结构设计研究

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结构设计研究范文第1篇

关键词：土建结构；设计；规范；研究

中图分类号：TU23 文献标识码：A

正因为建筑结构设计的重要性，所以需要专门的人员根据建筑结构设计规范进行设计，但是在一些单位中大部分的人员都对结构设计法规的内容不是很了解，所以经常在设计过程中出现问题，不仅影响到了建筑施工的质量也增加了建筑公司不必要的一些成本。所以我们必须认真的理解建筑结构设计规范的内容，保证建筑结构设计的质量，进而提高工程的整体质量。

1 结构材料选择

1.1 混凝土结构设计规范

建筑工程中少不了混凝土的设计，而在建筑结构设计规范中则对于混凝土强度等级设计中存在一定的争议，具体表现在两个方面：

1.1.1 规范4.1.2条规定：钢筋混凝土结构的混凝土强度等级不应低于C15。与此条相呼应在4.1.3条和4.1.4条中不再列入了C10混凝土的强度标准值、设计值。这里存在一个对上述规范条文的正确理解与应用的问题，这就是作为基础垫层的素混凝土是否可以采用C10混凝土，是否也必须采用C15混凝土。对这一问题存在很广泛的争议。在某些工程中对基础垫层的混凝土采用C10后，不仅有的监理公司的监理人员对此置疑，甚至有的图纸审查人员也表示反对，都认为这违反了规范的要求，要求改正为C15。混凝土垫层采用C10等级的混凝土，如改为C15级混凝土没有必要而且增加造价造成经济上的浪费。分歧的原因是置疑的人员没有正确理解规范的条文，因为规范的4.1.2条是指钢筋混凝土结构的混凝土强度等级不应低于C15，而作为垫层的混凝土是素混凝土不属于钢筋混凝土，垫层混凝土的作用是保护地基土在施工中不扰动，同时为基础的施工创造有利的工作条件，C10混凝土完全可以达到。

1.1.2 有关于混凝土结构不同强度等级的轴心抗压强度设计值在建筑结构设计规范中都有明确的规定，但是值得注意的在规定当中包含着一个小字的注释，这也是建筑结构设计人员容易忽略的地方，主要内容是当轴心受压的截面长边小于300mm时，就需要把表中的混凝土强度设计值乘以0.8。设计人员一旦忽视了这方面，当构件的截面尺寸很小的时候，就会使导致混凝土结构设计的强度大大的降低了。

1.2 砌体结构设计规范(GB 50003-2001)

在建筑结构设计规范中有关于砌体结构设计的规定，这规定当中最容易被设计人员忽视的地方就是结构才来哦的选择，特别是对于地面以下及防潮层以下的砌体所需要的材料规定了最低的强度等级，这样就是为了保证建筑结构的耐久性。例如，有关于地基中的砌体，其砖的强度的标准不得少于MU15，但是根据调查显示，大部分的建筑设计人员往往采用MU10砖作为砌体的使用材料。这不仅是违反国家的建筑法规，也导致建筑结构质量难以保证。这一规范不仅是针对于地基材料的选择，也包括了建筑中潮湿房间材料的选择。

2 结构构造要求

2.1 砌体结构伸缩缝的最大间距

通常情况下，在进行建筑结构设计时，设计人员应该考虑到房屋在正常使用的前提下，因为外界的温差影响或者是由于砌体干缩导致墙体出现竖向的裂缝，所以需要设计砌体结构伸缩缝的最大间距，在新的建筑结构设计规范中对这一问题进行明确的规定，不同的建筑结构的伸缩缝的设定也是不同的，对于房屋长度为四十米至五十米的房屋，建筑人员就没有设置伸缩缝，这就导致有些房屋出现了温度裂缝。分析其主要原因为建筑结构的设计人员没有对规定进行透彻的理解。对于烧结的普通砖可以直接采用规范中的设定范围，但是当前情况下大多数采用的都是混凝土的墙体结构，这就要考虑混凝土自身的伸缩性，所以应该用规范中设定的值乘以系数0.8的环境；对于伸缩缝的影响也应该被考虑，特别是在昼夜温差比较大的地区，伸缩缝的设置应该稍微小一些，其最大间距的设置页应该适当的减小；使用烧结普通砖的房屋，伸缩缝的最大间距值应该为45m；使用混凝土墙面的房屋，伸缩缝的最大间距值为35m。在保证房屋的伸缩缝的最大间距值符合标准之后再相应的采取一些辅助措施，这样就有效减少了温度裂缝的产生。

2.2 混凝土结构中钢筋的混凝土保护层厚度

在国家新颁布的建筑结构设计中关于混凝土结构设计更加的重视混凝土的耐久性，一般来说，要想增加混凝土结构的耐久程度就必须增加混凝土保护层的厚度，这也是为什么在新规定中增加了混凝土结构保护层厚度的原因了。在新规范中混凝土保护层的厚度为30mm。但是根据工程的具体需要，保护层的厚度也是不同的，例如工程的基础施工，由于混凝土会和水接触的比较，密切，这就有可能减小混凝土结构的耐久性，所以规范中就增加了这部分的混凝土保护层的厚度。但是有些设计人员却没有考虑到这一点，不同部位的厚度都一样，这就使建筑结构的耐久性减弱，导致混凝土整体结构的质量下降。

3 结构荷载取值

3.1 屋面可变荷载的取值和分布

在进行屋面设计时应该考虑屋面可变荷载的取值问题。不仅要考虑屋面全跨布置可变荷载所产生的内力，也要考虑半跨布置可变荷载对于结构的影响。在进行计算时应该考虑半跨布置可变荷载，根据工程的情况考虑最不利的情况，并按照这一情况进行设计。针对于屋架的屋面可变荷载的取值应该更加的小心，因为这方面的布局对于结构内力的要求是十分苛刻的。通过对于建筑结构整体荷载有影响的各个部位的荷载取值的考虑，来保证屋面结构的整体安全性。

3.2 基础设计时的荷载取值

在建筑地基基础设计规范(GB 50007-2002)中第3.0.4条明确做出了以下规定：计算地基变形时，传至基础底面上的荷载效应应按正常使用极限状态下荷载效应的永久值组合，不应计入风荷载和地震作用。计算挡土墙土压力、地基或斜坡稳定及滑坡推力时，荷载效应应按承载能力极限状态下荷载效应的基本组合，分项系数均为1.0。按地基承载力确定基础底面积及埋深或按单桩承载力确定桩数时，传至基础或承台底面上的荷载效应应按正常使用极限状态下荷载效应的标准组合。在设计实践中上述的各方面经常有设计人员没有正确执行。

3.2.1 计算地基变形时将荷载取值错误地取为荷载设计值而不是荷载的准永久组合值。由于荷载的设计值大约为荷载准永久组合值的1.4～1.6倍，因此这一错误取值造成的影响更多，常常使原本地基变形不超过限值，错误的判断为地基的变形不满足设计要求。错误地将基础加深或将基础的底面积扩大，造成很大的浪费。

3.2.2 在确定基础底面积或确定桩数时，荷载取值错误地取为荷载的设计值而不是荷载的标准值，由于荷载的设计值大约为荷载标准值的1.25倍左右。因此这一错误将导致约20％的浪费，对整栋建筑而言，这一浪费是相当大的。

结语

综上所述，建筑结构设计是建筑结构工程中比较重要的环节，在设计的过程中必须遵守国家关于建筑结构设计的相关法规，提高设计人员的专业素质，并引进国外的先进技术，增加建筑结构设计投入，提高建筑结构设计的质量。

参考文献

结构设计研究范文第2篇

关键词：腐蚀；防腐层；结构设计

中图分类号：F40 文献标识码：A

安全、舒适、耐久、油耗、环保是目前汽车市场关注的五大问题。腐蚀由于与安全、耐久密切相关，处理不好可能会直接影响原车的寿命、使用性能、外观装饰性。近些年来，国内外也都出现了因为腐蚀问题而引起的汽车召回和投诉事件，因此，汽车的防腐蚀越来越得到了业内更多的关注。

车身由于是基础载体，结构复杂，几百个零件焊接成一个整体，出现腐蚀问题后，特别是严重的腐蚀后，难于维修，更换成本较高，不像其他的专业零件只需换装零件即可，所以车身的防腐设计及防锈处理就显得尤为重要，车身防腐性能成为决定车身使用寿命的重要指标。

车身的耐腐蚀是一个综合问题，分析考虑的内容很多，涉及产品的定位、钢板选材、磷化-电泳-中途-面漆的涂层质量标准、涂装工艺技术及发展、涂料的质量性能与研发，同时也与车身的结构设计质量密切相关，因为设计合理的车身结构，将有益于制造过程中防腐措施的实施， 从而获得好的防腐性能。

本文着重讲述了车身锈蚀机理，进行了车身容易引起腐蚀的原因分析，提出了车身结构防腐的四个基本设计思想和具体方法，有效的降低了车身腐蚀的设计风险。

1 车身腐蚀的机理

铁的化学性质比较活泼，在实际生活中，空气中含有水分和氧气使铁与之发生氧化反应，基本上经过三个步骤，生成一种叫氧化铁的东西，这就是铁锈。铁锈是一种疏松的棕红色的物质，它不像铁那么坚硬，很容易脱落。如果铁锈不除去，疏松的铁锈特别容易吸收水分，铁也就会烂得更快。

2 车身容易引起腐蚀的原因分析

车身一般由钢板制作成零件经过焊接而成，车身的腐蚀即是钢铁零件的腐蚀。

3 车身的防腐蚀设计

3.1 金属的腐蚀防护主要方法、途径

（1）改善金属的组织结构提高其防腐能力：例如在普通钢铁中加入铬、镍等材料制成不锈钢，就能获得较好的防腐效果。但是加入防腐元素后，金属的力学性能及成型性能也会发生明显的改变，已经是另外一种金属了。

（2）金属表面覆盖防腐层：其原理是在金属表面制造各种材质的保护层，将金属产品与外界的腐蚀介质隔离开来，从而达到防腐的效果。防腐层的材料可以是油漆涂料、陶瓷、塑料等非金属，也可以是锌、锡、铬和镍等金属元素。

（3）金属防腐的电化学保护法：金属电学保护法是根据原电池理论，消除引起化学腐蚀的原电池的反应，实现金属的防腐。

（4）金属防腐的腐蚀介质处理法：金属腐蚀是通过腐蚀介质来完成的，这种方法就是通过消除腐蚀介质的存在或抑制介质的腐蚀反应，来延长耐腐蚀寿命。

3.2 车身防腐结构设计方法

车身的防腐蚀方法也是通过上面几条途径的原理，尽量规避腐蚀的原因，提高涂覆层的防腐能力，来实现或改善防腐的。主流的防腐方法还是车身表面覆盖防腐层法，即镀锌、电泳、喷漆、涂胶、打蜡等。

3.2.1不易涂覆部位选择防腐性能好的材料

目前汽车行业多选用镀锌钢板来提高车身的防腐蚀能力（一般提高寿命35%以上）。根据瑞典腐蚀研究所的调查，使用7～10μm厚镀锌层能够获得良好防锈效果。还有试验证明：10um/10um的双面镀锌钢板暴露在大气中，5年才出现红锈。镀锌板常用部位：前舱、门盖、翼子板、前后轮罩区域，及货箱内外板。

还有的直接使用铝合金材料来制作车身和货箱，大大提高了防腐蚀能力。如奥迪A8全铝车身及我公司生产的铝合金货箱。

3.2.2 利于防腐的车身结构设计

在车身结构设计合理的情况下，将有益于制造过程中防腐措施的实施，并保障实施质量，从而获得好的防腐性能，最终延长车身的使用寿命，所以必须要从车身结构的设计入手，提升结构设计的防腐性。

车身结构防腐的基本设计思想和方法是：

（1）前处理和电泳时，结构设计要能保证进液、排液顺畅，防电磁屏蔽、积液串槽。重点是排水孔、排气孔位置、数量、大小；加强筋槽的布置。

车身底板类结构筋槽应尽量设计成上凸而不是下凹，以尽量避免积液；如需下凹时应尽量与低处的漏液孔槽相通，见图1。上凸设计可以防止由于无法开孔导致沥液不充分而带来的车身质量问题，同时减少串液及原材料浪费。

门盖、底板、侧围的设计一定要在最低点开孔或在边缘包边处设计排水结构，保证不积液。也包括白车身在吊具上运动离开液槽时的最低点尽量也要有相应的孔，以保证排液充分。以门为例，见图2。

车身设计应尽量避免出现密闭空腔和易于产生气穴的死设计，以防止进液不充分和电磁屏蔽，引发电泳效果不良。是否会产生气穴，与电泳方式也有直接关系，360度旋转侵涂电泳就可以避免此进液问题。

（2）整车状态下结构设计要能阻止腐蚀介质侵入和积存，即改善腐蚀环境。重点部位搭接缝隙处、凹形构件处、封闭结构内部。接缝开口要依照汽车行进方向和飞溅方向设计，使之朝向水难以进入的方向。而且接缝要平整便于涂密封剂很好地密封。低凹处防止积存，要开排液孔或导流槽。较大平面应向排水孔倾斜2.4°以上。结构上难以避免泥水滞留时，应增加隔板或外罩，如前后塑料轮悬、门槛护板等。

（3）整车状态下结构设计要能减缓撞击对涂装保护层的伤害。重点是减缓下部底板防石击，型面尽量平整见图下。其它结构不易改变之处，应喷涂防石击涂料，如门槛下侧面、前围板下部、底板下表面、前后轮罩处。还可以通过安装防护罩进行保护，见图5。

在需要喷涂抗石击涂料部位，设计时要考虑工艺的可实施行，避免出现不能喷涂到的区域。

（4）整车状态下结构设计要能尽量减少边角腐蚀。影响车身腐蚀最大的是各零件的边角，由于表面张力的原因，在尖角处涂料收缩，易出现边角无涂料或涂膜厚度极低的现象，所以是最先腐蚀生锈的部位。

边角处理方法主要有密封胶密封、边角折边或卷边、加装防腐密封胶条、加装装饰件封闭等。

图6流水槽边缘锐角处处理：端面锐角处，向内侧折弯翻边，形成角R从而大幅度提高漆的附着量，提高防腐蚀性。（车门包边也是此法，然后再涂密封胶密封）

图7流水槽端面采用装饰件（塑料）封闭；采用非金属材料流水槽 防止腐蚀生锈；门洞U型胶条对门洞止口边密封防止腐蚀。

堵盖封堵孔边：车身有许多工艺孔和装配过孔，总装都不用，主要是排液孔和焊装工艺孔。为了隔音降噪用堵盖、赌片封堵。封闭这些孔除了是NVH密封降噪的要求外，同时也起到了对孔边的密封防腐作用。用堵盖封堵的这些孔，由于有一定的强度要求，所以一般都设计在凸凹台上，而不设计在平板上，以保证安装质量。

结语

车身耐腐蚀是一项复杂的多学科配合，而要达到产品相应的品质要求，必须从整车主断面结构设计开始，就考虑车身防腐结构的布置实施，并结合车身现有的工艺水平，进行同步工艺分析，规避风险结构；才能利于制造生产，最终保证车身防腐性能满足要求。

参考文献

[1]毛亚东，赵远兴.钢铁在海洋环境中的腐蚀与防护[Z].

结构设计研究范文第3篇

（晋城市建筑设计院山西晋城048000）

【摘要】要想获得施工质量的保证，要想得到工程设计的安全，土木建筑工程结构方面的设计是重中之重，它是整个建筑过程中最重要的环节。不仅关系着建筑水平的高低，还关系着人们生命财产的安全和国家基础事业的发展。

关键词 钢筋混凝土；加强设计措施；结构检测；问题；解决策略

Concrete Structure Design and Analysis

Wang Kun-ning

（Jincheng Institute of Architectural DesignJinchengShanxi048000）

【Abstract】To get the construction quality assurance， engineering design in order to get security， civil construction structure is the most important aspect of the design， it is the entire building process is the most important part. Not only related to the level of the building， and also on the basis of the development of the cause of national security and people’s lives and property.

【Key words】Reinforced concrete；Measures to strengthen the design；Structural inspection；Problem；Solving strategies

1. 外观结构质量缺陷的检测中， 常见问题以及相应对策

混凝土建筑的外观具有直接可视性， 容易被观察到。这往往是普通人群评价建筑质量好坏的标准。所以对混凝土的外观质量的检测， 具有重要意义。混凝土外观结构质量检测中，经常性出现露筋、空洞、疏松、裂缝和蜂窝等不同程度的损伤问题。其中最常见的就是蜂窝和裂缝。

1.1蜂窝问题的成因及对策。

当混凝土表面缺乏水分， 缺少砂浆的时候，石子变得干燥， 容易暴露在外，混合材料分层离析，形成一个个的蜂窝状的小孔，这就形成了钢筋混凝土外观的蜂窝问题。蜂窝问题的严重程度，应利用直尺或者百格网等有效测量工具，测量蜂窝的面积、深度和分布率。当钢筋混凝土表现出不严重的窟窿状蜂窝时， 可以用1B2的水泥调和砂浆， 抹面进行修整。对于较严重的蜂窝现象， 必须严厉整顿， 除掉表面的酥松层， 将混凝土内层用水清洗干净， 然后支膜， 用比设计级高一级的混凝土细致浇灌、 摸面； 也可以根据实际的情况， 用进管压浆方法进行处理。

1.2裂缝问题的成因及对策。

当钢筋混凝土干涸时，拉伸应力大于其原来拉伸强度的时候， 也可以说， 拉伸应力超过了拉伸的极限而造成的开裂。不同的原因， 会造成不同种类的开裂。早期的开裂， 会逐渐引起其内部的缺陷。然而混凝土早期的水分蒸发， 是开裂的主要原因。所以必须保证混凝土的水分比例在一定安全范围之内，防止其收缩过度。对于已出现的裂缝， 可以在混凝土便面用防水砂浆、 防水卷等做一个防水层， 简捷而有效。对于局部的开裂，也可以用专用填补剂填塞。

2. 加强混凝土结构安全性设计的措施

为了改善土木工程结构的安全性和耐久性，就需要引起国家相关部门的注意，相关研究单位即部门应该从强化混凝土工程的耐久性方面进行研究，制定相关的技术标准及规范，以此作为监督方法，要从专业的角度对结构工程进行验收与评价，完善土建结构的检测与维护机制，对土建结构的耐久性概念及意识进行强化，对从业人员要用科学管理手段进行管理，规范工程安全性管理机制，学习借鉴国外先进的技术和经验，注重科学管理与人性化管理相结合，将管理从技术规范的强制性质中解放出来，鼓励技术进步和科技创新，主管部门应该按照实事求是的原则对结构设计进行论证，将建筑结构的安全设计水平提高。因此应该在土木工程结构设计方面集思广益，参考各方面的意见和建议，这样才能使设计更加的先进、科学，更具有可操作性。

2.1安全性设计。

（1）管理方面：在设计单位的选择上，要优先选择实力强、资质等级高、管理先进的单位，要有先进的设计方法、设计理论、设计设计等，设计人员的素质要高，要具备丰富的设计经验，这样设计的质量才能从根本上提高。

（2）对设计计算理论及方法要熟练掌握，加强理论学习，提高设计素质。这一方面也是对设计人员提出的，因为设计人员的素质高度对设计的质量有直接的影响。

（3）设计计算：一般而言，设计者所考虑到的设计计算项目基本都能满足安全的需要。但往往也会因为对某一方面的遗漏造成某个项目出现事故，因此设计人员要认真对待每一个设计要点，对每一个数据都要认真的去分析和核对。

（4）详细的设计图纸：受施工人员素质差异的影响，设计者经过严格的设计程序后，呈现在施工人员面前的是设计图纸，而施工人员对图纸的领会能力存在差异，对一些细节的把握有可能出现偏差，因此，设计人员要对图纸不断的进行细化，避免因为施工人员看不懂图纸而出现不必要的工程质量问题。

（5）对设计过程及施工过程加强监管，发现问题及时修改。对设计文件的审核完成后，进入施工阶段，设计单位要与施工单位密切的配合，保持联系，及时纠正施工人员对图纸的理解错误，对施工中出现的设计以外的质量问题，设计单位要及时进行纠正，对施工人员的建议要有足够的重视。

2.2经济性设计。

（1）管理方面：通过对招投标中的方案进行比对、评比，不但要选择一个安全性高的招标单位，还要考虑其在经济性方面的优势，择优选择。这样不但可以找出最安全的设计方案，还能最大限度的节约成本。

（2）合理利用标准图：标准图的作用在于可以降低设计的工作量，降低设计错误，加快设计速度。但由于未经过计算，往往会导致成本过高，因此设计人员要对各个数据自己的进行核算，在安全的基础上，设计出最经济的方案。

（3）多参数设计的安全积累：由于土木工程中设计的材料较多，材料尺寸、用量及布置等较为复杂，因此，必须要在满足结构强度需求的基础上，做到各构件的经济性。

（4）协调各部门关系，以大局为重。一个工程中往往是多部门共同配合来完成的，因此各部门之间要协调好关系，积极配合，才能将工程成本大大的降低。

3. 混凝土的强度等级低

混凝土的强度等级， 是混凝土物理指标的综合性反映。它代表混凝土的抗压能力、抗拉能力。混凝土强度等级的检测方法常见的有三种： 非破损法、 破损法和综合法。混凝土强度低， 往往是由于使用的原材料不符合国家规定， 或者在调制、 保存、 浇注或者后期的保养中不符合规范所造成的。它从整体上影响建筑的质量。对于这种情况的出现， 我们必须权衡现在的强度和要求的强度， 向有关单位提出申报， 采取有效措施， 例如从根本上加固、补强，减少建筑的荷载值，或者推迟建筑承受荷载时间。我们应尽量避免这种问题的发生，在建筑开工之前对钢筋混凝土进行严格检测。如果在建筑完成之后， 出现这类问题，不仅浪费人力财力， 还会对人身的安全构成威胁。

4. 内部缺陷的问题及对策

大型的钢筋混凝土建筑工程，常常因为各种原因，在混凝土内部出现裂缝、 孔洞等问题。这严重影响到建筑的承重能力和耐久性。所以在建筑初步完工之后， 必须要进行超声波检测或者钻孔洞检测。当混凝土内部检测出缝隙或者孔洞缺陷的时候，我们常常采用水泥压浆填补法。也就是，把水泥通过管道注入混凝土内部， 填补空缺。钻孔：要在缺陷区钻孔，钻孔的疏密与深度根据缺陷是否严重而定。压浆。计划性分批向单孔或者群孔中压浆。通常，如果浆液进入困难，则应该测试压力， 重新调整。如果浆液畅通的进入， 则证明压力合适。压浆时随时注意压力， 以免发生崩炸等安全事故。封闭开孔：压浆完成后，要封闭开孔， 通常用水泥砂浆抹平并填实、检查。结束压浆后，必须认真验查压浆的质量和效果，如果仍存在不密实或者不合格等情况，需要补压或者补强，必须确保质量。进行该项修补的时候要注意，混凝土浆液配置要比原配置提高一个等级。

5. 钢筋锈蚀问题和解决策略

钢筋是混凝土的骨架，起最直接的支撑作用。结构钢筋检测是混凝土结构检测的四个重要组成部分之一。钢筋锈蚀是最常见的质量问题。它会减弱钢筋的支持力和粘合力，减小钢筋的横截面积，降低钢筋的支持力。对钢筋结构的检测，分两种方式，直观性检测和化学性检测。通俗来讲，直观性检测就是用肉眼目测钢筋的锈蚀程度。化学性检测，也就是检测各项化学指标，例如C1-含量、碳化深度、 水质分析等等。用涂层修补已经形成的锈蚀部分，并可以在钢筋表面涂防锈层或者有机高分子层，钝化钢筋表现，减少其与水分和二氧化碳的接触，降低锈蚀速度。或者在钢筋表面镀一层活泼金属，例如：锌进行钢筋的阴极保护。为了降低锈蚀速度，也可以选择从混凝土存放环境入手，在混凝土中添加亚硝酸盐， 阻止锈蚀。增加钢筋周围的混凝土质量和厚度，从物理方面改变结构，抵挡水汽的侵入。

6. 结束语

混凝土工程结构的安全性关系到国家利益及人民群众的生命财产安全性，因此要从设计阶段就开始对各个环节进行保证，这样才能保证整个工程的质量安全。混凝土是建筑工程中重要的材料。它承载力大、性能优良、被广泛地运用在各种工程上

参考文献

［1］张晓明. 混凝土温度裂缝的成因及预防措施［J］. 北京工业职业技术学院学报， 2006（1）.

［2］赵国藩. 高等钢筋混凝土结构学［M］. 北京： 机械工业出版社， 2005.

结构设计研究范文第4篇

关键词：裙子；造型；结构设计

中图分类号：TS941.2 文献标志码：B

Structural Design of Skirt Shape

Abstract： Skirt can be divided into straight skirt， A-line skirt and tiered skirt according to their contour structure. Skirts in different styles can be made by combining the basic skirt pattern with the characteristics of the three types of skirts and by using the methods such as segmentation， pleating and pattern cutting and outspreading.

Key words： skirt； shape； structural design

裙子款式变化丰富、风格多样，或飘逸、浪漫，或端庄、干练，能充分展现女性的优美体态。裙子适用范围广，成为广为穿用的衣物。

1 裙子的分类

裙子种类形态很多，其穿着效果丰富多变。依据它的形态和长度的变化进行主要的分类。按裙子的长短可分为超短裙、短裙、及膝裙、中长裙、长裙等；按裙子外形结构可分为直裙、斜裙和节裙三大类。

1.1 直裙

直裙又称筒裙，是裙类中最基本的裙种，它的外形特征是裙身平直，在腰部收省使腰部紧窄贴身，臀部微松，裙摆与臀围之间呈直线，裙身的外观线条优美流畅，如西装套裙、一步裙、窄摆裙等。由于造型简洁，一直被广泛采用，并逐步发展变化出许多直裙类的裙子，如各式褶裥直裙、百褶裙和多片式直裙等。

1.2 斜裙

斜裙是一种裙摆宽松、两条侧缝呈放射状的锥形裙，所以又称喇叭裙或波浪裙。斜裙根据裙片数量可分为两片裙、四片裙、六片裙、八片裙和十二片裙等；按裙摆的大小根据侧缝斜角计算，有从60°斜角开始直至360°的各式圆台裙。各种角度的斜裙能展示出不同的风格和穿着效果，角度小的斜裙给人合体、活泼的感觉；角度大的斜裙则有飘逸、潇洒的效果，设计时可根据人的体型、爱好和布料的特性等具体情况选择不同角度的斜裙。

1.3 节裙

节裙又称接裙、层裙，有两节、三节和多节结构，它是通过多块面料横向拼接而成。可以有直料与直料、直料与横料、直料与斜料的拼接等，但一般以直料与直料的拼接为主，形成逐渐放大为上窄下宽的塔式造型。此外还有异色的拼接以及采用花边、荷叶边及覆盖、重叠等形式做成的节裙。

直裙的基型是一个呈圆柱的筒状。斜裙、节裙的基型由直裙基型转化得来。裙子款式千变万化，但不论是哪种裙子的式样造型都可以从 3 种基型图中变化而成。

2 裙子造型变化与结构设计方法

2.1 裙原型制作

紧身裙是直裙类的基本款，它的特点是从腰围至臀围比较合体，臀围至下摆为直线型轮廓，是裙子中最基本的款式。其纸样设计同裙原型（图 1），是在前后裙片上各有 4 个腰省，并有 1 个腰头的直筒裙。在裙原型基础上通过纸样设计可以变化出各种款式的裙子。

图 1 中，L为裙长，W*为人体净腰围，H*为人体净臀围，WL至HL之间的距离为腰长（臀高）。其中，裙长、腰围、臀围的规格是制作裙原型的必要尺寸。裙长、腰围、臀围、下摆的大小取值影响裙子的造型变化，是裙子结构设计的控制部位。

2.2 裙子控制部位规格设计

对裙子控制部位进行规格设计，必须结合考虑裙子的机能性。因为裙子是遮盖下半身的衣服，所以必须作出不妨碍下肢运动的形态。设计裙子时，必须考虑到行走、跑步、上下台阶、蹲、坐等动作，在规格设计中放入一定的松量。另外还应尽可能对形态、面料、穿用目的等方面进行考虑。

2.2.1 裙长

裙长的设计主要取决于款式。裙长规格可以通过人体测量得到，通常由腰部最细处量至所需长度。裙子的长短根据个人的喜好而定，偏短的一般在膝上10 cm左右，偏长的一般过膝盖约在小腿的中间或更长。裙长规格也可以根据参考公式计算得到，例如：超短裙的裙长=身高乘以系数0.3减一定的量；短裙的裙长=身高乘以系数0.4减一定的量；及膝裙的裙长=身高乘以系数0.4；中长裙的裙长=身高乘以系数0.5减一定的量；长裙的裙长=身高乘以系数0.5加一定的量。设计裙长规格时还应考虑与上装的搭配。

2.2.2 腰围

腰围规格由腰部最细处水平围量一周得到人体净腰围尺寸，在此基础上加放一定的松量。腰围的放松量设计主要从服装压力舒适性的角度考虑。人在进餐前后，其腰围约有1.5 cm的变化量；当人坐着时，腰围平均增加1.5 cm；蹲坐前屈90°时，腰围增加约2.9 cm。从生理学角度讲，人体腰围在缩短 2 cm左右的压力时不会感到不舒服，因此，腰围加放量在 0 ～ 2 cm之间。如果采用弹性面料，加放量可以取 0。2.2.3 臀围

臀围规格由臀部最丰满处水平围量一周得到人体净臀围尺寸，在此基础上加放一定的松量。臀围的放松量设计由人体运动舒适性及款式两方面决定。实验证明，当人坐在椅子上时，臀围平均增加2.6 cm；当蹲或盘腿坐时，臀围平均增加 4 cm，因此，臀围的最小放松量为 4 cm。臀围加放量的设计还与裙子的款式有关，紧身裙的加放量在 4 ～ 6 cm，A字裙加放 2 ～ 3 cm。

2.2.4 裙摆围

裙摆围度的大小与款式、裙长有关。裙子的摆围大小直接影响穿着者的各种动作和活动。摆围的设计要适应人体步行、跑跳、上下楼梯灯动作的基本要求。实验证明，最小摆围设计以臀围线为基数，在臀围线以下裙长每增加10 cm，每1/4裙片的侧缝处下摆要扩展 1 ～ 1.5 cm。如果摆围小于最小值，则需考虑设计褶裥或开衩，以补充其运动量的不足。例如紧身裙在裙长超过40 cm时一般会设计开衩或褶裥，否则行走会受到影响。

2.3 裙子的结构变化

2.3.1 直裙的结构变化

在保持裙子的臀围和裙摆宽窄几乎相等的直形外形轮廓的前提下，可通过分割、开衩、开襟、褶裥等处理方式丰富直裙的结构变化。

分割处理：把前后裙片进行各种形式的分割，使原先的两片裙片变成四片、六片或更多片的裙片。

开衩处理：在直裙的两侧摆缝下端开衩，或者在前裙片中间或后裙片中间开衩，或者前后一起开衩，使结构富有变化。

开襟处理：在直裙中作各种形式的开襟处理，是使直裙发生结构变化的常用方法。有前中开襟到底，也有在裙片侧面开襟，或在前片左右作双面开襟。

褶裥处理：这是丰富直裙结构变化最常用的方法。在直裙中使用的褶裥形式很多，有不规则任意抽拢的细裥、向一个方向等距折叠的顺风裥、两侧向中间折叠的对称合裥、中间向两侧折叠的倒顺裥、裥底向下的暗裥、裥底向上的胖裥等。

2.3.2 斜裙的结构变化

斜裙在腰部很少有省，省大多转移为裙摆量，增加了侧缝线的翘度，使其几乎接近直线。因此，斜裙的结构设计主要是以腰围和裙长的尺寸为依据，不需要臀围和臀高的尺寸。

斜裙的结构变化主要反映在角度的变化和裙片的分割和组合方面。斜裙可以从独片式发展到十二片式，从60°斜角开始直至360°全圆，在其间可以作任意的变化。同时，在斜裙的裙片上增加波浪，使裙子产生高低起伏的动感，是斜裙独有的结构变化形式。

2.3.3 节裙的结构变化

节裙是由多块裙片横向拼接而成的，由于拼接裙片的造型可以多种多样，如长方形、条形、扇形等，因此，通过不同造型的裙片相互拼接，可以产生各种节裙款式。除了裙片造型的变化外，还可以通过褶裥、缩褶、收省等手法使节裙的结构产生更多变化，丰富节裙的造型。

2.3.4 分割、施褶、纸样切展等方法的运用

分割：裙子上的分割设计既要满足其功能性设计，又要符合审美的要求，是非随意性设计，裙子的臀腰差应处理在分割线内。在设计分割线时，分割线的位置尽可能在通过人体凸凹起伏最大的位置上，最大限度地保持其造型的平衡，使功能性设计和造型设计达到结构的统一。如横线分割要利用省转移方法，特别是在腹部、臀部的分割线，要以凸起点为位置，结合其他分割、打褶等形式进行设计。竖线分割要以相对均衡分配为原则，有利于腰省与分割线结合，使腰部、臀部和裙摆造型更加完美。

施褶：裙子施褶设计同样要符合功能性和装饰性要求。施褶造型可分为自然褶和规律褶两大类，无论哪种褶，都具有立体的效果。自然褶具有随意、丰富、多变、活泼等特点，给人以华丽感；规律褶表现出有序性，给人以庄重、典雅的感觉。褶的装饰性会产生丰富的视觉美感，被广泛地运用于裙子设计中。

纸样切展：根据设计在基础纸样上合适的部位添加分割线，然后剪开分割线，在剪开部位加入放量，在另一张纸上拷贝出展开后纸样形状。利用基础纸样进行变化，能够制成不同造型的裙子。纸样切展是产生波浪造型的主要方法，设计中需要在什么部位产生波浪，就在什么部位进行切展，且波浪越大，需要切展的量也越大。常用的纸样展开的方法有：合并省展开法、以基点为圆心展开法（扇形展开）、上下差异展开法（梯形展开）以及平行展开法（长方形）。图 2 以紧身裙基础纸样为例，说明几种纸样展开方法的运用。

在实际制作中，可以将直裙、斜裙、节裙这三大类裙的特点相互结合，综合运用；还可以采用分割、施褶、纸样切展等方法，使之变化出各式各样的裙款（图 3）。

3 裙子结构造型变化与材料的选择和使用

在裙子造型结构设计中，材料的正确选择和使用不容忽视。不同的服装面料由于采用的原料、纱线、织物组织、加工手段等不同，而具有不同的性能，从而影响裙子的结构造型。例如，丝绸织物比较轻薄柔软，适合斜裙、节裙等具飘逸感的裙型，适宜采用抽细裥、穿松紧等手法塑造自然、立体的美感，而合体的裙型、褶裥裙等则不适合采用丝绸材料。合体的裙型因是松量少的裙，应选用撕裂强度高的面料，以分割为主的合体裙宜选用结实有弹性的面料，多裙片构成的喇叭裙之类则可以选用轻薄柔软的面料。褶裥裙因为使用面料折叠，褶裥不易形成，因此应采用定形性能好的涤纶等混纺面料。

除了正确选择制作裙子的材料外，还可巧妙利用面料的质地、性能特点来变化裙子款式造型。例如，可以利用条纹面料横、直料的拼接及利用不同花型的面料来变化丰富节裙的款式；利用化纤面料不易脱丝的特点，在材料上挖洞或镂空编织，使裙子里外层透叠形成虚实相间的视觉效果，来表现裙子造型的艺术性。

4 结语

裙子款式造型随着时代的社会背景、生活方式的变化以及流行趋势的不断变换而不断推陈出新。除了裙片结构的变化，裙身长度、裙腰的高低、裙摆的宽窄变化以及通过附件装饰、工艺缉线装饰等使裙子的式样造型更加丰富多彩，变化无穷。在进行裙子结构设计时，首先要弄清裙子所属的结构类型，其次要了解裙款结构设计及变化方法，然后就能举一反三，掌握各种裙子的纸样设计，制作出不同款式的裙子，满足消费者的不同需要。

参考文献

[1]刘东，等.服装纸样设计[M].北京：中国纺织出版社，2008：123-124.

[2]张祖芳.服装平面结构设计[M].上海：上海人民美术出版社，2009：52-53.

[3]文化服装学院.服饰造型讲座[M].上海：东华大学出版社，2009：26.

结构设计研究范文第5篇

关键词：高层建筑；转换层；特点；结构设计

一、高层建筑转换层特点

高层建筑转换层主要特点：使楼层的上部结构荷载通过转换层重新分配并传递给下部结构和地基基础；由于转换层刚度大、应力集中且力的传递突变，因此遇到偶然荷载（水平地震作用）作用时，转换层受到较大外力和产生水平位移；转换层梁柱和梁上墙节点较多，节点处的钢筋锚固、插筋与变径较复杂。若施工不当，会造成转换层应力集中，产生裂缝、挠度超出规范要求范围等现象。在一些地震多发区域，需对高层建筑的水平受力进行合理控制。整个建筑的楼层刚度、质量不允许出现突变状况，需确保其变化的均匀性。在遭遇地震作用时，避免建筑物出现薄弱层，对整个结构稳定性造成不利影响。

二、转换层的功能意义

1、上、下层结构类型转换转换层将上部剪力墙转换为下部的框架，此结构多用于框—剪和剪力墙结构中，如此便可使得下部结构具有较大的内部自由空间。

2、上、下层结构柱网布置的改变转换层上、下结构形式相同，通过它可以使下部结构的柱距扩大，形成大柱网空间。多用于商住楼，以形成下部的大空间用于商场、停车场等。

3、同时转换上、下层结构类型和柱网布置上部剪力墙结构通过转换层变成框支剪力墙结构的同时，上部剪力墙的轴线与下部柱网错开，形成上下柱网不对齐的结构。多用于办公楼，上部用于小开间办公室，下部用于停车场或者大厅等。

三、高层建筑施工中需要注意的技术问题

1、施工技术形式的选择高层建筑施工技术的合理应用是整个建筑行业良好发展的基础所在，同时也是准确衡量一个国家建筑发展水平的重要指标。高层建筑其内部层数设计越高，相应的施工难度也就越大，因此对于建筑高度会产生极大限制的便是施工技术。在现今的高层建筑建设中，对于施工技术形式的科学选取极为重要。针对不同的施工项目、环境、功能布局要求，最终选取的施工技术也应有所不同。在高层建筑建设中，应确保技术形式具有较强的针对、安全性，以此确保整个工程施工的顺利进行。

2、施工管理体制的强化现今我国的建筑工程管理水平已得到了极大的提升，但是不可否认的是，在其管理体制方面还存在着些许问题。一个科学、合理的施工管理体制的落实实施能够全面保障整个建筑工程的施工进度及质量。强化高层建筑施工管理体制的系统化改革是有效提升管理水准的重要保障。

四、建筑结构设计中的转换层设计原则

1、在转换层设计过程中应尽量减少结构转换的竖向构件，应尽可能的多采用直接接地的构件，其能有效避免建筑刚度的减小，对建筑物抗震性能的提升有着重要的作用。

2、转换层的设计位置不能偏高，应尽可能的靠近底层位置。主要是由于建筑框支剪力墙结构的传力途径以及刚度发生变化时会直接造成转换层成为薄弱层，很大程度上降低了建筑物的抗震性能。

3、在进行转换层的设计时应注意传力路径的明确性，并且确保转换层的刚度。由于转换层结构本身起到的是结构转换作用，所以应保持其自身的受力平衡性。

4、要对剪力墙以及框支剪力墙的比例进行综合考虑，保证其横向落地剪力墙的数目超过横向墙的50%。

5、为了避免立柱柱角发生变形，在进行转换层设计时应保持其上部柱子和剪力墙的对称分布，将梁上立柱设置在转换梁垮中，从而避免转换梁变形作用下产生的支柱柱角变形加大。

五、转换层结构设计

1、梁式结构转换层技术设计

（1）需要设计模板支撑系统。从结构的安全出发，必须要通过软件或者是人工的精确计算来得出支撑系统的安全参数和支撑钢管的横截面和跨度、空间间距，从材料的利用程度考虑，要可以满足到模版的数次周转和装拆卸的便利；从结构设计的方面考虑的话，要对比较难支膜的部分和隐蔽的分支节点要通过软件得出详细的设计图。（2）需要设计钢筋的下料和绑扎方案。转换梁纵筋直径较大、数量较多、排数也多，箍筋直径较大、肢数较多、一般全长加密，构造腰筋须按受拉钢筋的锚固要求锚固在两端柱子内，所以钢筋的下料和绑扎比较困难。每一道梁式转换层的钢筋放样和下的材料都应该符合国际规定或者是本项目的行业规范和设计图纸的要求，必须先进行简单的布局排列，找出符合实际操作的捆绑方式再进行实际的操作，以此来防止下料之后没有按照一定的规则安置钢筋，使得钢筋没有捆绑好，作用力不强，影响到了混凝土的鼓捣密实程度。（3）设计混凝土的浇筑方案。转换层的横截面积和转换内部的构件体积过于大的时候，混凝土的浇筑必须符合该项目的浇筑要求，一般一次浇筑完毕，可以保证结构整体性较好，但是这个方法会导致鼓捣不到位而影响到了梁柱体的美观与质量，而且荷载会增加，对模版的安全系数也是一个很大的考验，施工时应加以注意。

2、桁架式转换层设计

桁架式转换层主要用于建筑不同功能区域上下部的连接，是由多榀钢筋混凝土桁架组合而成的一种承重结构。一般情况下桁架的下杆的截面面积较小并且高度较高，所以这一结构形式的施工难度较大且工序较为复杂。在具体施工设计过程中，应对转换层的内部结构进行综合分析，并对其受力情况进行分析计算，从而保证设计符合建筑质量要求。

3、厚板式转换层设计

厚板式转换结构虽然具有布置灵活、不需要正对下层结构的优点，但是其在施工设计过程中多需要的材料耗费较大，所以如果在采用厚板式转换层结构时，应注意对其受力角度的分析，适当的加强其配筋量，同时也可以从抗剪力和抗冲切力的角度出发，减轻其受力程度，对其内力以及配筋量进行合理准确的计算，并从其经济效益出发对其进行综合考虑。

六、设计中应注意的几点问题

1、转换层设置高度不宜过高

转换层高度越高，使得转换层对下部结构的动力特性影响越明显，同时传力路线的突变越大，使得下部结构更容易破坏；转换层高度低的建筑，只需控制侧向刚度比即可控制转换层附近的层间位移角；对于转换层高度更高的建筑，还须控制转换层上下部结构的等效刚度比。转换层高度越高，转换层上下部结构在地震作用下的变形效应就越大，转换层上下部结构等效侧向刚度比的作用也就越小。

2、柱宜直接落在转换层主结构上

根据《建筑抗震设计规范》中第E.2.4条规定：转换层上部的竖向抗侧力构件（墙、柱）宜直接落在转换层的主结构上。即上部密柱宜与转换桁架斜腹杆的交点、空腹桁架的竖腹杆在位置上重合。这样使得结构的传力路线明确，受力合理，且相邻斜腹杆可形成拱效应，与竖腹杆共同承受竖向力，同时有利于提高结构抵抗地震竖向作用的能力。

七、结束语

总之，转换层结构设计问题一直受到人们的高度关注，在进行建筑设计的时候，要根据具体的实际情况，对转换层设计高度重视，优化设计结构，保证建筑的质量和安全。

作者:李风威 单位:郑州市规划勘测设计研究院