就读于土木工程专业的同学们,我们要学会怎么样书写自己的开题报告哦。以下是小编为大家整理好的土木工程开题报告范文分享,欢迎大家阅读参考!
土木工程毕业论文开题报告范文【1】
1.课题名称:
钢筋混凝土多层、多跨框架软件开发
2.项目研究背景:
所要编写的结构程序是混凝土的框架结构的设计,建筑指各种房屋及其附属的构筑物。建筑结构是在建筑中,由若干构件,即组成结构的单元如梁、板、柱等,连接而构成的能承受作用(或称荷载)的平面或空间体系。
编写算例使用建设部最新出台的《混凝土结构设计规范》GB50010-2002,该规范与原混凝土结构设计规范GBJ10-89相比,新增内容约占 15%,有重大修订的内容约占35%,保持和基本保持原规范内容的部分约占50%,规范全面总结了原规范发布实施以来的实践经验,借鉴了国外先进标准技术。
3. 项目研究意义:
建筑中,结构是为建筑物提供安全可靠、经久耐用、节能节材、满足建筑功能的一个重要组成部分,它与建筑材料、制品、施工的工业化水平密切相关,对开发新技术。新材料,提高机械化、自动化水平有着重要的促进作用。
由于结构计算牵扯的数学公式较多,并且所涉及的规范和标准很零碎。并且计算量非常之大,近年来,随着经济进一步开发,城市人口集中、用地紧张以及商业竞争的激烈化,更加剧了房屋设计的复杂性,许多多高层建筑不断的被建造。这些建筑无论从时间上还是从劳动量上,都客观的需要计算机程序的辅助设计。这样,结构软件开发就显得尤为重要。
一栋建筑的结构设计是否合理,主要取决于结构体系、结构布置、构件的截面尺寸、材料强度等级以及主要机构构造是否合理。这些问题已经正确解决,结构计算、施工图的绘制、则是另令人辛苦的具体程序设计工作了,因此原来在学校使用的手算方法,将被运用到具体的程序代码中去,精力就不仅集中在怎样利用所学的结构知识来设计出做法,还要想到如何把这些做法用代码来实现。
土木工程开题报告范文分享【2】
一、毕业设计(论文)课题来源、类型
本课题来源于工程实践,设计为高层商业住宅楼,用途为居住。课题类型是工程设计类。
二、选题的目的及意义
目的:进入21世纪以来,随着经济的快速开发,越来越多的人来到城市里工作、生活,甚至长期居住,造成城市人口集中,住房用地占地面积受农业开发需要受限制,以及商业竞争的激烈化,使人们对住宅楼的需求越来越大,要求也越来越高,小高层,甚至是高层已然成为现代开发商与消费者选择的主流。设计这栋住宅楼的目的是解决普通老百姓的住房问题,从根本上解决普通老百姓的住房问题,为老百姓创造更好的居住条件,同时也能加快城市建设的脚步。
意义:通过本工程的设计,培养我们综合应用所学基础课、技术基础课及专业课知识和相关技能,解决具体问题的土木工程设计问题所需的综合能力和创新能力,这对我们以后走向工作岗位是一个极宝贵的经验。我们在老师的指导下,独立系统的完成一项工程设计,解决与之有关的所有问题,熟悉相关设计规范、手册、标准图以及工程实践中常用的方法,具有实践性、综合性强的显著特点。
通过这次毕业设计
1)获取施工组织设计、预算等具体的专业应用能力
2)培养自己综合应用能力
3) 培养分析解决工程实际问题能力和创新精神
三、本课题在国内外的研究状况及开发趋势
研究状况:在高层建筑中,结构除了承受竖向荷载,还要承受水平荷载。因此常用的结构类型有框架结构、剪力墙结构、框架-剪力墙结构。其中框架结构不利于结构抗震,而高层建筑中剪力墙结构也有明显的缺点,一是剪力墙间距不能太大,平面布置不灵活,不能满足公共建筑的使用要求;二是结构自重往往较大,造成建材用量增加,地震力增大,使上部结构和基础设计困难。由框架和剪力墙共同承受竖向和水平荷载的结构体系称为框架-剪力墙结构体系。框剪结构是在框架结构中布置一定数量的剪力墙,将框架与剪力墙结合起来共同工作,竖向荷载由框架和剪力墙共同承担,水平荷载由框架承受20%--30%,剪力墙承受70%--80%。剪力墙负担决大部分的水平荷载,框架以负担竖向荷载为主,分工合理,物尽其用,从而构成灵活自由的使用空间,以满足建筑功能的要求。
框剪结构的变形是剪弯型。众所周知,框架结构的变形是剪切型,上部层间相对变形小,下部层间相对变形大。剪力墙结构的变形为弯曲型,上部层间相对变形大,下部层间相对变形小。对于框剪结构,由于两种结构协同工作变形协调,形成了弯剪变形,从而减小了结构的层间相对位移比和顶点位移比,使结构的侧向刚度得到了提高。剪力墙克服了框架抗侧刚度低的缺点,框架弥补了剪力墙结构布置不灵活的不足。
开发趋势:随着人们生活水平的提高,小区这一城市居民的主要居住场所也在发生不短的变化。从七八十年代的筒子楼到现今的高层小区住宅。人们对小区的要求在不断提高。综合分析高层住宅的优劣势,可以看出高层住宅的开发优势明显,与我国现阶段基本符合,并与国家提倡节约资源、实现集约化开发的政策相一致。通过开发高层住宅解决现有城市存在的问题,已经成为我国现阶段城市开发的必然趋势,在建设实践中,开发高层住宅也越来越多地被各地认同,建设开发势头迅猛。随着高层住宅的普及,城市管理者和居民对高层住宅的建设要求日益提高,建筑设计者和开发商也在改变观念、更新设计手法,以配合城市的开发要求和住宅的市场需求,将一些新的设计理念和开发思路融入到高层住宅的设计之中,高层住宅的开发趋势主要有以下几个方面:
1.增强高层住宅功能的弹性和复合性高层住宅的开发往往位于城市中心区或者重要的城市功能节点周边,随着城市的开发、城市产业结构的调整,对市中心区的高层住宅有多元化、复合化的功能需求。因此,高层住宅的设计中应考虑居住、商业、办公等功能的适度复合使用,并预留日后功能置换的可能性。
2.增加公共活动空间
住宅设计应以人为本。高层住宅中普遍缺乏交往的条件和必要的空间,造成邻里关系疏远。目前新开发的高层住宅,都努力尝试采用多种方法增加高层公共活动空间,提供人性化的社区环境……目前流行在高层住宅建筑内部通过挖洞,设置半公共空间的手法,将绿色引入建筑内部,营造空中庭院。
3.新材料、新技术的运用
高层住宅是现代技术的产物,电梯和现代建筑材料等是其开发的重要动因。目前高层住宅仍然是住宅建造中新技术、新材料运用最多的领域。建筑采用框架结构、框剪结构、可极大地提高高层住宅的得房率;运用中空玻璃、断桥塑钢窗等新型建筑材料及空中花园、智能家居系统等先进技术,可在生态、隔音防噪、家居管理等方面为高层居民塑造良好的生活空间。随着国家对节能和环保要求的不断提高,许多的生态技术也广泛应用于高层住宅,如太阳能技术、废物回收处理等技术在许多绿色高层住宅区得到推广。在建筑建造的过程中也多采用绿色环保型建筑材料,以减少对环境的污染和破坏。
4.增强与城市开发的协调性
高层住宅目前开发趋势强劲,开发强度和开发规模日益提高,对城市整体环境和未来开发影响较大,因而需要注重与城市总体规划和开发政策的协调,诸如在交通、市政基础设施、原有城市格局、城市文化特性、城市自然环境等方面进行细致考虑。此外,高层住宅的寿命周期长于多层住宅,拆除重建的难度较大,因此高层住宅在设计应当注重其使用的长周期特征,与城市不同时期的开发特征一致,为未来高层住宅的功能置换、更新改造,提供应变的可能性和对未来的适应性。
5.增加住宅设计的地域特色
一个具有生命力的高层住宅应当是具有地域特色的建筑,照搬南方的住宅设计到北方,很难满足北方居民对日照采光的要求;照搬欧式风格的住宅坐落于民族风情浓郁的西南城市,也会显的不伦不类。因此,高层住宅的设计应当与城市地理环境、气候特征、人文风俗结合起来,创造具有地域特色的建筑作品。
四、本课题主要研究内容
(一)查阅文献资料和调研:参观同类型的典型建筑;认真阅读与毕业设计相关的专业文献资料,包括3篇以上的外文原文,并翻译一篇外文文献,理清毕业设计的思路;调查研究住宅楼的功能要求;写出开题报告。
(二)建筑设计部分:在调研的基础上进行功能分析和建筑设计,主要内容包括
1.初步设计:根据使用功能及条件,确定建筑方案,进行初步设计,绘出平、立、剖面草图,要求达到初步设计的深度。
2.建筑施工图设计:在初步设计基础上,绘制建筑施工图。内容包括:总平面图、平面图、剖面图、立面图、屋顶平面图、变形缝设计、建筑构造详图、门窗明细表、建筑用料说明表和总说明。设计深度应满足施工、安装及预算要求,图面应详尽表现建筑物的各有关部分。
3.写建筑设计说明书:包括建筑设计提纲;总平面设计、平面设计、交通部分设计、立面设计、剖面设计和构造设计等的设计意图及方案说明;建筑规模及经济技术指标等。
(三)结构设计部分:在建筑设计的基础上,进行结构设计,主要内容包括
1.具体确定结构设计方案,根据建筑平面布置图,进行结构构件的布置,确定主要结构构件的截面尺寸和材料强度等级。
2.结构设计:内容包括确定结构的计算简图,确定设计参数,计算竖向荷载和一个方向的水平地震作用,手算一榀横向或纵向框架和一片横向或纵向剪力墙的内力,进行内力组合及配筋计算;运用专业软件对建筑结构进行分析,计算内力及配筋。
3.楼梯设计:选取一部楼梯,确定承重形式、计算内力并配筋。
4.绘制结构施工图:包括机绘图和手绘图;内容为结构设计总说明,结构平面布置图、按手算结果绘制的一榀框架模板配筋图、一片剪力墙配筋图、一部楼梯配筋图。设计深度应满足施工、安装及预算要求。
5.设计说明书和计算书:结构设计提纲,内容包括工程概况、设计依据、结构计算任务、荷载取值、上部结构、地基基础及其它;选用结构方案的理由和设计依据;全部结构计算书。
五、完成论文的条件和拟采用的研究手段(途径)
本设计分为两个阶段:建筑设计和结构设计。在不同的设计阶段研究方法也不同。
建筑设计过程中,主要运用房屋建筑学、人性化的理念以及规划方面的有关知识及研究方法主要进行平面设计、剖面设计、立面设计,及绘制平面、剖面图。其中在平面设计中,要根据设计要求确定建筑物的位置、朝向和房间的形状占地面积及位置;根据防火要求、通风要求等确立门厅、走廊、楼梯、电梯等的位置和数量及门窗大小和位置。在剖面图设计中,根据建筑功能确定各层层;根据采光通风的工艺要求确定部分剖面高度及尺寸(如楼梯)。在立面设计中,根据平面、剖面设计、体型组合,进行立面处理,使建筑物各部分完整均衡,具有一定美感,同时选择装修材料进行色彩配置。
结构设计的基本任务,是在结构的可靠与经济之间选择一种合理的平衡,力求以最低的代价,使所建造的结构在规定的条件下和规定的使用期限内,能满足预定的安全性、适用性和耐久性等功能要求。在框架剪力墙结构的设计过程中,应避免采用平面、竖向或者空间不规则的结构形式,遵照“建筑设计应符合抗震概念设计,不应采用严重不规则的设计方案”的原则;通过对结构的合理布置和精确计算,能够使我们的建筑更加经济合理,有效地抵抗外部力量的破坏,以达到我们所要求的设计功能。为达到这个目的,人主要采用概率设计法。
结构计算主要包括结构内力计算和变形计算,其方法有很多,大都采用连梁连续化假定。由剪力墙与框架水平位移或转角相等的位移协调条件,可以建立位移与外荷载之间关系的微分方程来求解。由于采用的未知量和考虑因素的不同,各种方法解答的具体形式亦不相同。框架-剪力墙的机算方法,通常是将结构转化为等效壁式框架,采用杆系结构矩阵位移法求解。一般较常用的计算软件有PKPM、SAP2000等。同时要注意“强柱弱梁”思想和抗震概念设计,进行竖向荷载、风荷载、地震作用、结构内力组合、结构配筋的计算。
参考文献:
[1] 中华人民共和国国家标准。房屋建筑制图统一标准(GB/T 50001—2001)。北京:中国建筑工业出版社,2002
[2] 中华人民共和国国家标准。建筑地基基础设计规范(GB50007-2002)。北京:中国建筑工业出版社,2002
[3] 中华人民共和国国家标准。高层民用建筑防火规范(GB50045-95)(2005年版) .北京:中国建筑工业出版社,2002
[4] 中华人民共和国国家标准。建筑结构抗震设防分类标准(GB 50223-2004)。北京:中国建筑工业出版社,2002
[5] 中华人民共和国国家标准。建筑结构荷载规范(GB 50009-2001)(2006年版)。北京:中国建筑工业出版社,2002
[6] 中华人民共和国国家标准,建筑抗震设计规范(GB50011-2001)(2008年版)
[7] 中华人民共和国国家标准。建筑结构制图标准(GB/T 50105-2001)。 北京:中国建筑工业出版社,2002
[8] 中华人民共和国国家标准。民用建筑设计通则(GB50352-2005)。北京:中国建筑工业出版社,1988
[9] 中华人民共和国国家标准。混凝土结构设计规范(GB 50010-2002)。北京:中国建筑工业出版社,2002
[10] 中华人民共和国国家标准。建筑制图标准(GB/T 50104-2001)。北京:中国建筑工业出版社,2002
第二篇:土木工程的开题报告范文
土木工程既指所应用的材料、设备和所进行的勘测、设计、施工、保养、维修等技术活动,也指工程建设的对象。下面,小编为大家分享土木工程的开题报告,希望对大家有所帮助!
题目:大型土木工程试验系统隔振设计与分析
一、选题的背景及意义
选题背景:
振动的危害在我们的日常生活中并不陌生,常见的如城市轨道交通引起的环境振动和噪声,由于其通常建于城区道路的下方,也经常直接从建筑物底部穿过,人们的正常工作会受到干扰,同时附近建筑物会因此产生振动,造成安全隐患。
在工业领域,常见的机械如压力机、锻锤、电液振动台和金属切削机床等机器在正常工作时也会产生振动,图为某锻压设备。对于这些机械设备而言,其基础承受着不平衡扰力引起的振动以及机器的自重,如果该振动过大,将会影响机器的加工精度或者造成无法正常使用,甚至损坏机器和影响邻近的设备、仪器和人员的正常工作和生活,严重时会对周围建筑结构的安全造成威胁。
选题意义:
如何评估振动可能带来的结构安全性问题也是人们长久以来所探究的重点领域。除了最根本的验证结构的安全性之外,舒适度作为一项评价标准同样有着较为广泛的使用,其主要是以人们的生理和心理所感受到客观环境的满意程度为标准进行衡量的。
某些振动虽然不能够使结构产生破坏,但是人们身在其中确能感到生理和心理的不适应,尤其是在一些和振动密切相关的建筑类型当中,比如说火车站、地铁周边建筑,高层建筑结构,大跨度悬挑结构,人行天桥等等。由于土木工程试验设备通常在实验室内使用,周边必然有办公的使用要求,因此对于此类建筑而言,我们也需要在隔振设计中进行舒适度方面的考虑并力求满足要求。
二、国内外研究概况
由于自身的特殊用途,许多机械设备在正常工作时将会产生振动,比如汽轮发电机、风机以旋转的工作方式产生动,内燃机则以活塞式往复运动工作造成振动,锻锤等以突然打击的方式产生振动,除此之外还包括一些随机扰力机器比如磨机等等。机械的振动不可避免,为了减小该振动对机械自身以及周围环境的影响,工程上往往采用振动控制方法或隔振技术对其减振。其中,振动控制分为主动控制和被动控制,由于机械结构自身振动特性的高要求,被动控制已经越来越难以实现较好的减振效果。
机械的主动控制则包括整机、转子和其他方面的主动控制,常见形式是在机体和基础间设置作动器,施加控制力。在实际运用中,由于主动控制技术较为复杂且成本较高,大部分机械采用了隔振这种较为简便有效的方法处理振动问题。工业领域当中的隔振主要包含两部分,即被动隔振和主动隔振。被动隔振考虑的是减弱环境振动对精密仪器、设备的影响。如北京地铁十号线沿线经过中国空间技术研究院、中科院微电子所等振动敏感区域,必将引起仪器的振动,导致仪表刻度阅读的不准确,甚至损害仪器仪表。机械、仪器的被动隔振模型类似于建筑的隔震,即振源来自外部。
而主动隔振则恰恰相反,振源为机械设备本身,其隔振目的则在于减小动力机器的振动对生产、工作以及建筑物周边环境产生的危害。目前国内外在这方面的研究和工程实例较为丰富,比如在金属零件锻造及建材制造中常见的螺旋压力机,中国南车集团曾引进德国公司的吨压力机,经过有效的隔振设计达到了水平方向隔振效率,垂直方向的优良效果。此外,无锡叶片厂引进的吨螺旋压力机、陕西红原锻造厂引进的吨螺旋压力机经过合理的设计均满足了要求,至今使用良好,为提高生产效率做出了较大贡献。
三、主要研究内容
本论文归纳总结了现有机械设备的隔振设计思路和方法,并针对振动台和大型多功能试验机这两种土木工程试验领域常用的设备进行了详细的隔振设计和振动分析研究。本文通过简化模型和有限元模型研究了试验设备的隔振效果及其振动对周边结构的影响。具体内容包括以下几个方面:
(1)本文对工业设备的主动隔振设计方法进行归纳总结,获得适用于土木工程试验设备的隔振设计方法。与此同时,本文基于该方法确定了某大型实验设备底部隔振参数并进行了简化分析。此外,本文还考虑了试验机内部齿的碰
撞这一特殊情况对隔振效果的影响。
(2)分别对某大型试验机和振动台进行了隔振设计。对于多功能试验机,通过 ANSYS 进行有限元模拟,进行了模态、长柱压缩等工况的计算与分析,验证隔振效果的好坏,并考虑到其自身特殊性,对其进行了地震荷载下的模拟,考察其抗震性能。对于振动台,本文基于空气隔振支座,通过简化模型分析了三种常见工况和自身共振工况,并对比了其隔振前后的位移和加速度,给出详细设计方案并评估了隔振效果。
(3)对振动台和多功能试验机的底部动基础的振动进行分析,验证其安全性,并对周边建筑结构的二次振动进行评估,基于振动和舒适度的相关标准分析建筑结构二次振动的影响。
四、工作进度计划
1. 第1周~第2周 查阅相关专业文献、资料;完成开题报告,外文翻译。
2. 第3周~第6周 根据设计原始资料,完成方案设计及建筑设计。提交建筑总平面图、首层平面图、标准层平面图、顶层及屋顶平面图、正立面图及侧立面图、剖面图(楼梯间等剖切面)、主要节点构造详图。
3. 第7周~第10周 结构计算。完成屋面及各楼层楼面荷载计算、选取一榀典型框架手工进行内力分析、组合、梁板配筋计算、楼梯配筋计算、基础配筋计算。
4. 第11周~第12周 绘制结构图。提交首层梁板配筋图、标准层梁板配筋图、顶层及屋顶梁板配筋图、各层柱配筋图、楼梯、雨蓬及檐口大样图等、基础平面图几配筋图。
5. 第13周 撰写和整理设计计算书,上交毕业设计成果。
6. 第14周 毕业设计答辩。