者在设计的过程中既要保证设计的合理性，还要保证其安全性。
一、土木工程结构设计存在的问题
土木工程结构设计是工程建设的重要环节，结构设计的效果与施工的水准，决定着结构工程的安全性[1]。从调查得知，目前我国的建筑部门，对土建结构设计的管理水平还比较低，与发达国家还有很大的差距，事故发生的频率比较高，且经济损失也比较惨重，此外，我国土建工程结构设计缺少严格的规范，这也会导致设计结构的牢固性差，没有足够的承载力，带来安全隐患。结构的牢固性可以保证建筑的安全性，所以结构的设计者在设计的过程中要把安全设计理念放在第一位，防止因结构不牢固而导致坍塌现象的发生。近年来，我国的土木工程结构设计存在的问题主要体现在以下几个方面：
（一）工程设计安全规范标准低
土建工程的结构设计安全性主要体现在：结构构件的承载能力、安全性，结构的整体牢固性、耐久性等方面。我国土建工程的结构设计安全性设计标准总体要比国外低，这会给工程施工带来很大的困难，也会导致工程的质量降低。
（二）工程设计规范整体牢固性擦差
土建工程建筑不仅要保证结构构件有足够的承载能力，还要保证整体结构的牢固性，保证结构的牢固性是为了不会因局部的破坏而导致了大范围的坍塌，或者是说不会造成不良的后果。结构的牢固性主要是凭借结构的延性和冗余度来保证的，这样可以有效的抵抗地震、爆炸等灾害的破坏，减小灾难的损害程度，减少经济损失[2]。对于这样的问题我国很常见，很多工程的整体牢固性都很差，面对地震、火灾、爆炸等灾害的发生，造成很严重的后果，往往都会整体坍塌，特别是在地质情况较为复杂的地区这种现象发生的频率更高。我国土木工程在结构设计时不重视其整体牢固性的现象是普遍存在的，造成的后果也是令人胆战心惊的。
（三）土木工程的耐久性、使用和维护意识差
土建工程的耐久性是工程结构设计的重点，所以对其要求非常严格，要考虑很多方面，要考虑到环境因素、地质因素等，要根据具体情况进行合理的规范[3]。我国在混凝土结构施工过程中，总会发生因钢筋生锈导致混凝土腐烂现象的发生，不仅会导致安全事故发生，还大大减少了土建结构的使用寿命，这种现象的发生与使用者有关，使用者并没有足够的认识，使用和维护意识比较差。
（四）忽略了环境的影响
土木工程结构设计要考虑环境因素，要综合气候的湿度、温度、水土的酸碱度进行分析，但在现实的设计过程中，往往这些因素总是被忽略，这不仅会给混凝土的施工带来很大的麻烦，还不利于保持工程的耐久性和安全性[4]。
（五）对构造柱和承重柱的区分问题
土木工程结构设计的构造柱和承重柱，可以有效的防止墙体裂缝现象的产生，二者的合理配合设计是提高房屋防震水平的重要手段。但目前来看，实际人员总是混淆构造柱和承重柱的概念，在没有任何前提条件下，将承重柱的设计方法直接用到对构造柱的设计中，这是不能抵抗地震的强烈震动的，进而就会导致墙体出现裂痕，甚至房屋整体倒塌。
二、土木工程结构设计的解决方法分析
加强土木工程建设结构的安全性和耐久性是十分必要的，符合我国当今社会的发展状况和要求。土木工程结构设计的安全性是国家较为关注的内容，所以国家要针对发现的问题找到合理的解决方案，例如：国家的相关部门要强化土木工程耐久性的基础理论研究，并制定标准的技术规范和监察措施，完善土建工程结构使用阶段的正确监察和维护机制；加强设计人员对结构耐久性和使用寿命的意识，用科学的手段约束从业人员和机构的认证；学习外国的先进技术和建筑经验，注重人性化管理，鼓励科技创新，提高技术水平；合理制定结构设计的标准，建议建筑单位吸取不同的意见，使规范达到标准[5]。具体可以从以下几个方面来改进：
（一）严格要求土木结构设计规范和标准
土木工程的结构设计理念和技术水平要符合国家的规范，对于那些不够完善的技术，要虚心的向国外学习借鉴，并结合自己的实际情况，科学的改进技术，此外还要完善管理体制，做到科学管理。
（二）加强设计人员的业务水平
土木工程建设的结构设计人员是建设中的关键，在人才的选用时，应选择综合素质高、具有丰富经验、和较高责任感的人，这样可以保证土木工程的设计质量和水平。建筑单位应加强设计人员的理论学习，找专业人才进行培训，是设计人员可以熟练的掌握设计理论和设计方法，不断完善自身的知识体系，使自己的设计水平上升大一个新的高度。建筑单位应对设计人员做出的数据进行仔细分析，防止安全隐患的发生。
（三）定期对土木工程进行检查
国家的监管部门要加大对土木工程的监管力度。事实上，土木工程建筑在使用前和使用时是很难发现牢固性问题的，所以，应该定期对工程进行检查，保证其安全性和耐久性。
结束语：
综上所述，土木工程建设作为我国主要发展的事业，有利于经济的快速发展，同时，土木建筑工程设计的安全性是大家普遍关心的问题。土木工程的安全性和耐久性是建筑中的关键问题，它决定着工程的质量和使用年限，关系着人民的生命和财产安全，所以，土木工程结构设计人员要不断总结经验，提高自己的设计水平，设计出安全系数高的建筑方案，保证国家和人民的利益。
参考文献：
[1] 李策.基于土木工程结构设计安全问题及应对策略探究[J].建材发展导向（下），2014（11）：116-116.
[2] 楼晓雷.关于土木工程结构设计中存在的问题及措施[J].建筑工程技术与设计，2014（9）：124-124.
[3] 刘军，鲍利.某体育馆结构分析设计及相关问题的思考[J].江苏建筑，2012（1）：33-35，63.
[关键词]浅层土，工程结构，围压应用，地基
中图分类号：TU47 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）05-0111-01
1 前言
在千米厚度以上的松散沉积地层中，进行高层建筑地基基础的设计受到关注的焦点内容莫过于解决如何经济合理地做好地基基础设计。随着高层建筑的规划建设，传统的设计理论和方式已经难以对高层建筑地基基础的设计给出满意的解释和诠释。这些建立在桩基和复合地基原理上的设计理论，特别是对于河湖相沉积的、呈薄层及互层状的饱和粉土及粉质粘土层，则是把基础底板下一定厚度的承载力小于130KPa的该类土层用高强度、低变形量的桩基础方法或高强度加强体为主的复合地基加以处理，这无疑确保了高层建筑的安全，但是在经济、施工便利、简单等方面失去了优越性。软弱地基系指主要由淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土或其它高压缩性土层构成的地基。当地基压缩层主要由淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土或其它高压缩性土层构成时应按软弱地基进行设计。在建筑地基的局部范围内有高压缩性土层时，亦应按局部软弱土层考虑。
2 高层建筑地基及设计现状分析
1.高层建筑地基及设计历史
每次高层建筑的空间和平面的拓展，都为地基基础的设计理论提供了新的研究课题和方向，同时也为土力学研究成果的工程实现提供了应用空间。上世纪80年代初期，在大厚度松散土上建筑高层建筑，基本上以结构力学的理论为依据，提出了以桩内全置换土为主的桩基和列成熟设计理论，施工工艺，检测措施等。但存在的不足：①虽然桩基系列具有明显的安全性，但是由于舍弃浅层有一定承载能力、抗变形能力的软弱土，无疑要求基础的刚度，长度，整体强度加大，故此直接导致基础的工程造价飙升以及施工工艺的复杂化；②由于桩结构体在地基土内所占的面积比例为10%左右，却承担100%的建筑荷载作用，桩的应用集中效应明显；③桩体表面与土的接触面积有限，大多情况下桩的承载力由土的摩阻力和端阻力，而影响范围之外的土并不能充分提供其强度试验和真三轴剪切试验，对土力学性质和行为的深入探讨有一定的积累，土的宏观、微观试验研究，对于土的微观结构从认识方面进一步深化，开始注意到土的应力应变特征。
2.多层软弱土基础设计方式
到目前为止，对于浅层土的利用有三种设计方式：①沿袭结构力学理论和集中荷载方式发展下来的桩基础设计，几乎是基础的代名词，绝大多数软弱地层中的基础采用桩孔内部分或全部的置换土并填充人工高强度材料和实现，籍此将上部荷载通过桩、土的端阻力等传递到土深部以及借助于桩表面与土的摩擦力消散于土内。②以土力学对土应力应变规律研究的最新成果，采用复合地基加固原理力依据的地基加固设计，利用率由原来的10%上升到20%以上。它源于三轴剪切试验对于土在受力过程中变形特性和破坏，特点的微观描述和认识及对土固结机理的深化认识。出现了以桩侧摩阻力和桩端阻力联合贡献于桩承载力的，在原位半置换土的粉喷桩、高压施喷桩、深层搅拌桩等渗透性设计。这些设计虽然对浅层软弱土的工程实践产生积极的推动作用，但是广泛的利用于高层建筑地基中的地基处理设计尚在探索阶段。③结构力学和土力学理论相对融合的思路，即桩基础和地基处理相结合的混合设计，由此部分地实现了经济、安全、高效的地基基础设计要求和土利用率提高，显然受到现代土力学研究成果的影响，地基与基础设计方面又前进了一步。然而，这些地基基础的设计均忽略了三轴强度试验中的围压对于土强度和变形的控制作用，或只针对土的某些特殊性质提出相应的处理措施，更是忽略了土中围压作用整体性改变土的力学属性的围压结构地基基础形式。
3.软弱土层应用新思路
新的围压结构地基应该是这些认识的实质性，结合性反映。新的围压结构地基设计，无疑需要现代土力学中最新研究成果的支持，势必可以为地基基础设计增添新的设计方法以及改善长期以柔土力学研究成果与工程实践的脱节观象。因此，在探讨浅软弱土应用高层建筑之间，必须建立如下几点认识：（1）软弱土不能直接作为地基。原因在于没有考虑土中应力场会随着土中应力状态的改变而变化，更没有考虑到软弱土塑性变形方向大小与应力场改变的关系，甚至一个公认的三轴强度试验土围压力增加直接导致主应力产生的应变减少，抗剪强度增加的试验事实被忽略。（2）土是由固相颗粒孔隙（含浓相、气相、胶结物质等）组构，在通常的工程范围内，可以认为岩矿颗粒、粘土围粒构成了固相颗粒的基本强度单元，并假设基本强度单元在通常的围岩条件下不发生颗粒破坏。（3）三轴强度试验中，土的初始孔隙比对土的应力应变有很大的影响，初始孔隙 比越小，围压力越大，最大主应力越大。相同的土大于不同围压（σ2=σ3=χ1）作用下，主应力σ1不变，且σ1>σ2=σ3条件下，①峰值强度和屈服强度随着围压（σ2=σ3=χ2）的升高（即χ1>χ2）而增加；②主应力对应的变形？1则随着围压（σ2=σ3=χ2）升高相应的减少。（4）松散土样因孔隙比较大，应力应变曲线中没有峰值应力升观。但是在足够围压力和最大主应力的作用下，体积首先垂直压缩并且压缩变形的增加量的逐渐减少，而无侧向变形的增量。（5）对于无偏向荷载作用的软弱地基土，控制土的侧向变形要比限制垂直沉降意义更大。大量测试资料表明，地基土的侧向变形是沉降、差异变形、倾斜的决定性因素。
5.结论
（1）把当代土力学研究成果应用到地基基础设计中是研究的最终目标。将土变形及强度地过程属性作为地基基础设计的思路显然比一味地采用高强度、深部硬土作为地基更加重要。浅层土作为高层建筑地基虽然有不同的缺陷，但是采用围压结设计后，直接作为地基满足建筑要求，同时减少地基基础的加固和处理的深度。
（2）围压工程设计必须对浅层土的结构强度，影响结构强度的各种因素，工程结构强度、土与工程结构之间相互作用进行全面分析和合理认识后进行。
（3）围岩结构并非单纯的原位水泥搅拌桩一种，而是以其结构深度与土层相匹配、与土结合程度高、经济、安全、易行为标准选用，这方面继续探索的空间相当宽广。可在任何形状的基础、任意深度的薄层软土层中使用。
（4）浅土层作为地基的设计方法很多，但满足高层建筑要求的设计方法还没有系统化。本文把围压增加土强度效应与工程结构巧妙结合一起，用简单的方法解决了困扰的、复杂的问题，可见进一步深化探索意义显著。
参考文献
[1]宰金珉，宰金璋。高层建筑基础分析与设计北京：中国建筑与工业出版社，1994：1―10.
（晋城市建筑设计院山西晋城048000）
【摘要】随着社会和经济的快速发展，人们对于房屋建筑的外形美观以及功能实用等方面有了更高的要求，而且呈现多造型，功能多样化的趋势。于此同时在钢筋混凝土工程中也遇到了众多的实际问题。为了能够有效解决这些问题，本文作者结合自己多年来的设计经验，简单叙述了在进行房屋建筑混凝土结构设计过程中应该遵循的相关原则以及要求，同时提出了一些应对措施，期望能够为混凝土设计工作提供一定的参考价值。
关键词 钢筋混凝土；结构设计；房屋建筑；保障措施
Design of concrete structures housing construction
Wang Bo
（Jincheng Institute of Architectural DesignJinchengShanxi048000）
【Abstract】With the rapid development of society and economy， people in the building’s appearance and practical functions and other aspects of a higher demand， but also has many other， functional diversification trend. At the same time in the reinforced concrete engineering are encountered in many practical problems. In order to solve these problems， this paper based on the author’s experience for many years， the simple description of the principles that should be followed in the housing building concrete structure design process and requirements， and puts forward some corresponding countermeasures， in hope of providing some reference value for the concrete design.
【Key words】Reinforced concrete；Structure design；Building construction；Safeguard measures
1. 概述
不言而喻，钢筋混凝土在房屋建设过程中有着极其重要的地位，钢筋混凝土构成了房屋建筑的整体结构构件，因此在进行房屋结构设计过程中，应当认识到钢筋混凝土的重要性。然而在实际的结构设计过程中，不同的设计人员由于自身知识的限制以及学习能力的影响，在进行钢筋混凝土构件的设计过程中，在相关设计文件以及政策方面有着不同的理解，这样就会带来不同的设计处理方法，很容易出现设计问题。因此十分有必要对混凝土结构设计的方法和原则进行着重阐述。
2. 钢筋混凝土结构设计的发展历史
（1）混凝土结构设计理论对建筑结构物的可靠性与经济性有重要的影响。自从19世纪末混凝土结构在建筑工程中应用以来，随着生产实践的经验积累和科学研究的不断深入，混凝土结构的设计理论也在不断地发展。
（2）最早的混凝土结构设计理论是采用以弹性理论为基础的容许应力计算法。这种方法要求混凝土结构构件在规定的标准荷载作用下，按弹性理论计算的应力不大于规定的容许应力。容许应力是由材料强度除以安全系数求得的，安全系数则根据经验和主观判断来确定。由于混凝土结构构件并不是一种弹性体，而是有着明显的塑性性能。因此，这种以弹性理论为基础的计算方法不能正确地反映混凝土结构构件的实际应力状态，也就不能正确地计算出混凝土结构构件的承载力。
（3）20世纪30年代，出现了破坏阶段计算方法。这种方法考虑了材料塑性性能对结构构件承载力的影响，要求按材料平均强度计算的承载力必须大于计算的最大荷载产生的内力。计算的最大荷载是由规定的标准荷载乘以单一的安全系数得出的。安全系数仍是根据经验和主观判断来确定的。
（4）20世纪50年代，在对荷载和材料强度的变异性进行研究的基础上，又出现了极限状态计算法，它规定了结构的极限状态，并将单一安全系数改为三个分项系数（即荷载系数、材料系数和工作条件系数），故又称为“三系数法”。“二系数法”将不同的材料和不同的荷载用不同的系数区别开来，使不同的构件具有比较一致的可靠度，而部分荷载系数和材料系数基本上是根据统计资料，用概率的方法确定的。我国1956年颁布的BJG 21-1965《钢筋混凝土结构设计规范》即采用这一方法，1974年颁布的T110-1974《钢筋混凝土结构没计规范》也是采用这种计算法，但在承载力计算中采用了半经验、半统计的单一安全系数。由上述可见，在容许应力计算法和破坏阶段计算法巾，都是采用定值的安全系数来表达结构的安全度，而这些系数主要是根据经验确定的。极限状态计算法中部分地应用了概率理论以确定荷载、材料强度的特征值（标准值）和分项系数，这是设计方法上的很大进步。
3. 钢筋混凝土建筑结构含义
（1）所谓的钢筋混凝土建筑结构，指的是在混凝土结构中配加相应的钢筋，有效提升相应受力能力的一种建筑结构，在工程中常常将薄壳结构、大模板现浇结构等承重构件设计为钢筋混凝土构件。钢筋混凝土与钢结构相比，具有的特点为节省钢材，造价水平较低。因此在房屋建筑以及工业厂房施工过程中有着较为广泛的应用。在实际工程中常见的施工方式为首先预制钢筋混凝土构件，施工过程中，运输到现场进行拼装。钢筋主要承受拉力作用，而混凝土主要承受压力作用。
（2）预应力钢筋混凝土的承载力作用原理为在混凝土的受拉区域布置一定数量的钢筋，钢筋与混凝土粘结为整体，这样才承受外力作用时候，混凝土内部产生相应的锚固作用，而钢筋则产生相应的摩擦力。承载压力原理是在混凝士受拉区域内或相应部位加人一定数；钢筋的端部加设弯钩、弯折或者在相应的锚固区焊接短钢筋或者碎钢筋才增强钢筋混凝土整体的锚固能力；钢筋与混凝土会在相应的接触面形成相应的胶结力，这样能够在彼此形成良好的化学吸附效果。当钢筋表面凹凸不平时候，会与混凝土形成相应的机械咬合力。
4. 混凝土结构的功能设计的想要求以及极限状态
4.1结构的功能要求。
结构设计基本目的是在一定的经济条件下，使结构在预定的使用期限内能满足设计所
预期的各种功能要求。结构的功能要求包括安全性、适用性和耐久性。《统一标准》规定，建筑结构必须满足下列各项功能要求：
（1） 能承受在正常施工和正常使用时可能出现的各种作用（如荷载、温度和地震等）。
（2） 在正常使用时具有良好的工作性能（例如，不发生影响使用的过大变形或振幅，不发生过宽的裂缝等）。
（3）在正常维护下具有足够的耐久性（例如，混凝土不发生户，眨重风化、脱落，钢筋不发生严重锈蚀等）。
（4）在偶然事件发生时及发生后，仍能保持必须的整体稳定性。
4.2混凝土结构的极限状态。
极限状态是区分结构工作状态可靠或失效的标志。在使用巾若整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求，则此特定状态称为该功能的极限状态。极限状态可分为承载能力极限状态和正常使用极限状态两类。
4.2.1承载能力极限状态。
承载能力极限状态是指结构或结构构件达到最大的承载力，出现疲劳、倾覆、失稳、漂浮、连续倒塌等破坏或不适于继续承载的变形。当结构或结构构件出现下列状态之一时，即认为超过了承载能力极限状态：
（1）整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡（如倾覆、漂浮、滑移等）。
（2）结构构件或连接因达到材料强度而破坏（包括疲劳破坏），或因过度的塑性变形而不适于继续承载。
（3 ）结构转变为机动体系。
（4）结构或结构构件丧失稳定（如月、屈等。
4.2.2正常使用极限状态。
正常使用极眼状态是指对应于结构或结构构件达到正常使用和耐久性能的某项限值。当结构或结构构件出现下列状态之一时，即认为超过了正常使用极限状态：
（1） 影响正常使用或外观的变形。
（2） 影响正常使用或耐久性的局部损坏（包括裂缝）。
（3）影响正常使用的振动。
（4）影响正常使用的其他特定状态。
4.3混凝土结构的设计状况。
4.3.1建筑结构设计时，应根据结构在施工和使用巾的环境条件和影响，区分以下三种设计状况：
（1）持久状况：在结构使用过程巾一定出现，且持续期很长的状况。持续期一般与设计使用年限为同一数量级。
（2）短暂状况：在结构施工和使用过程中出现概率较大，而与设计使用年限相比，持续期很短的状况，如施工和维修等。
（3）偶然状况：在结构使用过程中出现概率很小，且持续期很短的状沉，如火灾、爆炸、撞击等。
4.3.2对建筑结构的三种设计状况均应进行承载能力极限状态设计；对持久状况，尚应进行正常使用极限状态设计；对短暂状况，可根据需要进行正常使用极限状态设计。
5. 混凝土结构耐久性设计
混凝土结构在预期的自然环境的化学和物理作用下，应能满足设计工作寿命安求，即混凝土结构在正常维护下应具有足够的耐久性。因此，对混凝土结构，}涂进行承载能力极限状态计算和正常使用极眼状态验算外，尚应进行耐久性设计。
5.1设计内容。
混凝土结构应根据设计使用年限和环境类别进行耐久性设计，耐久性设计包括下列内容： （1）确定结构所处的环境类别； （2）提出材料的耐久性质量要求； （3）确定构件中钢筋的混凝土保护层厚度； （4 ）满足耐久性要求响应的技术措施；（5 ）在不利的环境条件下应采取的防护措施；（6）提出结构使用阶段检测与维护的要求。对临时性的混凝土结构，可不考虑棍凝土的耐久性要求。
5.2混凝土环境类别。
根据工程经验，并参考国内外相关规范，《规范》规定，混凝土结构的环境类别划分应符合相应的规范要求。
5.3混凝土构件的设计。
影响混凝土结构耐久性的主要内因是棍凝土材料抵抗性能退化的能力。因此，从建筑材料的角度控制混凝土的质量是保证结构耐久性的根本措施。设计使用年限为5年的混凝土结构，其混凝土材料宜符合相应的规范规定。
在一类环境中，设计使用年限为100年的混凝土结构应符合下列规定：
（1）钢筋混凝土结构的最低强度等级为C30；预应力混凝土结构的最低强度等级为C40。
（2）混凝土中的最大氯离子含量为0.050% 。
（3）宜使用称碱活性骨料，当使用碱活性骨料时，混凝土中的最大碱含量为3.0Kg/m3
（4）混凝土保护层厚度应按附表18的规定增加400Ja ；当采取有效的表面防护措施时，混凝土保护层厚度可适当减小。
（5）在设计使用年限内，应定期进行检测和维修。
6. 房屋钢筋混凝土建筑结构的设计要求
在房屋钢筋混凝上结构设计过程中，设计者往往具有不同的设计经验，因此在问题处理时候往往会采取不同的处理方法。但是无论什么设计方法都应使房屋建筑满足稳定性的结构要求。对于房屋建筑的结构设计应着重做好房屋的高宽比，巨大的倾覆力矩会在柱和基础中产生相应的拉力和压力作用。作者根据多年以来的工程实践经验，认为为了使房屋建筑达到相应的安全性和可靠性，应配合相应的施工机械和施工技术，这样才能最终满足房屋建筑的使用功能。
7. 房屋钢筋混凝土建筑结构设计措施
为了保障房屋建筑施工质量水平，应在混凝土结构设计过程中遵循下面的几个方面：
7.1地基与基础的设置。
房屋建筑的地基和基础结构的设计应该引起相关结构设计工作者的重视。具体来说，一是应重视地方性的设计规范，我国是一个幅员辽阔的国家，地域条件也不尽相同，因此在进行地基基础的结构设计时应结合当地的实际情况，同时配合地方性的设计规范，进行科学配置。
7.2要采取必要的构造措施。
对于一些跨度较大的柱网框架结构，在楼梯间位置的框架柱，由于房屋梁体以及楼梯平台的阻隔作用往往会形成几段短柱，在结构设计过程中应对这些柱进行全长箍筋加密，这样才能保证柱子的稳定性。当框架结构的外立面为带形窗时候，会在窗的上方设置相应的过梁，这样会使外框架柱形成相应的短柱，针对这种情况，应对外框架柱进行箍筋加密，进行构造加固；当框架结构的实际长度超过了规范要求值，同时建筑的功能要求不允许留缝隙时候，为了减少有害裂缝，可以使用补偿性混凝土进行浇筑，同时用较细的钢筋进行双向配置，构造间距应小于150毫米；此外对于设置后浇带的部位，也应采取必要的构造措施。
7.3传力路线的设计应简化。
（1）一般而言，混凝土结构所设置的传力路线越直接，越简单，那样构件相应的工作性能越好，同时建材消耗也越少，因此在进行混凝土结构设计时候应力求平面、立面简单化。
（2）但是在进行钢筋混凝土抗震结构设计过程中，设计应使结构满足相应的抗震规范要求，即为：当地基主要受力层范围内没有软弱粘性土层时，对于高度小于8层，同时在25米以下，的民用建筑或者具有相当荷载的多层框架厂房，可以不用进行地基基础的抗震承载力的计算。
7.4碳纤维加固法的应用。
（1）在碳纤维片材的延伸长度范围之内应该通长设置一些垂直于纤维方向的压条。这些压条应该在相应的延伸锚固长度方向进行均匀布置，同时在延伸长度不应小于加固碳纤维布条带的宽度的一般。同时相应的压条的厚度不应小于受弯加固碳纤维布条厚度的一半。
（2）碳纤维加固法是一种近几年发展起来的新型混凝土结构加固技术，这种技术通常将高强度碳纤维织物或者成型板材通过改性的环氧树脂粘贴在构件的表面，进而有效增强混凝土结构的受力性能。这种混凝土加固技术的缺点为受环境温度的影响较大，同时需要进行专门的防护以及处理工作，当使用不当时，很容易发生火灾或者人为的破坏。
7.5预应混凝土加固法。
（1）这种混凝土结构加固方法能够有效改变混凝土构件的内力分布，便于卸载和加固，能够有效消除混凝土构件中常见的应力应变滞后现象。正是由于这种优点，预应力钢筋混凝土结构在重型结构、大跨度构件以及高应力、高应变构件的加固中有着较为普遍的应用。
（2）此外在进行围护结构设计时候应着重采用轻质材料，这是因为，在民用建筑以及公共建筑的平面布局之中，应使柱网按照相同的开间和跨度进行布置，这样能够有效减少边跨柱距，进而能够减少混凝土构件的弯矩，各个跨梁截面趋于一致，这样能够有效提高混凝土结构的笔整体刚度。
8. 总结
通过上文的论述和分析，我们可以得出这样的结论，即为在房屋建筑工程最基本骨架的钢筋混凝上建筑的结构设计的质量水平，会对工程的施工质量产生显著的影响作用，同时还会对业主的经济利益产生影响作用。因此在进行房屋钢筋混凝构件的结构设计时，应切实加强对于整个设计过程的质量控制工作，同时相应的施工人员应严格按照相应的设计文件进行施工，问题出现时候应积极与设计人员进行沟通交流，这样才能够充分保证房屋建筑的施工质量水平，满足房屋建筑建设的相应功能。
参考文献
［1］李杰等，钢筋混凝土房屋结构设计浅析［J］城市建设理论研究，2012（04） .
［2］蔡一鸣，框架结构申钢筋混凝土施工质量控制初探［J］.品质理论月刊2010（12）.
［3］曹长龙.，多层钢筋混凝土土框架结构设计探讨［J］科学技术与工程；2009（2）.
1引言
在国家高校扩招政策和高等教育事业快速发展的大背景下，很多高校和企业合作开办的独立学院相继出现。而随着国家经济飞速发展和西部大开发的推进，土木工程人才的需求越来越多，不少独立学院抓住这个良机开办了土木工程专业。但是与传统公办高校相比，独立学院的办学时间、办学条件和办学经验都有很大的差距。那么如何让这些独立学院培养出来的土木工程专业人才在竞争日益激烈的就业市场上具有一定的竞争力？如何让独立学院培养出来的专业人才快速适应社会发展的需要？这都对独立学院的新建土木工程专业提出了严峻的考验。
在这种情况下，广东技术师范学院天河学院把办学目标定位在“高度重视实践教学，坚定不移走校企合作、产学结合人才培养道路”的应用型本科院校，其人才培养宗旨是立足广东，面向华南，为区域产业转型和经济发展服务，培养基础扎实、知识面宽、动手能力强、富于创新精神的高素质应用型技术人才。
混凝土结构课程包括混凝土结构设计原理和混凝土结构设计两大部分内容，是土木工程专业中最重要专业课程之一。与很多相关专业课程有密切联系如高层建筑结构、砌体结构、建筑结构抗震等等。因此混凝土结构课程教学效果直接影响到整个专业教学质量和人才培养的质量。那么如何在混凝土结构课程教学中体现实践教学、产学结合，达到强化学生工程实践能力，成为独立学院土木工程专业教师面临的一个急需解决问题。笔者结合自己的教学实践，就混凝土结构课程教学中遇到的一些问题进行了探讨与实践。
2注重加强师资队伍建设，提高教师自身知识结构
目前，绝大部分独立学院的师资队伍都存在“老的老，少的少”现象，即由两三个退休的老教授和大部分年轻的硕士毕业生所组成。教师的年龄结构很不合理，教师的梯队很难建设，教师的知识结构和教学经验也不合理。这样的师资队伍很难满足我们要培养应用型技术人才，尤其是土木工程专业要体现实践教学、产学结合的需要。因此加快引进实践经验丰富，高水平的教师成为师资队伍建设的重中之重。
同时，注重培养年轻的教师，提高教师的教学水平，完善教师的知识结构。大部分年轻的教师都是从学校毕业直接到高校教书，缺乏实践经验。而土木工程专业要求教师不仅要具备丰富的理论知识水平，还要有一定的实践经验，才能更好满足教学需要。因此要求土木工程专业的教师要利用寒暑假期等相对较长时间到一些企业如设计单位、施工单位等进行实习，积累实践经验，同时更好把理论知识如何应用到实际的情况教授给学生。另外，建议土木工程专业的教师积极报考相关的注册师考试，一方面可以巩固已学的理论知识和学习掌握国家的最新规范内容，一方面可以满足学院对“双师型”教师的要求。
3整合教学内容
由于每门课程教材的编写都是在本课程相对完善的理论体系下进行的，所以从整个土木工程专业课程设置上，混凝土结构课程教材内容难免会有与其他课程重复的地方。这就非常有必要对教学内容整合，把在其他课程已经讲授过的内容罗列出来，在教学过程对这部分内容仅进行简单回顾，甚至不讲。节省的课时用在实践教学及其他内容上。例如钢筋混凝土结构材料在《材料力学》、《土木工程材料》等课程已进行了详细介绍；荷载与结构设计方法已经单独作为一门课程开设；多高层框架结构设计在《高层建筑结构》课程有详细讲解。
4改革教学方法与手段
在教学过程中实现从“满堂灌”、“填鸭式”、“黑板加粉笔”的教学方法转变到启发式、讨论式、研究式的教学方法上来，调动学生学习的积极性，积极利用现代化教学手段，提高教学质量和教学效果。
4.1应用案例教学法
在教学过程中要经常结合实际工程例子，讲解课本的理论知识。比如在讲梁的分类时，结合一些实际工程图片，告诉学生那些是悬臂梁、简支梁、外伸梁、两端固定梁、过梁、圈梁等等。再如讲解受弯构件受力三个阶段、三种破坏形态，可以考虑应用一些商业软件，把整个过程在形象再给学生看，加深学生的理解。应用案例教学法可以更好把课本的理论知识和实际工程联系，增加学生兴趣，调动学生的积极性。
4.2重视实践教学，坚持产学结合
土木工程专业学生毕业后主要从事设计、施工、管理等方面的技术工作，实践性较强。因此我们在教学过程中一定要重视实践、走产学结合的路子。而课程设计与毕业设计是与实际工程相结合的主要环节。本课程有“钢筋混凝土楼盖设计”、“单层工业厂房结构设计”两个课程设计。本课程与毕业设计也有紧密联系，学生毕业设计的计算书内容大部分要运用混凝土结构的知识进行计算。课程设计与毕业设计是学生在教师指导下独立地分析和解决工程实际问题的重要环节，是训练学生掌握建筑结构的设计方法，培养学生综合运用已学的理论知识，提高学生的设计能力和自学能力，培养学生查找和使用设计规范、设计手册、建筑图集等专业资料的能力的关键一课。
5改革考核学生的方式
目前大多数科目考试采用闭卷的形式。但是由于混凝土结构课程包括很多基本理论、公式、图表和构造要求等等．如果仍采用闭卷的形式会学生只会死机硬背一些公式，而没有真正理论公式的内容和含义。因此笔者建议可以尝试闭卷和开卷相结合进行考核：对于基本概念、基本理论部分可采用闭卷的考试形式；对于图表、公式的应用和构造要求部分可以采用开卷的形式，开卷时可以参考注册结构工程师考试，只许带教材或相关规范。这样不但能够提高学生理解并运用知识的能力，而且加强了学生学习和查找规范的意识。
6结论
本文基于独立学院应用型本科人才培养目标，对本课程师资队伍建设、教学内容整合、教学方法与手段、实践教学及考核方式等方面的改革进行了探索和实践。
参考文献：
[1]沈蒲生,梁兴文.混凝土结构设计原理[M].第3版.北京:高等教育出版社,2009
[2]沈蒲生,梁兴文.混凝土结构设计[M].第3版.北京:高等教育出版社,2009
【关键词】：浅层土；工程结构；围压应用；地基
本文拟以三轴强度试验为原理，提出围压结构的具体工程设计及思路，利用围压结构将地基土分割为等面积、等体积，土的大型三轴强度试验组合，使得围压结构和土体形成新的共同工作的结构地基，以解决高层建筑地基基础中浅层软土为高层建筑地基利用的现实问题。
1、 高层建筑地基及设计现状分析
1.1高层建筑地基及设计历史
每次高层建筑的空间和平面的拓展，都为地基基础的设计理论提供了新的研究课题和方向，同时也为土力学研究成果的工程实现提供了应用空间。上世纪80年代初期，在大厚度松散土上建筑高层建筑，基本上以结构力学的理论为依据，提出了以桩内全置换土为主的桩基系列的成熟设计理论，施工工艺，检测措施等。但存在的不足：①虽然桩基系列具有明显的安全性，但是由于舍弃浅层有一定承载能力、抗变形能力的软弱土，无疑要求基础的刚度，长度，整体强度加大，故此直接导致基础的工程造价飙升以及施工工艺的复杂化；②由于桩结构体在地基土内所占的面积比例为10%左右，却承担100%的建筑荷载作用，桩的应用集中效应明显；③桩体表面与土的接触面积有限，大多情况下桩的承载力由于土的摩阻力和端阻力，而影响范围之外的土并不能充分提供其强度试验和真三轴剪切试验，对土力学性质和行为的深入探讨有一定的积累，土的宏观、微观试验研究【1】，对于土的微观结构从认识方面进一步深化，开始注意到土的应力应变特征。
1.2多层软弱土基础设计方式
到目前为止，对于浅层土的利用有三种设计方式：①沿袭结构力学理论和集中荷载方式发展下来的桩基础设计，几乎是基础的代名词，绝大多数软弱地层中的基础采用桩孔内部分或全部的置换土并填充人工高强度材料和实现，借此将上部荷载通过桩、土的端阻力等传递到土深部以及借助于桩表面与土的摩擦力消散于土内。②以土力学对土应力应变规律研究的最新成果，采用复合地基加固原理依据的地基加固设计【2】，利用率由原来的10%上升到20%以上。它源于三轴剪切试验对于土在受力过程中变形特性和破坏，特点的微观描述和认识及对土固结机理的深化认识。出现了以桩侧摩阻力和桩端阻力联合贡献于桩承载力的、在原位半置换土的粉喷桩、高压施喷桩、深层搅拌桩等渗透性设计。这些设计虽然对浅层软弱土的工程实践产生积极的推动作用，但是广泛的利用于高层建筑地基中的地基处理设计尚在探索阶段。③结构力学和土力学理论相对融合的思路，即桩基础和地基处理相结合的混合设计，由此部分地实现了经济、安全、高效的地基基础设计要求和土利用率提高，显然受到现代土力学研究成果的影响，地基与基础设计方面又前进了一步。
然而，这些地基基础的设计均忽略了三轴强度试验中的围压对于土强度和变形的控制作用，或只针对土的某些特殊性质提出相应的处理措施，更是忽略了土中围压作用整体性改变土的力学属性的围压结构地基基础形式。
2、软弱土层应用新思路
新的围压结构地基应该是这些认识的实质性，结合性反映。新的围压结构地基设计，无疑需要现代土力学中最新研究成果的支持，势必可以为地基基础设计增添新的设计方法以及改善长期以柔土力学研究成果与工程实践的脱节现象。因此，在探讨浅软弱土应用高层建筑之间，必须建立如下几点认识：
2.1软弱土不能直接作为地基。原因在于没有考虑土中应力场会随着土中应力状态的改变而变化，更没有考虑到软弱土塑性变形方向大小与应力场改变的关系，甚至一个公认的三轴强度试验土围压力增加直接导致主应力产生的应变减少，抗剪强度增加的试验事实被忽略。
2.2土是由固相颗粒孔隙（含浓相、气相、胶结物质等）组构，在通常的工程范围内，可以认为岩矿颗粒、粘土围粒构成了固相颗粒的基本强度单元，并假设基本强度单元在通常的围岩条件下不发生颗粒破坏。
2.3三轴强度试验中，土的初始孔隙比对土的应力应变有很大的影响，初始孔隙 比越小，围压力越大，最大主应力越大。相同的土大于不同围压（σ2=σ3=χ1）作用下，主应力σ1不变，且σ1>σ2=σ3条件下：①峰值强度和屈服强度随着围压（σ2=σ3=χ2）的升高（即χ1>χ2）而增加；②主应力对应的变形?1则随着围压（σ2=σ3=χ2）升高相应的减少。
3、围岩结构地基的设计
基于上述对土的认识，得到浅层软弱地层地基设计的合理启发，继而形成有效的、与之相适应的地基结构设计思路，即是：
3.1充分反映土所特有的属性，即随时间和环境产生的“结构变形结构破坏循环”。首先建立具有针对性的、“以土结构破坏过程机理分析―量化评价”为宗旨工程结构的设计概念。其次在设计更具针对性、系统性与有效性确保经济合理的要求下、对现有的各种地基设计选择适宜性的围压结构，最后在完全满足上述条件的前提下，实现地基土和围压结构共同作用的要求。
3.2实现上述要求，必须对软弱土侧向变形稳定性实施工程控制，即限制土的侧向变形并将其通过与土紧密结合的结构得以实现。
3.3用系统分析原理对土和围压结构之间的相互作用进行分析， 把围压结构视为土中即新结构体系。
4、结论
4.1把当代土力学研究成果应用到地基基础设计中是研究的最终目标。
将土形及强度地过程属性作为地基基础设计的思路显然比一味地采用高强度、深部硬土作为地基更加重要。浅层土作为高层建筑地基虽然有不同的缺陷，但是采用围压结设计后，直接作为地基满足建筑要求，同时减少地基基础的加固和处理的深度。
4.2围压工程设计必须对浅层土的结构强度，影响结构强度的各种因素，工程结构强度、土与工程结构之间相互作用进行全面分析和合理认识后进行。
4.3围岩结构并非单纯的原位水泥搅拌桩一种，而是以其结构深度与土层相匹配、与土结合程度高、经济、安全、易行为标准选用，这方面继续探索的空间相当宽广。可在任何形状的基础、任意深度的薄层软土层中使用。
4.4浅土层作为地基的设计方法很多，但满足高层建筑要求的设计方法还没有系统化。本文把围压增加土强度效应与工程结构巧妙结合一起，用简单的方法解决了困扰的、复杂的问题，可见进一步深化探索意义显著。
【参考文献】：
购物车(0)
