建筑结构工程认知实习报告

 

姓名： 李昱奇                学号： 11231081

班级： 土木1104班            学院：土建学院          

           

目  录

前言... 3

具体内容... 3

   一. 实习目的... 3

二. 实习地点 .

1、鸟巢水立方... 3

2、北京交通大学结构实验室... 8

3、北京北站进站口桁架结构... 12

总结感受... 13

                                                

前言

土木工程的学习，我们不仅要注意知识的积累，更应该注意实践能力的培养，因为土木工程专业本来就是一个应用性很强的专业，如果现在不注意实践能力的培养，将来走上工作岗位我们肯定会后悔不迭的。为此，学校为了让大家对本专业有更好的认识，培养大家的实践能力，组织了本次外出实习，好让大家可以建立一个专业基础，这对将来的学习将会有很大帮助，因为等将来一开专业课我们都能联想起来这几次实习所见到的东西，所以我们都很高兴能有这些宝贵的实习机会，既丰富了学习生活又有了近距离接触工程实践的机会。本次实习的目的主要在于通过教师和工程技术人员的现场教授以及施工人员的现身说法全面而详细的了解相关材料工艺过程。实习的过程中，学会从技术人员和工人们那里获得直接的和间接地生产实践经验，积累相关的生产知识。通过实习，学习本专业方面的生产实践知识，为专业课学习打下坚实的基础，同时也能够为毕业后走向工作岗位积累有用的经验。

实习不仅能让我们早些了解自己专业方面的知识，还能让我们多了解些专业以外的知识，让我们早些认识到我们将面临的工作问题，告诉我们要认真读书，钻研专业知识，拥有足够的理论知识是进行工程实践的基础，本次实习让我明白了作为一个工程建设人员，一定要有扎实的专业基础，严谨负责的态度，才能够做好一项工程，作为一个工程师，只有这样才称得上是一个合格的工程师。

本次实习的目的

充分了解在建设施工过程中常见的框架结构、剪力墙结构、井字梁、后浇带等部分。熟悉施工工艺，了解建工方向的施工对象，工作环境等。

实习地点一.鸟巢水立方

1.鸟巢

鸟巢是20##年第29届奥林匹克运动会的主体育场，主体为钢结构设计，已成为具有地标性的体育建筑和奥运遗产。主桁架围绕屋盖中间的开口放射形布置，与屋面及立面次结构一起形成了“鸟巢”的特殊建筑造型。大跨度屋盖支撑在周边的24根桁架柱之上。

上图为鸟巢。

来到鸟巢后，老师向我们讲解了鸟巢的结构。鸟巢的结构可以从三方面来看：

      （1） 从形式上讲：  钢结构形成整体的巨型空间马鞍形钢桁架编织式“鸟巢”结构。

      （2）从材料上讲： 看台地下1层为混凝土结构，地上7层为钢筋混凝土框架 ，体育馆的外部为钢结构，体育馆屋顶钢结构上覆盖了双层膜结构。

      （3）从结构体系上讲：体育馆的混凝土看台为剪力墙结构。（是用钢筋混凝土墙板来代替框架结构中的梁柱，能承担各类荷载引起的内力，并能有效控制结构的水平力，这

种用钢筋混凝土墙板来承受竖向和水平力的结构称为剪力墙结构 ）

最后整个建筑通过巨型网状结构联系，由结构的组件相互支撑，内部没有一根立柱。不得不说，这真是建筑史上的一大奇观！

以上两图为构成整体结构的主桁架立面展开图。

在鸟巢

的主桁

架的结

构设计

中多采

用了三

角形稳

定结构

支撑。

（如右

图所示）

每个大跨度的主桁架通过之间的契合，搭建并通过与立面此结构、顶面次结构形成大跨度的空间结构体系。

2．水立方

参观完鸟巢，接下来，我们又来到紧挨着的国家游泳中心——水立方。“水立方”是世界上最大的膜结构工程，建筑外围采用世界上最先进的环保节能ETFE(四氟乙烯)膜材料。“水立方”整体建筑由3000多个气枕组成，气枕大小不一、形状各异，覆盖面积达到10万平方米，堪称世界之最。除了地面之外，外表都采用了膜结构。安装成功的气枕将通过事先安装在钢架上的充气管线充气变成“气泡”，整个充气过程由电脑智能监控，并根据当时的气压、光照等条件使“气泡”保持最佳状态。

下图为水立方。

    老师给我们讲到水立方的结构。水立方结构可分为三部分：

（1）．延性空间钢框架结构构成机理

²  屋顶和墙面的气枕形状具有重复性而又能保持一个随机无序的总体感觉。

²  钢结构腹杆（位于结构内外表面之间的杆件）具有高度重复性。

²  钢结构内部节点具有高度重复性。

²  弦杆构件(构成“气枕”的边线)长度和几何具有重复性。

²  避免节点位于弦杆内。

（2）.整体钢框架结构工作特点及初步计算结果

²  下部采用钢筋混凝土筒体剪力墙—框架扁梁—大板体系。

²  上部采用延性钢框架空间结构（屋面、墙）。

²  上部钢框架墙体结构刚性支承于0.000及6.400钢筋混凝土平台。

（3）.水立方”是我国第一个采用ETFE(乙烯—四氟乙烯共聚物)膜材料作为立面维护体系的建筑。 “水立方”的外形看上去就像一个蓝色的水盒子，而墙面就像一个个无规则的泡泡。这些泡泡所用的材料“ETFE”，这种材料的耐腐蚀性、保温性俱佳，自洁能力强。国外的抗老化试验证明，它可以使用15至20年。
    “水立方”设计采用了泡沫理论，建筑外墙分布着3000个不规则的气枕，即使出现外膜破裂，8小时内就可以将破损的外膜修补或更换。ETFE膜立面装配系统在国家游泳中心的运用、尝试是迄今世界上规模最大、构造最复杂、技术综合最全面的一次。

此外，老师还像我们介绍了水立方里面的空调设备及原理。

（１）比赛大厅是由４台显热回收型空调机组负担，池厅送风是从东西两端泡泡墙下由喷口及条缝百叶风口完成；观众区送风由固定座椅区观众入口门头的旋流风口和喷口送出，回风的２５％由池岸、７５％由南北池岸的回风柱实现。屋顶设置排风机进行排风，在屋顶还设置了自然排风口，在过渡季节和非运营期间，８个自然通风口可使馆内外空气流通，将建筑空间中的热量散发出去，实现节能运行。

（２）观众座椅送风为观众提供舒适的微环境，固定座椅观众区由座椅下保温静压箱经座椅后侧的旋流风口送风，并由位于座椅东西两端楼梯竖井的百叶实现回风。临时座椅观众区下部区域采用全新风系统，由送风管道经座椅下侧的旋流风口送风，上部区域采用处理过的全新风，与座椅下吊装的回风机的部分回风混合后，经座椅下侧的旋流风口送风，屋顶排风机排风。

如图为空调通气孔。

（３）热身池厅位于比赛大厅西侧，２层通高，由两台显热回收型空调机组负担。西侧半空活页条缝散流器风口送风，东侧北管井及南侧百叶实现回风，利用空调机组排风机排风。

（４）赛后建造的嬉水池大厅为大众休闲娱乐场所，位于比赛大厅南侧，赛时作为展区。为兼顾赛时赛后功能，空调送风管道沿泡泡墙下布置，喷口送风，回风百叶设置在池厅内的两个核心筒立柱的半高空位置，屋顶排风。

（５）防结露：由于游泳馆长期处于高温、高湿的环境下，防结露一直是室内泳池设计的一个重大课题。冬季室内外温差很大，更容易产生结露。水立方膜结构采用了传热系数远远小于高级玻璃幕墙的ＥＴＦＥ膜材，这为泳池防结露提供了有利条件。为了确保不出现结露现象，屋顶下部紧贴处还安装有防结露加热送风系统。夜间及非运营期间，采用池水覆盖等简单实用的手段，确保不出现结露现象。

（６）空腔通风：膜结构有着较好的太阳光透性，夏季或太阳辐射较强的过渡季节，在两个膜层间很容易形成温室效应，导致空腔内温度很高，利用空腔通风可以减少夏季高峰时段的热量。空腔通风利用屋顶排烟风机，进风口位于泡泡墙下，每个进风口装铅丝网及电动密闭风阀。冬季将空腔封闭以保持热量，光线可以照射进来。

实习地点二.北京交通大学结构力学实验室

 

上面我们看到了合称材料搭建的工厂厂房，也看到了钢筋混凝土结构的实验室，下面简单的介绍一下建筑结构类型：

建筑结构按使用材料、用途、建筑高度和结构体系有多种分类。

1、按所用材料分类

建筑结构分为：钢筋混凝土结构、钢结构、预应力混凝土结构、砖混结构、木结构等。

2、按建筑物的用途分类

建筑结构按用途分为：工业建筑和民用建筑。

3、按建筑物的高度分类

建筑结构按楼层和建筑高度分为：单层、多层、高层和超高层建筑，我国《民用建筑设计通则》（JGJ37-87）中规定，10层及10层以上的民用建筑和总高度超过24m的公用建筑及综合性建筑为高层建筑，建筑高度超过100m的建筑为超高层建筑。

4、按建筑物的结构体系分类

（1）框架结构体系：

采用梁、柱组成的结构体系作为建筑竖向承重结构，并同时承受水平荷载时，称其为框架结构体系，它适用于多层及高度不大的高层建筑。

（2）剪力墙结构体系：

利用建筑物的墙体作为竖向承重和抵抗侧力的结构，称为剪力墙结构体系。墙体同时也作为维护及房间分隔构件。剪力墙结构的抗震性能好，适用于建造高层建筑。

（3）框架-剪力墙及框架-筒体结构体系：

框架结构侧向刚度差，抵抗水平荷载能力较低，地震作用下变形大，但它具有平面灵活、有较大空间、立面处理易于变化等优点。而剪力墙结构则相反，抗侧力刚度、强度大，但限制了使用空间。把两者结合起来，取长补短，在框架中设置一些剪力墙，形成框架-剪力墙体系。剪力墙若是单片式的分散布置形式，则结构刚度比较小，如果把剪力墙连在一起，做成井筒式，井筒的刚度和承载力都将大大提高，也增加了抗扭能力，井筒和框架结合在一起成为框架-筒体结构，可以建造30-40层的建筑。

（4）筒中筒结构体系和多筒结构体系：

筒中筒结构是由建筑平面外边缘为框筒、内部为实腹墙筒体组成的结构。多筒结构是由若干单元筒体并联组成的空间刚度极大的结构体系。

（5）混合结构体系及组合结构体系：

混凝土-钢混合结构体系，是采用钢筋混凝土构件和钢结构共同组成的结构体系。钢结构构件虽然具有材料强度高、截面尺寸小、能跨越较大跨度、自重轻、抗震性能好等优点，但也存在着由于抗侧移刚度小而导致结构侧移较大的缺点。由钢筋混凝土墙形成的筒体正好具有较大的抗侧移刚度和较高的抗剪能力。合理地将混凝土构件和钢构件混合在一起使用，相互取长补短，充分发挥各自的特点，则可以显著提高建筑结构的抗震和抗风能力。这种结构体系不仅具有高效的抗侧力能力，而且与钢结构相比用钢梁较少，造价较低。因此，在高层建筑中得到了广泛的应用，并取得了良好的社会效益和经济效益。钢-混凝土组合结构体系，是通过连接件（或粘接力）把钢部件和混凝土部件连接在一起共同受力和变形，形成“一体”。混凝土具有交好的抗压性能，但抗拉性能较差，而钢具有较好的抗拉性能，把两者合理地结合在一起使用，可以得到具有很好组合性能的结构。钢筋混凝土柱及型钢混凝土就是具有很好组合性能的组合构件，它们在高层建筑中的应用已日益广泛。

（6）大跨结构体系：

大跨结构体系分为柔性空间结构、刚性空间结构和组合结构三大类。其中柔性空间结构主要是指悬索结构、张拉整体结构及薄膜结构；刚性空间结构主要是指空间网格结构、薄壳结构、表皮应力结构、单、双层网壳结构等；组合结构有组合网架结构、张拉网架结构等。

结构的基本组成为：梁、板、柱（墙）和基础。

1、梁

梁包括次梁、主梁、井字梁、密肋梁等多种形式。次梁承受板传来的荷载，并通过自身受弯将荷载传递到主梁上，主梁作为次梁的不动支点承受次梁传来的荷载。在有些建筑中，用梁将楼板划分成若干个正方形或接近正方形的小区格，两个方向的梁截面相同，不分主次梁，均直接承受板传来的荷载的，这种梁成为井字梁。梁和板是典型的受弯构件。

结构实验室里的桁架梁

2、板

板承受竖向荷载，当板面较大时，可设梁将板面划分成多个区格，通常梁是相互垂直的。每一个板区格一般四边都有梁或墙支撑着，荷载将通过板的双向受弯传给四周的支承，荷载向两个方向传递的多少，将随着板区格的长边计算跨度与短边计算跨度的比值而变化。当的比值较大时，板上的荷载主要沿短向传递给支承构件，而沿长向传递的荷载很少，以至可以略去，这种主要沿短跨受弯的板称为单向板。当的比值较小时，沿长跨方向传递的荷载将不能略去，这种沿两个方向受弯的板称为双向板。

3、柱（墙）

柱（墙）是承受竖向荷载、抵抗水平力、并作为建筑物的维护及房间分割的构件。柱的受力形式有轴心受压和偏心受压。

混凝土的墙面和梁柱

4、基础

基础是支承上部结构荷载，并将其传给地基。根据基础埋置深度的不同，可分为浅基础和深基础。当埋深或（b为基础宽度）时为浅基础；当埋深或（为基础宽度）时为深基础。

浅基础一般指基础埋深小于基础宽度或深度不超过5m的基础：有单独基础、扩展基础、条形基础、交叉梁基础、筏板及箱形基础等；

深基础一般指基础埋深大于基础宽度且深度超过5m的基础：有桩基础、沉箱基础、地下连续梁基础等。

总结一下这些结构上荷载的传力路线为：

板→次梁→主梁→柱（墙）→基础

结构的施工方法

一个建筑物的施工由许多工种工程（土石方工程、砌体工程、钢筋混凝土工程、结构安装工程、装饰工程等）组成，而每一个工种工程的施工，都可以采用不同的施工方案、不同的施工技术和机械设备、不同的劳动组织和施工组织方法来完成。要根据施工对象的特点和规模、地质水文和地质条件、机械设备和材料供应的客观条件，从运用先进技术、提高经济效益出发，做到技术和经济的统一，选择各工种工程最合理的施工方案。

实习地点三：北京北站进站口桁架结构

张弦桁架结构具有自重轻、跨度大及整洁美观等优点。北京北站雨棚结构为大型张弦桁架结构，结构沿南北方向总长度680m，东西横向宽度由南向北逐段缩小，靠南侧的最大宽度为118m，北侧末端缩至84. 5m，结构的最大跨度为107m(。一道人行天桥将整个结构划分成了南侧结构和北侧结构两部分，北侧结构又通过3 道温度收缩缝被划分成了4 个相对独立的区域。雨棚主体结构采用张弦架体系，张弦桁架间距20m，每榀张弦桁架上部为双层立体桁架，上弦2 根主管轴线间距4m，下弦主管居中放置，构成倒三角截面形式，水平杆件、腹杆与上下弦主管相贯焊接。下部为拉索结构，在桁架与拉索结构中部均匀布置7 根撑杆。各榀张弦桁架通过连系桁架连接成整体，以保证结构整体稳定性。连系桁架亦呈倒三角截面形式，水平杆件、腹杆与主管相贯焊接。

老师给我们认真的讲解了关于桁架结构的知识，是我们对建筑结构的理解又加深了。

 

总结感受

这两天的建筑工程方向的认知实习，使我们对建筑工程方向有了一个较为系统的认识，虽然实习的时间比较短，但收获非常很大的。而且，我深刻地认识到了我们土木工程专业的艰苦，无论对于建筑的设计还是施工都是一个巨大的考验，这一切的一切，无一不需要土木工程师们打好坚实的基础，虚心学习，努力积累工程实践经验，可见学校安排专业认识实习时十分有必要和有效过的。虽然要成为一个合格的土木工程师有如此多的要求和条件，我却并没有因此而感到气馁，相反激发了我学习的兴趣，我一定要努力学习好目前的课程，以后及时抓住机会参加更多的实践，为成为一个合格的土木工程师不断努力，并建出无愧于土木工程师这个称号的建筑！在最后，要非常感谢老师的认真讲解！