《结构设计规范（条文）应用过程中所遇到相关问题的分析及设计建议》(朱炳寅)

一、建筑结构荷载规范 GB50009-2001
第4.1.1条，消防车荷载的取值及其相关设计计算的注意事项和设计建议；地下室土压力计算中的相关问题，土压力数值的合理确定和计算结果的合理取用。
第4.1.2条，对常用程序的荷载折减方法的分析，程序计算的相关问题（如计算楼层与实际楼层的关系等）及现阶段实用的设计建议。
第4.1.3条，对规范等效楼面荷载换算要求分析，常见等效荷载的取值及注意事项。
第4.3.2条，屋顶荷载（如屋顶卫星天线、屋顶广告、出屋顶高大女儿墙等）对主体结构的间接影响及对相关结构构件的直接影响，对结构整体计算和相关构件补充计算的设计方法。
第7.1.1条和第7.3.3条，结构构件和围护结构构件的划分，对特殊构件的属性把握（如：檩条是属于结构构件还是围护结构构件的问题分析）。
二、建筑抗震设计规范 GB50011-2001
第1.0.1条，抗震设防的“性能设计”与现行规范“三水准设防目标”的关系。实际工程中对结构重要部位和重要构件的性能设计实例分析。
第2.1.9条、第2.1.10条、第3.3.3条，“抗震措施”与“抗震构造措施”的区别，实际工程中的把握尺度。
第3.1.1条，对《建筑抗震设防分类标准》相关规定的理解与掌握，结构分区段、分部位、分构件的抗震分类，结合实际工程进行相关工程的分类说明。
第3.1.3条，不同抗震设防类别建筑的抗震设防标准的调整要求，实际工程中调整的相关注意事项及处理办法（如 “比9度抗震设防更高的要求”应该如何把握和确定等）。
第3.3.3条，“抗震措施”与“抗震构造措施”确定时的设防标准调整原则，多项调整同时存在时的实用把握原则（如：7度0.15g、8度0.30g，Ⅲ、Ⅳ类场地时），当“抗震措施”与“抗震构造措施”确定的抗震等级不同时，采用现有计算程序的注意事项分析。
第3.4.1条、第3.4.2条，结构概念设计与设计计算的关系，对结构方案好与不好的基本评价原则。实际工程中如何避免采用“不好”的结构方案，软弱层与薄弱层的概念区别及相应的抗震措施。
第3.6.1条，结构设计的常用计算方法比较及设计计算中的主要问题分析，采用不同计算方法的结果的规律分析，在实际工程结构设计中如何避免计算差错（计算的模型化误差、计算假定的误差等）。
第3.6.6条，结合工程实例，分析采用电算程序进行结构分析时的注意问题，主要计算参数对应的概念分析及相应的取值要求；对计算结果分析判断的基本技巧和常用方法；重要计算指标的分析和把握；结构重点部位的局部分析和结构的比较计算问题。
第4.2.4条，地基基础抗震验算的“拟静力法”，地基“拉应力”和“零应力区”问题。
第5.1.1条，对“质量和刚度明显不对称”的理解和尺度把握， “有斜交抗侧力构件的结构”与“斜交结构”的区别。“大跨度”和“长悬臂”结构的确定原则。
第5.1.2条，主要抗震计算方法（底部剪力法、振型分解反应谱法和时程分析法等）的合理选用，对“质量和刚度沿高度分布比较均匀”、“以剪切变形为主”和“统计意义上相符”的理解与设计尺度的把握。弹性时程分析补充计算的实际操作要点和步骤。
第5.1.3条，“重力荷载代表值”及现行计算程序在抗震设计计算中采用的简化方法及相关问题，现阶段设计计算中应注意的问题。
第5.1.4条，在复杂结构及超限高层设计中，常被要求按中震设计的相关问题，“中震弹性”与“中震不屈服”的区别及设计方法。
第5.2.3条，单、双向地震的概念及相互关系，给出直观的双向地震作用效应（内力和位移）计算公式。水平地震作用的计算过程汇总及各情况下对应的计算要求（计算框图5.2.0）。
第5.4节，抗震截面验算与地震作用下弹塑性变形验算的关系。
第5.5.1条、第5.5.2条，抗震变形控制的根本目的、变形验算的要点和主要过程把握，主要验算指标的控制问题，采取切实有效结构措施后对层间位移的适当放宽限制问题。
第6.1.2条，表6.1.2在应用过程中的相关问题及应采取的相应措施（如8度乙类建筑，当高度大于50m时的抗震等级；主楼为剪力墙结构同时有局部框架裙房时，其剪力墙、框架的抗震等级确定等）。
第6.1.3条，框-剪结构的最大适用高度调整问题，裙房的抗震等级确定问题，各类地下室（嵌固部位不在地下室顶板时的地下室、纯地下室、面积较大的地下室、多层地下室等）抗震等级的确定问题。
第6.1.10条，关于加强部位高度规定的不合理问题（≤15m的限制问题，结合《混凝土高规》第10.2.4条规定）。
第6.1.14条，当地下室顶板作为上部结构嵌固部位时，地下室顶板的构造及上部框架柱在地下一层的配筋要求，实际工程中遇到的设计问题，满足规范要求的变通设计方法。当地下室顶板不作为上部结构嵌固部位时，侧向刚度比值控制指标的位置调整和实际工程中其他辅助设计方法及构造措施。
第6.2.7条、第6.2.8条，关于剪力墙墙底塑性铰在其底部加强部位由下而上出现的问题及思考，关于剪力墙的强剪弱弯问题（对规范公式6.2.8-1的思考），设计实践中改进上述情况的设计方法。
第6.2.10条，框支柱剪力按框支柱数量调整带来的问题（与框支柱的实际受力无关，受力越小，剪力调整（加大）的幅度越大）及结构设计实践中的对策和相关处理方法。
第6.2.13条，抗震设计时由于不同计算目的的剪力墙有效翼缘宽度取值问题，三条规定（抗震规范第6.2.13条、混凝土规范第10.5.3条和第7.2.3条）的不同适用条件。
第6.3.7条，在注重轴压比限值的同时，避免出现非抗震设计计算时过大的轴压力问题。
第6.3.10条，注意对长方形截面柱，箍筋计算的方向性问题，避免统一的配箍计算结果带来的设计困惑。
第6.3.12条，柱箍筋加密区体积配箍率的计算问题，相关设计建议（箍筋长度的取值、核心区面积的计算、重叠箍筋的判别和把握等）。9度与“假9度”的把握及相关设计问题。
第6.3.14条，核芯区箍筋配置与柱箍筋加密区的差距问题（小轴压比（≤0.45）时节点配箍得以加强而大轴压比时却减小节点配箍），框支梁柱节点的配箍问题，实际工程中的设计建议。
第6.4.7条，对阴影区内“箍筋”按“以箍筋为主”确定的问题，关于阴影区箍筋、非阴影区箍筋和拉筋、墙体水平筋是否替代约束边缘构件箍筋、十字墙的边缘构件、边缘构件的最大配筋率、端柱的抗震等级等问题，及对“端柱有集中荷载”（什么情况下为“有集中荷载”？）及“箍筋及纵筋构造按柱要求”（在框架-剪力墙结构中框架的抗震等级低于剪力墙，端柱构造配筋比墙小）的问题，边缘构件最大配筋率限制的问题，适合于实际工程的相应设计建议。为简化设计减少设计工作量而提出的v/2区域配筋设计建议。
第6.4.8条，纵向钢筋最小量是指钢筋面积、钢筋根数、钢筋直径还是都包括？提出现阶段适合通过施工图审查的设计建议。
第6.4.10条，斜向交叉构造钢筋的配置问题，构造配置或计算配置均不符合“混凝土高规”的规定。综合高规要求提出交叉钢筋的设计方法及适应设计与施工管理的简化建议。剪力墙连梁跨高比的问题。
第6.6.1条、第6.7.1条，板柱-抗震墙结构与框架核心筒结构的区别，多个框架核心筒组合平面的结构体系问题及相应设计对策。
第6.7.2条，框架-核心筒结构、筒中筒结构内筒角部边缘构件的设置问题（对照高规第9.1.8条和混凝土规范第11.7.14条，关于高规规定的不完整性问题）。
第7.1.2条，砌体结构的抗震性能分析，砌体结构的房屋总高度的确定和控制及总层数控制的根本目的，与钢筋混凝土结构相比所采取的主要抗震设计手段的区别等。
第7.1.8条，对“对齐与基本对齐”、“均匀对称或基本均匀对称”、“底层与底部第二层侧向刚度应接近”的定量把握，及对侧向刚度比值规定（不能太强也不能太弱）的理解及常用设计处理方法。
第7.2.8条，端部、中部构造柱的作用及设计中的实际做法。
第8.1.5条，各类支撑介绍及工程中常用支撑分析。
第8.1.7条，结合实际设计工程，说明压型钢板的使用、楼层水平支撑的设置和节点做法。
第8.2节，钢结构房屋中各构件的屈服过程分析，与钢筋混凝土结构的不同点分析，及抗震设计的重点关注问题。
第8.2.3条，结合实际设计工程设计计算的全过程，说明结构分析过程及简化的结构计算方法（重点在钢框架的剪力调整）。
第8.2.8条，构件连接的翼缘全熔透焊缝的极限承载力要求，分析一般情况下满足公式（8.2.8-1）的基本条件，及柱边连接常需要增加附加盖板的原因，说明实际工程中常采用的柱外悬臂梁段连接的必要性和优缺点。建议一般情况下不采用柱边接头，钢构件与混凝土的连接一般不采用埋件连接而改用混凝土牛腿连接的问题，结合第8.3.4、5条规定，说明狗骨式连接、消能梁段的侧向支撑等。
第8.3.3条，因条件限制时，设置三角隅撑的工程实例，不设隅撑时的设计措施。
第13.3.3条，按墙的长高比设置构造柱的明显不合理性、实际工程中的设计做法。

三、高层建筑混凝土结构技术规程 JGJ3-2002
第3.1.4条，屋顶擦窗机设计荷载的取值及相关设计建议。
第4.2.2条，部分框支剪力墙结构的底部大空间层数问题、短肢剪力墙的量化问题、框-剪结构中剪力墙“过少”的把握、高度适当增加的定量把握问题，板柱结构在非地震区的应用及其高度限制问题。
第4.3.6条，楼板开洞超过规定带来的设计计算及相关构造问题。
第4.3.13条，后浇带的作用分析，解决结构的温度应力问题的相关设计处理方法。
第4.6.3条，楼层位移的计算假定、脱开柱计算中的结果判别与调整方法。
第4.8.2条，房屋高度对框支剪力墙结构抗震等级的影响问题、沿房屋高度分不同区段（框支剪力墙和一般剪力墙）确定抗震等级问题，单片墙是短肢剪力墙的先决条件（其他形状墙应不属于短肢墙）。短肢剪力墙与短肢剪力墙结构问题。
第4.9.1条，采用型钢混凝土柱、钢管混凝土柱的良好经济性指标。
第5.1.4条，高层建筑结构分析的常用计算程序及模型，相应的计算假定和适用条件，代表性计算程序比较。
第5.1.9条，常用程序模拟施工加载过程及对计算结果的影响，不同加载模型的计算结果与结构实际受力的误差分析，实际工程中为较为真实地反映结构实际受力状况而采用的经验调整法。
第6.1.7条，少量剪力墙的框架结构应属于框架结构，通过倾覆力矩比对“少量剪力墙”数量的把握问题，实际工程中框架和剪力墙的设计计算方法（全包络设计、框架包络设计而剪力墙构造设计、框架包络设计而剪力墙按现有截面的最大承载力设计）。
第7.1.2条，剪力墙的分类、“全部为短肢剪力墙的剪力墙结构”、“短肢剪力墙较多”的把握、工程设计中对“短肢剪力墙结构”的控制要点，综合考虑短肢剪力墙布置的均匀程度、承受竖向荷载的面积比例及倾覆力矩比等因素的实用判别方法。以倾覆力矩比作为“短肢剪力墙结构”惟一判别标准的做法是不全面的也是不安全的。
第7.1.9条，当剪力墙高度在120~188m之间时，底部加强区的高度计算问题，相关设计建议。
第7.1.10条，“楼面主梁”的把握问题。
第7.2.21条，剪力墙水平和竖向分布筋的一次性搭接问题、v/2范围纵筋的搭接问题，实际工程中的处理办法。
第7.2.25条，连梁的实用处理技术（连梁截面的调整、连梁的调幅计算、连梁按铰接设计计算的相关问题、连梁的强剪弱弯设计原理及过程、连梁最大配箍的计算分析，实际工程连梁设计举例）。
第8.2.4条，楼板洞口尺寸限制标准问题，工程设计中的把握尺度。
第10.2.1条，转换层的结构形式，转换构件的实际受力与理论计算的差异分析，计算中常见问题及解决问题的主要途径。现行规范按建筑功能和规模来确定建筑的防火分类，而对影响建筑安全的特殊结构构件则无专门的加强措施，转换构件耐火极限标准过低引起的相关问题，结构设计中应采取有效措施提高转换构件的耐火极限。
第10.2.3条，结合第8.1.8条，关于长矩形平面中落地剪力墙间距控制问题，工程设计中的实用做法。
第10.4.3条，错层结构的量化标准问题、错层结构“楼层梁截面高度”的问题、错层结构计算中的程序应用问题、错层结构楼层位移比的调整计算问题，消除错层的有效措施。
第10.6.1条，多塔楼建筑的结构布置要求，大底盘地下室的多塔楼和多塔楼建筑的异同点分析。
第12.1.8条，主楼与裙房不设沉降缝的设计措施、减小主楼沉降的主要技术措施、加大裙房沉降的主要技术措施。
第12.1.9条，《地下工程防水技术规范》GB50108-2001与“高规”规定的不一致问题；当相关规范规定不一致时，工程设计应如何执行。
四、混凝土结构设计规范 GB50010-2002
第3.1.4条，关于抗浮设计水位的再研究调整问题、水压（浮）力的荷载特性把握问题、不同情况下的水压（浮）力计算实例。
第 3.3.2条，混凝土结构的挠度验算中应考虑的因素、预应力混凝土结构的挠度验算中应考虑的相关因素、预应力梁的预起拱实用计算方法（单跨直线预应力、单跨曲线预应力的反拱计算）。
第3.3.4条，构件实际裂缝宽度与计算裂缝宽度的关系、保护层对构件裂缝宽度的影响、保护层越厚其裂缝宽度越不能满足要求与结构耐久性设计相矛盾的问题、裂缝控制标准与预应力度不挂钩形成控制标准严重跳跃的问题，如何认识和把握规范中“预应力构件”的问题及相应设计建议和工程设计中的常用方法。
第3.4.1条，关于建筑外防水材料对结构耐久性的影响问题，区分可更换和不可更换等不同情况提出相应的设计建议。
第5.3.1条，考虑塑性内力重分布的结构构件如何满足正常使用极限状态要求，现有程序计算及计算绘图一体化设计方法所引起的、考虑塑性内力重分布分析方法与正常使用极限状态要求矛盾的问题，适合现阶段结构设计现状的实用处理方法。
第7.3.1条，轴压比控制不能完全含盖的轴压力过大时的相关设计问题（由于轴压比控制的是地震作用组合下的轴压比，相关信息中不能反映地震作用组合以外的计算问题）。
第7.3.9条、第7.3.12条，二阶效应简化计算方法的应用及计算结果的分析判断，不同计算方法的适用范围分析，弹性计算方法带来的相关问题及设计处理办法。
第7.3.14条，双偏压柱正截面承载力近似算法和直接法的应用建议。
第7.5.15条，实际工程中圆柱等效成矩形后箍筋的配置问题。
第7.6.12条，剪扭箍筋的配置原则及简化的设计处理做法。
第9.2.1条，基础拉梁、地下室外墙等构件的受力钢筋保护层取值。
第9.2.4条、第9.2.5条，保护层超过40mm时的结构问题及相关设计方法；对特殊结构，规范的防火标准还应大大加强（如转换梁的防火要求应高于比一般梁大大提高等）。
第9.5.1条，构件最小配筋与“抗震规范”第6.1.14条的关系问题、避免在构造设计中违反强制性规定的设计方法。
第10.1.2条，楼板长宽比在2~3之间时的结构设计计算建议。
第10.1.11条，工程界对厚板中部配置构造钢筋的不同观点、工程设计中结合筏板暗梁设计的综合处理方法（结合地基规范第8.4.9条）。
第10.4.3条、第10.4.4条，结合实际工程对梁柱钢筋的相关搭接和锚固做法的设计优化。

《建筑地基基础设计的若干问题》（方小丹）

一、岩溶的工程地质特点和处理的难点
岩溶地区建筑基础设计中，最令工程师头痛的问题有：
1） 岩溶地区基岩上复土层由于水的潜蚀作用时有土洞发育；
2） 岩层表面有石芽、石笋、溶沟、溶槽存在；
3） 溶洞分布无规律，沿竖向可能有几层溶洞；
4） 岩面变化大，常见岩石临空面、鹰嘴石；
5） 溶洞地下水与外部水源（江、河、地下河等）有水力联系；
6） 岩层表面处，由于溶沟、溶槽、裂隙地下水积聚，残积层常呈软塑状。
虽然地质剖面图中的溶洞和土洞常会令人困惑。但也应注意到：1）岩溶的溶蚀速度与建筑物的设计使用期限相比，除石膏及岩盐以外，完全可以忽略。即设计时仅需考虑其现状，而不必考虑其发展。2）相比之下，土洞的形成与发展所需时间要短得多，对建筑物的危害也更为严重。3）当建筑物的规模不大，层数不多，而上复土层有一定厚度及强度时，基底荷载引起的地基附加应力影响范围有限，对深部基岩中的溶洞影响很小。
二、几个有代表性的工程实例的成败分析
例1、广州市景泰坑某住宅小区：总面积6.5万㎡，9层框架结构。地质：人工填土，耕植层厚0.8-2m，坡洪积层厚4～8m，标贯数3～10击；残积层厚3～12m，标贯数5～15.5击。下伏基岩为石炭系壶天群灰岩，岩石上部裂隙发育。仅约1/10的钻探孔发现溶洞，且洞高度小，洞内有填充；地下水位远高于基岩面；上复土层多为透水性差或较差的粘土或粉质粘土，地表水不易下渗，地下水活动不强烈。
场地的判断、基础选择、减少柱间沉降差异的措施等。
例2、肇庆市某办公楼：14层框剪结构，1层地下室，总面积约2万㎡。地质：耕植土层0.3-1m，淤泥及淤泥质土层7-10m。粉质粘土层4-7m。下伏基岩为灰岩，岩溶发育。
淤泥层透水性带来的成桩问题、桩型的选择和组合、减小差异沉降的措施。
例3、韶关某办公住宅楼：20层框剪结构，1层地下室，总面积约3万㎡。地质：冲洪积软可塑粉质粘土8-20m，其中卵石层平均厚3-4m，下伏基岩为灰岩，钻孔见洞率约28%。
基础形式的选择。
例4、花县某宿舍楼：8层框架结构。地质：杂填土1～3m，砂层约2～7m，粉质粘土厚薄悬殊，约1～15.6m不等，溶洞非常发育，洞中半填充或无填充，灰岩面标高变化较大，从地面以下8～21m。采用天然地基上条形基础，基底置于砂层上。工程建成投入使用后不久，1#，4#楼附近地面突然发生地面塌陷，导致建筑物倾斜、墙体开裂。
事故原因的分析和应该吸取的教训。
例5、广州市大坦沙污水处理厂污水池：钢筋混凝土方形污水池，池深4m，池内设钢筋混凝土柱支承池顶盖。地质：冲洪积砂层、粉质粘土厚约20m，下伏基岩为钙质胶结的砂岩。采用钢筋混凝土钻孔灌注桩。施工过程由于钻穿溶洞顶板，造成塌陷。
事故原因的分析和更合理方案的建议。
例6、广州市罗冲围某解困住宅：9层框架结构。地质：淤泥质软土6～8m，残积层5～7m，下伏基岩为灰岩，石笋、石芽、溶洞较发育。原设计采用φ500预应力钢筋混凝土管桩基础。施工过程断桩严重，断桩率达40%。
现场施工管理人员反映施打过程大致可分为三种情况：1)正常，尽管最后三阵锤的平均贯入度不大于2㎝，控制偏严，总锤击数达800-1000击，但桩身完好；2)断桩，当桩端穿过软土层到达灰岩面时，柴油锤反弹明显表示桩端已到硬层，由于贯入度控制偏严格，在继续施打过程中，桩突然打断；3)断桩，但桩并无抵达硬层的明显感觉，桩锤反弹不高，虽然贯入度较之在软土层大为减少，但远未达控制标准，而是以一锤1～2㎝不断贯入。
对以上3种情况的分析，给出应对的设计、施工方案。
例7、花县某邮件处理中心：单层钢筋混凝土柱，网架屋盖，柱网约28.5m×28m，高约12～16m。地质：杂填土2～3m，粉质粘土，粉土厚约18m，下伏基岩为灰岩，有串珠状溶洞，无填充或半填充。场地空阔，附近无建筑物。工程采用了冲孔桩基础方案。
对工程实际方案不合理性的分析，更合理方案的建议。
例8、韶关某办公楼：与例3住宅楼相近，采用人工挖孔桩。
采用人工挖孔桩时应考虑的情况、不适合采取人工挖孔桩的情况、应用时可能存在问题的分析。
例9、徐州中国矿业大学南湖新校区某学生公寓：6层框架结构。地质：粘土、粉质粘土厚约2-10m。工程下伏基岩为灰岩，也存在溶洞，但地下水位很低，溶洞基本不会再发育，地基是稳定的。
采用天然地基上的柱下单独基础的成功经验分析。
三、岩溶地区基础设计的一般原则
（1）把握拟建建筑物场址的工程地质情况。查明各种情况（包括溶洞、土洞、地下水等）；对于单柱轴力较大的大跨度建筑或高层建筑的必要措施。
（2）如果地基是稳定的或者基本稳定的，应首先考虑能否做天然地基上浅基础。此时，要注意浅层土洞的危害，考虑基底应力影响范围（针对不同基础形式），对土洞和溶洞进行处理（不同情况下）。浅基础形式的合理选择。建议设计人除了应具备基础的常规设计知识外，更应有估算地基变形的能力与经验。
（3）不能做天然地基上浅基础时，可结合地质条件及建筑的具体情况，考虑采用支承于其上的小桩（相对于直径≥800mm的灌注桩而言）基础、预应力管桩、预制方桩、夯扩桩、小直径钻孔桩、旋挖桩等桩型，还可采用刚性桩复合地基或桩筏基础。
（4）当基岩以上没有合适的持力层，建筑物为荷载较大的中高层建筑时，可考虑采用支持于基岩上的桩基础。作者给出了各种情况下应该采用什么形式的桩的工程经验。

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