1．R-μ-T关系及其应用
在二十世纪五十年代，当美国的权威人士G.W.Houser导出了第一条地震反应谱和对地震激励下的弹性反应规律的研究很快被学术界接受后，人们很快发现了一个与当时的抗震设计方法相矛盾的问题，那就是例如对一个第一振型周期为0.5s~1.5s,阻尼比为0.05的结构，结构地震反应加速度约为地面运动峰值加速度的1.5~2.5倍，比如赋予上述结构一个不大的地面运动加速度0.15g,则根据反应谱导出的结构反应加速度已达到0.23g~0.375g，而世界各国当时的设计规定中一般用来确定水平地震力大小的加速度只有0.04g~0.15g，但让人不解是，震害表明，虽然设计用的反应加速度很小，但结构在地震中的损伤却不太大。这么大的差距是不能用安全性或设计误差来解释的，于是，各国的学术界加紧了对这一问题的研究，大家通过对单自由度体系的屈服水准、自振周期（弹性）以及最大非弹性动力反应之间的关系；同时还研究了当地面运动特征（包含场地土特征）不同时，给这种关系带来的变化，我们把这方面的研究工作关系其中R是指在一个地面运动下最大弹性反应力与非弹性反应屈服力之间的比值，称为弹塑性反应地震力降低系数，简称地震力降低系数或者反应调节系数；µ为最大非弹性反应位移与屈服位移的比值，称为位移延性系数；T则为按弹性刚度求得的结构自振周期。研究表明，对于长周期（指弹性周期且T>1.0s）的结构可以适用“等位移法则”，即弹性体系与弹塑性体系的最大位移反应总是基本相同的；而对于中周期（指弹性周期且0.12s<T<0.5s）的结构，则适用于“等能量法则”，即非弹性反应下的弹塑性变形能等于同一地震地面运动输入下的弹性变形能。
之所以存在上诉规律，我们应该注意到钢筋混凝土结构的一些相关特性。首先，通过人为措施可以使结构具有一定的延性，即结构在外部作用下，可以发生足够的非线性变形，而又维持承载力不会下降的属性。这样就可以保证结构在进入较大非线性变形时，不会出现因强度急剧下降而导致的严重破坏和倒塌，从而使结构在非线性变形状态下耗能成为可能。其次，作为非线弹性材料的钢筋混凝土结构，在一定的外力作用下，结构将从弹性进入非弹性状态。在非弹性变形过程中，外力做功全部变为热能，并传入空气中耗散掉。我们可以进一步以单质点体系的无阻尼振动来分析，在弹性范围振动时，惯性力与弹性恢复力总处于动态平衡状态，体系能量在动能、势能间不停转换，但总量保持不变。如果某次振动过大，体系进入屈服后状态，则体系在平衡位置的动能将在最大位移处转化为弹性势能和塑性变形能两部分，其中，塑性变性能将耗散掉，从而减小了体系总的能量。由此我们可以想到，在地震往复作用下，结构在振动过程中，如果进入屈服后状态，将通过塑性变性能耗散掉部分地震输给结构的累积能量，从而减小地震反应。同时，实际结构存在的阻尼也会进一步耗散能量，减小地震反应。此外，结构进入非弹性状态后，其侧向刚度将明显小于弹性刚度，这将导致结构瞬时刚度的下降，自振周期加长，从而减小地震作用。
2 我国现行抗震设计规范中的不足之处
抗震规范规定，我国的抗震设防目标必须坚持“小震不坏，中震可修，大震不倒”的原则，而建筑应根据其使用功能的重要性分为甲类、乙类、丙类、丁类四个抗震设防类别。甲类建筑应属于重大建筑工程和地震时可能发生严重次生灾害的建筑，地震作用应高于本地区抗震设防烈度的要求，其值应按批准的地震安全性评价结果确定；抗震措施，当抗震设防烈度为6-8度时，应符合本地区抗震设防烈度提高一度的要求，当为9度时，应符合比9度抗震设防更高的要求。乙类建筑应属于地震时使用功能不能中断或需尽快恢复的建筑，抗震措施，一般情况下，当抗震设防烈度为6-8度时，应符合本地区抗震设防烈度提高一度的要求，当为9度时，应符合比9度抗震设防更高的要求。丙类建筑应属于甲、乙、丁类以外的一般建筑，地震作用和抗震措施应符合本地区抗震设防烈度的要求。我们知道，一栋建筑在大震下能否不倒，已经不是看其承载力的大了了，而是看它的延性是否能够到达设计要求。由上面的建筑物抗震类别划分可以看出，我们对甲、乙、丙、丁建筑物延性的要求是依次从高到低的，此时，结构的延性实际上是由其抗震措施来决定的，现以一栋乙类建筑和丙类建筑为例：
表 1
设防烈度
抗震措施烈度
实际延性
6
7（6）
低
7
8（7）
中等
8
9（8）
稍高
9
比9度高（9）
高
说明：在抗震措施烈度中，括号外为乙类建筑，括号内的为丙类建筑。
由表1可以看出，如果按规范设计，就可能会出现9度（设防烈度）下的丙类建筑的延性比7度（设防烈度）下的乙类建筑延性还要高的情况出现，而根据上面所述的R-μ-T理论关系的研究可以知道，当R取值不变时，对结构的延性要求也应该是不变的，与处在什么烈度区没有关系，如果R-μ-T理论关系的研究结果是正确的，那么我国规范对甲、乙、丙三类建筑的要求就存在概念性矛盾。
我国取R＝3.33，与国外规范相比较，我们对乙类和丙类建筑的是比较合理，而对于甲类建筑则过于偏松，对丁类建筑过于严格了。
目前，国际上逐步形成了一套“多层次，多水准性态控制目标”的抗震理念。这一理念主要含义为：工程师应该选择合适的形态水准和地震荷载进行结构设计。建筑物的性态是由结构的性态，非结构构件和体系的性态以及建筑物内容物性态的组合。目前性态水准一般分为：损伤出现（damage onset）、正常运作（operational）、能继续居住（countinued occupancy）、可修复的（repairable）、生命安全（life safe）、倒塌（collapse）。性态目标指建筑物在一定程度的地震作用下对所期望的性态水准的表述。对建筑抗震设计应采用多重性态目标，比如美国的“面向2000基于性态工程的框架方案”曾对一般结构、必要结构、对安全起控制作用的结构分别建议了相应的性态目标?基本目标（常遇地震下完全正常运作，少遇地震下正常运作，罕遇地震下保证生命安全，极罕遇地震下接近倒塌，相当与中国的丙类建筑）、必要目标（少于地震下完全正常运作，罕遇地震下正常运作，极罕遇地震下保证生命安全，相当与中国的乙类建筑）、对安全其控制作用的目标（罕遇地震下完全正常运作，极罕遇地震下正常运作，相当与中国的甲类建筑），目前中国正在进行用地震动参数区划分图代替基本烈度区画图的工作。对重要性不同的建筑，如协助进行灾害恢复行动的医院等建筑，应该按较高的性态目标设计。此外，也可以针对业主对建筑提出的不同抗震要求
2． 钢筋混凝土结构的核心抗震措施
我国抗震设计对钢筋混凝土结构提出的基本上是“高延性要求”，也就是要求结构在较大的屈服后塑性变形状态下仍保持其竖向荷载和抗水平力的能力，对于有较高延性要求的钢筋混凝土结构必须使用能力设计法进行有关设计。“能力设计法”的要求是在设计地震力取值偏低的情况下，结构具有足够的延性能力，具体做法是通过合理设计使柱端抗弯能力大于梁端从而使结构在地震作用下形成“梁铰机构”，即塑性变形或塑性铰出现在比较容易保证具有较大延性能力的梁端；通过相应提高构件端部和节点的抗剪能力以避免构件发生非延性的剪切破坏。其核心是：
（1）“强柱弱梁”措施：主要是通过人为增大相对于梁的抗弯能力，使塑性铰更多的出现在柱端而不是梁端，让结构在地震引起的动力反应中形成“梁铰机构”或“梁柱铰机构”，通过框架梁的塑性变形来耗散地震能量。
“强柱弱梁”措施是“能力设计法”的最主要的内容。
根据对构件在强震下非线线动力分析可知，强震下，由于构件产生塑性变形，因此可以耗散部分地震能量，同时根据杆系结构塑性力学的分析知道，在保证结构不形成机构的要求下，“梁铰机构”或“梁柱铰机构”相对与“柱铰机构”而言，能够形成更多的塑性铰，从而能耗散更多的地震能量，因此我们需要加强柱的抗弯能力，引导结构在强震下形成更优、更合理的“梁铰机构”或“梁柱铰机构”。
这一套抗震措施理念已被世界各国所接受，但是对于耗能机构却出现了以新西兰和美国为代表的两种不完全相同的思路。这两种思路都承认应该优先引导梁端出塑性铰，但是双方对柱端塑性铰出现的位置和数量有分歧。
新西兰追求理想的梁铰机构，规范中底层柱的弯距增大系数比其它柱的弯距增大系数要小一些，这么做的目的是希望在强震下，梁端塑性铰形成较为普遍，底层柱塑性铰的出现比梁端塑性铰迟，而其余所有的柱截面在大震下不出现塑性铰的“梁铰机构”。但是新西兰人也不认为他们的理想梁铰方案是唯一可用的方法，因此他们在规范中规定可以选用两种方法，一种是上述的理想梁铰机构法，另一种就是类似与美国的方法。
美国规范的做法则希望在强震下塑性铰出现较早，柱端塑性铰形成较迟，梁端塑性铰形成得较普遍，柱端塑性铰可能要形成得要少一些的“梁－柱塑性铰机构”（柱端塑性铰可以在任何位置形成，这一点是与新西兰规范的做法是不同的）。中国规范和欧洲EC8规范也是采用与美国类似的方法。
（2）“强剪弱弯”措施：用剪力增大系数增大梁端，柱端，剪力墙端，剪力墙洞口连梁端以及梁柱节点中的组合剪力值，并用增大后的剪力设计值进行受剪截面控制条件验算和受剪承载力设计，以避免在结构出现脆性的剪切破坏。
我们在上学期学过，钢筋混凝土的抗剪能力由混凝土自身的抗剪能力、裂缝界面的骨料咬合力、纵筋销栓力和箍筋的拉力4部分构成，而通过对框架梁在强震下的抗剪分析可知，混凝土的梁端抗剪能力在形成塑性铰后会比非抗震时有所下降，主要原因有几下几个：
1 由结构力学和材料力学的分析可知，梁端总是正剪力大于负剪力，如果发生剪切破坏时，剪压区一般都在梁的下部，而此时混凝土保护层已经剥落，且梁下端又没有现浇板，所以混凝土剪压区的抗剪能力会比非抗震时偏低
2 由于在强震下剪切破坏要发生在塑性铰充分转动的情况下，而非抗震时的剪切破坏往往发生在纵筋屈服之前，因此在抗震条件下混凝土的交叉裂缝宽度会比非抗震情况偏大，从而使斜裂缝界面中的骨料咬合效应慢慢退化，加之斜裂缝反复开闭，混凝土体破坏更严重，这使得混凝土的抗剪能力进一步被削弱。
3 混凝土保护层的剥落和裂缝的加宽又会使纵筋的抗剪销栓作用有所退化。
我们一般在计算钢筋混凝土的抗剪能力时，只计算了混凝土自身的抗剪能力和箍筋的抗剪能力（V＝Vc+Vsv），而把斜裂缝界面中的骨料咬合能力及纵筋的销栓作用作为它多余的强度储备。在抗震下梁端的塑性铰的形成，使得骨料咬合力及纵筋的销栓作用有所下降，钢筋混凝土的抗剪强度储备也会下降，同时由于混凝土的抗剪能力(Vc)的下降，V也会比非抗震时小，如果咬使V不变，那么就只有使Vsv变大，即增加箍筋用量，所以我们可以得出这样的结论，在抗震情况下箍筋用量比非抗震时要大一些，这不是因为地震使梁的剪力变大了而增加箍筋用量，而是由于混凝土项的抗剪能力下降，相应的必须加大箍筋用量。其他构件的原理也相似。
（3）抗震构造措施：通过相应构造措施保证可能出现塑性铰的部位具有所需足够的延性，具体来说就是塑性转动能力和塑性耗能能力。
对于梁柱等构件，延性的影响因素最终可归纳为最根本的两点：混凝土极限压应变，破坏时的受压区高度。影响延性的其他因素实质都是这两个根本因素的延伸。
对于梁而言，无论是对不允许柱出现塑性铰（底层柱除外）的新西兰方案，还是允许柱出现塑性铰但控制其出现时间和程度的方案，梁端始终都是引导出现塑性铰的主要部位，所以都希望梁端的塑性变形有良好的延性（即不丧失基本抗弯能力前提下的塑性变形转动能力）和良好的塑性耗能能力。因此除计算上满足一定的要求外，还要通过的一系列严格的构造措施来满足梁的这种延性，如：
1 控制受拉钢筋的配筋率。配筋率包括最大配筋率和最小配筋率，前者是为了使受拉钢筋屈服时的混凝土受压区压应变与梁最终破坏时的极限压应变还有一定的差距（梁的最终破坏一般都以受压区混凝土达到极限压应变，混凝土被压碎为标志的）；后者是保证梁不会在混凝土受拉区刚开裂时钢筋就屈服甚至被拉断。
2 保证梁有一定的受压钢筋。受压钢筋可以分担部分剪力，减小受压区高度，另外在大震下，梁端可能出现正弯距，下部钢筋有可能受拉，。
3 保证箍筋用量，用法。箍筋的作用有三个，一是抗剪，这在前文已经说过，这里不再充分；二是规定箍筋的最小直径，保证纵筋在受压下不会过早的局部失稳；三是通过箍筋约束受压混凝土，提高其极限压应变和抗压强度。
4 对截面尺寸有一定的要求。规范规定框架梁截面尺寸宜符合下列要求：1>截面宽度不宜小于200mm；2>截面高度与宽度的比值不宜大于4；3>净跨与截面高度的比值不宜大于4。在施工中，如梁宽度太小，而梁上部钢筋一般都比较多，会使混凝土的浇注比较困难，容易造成混凝土缺陷；在震害和试验中多次发生过腹板较薄的梁侧向失稳的事例，因此提出要求了2；一般我们把跨高比小于5的梁称为深梁，深梁的抗弯和抗剪机理与一般的梁（跨高比大于5的梁）有所不同，所以我们在设计中最好能避免设计成深梁，如果实在不能避免，就要去看专门的设计方法和规造措施。
柱的构造措施也和梁差不多，但是柱除了受弯距和剪力以外，还要承受轴力（梁的轴力一般都很小，在设计中都不予以考虑），尤其是高层建筑，轴力就更大了，所以柱还有对轴压比的限制，其中对不同烈度下有着不同延性要求的结构有着不同的轴压比限值；另外，柱端箍筋用量的控制条件不是简单的用体积配箍率，而是用配箍特征值，它同时考虑了箍筋强度等级和混凝土强度等级对配箍量的影响。
高强度混凝土（C60以上）的极限压应变都比一般混凝土（C60及其以下）要小一些，而且强度越高，小的越多；另外，强度越高，混凝土破坏时脆性特征越明显，这些对于抗震来说是不利的。
3．常用的抗震分析方法
结构抗震设计的首要任务就是是对结构最大地震反应的分析，以下是一些常用的抗震分析方法：
1． 底部剪力法
底部剪力法实际上时振型分解反应谱法的一种简化方法。它适用于高度不超过40m，结构以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的框架结构，此时假设结构的地震反应将以第一振型为主且结构的第一振型为线性倒三角形，通 过这两个假设，我们可近似的算出每个平面框架各层的地震水平力之和，即“底部剪力”，此方法简单，可以采用手算的方式进行，但精确度不高。
2． 振型分解反应谱法
振型分解反应谱法的理论基础是地震反应分析的振型分解法及地震反应谱概念，它的思路是根据振型叠加原理，将多自由度体系化为一系列单自由度体系的叠加，将各种振型对应的地震作用、作用效应以一定方式叠加起来得到结构总的地震作用、作用效应。此法计算精度高，但计算量大，必须通过计算机来计算。
3． 弹性时程分析
弹性时程分析法，也称为弹性动力反应分析。所谓时程分析法就是将建筑物作为弹性或弹塑性振动系统，直接输入地面地震加速度记录，对运动方程直接积分，从而获得计算系统各质点的位移，速度，加速度和结构构件地震剪力的时程变化曲线。而弹性时程分析法就是把建筑物看成是弹性振动系统。
4． 非线（弹）性时程分析
1．R-μ-T关系及其应用
在二十世纪五十年代，当美国的权威人士G.W.Houser导出了第一条地震反应谱和对地震激励下的弹性反应规律的研究很快被学术界接受后，人们很快发现了一个与当时的抗震设计方法相矛盾的问题，那就是例如对一个第一振型周期为0.5s~1.5s，阻尼比为0.05的结构，结构地震反应加速度约为地面运动峰值加速度的1.5~2.5倍，比如赋予上述结构一个不大的地面运动加速度0.15g，则根据反应谱导出的结构反应加速度已达到0.23g~0.375g，而世界各国当时的设计规定中一般用来确定水平地震力大小的加速度只有0.04g~0.15g，但让人不解是，震害表明，虽然设计用的反应加速度很小，但结构在地震中的损伤却不太大。这么大的差距是不能用安全性或设计误差来解释的，于是，各国的学术界加紧了对这一问题的研究，大家通过对单自由度体系的屈服水准、自振周期（弹性）以及最大非弹性动力反应之间的关系；同时还研究了当地面运动特征（包含场地土特征）不同时，给这种关系带来的变化，我们把这方面的研究工作关系其中R是指在一个地面运动下最大弹性反应力与非弹性反应屈服力之间的比值，称为弹塑性反应地震力降低系数，简称地震力降低系数或者反应调节系数；µ为最大非弹性反应位移与屈服位移的比值，称为位移延性系数；T则为按弹性刚度求得的结构自振周期。研究表明，对于长周期（指弹性周期且T>1.0s）的结构可以适用“等位移法则”，即弹性体系与弹塑性体系的最大位移反应总是基本相同的；而对于中周期（指弹性周期且0.12s
之所以存在上诉规律，我们应该注意到钢筋混凝土结构的一些相关特性。首先，通过人为措施可以使结构具有一定的延性，即结构在外部作用下，可以发生足够的非线性变形，而又维持承载力不会下降的属性。这样就可以保证结构在进入较大非线性变形时，不会出现因强度急剧下降而导致的严重破坏和倒塌，从而使结构在非线性变形状态下耗能成为可能。其次，作为非线弹性材料的钢筋混凝土结构，在一定的外力作用下，结构将从弹性进入非弹性状态。在非弹性变形过程中，外力做功全部变为热能，并传入空气中耗散掉。我们可以进一步以单质点体系的无阻尼振动来分析，在弹性范围振动时，惯性力与弹性恢复力总处于动态平衡状态，体系能量在动能、势能间不停转换，但总量保持不变。如果某次振动过大，体系进入屈服后状态，则体系在平衡位置的动能将在最大位移处转化为弹性势能和塑性变形能两部分，其中，塑性变性能将耗散掉，从而减小了体系总的能量。由此我们可以想到，在地震往复作用下，结构在振动过程中，如果进入屈服后状态，将通过塑性变性能耗散掉部分地震输给结构的累积能量，从而减小地震反应。同时，实际结构存在的阻尼也会进一步耗散能量，减小地震反应。此外，结构进入非弹性状态后，其侧向刚度将明显小于弹性刚度，这将导致结构瞬时刚度的下降，自振周期加长，从而减小地震作用。
2 我国现行抗震设计规范中的不足之处
抗震规范规定，我国的抗震设防目标必须坚持“小震不坏，中震可修，大震不倒”的原则，而建筑应根据其使用功能的重要性分为甲类、乙类、丙类、丁类四个抗震设防类别。甲类建筑应属于重大建筑工程和地震时可能发生严重次生灾害的建筑，地震作用应高于本地区抗震设防烈度的要求，其值应按批准的地震安全性评价结果确定；抗震措施，当抗震设防烈度为6-8度时，应符合本地区抗震设防烈度提高一度的要求，当为9度时，应符合比9度抗震设防更高的要求。乙类建筑应属于地震时使用功能不能中断或需尽快恢复的建筑，抗震措施，一般情况下，当抗震设防烈度为6-8度时，应符合本地区抗震设防烈度提高一度的要求，当为9度时，应符合比9度抗震设防更高的要求。丙类建筑应属于甲、乙、丁类以外的一般建筑，地震作用和抗震措施应符合本地区抗震设防烈度的要求。我们知道，一栋建筑在大震下能否不倒，已经不是看其承载力的大了了，而是看它的延性是否能够到达设计要求。由上面的建筑物抗震类别划分可以看出，我们对甲、乙、丙、丁建筑物延性的要求是依次从高到低的，此时，结构的延性实际上是由其抗震措施来决定的，现以一栋乙类建筑和丙类建筑为例：
表 1
设防烈度
抗震措施烈度
实际延性
6
7（6）
低
7
8（7）
中等
8
9（8）
稍高
9
比9度高（9）
高
说明：在抗震措施烈度中，括号外为乙类建筑，括号内的为丙类建筑。
由表1可以看出，如果按规范设计，就可能会出现9度（设防烈度）下的丙类建筑的延性比7度（设防烈度）下的乙类建筑延性还要高的情况出现，而根据上面所述的R-μ-T理论关系的研究可以知道，当R取值不变时，对结构的延性要求也应该是不变的，与处在什么烈度区没有关系，如果R-μ-T理论关系的研究结果是正确的，那么我国规范对甲、乙、丙三类建筑的要求就存在概念性矛盾。
我国取R＝3.33，与国外规范相比较，我们对乙类和丙类建筑的是比较合理，而对于甲类建筑则过于偏松，对丁类建筑过于严格了。
目前，国际上逐步形成了一套“多层次，多水准性态控制目标”的抗震理念。这一理念主要含义为：工程师应该选择合适的形态水准和地震荷载进行结构设计。建筑物的性态是由结构的性态，非结构构件和体系的性态以及建筑物内容物性态的组合。目前性态水准一般分为：损伤出现（damage onset）、正常运作（operational）、能继续居住（countinued occupancy）、可修复的（repairable）、生命安全（life safe）、倒塌（collapse）。性态目标指建筑物在一定程度的地震作用下对所期望的性态水准的表述。对建筑抗震设计应采用多重性态目标，比如美国的“面向2000基于性态工程的框架方案”曾对一般结构、必要结构、对安全起控制作用的结构分别建议了相应的性态目标―基本目标（常遇地震下完全正常运作，少遇地震下正常运作，罕遇地震下保证生命安全，极罕遇地震下接近倒塌，相当与中国的丙类建筑）、必要目标（少于地震下完全正常运作，罕遇地震下正常运作，极罕遇地震下保证生命安全，相当与中国的乙类建筑）、对安全其控制作用的目标（罕遇地震下完全正常运作，极罕遇地震下正常运作，相当与中国的甲类建筑），目前中国正在进行用地震动参数区划分图代替基本烈度区画图的工作。对重要性不同的建筑，如协助进行灾害恢复行动的医院等建筑，应该按较高的性态目标设计。此外，也可以针对业主对建筑提出的不同抗震要求
2． 钢筋混凝土结构的核心抗震措施
我国抗震设计对钢筋混凝土结构提出的基本上是“高延性要求”，也就是要求结构在较大的屈服后塑性变形状态下仍保持其竖向荷载和抗水平力的能力，对于有较高延性要求的钢筋混凝土结构必须使用能力设计法进行有关设计。“能力设计法”的要求是在设计地震力取值偏低的情况下，结构具有足够的延性能力，具体做法是通过合理设计使柱端抗弯能力大于梁端从而使结构在地震作用下形成“梁铰机构”，即塑性变形或塑性铰出现在比较容易保证具有较大延性能力的梁端；通过相应提高构件端部和节点的抗剪能力以避免构件发生非延性的剪切破坏。其核心是：
（1）“强柱弱梁”措施：主要是通过人为增大相对于梁的抗弯能力，使塑性铰更多的出现在柱端而不是梁端，让结构在地震引起的动力反应中形成“梁铰机构”或“梁柱铰机构”，通过框架梁的塑性变形来耗散地震能量。
“强柱弱梁”措施是“能力设计法”的最主要的内容。
根据对构件在强震下非线线动力分析可知，强震下，由于构件产生塑性变形，因此可以耗散部分地震能量，同时根据杆系结构塑性力学的分析知道，在保证结构不形成机构的要求下，“梁铰机构”或“梁柱铰机构”相对与“柱铰机构”而言，能够形成更多的塑性铰，从而能耗散更多的地震能量，因此我们需要加强柱的抗弯能力，引导结构在强震下形成更优、更合理的“梁铰机构”或“梁柱铰机构”。
这一套抗震措施理念已被世界各国所接受，但是对于耗能机构却出现了以新西兰和美国为代表的两种不完全相同的思路。这两种思路都承认应该优先引导梁端出塑性铰，但是双方对柱端塑性铰出现的位置和数量有分歧。
新西兰追求理想的梁铰机构，规范中底层柱的弯距增大系数比其它柱的弯距增大系数要小一些，这么做的目的是希望在强震下，梁端塑性铰形成较为普遍，底层柱塑性铰的出现比梁端塑性铰迟，而其余所有的柱截面在大震下不出现塑性铰的“梁铰机构”。但是新西兰人也不认为他们的理想梁铰方案是唯一可用的方法，因此他们在规范中规定可以选用两种方法，一种是上述的理想梁铰机构法，另一种就是类似与美国的方法。
美国规范的做法则希望在强震下塑性铰出现较早，柱端塑性铰形成较迟，梁端塑性铰形成得较普遍，柱端塑性铰可能要形成得要少一些的“梁－柱塑性铰机构”（柱端塑性铰可以在任何位置形成，这一点是与新西兰规范的做法是不同的）。中国规范和欧洲EC8规范也是采用与美国类似的方法。
（2）“强剪弱弯”措施：用剪力增大系数增大梁端，柱端，剪力墙端，剪力墙洞口连梁端以及梁柱节点中的组合剪力值，并用增大后的剪力设计值进行受剪截面控制条件验算和受剪承载力设计，以避免在结构出现脆性的剪切破坏。
我们在上学期学过，钢筋混凝土的抗剪能力由混凝土自身的抗剪能力、裂缝界面的骨料咬合力、纵筋销栓力和箍筋的拉力4部分构成，而通过对框架梁在强震下的抗剪分析可知，混凝土的梁端抗剪能力在形成塑性铰后会比非抗震时有所下降，主要原因有几下几个：
1 由结构力学和材料力学的分析可知，梁端总是正剪力大于负剪力，如果发生剪切破坏时，剪压区一般都在梁的下部，而此时混凝土保护层已经剥落，且梁下端又没有现浇板，所以混凝土剪压区的抗剪能力会比非抗震时偏低
2 由于在强震下剪切破坏要发生在塑性铰充分转动的情况下，而非抗震时的剪切破坏往往发生在纵筋屈服之前，因此在抗震条件下混凝土的交叉裂缝宽度会比非抗震情况偏大，从而使斜裂缝界面中的骨料咬合效应慢慢退化，加之斜裂缝反复开闭，混凝土体破坏更严重，这使得混凝土的抗剪能力进一步被削弱。
3 混凝土保护层的剥落和裂缝的加宽又会使纵筋的抗剪销栓作用有所退化。
我们一般在计算钢筋混凝土的抗剪能力时，只计算了混凝土自身的抗剪能力和箍筋的抗剪能力（V＝Vc+Vsv），而把斜裂缝界面中的骨料咬合能力及纵筋的销栓作用作为它多余的强度储备。在抗震下梁端的塑性铰的形成，使得骨料咬合力及纵筋的销栓作用有所下降，钢筋混凝土的抗剪强度储备也会下降，同时由于混凝土的抗剪能力(Vc)的下降，V也会比非抗震时小，如果咬使V不变，那么就只有使Vsv变大，即增加箍筋用量，所以我们可以得出这样的结论，在抗震情况下箍筋用量比非抗震时要大一些，这不是因为地震使梁的剪力变大了而增加箍筋用量，而是由于混凝土项的抗剪能力下降，相应的必须加大箍筋用量。其他构件的原理也相似。
（3）抗震构造措施：通过相应构造措施保证可能出现塑性铰的部位具有所需足够的延性，具体来说就是塑性转动能力和塑性耗能能力。
对于梁柱等构件，延性的影响因素最终可归纳为最根本的两点：混凝土极限压应变，破坏时的受压区高度。影响延性的其他因素实质都是这两个根本因素的延伸。
对于梁而言，无论是对不允许柱出现塑性铰（底层柱除外）的新西兰方案，还是允许柱出现塑性铰但控制其出现时间和程度的方案，梁端始终都是引导出现塑性铰的主要部位，所以都希望梁端的塑性变形有良好的延性（即不丧失基本抗弯能力前提下的塑性变形转动能力）和良好的塑性耗能能力。因此除计算上满足一定的要求外，还要通过的一系列严格的构造措施来满足梁的这种延性，如：
1 控制受拉钢筋的配筋率。配筋率包括最大配筋率和最小配筋率，前者是为了使受拉钢筋屈服时的混凝土受压区压应变与梁最终破坏时的极限压应变还有一定的差距（梁的最终破坏一般都以受压区混凝土达到极限压应变，混凝土被压碎为标志的）；后者是保证梁不会在混凝土受拉区刚开裂时钢筋就屈服甚至被拉断。
2 保证梁有一定的受压钢筋。受压钢筋可以分担部分剪力，减小受压区高度，另外在大震下，梁端可能出现正弯距，下部钢筋有可能受拉，。
3 保证箍筋用量，用法。箍筋的作用有三个，一是抗剪，这在前文已经说过，这里不再充分；二是规定箍筋的最小直径，保证纵筋在受压下不会过早的局部失稳；三是通过箍筋约束受压混凝土，提高其极限压应变和抗压强度。
4 对截面尺寸有一定的要求。规范规定框架梁截面尺寸宜符合下列要求：1>截面宽度不宜小于200mm；2>截面高度与宽度的比值不宜大于4；3>净跨与截面高度的比值不宜大于4。在施工中，如梁宽度太小，而梁上部钢筋一般都比较多，会使混凝土的浇注比较困难，容易造成混凝土缺陷；在震害和试验中多次发生过腹板较薄的梁侧向失稳的事例，因此提出要求了2；一般我们把跨高比小于5的梁称为深梁，深梁的抗弯和抗剪机理与一般的梁（跨高比大于5的梁）有所不同，所以我们在设计中最好能避免设计成深梁，如果实在不能避免，就要去看专门的设计方法和规造措施。
柱的构造措施也和梁差不多，但是柱除了受弯距和剪力以外，还要承受轴力（梁的轴力一般都很小，在设计中都不予以考虑），尤其是高层建筑，轴力就更大了，所以柱还有对轴压比的限制，其中对不同烈度下有着不同延性要求的结构有着不同的轴压比限值；另外，柱端箍筋用量的控制条件不是简单的用体积配箍率，而是用配箍特征值，它同时考虑了箍筋强度等级和混凝土强度等级对配箍量的影响。
高强度混凝土（C60以上）的极限压应变都比一般混凝土（C60及其以下）要小一些，而且强度越高，小的越多；另外，强度越高，混凝土破坏时脆性特征越明显，这些对于抗震来说是不利的。
3．常用的抗震分析方法
结构抗震设计的首要任务就是是对结构最大地震反应的分析，以下是一些常用的抗震分析方法：
1． 底部剪力法
底部剪力法实际上时振型分解反应谱法的一种简化方法。它适用于高度不超过40m，结构以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的框架结构，此时假设结构的地震反应将以第一振型为主且结构的第一振型为线性倒三角形，通 过这两个假设，我们可近似的算出每个平面框架各层的地震水平力之和，即“底部剪力”，此方法简单，可以采用手算的方式进行，但精确度不高。
2． 振型分解反应谱法
振型分解反应谱法的理论基础是地震反应分析的振型分解法及地震反应谱概念，它的思路是根据振型叠加原理，将多自由度体系化为一系列单自由度体系的叠加，将各种振型对应的地震作用、作用效应以一定方式叠加起来得到结构总的地震作用、作用效应。此法计算精度高，但计算量大，必须通过计算机来计算。
3． 弹性时程分析
弹性时程分析法，也称为弹性动力反应分析。所谓时程分析法就是将建筑物作为弹性或弹塑性振动系统，直接输入地面地震加速度记录，对运动方程直接积分，从而获得计算系统各质点的位移，速度，加速度和结构构件地震剪力的时程变化曲线。而弹性时程分析法就是把建筑物看成是弹性振动系统。
4． 非线（弹）性时程分析
非弹性时程分析法，也称为非线性动力反应分析。就是将建筑物作为弹塑性振动系统来输入地面地震加速度记录。上面所提到的基于地震反应谱进行设计的方法，可以求出多遇地震作用下结构的弹性内力和变形，同样可以求得罕遇地震作用下结构的弹塑性变形。但是它不能确切了解建筑物在地震过程中结构的内力与位移随时间的反应；同时也难以确定建筑结构在地震时可能存在的薄弱环节和可能发生的震害；由于计算简化，抗震承载力和变形的安全度也可能是有疑问的。而时程分析法就可以准确而完整的反映结构在强烈地震作用下反应的全过程状况。所以，它是改善结构抗震能力和提高抗震设计水平的一项重要措施。
中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号：
前言
本文主要介绍了《混凝土结构设计规范》修订的指导原则，以及相关的新增和重大改进的主要内容。从修订内容看，逐步提高了结构的安全度，同时有效地促进了高强度钢筋的应用。本文将自己对新混凝土结构设计规范的理解以及学习心得，结合工程实践探讨新规范的相关问题。
一、混凝土结构设计新规范的优越性分析
1、新规范提高了结构安全储备。随着我国经济实力的逐年提升，与原规范对比发现，新规范显然在结构安全储备方面更加严格，所采取的设计措施均体现其目的是有效提高结构的安全储备。 主要体现在以下几方面：（1）斜截面受剪承载力公式的修改；（2）调整了混凝土结构构件纵向受力钢筋最小配筋率的要求；（3）调整混凝土柱的轴压比限值，增加了四级抗震等级柱的轴压比限值；（4）调整了混凝土柱的最小截面尺寸要求和最小配筋率的规定，增加了三级抗震等级剪力墙的相关规定，突出体现“强柱弱梁”的设计，增大底层柱，将角柱的配筋增大系数适用于各级框架等等。
2、高性能、高强度材料的应用。为贯彻“四节一环保”（节能、节地、节水、节材和环境保护）的要求，提倡应用高强、高性能钢筋，以较少钢材用量。此次规范开始推广HRB500、HRBF500钢筋的应用，同时开始淘汰 HPB235 钢筋，限制并逐步淘汰 HRB335 钢筋。这主要是考虑到现阶段欧洲常用的钢筋强度为500MPa，美国为 550MPa，而我国为400MPa，通过本次规范的修订目的显然是促进我国结构设计与国际接轨，同时也考虑到使用高强钢筋来促进我国结构设计体现节能、环保的要求。值得注意的是，通过工程实践，笔者认为虽然此次规范推广具有较好的延性、可焊性、机械连接性能及施工适用性的HRB 系列普通热轧带肋钢筋，同时也列入了采用控温轧制工艺生产的 HRBF 系列细晶粒带肋钢筋。但是, 对于 RRB 系列预热处理钢筋笔者认为应当慎用，毕竟这类钢筋由轧制钢筋经高温淬水、预热处理后提高强度，其延性、可焊性、机械连接性能及施工适应性都有所降低，对于设计变形性能及加工性能要求不高的构件则可适当采用。
3、促进技术进步及产业化。从本次规范修改可发现，新增了“装配式结构”章节，显然该章节的增加是根据节能、减耗、环保的要求及建筑产业化的发展，而更多的建筑工程量将转为以工厂构件化生产产品的形式制作，再运输到现场完成原位安装、连接的施工。混凝土预制构件及装配式结构将通过技术进步、产品升级而得到发展。在这方面主要是住宅在做。
二、混凝土结构设计新规范中关于裂缝与挠度计算问题分析
1、RC 结构中采用高强钢筋（HRB500，HRBF500），其用钢量一般由裂缝或变形控制，限制了高强钢筋的应用。新规范规定了裂缝计算按荷载效应的标准组合（PC） 或准永久组合（RC）并考虑长期作用影响的最大裂缝宽度(mm)可按下列公式计算：
其中，标准组合一般用于不可逆正常使用极限状态；频率组合一般用于可逆正常使用极限状态；准永久组合一般用在当长期效应是决定性因素时的正常使用极限状态。对钢砼构件：按荷载准永久组合，并考虑长期作用影响的效应计算。对预应力砼构件：按荷载标准组合，并考虑长期作用影响效应计算。
2、另外，对于结构挠度计算，新规范调整正常使用极限状态挠度设计的荷载组合，以及预应力构件的验算要求。由原规范3.3.2 条的“标准组合并考虑荷载长期作用影响”改为新规范 3.4.3 条“应按荷载的准永久组合，并应考虑荷载长期作用的影响”。但需注意的是“预应力混凝土受弯构件的最大挠度应按荷载的标准组合”。
三、混凝土结构设计新规范改进了钢筋锚固和连接的方式
本次新规范提出了 lab即基本锚固长度，取代了原先的la，而从基本锚固长度的计算公式来看，新规范的公式并没有改变，而是改变了 ft的取值，新规范提出当混凝土强度等级高于 C60 时，ft按 C60 取值，而旧规范则是当混凝土强度等级高于 C40 时，ft按 C40 取值。这主要是根据实验研究表明，高强混凝土的锚固性能被低估，原先的最高强度等级取 C40 偏于保守，其实这也是为推广高强度钢筋，如果采用原先的公式计算，高强度钢筋的基本锚固长度有些长。另外，新规范删除了原规范中锚固性能很差的刻痕钢丝，同时还提出了当混凝土保护层厚度不大于5d 时，在钢筋锚固长度范围内配置构造钢筋的要求。新规范 8.3.3 条同时补充完善了机械锚固措施的方法，相比原规范增加了末端90°弯钩、两侧贴焊锚筋以及采用螺栓锚头。第 8 章第 4 节（106 页）是钢筋的连接，其中 8.4.2 条搭接钢筋直径的限制较原规范略有减小，说明绑扎的要求严格了。同时在8.4.3 条中明确了“当直径不同的钢筋搭接时，按照直径较小的钢筋计算”。此次修改同时对受拉、受压搭接连接区段内箍筋直径、间距提出了构造要求。受拉统一取值而对受压搭接较 02 版规范要求适当严格。原先 02 版规范 9.4.5 条（117页）受压箍筋是受拉的两倍。调查研究表明，箍筋对约束受压钢筋的搭接传力更为重要，故取与受拉相同的间距。这主要是由于汶川地震的时候，柱子钢筋在搭接处破坏的比较严重，柱子虽然是受压，但是破坏的还是比较多，这次规范修改就统一了。
四、、混凝土结构设计新规范使结构构件安全性能提高
新规范考虑配筋特征值调整钢筋最小配筋率，增加安全度，同时控制大截面构件的最小配筋率。从新规范第 8.5.1 条可发现，增加了强度等级为500MPa 的钢筋，同时对于强度等级为400MPa 的钢筋，最小配筋率由原先的 0.5%提高到了0.55%，因此可见还是增加了安全度。同时给出了“对结构中次要的钢筋混凝土受弯构件，当构造所需截面高度远大于承载的需求时，其纵向受拉钢筋的配筋率”，其实这个规范是参照的我国的水工钢筋混凝土规范而来。同时新规范还调整柱的轴压比限值、最小截面尺寸、最小配筋率，适当提高了安全储备。对柱的最小截面尺寸进行了调整，要求柱子的构造截面变大，对柱子纵向受力钢筋的最小配筋率进行了调整，这张表是按照 500MPa 钢筋设置的，另外由此也看出国家想推广高强度钢筋的意图。同时新规范增加了四级抗震等级的各种框架柱、框支柱的轴压比限值（框架结构的柱轴压比限值为 0.9），显然框架结构的柱轴压比略为加严。
五、结语
混凝土结构规范已更新替换，与旧混凝土结构设计规范相比，新规范更新的内容既有混凝土结构的再设计问题和结构分析方法(弹塑性损伤本构模型、结构计算模型等)，同时也有关于温差、收缩等引起的间接作用效应及裂缝控制计算,还有钢筋综合抗力（强度、延性等）及对结构破坏的影响，以及各种配筋构造（并筋、锚固、连接、最小配筋率等）的试验研究等。本文谈了谈自己的观点和看法，可与同行共同探讨。
中图分类号：TU318文献标识码： A
1. 预应力混凝土筒仓发展概况
筒仓结构作为贮存散料的构筑物，具有运行方式简单、保护环境、节约用地、损耗少等优点，因而它在煤炭、电力、港口、储运等行业中得到了广泛应用，随着工程中要求配置的筒仓容积也随之增大。当采用普通混凝土筒仓时，随着仓壁直径的增加，仓壁水平配筋量也越来越大，往往需要配置三排甚至四排钢筋才能满足设计要求，这大大增加了用钢量。采用预应力技术建造大型或特大型圆形筒仓，能解决普通混凝土结构钢筋用量较多的问题，而且较容易实现筒仓结构的承载力和抗裂要求，具有很好的经济效果。预应力技术运用在大直径圆形筒仓结构中，还可以减小贮料在仓壁内引起的拉应力，消除混凝土的开裂或者控制裂缝开展大小，避免因裂缝过大而引起钢筋锈蚀，降低筒仓结构的安全性及耐久性等缺陷。因此采用预应力混凝土筒仓必将是未来筒仓结构的发展趋势。
2. 预应力混凝土筒仓设计计算原则及步骤
2.1 主要采用的规范
《钢筋混凝土筒仓设计规范GB50077-2003》、《混凝土结构设计规范 GB 50010-2010》、《无粘结预应力混凝土结构技术规程 JGJ92-2004》及《火力发电厂土建结构设计技术规程 DL 5022-2012》。
2.2 设计步骤
1). 根据《钢筋混凝土筒仓设计规范 GB50077-2003》中3.3.2条估算混凝土筒仓的壁厚；
2). 根据《钢筋混凝土筒仓设计规范 GB50077-2003》中1.0.3条及4.2.3条条判断筒仓类型（深仓或浅仓）；
3). 依据判别的筒仓类型及《钢筋混凝土筒仓设计规范 GB50077-2003》中4.2.2条~4.2.8条计算筒仓仓壁压力；
4). 根据《钢筋混凝土筒仓设计规范 GB50077-2003》、《混凝土结构设计规范 GB 50010-2010》、《无粘结预应力混凝土结构技术规程 JGJ92-2004》进行非预应力钢筋和预应力钢筋配筋计算（主要由仓壁的裂缝来控制预应力钢筋和非预应力钢筋的配筋量），并验算是否满足《钢筋混凝土筒仓设计规范 GB50077-2003》的构造要求。
3. 工程实例
3.1 工程概况
本工程某电厂两座直径为30m、单仓储量为20000t的大直径预应力筒仓，高为45.65m的钢筋混凝土筒仓，仓壁壁厚为0.50m、混凝土仓壁储料高度为30.650、漏斗中心锥高度7.00m，原煤质量密度为10.0kN/m3，内摩擦角取。仓壁厚度为500mm，采用C40混凝土。预应力筋采用1x7的钢绞线，钢绞线强度标准值fptk=1860N/mm2，钢绞线强度设计值fpy=1320N/mm2，其性能应符合行业标准《无粘结预应力钢绞线》(JG161-2004)的规定。锚具采用OVM15-n群锚体系对应的锚具，采用无粘结预应力技术。普通钢筋采用三级钢（HRB400）。据《钢筋混凝土筒仓设计规范 GB50077-2003》中3.3.2条对仓壁的壁厚进行初步估算值为：,本工程的筒仓仓壁厚度暂取为。
3.2 筒仓设计原则
在预应力混凝土筒仓结构中，仅对环向施加预应力，贮料产生的环向拉力由普通钢筋和预应力钢绞线共同承担。无粘结预应力混凝土筒仓按正常使用极限状态的验算。根据《钢筋混凝土筒仓设计规范GB50077-2003》5.1.5条第3款，本筒仓最大裂缝宽度的允许值为0.2mm。根据《火力发电厂土建结构设计技术规程DL5022-2012》条文7.4.12条第一款规定：仓壁可采用后张法无粘结预应力或有粘结预应力，预应力强度比宜取0.7，不宜超过0.75，且非预应力钢筋的配筋率不应小于全截面的0.4％。
3.3 筒仓内力计算
3.3.1 仓壁内力计算
由知该筒仓为浅仓。据据《钢筋混凝土筒仓设计规范 GB50077-2003》中4.2.6条知筒仓贮料顶面或者贮料重心以下距离处，作用于仓壁单位面积上的水平压力：
，其中、，故，则仓壁环向拉力。
考虑环境温度作用时，据据据《钢筋混凝土筒仓设计规范 GB50077-2003》中4.1.1条，直径30m的筒仓可按其最大环向拉力的6%计算。因此考虑温度应力时，取。
3.3.2 估算非预应力钢筋及预应力钢筋截面面积
取筒仓仓壁根部1m宽仓壁内力作为计算单元，进行无粘结预应力钢筋的截面面积估算，计算公式可以按下式：
根据算得的1m宽筒仓侧壁内预应力钢绞线的截面面积为1218.2mm2，筒仓侧壁底部取预应力钢绞线为1x7，预应力钢绞线截面面积为。据《后张法预应力混凝土设计手册》中3.6节，预应力总损失近似估算值，则。
根据《火力发电厂土建结构设计技术规程DL 5022-2012》条文7.4.12条第一款规定：仓壁可采用后张法无粘结预应力或有粘结预应力，预应力强度比宜取0.7，不宜超过0.75，且非预应力钢筋的配筋率不应小于全截面的0.4％。非预应力钢筋的截面面积最小值为，取非预应力钢筋配筋为22@150（）。
3.3.3 预应力混凝土筒仓仓壁裂缝计算
根据《钢筋混凝土筒仓设计规范 GB50077-2003》、《混凝土结构设计规范 GB 50010-2010》、《无粘结预应力混凝土结构技术规程 JGJ92-2004》进行预应力混凝土筒仓仓壁裂缝计算。
预应力混凝土筒仓仓壁裂缝计算公式为： ，其中各参数取值如下：
；；
；，；
；
，取；
计算所得筒仓仓壁最大裂缝为0.022mm＜，满足《钢筋混凝土筒仓设计规范 GB50077-2003》5.1.5条第3款要求。预应力钢绞线及非预应力钢筋余量很大，可以通过减小预应力钢绞线的截面面积及非预应力钢筋的截面面筋进行优化设计。
经优化后的预应力钢绞线及非预应力钢筋的截面面筋取值为: 预应力钢绞线为1x7@500，；非预应力钢筋为18@150，，计算所得筒仓仓壁最大裂缝为。
4. 结论
通过对圆形预应力混凝土筒仓结构设计思路及计算方法的论述及分析，并结合工程实例，简单的介绍了圆形预应力混凝土筒仓结构设计所需要遵循的设计规范，通过工程实例的优化分析，圆形预应力混凝土筒仓结构的预应力钢绞线及非预应力钢筋的配筋面积主要是有筒仓的裂缝控制等级来决定。而且通过在混凝土筒仓结构中采用无粘结预应力技术，可以减小贮料在仓壁内引起的拉应力，消除混凝土的开裂或者控制裂缝开展大小，避免因裂缝过大而引起钢筋锈蚀，降低筒仓结构的安全性及耐久性等缺陷。
参考文献：
[1]. GB50077-2003.钢筋混凝土筒仓设计规范[S].
[2]. GB50010-2010.混凝土结构设计规范[S].
关键词：钢桥；组合结构桥梁；教学方法；课程改革
中图分类号：TU391；G6420 文献标志码：A 文章编号：
10052909（2013）04003704
一、钢桥课程的必要性
随着中国桥梁建设水平的进步与提高，各种超大跨径桥梁相继建成，桥梁材料使用比例也在发生变化。20世纪90年代以前，公路桥梁绝大多数是混凝土桥梁，基本上没有公路钢桥，钢结构桥梁主要应用于铁路桥。而近十年公路钢桥的建设数量逐年增加，公路桥梁主跨在500 m以上的桥梁大多采用钢桥[1]。近几年在中小跨径的城市桥梁、跨线桥梁及一些复杂结构桥梁中也开始大量使用钢结构，主要原因在于钢材产量逐年稳步上升，钢桥经济指标不断优化。
单纯的混凝土桥梁在中小跨度下的经济性比钢桥优越，但是随着跨度的增大混凝土桥梁的经济性能在降低，当到达一定跨度时钢桥的经济性要超过混凝土桥。由于单一的混凝土材料或钢结构材料的力学性能难以在整个桥梁各个部位完全合理地发挥其材料优势，使单一材料的桥梁经济性不及使用两种或两种以上材料。通过在桥梁不同部位合理设置钢与混凝土得到的组合结构桥梁在一定跨径范围具有比混凝土桥梁或钢桥更优的经济性，因此，组合结构桥梁在近十几年得到快速发展[2]。
随着钢桥和组合结构桥梁建设的不断增多，设计和施工急需大批的钢与组合结构桥梁专业人才，但由于过去本科阶段的教学对钢桥及组合结构桥梁重视不够，刚毕业的大学生不能像在钢筋混凝土结构方面那样很快适应工作，导致钢桥和组合结构桥梁设计的人才短缺或人才质量不高。现在钢结构专业技术人才严重缺乏，钢桥和组合结构桥梁巨大的发展潜力和市场需求造就了钢结构领域很大的就业空间，并且这种空间在今后一个相当长的时期内将不断扩展。作为人才培养和教育的重要基地――高校，应该看到和抓住契机，对钢桥和组合结构桥梁的教学进行改革，培养出具有良好钢结构专业素质、为企业所欢迎的合格应用型人才。
为了适应不同阶段社会对人才的需求，高校在人才培养环节上也需对教学内容不断进行调整和改革。文章结合同济大学近十年来钢桥和组合结构桥梁教学发展历程，介绍了钢桥和组合结构桥梁的课程建设、内容改革等相关内容，分析总结了钢桥和组合结构桥梁教学的经验和存在的问题，提出了适应新形式下钢桥和组合结构桥梁教学改革的内容。
二、现代钢桥课程体系的建立
由于过去中国钢桥的应用主要在铁路桥梁中，钢桥的内容主要是以铁路桥梁为主，钢桥的结构主要是钢桁梁桥、钢板梁桥和钢箱梁桥[3，4]。近些年随着正交异性钢桥面板、扁平钢箱梁、组合结构等一些结构形式新颖的结构引入国内，并开始逐渐在工程中推广使用，传统的钢桥课程教学内容不能满足工程实践的需要。为此同济大学在桥梁方向的本科教学中除了讲授传统钢桥内容外，开始逐年补充一些新的内容以适应工程实际需求的发展要求。通过对国内外钢桥资料的收集和整理，在2006年编写完成了《现代钢桥》（上册）[5]作为本科教学参考用书。该教材介绍了钢桥的发展概况、设计要求和计算原则、钢桥的连接、钢桥桥面、钢板梁桥、钢箱梁桥、组合梁桥和桁架梁桥。参照《现代钢桥》一书的内容和以往《桥梁工程》等专业课内容，结合实际的工程发展需要，钢桥课程的教学课时为52学时。具体的教学内容和学时安排如表1所示。
通过钢桥课程学习，学生对钢桥的结构形式、受力特点和计算要点等内容有了较为深入的了解和掌握。先后培养了600多名学生，他们中有相当多的一部分进入了设计单位和继续进行研究生学习，这些学生能够运用学到的钢桥知识，进行一些钢桥相关内容的设计和计算。
随着逐年教学的进行和总结，发现了钢桥教学中存在的一些问题。
1理论教学与实践训练结合不够紧密
尽管通过钢桥理论课程的讲解，学生能够熟悉现代钢桥的桥梁结构形式、钢结构的细节构造、主要结构构件的受力特征和计算方法，但是学生真正进行实际的钢桥设计时往往感到无从下手。主要原因是平时过于注重理论课程的讲解，而忽视了实践技能的训练，学生理论基础打得牢，而设计基本流程及相关内容训练较少。
2考研对教学的影响
近些年全国范围随着本科生招生规模的扩大，本科毕业生的就业压力越来越大，因而考研的学生比例逐年增加，目前同济大学桥梁方向的本科生考研比例达到50%以上。每年全国研究生入学考试在第七学期，而钢桥课程的讲授也在本学期。这学期很多考研的学生，为了确保考研各门课程有充分的复习时间，采取以考研为主、课程学习为辅的策略。很多学生不上课，或是迫于教学纪律的威慑到教室复习考研，有部分学生即使能够在课堂上认真听讲，但是课下基本没有时间去复习巩固课上的内容。基于以上原因，第七学期钢桥课程的教学效果远比不上前几学期的教学。另外，每年全国研究生入学考试时间与期末考试时间相距很近，有时周六、日考研刚结束，周一即是钢桥课程的期末考试，考研学生根本没有太多的时间完成期末复习，从而造成了考试不及格率高的局面。还有的学生采取了期末考试缓考的方法，参加第八学期开始的补考，但是由于对钢桥课程内容没有好好掌握，导致补考不及格，即使考取了研究生入学考试但不能按期拿到学士学位证的情况时有发生。
3设计与规范脱离
钢桥课程是一门专业性很强的课程，与实际工程结合紧密。为了满足广大工程设计人员的方便使用，各个行业中的相关设计均有合适的规范或规程供设计人员遵守，保证设计内容的完整和结构的安全、经济、可靠。目前中国钢桥设计内容的最新规范是1986年颁布的，距今已有27年之久，规范的内容远远不能满足现代钢桥和组合结构桥梁的设计需求。尽管目前中国已经建成了大量的现代钢桥和组合结构桥梁，但这些桥的建设不得不参照国外的设计规范。规范和设计相脱节的局面给钢桥教学带来了一定的困难，目前国外比较成熟的钢桥规范有欧洲规范、美国规范、日本规范等，在有限的教学课时中不可能对每种规范进行细致
讲解，而且各个规范的设计基本原则不同，对同一构件的设计内容规定也不同，因此无法选取一个合适的规范作为课程教学参考。
4部分教学内容不尽合理
钢桥课程由于所涉及的内容非常广泛，如何合理安排相关的教学内容非常重要。现有的钢桥教学保证了基本教学内容，满足不同结构桥型中钢桥相关内容都有所讲授。但是由于课时的限制又不能对一些内容展开讲述，使一些内容讲述太少不能达到理想的教学效果。如组合结构桥梁部分，尽管其中的钢结构部分在相关章节中有过讲述，但是对组合结构的形式、受力特点、计算分析方法和连接件形式及计算等内容不能在6个学时中完全讲授。此外，对于钢斜拉桥、钢悬索桥和钢拱桥而言每种桥型及每一座桥的形式均不同，现有的钢桥内容无法囊括各种各样的桥梁。
三、现代钢桥课程体系的调整
针对钢桥教学过程中发现的问题，在2011年教学中进行了较大调整，主要有以下几方面。
（1）针对理论教学与实践训练结合不够紧密的问题，以及结合同济大学卓越工程师培养计划，把原来的钢桥课程调整为两门课程，即钢与组合结构桥梁原理和钢与组合结构桥梁设计。两门课程的教学内容及课时安排如表2和表3所示。
对比表2、表3和表1可见，教学内容有了较大的调整，在钢与组合结构桥梁原理课程中以讲课为主，内容主要是讲述钢桥的基本计算理论和结构构造，在钢与组合结构桥梁设计课程中包括了讲课和设计两部分，其中讲课内容主要是结构构件的计算方法和与设计相关的内容，而设计部分以钢板梁桥、钢箱梁桥和组合结构梁桥为主。
（2）针对考研对教学的影响，提出在钢与组合结构桥梁原理课程进行考试，而在钢与组合结构桥梁设计课程提交设计。在开学之初就给学生讲明两门课程的教学内容和考试方式的不同，并且在原理课程结束两周后考试。通过教学实践发现，钢与组合结构桥梁原理课程的教学效果优于以前钢桥教学模式，平时学生能主动来上课，而且课堂积极提问，课后认真复习，特别是在学期中考试与考研的时间不冲突，在考试前学生能利用更多的时间复习，考试成绩明显提高，不及格的比例大幅减少。钢与组合结构桥梁设计课程的教学在后半学期进行，与日益临近的考研有所冲突，因此，设计课程采用了前三章完全课堂讲授，最后一章半讲授半答疑的教学方式，提交作业的时间也灵活调整，避开考研前后至少一周以上的时间。
（3）针对设计与规范脱离的问题，在钢与组合结构桥梁原理课程中不讲授任何规范的内容，而在钢与组合结构桥梁设计课程中讲授相关规范的内容。其中规范的内容不采用国外任一规范，而是以国内编写的钢桥规范讨论稿进行教学，在讲授规范相关内容时适当介绍规范条文规定来源和方法，教给学生将来运用规范的方法。
（4）针对部分教学内容不尽合理的问题，提出了调整相关教学内容的方法。如对组合结构桥梁的教学内容增加了一定的调整，除在原理中讲述组合结构桥梁的构造特点、计算特点、内力调整方法外，在设计课程中对组合结构桥梁的一般规定、板件有效宽度计算、构件应力计算、收缩徐变和温度效应计算、连接件设计计算等内容进行专门讲解，课时数由原来的6学时增加到14学时。对桥梁工程中讲述的斜拉桥、拱桥和悬索桥的内容这里不再讲解。对钢结构的加工制作、焊缝符号表示方法和钢结构表面处理及防腐技术在设计课程中进行讲解。
四、结语
钢桥和组合结构桥梁将来在中国的应用越来越广泛，社会对钢桥和组合结构专业人才的需求越来越大。高校作为培养高素质应用型人才的重要基地，应根据社会发展的要求及时调整教学内容，满足社会的需求。笔者根据钢桥教学实践过程存在的问题和不足，提出并介绍了教学改革的方法，经过教学实践证明了改革后的教学效果明显提高，为造就钢桥专业卓越工程师提供了新的教学方法。
参考文献：
[1]潘际炎.中国钢桥[J].中国工程科学，2007，9（7）：18-26.
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Teaching reform of steel bridge and composite bridge
SU Qingtian， WU Chong
（Department of Bridge Engineering， Tongji University， Shanghai 200092， P. R. China）
（北京京诚新星造纸工程技术有限公司，北京 100176）
（CERI Paper Engineering Technology Co.，Ltd，Beijing 100176，China）
摘要： 轻钢结构在工业设计中越来越多的被采用。尤其是，厂房柱采用混凝土柱、屋面梁采用H型实腹钢梁的结构形式。对于该结构形式规范还没有提出明确的规定。文章就上述问题进行初步探讨。
Abstract: Light steel has been adopted more and more in industrial design, especially, the structure with concrete column and H-section steel beam. For this structure, specification is still not clearly defined. This paper discussed these issues preliminarily.
关键词： 刚接 铰接 挠度允许值
Key words: rigid connection；hinged connection；allowable deflection
中图分类号：TU37 文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）15-0124-01
0引言
所谓轻钢厂房是指以彩钢板作为屋面和墙面，以薄壁型钢作檩条和墙梁，以等截面或变截面的焊接“H”型截面作为梁柱，现场用螺栓或焊接拼接的门式刚架为主要结构的一种建筑，再配以零件、扣件、门窗等形成比较完善的建筑体系，即轻钢结构体系。这种体系由工厂制作，现场按要求拼装形成。轻钢建筑在一些发达国家已被广泛应用于工厂、仓库、体育馆、展览馆、超市等建筑。在我国，随着压型钢板、冷弯薄壁型钢、H型钢的引进和发展，轻钢结构体系也引起了普遍的重视。在工业建筑设计中，钢结构以其自重轻、建设周期短、适应性强、外表美观、造价低、可作大跨度、抗震性能好、现代感强、易维护等优势越来越受到建设单位的青睐，跨度也越做越大，30米以上跨度已屡见不鲜。这必将成为以后设计的主导方向。
1计算模型
混凝土柱与钢梁采用铰接连接，混凝土柱底采用刚接（图1），多跨情况下的中间混凝土柱与钢梁的连接，钢梁连续，混凝土柱铰撑于钢梁底面。
2设计的规范依据
这类结构形式显然已经超出《门规》的使用范围，且计算模型也与《门规》第4.1.2条界定的模型有明显区别，结构类型应按“单层钢结构厂房”，抗震地区且选择了地震作用计算，PKPM（STS）程序会按照《抗震规范》第九章关于单层钢结构厂房的规定进行控制；混凝土柱应按《混凝土结构设计规范》进行设计，满足《混凝土结构设计规范》相应要求，钢梁满足《钢规》相关要求，当采用工字形变截面梁时，屋面坡度使梁构件中必然存在轴力，由于《钢规》仅把屋面梁作为受弯构件计算，无法计算轴力对梁构件的影响，而《门规》把屋面梁作为压弯构件计算，故梁构件承载力的校核应采用按《门规》进行校核，以考虑轴力的影响与变截面梁的稳定计算，这样更符合实际情况，但局部稳定应满足《钢规》和《抗震规范》的要求；在挠度控制上《钢规》和《门规》都对这类结构形式没有明确的规定，《钢规》的屋面梁挠度允许值为L/400（表A.1.1），《门规》的刚架斜梁挠度允许值为（L/180）（表3.4.2-2），如按《钢规》挠度要求进行控制，所计算的屋面梁在强度满足的情况下仍要加大梁截面来满足挠度限制要求，所得屋面梁的截面较大、用钢量也较大，通过对图2和图3的比较可以看出跨度及受力相同的屋面钢梁在满足《钢规》要求的挠度限制的条件下计算所得的屋面梁截面要比满足《门规》要求的挠度限制的条件下计算所得的屋面梁截面大很多，经统计用钢量多21%。究竟哪个控制指标更符合这种结构形式？通过咨询许多钢结构厂家的技术人员，并结合大量已完工的不同跨度该种结构形式的厂房，得出轻型屋面体系对钢梁挠度不是非常敏感，故在有经验的情况下可较《钢规》的挠度控制指标（L/400）适当放宽，这样不会影响厂房的安全性和使用功能，但具体挠度控制指标还应待相关规范的详细规定。
3单榀的设计时，应采用混凝土柱与钢梁整体建模分析
钢梁对混凝土柱的约束反力与混凝土柱本身的刚度是直接相关的，为反映真实的内力情况，应该进行整体分析，并以整体分析的结果来设计基础、混凝土柱的配筋与钢梁。把它们割裂开来分别进行设计，往往给设计结果带来不安全的隐患：
3.1 如果在柱与基础设计时，没有考虑屋面斜钢梁对柱的推力，会导致柱配筋与基础的设计严重偏小，按这种方式设计的结构在安装过程中就有可能出现基础被翘起、混凝土柱顶位移过大、柱身出现裂缝、钢梁挠度过大等问题；
3.2 在分析钢梁时，把钢梁两端视为固定铰支座或建两根很短的下端刚接柱作为支座都会夸大混凝土柱对钢梁的约束作用，导致钢梁轴力增大、跨中弯矩减小、挠度减小等不真实情况，这时往往会出现安装后的钢梁的挠度要大于计算挠度、钢梁有可能整体屈服失稳、局部压屈等不安全问题。
4结束语
综上所述，对于这种结构形式目前没有规范依据，设计者只能通过自己的经验来进行设计，如对屋面钢梁的挠度限制。在建立计算模型时，应该整体建模，以考虑钢梁同混凝土框排架的整体作用；要做到分析模型与具体的连接构造处理相统一。只有做到理论与实际的统一，才能保证设计成果的安全可靠。
参考文献：
现行的国家规范“砼结构设计规范”(gb50010-2002) 中把hrb400钢筋确定为钢筋砼结构的主导用筋。其后冶金企业研制开发的符合国情标准“钢筋砼用热轧带肋钢筋”(gb1499-1998) 的新型号筋。hrb500钢筋具有强度高、延性好、耐高低温、耐疲劳和可加工性能好的优点，符合砼结构对建筑用筋性能指标的主要内容要求。hrb500钢筋在建筑行业中己得到广泛使用，会促进其它相关建筑材料的发展提高，因此而带来可观的社会及经济效益，促进建筑业健康有序的发展具有重要意义。
钢筋砼梁的主筋纵向筋配筋率是保证安全使用影响承载力的主要因素，配筋率的变化不仅使梁的受弯承载力产生变化，而且会使梁的受力性能和破坏特征发生质的变化。当纵向主筋配筋率少到一定值后，梁的受力性能会产生大的变化，同无筋素砼梁没有什么差别。当这种梁一旦在受拉区的砼出现开裂，裂缝截面的拉力会很快超过屈服强度而进入强化阶段，造成整根梁发生撕裂，甚至使整个钢筋被拉断，这种破坏现象没有明显的预兆，属于脆性破坏。为了防止这种脆断的产生，钢筋砼结构设计规范明确规定：钢筋砼受弯构件的纵向受力主筋的配筋率不能低于某一限定值，该值即为受控钢筋的最小配筋率。hrb500钢筋作为一种新型的高强钢筋，已经在工程实践应用范围较广,必须合理确定其作为受拉钢筋的最小配筋率。在实践应用中探讨对hrb500钢筋作为受弯构件纵向主受拉的最小配筋率作浅要分析。
1最小配筋率确定的一般原则
钢筋砼受弯构件的最小配筋率是一个比较复杂的技术问题。试验和理论分析均表明,构件的最小配筋不仅与受力形态、表面尺寸及形式、材料强度有关,而且与受荷时间的长短、温度变化的大小、收缩及徐变的程度有关。目前世界一些国家对钢筋砼受弯构件的受拉钢筋最小配筋率的取值方法基本上有两种：即模型法和经验法。模型法是以截面受拉区砼开裂后，受拉钢筋由于配置过少而立即屈服进入强化阶段，此时的受拉钢筋配筋的最小配筋率。经验法是指直接给出最小配筋率的的取值，而没有受完整的受力模型作为取值准则，但其中也从不同角度考虑了一些因素对最小钢筋率取值的影响，所考虑的这些因素的影响规律与模型方案的趋势有一定的近似性。
而国内现行的《混凝土结构设计规范》对钢筋砼受弯构件的最小配筋率的确定原则是：截面开裂后，构件不会立即失效（裂而不断），即在最小配筋率的条件下，构件的抗弯承载力不低于同截面素混凝土构件的开裂弯矩，即：
mey≤mu ①
现以单筋矩形截面承受纯弯矩作用为例探讨钢筋砼受弯构件的纵向主受拉钢筋的最小配筋率问题。首先要计算钢筋砼梁的开裂弯矩。由于钢筋砼梁开裂时，钢筋的应力很低，因此计算钢筋砼梁开裂弯矩时，可以忽略钢筋的作用，即钢筋砼梁的开裂弯矩等于素砼的开裂弯矩。根据文献对素砼梁的开裂弯矩的推导计算，无筋素砼梁的开裂弯矩为：
mey =0.256fftbh2 ②
试中： ft-为混凝土轴心抗拉强度设计值。
根据钢筋砼梁的受力进行过程, 按照现行砼设计规范关于正截面承载力计算的基本假定“不考虑砼的抗拉强度”,假定钢筋砼梁达到极限承载力状态时的截面力臂为yho，其中y为内力臂长度系数,则钢筋砼梁的极限弯矩为:
mu = yhoòyas
此时òy= fyas =pmin bho y=1
mu = ho fypmin bho③
将式②、式③ 带入式① 以后，求出：
pmin=0.256ft / fy[h/ho]2 ④
2国内不同时期砼结构设计规范对最小配筋率的规定
根据介绍对世界各有关国家砼结构设计规范，对钢筋砼受弯构件规定的最小配筋率进行了简单比较，见表1。为转化为国内材料强度后各有关国家砼结构设计规范，对钢筋砼受弯构件规定的最小配筋率表达式。
表1不同国家对钢筋砼构件最小配筋率计算要求
我国的设计规范对于钢筋砼受弯构件，确定的最小配筋率的规定基本上是沿用前苏联20世纪五、六十年代的规定,数值明显偏低。随着我国国力的增强,结构设计的安全度增大以及结构耐久性设计概念的应用,钢材供应状况及水平的偏高,每次规范修订均适当提高了受力钢筋的最小配筋率,而且使其更为合理。a.在原《钢筋混凝土结构设计规范》tj10-74中规定受弯构件最小配筋百分率:当砼强度标号为200号及以下时为0.1;当砼强度标号为250-400号时为0.15。b.在进行了修改后的《混凝土结构设计规范》gbj10-1989中规定受弯构件最小配筋百分率:当砼强度等级为c35时为0.15；当砼强度等级为c40-c60时为0.2。c.在现行的《混凝土结构设计规范》gb50010-2002中规定受弯构件最小配筋百分率为0.2和45 ft / fy中的较大值。
从国各内各个阶段设计规范对最小配筋率规定的变化可以看出:随着我国改革开放的进一步推进,国民经济收入稳步的提高,对结构安全度的要求逐渐提高,综合考虑各种因素,构件的最小配筋率均有提高,而且考虑了材料强度的影响,有利于促进高强材料在工程中的大量应用。
3hrb500钢筋砼受弯构件的最小配筋率的应用
根据我国现行的《钢筋砼用热扎带肋钢筋》gb1499-1998中规定:hrb 335的屈服强度为335 mpa，hrb 400的屈服强度为400 mpa,hrb 500的屈服强度为500 mpa。我国现行的《混凝土结构设计规范》规定：hrb 335的屈服强度设计值为300 mpa，hrb 400的屈服强度设计值为360 mpa，不同种类钢筋材料分项系数ys均为1.10，因此hrb500钢筋的屈服强度设计值应取为450mpa。根据资料介绍的试验结果并考虑到裂缝宽度的影响，对hrb500钢筋的屈服强度设计值建议为420mpa，材料分项系数ys为1.19。根据我国现行的《混凝土结构设计规范》gb50010-2002中规定受弯构件最小配筋率百分率公式45 ft / fy，分别计算出各种钢筋的最小配筋率。详见表2。
表2钢筋混凝土受弯构件配筋率要求
根据表2可以看出，钢筋砼构件的最小配筋率的确定，不完全是技术问题，还反映了某一地区当时的经济建设发展水平，具有一定的社会性和政策性。因此，考虑将hrb 500钢筋砼受弯构件的最小配筋率百分率（%）为：当混凝土强度等级不大于c30时为0.15，当砼强度等级为c30以上时为0.2和45ft / fy 中的较大值为宜。根据上述浅要分析，国家推广应用hrb500钢筋不仅可以满足建筑行业科技飞速发展的需用，还具有明显的经济效益和社会效益。为了在工程实践中大力推广hrb500钢筋，考虑到我国实际国情，要采用hrb 500钢筋砼受弯构件的最小百分率（%）为：当砼强度等级不大于c30时为0.15，当砼强度等级为c30以上时为0.2和45ft / fy，中的较大值安全。
参考文献
【中图分类号】 TU528.0 【文献标识码】 B【文章编号】 1727-5123（2011）01-065-02
Selection of minimum reinforcement ratio of reinforced concrete bending part
【Abstract】 Steel ratio of capacity to ensure the safe use of the main factors to determine reasonable minimum steel reinforcement
ratio， to ensure building safety and bring good social and economic benefits， the paper design of the structure under the current minimum
allocation Rate of reinforcement.
【Key words】 Reinforced concrete structure； Minimum reinforcement ratio； Bending part； Ribbed steel bars
现行的国家规范“砼结构设计规范”(GB50010-2002) 中把HRB400钢筋确定为钢筋砼结构的主导用筋。其后冶金企业研制开发的符合国情标准“钢筋砼用热轧带肋钢筋”(GB1499-1998) 的新型号筋。HRB500钢筋具有强度高、延性好、耐高低温、耐疲劳和可加工性能好的优点，符合砼结构对建筑用筋性能指标的主要内容要求。HRB500钢筋在建筑行业中己得到广泛使用，会促进其它相关建筑材料的发展提高，因此而带来可观的社会及经济效益，促进建筑业健康有序的发展具有重要意义。
钢筋砼梁的主筋纵向筋配筋率是保证安全使用影响承载力的主要因素，配筋率的变化不仅使梁的受弯承载力产生变化，而且会使梁的受力性能和破坏特征发生质的变化。当纵向主筋配筋率少到一定值后，梁的受力性能会产生大的变化，同无筋素砼梁没有什么差别。当这种梁一旦在受拉区的砼出现开裂，裂缝截面的拉力会很快超过屈服强度而进入强化阶段，造成整根梁发生撕裂，甚至使整个钢筋被拉断，这种破坏现象没有明显的预兆，属于脆性破坏。为了防止这种脆断的产生，钢筋砼结构设计规范明确规定：钢筋砼受弯构件的纵向受力主筋的配筋率不能低于某一限定值，该值即为受控钢筋的最小配筋率。HRB500钢筋作为一种新型的高强钢筋，已经在工程实践应用范围较广，必须合理确定其作为受拉钢筋的最小配筋率。在实践应用中探讨对HRB500钢筋作为受弯构件纵向主受拉的最小配筋率作浅要分析。
1最小配筋率确定的一般原则
钢筋砼受弯构件的最小配筋率是一个比较复杂的技术问题。试验和理论分析均表明，构件的最小配筋不仅与受力形态、表面尺寸及形式、材料强度有关，而且与受荷时间的长短、温度变化的大小、收缩及徐变的程度有关。目前世界一些国家对钢筋砼受弯构件的受拉钢筋最小配筋率的取值方法基本上有两种：即模型法和经验法。模型法是以截面受拉区砼开裂后，受拉钢筋由于配置过少而立即屈服进入强化阶段，此时的受拉钢筋配筋的最小配筋率。经验法是指直接给出最小配筋率的的取值，而没有受完整的受力模型作为取值准则，但其中也从不同角度考虑了一些因素对最小钢筋率取值的影响，所考虑的这些因素的影响规律与模型方案的趋势有一定的近似性。
而国内现行的《混凝土结构设计规范》对钢筋砼受弯构件的最小配筋率的确定原则是：截面开裂后，构件不会立即失效（裂而不断），即在最小配筋率的条件下，构件的抗弯承载力不低于同截面素混凝土构件的开裂弯矩，即：
MEY≤Mu ①
现以单筋矩形截面承受纯弯矩作用为例探讨钢筋砼受弯构件的纵向主受拉钢筋的最小配筋率问题。首先要计算钢筋砼梁的开裂弯矩。由于钢筋砼梁开裂时，钢筋的应力很低，因此计算钢筋砼梁开裂弯矩时，可以忽略钢筋的作用，即钢筋砼梁的开裂弯矩等于素砼的开裂弯矩。根据文献对素砼梁的开裂弯矩的推导计算，无筋素砼梁的开裂弯矩为：
MEY =0.256Fftbh2 ②
试中： ft-为混凝土轴心抗拉强度设计值。
根据钢筋砼梁的受力进行过程， 按照现行砼设计规范关于正截面承载力计算的基本假定“不考虑砼的抗拉强度”，假定钢筋砼梁达到极限承载力状态时的截面力臂为yho，其中y为内力臂长度系数，则钢筋砼梁的极限弯矩为:
MU = yhoòyAS
此时òy= fyAS =pmin bho Y=1
MU = ho fypmin bho③
将式②、式③ 带入式① 以后，求出：
pmin=0.256ft / fy[h/ho]2 ④
2国内不同时期砼结构设计规范对最小配筋率的规定
根据介绍对世界各有关国家砼结构设计规范，对钢筋砼受弯构件规定的最小配筋率进行了简单比较，见表1。为转化为国内材料强度后各有关国家砼结构设计规范，对钢筋砼受弯构件规定的最小配筋率表达式。
表1不同国家对钢筋砼构件最小配筋率计算要求
我国的设计规范对于钢筋砼受弯构件，确定的最小配筋率的规定基本上是沿用前苏联20世纪五、六十年代的规定，数值明显偏低。随着我国国力的增强，结构设计的安全度增大以及结构耐久性设计概念的应用，钢材供应状况及水平的偏高，每次规范修订均适当提高了受力钢筋的最小配筋率，而且使其更为合理。a.在原《钢筋混凝土结构设计规范》TJ10-74中规定受弯构件最小配筋百分率:当砼强度标号为200号及以下时为0.1;当砼强度标号为250-400号时为0.15。b.在进行了修改后的《混凝土结构设计规范》GBJ10-1989中规定受弯构件最小配筋百分率:当砼强度等级为C35时为0.15；当砼强度等级为C40-C60时为0.2。c.在现行的《混凝土结构设计规范》GB50010-2002中规定受弯构件最小配筋百分率为0.2和45 ft / fy中的较大值。
从国各内各个阶段设计规范对最小配筋率规定的变化可以看出:随着我国改革开放的进一步推进，国民经济收入稳步的提高，对结构安全度的要求逐渐提高，综合考虑各种因素，构件的最小配筋率均有提高，而且考虑了材料强度的影响，有利于促进高强材料在工程中的大量应用。
3HRB500钢筋砼受弯构件的最小配筋率的应用
根据我国现行的《钢筋砼用热扎带肋钢筋》GB1499-1998中规定:HRB 335的屈服强度为335 MPa，HRB 400的屈服强度为400 MPa，HRB 500的屈服强度为500 MPa。我国现行的《混凝土结构设计规范》规定：HRB 335的屈服强度设计值为300 MPa，HRB 400的屈服强度设计值为360 MPa，不同种类钢筋材料分项系数ys均为1.10，因此HRB500钢筋的屈服强度设计值应取为450MPa。根据资料介绍的试验结果并考虑到裂缝宽度的影响，对HRB500钢筋的屈服强度设计值建议为420MPa，材料分项系数ys为1.19。根据我国现行的《混凝土结构设计规范》GB50010-2002中规定受弯构件最小配筋率百分率公式45 ft / fy，分别计算出各种钢筋的最小配筋率。详见表2。
表2钢筋混凝土受弯构件配筋率要求
根据表2可以看出，钢筋砼构件的最小配筋率的确定，不完全是技术问题，还反映了某一地区当时的经济建设发展水平，具有一定的社会性和政策性。因此，考虑将HRB 500钢筋砼受弯构件的最小配筋率百分率（%）为：当混凝土强度等级不大于C30时为0.15，当砼强度等级为C30以上时为0.2和45ft / fy 中的较大值为宜。根据上述浅要分析，国家推广应用HRB500钢筋不仅可以满足建筑行业科技飞速发展的需用，还具有明显的经济效益和社会效益。为了在工程实践中大力推广HRB500钢筋，考虑到我国实际国情，要采用HRB 500钢筋砼受弯构件的最小百分率（%）为：当砼强度等级不大于C30时为0.15，当砼强度等级为C30以上时为0.2和45ft / fy，中的较大值安全。
参考文献
[中图分类号]TU393.3 [文献标识码]A [文章编号]1727-5123(2011)03-098-02
在建筑结构设计裂缝的控制措施，是根据现行的(混凝土结构设计规范)GB50010-2002规定的裂缝计算方法和相应的构造方法措施，对地下和地上结构在受弯条件下的钢筋用量进行控制。在普通砼结构中提倡使用HRB400级钢筋，作为国内钢筋砼结构的主要用钢，目的是推进在工程应用中提高钢筋强度的等级，做到减少钢材的使用量。但是在工程具体应用中，对于高强度钢筋的应用在某些条件下，是否能够达到规范所提倡的应用还是要做具体分析。所谓高强度钢筋在这里主要指的是：HRB400级和RRB400级钢筋，在此文主要是：HRB400级钢筋的使用。
1 地下工程结构钢筋用量控制
地下结构主要是指与水和土壤接触的钢筋砼结构，在一般情况下系指建(构)筑物地下室剪力墙，底板及顶板的结构体，此类结构件的受力特征主要是受弯构件或受压(弯)构件。与一般普通钢筋砼结构控制条件相同，地下结构仍然需要满足承载力极限状态和正常使用下的极限状态下的验算要求。在众多的工程实践中，地下工程结构的钢筋配置用量不受承载力极限状态控制，一般是受正常使用极限状态控制。因正常使用极限状态下的裂缝控制应该是重点控制的内容。
按照(混凝土结构设计规范)GB50010-2002规定的相关要求，一般地下结构所处的环境类别应是二类或三类环境，在此类环境中地下结构的裂缝控制等级也为三级，结构构件的最大裂缝控制的宽度值均按0.2ram考虑。GB50010-2002的规定是：对于二，三类环境类别下的墙体，其砼的最小保护层厚度为20～30mm。对于相应条件下的梁，其砼的最小保护层厚度为30～40mm；若是按现行(地下工程防水技术规范)GB50108～2001的规定，迎水面钢筋保护层厚度不应小于50mm(且是强制性条文)。对此可以看出不同的规范对同样是地下砼结构钢筋的最小保护层厚度，规定存在着较大差异，这也给设计取值和施工箍筋的制作带来一些不便，存在理解上的不同会产生诸多矛盾。为了确保钢筋不被很快锈蚀，设计中按50mm作为砼的保护层厚度进行分析计算。裂缝的计算方法按规范GB50010～2002中第8.1.2条规定诉方法进行，最大裂缝宽度的计算见相关规范内容。
根据规范计算式及地下结构钢筋用量控制条件，及钢筋应力水平进行对比计算，其结果见表1。
表1地下结构钢筋用量及钢筋应力计算表
从上表可以看出，不论是HRB335级钢筋还是HRB400级钢筋，在承载能力极限状态下，即达到屈服强度时，地下结构的最大裂缝的宽度均超过了规范规定的允许值，而在正常使用极限状态下的裂缝最大宽度为0.2mm，钢筋标准应力一般小于180N/mm2。也即是地下结构在以承载能力极限状态作为控制条件时，将不能满足正常使用极限状态；而满足正常使用极限状态下，一定能够满足承载能力极限状态。很明显，地下结构一般由正常使用极限状态控制设计，在此种情况下HRB335级钢筋已经满足使用要求了(即钢筋设计应力一般不超过189x1.25=225N/mm2。在此使用高强度等级钢筋没有意义也是浪费。
2 地上工程结构钢筋用量控制
这里的地上结构为地面以上一般正常情况下的普通钢筋砼梁，板构件。由于地面工程所处环境类别比地下工程要好，砼保护层厚度比地下工程薄一些，最大裂缝控制宽度要求略为放松，因此地面上结构的截面钢筋配置量，主要是由承载能力极限状态控制的，钢筋一般会达到屈服强度的，并满足承载能力极限状态下的裂缝和挠度控制的要求。也就是说基于与地下结构同样的分析考虑，地面上结构所处环境类别多数为一类，普通钢筋砼结构裂缝控制为三级，相应最大裂缝控制宽度可取0.3mm。而另一方面砼的保护层厚度一般可取20～30mm，为了便于探讨在这里将保护层厚度一律按25mm考虑。为了方便对比，计算取与地下结构相同的结构截面进行分析，所受力矩也相同。从而对地上结构的钢筋用量控制条件及钢筋应力水平进行对比计算，计算结构见表2示。
表2地下结构钢筋用量及钢筋应力计算表
从表2可以看出，对于HRB335级钢筋，在承载能力极限状态下即钢筋应力达到屈服强度，地上结构最大裂缝宽度均满足规范规定的允许值，而在正常使用极限状态下即裂缝最大宽度为0.3mm，钢筋设计应力己超过了屈服强度。由此可见对于HRB335级钢筋，只要满足承载力极限状态，则可以满足正常使用极限状态，而满足正常使用极限状态，就不一定满足承载力极限状态，因此，使用HRB335级钢筋时，一般是由承载力极限状态来控制设计的。
对于HRB400级钢筋，在承载力极限状态下，即钢筋应力达到屈服强度时，地上结构的最大裂缝宽度均超过了规范规定的允许值，而在正常使用极限状态下的裂缝最大宽度为0.3mm，钢筋的设计应力还有很大的富裕量。显然对于HRB400级钢筋，在满足承载力极限状态时，会不能满足正常使用极限状态，而在满足正常使用极限状态下，其高强度性能不能够得到有效的利用，实际上使用高强度钢筋也是一种浪费，并没有实质意义。
通过上述浅要分析，地上建筑结构在使用HRB335级钢筋的情况下，承载力极限状态是设计者必须控制的，钢筋的设计应力是达到屈服强度的，在此种情况下，HRB335级钢筋可以满足正常使用极限状态，而使用高强度钢筋既浪费也无实际意义。
3 简要小结
地下建筑物由于直接同土壤接触，甚至浸渍在饱和水中，为了确保建筑物的耐久性需要，设计中将保护层厚度偏规范上限。在满足最大裂缝宽度不超过0.2mm的情况下，钢筋标准应力一般不大于180MPa，此时的结构用钢量一般由正常使用极限状态控制，在这种应力条件下，已经可以充分承载力极限状态下的强度要求。对于HRB400级钢筋，其强度高的优势在地下结构中不能发挥作用，也不能减少钢筋用量的目的，因此在地下结构中可以只采用HRB335级钢筋比较合适也满足需要。
而地上结构在最大裂缝宽控制在0.3mm的情况下，对于HRB335级钢筋来说，此时的结构用钢量一般由承载能力极限状态控制，在此应力条件下可以满足正常使用极限状态下的裂缝和变形需要，钢筋设计应力一般可以达到HRB335级钢筋的屈服强度。因此，HRB335级钢筋的强度可以得到充分的利用。但是对于HRB400级钢筋，在满足承载能力极限状态时，正常使用极限状态不能得到满足，而在满足正常使用极限状态时，相对于HRB335级钢筋的所提高的强度未得到有效的利用，其强度高的优势未充分体现出来。但是如果地上结构的裂缝宽度和挠度能够有效的控制，采用HRB400级钢筋也是一种合适的选择。
虽然高强度钢筋的强度指标比较高，但是其强度模量并未有一定的提高。现行规范的裂缝宽度计算理论也未有大的改变，相应的裂缝宽度计算方式并不推荐高强度钢筋的应力充分发挥掉，也在间接上限制了高强度钢筋的更广泛使用。
参考文献
三代核电核岛次要钢结构，是在主体混凝土结构施工完成后二次施工完成。主要功能是提供人员通道、反应堆试验或停堆期间检修、建造期间设备安装、支撑设备等，主要包括钢平台，另外附属结构有直爬梯、斜钢梯等。
一、结构布置原则
(一)平面结构体系，此类钢平台结构布置应遵循的原则。一是与混凝土相连钢构件采用铰接，设置斜向支撑，钢梁与支撑组成三角受力体系，杆件主要受轴向力;二是不考虑平台铺板对钢梁整体稳定的影响。因结构受三方向地震作用，在平面内设置支撑体系，保证地震作用下钢梁平面外稳定;三是平面内支撑应均匀设置。
(二)框架结构体系，作用于核岛楼板上，四周不与墙连接，此类钢平台结构布置应遵循的原则。一是若钢柱柱脚采用刚接，需要在楼板上预留地脚螺栓安装孔洞，考虑钢结构为二次安装，混凝土楼板已经施工完成，预留的螺栓孔洞不宜定位，造成安装困难，此类结构柱脚一般均设置成铰接柱脚，安装时采用膨胀螺栓固定钢柱柱脚。二是钢柱柱脚不能承担弯矩，为抵抗三方向地震力，立面设置柱间支撑，若工艺使用空间有限制，宜设置八字撑或人字撑。
二、结构计算原理
核岛钢结构应用有限元进行内力计算分析，工况及荷载效应组合根据《压水堆核电厂核安全有关的钢结构设计要求》(NB/T20011－2010)(以下简称《核电钢规》)确定，构件的设计要求满足本规范以及《钢结构设计规范》(GB50017－2003)(以下简称《钢规》)的规定。核岛钢结构抗震类别为I类，根据《核电厂抗震设计规范》(GB50267－1997)(以下简称《核电抗震规范》)3．2．1条规定，I类物项应按两个相互垂直的水平方向和一个竖向的地震作用进行计算。计算方法采用振型分解反应谱法，谱值来自核岛厂房楼层反应谱。抗震构造按照《核电抗震规范》3．5．2条所规定的9度进行校核，符合现行国家标准《建筑抗震设计规范》(GB50011－2010)(以下简称《抗震规范》)对9度抗震设防时的有关要求。有限元计算分析时，结构由若干个有限单元组合而成。钢平台作为一种空间结构体系，在软件中用杆系单元模拟，不考虑面单元。面荷载通过导荷载的方式等效到构件上。根据构件受力情况，构件支座处或者构件相交处通过释放约束的方式定义连接方式，固接、铰接或者滑动。每个支座或者杆件起点、杆件终端分别有6个约束，三个方向的轴向力、三个方向的弯矩。节点力和力偶可作用于结构的任何一个自由节点上。这些荷载的方向以结构整体坐标来定义，弯矩的方向遵循右手定则，在整体坐标系中，正方向的作用力总是和坐标轴的正向一致。
三、钢平台荷载类型
根据《核电钢规》5．1．1条规定，所有与核安全有关的承重钢结构应按所承受的各项荷载和作用进行设计，核岛内部钢平台需要考虑的荷载分为以下几种类型。
(一)正常荷载。D—永久荷载，包括结构自重、液体静水压力以及固定的设备荷载等。L—活荷载，包括可移动的设备荷载、吊车荷载及其他可变荷载。活荷载分为三种情况下的活荷载:施工活荷载Sc;正常运行活荷载So;安全停堆或试验时活荷载Se。Ro—在正常运行或停堆期间，管道和设备的反力。To—在正常运行或停堆期间，工作环境温度作用。
(二)严重环境荷载。严重环境荷载指核电厂在服役期间，偶然遇到的环境荷载和作用。W—厂址的基本风压荷载。本文探讨的核岛内部钢平台均在核岛厂房内部，计算分析时，不考虑此项荷载作用。E1—由运行安全地震震动(SL－1)产生的地作用，包括由运行安全地震动引起的管道和设备的地震作用。
(三)极端环境荷载。极端环境荷载指极少数可能发生的环境Wt—由规定的设计龙卷风产生的荷载。本文探讨的核岛内部钢平台均在核岛厂房内部，计算分析时，不考虑此项荷载作用。E2—由极限安全地震震动(SL－2)产生的地震作用，包括由极限安全地震动引起的管道和设备的地震作用。
(四)异常荷载。异常荷载是指作为一种设计基准事故，高能管道破裂事故产生的荷载。本文探讨的核岛内部钢平台，计算分析时，均不考虑此项荷载作用。
(五)其他荷载。由内部飞射物或外部人为事件引起的荷载。本文探讨的核岛内部钢平台，计算分析时，均不考虑此项荷载作用。综上所述，核岛钢结构计算分析时需要考虑的荷载有:正常荷载下的永久荷载D(也称恒荷载)、活荷载L、在正常运行或停堆期间，管道和设备的反力Ro、在正常运行或停堆期间，工作环境温度作用To;严重环境荷载下的安全地震作用E1，极端环境荷载下的极限安全地震作用E2。
四、钢平台荷载组合
根据《核电钢规》5．1．2条规定，压水堆核电厂核安全有关的钢结构荷载效应组合。除了反应堆厂房内部结构某些钢平台受力情况复杂外，其他核岛厂房钢平台受力情况均为以上所述荷载以及荷载组合。
五、钢平台抗震计算分析
(一)计算要点。根据《核电抗震规范》规定，应同时采用运行安全地震震动和极限安全地震震动进行抗震设计;应按两个相互垂直的水平方向和一个竖向进行三方向地震作用计算。抗震计算采用反应谱法，同一方向的振型组合采用CQC法，地震作用组合采用平方和平方根进行组合。抗震分析时，达到的目标是“钢结构高阶振型频率达到33HZ以上，同时，振型数量应保证质量参与系数达到90%以上”。
(二)阻尼比。根据《核电抗震规范》3．3．3条规定，物项阻尼比可按表1采用。核岛钢平台，当计算运行安全地震作用时，若以焊接为主，阻尼比取0．02，若以螺栓连接为主，阻尼比取0．04;计算极限安全地震作用时，若以焊接为主，阻尼比取0．04，若以螺栓连接为主，阻尼比取0．07。
(三)反应谱分析。核岛钢平台均作用在厂房内部，钢平台与核岛厂房墙体或楼板相连接，计算时，反应谱值采用相应的核岛厂房楼层反应谱。钢平台顶面有与核岛厂房混凝土结构相连的约束时，反应谱取该层标高处楼层反应谱，或上层：顶面与混凝土无约束时，则取柱底的楼面标高处楼层反应谱。核岛厂房楼层反应谱安全运行地震SL－1地面峰值加速度为0．1g，极限运行安全地震SL－2地面峰值加速度为0．3g。反应谱采用加速度谱，有限元计算分析时采用二次完全平方和(CQC)组合振型得到反应结果。反应谱分析的结果和静力分析结果进行组合。六、结语本文分析研究了三代核电核岛次要钢结构特点及受力情况，结合规范明确了钢平台荷载类型及荷载效应组合，重点介绍了抗震计算分析。本文对类似工程钢平台计算分析具有一定的指导意义，可供相关设计人员借鉴参考。
【参考文献】
［1］建筑抗震设计规范GB50011－2010［S］．北京:中国建筑工业出版社，2010
［2］钢结构设计规范GB50017－2003［S］．北京:中国计划出版社，2003
［3］压水堆核电厂核安全有关的钢结构设计要求NB/T20011－2010［S］．北京:国家能源局，2010
中图分类号：TU391文献标识码： A 文章编号：
近年来，我国经济高速发展促进了钢产量的急剧增长，而随着钢材许多优点被重视，钢结构为主体的施工正在被广泛运用。比如奥运场馆建设、鸟巢建设正是采用钢结构的典型案例。无论从美观性还是实用性都对钢材钢结构的施工建设的前景做了非常好的诠释。而在工业化和城市化发展进程中，越来越多的施工更加趋向于以钢结构为主体，这就为钢结构建筑的发展提供了广阔的前景。同时也对钢结构施工的科学性提出了更为严峻的挑战。在钢结构施工中，钢结构施工详图的绘制是钢结构施工的基础，而如何对钢结构施工详图进行科学合理的绘制，我们尝试借助本文谈一点自己的看法。
钢结构工程特性
钢结构工程之所以被重视和越来越多的人所采用，其原因必然是钢结构本身具有的优良特性，和钢结构相对其他结构工程的优越性能所决定。
钢结构材料具有高强度、高柔韧性、高塑性和材质均匀的特性，在制造起来十分简便，因此，许多工厂可以实现工厂化的生产和现场的安装。因为操作起来简便，所以施工的工期相对较短，大大缩短了工程的施工时间，降低了运营成本，提高了资金运营效率，加快了施工的速度。曾经有人统计，钢结构材料的施工相比较其他的支模材料施工工期可以缩短近一半的时间，而且钢结构本身重量较轻，但是强度和效能非常高，虽然施工时间短，造价相对较高，但是并不影响建筑物的总体质量。
而且，钢材能够循环利用，施工过程中的钢材不需要用水和其他大量的支模材料，既保护了环境，又促进了材质循环。
钢结构详图的重要性
一般情况下，在钢结构建筑物之前，设计院首先要提供设计图。但是设计员提供的设计图不能直接用来制作钢结构，还需要针对具体钢结构做详细的钢结构施工详图。钢结构施工详图是钢结构图或者说设计图转化为钢结构建筑产品的桥梁。钢结构设计详图的产生要求设计者对设计院提供的设计图了然于胸，同时将设计及图表现的线条转化为空间立体结构，同时考虑钢结构的具体特性和工艺，根据钢结构的许多控制因素，并遵循钢结构具体的施工规范和标准，对设计图进行的以钢结构为基础而不仅仅是以项目总体概览为基础的社会图纸的修订。具体说来，设计院的图纸告诉我们这座大楼总体结构，但是钢结构设计图告诉我们，在钢结构的架构中，具体的承重等一系列问题。因此，其对钢结构施工而言是非常重要的。
钢结构设计图反映在施工中，需要有非常详细的指导书，需要对各个结构采用钢尺寸、大小、裁剪方式、切口坡度、加工制作、拼接焊装、产品检验等一系列问题及其解决方式作出规范。这其中任何一个环节如果出现纰漏，造成的都是无可挽回的损失。
钢结构设计图的一般方法
我们根据钢结构设计详图对钢结构进行安装和管理，因此在钢结构设计详图设计过程中，充分考虑各方问题，因时制宜，因地制宜，制定相关设计和施工方法。
3.1设计图审核
在钢结构设计详图制作前，他根据的最基本的基础性范本就是设计院设计的设计图。如果设计图出现纰漏，必然钢结构设计详图会出现问题。因此在钢结构设计详图设计前，需要审核设计图。其需要审核的主要内容比如所：设计文件是否齐全，设计图纸内的施工图纸说明和设计变更通知单等是否齐全；设计图中对构件的几何尺寸标注是否合理、正确、规范，其不同节点是否清楚，是否按照国家要求和行业规范，构件之间的焊接是否齐全，他的连接形式是否合乎规范等等。而且，我们要详细考量设计图纸是否结合设计单位、区域等现状，进行因地制宜的考虑，最终设计的图纸标准化是否符合了国家的规定。
如果发现设计图中有存在不合理的地方，要立即与设计院或者设计单位进行沟通，及时修正。
3.2钢结构施工详图绘制
在遵循设计院提供设计图及出厂，严格遵循《钢结构设计规范》等各种钢结构设计施工和验收规范的相关规定，首先绘制安装布置图和构件详图两部分。
3.21绘制安装布置图
安装布置图，指的是各个构件之间的平面位置，即不同行列与轴线的关系，其通过立体图、立面图和剖面图来表示不同构件之间的位置关系。
在绘制安装布置图时候，必须要遵循根据实际安装能力、实际运输尺寸并尽可能简化操作程序和安装程序的原则，根据构件的大小和不同进行编制。
3.22编制构件详图
根绝安装布置图各种构件的大小和不同，以及位置的不同，编制构件详图。即通过与实际构件的相关比例，对图像的距离、图形的线条和尺寸进行标注，保证图像距离与实际距离尺寸比例的一致性，保证图像图形清晰。
在编制构件详图时候，需要对加工尺寸、装配尺寸、总尺寸进行标注、尤其是构件安装的位置、构件零件加工的详细方法和构图也应该考虑。
设计详图应该考虑的问题
具体钢结构分为大楼类钢结构、厂房类钢结构、桥梁类钢结构，在针对具体问题时要具体分析，找准其中问题，进行详图设计。比如在对大楼类钢结构施工设计时候，注意楼梯侧板位置及接合，同时注意一下平台的净高是否有不满足规范要求的情况，及时提出问题以免后续修改图纸。在对厂房类钢结构设计施工时候，虽然不是非常复杂，但是需要注重细节；在桥梁类钢结构设计施工过程中，强调整理平曲线和竖曲线各控制点的数据。
一般情况下，我们需要注意的问题主要包括：在构造过程中，如果一个钢结构连接的两个连接件距离很远，为了加强构造的承重和连接性能，需要故适当加一些构造加劲；在焊接时候，以内力算焊缝，然后与构造焊缝相比较，取较大值再与设计图中要求的最小焊缝作比较，取较大值作为焊缝长度；在安装时候，要根据位置定位连接件和螺栓，严格按照规范进行；对于材料的选择，在组装过程中肯定会出现接料现象，因此在原料进行分割时候要留好借头；在对钢结构的原材料进行制表和汇总，以及取用时，要对各部分零件进行编号，或者按照次序进行摆放，防止在施工过程中出现用料的挪用或者乱用，影响结构性能，影响施工质量。
设计详图的质量控制
为了保证钢结构设计设计详图的质量和钢结构施工的进度，在设计详图设计过程中，要建立对设计图纸的审查科和审查点，对各要件再次进行详细审核，根据监理对项目施工进行监督，严格执行制图标准，严格遵循钢结构社会及规范以及验收规范等。等审查完毕之后，将图纸返回给设计人，再经过修改、复审等程序，对存在问题注意修改，然后再次送审，送审单位要针对这些问题基于初审的常规经验，同时送交其他审核人员进行审核和监督，避免因为思维定势出现的设计问题和错误。一般经过三审后无误，送交相关部门晒图、对设计详图进行归档，并送交相应施工人员开始对钢结构进行施工。
