土木工程毕业设计论文开题报告Word下载.docx

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建筑是人类最早的生产活动之一，是在一定的历史条件下，随着社会生产力发展而形成发展的。

由于经济的发展、土地的减少，现代建筑趋向于多高层建筑，而砌体结构存在自重大、砌筑工作相当繁重、抗拉抗弯性能低、粘土砖用量很大，往往占用农田，影响农业生产等缺点，现代建筑多采用框架结构、框剪结构、框筒结构等结构体系。

近年来框架结构在世界各地又有了很大的发展，许多城市普遍兴建了包括商场、住宅、旅馆、办公楼和多功能建筑等各种类型的框架建筑[1]。

框架结构有钢筋混凝土框架和钢框架，而钢筋混凝土框架在教育建筑中较为常用。

框架结构内部可用轻型材料分隔，许多轻型、隔热、隔音材料不断出现，绿色建材不断涌现[2]。

土木工程是建造各类工程设施的科学技术的统称，它既指工程建设的对象，即建在地上、地下、水中的各种工程设施，也指所应用的材料、设备和所进行的勘测设计、施工、保养、维修等技术。

作为一个重要的基础学科，土木工程有其重要的属性：

综合性，社会性，实践性，技术经济与艺术统一性。

随着人类社会的进步而发展，土木工程至今已经演变成为大型综合性的学科[3]，在各门学科中，没有哪一学科象建筑立面一样受到那么多的褒贬和争议，因为它既是科学又是艺术，更是感觉。

普通人通过感性的个性感受体会建筑立面的形式，而建筑师还进一步从美学原理和理性深度进行分析，其中的共性是一切美感都可以引起大多数人的共鸣，都经得起时间的考验，都是和谐的、愉悦的、美好的[4]。

二、框架结构设计

1.框架结构的优缺点

框架结构体系是由横梁与柱子连接而成，梁柱连接处（称为节点）一般为刚性连接,有时为便于施工和其他构造要求,也可以将部分节点做成铰接或者半铰接.柱支座一般为固定支座,必要时也可以设计成铰支座.框架结构可以分为现浇整体式,装配式,现浇装配式。

文献[5]中提到:

框架结构的布置灵活,容易满足建筑功能和生工艺的多种要求.同时,经过合理设计,框架结构可以具有较好的延性和抗震性能.但是,框架结构承受水平力（如风荷载和水平地震作用）的能力较小.当层树较多或水平力较大时,水平位移较大,在强烈地震作用下往往由于变形过大而引起非结构构件（如填充墙）的破坏.因此,为了满足承载力和侧向刚度的要求,柱子的截面往往较大,既耗费建筑材料,又减少使用面积.这就使框架结构的建筑高度受到一定的限制.目前,框架结构一般用于多层建筑和不考虑抗震设防,层数较少的的高层建筑（比如,层数为10层或高度为30米以下）。

2.框架结构的布置

多层框架结构的平面布置形式非常的灵活，文献[6]中将框架结构按照承重方式的不同分为以下三类：

（1）横向框架承重方案,以框架横梁作为楼盖的主梁,楼面荷载主要由横向框架承担.由于横向框架数往往较少,主梁沿横向布置有利于增强房屋的横向刚度.同时,主梁沿横向布置还有利于建筑物的通风和采光.但由于主梁截面尺寸较大,当房屋需要大空间时,净空较小,且不利于布置纵向管道。

（2）纵向框架承重方案以框架纵梁作为楼盖的主梁,楼面荷载由框架纵梁承担.由于横梁截面尺寸较小,有利于设备管线的穿行,可获得较高的室内净空.但房屋横向刚度较差,同时进深尺度受到预制板长度的限制。

（3）纵横向框架混合承重方案纵横向框架混合承重方案是沿纵横两个方向上均布置有框架梁作为楼盖的主梁,楼面荷载由纵,横向框架梁共同承担.它具有较好的整体工作性能。

3.双向板的截面设计构造及配筋

对于周边与梁整浇的双向板，由于在两个方向受到支撑构件的变形约束，整块板内存在穹顶作用，使板内的弯矩大大减小。

文献[7]中提到为了利用这一有利的因素，规范允许对四边与梁整结板，起弯矩的设计值根据一定的条件进行折减。

双向板的厚度不宜小于80mm.由于挠度不另作验算，双向板的板厚与短跨跨长的比值应满足：

简支板、连续板。

双向板按照弹性理论方法设计时，所求得的跨中正弯矩钢筋数量是指板的中央处的数量，靠近板的两边，其数量可以逐渐减小。

考虑到施工方面，将板的两个边方向上各分为3个板带。

两个方向的边缘板带宽度军为均为短边长度的1/4，其余则为中间板带。

在中间板带上，按跨中最大正弯矩求得的单位板宽内的钢筋数量均匀布置；

而在边缘板带上，按中间板带单位板宽内的钢筋数量一半均匀布置。

4.框架梁和柱的电算结果的人工调整

框架梁配筋的人工调整，其目的是解决梁的裂缝宽度超限和“强剪弱弯”问题。

文献[5]中提到当裂缝宽度超限时，首先应考虑将大直径的钢筋改用小直径的钢筋验算，如裂缝宽度仍然超限，就应增大梁的配筋和混凝土的强度等级，或加大梁的截面尺寸，调整至满足规范的要求。

为了保证“强剪弱弯”，可进行以下几项调整：

一是适当增大梁端截面；

二是适当增大梁端箍筋直径，加密箍筋间距；

三是梁端负弯矩钢筋不放大，梁跨中受拉钢筋适当放大1．1～1．2倍；

四是按构造要求对跨度>

7m的框架梁增加弯起钢筋。

在地震力作用下，框架柱尤其是角柱和大开间、大进深的边柱，一般均处于双向偏心受压状态，而电算程序是按两个方向分别为单向偏心受压的平面框架计算配筋。

因此，文献[8]中认为框架柱配筋应进行如下调整：

一是选择最不利的方向进行框架计算，也可对两个方向均进行计算后取较大值方向的配筋，并采用对称配筋；

二是控制柱单边方向钢筋的最少根数。

四是选择井字形或菱形的框架柱箍筋形式，以增强箍筋对混凝土的约束；

五是由于多层框架电算一般不考虑温度应力和基础不均匀沉降问题，当多层框架水平尺寸较大以及地基为软弱土层或地基土层不均匀时，可适当再稍放大框架柱的配筋。

5.周期折减系数的取用

进行框架结构的周期和刚度计算时。

往往忽略框架填充墙的影响。

但实际情况中填充墙（砖砌体）在早期弹性工作阶段参与工作的能力是较大的。

使结构实际的刚度大于计算刚度，实际的周期小于计算周期，地震作用计算偏小。

结构设计偏于不安全。

文献[9]中认为为了避免较大误差，在设计过程中应该对计算周期应该进行折减。

一般情况．周期折减系数的取值：

当填充墙为砌体时，取0．6～0．7；

为轻质砌块或砌体填充墙较少时，取0．7～0．8；

当填充墙为轻质墙体板材时，取0．9；

无填充墙的纯框架取1．0。

可以看出，填充墙的刚度越小对框架的周期影响越小，吸收地震作用的能力也越弱。

三、小结

毕业设计对于土木工程专业的学生而言是一个十分重要的实践性教学环节。

学生通过毕业设计，可以将以往所学的基础课、专业基础课和专业课课程进行综合性应用，同时也是毕业走向工作前的一次演习。

通过毕业设计，要求我们了解并且掌握建筑设计的全过程，培养我们独立分析解决实际问题的能力及创新能力，并锻炼我们调查研究，收集资料查阅资料及阅读中、外文文献的能力，使我们能受到类似与工程师的基本训练。

为我们毕业后能更出色的完成我们的工作而奠定了基础。

参考文献

[1]王光友.浅谈框架结构设计中的几点经验[D].安徽：

滁州市建筑勘察设计院，2003.

[2]蓝宗建,朱万福.混凝土结构与砌体结构设计东南大学出版社2007年1月第二版

[3]赵国藩.高等钢筋混凝土结构学[M].北京：

中国电力出版社，1999[7]

[4]陈仁朝.钢筋混凝土框架结构设计问题初探[J].建筑技术与应用，2/2004.41-42.

[5]常卫东,陈义闯.钢筋混凝土框架柱纵向裂缝的分析和处理[J].山西建筑,2006年32卷8期;

118-119.

[6]叶劲彤叶靖.关于钢筋混凝土框架结构设计的几个问题探讨:

;

建筑结构2002,32（10）

[7]项海帆.土木工程的过去、现在和未来，现代土木工程的新发展[J].1998.

[8]同济大学、西安建筑科技大学、东南大学、重庆大学合编.房屋建筑学（第四版），中国建筑工业出版社，2005.

[9]《土木工程》（英）斯科特（Scott,J.S.）撰中国建筑工业出版社.

[10]建筑设计常用数据手册，中国建筑工业出版社2003.

[14]沈蒲生等.混凝土结构[M].中国建筑工业出版社：

123-157

[15]GB50204-2002,混凝土结构工程施工质量验收规范[S].

毕业设计（论文）开题报告

２．开题报告：

一、课题的目的与意义；

二、课题发展现状和前景展望；

三、课题主要内容和要求；

四、研究方法、步骤和措施

开题报告

一、课题的目的与意义

毕业设计是一个总结性的教学环节，是学生全面系统地融汇所学理论知识和专业技能并运用于解决实际问题的过程，可以使我们学生综合运用所学工程制图、房屋建筑学、混凝土结构、钢结构、材料力学、结构力学、土力学、施工技术与组织管理、工程概预算、地基基础等基础或专业知识、掌握房屋建筑设计的基本方法并熟悉工程设计的过程；

能培养学生独立工作能力和分析、解决土木工程实际问题的能力，使我们受到工程技术和科学研究的基本训练。

在完成本次毕业设计过程中，我们需要运用感性和理性知识去把握整个建筑的处理，这其中就包括建筑外观和结构两个方面。

还需要我们更好的了解国内外建筑设计的发展的历史、现状及趋势，更多的关注这方面的学术动态，以及我们在以后的土木工程专业发展的方向。

同时积极、独立的完成本次毕业设计也是为今后的实际工作做出的必要的准备。

近年来框架结构在世界各地又有了很大的发展，许多城市普遍兴建了包括商场、住宅、旅馆、办公楼和多功能建筑等各种类型的框架建筑。

土木工程专业学生毕业后参加或从事框架结构设计已成为必须面对的现实之一。

通过毕业设计对大学期间所学的知识做一个系统的总结和应用，通过自己对在熟悉任务书的基础上参观、比较同类建筑，查阅、搜集有关设计资料使我的所学的知识得以综合的应用，提高综合知识的应用能力，对所学过的知识得以系统的深化。

并培养我独立解决建筑设计、结构设计的内容和步骤，及掌握建筑施工图结构施工图绘制的方法，为今后工作打下良好的基础。

同时毕业设计是学生在毕业前半年的最后学习和综合训练的实践性学习环节，是学习深化、拓宽、综合教学的重要过程；

是学生学习、研究与实践成果的全面总结；

是学生综合素质与实践能力培养效果的全面检验；

是学生毕业及学位资格认定的重要依据；

也是衡量高等教育质量和办学效益的重要评价内容。

所以我们每一个毕业生都应该认真的努力完成自己的毕业设计，使自己成为社会需要的人才。

二、课题发展现状和前景展望

1．发展现状

土木工程是建造各类工程设施的科学，技术和工程的总称。

土木工程是伴随着人类社会的发展而发展起来的。

它所建造的工程设施反映出各个历史时期社会经济、文化、科学、技术发展的面貌，因而土木工程也就成为社会历史发展的见证之一。

土木工程在我国可以分为：

建筑工程、桥梁工程、公路和城市道路工程、铁路工程、隧道工程、水利工程、港口工程、给水和排水工程、环境工程。

作为土木工程专业的学生，深知土木工程设计范围之广，以及和社会生活联系之密切。

我们在校只是学习了土木工程这一个小的分支并且着重学习了工民建部分。

工民建方面就结构布置部分有以下几种结构：

框架结构、剪力墙结构、框架-剪力墙结构、板柱-剪力墙结构、框架-支撑结构、筒体结构、框架-核心筒结构、巨型结构等等。

改革开放以来，随着经济建设的不断发展进步和社会生产力水平的不断提高，各种建筑施工工艺和建筑施工设备也不断改进和更新，建筑物的结构类型也经历砖砌结构、砖混结构、混凝土结构、钢结构和钢混结构等的转换，然而混凝土结构应用最为广泛，其中的混凝土框架结构、剪力墙结构、框架-剪力墙结构均得到了普遍的应用，特别是在耕地逐渐减少建筑用地紧张的现况下，高层建筑、中高层甚至超高层建筑的出现，更加体现了混凝土结构的价值。

就此次的设计题目，以及结合任务书所给定的各项条件，选择了框架结构比较合理并且切合实际。

2．发展趋势

随着经济的发展，生活水平的提高，人们对建筑产品也提出了更高的要求，不仅要安全、经济，还要实用、美观。

商业办公楼作为公共建筑，在适应时代需求的同时，不仅有与其他公共建筑的共性，也有自己独特的特点。

我的毕业设计结构选型为钢筋混凝土框架结构,层数为六层。

多层及高层建筑的结构体系大致有混合结构体系、框架结构体系、剪力墙结构体系、筒体结构体系、巨型结构体系。

混合结构的承重墙体往往随建筑高度的增加而加厚，不仅耗费大量材料，也减少了使用面积，因此多层与小高层常采用框架结构体系。

框架是由梁、柱构件通过节点连接形成的骨架结构。

框架结构的特点是由梁、柱承受竖向和水平荷载，墙仅起维护作用，其整体性和抗震性均好于混合结构，且平面布置灵活，可提供较大的使用空间，也可构成丰富多变的立面造型。

国外多用钢为框架材料，而国内主要为钢筋混凝土框架，框架结构可通过合理的设计，使之具有良好的延性，成为“延性框架”,在地震作用下，这种延性框架具有良好的抗震性能。

框架结构体系一般用于钢结构和钢筋混凝土结构中，有梁和柱通过节点构成承载结构。

框架形成可灵活布置的建筑空间，使用较方便。

随着结构高度增加，水平作用使得框架底部梁柱构件的弯矩和剪力显著增加，从而导致梁柱截面尺寸和配筋量增加，到一定程度，将给建筑平面布置和空间处理带来困难，影响建筑空间的正常使用，在材料用量和造价方面也趋于不合理。

钢筋混凝土多层框架结构作为一种常用的结构形式,具有传力明确、结构布置灵活、抗震性和整体性好的优点,目前已被广泛地应用于各类多层的工业与民用建筑中。

随着社会生产力和经济生活水平的提高以及建筑用地减少，在全世界范围内混凝土结构、钢筋混凝土结构在民用建筑和工业建筑中得到广泛推广应用，并逐渐向高层和超高层建筑中的到应用和发展。

三、课题主要内容和要求

（一）设计要求和条件

该工程拟建于长株潭某高校教学区内，用途为土木工程专业学生学习及教师办公的学院教学、办公大楼，总层数为3~6层。

批准建设用地7700m2，建筑红线内用地面积6500m2，拟建地段用地平整，环境优美，基地西面与北面为教学区，东面为宿舍区，南面是风景优美的湖面满足建筑专业学生教学需要，以及教师办公管理用房需要。

总建筑面积：

4000~5000m2。

要求功能合理，空间组织与建筑造型要体现出教学建筑的特点;

紧密结合环境，处理好拟建建筑物与地段环境的关系，重视建筑室外环境设计，绿地率不小于30%。

抗震设防烈度为7度。

地质条件为自然地表以下0.6m内为杂填土和腐殖土；

0.6m~4.5m为褐色粘土，地基土承载力设计值取220KPa；

4.5m~10m为卵石土层，10m以下为稳定地岩石。

还应充分考虑湖南当地的气候条件。

（二）设计内容

设计功能主要分主要用房部分、办公管理用房部分、适当面积的主次入口门厅、走廊、中庭等交通部分。

其中主要用房的种类及要求面积为：

展览厅240m2|、图书资料室240m2、教学专业教室总面积1500-2000m2（共32间）（四年制，每个年级8个班，每班35人）、电教课室二间90-100m2/间计算机教学课室二间90-100m2/间美术课室、二间90-100m2/间建筑物理课室二间90-100m2/间模型制作室、一间90-100m2/间教学设备用房一间50m2摄影晒相室一间40-50m2；

为肥管理用房的种类及要求面积为：

教学与行政办公室250m2会计室一间40-50m2值班管理室20-30m2接待室30-40m2开水间一间10m2设备房一间20m2（以上各部分面积均为使用面积）。

（三）设计内容及要求

1．建筑设计

首先进行建筑初步设计绘制建筑平面、立面、剖面及构造的方案草图。

其次进行建筑施工图设计。

其中要求严格按《建筑制图标准（GB/T50104-2001）》绘制建筑施工图，其中手工绘制3-4张，成果形式及要求如下：

内容

比例及要求

备注

建筑设计总说明

必作

总平面图

1：

200

一层平面图

100~200

其他层平面图

屋顶平面图

正立面图

侧立面图

剖面图1个

1个主楼梯剖面

节点详图2个

10~30檐口、泛水、阳台扶手等

门窗表

表现图

功能分析图

其他特征平、立面

2．结构设计

首先该建工楼主体建筑采用现浇钢筋砼框架结构。

辅助用房可采用砖混结构，楼板可采用预制砼楼板，基础可采用柱下独立基础或条形基础。

其次要确定结构方案，合理选型，应根据建筑设计、材料供应和施工条件，合理的确定结构方案和结构布置，完成结构布置草图。

其次进行结构计算。

在结构布置的基础上，对现浇连续梁、板进行计算，并选取一榀有代表性的框架及柱下基础进行结构设计计算（包括确定计算简图、荷载计算、内力分析及组合、配筋计算等）。

框架设计计算时，要求分别进行手算和电算，并对两者的设计计算结果进行比较分析。

最后进行结构施工图绘制及深度。

成果形式要求见下表：

内容

基础平面结构布置图

100

√

基础大样图

20~50

标准层结构布置图

1:

屋面结构布置图

框架模板配筋图

20~100

现浇楼梯配筋图

现浇雨棚配筋图

连续梁、现浇板配筋图

其他

构的结构选型为框架结构，对于框架结构，在结构建筑特点方面：

它是由钢筋混凝土梁、柱、节点及基础为主框，加上楼板、填充墙、屋盖组成的结构形式，楼板和横梁连在一起，横梁和柱通过节点连为一体，形成承重结构，将荷载传至基础，力的传递路线比较明确。

对于整个房屋全部采用这种结构形式的称为框架结构或纯（全）框架结构。

框架可以是等跨或不等跨的，也可以是层高相同或不完全相同的，有时因房屋布局和空间使用要求等原因，也可能在某层抽柱或某跨抽梁，形成缺梁、缺柱的框架。

墙体是填充墙，仅起围护和分隔作用，所以框架结构的最大特点是承重构件与围护构件有明确分工，建筑物的内外墙处十分灵活，应用范围很广，因此能为建筑提供灵活的使用空间。

采用框架结构近似计算法，求竖向荷载作用下的内力用弯矩分配法；

求水平荷载作用下的内力时，有D值法等。

求水平地震作用的时候采用底部剪力法；

结合所学过的知识、通过查阅参考资料初步设计，再交指导老师审查，审查通过后，利用AutoCAD、和手工完成绘图，利用Excel、word等完成设计说明书及其他内容的编写。

这些方法的使用都作了以下几点的假定：

1.忽略粱、轴向变形及剪切变形。

2．杆件为等截面（等刚度），以杆件轴线作为框架计算轴线。

3．在竖向荷载下结构的侧移很小，因此在做竖向荷载下计算时，假定结构无侧移。

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。

结构部分计算的大概步骤：

1）初估梁柱截面尺寸2）荷载计算

3）水平地震作用的侧移验算4）风荷载作用下的侧移验算

5）水平地震作用下横向框架的内力计算6）竖向荷载作用下框架的内力计算

7）框架梁柱配筋8）板的配筋计算

9）楼梯配筋10）基础的设计及配筋计算

在整个毕业设计的过程中，要通过运用各种通用图集和设计规范以及国家、地方标准，完成多层建筑的结构选型，结构布置，结构设计及建筑图、结构图、施工图的绘制。

这不仅要求我们有较强文献检索、规范应用、图集观摩、综合应用所学各门专业知识，分析和解决问题的能力，还要具有独立思考、独立设计、创新的精神。

此外，在设计中涉及到很多计算机软件，如Office中的Word、Excel，绘图软件AutoCAD和天正，结构计算的PKPM及等软件，通过对这些软件的应用，更能提高我对计算机的应用能力，真正达到学以致用，理论与实践相结合的目的。

这对每个土木工程专业的毕业生来说，是一个挑战，也是一次机会，我们用它来检查和提高我们对基础理论和专业知识的理解、掌握程度及综合应用的实践能力。

该毕业设计是综合应用我们四年来所学基础知识、专业知识和技术知识来解决具体的土木工程问题，使我能够在指导老师的指导下，比较独立地完成学生公寓的设计，可以熟悉相关的设计规范、手册、标准图集，掌握AutoCAD、Office、PKPM等办公软件技术，为我以后工作打下坚实的基础。

这也是本毕业设计研究的目的和意义所在。

五、主要参考资料

1、《高等学校建筑工程专业毕业设计指南》，沈蒲生等编；

2、建筑设计资料集（1-7册），中国建筑工业出版社；

3、所学教材：

房屋建筑学、建筑制图、混凝土结构、钢结构、材料力学、结构力学、土力学、施工技术与组织管理、工程概预算、地基基础等；

4、建筑设计规范

（1）工程建设标准强制性条文（房屋建筑部分）2002年版；

（2）房屋建筑制图统一标准GB-T50001-2001；

（3）总图制图标准GB-T50103-2001；

（4）建筑制图标准GB-T50104-2001；

（5）建筑模数协调统一标准GBJ2-86；

（6）住宅建筑模数协调标准GB/T50100-2001；

（7）建筑楼梯模数协调标准GBJ101-87；

（8）厂房建筑模数协调标准GBJ6-86；

（9）民用建筑设计通则GB50352-2005；

（10）办公建筑设计规范JGJ67-2006；

（11）住宅设计规范（2003年版）GB50096-1999；

（12）中小学校建筑设计规范GBJ99-86；

（13）图书馆建筑设计规范JGJ38-99；

（14）综合医院建筑设计规范JGJ49-88；

（15）旅馆建筑设计规范JGJ62-90；

（16）商店建筑设计规范JGJ48-88；

（17）其他相关规范；

5、结构设计规范

（1）建筑结构制图标准GB/T50105-2001；

（2）建筑结构荷载规范GB50009-2001；

（3）钢结构设计规范GBJ17-2003；

（4）混凝土结构设计规范GB50010-2002；

（5）建筑地基基础设计规范GB50007-2002；

（6）建筑桩基技术规范JGJ94-2008-2008；

（7）建筑抗震设计规范GB50011-2001；

（8）构筑物抗震设计规范GB