工程勘察步驟(精)

1、土木工程生產(chǎn)實習摘要：生產(chǎn)實習是土木工程專業(yè)教學計劃中必不可少的實踐教學環(huán)節(jié)，它是所學理論知識與工程實踐的統(tǒng)一。在實習過程中，我以滎陽市某小區(qū)工程為主要實習場所，通過學習，對般工業(yè)與民用建筑施工前的準備工作、整個施工過程和監(jiān)理的基本知識體系有較清晰的了解。關(guān)鍵字：勘察 地基 基礎 框架 砌體 剪力墻 概預算正文：一、工程勘察一、工程勘察的主要工作：1、取得附有坐標及地形的建筑物總平面布置圖，各建筑物的地面整平標高，建筑物的性質(zhì)、規(guī)模、結(jié)構(gòu)特點，可能采取的基礎型式、尺寸、預計埋置深度，對地基基礎設計的特殊要求等。2、查明不良地質(zhì)現(xiàn)象的成因、類型、分布范圍、發(fā)展趨勢及危害程度，并提出評價與整治所需

2、的巖土技術(shù)參數(shù)。3、查明建筑物范圍各層巖土的類別、結(jié)構(gòu)、厚度、坡度、工程特性，計算和評價地基的穩(wěn)定性和承載力。4、對需進行沉降計算的建筑物，提供地基變形計算參數(shù)。5、對抗震設防烈度大于或等于6度的場地，應劃分場地上類型和場地類別；對抗震設防烈度大于或等于7度的場地，尚應判定飽和砂土或飽和粉土的地震液化，并應計算液化指數(shù)。6、查明地下水的埋藏條件。當基坑降水設計時尚應查明水位變化幅度與規(guī)律，提供地層的滲透性。7、判定環(huán)境水和土對建筑材料和金屬的腐蝕性。8、判定地基土及地下水在建筑物施工和使用期間可能產(chǎn)生的變化及其對工程的影響，提出防治措施。9、對深基坑開挖尚應提供穩(wěn)定計算和支護設計所需的巖上技術(shù)

3、參數(shù)；論證和評價基坑開挖、降水等對鄰近工程的影響。10、提供樁基設計所需的巖上技術(shù)參數(shù)，并確定單樁承載力。二、工程勘察步驟：1、可行性研究勘察（選址勘察）： 搜集、分析已有資料，進行現(xiàn)場踏勘，工程地質(zhì)測繪，少量勘探工作，對場址穩(wěn)定性和適宜性作出巖土工程評價，進行技術(shù)經(jīng)濟論證和方案比較。2、初步勘察： 建筑地段穩(wěn)定性的巖土工程評價，為確定建筑物總平面布置、主要建筑物地基基礎方案、對不良地質(zhì)現(xiàn)象的防治工程方案 進行論證。3、詳細勘察： 對地基基礎設計、地基處理與加固、不良地質(zhì)現(xiàn)象的防治工程進行巖土工程計算與評價，滿足施工圖設計的要求。施工勘察不作為一個固定階段，視工程的實際需要而定，對條件復雜或有

4、特殊施工要求的重大工程地基，需進行施工勘察。施工勘察包括：施工階段的勘察和施工后一些必要 的勘察工作，檢驗地基加固效果。三、工程勘察方法：（1）工程地質(zhì)測繪（2）勘探與取樣（3）原位測試與室內(nèi)實驗（4）現(xiàn)場檢驗與監(jiān)測工程地質(zhì)測繪是巖土工程勘察的基礎工作，一般在勘察的初期階段進行。這一方法的本質(zhì)是運用地質(zhì)工程，地質(zhì)理論對地面的地質(zhì)現(xiàn)象進行觀察和描述，分析其性質(zhì)和規(guī)律，并藉以 推斷地下地質(zhì)情況，為勘探、測試工作等其他勘察方法提供依據(jù)。在地形地貌和地質(zhì)條件較 復雜的場地，必須進行工程地質(zhì)測繪；但對地形平坦、地質(zhì)條件簡單且較狹小的場地，則可 采用調(diào)查代替工程地質(zhì)測繪。工程地質(zhì)測繪是認識場地工程地質(zhì)條件

5、最經(jīng)濟、最有效的方法 ，高質(zhì)量的測繪工作能相當準確地推斷地下地質(zhì)情況，起到有效地指導其他勘察方法的作用 。 勘探工作包括物探、鉆探和坑探等各種方法。它是被用來調(diào)查地下地質(zhì)情況的；并且可利用勘探工程取樣進行原位測試和監(jiān)測。應根據(jù)勘察目的及巖土的特性選用上述各種勘探方法 。 物探是一種間接的勘探手段，它的優(yōu)點是較之鉆探和坑探輕便、經(jīng)濟而迅速，能夠及時解決工程地質(zhì)測繪中難于推斷而又急待了解的地下地質(zhì)情況，所以常常與測繪工作配合使用。它又可作為鉆探和坑探的先行或輔助手段。 但是，物探成果判釋往往具多解性，方法的使用又受地形條件等的限制，其成果需用勘探工程來驗證。鉆探和坑探也稱勘探工程，均是直接勘探手段

6、，能可靠地了解地下地質(zhì)情況，在巖土工程勘察中是必不可少的。 其中鉆探工作使用最為廣泛，可根據(jù)地層類別和勘察要求選用不同的鉆探方法。當鉆探方法難以查明地下地質(zhì)情況時，可采用坑探方法。 坑探工程的類型較多，應根據(jù)勘察要求選用。 勘探工程一般都需要動用機械和動力設備，耗費人力、物力較多，有些勘探工程施工周期又較長，而且受 到許多條件的限制。因此使用這種方法時應具有經(jīng)濟觀點，布置勘探工程需要以工程地質(zhì)測 繪和物探成果為依據(jù)，切避盲目性和隨意性。 原位測試與室內(nèi)試驗的主要目的，是為巖土工程問題分析評價提供所需的技術(shù)參數(shù)，包括巖土的物性指標、強度參數(shù)、固結(jié)變形特性參數(shù)、滲透性參數(shù)和應力、應變時間關(guān)系的參數(shù)

7、等 。 原位測試一般都藉助于勘探工程進行，是詳細勘察階段主要的一種勘察方法。 現(xiàn)場檢驗與監(jiān)測是構(gòu)成巖土工程系統(tǒng)的一個重要環(huán)節(jié)，大量工作在施工和運營期間進行；但是這項工作一般需在高級勘察階段開始實施，所以又被列為一種勘察方法。它的主要目的在于保證工程質(zhì)量和安全，提高工程效益。 現(xiàn)場檢驗的涵義，包括施工階段對先前巖土工程勘 察成果的驗證核查以及巖土工程施工監(jiān)理和質(zhì)量控制。 現(xiàn)場監(jiān)測則主要包含施工作用和各類 荷載對巖土反應性狀的監(jiān)測、施工和運營中的結(jié)構(gòu)物監(jiān)測和對環(huán)境影響的監(jiān)測等方面。 檢驗與監(jiān)測所獲取的資料，可以反求出某些工程技術(shù)參數(shù)，并以此為依據(jù)及時修正設計，使之在技術(shù)和經(jīng)濟方面優(yōu)化。此項工作主要

8、是在施工期間內(nèi)進行，但對有特殊要求的工程以及一些對工程有重要影響的不良地質(zhì)現(xiàn)象，應在建筑物竣工運營期間繼續(xù)進行。 二、地基設計一、地基設計應符合下列規(guī)定：1、一級建筑物及表1所列范圍以外的二級建筑物，均應按地基變形計算，計算時應同時滿足地基承載力的要求；2、表1所列范圍內(nèi)的二級建筑物如有下列情況之一時，仍應作變形驗算：（1）地基承載力標準值小于130kPa，且體型復雜的建筑；（2）在基礎上及其附近有地面堆載或相鄰基礎荷載差異較大，引起地基產(chǎn)生過大的不均勻沉降時；（3）軟弱地基上的相鄰建筑如距離過近，可能發(fā)生傾斜時；（4）地基內(nèi)有厚度較大或厚薄不均的填土，其自重固結(jié)未完成時。其他情況下的二級建筑

9、物和三級建筑物，在符合承載力的規(guī)定時，可不做變形驗算；3、對經(jīng)常受水平荷載作用的高層建筑以及建造在斜坡上的建筑物，尚應驗算其穩(wěn)定性?？刹蛔鞯鼗冃斡嬎愕亩壗ㄖ锓秶?表1地基主要受力層情況地基承載力標準值fk(kPa)60fk<8080fk<100100fk<130130fk<160160fk<200200fk<300各土層坡度（%）55101010建筑類型砌體承重結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)（層數(shù)）555667二、地基處理方法：1.對預壓法處理地基應預先通過勘察查明土層在水平和豎直方向的分布和變化、透水層的位置及水源補給條件等。應通過土工試驗確定土的固結(jié)系數(shù)、孔隙比和

10、固結(jié)壓力關(guān)系、三軸試驗抗剪強度以及原位十字板抗剪強度等。2.對重要工程，應預先在現(xiàn)場選擇試驗區(qū)進行預壓試驗，在預壓過程中應進行豎向變形、側(cè)向位移、孔隙水壓力等項目的觀測以及原位十字板剪切試驗。根據(jù)試驗區(qū)獲得的資料分析地基的處理效果，與原設計預估值進行比較，對設計作必要的修正，并指導全場的設計和施工。3.強夯施工前，應在施工現(xiàn)場有代表性的場地上選取一個或幾個試驗區(qū)，進行試夯或試驗性施工。試驗區(qū)數(shù)量應根據(jù)建筑場地復雜程度、建設規(guī)模及建筑類型確定。4.強夯施工前，應查明場地范圍內(nèi)的地下構(gòu)筑物和各種地下管線的位置及標高等，并采取必要的措施，以免因強夯施工而造成損壞。5.當強夯施工所產(chǎn)生的振動，對鄰近建

11、筑物或設備產(chǎn)生有害的影響時，應采取防振或隔振措施。6.對大型的、重要的或場地復雜的工程，在振沖法正式施工前應在有代表性的場地上進行試驗。7.對重要工程或在缺乏經(jīng)驗的地區(qū)，土或灰土擠密樁法施工前應按設計要求，在現(xiàn)場選點進行試驗。如土性基本相同，試驗可在一處進行，如土性差異明顯，應在不同地段分別進行試驗。8.深層攪拌設計前必須進行室內(nèi)加固試驗，針對現(xiàn)場地基土的性質(zhì)，選擇合適的固化劑及外摻劑，為設計提供各種配比的強度參數(shù)。9.在制定高壓噴射注漿方案時，應掌握場地的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)和建筑結(jié)構(gòu)設計資料等。對既有建筑尚應搜集竣工和現(xiàn)狀觀測資料、鄰近建筑和地下埋設物等資料。10.在制定托換設計和施工方案前

12、，應掌握以下資料：（1）現(xiàn)場的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)資料，必要時應進行補充勘察工作；（2）被托換建筑物的結(jié)構(gòu)設計、施工、竣工、沉降觀測和損壞原因分析等資料；（3）場地內(nèi)地下管線、鄰近建筑物和自然環(huán)境等對既有建筑物在托換施工時或竣工后可能產(chǎn)生影響的調(diào)查資料。三、基礎設計基礎是整個房屋結(jié)構(gòu)的重要組成部分。房屋所受外部作用經(jīng)上部結(jié)構(gòu)通過基礎最終傳至地基。為了保證安全并滿足使用要求，地基的變形(包括沉降量、沉降差以及傾斜等)應不超過根據(jù)上部結(jié)構(gòu)對地基變形的適應能力與使用要求而確定的容許變形值。為此，基礎需要有足夠大的底面積。對一般的工業(yè)與民用房屋，基礎的底面積可根據(jù)地基的承載力設計值初步確定。對于重要的房

13、屋，如紀念性的大型房屋、高層房屋等以及在生產(chǎn)上或使用上對地基有特殊要求的房屋，對確定的基礎底面積還需通過地基變形來驗算?；A埋置深度的確定應考慮：(1)房屋的用途(有無地下室、設備基礎和其它高層房屋的設備層、存車間、貯藏室等 地下設施)、以及基礎的形式和構(gòu)造；(2)工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件；(3)作用在地基上的荷載大小及其性質(zhì)；(4)相鄰房屋基礎的埋深；(5)地基凍脹和融陷的影響等。本節(jié)主要介紹基礎的類型和各種基礎的內(nèi)力計算；而基礎的檢驗標準及構(gòu)造要求可見現(xiàn)行的混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范(GB 500102002)、高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程(JGJ32002)、建筑地基基礎設計規(guī)范(GB 5007

14、2002)等有關(guān)規(guī)定 基礎的類型及其選擇多層與高層房屋的基礎，除直接建于堅硬的巖石上外，一般可做成條形、十字形、片筏式和箱形的基礎(圖51)，以及樁基礎等多種形式。 條形基礎布置成條狀，把上部各片框架結(jié)構(gòu)連成整體，以減小它們的沉降差。如高1955m、四層二跨的某廠房基礎即為一例(圖52)。上部結(jié)構(gòu)為橫向布置的多層框架，支承在三個縱向布置的條形基礎上，并由四個橫向的基礎板相連接。十字形基礎布置成十字形，即不僅在垂直于各片框架的方向上、而且在另一個方向上也布置成條形，從而使上部結(jié)構(gòu)在縱橫、兩個方向都有聯(lián)系。若十字形基礎的底面積不能滿足地基土的承載能力與上部結(jié)構(gòu)容許變形的要求，當基礎底面積再擴大后，

15、以致使底板覆蓋了房屋的所有底層面積或甚至更大時，則基礎就成為片筏基礎。片筏基礎可做成平板式或肋梁式。平板式片筏基礎實際上是一大片厚達13m的平板。建于新加坡的杜那士大廈(Tunas Building)是高96，62m，29層的鋼筋混凝土框架剪力墻體系，其基礎即為厚244m的平板式片筏基礎。肋梁式片筏基礎，除有較薄的底板外，尚有布置在兩個方向上的肋梁，以加強底板的剛度。我國某大學的海洋試驗樓是高187m，五層三跨的框架剪力墻體系，其基礎即為肋梁式片筏基礎。平板式片筏基礎施工方便、建造快，但混凝土用量大，在國外用得較多四、主體工程施工一 框架結(jié)構(gòu)設計框架結(jié)構(gòu)一般有按空間結(jié)構(gòu)分析和簡化成平面結(jié)構(gòu)分析

16、兩種方法。在計算機沒有普及的年代，實際為空間工作的框架常被簡化成平面結(jié)構(gòu)采用手算的方法進行分析，在一般結(jié)構(gòu)力學教材中所介紹的彎矩分配法、無剪力分配法、迭代法等就是為了適應這一要求而發(fā)展起來的。當結(jié)構(gòu)跨數(shù)與層數(shù)較多時，采用上述手算方法進行計算需耗費大量的時間，因此人們也常采用分層分析法、反彎點法、D值法等近似的分析方法。近年來隨著微機的日益普及和應用程序的不斷出現(xiàn)，框架結(jié)構(gòu)分析時更多的是根據(jù)結(jié)構(gòu)力學位移法的基本原理編制電算程序，由計算機直接求出結(jié)構(gòu)的變形、內(nèi)力，以至各截面的配筋。由于目前計算機內(nèi)存和運算速度已經(jīng)能夠滿足結(jié)構(gòu)計算的需要，因此在電算程序中一般是按空間結(jié)構(gòu)進行分析。 但是在初步設計階段

17、，為確定結(jié)構(gòu)布置方案或估算構(gòu)件截面尺寸，還是需要采用一些簡單的近似計算方法，以求既快又省地解決問題。另外，近似的手算方法雖然計算精度較差，但概念明確，能夠直觀地反映結(jié)構(gòu)的受力特點，因此，工程設計中也常利用手算的結(jié)果來定性地校核判斷電算結(jié)果的合理性。所以在本書中，仍將重點介紹框架結(jié)構(gòu)的近似手算方法，包括豎向荷載作用下的分層法、水平荷載作用下的反彎點法和0值法，以幫助讀者掌握結(jié)構(gòu)分析的基本方法、建立結(jié)構(gòu)受力性能的基本概念。11 計算單元的確定一般情況下，框架結(jié)構(gòu)是一個空間受力體系圖41(a)。若要分析圖41(b)所示的縱向框架和橫向框架，為方便起見，常常忽略結(jié)構(gòu)縱向和橫向之間的空間聯(lián)系，忽略各構(gòu)件

18、的抗扭作用，將縱向框架和橫向框架分別按平面框架進行分析計算圖4.1(c)、(d)。在分析圖41所示的各榀平面框架時，由于通常橫向框架的間距相同，作用于各橫向框架上的荷載相同，框架的抗側(cè)剛度相同，因此，除端部框架外，各榀橫向框架都將產(chǎn)生相同的內(nèi)力與變形，結(jié)構(gòu)設計時一般取中間有代表性的一榀橫向框架進行分析即可；而作用于縱向框架上的荷載則各不相同，必要時應分別進行計算。1.節(jié)點的簡化框架節(jié)點一般總是三向受力的，但當按平面框架進行結(jié)構(gòu)分析時，則節(jié)點也相應地簡化。框架節(jié)點可簡化為剮接節(jié)點、鉸接節(jié)點和半鉸節(jié)點，這要根據(jù)施工方案和構(gòu)造措施確定。在現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，梁和柱內(nèi)的縱向受力鋼筋都將穿過節(jié)點或錨入

19、節(jié)點區(qū)(圖42)，顯然這時應簡化為剛接節(jié)點。裝配式框架結(jié)構(gòu)則是在梁和柱子的某些部位預埋鋼板，安裝就位再焊接起來(圖4. 3)，由于鋼板在其自身平面外的剛度很小，同時焊接質(zhì)量隨機性很大，難以保證結(jié)構(gòu)受力后梁柱問沒有相對轉(zhuǎn)動，因此常把這類節(jié)點簡化成鉸接節(jié)點圖43(a)或半鉸節(jié)點4，3(b)。裝配整體式框架結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點構(gòu)造如圖44所示，節(jié)點處梁底的鋼筋可為焊接、搭接或預埋鋼板焊接，梁頂鋼筋則必須為焊接或通長布置，并將現(xiàn)場澆筑部分混凝土。節(jié)點左右梁端均可有效地傳遞彎矩，因此可認為是剛接節(jié)點。當然這種節(jié)點的剛性不如現(xiàn)澆式框架好，節(jié)點處梁端的實際負彎矩要小于計算值。2. 跨度與層高的確定在結(jié)構(gòu)計算簡圖中，

20、桿件用其軸線來表示?？蚣芰旱目缍燃慈≈虞S線之間的距離，當上下層柱截面尺寸變化時，一般以最小截面的形心線來確定?？蚣艿膶痈?框架柱的長度)即為相應的建筑層高，而底層柱的長度則應從基礎頂面算起。對于傾斜的或折線形橫梁，當其坡度小于18時，可簡化為水平直桿對于不等跨框架，當各跨跨度相差不大于10時，在手算時可簡化為等跨框架，跨度取原框架各跨跨度的平均值，以減少計算工作量。但在電算時一般都可按實際情況考慮。3. 構(gòu)件截面抗彎剛度的計算 在計算框架梁截面慣性矩I時應考慮到樓板的影響。在框架梁兩端節(jié)點附近，梁受負彎矩，頂部的樓板受拉，樓板對梁的截面抗彎剛度影響較??；而在框架梁的跨中，梁受正彎矩，樓板處于

21、受壓區(qū)形成T形截面梁，樓板對梁的截面抗彎剛度影響較大。在工程設計中為簡便起見，仍假定梁的截面慣性矩I沿軸線不變，對現(xiàn)澆樓蓋，中框架取I2I，邊框架取I15I0；對裝配整體式樓蓋，中框架取I15I0，邊框架取I12I0；對裝配式樓蓋，則取I=I0。這里I0為矩形截面梁的截面慣性矩。二.剪力墻設計剪力墻是承受豎向荷載、水平地震作用和風荷載的主要受力構(gòu)件，所以剪力墻應沿結(jié)構(gòu)的主要軸線布置?？拐鹪O計的剪力墻結(jié)構(gòu)，應避免僅單向有墻的結(jié)構(gòu)布置形式。一般當平面為矩形、T形、I0形時，剪力墻沿縱橫兩個方向布置；當平面為三角形、Y形時，剪力墻可沿三個方向布置；當平面為多邊形、圓形和弧形平面時，則可沿環(huán)向和徑向布

22、置。剪力墻應盡量布置得比較規(guī)則，拉通、對直。當稍有錯開或轉(zhuǎn)折時，可作為一道墻來進行考慮(圖5. 1)。剪力墻宜自下到上連續(xù)布置，不宜突然取消或中斷，避免剛度突變。為減少剛度突變，可沿高度改變墻厚和混凝土等級，或減少部分墻肢，使抗側(cè)剛度沿高度逐漸減小。頂層取消部分剪力墻形成頂部大房間時，延伸到頂?shù)募袅枰约訌姟＜袅Φ目箓?cè)剛度和承載力均較大，為充分利用剪力墻的能力，減輕結(jié)構(gòu)重量，增大剪力墻結(jié)構(gòu)的可利用空間，墻不宜布置得太密，結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度不宜過大。按剪力墻的間距可分為小開間剪力墻結(jié)構(gòu)和大開間剪力墻結(jié)構(gòu)兩種類型。小開問剪力墻結(jié)構(gòu)橫墻間距為274m一般在3036m，剪力墻間距密，墻體多，底層墻截

23、面與底層樓面面積之比可達8一10，結(jié)構(gòu)所占面積大，混凝土耗用量較大，結(jié)構(gòu)自重比較大，但樓板容易處理。大開間剪力墻的間距較大，可達68m，墻的數(shù)量較小，使用比較靈活，底層墻截面面積與底層樓面面積之比，可以在7以內(nèi)。相應地，墻體耗用材料較少，能充分發(fā)揮剪力墻的承載力，結(jié)構(gòu)自重也較小，但樓面系統(tǒng)設計比較困難。剪力墻結(jié)構(gòu)應具有較好的延性，細高的剪力墻容易設計成彎曲破壞的延性剪力墻，避免脆性的剪切破壞。因此，剪力墻每個墻段的長度不宜大于8m，高寬比不應小于2。當墻肢很長時，可通過開設洞口將長墻分成長度較小、較為均勻的若干墻段。每個墻段可以是整體墻，也可以是用弱連梁連接的聯(lián)肢墻。剪力墻的特點是平面內(nèi)剛度及

24、承載力大，而平面外剛度及承載力相對很小。當剪力墻與平面外方向的梁連接時，會造成墻肢平面外彎矩，而一般情況下在設計中并不驗算墻體平面外的剛度和承載力。事實上，梁端彎矩會造成墻體平瓦外受力的不利影響，特別是當梁截面高度相對較大時(梁高大于墻厚2倍)。為控制剪力墻平面外的彎矩，可采取下列措施之一(如圖52所示)： (1)沿梁軸線方向設置與梁相連的剪力墻，抵抗該墻肢平面外彎矩。 (2)當不能設置與梁軸線方向相連的剪力墻時，宜在墻與梁相交處設置扶壁柱，扶壁柱 宜按計算確定截面及配筋。 (3)當不能設置扶壁柱時，應在墻與梁相交處設置暗柱，并宜按計算確定配筋。 (4)必要時，剪力墻內(nèi)可設置型鋼。1. 剪力墻

25、的分類為滿足使用要求，剪力墻常開有門窗洞口。剪力墻的門窗洞口宜上下對齊、成列布置，形成明確的墻肢和連梁。宜避免使墻肢剛度相差懸殊的洞口設置。理論分析與試驗研究表明，剪力墻的受力特性與變形狀態(tài)取決于剪力墻上的開洞情況。洞口是否存在，洞口的大小、形狀及位置的不同將影響剪力墻的受力性能。剪力墻按受力特性的不同可分為整體墻、整體小開口墻、聯(lián)肢墻及壁式框架幾種類型。不同類型的剪力墻，其截面應力分布也不相同，計算其內(nèi)力和位移時則需采用相應的計算方法。(1)整體剪力墻無洞口的剪力墻或剪力墻上開有一定數(shù)量的洞口，但洞口的面積不超過墻體面積的16，且洞口至墻邊的凈距及洞口之間的凈距大于洞孔長邊尺寸時，可以忽略洞

26、口對墻體的影響，這種墻體稱為整體剪力墻。(2)整體小開口墻當剪力墻上所開洞口面積稍大，超過墻體面積的16時，在水平荷載作用下，這類剪力墻截面的正應力分布略偏離了直線分布的規(guī)律，變成了相當于在整體墻彎曲時的直線分布應力之上疊加了墻肢局部彎曲應力，當墻肢中的局部彎矩不超過墻體整體彎矩的15時，其截面變形仍接近于整體截面剪力墻，這種剪力墻稱之為整體小開口墻。(3)聯(lián)肢剪力墻當剪力墻沿豎向開有一列或多列較大的洞口時，由于洞口較大，剪力墻截面的整體性已被破壞，剪力墻的截面變形不再符合干截面的假定。這時剪力墻成為由一系列連梁約束的墻肢所組成的聯(lián)肢墻。開有一列洞口的聯(lián)肢墻稱為雙肢墻，當開有多列洞口時稱之為多

27、肢墻。(4)壁式框架當剪力墻的洞口尺寸較大，墻肢寬度較小，連梁的線剛度接近于墻肢的線剛度時，剪力墻的受力性能已接近于框架，這種剪力墻稱為壁式框架。圖53為剪力墻體上洞口大小對剪力墻工作性能的影響。三.砌體結(jié)構(gòu)設計砌體結(jié)構(gòu)可靠度設計方法的沿革：結(jié)構(gòu)可靠度是指在規(guī)定的時間和條件下，工程結(jié)構(gòu)完成預定功能的概率，是工程結(jié)構(gòu)可靠性的概率度量。結(jié)構(gòu)可靠度設計的目的在于將工程結(jié)構(gòu)的各種作用效應與結(jié)構(gòu)抗力之間建立一個較佳的平衡狀態(tài)。結(jié)構(gòu)可靠度設計方法隨著人們實踐經(jīng)驗的積累和工程力學、材料試驗、設計理論等各種學科和技術(shù)的進步而不斷地演變，與其他工程結(jié)構(gòu)一樣，砌體結(jié)構(gòu)的可靠度設計方法亦經(jīng)歷了由直接經(jīng)驗階段、以經(jīng)驗

28、為主的安全系數(shù)階段，直至現(xiàn)在進入以概率理論為基礎的定量分析階段。一、直接經(jīng)驗階段：早期人們只是憑經(jīng)驗建造磚、石、土結(jié)構(gòu)，認為不倒不垮就安全可靠。這個階段主要依靠工匠們代代相傳的經(jīng)驗，如按不斷積累的結(jié)構(gòu)構(gòu)件的尺寸比例進行營建活動。二、安全系數(shù)階段：由于17世紀材料力學的興起和相繼發(fā)展，19世紀末到20世紀30年代，將砌體視為各向同性的理想彈性體，按材料力學方法計算砌體結(jié)構(gòu)的應力，并要求該應力不大于材料的允許應力，即采用線性彈性理論的允許應力設計法，設計表達式為： (21)式中，以憑經(jīng)驗判斷決定的單一安全系數(shù)來確定。由于對結(jié)構(gòu)材料與結(jié)構(gòu)破壞性能研究的逐步深入，發(fā)現(xiàn)按上述材料力學公式計算的承載力與結(jié)

29、構(gòu)的實際承載力相差甚大。20世紀40年代初，在砌體結(jié)構(gòu)中采用破壞強度設計法，即考慮砌體材料破壞階段的工作狀態(tài)進行結(jié)構(gòu)構(gòu)件設計的方法，又稱為極限荷載設計法，設計表達式為：式中 K安全系數(shù)； Nik荷載標準值產(chǎn)生的內(nèi)力； (·)結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力函數(shù)； fm砌體平均極限強度； a截面幾何特征值。 公式(22)仍采用憑經(jīng)驗判斷的甲一荷載系數(shù)度量結(jié)構(gòu)的安全度。20世紀50年代原蘇聯(lián)學者提出了極限狀態(tài)設計法，原蘇聯(lián)磚石及鋼筋磚石結(jié)構(gòu)設計標準及技術(shù)規(guī)范(HHTY12055)規(guī)定按承載能力、極限變形及按裂縫的出現(xiàn)和開展的極限狀態(tài)設計法。對于承載能力極限狀態(tài)，設計表達式為：式中 ni荷載系數(shù)； m構(gòu)件工作

30、條件系數(shù)； k砌體勻質(zhì)系數(shù)； fk砌體強度標準值。由于公式(1，3)中采用了三個系數(shù)，常通稱為“三系數(shù)法”。這種方法對荷載和材料強度的標準值分別采用概率取值，遠優(yōu)越于允許應力設計法和破壞強度設計法。但它未考慮荷載效應和材料抗力的聯(lián)合概率分布，未進行結(jié)構(gòu)失效概率的分析，故屬半概率極限狀態(tài)設計法，也稱“半概率法”。上述三系數(shù)本質(zhì)上仍然是一種以經(jīng)驗確定的安全系數(shù)。我國公路、橋梁及涵洞中的圬工結(jié)構(gòu)仍采用這種設計法。三、以概率理論為基礎設計的階段：由于結(jié)構(gòu)自設計至使用，存在各種隨機因素的影響，這許多因素又存在不定性，即使采用上述定量的安全系數(shù)也達不到從定量上來度量結(jié)構(gòu)可靠度的目的。為了使結(jié)構(gòu)可靠度的分析有一個可靠的理論基礎，早在20世紀40年代，美國AMFreudenthul將統(tǒng)計數(shù)學概念引入結(jié)構(gòu)可靠度理論的研究，同時原蘇聯(lián)學者CTCTpeHeKHH等也在進行類似的研究。直至20世紀60年代美國一些學者對建筑結(jié)構(gòu)可靠度分析，提出了一個比較適用的方法，從而對結(jié)構(gòu)可靠度進行比較科學的定量分析。