1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）
文献综述 一、办公楼建筑设计要求 根据任务书要求，为满足办公楼的使用功能，办公楼应设有办公室，会议室，交流区，卫生间，电梯等基础设施。 根据办公楼的规模、使用要求和技术、环境条件来确定建筑的体形、体量、层数、朝向等。在平面和空间上处理好办公用房之间、办公用房与各种服务用房之间的关系以及室内外环境。 具体要求：房间需采光较好，有自然通风渠道，门窗隔热隔音。建筑周围应设有绿化带，停车场，创造良好办公环境，提高办公效率。走廊的设计要点是防火疏散，注重安全卫生。房间净高根据建筑类别不得低于2.5米。在高层办公楼中，竖向交通更为重要，如电梯的合理设置。在处理交通问题时，须合理地缩短交通路线和压缩交通面积，扩大办公和其他有效使用面积，以取得较高经济效益在结构上，应根据规模、层数、体形等，选定结构形式和进行抗风设计。处于地震区的高层建筑，要进行防震设计。 二、结构体系 本设计采用的结构体系为钢筋混凝土框架结构体系。 优势：空间分隔灵活，自重轻，节省材料；具有可以较灵活地配合建筑平面布置的优点，利于安排需要较大空间的建筑结构；框架结构的梁、柱构件易于标准化、定型化，便于采用装配整体式结构，以缩短施工工期；采用现浇混凝土框架时，结构的整体性、刚度较好，设计处理好也能达到较好的抗震效果，而且可以把梁或柱浇注成各种需要的截面形状。 框架结构应用范围很广，外墙用非承重构件，框架结构构件类型少，易于标准化、定型化；可采用预制构件，也易于采用定型模型板而做成现浇结构，有时还可以采用现浇柱及预制梁板的半现浇板预制结构。 根据框架布置方向的不同，框架体系可分为横向布置、纵向布置及纵横双向布置。横向布置是主梁沿建筑的横向布置，楼板和连系梁沿纵向布置，因此，横向框架的跨数较少，有利于房屋室内的采光和通风；纵向布置与横向布置相反，横向刚度较差，故应用较少；纵横双向布置使建筑的纵横向都布置承重框架，建筑的整体刚度较好，是地震设防区采用的主要方案之一。 劣势：框架节点应力集中显著；框架结构的侧向刚度小，属柔性结构框架，在强烈地震作用下，结构所产生水平位移较大，易造成严重的非结构性破坏数量多，吊装次数多，接头工作量大，工序多，浪费人力，施工受季节、环境影响较大。 三、框架结构的设计： 为了保证框架结构的抗震安全，设计时，结构应具有必要的承载力、稳定性、稳定性、刚度、延性及耗能等性能。在结构受力性能方面：框架结构构件截面较小，因此框架结构的承载力和刚度都较低，它的受力特点类似于竖向悬臂剪切梁，楼层越高，水平位移越慢，高层框架在纵横两个方向都承受很大的水平力，所以框架结构属于柔性结构，自振周期较长，地震反应较小，经过合理的结构设计可以具有较好的延性性能。 框架结构在水平力作用下产生侧移，侧移由两部分组成： 第一部分侧移由柱和梁的弯曲变形产生。柱和梁都有反弯点，形成侧向变形。框架下部的梁、柱内力大。层间变形也大，越到上部层间变形越小，使整个结构呈现剪切型变形。 第二部分侧移由柱的轴向变形产生。在水平荷载作用下，柱的拉伸和压缩使结构出现侧移。这种侧移在上部各层较大，越到底部层间变形越小，使整个结构呈现弯曲型变形。框架结构的变形总体来说呈剪切型。框架结构侧移刚度主要取决于梁、柱的截面尺寸。 内力计算中，进行水平力作用下框架内力的计算一般采用D值法。而竖向力作用下框架内力通常用弯矩分配法。 内力组合，需要控制截面：通常是内力最大的截面，框架梁的控制截面是支座面和跨中截面，支座截面一般由受弯和受剪承载力控制，跨中由受弯承载力控制。梁支座截面的最不利位置在柱边。对于框架柱控制截面在上下端由弯矩和轴力控制。 每种荷载效应组合中，对矩形截面考虑一下四种不利内力组合： （1） Mmax及相应的N,V （2）-Mmax及相应的N,V （3）Nmax及相应的M,V （4）Nmin及相应的M,V 内力组合也分为一般荷载组合和地震荷载组合。 楼梯和楼板的设计，按弹性理论进行内力计算，一些长宽尺寸及各种构造要求根据规范取值。 本工程中，办公楼的结构设计过程为结构方案的选择和构件尺寸的确定，框架结构的内力计算及内力组合，梁柱截面的设计，楼梯、楼面板的设计及基础的设计。另外运用PKPM及CAD进行框架的结构设计计算和板的配筋计算。 四、本设计课题的意义： 土木工程专业毕业设计对于大学生的综合能力及实践能力的考察具有重要意义，是大学教育的不可或缺的环节。扎实的专业基础知识，理论结合实践的能力，正确使用国家规范规程的能力是完成毕业设计的基本要求。人际关系的经营以及协调分配工作的能力也同样重要。为大学生未来投身社会，稳定工作打下基础。 在此过程中，努力钻研、积极进取定会有所收获。通过调查研究、查阅文献、收集资料以及运用本专业各种规范、条例、规程、手册和图集，是对所学知识的一次系统的整合，并可拓展自身知识面。锻炼自身设计、计算、绘图、概算、运用技术资料论文撰写的能力，养成独立思考的良好习惯，为毕业后走上工作岗位打下基础。 五、参考资料 [1]《房屋建筑学》第四版武汉理工大学出版社 [2]《混凝土结构设计规范》GB50010-2010 [3]《混凝土结构与砌体结构设计》第三版中国建筑工业出版社 [4]《建筑结构荷载规范》GB50009-2012 [5]《基础工程学》第二版中国水利水电出版社 [6]《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011 [7]《建筑抗震设计规范》GB50011-2010 [8]《混凝土框架结构设计》[M]中国建筑工业出版社2008 [9]《建筑设计资料（8）》第二版[M]北京：中国建筑工业出版社1996 [10]《建筑设计资料（9）》第二版[M]北京：中国建筑工业出版社1997 [11]《建筑结构构造资料集（上、下）》第二版[M]北京：中国建筑工业出版社1997 [12]《土木工程专业毕业设计指导》[M]北京：科学出版社2005 [13]《土木工程毕业设计指南-房屋建筑分册》[M]北京：中国水利水电出版社2002 [14]《房屋结构毕业设计指南》[M]北京：中国建筑工业出版社2004
2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案
一、研究对象及内容：
本工程为实际应用课题，地点位于江苏省南京市，为南京市大数据研究中心办公楼。建筑平面为L型，建筑面积8000m2；主跨为三跨六层钢筋混凝土规则框架结构。抗震设防烈度7度,设计基本地震加速度值为0.01g，属抗震设计地震分组第一组；场地土类别为Ⅱ类。
1、建筑设计：
1）平面设计：
办公楼的平面应布局合理、功能明确、方便管理、节约用地，主要目标之一为提升办公效率，创造良好运营环境。进行平面设计时应合理地布置抗侧力构件，减少地震作用下的扭转效应，注重抗震性能；平面布置宜规则、对称，保证质心与刚心重合，并应具有良好的整体性。
2）立面设计：
建筑物外部体型和里面反映内部空间的特征。本设计采用一大一小两矩形，组合成L形，立面线条和比例尺寸处理合理，两矩形使得建筑层次分明，方便人员疏通。每层层高3.6m，满足活动室、会议室、办公室的净高要求。整体外观简约大方，庄严气派却充满活力。
3）剖面设计：
设计办公楼时将性质相近的房间组织在一起以方便联系；互相干扰的房间需要隔离，分区明确，满足功能上联系与分隔的需要。
4）疏散楼梯设计：
办公楼的疏散楼梯梯段净宽不应小于1.4m，踏步高度不应大于0.16m，踏步宽度不应小于0.28m，连续踏步不超过18级，超过18级时，应加设中间休息平台，楼梯平台宽度不应小于梯段宽度，并不得小于1.10m；
5）防火设计：
本设计的防火等级为二级，设置防火报警器，并在每层楼设置防火设施。
2、结构设计：
1）结构布置及结构计算简图的确定：
框架结构的柱网布置应尽量做到简单、规则、整齐，柱网尺寸应尽量符合模数，且要经济，框架结构的柱网尺寸及层高应根据建筑功能要求、施工条件及材料设备等各方面因素来确定。在完成柱网布置后，选取计算单元，然后估算梁柱截面尺寸，跨度的取值，计算梁的线刚度（考虑楼板的作用）
2）荷载计算：
本设计中包括恒载、活载、风载、水平地震作用等，都需要对其进行计算单元的选取，然后进行荷载计算。
（1）恒载：①荷载统计计算；②画出在恒载作用下的计算简图；
（2）楼（屋）面活荷载：①荷载统计计算；②画出在楼（屋）面活载作用下计算简图；
（3）风荷载（水平荷载）：①荷载计算；②画出在风荷载作用下的计算简图；③风荷载作用下的侧移验算；
（4）水平地震作用：①选取计算单元；②确定各楼层重力荷载代表值；③确定梁、柱线刚度；④确定框架柱的侧移刚度D值；⑤确定框架的自振周期T值；⑥计算水平地震作用下的标准值；⑦画出水平地震作用下的计算简图；⑧进行水平地震作用下的侧移验算。
3）内力计算：
（1）恒载：①计算方法：分层法，弯矩二次分配法；②画出弯矩图，剪力图和柱子的轴力图；③进行弯矩调幅；
（2）楼（屋）面活荷载；
（3）风荷载：D值法；
4）内力组合：
（1）选择内力组合方式；
（2）确定最不利内力类型及控制截面。
5）截面设计和配筋计算
（1）框架梁：①正截面受弯承载力计算；②斜截面受剪承载力计算；③裂缝宽度验算；
（2）框架柱：①正截面偏心（或轴心）受压承载力计算；②斜截面受剪承载力计算；③裂缝宽度验算；④确定框架梁、柱的配筋并满足构造要求。
6）楼梯的设计
（1）板式楼梯：①梯段板计算；②平台板计算；③平台梁计算；
（2）梁式楼梯：①踏步板计算；②斜梁计算；③平台板计算；④平台梁计算；
7）现浇楼板设计
单向板、双向板均按弹性理论分析法计算。
8）基础设计
独立基础：①荷载计算；②确定基础底面积；③地基变形验算；④基础结构设计；
9）进行三水准、两阶段设计方法进行抗震设计：
（1）做好强柱弱梁的设计
由于框架柱受轴向压力作用，其延性通常比梁的延性小，一旦框架柱先于框架梁出现塑性铰，就会产生较大的层间位移，甚至形成同层各柱上下端同时出现塑性铰的柱铰结构，从而危及结构承受垂直荷载的能力。
（2）做好强剪弱弯的设计
为了防止梁端，柱端在弯曲屈服前出现脆性剪切破坏，在设计中要求做到强剪弱弯亦即构件的受剪承载力要大于构件弯曲时实际达到的剪力。
（3）做好强节点弱构件的设计，还要对节点进行抗震结构设计要求框架节点核心区不先于梁柱破坏。
其他结构和构造按其规范要求设计。
3、PKPM上机验算及施工图绘制：
1）PKPM进行框架结构的验算：①PMCAD全楼结构模型建立；②PK模块分析单榀框架内力；③SATWE-8建筑结构空间有限元分析及设计软件；④TAT-8空间框架分析和平法配筋施工图绘制；
2）施工图绘制：①柱平法施工图；②梁平法施工图；③板平法施工图；④楼梯平法施工图；⑤基础平法施工图
二、拟解决的问题
拟解决的主要问题如下：
（1）该工程的建筑设计、结构布置方案及依据；
（2）工程中构件的选择和材料的确定；
（3）横向框架的计算简图、内力计算与组合；
（4）框架位移验算、构件截面设计、配筋简图，以及有关结构构造说明；
（5）楼梯结构及基础结构的计算、设计；
（6）软件计算横向框架内力结果及与手算结果的对照分析。
三、采取的研究方法与手段
采取调研、实地参观、手算与软件计算相结合等方法与手段进行研究和具体设计。并且要求所有设计内容都必须满足国家现行技术规范，现行国家规范、标准中未明确的内容可参照行业标准、设计手册、图集等执行。
指导教师意见： |
1．对文献综述的评语： 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： 指导教师： 年月日 |
所在专业审查意见： 负责人： 年月日 |
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