如东县某中学综合楼建筑结构设计开题报告

1. 研究目的与意义

研究目的：毕业设计是教学计划中最后一个综合性实践教学环节，是学生在教师的指导下，独立从事设计工作的初步尝试，其基本目的是培养学生综合运用所学的基础理论、专业知识、基本技能应对和处理问题的能力。通过此次设计，希望达到以下具体目的:1.进一步掌握和巩固所学基础理论、基本技能和专业知识，并在科学实践中丰富和完善所学理论知识。2.获得从事设计工作的初步训练，培养独立工作、独立思考和综合运用已学知识解决实际问题的能力，尤其注重培养创新精神和实践能力。3.初步掌握建筑设计研究的基本方法，培养文件编辑、文字表达、文献查阅、计算机应用、工具书使用等基本工作实践能力。4.树立外国先进理论和本国实际国情相结合的思想和观点。5.培养实事求是、刻苦钻研、勇于探索、善于合作的工作作风。

研究意义：随着我国经济的迅速发展和教育改革的不断深入，城市中新建、改建、加建的学校设施逐步增多。 然而，在学校设施的大量建设，空间布局灵活多样的同时，空间品质能否满足教师、学生在校园中的学习、生活要求，成为学校研究中有待探索的课题。因此，我选择中学综合楼楼设计作为我毕业设计题目。毕业设计是对大学四年所学习专业知识的一次全面运用与训练，能使我们进一步巩固《理论力学》、《材料力学》、《结构力学》、《土力学》、《混凝土结构设计原理》、《建筑结构设计》、《高层建筑结构设计》、《建筑结构抗震》、《基础工程》、《地基处理》等相关知识，并培养我们独立分析和解决工程问题的能力，让我们全方位熟悉建筑设计的整个过程。 此次毕业设计我的课题为如东县某中学综合楼建筑结构设计 ，在毕业设计过程中，我需要查阅各种相关规范、手册、标准图以及工程实践中常用的方法，并借助CAD、PKPM、天正等专业软件进行计算和绘图。通过这个过程我不仅能熟悉工业厂房的建筑设计、结构设计、施工图绘制、施工组织设计，还能培养独立工作的能力以及严谨扎实的工作作风和事业心责任感。为我将来走上工作岗位，顺利完成所承担的建设任务奠定基础，使我自己在毕业后能较快的胜任相应专业的技术工作。

2. 国内外研究现状分析

近年来，我国建筑行业提出了住宅产业化和建筑 工业化。而我国的建筑行业大都使用现浇混凝土，其生 产效率低、环境污染重、经济浪费大。因此，以规模化、 工厂化生产建筑产品为目标，通过技术集成与产品集成，实现建筑过程的工厂化，变工地为工厂，大幅度地 提高劳动生产率是建筑工业化发展的必由之路。预制混凝土结构作为一种符合工业化生产方式的 结构形式,具有以下一些特点与优势：(1)经济效益。由于预制构件的制作大部分是在 工厂中完成(现场预制除外)，在现场只需进行连接安装, 所以使得施工周期大大缩短，从而可以加快资金回收 周期（有资料显示，预制混凝土施工中，大约构件制作 的工时占总工时的65%，构件运输占10%~15%，结构安 装占20%%)，从而可以显著提高项目的经济效益。(2)质量效益。预制构件工厂化生产，生产环境稳 定，严格按照标准检验，产品有保证。预制混凝土还可 以浇筑成各种形状和尺寸，有利于实现建筑曲面的多 样性。(3)环境效益。采用预制结构，现场湿作业大大减 少，改善施工现场环境，减少环境污染和施工扰民现 象。而且现浇混凝土施工中还要消耗大量的木材用于 临时支撑、脚手架模板等。采用预制技术可以有效地节 约木材，从而有助于保护森林和野生动植物。预制混凝土框架结构体系根据构件间连接的设计 原则不同可以分为两个基本连接:强连接和柔性连接。 所谓强连接(strong connection)是指连接部位抗弯能力较强，地震作用下，弹塑性变形一般出现在结构构件上 (即预先设定的塑性铰处)。采用这类连接的预制结构设计思想与现浇结构基本一致，即只要保证连接构造满 足要求，结构构件的设计可以按照现浇混凝土结构的 设计准则进行。国外以往建造的预制混凝土结构大都 属于这一类连接方式。由于强连接的框架结构在地震 中依靠构件截面的非弹性变形耗能能力，因此能够达 到现浇混凝土框架结构相同或相近的抗震能力。大量 的理论试验研究和实际震害经验也表明'这些预制装 配式混凝土结构具有良好的整体性能，足够的强度、刚度和延性,能安全抵抗地震力且具有良好的经济性。1994年，美国国家地震减灾委员会推荐采用柔性 连接(ductile connection),它既可以用于预制混凝士框 架体系，又可以用于预制混凝土板柱结构。柔性连接具 有优良的非线性反应特性，而且它的布置无需避免塑 性铰区与节点的重合。所谓柔性连接是指连接部位抗 弯能方比预制构件低，因此，地震作用下弹塑性变形通 常发生在连接处，而梁柱构件本身不会破坏，变形在弹 性范围内，因此结构恢复性能好，震后只需对连接部位 进行修复就可以继续使用，具有较好的经济性能。这种 结构的设计原则与现浇结构有很大的不同。由于采用 柔性连接的预制混凝土结构符合逐渐趋于主流的基 于性能的抗震设计思想,其抗震性能和设计方法开始 引起人们的关注。从上世纪末开始，美国等国家对采用 柔性连接的名为 PRESSS (Precast Seismic Structural System,预制抗震结构体#)的结构体系进行研究 PRESSS主要目的是研究、发展可应用于地震区的预制 混凝土结构材料、新概念和新技术，并建立可用于制定规范的计算模型，为预制混凝土在不同抗震设防 区的应用提供全面合理的设计建议。PRESSS提出多种 不同的连接方式，并进行了理论和试验研究，研究成果 已逐步写入规范中，为预制混凝土结构体系的应用提 供了合理的建议和必要的依据。由于我国现阶段预制混凝土的应用水平不高，且缺乏相关的试验数据和理论分析，预制混凝土结构抗 震性能较差的误解一直难以消除，因而在地震区的应用更少。随着经济和科学技术不断发展,建筑工业化成 为建筑业发展的必然趋势。近年来随着我国住宅产业 化的发展，住宅建筑的工业化改革势在必行。要实现建筑工业化就必须大力发展预制混凝土结构。国内外对混凝土框架结构办公楼的研究及发展有以下几方面：1. 在设计的计算理论方面：在工程结构设计规范中已采用的基于概率论和数理统计分析的可靠度理论，概率极限状态计算体系要不断完善；混凝土的微观断裂机理、混凝土的多轴强度理论及非线性变形的计算理论等方面也需要更大的突破，并应用于工程结构设计中。2.在计算机软硬件方面。电子计算机的普及和多功能化，CAD、PKPM等软件系统的开发，缩短了建筑结构设计的时间和工作量，提高了经济效益。3.在材料研究方面。混凝土主要是向高强、轻质、耐久、易成型及具备某种特殊性能的高性能混凝土方向研发。钢筋的研发方向则是高强、防腐、较好的延性和良好的粘结锚固性能。4.在结构型式方面。预应力混凝土结构由于抗裂性能好，可充分利用高强度材料，各种应用发展迅速。一些高性能新型组合结构具有充分利用材料强度、较好的适应变形能力（延性）、施工较简单等特点，也得到广泛应用。5.在实验技术方面。通过对混凝土结构设计理论和设计方法及设计软件等方面大量研究，先进的现代化城市技术保证了实验研究更精确、更系统。基于可靠度理论的分析方法有在逐步完善，并开始用与结构整体和使用全过程的分析。办公楼发展趋势：办公楼均是在特定的历史、社会、经济和文化背景下形成和发展起来的，其建筑布局、空间形态、环境气氛都在不断的变化。今天办公楼作为生产和处理各种商务活动的信息场所，而正在成为社会生产的基础。为了适应这种社会的发展需求，也要求办公楼在形态和功能上要多样化。特别是近几年信息化技术的快速发展，更加速了这种变化的趋势。在进行建筑、结构设计时，国际上流行采用三统一的原则，即统一柱面、统一层高、统一荷载的模式设计。统一柱面可使办公楼根据人们的需要和功能要求实行相对任意分割，不至于因建筑柱面不同而在改变使用功能上受到制约；统一层高可使楼房采光效果好，空气流通顺畅，布局安排合理，水平运输畅通无阻，有利于使用功能的相互替代；统一荷载，打破了会议室和其他部门之间的明显界。

3. 研究的基本内容与计划