1、土木工程建工認識實習報告專論實習目的#口意義 實習時間安排 實習內容、鳥巢二、水立方10三、北京北站四、北京交通大學結構實驗室121617實習收獲和體會 問題和建議土木工程認識實習是土木工程大類專業基礎必修的實踐性教學 環節，是一項專業入門實習項目。其目的是使學生通過實踐對各類土 木工程的現場進行考查，了解土木工程的類型、形式、建筑、結構、 施工的基本知識，對土木工程專業形成感性認識，建立初步的土木工 程專業業務范禺的總體概念，重點是對橋梁.建筑結構、巖土與地下 工程以及道路和軌道交通工程的基本知識，培養學生對于土木工程的 綜合性.社會性.實踐性和統一性的認識，激發學生對土木工程專業 后續課程

2、的興趣，并培養學生的實踐能力。本次實習是建筑結構方向的實習。而這次實習的地點呢，卻出乎 我的意料，竟然是我向往己久的鳥巢和水立方。5月11日上午八點 我們帶上吃的坐著校車跟隨老師來到了鳥巢門口。通過老師的講解和 自己親身感受，讓我們對建筑工程的組成部分、施工程序.結構以及 施工中的注意問題有所了解，培養了我們建筑工程專業的興趣。同時, 也通過這次建筑工程實習，與我們所學的理論力學、材料力學.土木 工程材料這些基礎的專業課聯系起來，讓我們更好的學習這些課程, 給我們一感官的理解，也可以讓我們不只是學習一些枯燥的理論知識, 能和實際結合起來，不只是死記硬背一些公式，也增加了我們學習專 業課的興趣。

3、專論實習目的和意義1、初步了解在建設施工過程中常見的框架結構、剪力墻結構、井字梁、后澆帶等部分，熟悉施工工藝，了解建工方向的施丄對象，工作 環境等。2、增加對建工方向的感性認識，了解房屋建筑工程的基木建筑與結構。3、培養學生對于土木工程的綜合性、社會性、實踐性和統一性的認識，激發學生對土木工程專業后續課程的興趣，并培養學生的實踐能 力。實習時間安排實習時間：2011年5月11 R實習地點：鳥巢和水立方，北京北站以及北京交通大學結構實驗室實習內容場位于林匹克心區南體建筑巢” O國家體育部，主匸2方gMSlfSI心滋公園中北京奧為“鳥為 2008年第29屆奧林匹克運動會的主體育場。工程總占地面積2

4、1公頃，建筑而積258,000 nV。場內觀眾坐席約為91000個，其中臨時坐席約11000個。舉行奧運會、殘奧會開閉幕式、田徑比賽及足球比賽決賽。奧運會后將成為北京市民廣泛參與體育活動及享受體育娛樂的大型專業場所，并成為具有地標性的體育建筑和奧運遺產。國家體育場于2003年12月24 R開工建設，2004年7月30日因設計調整而暫時停工，同年12月27日恢復施丄，于2008年3月完工。工程總造價22. 67億元。鳥巢特級體育建筑，大型體育場館。主體結構設計使用年限100年，耐火等級為一級，抗震設防裂度8度，地下工程防水等級1級。工程主體空間馬鞍南北長333 米、體的巨型鞍形鋼桁架編織結構，鋼

5、結構總用鋼量為4. 2萬噸，混凝土看臺分為上、中、下三層，看臺混凝土結構為地下1層，地上7層的鋼筋混凝土框架-剪力墻結構體系。鋼結構與混凝土看臺上部完全脫開，互不相連，形式上呈相互圍合, 基礎則坐在一個相連的基礎底板上。國家體育場屋頂鋼結構上覆蓋了 雙層膜結構，即固定于鋼結構上弦之間的透明的上層ETFE膜和固定 于鋼結構下弦之下及內環側壁的半透明的下層PTFE聲學吊頂。鳥巢的結構:從形式上講：鋼結構形成整體的巨型空間馬鞍形鋼桁架編織式“鳥巢”結構。從材料上講：看臺地下1層為混凝土結構，地上7層為鋼筋混凝 土框架，體育館的外部為鋼結構，體育館屋頂鋼結構上覆蓋了雙層 膜結構。從結構體系上講：體育館

6、的混凝土看臺為剪力墻結構。（是用鋼筋混凝土墻板來代替框架結構中的梁柱，能承擔各類荷載引起的內力,并能有效控制結構的水平力，這種用鋼筋混凝土墻板來承受豎向和水平力的二、水立方結構稱為剪力墻結構）國家游泳中心“水立 方”，作為北京奧運會的游泳.跳水.花樣游泳、水球比賽場地，既是奧林匹克運動史上的一次騰飛，也是建筑結構領域的一次創舉。該 場館的結構設計來源于愛爾蘭數學家Lord Kelvin提出的“三維空間的最有效分割"問題，并利用和改良愛爾蘭教授Weaire和Phelan提 出的最優化多而體組合體系，創造性的設計出了新型多面體空間剛架 結構。木文介紹了該結構體系的兒何構成、性能、多面體空

7、間單元的 受力、整體結構體系的構成、ETFE充氣枕的性能分析等有關內容。1. 工程概況國家游泳中心“水立方”位于奧林匹克大道西側，與國家體育館“鳥巢"隔路相望。其建筑造型體現了與鳥巢的和諧共生。這一設計 模仿水分子的結合形式，具有高度的重復性，同時體現了隨機無序的 結構美感。屋而和墻體的維護結構采用ETFE充氣枕。結構的隨意自 然與材料的純凈統一勾畫出水立方獨特的美感。2. 整體結構的生成該結構最基本的特點是其幾何構成不同于傳統的空間網架結構, 傳統的網架結構都是rti簡單的基本單元（三角錐，四角錐等）組合而 成。而該結構以由w-p氣泡衍生改良得到的多面體為基木單元，進行空間陣列,形

8、成一個比“水立方"的實際體量大得多的空間多而體陣列結構。這種經過陣列而未經旋轉即進行切割得到的平板型多 而體空間剛架結構的俯視圖，上下弦圖案一致，非常簡潔。多面體單元在兩個切割平面上切出的邊線就分別構成了屋蓋結 構的上弦、下弦桿件和墻體結構內外表面弦桿，兩個切割平而之間的 多而體棱邊便為結構的腹桿。3. 單元結構力學性能如前所述，W-P多而體組合構成的基本結構沿三個正交坐標軸是有規律的重復的。因此，盡管外觀呈現隨機分布狀態，但實際上這種重復的基礎上的。這Lb0個陣列組成的無限空間內部只包含三個不同的表面、四種不同長度的邊線和:'結構是建立在高度三種不同的節點。這種結構上的高度

9、重復無疑有利于對空間結構的建 造。同時，這種新型空間結構體系具有節點匯交桿件少的明顯特征, 每個節點的匯交桿件僅為四根。而普通鋼架結構中單個節點匯交桿件 最少的蜂窩型三角錐網架為六根，在這種傳統情況下，桿件在空間坐 標上的定位是一個技術性的難題，而且費工費時，同時，多個桿件連 接在一個節點上，對于節點處桿件位置的預留問題也提出了很高的要 求。而這兩個問題在該新型空間結構中得到了很好的解決。這種空間結構當桿件之間較接時幾何可變，且結構剛度會產生較大追化而影響正常使用，不能承受外荷載，因此桿件之間必須剛接, 如此才能形成結構承受外力。而傳統的網架結構中，結構單元基本上 是幾何不變的三角形，桿件與節

10、點之間為狡接或近似于狡接，在這種 情況下，桿件僅在桿端存在拉力或壓力這種沿軸分布的力（軸力）, 而不存在彎矩形成的彎曲應力，是最為簡單的二力桿結構。而由于W-P空間組合結構桿件均為剛接，其桿件內力除小部分的軸力外，還存在剪應力.彎曲應力等力。其桿件兩端彎矩大，彎曲應力比軸向應 力大很多。部分桿件彎矩產生的應力其至達到總應力的80%以上。另 外，這種結構體系相比傳統情況下匯交力系的二力桿結構，具有更好 的延性。4. ETFE膜結構材料、力學性能分析“水立方”的膜結構采用ETFE膜材料，是雙層氣枕充氣膜材料,訃卅性能一個膜結行全大型膜材Y筑。共由3097個氣枕組成，是世界上規模最大的膜結構工程，也

11、是唯一完全由 構來進 封閉的 公共建ETFE在力學 上強度大、韌性好.抗拉性能好。此外，ETFE膜材還具有很好的抗老化能 力，它無色透明.透光率好，具有很好的防火性能與自潔能力。作為整個建筑的維護結構，ETFE充氣枕中充滿熱的不良導體一 -空氣，成為很好的保溫隔熱材料；同時，它密度小.自重輕，為結 構問題的改良提供了機會。5. 荷載與結構整體受力分析建筑物所受作用有很多種：恒荷載、雪荷載、雨水荷載、風荷載、 地震作用等。雖然種類很多，按照荷載作用方向基本分為豎向荷載和 水平荷載。不同的結構對這兩種荷載作用的反應不同，但是按照整體 分析及類比的方式可以得到較為簡單直觀的受力分析。新型多面體空 間

12、剛架結構作為新生的建筑空間結構，其整體受力方式有其獨特性。不過，這種受力方式可通過傳統的空間網架結構類推、比較，得到較 為簡單的整體受力方式的概況。綜上可以得出，國家游泳中心水立方設計新穎，尤其是結構的設 計史無前例，是建筑結構界的創舉。該結構從無限等體積肥皂泡陣列 幾何圖形學獲得起源，經過組合.陣列、旋轉、切割等過程，創造性 的設計出了無先例、無規范、無標準的“三無”新型空間多ffl體延性 剛架結構。這一新型空間結構體系具有構成簡單.重復性高、匯交桿 件少、節點種類少等特點，簡化了施工過程。另一方面，“水立方” 還大膽使用了 ETFE膜材料作為維護結構，形成獨特的美學效果。三.北京北站北京北

13、站無柱雨棚結構采用單向張弦結構。經過大量仿真計算和方案比較分析，施工整體結構安裝完成,過程中首先進行單棍桁架空中棍裝，并預張到設計張拉力的70%,吊裝到位后,通過滑移的方法將然后進行第2、3次預應力施加工作。提岀的張弦結構的施工方法, 不但在技術上十分合理，而且降低了成本。北京北站改造工程站臺無柱雨棚釆用預應力張弦桁架結構體系。雨棚平而投影而積58 950 m2,南北縱向長度54112 m.東酋橫向寬寬度縮8019 rrio桁架下用鋼管土柱支承。張弦桁架上弦采用三角形鋼管桁架，桁架支管與主管之間采用相 貫焊接，下弦采用預應力雙索體系，拉索規格2-<7127,上弦和下 弦之間采用撐桿進行連

14、接，形成穩定的空間受力體系。張弦桁架共有28棍，各棍之間有縱向桁架進行連接，以增加桁架的側向剛度和受力的整體性。雨棚沿縱向設置3條溫度縫，將屋面鋼結構分成4個區。雨棚高度16- 20 m O工程施工難點及措施：（1）預應力鋼結構從結構的拼裝，到預應力張 拉完成以及最后支撐架的拆除，其間經歷很多受力狀態，為了保證工 程質量能夠符合設計要求，必須進行大量的施工模擬計算，預應力鋼 結構工程施工前期準備工作量大。（2）對制作和安裝的精度要求比較高，鋼索的下料長度必須根據節點及鋼索的工作載荷進行精確計算，并在制作過程中嚴格控制。鋼 結構的安裝精度也必須在施丄過程中進行監控，只有制作和安裝的精 度滿足要求

15、，張拉完成后的工程質量才能達到設計要求的預應力狀態。四.北京交通大學結構實驗室井字梁，井字梁就是不分主次，高度相當的梁，同位相交，呈井 字型。這種一般用在樓板是正方形或者長寬比小于1.5的矩形樓板, 大廳比較多見，梁間距3di左右。由同一平而內相互正交或斜交的梁 所組成的結構構件。又稱交叉梁或格形梁。結構布置，井式梁板結構的布置一般有以下五種，下面分別于以 說明。1、正式網格梁網格梁的方向與屋蓋或樓板矩形平而兩邊相平行。正向網格梁宜用于長邊與短邊之比不大于1.5的平面，且長邊與短邊尺寸越接近越好2.斜向網格梁當屋蓋或樓蓋矩形平而長邊與短邊之比大于1.5時，為提高各項梁承受荷載的效率, 應將井式

16、梁斜向布置。該布置的結構平面中部雙向梁均為等長度等效 率，于矩形平面的長度無關。當斜向網格梁用于長邊與短邊尺寸較接 近的情況，平面四角的梁短而剛度大，對長梁起到彈性支承的作用, 有利于長邊受力。為構造及計算方便，斜向梁的布置應與矩形平而的 縱橫軸對稱，兩向梁的交角可以是正交也可以是斜交。此外斜向矩形 網格對不規則平面也有較大的適應性。3、三向網格梁當樓蓋或屋蓋的平面為三角形或六邊形時，可采用三向網格梁。這種布置方式具有空間作用好、剛度大、受力合理、可減 小結構高度等優點。4s設內柱的網格梁當樓蓋或屋蓋采用設內柱的井式梁時，一般情況沿柱網雙向布H主梁，再在主梁網格內布置次梁，主次梁高度可以相 等

17、也可以不等。5、有外伸懸挑的網格梁單跨簡支或多跨連續的井式梁板有時可采用有外伸懸挑的網格種布置方式可減少中彎矩網格梁的跨和撓度。構特點：Is鋼筋混凝土井字梁板厚相應也是從雙向板演變而來的一種結構形式。當其跨度增加時, 隨之加大。但是，由于板厚而自重加大，而板下部受拉區域的混凝土往往被拉裂不能參見工作。因此，在雙向板的跨度較大時，為了減輕 板的自重，我們可以把板的下部受拉區的混凝土挖掉一部分，讓受拉 鋼筋適當集中在幾條線上，使鋼筋與混凝土更加經濟.合理地共同工 作。這樣雙向板就變成為在兩個方向形成井字式的區格梁，這兩個方 向的梁通常是等高的，不分主次梁，一般稱這種雙向梁為井字梁。2.能形成規則的

18、梁格，頂棚較美觀。常用的梁格布置形式有：正交正放、 正交斜放、斜交斜放等。3、比一般梁板結構具有較大跨高比，較適用于受層高限制且要求大跨度的建筑。設計原則：1、當井字梁周邊有柱位時，可調整井字梁間距以避 開柱位，靠近柱位的區格板需作加強處理，若無法避開，則可設計成 大小井字梁相嵌的結構形式。2、井字梁樓蓋兩個方向的跨度如果不 等，則一般需控制其長短跨度比不能過大。長跨跨度LI與短跨跨度L2之比L1/L2最好是不大于1. 5,如大于L 5小于等于2,宜在長向跨度中部設大梁，形成兩個井字梁體系或采用斜向布置的井字梁，井 字梁可按45°對角線斜向布置。3.梁格間距的確定一般是根據建筑 上的

19、要求和具體的結構平面尺寸確定，通常取跨度的1/121/6,且 一般不宜超過4nb同時還應綜合考慮剛度和經濟指標要求。4s與柱 連接的井字梁或邊梁按框架梁考慮，必須滿足抗震受力（抗彎、抗剪 及抗扭）要求和有關構造要求。梁截面尺寸不夠時，梁高不變，可適 當加大梁寬。5、井字梁最大扭矩的位置，一般情況下四角處梁端扭 矩較大，其范W約為跨度的1/41/5。建議在此范H內適當加強抗 扭措施。配筋的注意事項:Is在兩個方向梁交點的格點處，短跨度方向梁下面的縱向受拉鋼筋應放在長跨度方向梁下面的縱向受拉鋼筋的下面，這與雙向板的 配筋方向相同。2、在兩個方向梁交點的格點處不能看成是梁的一般支座，而是梁的彈性支座，梁只有在兩端支承處的兩個支座。當箍筋不能滿足端 部剪力的前提下，把端部最大剪力值減去篩筋承擔的剪力。余下的剪 力，采用增加彎起鴨筋來解決，對鴨筋的構造要求，由端部支座內邊 到第一排鋼筋彎起點的距離不應小于50mm。3、由于兩個方向的梁并非主.次梁結構，所以兩個方向的梁在格點處不必設附加橫向鋼筋。但是在格點處，兩個方向的梁在其上部 應配a適量的構造負鋼筋，不宜少于2根12,以