时间：2023-03-10 14:58:19
序论：在您撰写土木开题报告时，参考他人的优秀作品可以开阔视野，小编为您整理的7篇范文，希望这些建议能够激发您的创作热情，引导您走向新的创作高度。
院（系）：建筑工程
专业：土木工程
班级：**
姓名：***
学号：***
导师：熊**
一、毕业设计综述
（一）毕业设计题目及背景
本工程项目位于南昌市，属多功能综合办公结合建筑。建筑面积约4880㎡（±5%）；建筑层数为4层，结构类型为现浇混凝土框架结构。
建筑结构安全等级为二级；建筑结构设计使用年限为50年，地震基本烈度为7度；地震设防分类为丙类，抗震设防烈度为7度，框架抗震等级为二级；防火按二类二级设计，地基基础设计等级：丙级；建筑场地类别：二类；基础类型：采用柱下独立基础。
（二）毕业设计研究意义
本次设计的课题来源于工程实际，对我来说有很大的现实意义：
（1）通过该项目设计，可以对我大学四年以来所学的专业知识进行综合应用，不但使我各方面的知识系统化，而且使所学知识实践化。
（2）使我了解并且掌握建筑设计的全过程，培养我独立分析解决实际问题的技能及创新技能，并锻炼我调查研究、收集资料、查阅资料及阅读中外文文献的技能。
（3）在设计中还涉及到很多计算机软件，如 Office中的Word、Excel，绘图软件AutoCAD和天正，结构计算的PKPM及等软件，通过对这些软件的应用，更能提高我对计算机的应用技能。
所有的这些，都为我今后从事土木工程设计与施工奠定基础。
（三）设计要求：
1、学习要求
通过本设计使同学们综合应用所学习的有关建筑设计理论及工程技术知识，进一步熟悉和掌握建筑设计的依据、原则、方法与步骤，对高层办公楼类建筑的组成、要求及设计特点作深入研究，提高同学们对大中型民用建筑设计的技能。建筑设计的重点是根据使用功能要求，解决总体布局、平面组合、立面造型、内部空间环境处理等技术问题，进一步培养同学们独立分析问题和解决问题的技能。
根据本专业的方向和教学大纲的要求，确定本毕业设计的建筑设计部分仅作到初步设计深度，并能发展成为施工图，以配合结构设计。
根据建筑使用功能要求，学生在建筑专业教师指导下完成建筑平、立、剖面图，部分建筑大样图等。
2、建筑要求
根据实用、经济、美观的原则，独立进行建筑设计，并完成主要的建筑设计施工图。造型设计应庄重、新颖、大方。根据造型需求，可适当增加阳台、雨棚及出屋面楼梯之类，但不得超出总建筑面积的5%。外装修中高档，内装修以中档为主，重点空间可高档。防火按二类二级设计。
二、本课题研究的主要内容和拟采用的研究方案、研究方法或措施
（一）研究的主要内容
1.建筑设计部分
建筑设计就是根据设计任务书要求并结合相应的建筑设计规范以及实际情况确定预设建筑物的平面形状，立面外观，侧面外观，单层平面尺寸，以及建筑物的层数，完成建筑平面、剖面及立面设计；由功能分区的相关原则确定建筑物各部分的功能，最终初步确定出建筑设计部分。
2.结构设计部分
结构设计就是根据建筑设计方案及设计原始资料，选择结构体系，布置结构构件（柱网、框架梁、次梁、缝的设置，铺板方向等），进行结构计算，确定构件配筋，整理计算书并绘制结构施工图。
（二）研究的方案、方法
1.建筑设计：通过毕业实习、参观实体建筑、查阅相关规范图集确定建筑方案。
2.结构计算：
结构计算采用框架结构近似计算法，求竖向荷载作用下的内力用弯矩分配法；求水平荷载作用下的内力时用D值法进行计算。
结构部分计算的大概步骤：
（1）确定梁柱截面尺寸（通过轴压比验算、结构的层间位移验算 ）
（2）水平荷载作用下横向框架的内力计算
（3）竖向荷载作用下框架的内力计算
（4） 框架梁柱配筋
（5） 板的配筋计算
（6） 楼梯配筋
（7） 基础的设计及配筋计算
三、本课题研究的重点及难点，前期已开展工作
研究重点：选择结构体系、布置结构构件（柱网、框架梁、次梁、缝的设置，铺板方向等）、建筑功能分区、框架结构设计计算—地震荷载作用下结构的层间位移验算、水平及竖向荷载作用下内力验算、内力组合、截面设计（截面尺寸、配筋计算）及施工图绘制。
难点：框架结构设计计算—地震荷载作用下结构的层间位移验算、水平荷载作用下的内力计算、竖向荷载作用下内力验算、内力组合、截面设计（截面尺寸、配筋计算）。
前期已开展工作：认真熟悉设计任务书，参观本设计实体建筑，参加了毕业实习，查阅并收集相关规范资料，仔细参考、阅读设计实例，还查找并翻译了相关外文资料。
四、完成本课题的工作方案及进度计划（按周次填写）
毕业实习、熟悉任务书、确定建筑方案绘制方案草图第1～3.5周
结构方案设计及结构布置第4周
结构计算第5～12周
施工组织设计 整理建筑说明书及结构计算书 第13～17周
整理图纸、答辩第18 周
参考文献
[6]建筑地基处理技术（JGJ79—2002） 北京：中国建筑工业出版社 2002
[7]建筑地基基础设计规范（GB50007—2002）北京：中国建筑工业出版社2002
[8] 李比瑜主编，《房屋建筑学》武汉理工大学出版社2005
[9]钢筋混凝土及砌体结构教材（上、下册）
[11] 彭一刚主编，《建筑空间组合论》，中国建筑工业出版社1998
[12]混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图（03G101-1）
[14]G. Winter. Design of Concrete Structures1979
[15]M. Wakabayash. Design of Earthquake-Resistant Building1986
[16R. park and T. paula. Reinforced Concrete Structrues, New York: John Wiley and SonsInc1975
土木毕业设计的开题报告二1、课题的目的及意义（含国内外的研究现状分析或设计方案比较、选型分析等）
毕业设计是一个总结性的教学环节，是学生全面系统地融汇所学理论知识和专业技能并运用于解决实际问题的过程。通过本教学环节，要加深学生对所学基本理论知识的理解，培养学生综合分析和处理问题的技能以及设计创新精神，使学生得到有关单位工程建设从方案制定到施工组织的全过程系统性的训练。
通过毕业设计这一重要的教学环节，培养土木工程专业本科毕业生正确的理论联系实际的工作作风，严肃认真的学科态度。 毕业设计要求我们在指导老师的指导下，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。因此毕业设计对于培养学生初步的学科研究技能，提高其综合运用所学知识分析问题、解决问题技能有着重要意义。
在完成本次毕业设计过程中，我们需要运用感性和理性知识去把握整个建筑的处理，这其中就包括建筑外观和结构两个方面。还需要我们更好的了解国内外建筑设计的发展的历史、现状及趋势，更多的关注这方面的学术动态，以及我们在以后的土木工程专业发展的方向。同时积极、独立的完成本次毕业设计也是为今后的实际工作做出的必要的准备。
1.1研究现状：
土木工程是建造各类工程设施的学科，技术和工程的总称。土木工程是伴随着人类社会的发展而发展起来的。它所建造的工程设施反映出各个历史时期社会经济、文化、科学、技术发展的面貌，因而土木工程也就成为社会历史发展的见证之一。土木工程在我国可以分为：建筑工程、桥梁工程、公路和城市道路工程、铁路工程、隧道工程、水利工程、港口工程、给水和排水工程、环境工程。作为土木工程专业的学生，深知土木工程设计范围之广，以及和社会生活联系之密切。我们在校只是学习了土木工程这一个小的分支并且着重学习了工民建部分。工民建方面就结构布置部分有以下几种结构：框架结构、剪力墙结构、框架-剪力墙结构、板柱-剪力墙结构、框架-支撑结构、筒体结构、框架-核心筒结构、巨型结构等等。
就此次的设计题目，以及结合任务书所给定的各项条件，选择了框架结构比较合理并且切合实际。
框架结构由梁柱构成，构件截面较小，因此框架结构的承载力和刚度都较低，它的受力特点类似于竖向悬臂剪切梁，楼层越高，水平位移越慢，高层框架在纵横两个方向都承受很大的水平力，这时，现浇楼面也作为梁共同工作的，装配整体式楼面的作用则不考虑，框架结构的墙体是填充墙，起围护和分隔作用，框架结构的特点是能为建筑提供灵活的使用空间，可提供较大的使用空间，也可构成丰富多变的立面造型。国外多用钢为框架材料，而国内主要为钢筋混凝土框架，框架结构可通过合理的设计，使之具有良好的延性，成为“延性框架”，在地震作用下，这种延性框架具有良好的抗震性能。
[1]钢筋混凝土多层框架结构作为一种常用的结构形式， 具有传力明确、结构布置灵活、抗震性和整体性好的优点， 目前已被广泛地应用于各类多层的工业与民用建筑中。随着社会的发展，多层框架结构的建筑越来越多了。但随着结构高度增加，水平作用使得框架底部梁柱构件的弯矩和剪力显著增加，从而导致梁柱截面尺寸和配筋量增加，到一定程度，将给建筑平面布置和空间处理带来困难，影响建筑空间的正常使用，在材料用量和造价方面也趋于不合理。框架结构住宅是指以钢筋混凝土浇捣成承重梁柱，再用预制的加气混凝土、膨胀珍珠岩、浮石、蛭石、陶烂等轻质板材隔墙分户装配成而的住宅。适合大规模工业化施工，效率较高，工程质量较好。
[2]框架结构房屋的布置应对称、均匀，减小抗侧刚度中与水平荷载合力作用线的距离，减小结构重心和刚度中心之间的距离，以减小结构发生的扭转。由于框架构件截面较小，抗侧刚度较小，在强震作用下结构整移和层间位移都较大，容易产生震害。此外，非结构性破坏如填充墙、建筑装修和设备管道等破坏较严重。因而其主要适用于非抗震区和层数较少的建筑，抗震设计的框架结构除需加强梁、柱和节点的抗震措施外，还需注意填充墙的材料以及填充墙与框架的连接方式等，以避免框架变形过大时填充墙的破坏。框架结构是柔性结构，有水平位移，房屋的总水平位移越大，人的感觉越不舒服，而层间位移会影响建筑物的装修和隔墙开裂，因而对这两种水平位移进行限，这样在设计中要增大房屋的抗侧刚度。在框架结构的抗震设计中，柱顶、柱底、梁端易出现裂缝。
[3]作为一座办公楼设计，在设计之前作为设计者必须深入实际，调查研究，了解其所属位置地理、经济条件。而作为本课题中框架结构的办公楼，必须整体设计、大门入口设计要体现行政办公特征。设计要满足室内水、电、暖、讯、消防、抗震等配套设计要求。因此必须察看相应的规范、标准等。
1.3研究方法：
框架是典型的杆件体系，近似计算的方法很多，工程中最实用的是力矩分配法及D值法，前者多用于竖向作用下求解，后者用于水平作用下求解。
这些方法的使用都作了以下几点的假定：
[1]忽略粱，柱轴向变形及剪切变形。
[2]杆件为等截面（等刚度），以杆件轴线作为框架计算轴线。
[3]在竖向荷载下结构的侧移很小，因此在做竖向荷载下计算时，假定结构无侧移。
1.4应用领域：
框架结构可设计成静定的三铰框架或超静定的双铰框架与无铰框架。框架钢结构常用于大跨度的公共建筑、多层工业厂房和一些特殊用途的建筑物中，如剧场、商场、体育馆、火车站、展览厅、造船厂、飞机库、停车场、轻工业车间等。
2、课题任务、重点研究内容、实现途径
本次毕业设计任务包括三个部分：建筑设计，结构设计和施工组织设计。
2.1建筑设计
2.1.1设计任务
根据设计任务书要求完成建筑平面、剖面及立面设计；根据相应的建筑设计规范并结合实际情况初步确定预设建筑物的平面形状，立面外观，侧面外观，单层平面尺寸，以及建筑物的层数；由功能分区的相关原则初步确定建筑物各部分的功能，最终初步确定出建筑设计部分的轮廓。
（一）总平面图：1：500要求标明建筑物位置、道路、绿化、标高、朝向等。
1.底层平面图：标注三道尺寸，注标高。
2.标准层平面图：标注三道尺寸，注标高。
3.顶层平面图：标注两道尺寸，注标高。
要求剖到楼梯，标注层高、楼梯平台、屋顶、室内外地坪标高、标注两道尺寸（门窗洞口、层高）。
1.入口立面
2.侧立面或背立面
标注三道尺寸（墙段及洞口、层高、总高），标明室内外地坪标高，屋顶标高。
（五）节点详图：（二至三个）比例自定
（六）设计简要说明：
1.建筑总平面及概况。
2.方案特点及主要建筑技术措施。
3.防火设计简要说明。
（七）主要技术经济指标
1.总用地面积
2.总建筑面积
3.建筑密度（底层建筑面积/总用地面积）
4.容积率（总建筑面积/总用地面积）
5.绿地率（绿地面积/总用地面积）
2.1.3进度安排
第1周：讲解建筑设计基本原理、建筑设计基本步骤，了解并掌握办公建筑基本设计知识。完成“一草”。
第2周：深入方案，细化初步设计，为结构设计提供必要的条件。完成“二草”。
第3周：结构设计完成之后，完成施工图设计。
2.2结构设计
2.2.1设计任务
根据建筑设计方案及设计原始资料，选择结构体系，布置结构构件，进行结构内力分析，确定构件配筋，绘制结构施工图。
2.2.2设计内容和步骤
1.根据房屋基本情况确定结构设计基本参数
2.进行结构平面布置
3.手算一榀框架，并用计算机程序PK复核
4.使用PMCAD,建立结构整体计算模型，用SATWE进行结构空间分析与设计
5.设计一部现浇板式楼梯
6.基础设计
题 目：成都市新民镇政府办公楼设计
1.本课题的目的及意义，国内外研究现状分析
1.1本课题的目的及意义
随着当代建筑业的飞速发展，钢筋混凝土多层框架结构的建筑随处可见，土木工程专业学生毕业后参加或从事框架结构设计已成为必须面对的现实之一。
毕业设计是我们在毕业前半年的最后学习和综合训练的实践性环节，是深化、拓宽、综合教学的重要过程，是我们学习、研究与实践成果的全面总结，也是我们综合素质与实践能力培养效果的全面检验。
我的毕业设计题目是成都市新民镇政府办公楼，通过本课题的研究，了解了框架结构的适用范围，掌握了框架结构办公楼的主体构造形态、设计程序并且熟悉了国家标准规范对于各种参数的规定，熟练掌握了政府办公楼的设计程序、方法以及单体建筑的建筑设计、结构设计的设计深度和建筑施工技术、施工组织管理，对建筑设计和结构设计有了更深一步的理解。同时，这次毕业设计使我对于大学期间所学的知识有一个系统的总结，得以把自己在大学四年里所学到的知识综合应用，并巩固、深化、拓宽所学过的基础课程、专业基础课和专业课知识，提高综合运用这些知识独立进行分析和解决实际问题的能力以及锻炼自己的识图能力，从而提高自己的专业技术素质，提高熟练操作专业软件进行建筑设计的能力，以及掌握建筑施工图、结构施工图绘制的方法，为今后工作打下良好的基础。因此我们每一个毕业生都应该认真的努力完成自己的毕业设计，使自己成为社会需要的人才。
1.2 国内外研究现状分析
近年来框架结构在世界各地有了很大的发展，其中钢筋混凝土多层框架结构的设计形式也被广泛地运用到建筑施工中，许多城市普遍兴建了包括商场、住宅、旅馆、办公楼和多功能建筑等各种类型的多层框架建筑。
框架结构是以钢筋混凝土梁、柱、节点及基础为主框，加上楼板、填充墙、屋盖组成的结构形式，楼板和梁连在一起，梁和柱通过节点连为一体，形成承重结构，将荷载传至基础，力的传递路线比较明确。框架可以是等跨或不等跨的，也可以是层高相同或不完全相同的，有时因房屋布局和空间使用要求等原因，也可能在某层抽柱或某跨抽梁，形成缺梁、缺柱的框架。墙体是填充墙，仅起围护和分隔作用，所以框架结构的最大特点是承重构件与围护构件有明确分工，建筑物的内外墙处理十分灵活，承载力相对较大，自身重量轻，抗震效果明显，节省材料，工业化程度高，因此应用范围很广。
在结构受力性能方面，框架结构构件截面较小，因此框架结构的承载力和刚度都较低，它的受力特点类似于竖向悬臂剪切梁，楼层越高，水平位移越慢。高层框架在纵横两个方向都承受很大的水平力，所以框架结构属于柔性结构，自振周期较长，地震反应较小，经过合理的结构设计可以具有较好的延性性能。因此，根据框架结构的自身特点，在进行建筑、结构设计时，国际上流行采用三统一的原则，即统一柱面、统一层高、统一荷载的模式设计。统一柱面可使办公楼根据人们的需要和功能要求实行相对任意分割，不至于因建筑柱面不同而在改变使用功能上受到制约;统一层高可使楼房采光效果好，空气流通顺畅，人们来往便利，布局安排合理，水平运输畅通无阻，有利于使用功能的相互替代;统一荷载，打破了会议室和其他部门之间的明显界限。在这个总原则的指导下，要考虑的是：1、由于在发生地震时，框架柱首当其冲，一旦出现塑性铰，将危及该柱距范围内的上层建筑，并可能引起相邻柱距范围的上层建筑连续倒塌，所以框架结构不宜采用单跨形式，且纵横两个方向的水平地震作用都由抗侧力构件承担，结构应设计成双向框架体系;2、框架结构的柱与梁宜上下左右贯通，不宜采用复式框架以及砖混框剪结构。3、在填充墙的布置方面，宜采用轻质材料，且应避免形成上、下层刚度变化过大，避免形成短柱，减少因抗侧刚度偏心所造成的扭转。
随着经济的发展，生活水平的提高，人们对建筑产品也提出了更高的要求，不仅要安全、经济，还要实用、美观。办公楼指机关、企业、事业单位管理人员、业务技术人员等办公的业务用房，现代办公楼正向综合化、一体化方向发展。而政府办公楼作为公共建筑，在适应时代需求的同时，不仅有与其他公共建筑的共性，也有自己独特的特点。其总体特征有以下几个方面：
(1)现代政府办公楼(特别是城市办公楼)一般为多高层建筑;
(2)政府办公建筑面积较大，使用人员众多，流动性大，一般布置为内廊式， 竖向上则布置多部楼梯和电梯;
(3)政府办公楼中有一些特殊用途的房间，如会议室，新闻厅等，由于其建筑面积很大，且内部要求空旷，不宜设柱，因此在结构设计中是难点，需要特别重视，重点考虑;
(4)随着现在能源的日益紧缺，建筑作为能源消耗大户，也应充分考虑环保要求，现代政府办公建筑中多采用新型、环保技术和材料，以减少对能源的消耗，最大限度地节约能源。
(5)政府办公楼作为公共建筑，必须考虑对交通运输的要求，保证周边道路的通畅。
政府办公大楼作为一个地方的标志性建筑，在设计风格上应与其他商业、公共建筑有一定的区别，应以现代、简洁、大气、庄重为主格调，装修项目以简洁为主，装饰配套要突出时代要求，体现轻装修重装饰的设计原则。
参考文献
[1]同济大学,重庆大学等合编.房屋建筑学(第四版)[M].中国建筑工业出版社,2007.
[2]舒秋华.房屋建筑学(第3版)[M].武汉：武汉理工大学出版社，2006.
[3]东南大学等合编.混凝土结构(第三版)[M].北京:中国建筑工业出版社,2007.
[4]GB50352-2005.民用建筑设计通则[S].
[5]GBJ99-86.中小学校建筑设计规范[S].
[6]GB50068-2001.建筑结构可靠度设计统一标准[S].
[7]GB50009-2006.建筑结构荷载规范[S].
[8]GB50010-2010.混凝土结构设计规范[S].
[9]GB50011-2010.建筑抗震设计规范[S].
[10]GB50007-2002.建筑地基基础设计规范[S].
[11]JGJ94-2008. 建筑桩基技术规范[S].
[12]GB/T50105-2001.建筑结构制图标准[S].
[13]GB/T50104-2001.建筑制图标准[S].
2.本课题的任务、重点内容、实现途径
2.1课题任务
2.1.1 完成外文翻译和开题报告。
2.1.2 完成毕业设计任务
(1) 完成建筑方案设计、结构方案设计及结构设计计算。
(2) 完成建筑施工图和结构施工图各一套，图纸采用A1和A2纸张，手绘图纸3-5张，其余均采用计算机绘图。
(3) 设计成果符合学校关于毕业设计的管理规定并装订成册。
2.2 重点内容
2.2.1 建筑设计部分
(1) 建筑总平面图
(2) 建筑平面设计、立面设计及剖面设计
(3) 详图设计，包括楼梯、厕所等的详图设计
(4) 计算机绘建筑施工图
(5) 建筑设计说明
2.2.2 结构设计部分
(1) 结构方案设计(平面布置、初选材料、初定构件尺寸等)
(2) 结构计算
1) 建立结构计算简图
2) 荷载计算
3) 结构内力组合及构件截面设计
4) 基础设计计算、楼梯计算等
5) PKPM结构验算
(3)绘制结构施工图(手绘3-5张，其余为计算机绘制)
(4)结构设计说明
2.3实现途径
2.3.1 在熟悉课题的基础上，广泛收集和查阅与政府办公楼有关的建筑设计和结构设计资料，参考和借鉴同类建筑的设计图纸。
2.3.2 认真学习相关的资料和规范、标准和图集等，为建筑和结构设计打下基础。
2.3.3 通过现场学习，了解建筑施工与管理情况，学到一些设计应该注意的细节，使理论得以与实际工程相结合，更好、准确地进行设计。
2.3.4 应用天正CAD软件正确绘制建筑施工图，并根据结构设计规范，正确计算与分析结构荷载，对梁、板、柱等尺寸做出正确设计，然后应用PKPM结构计算软件进行结构电算复核，绘制结构施工图，同时有完整的计算书。
2.3.5 严格听从指导老师的安排，按着设计任务书的内容、步骤、要求和进度计划，按时认真地完成此次的毕业设计课题。
3.完成本课题所需工作条件(如工具书、计算机、实验、调研等)及解决办法
3.1 完成本课题所需工作条件
3.1.1 掌握并运用已学各门基础和专业课程的理论知识，具备一定的现场实习经历。
3.1.2 完成外文翻译和开题报告。
3.1.3 学习和使用相关设计规范、标准和图集。
3.1.4熟练操作Word、Excel等办公软件、AutoCAD和天正建筑等绘图软件以及PKPM等结构计算软件的功能。
3.1.5利用图书馆和网络资源查阅相关参考书籍和文献。
3.2 解决办法
3.2.1 达到土木工程专业人才培养方案毕业标准所规定的学分条件。
3.2.2 充分利用图书馆和网络资源，查阅相关设计资料。
3.2.3 积极同本组同学交流讨论，加快设计进度。
3.2.4 课余时间多加练习各种办公软件、绘图及结构计算软件的操作，提高工作效率。
背景：由于时代的进步，人们对建筑的要求已不止停留在遮风挡雨的层面，更随着生活水平的提高及我国经济的逐步增长，人们对室内空气的温湿度、洁净度和空气品质问题越来越重视。同时由于能源的紧缺，节能问题也越来越引起人们的重视。因此迫切需要为建筑物安装配置节能、健康、舒适的中央空调系统来满足人们对高生活水平的追求。xx大厦是一座公共办公性综合建筑，建筑内环境的好坏直接影响到使用人员的工作效率，这就需要通过采暖、通风、空气调节等手段来使室内环境达到标准为工作人员提供一个更加舒适的工作环境。但在创造建筑内环境的同时我们也应注重对整个生存环境的保护并结合能源紧缺的现状满足节能标准，因此我们提倡构建健康、舒适、低碳、环保、节能的现代化绿色建筑。
意义：通过毕业设计，综合运用和并系统化所学理论知识，培养独立分析和解决工程实际问题的能力，并相应提高调查研究、收集资料、理论分析、绘制图纸、撰写设计说明书、熟悉有关规范、手册和工具书的查阅与使用能力，为毕业后参加实际工作打下一定的基础。
2.设计的主要环节或论文的基本内容
工程概况及设计资料
建筑维护结构冷、热负荷的计算
空调系统方案的确定(水系统、风系统的选择)
空调设备选择
气流组织的计算
空调系统风管、水管水力计算
大门空气幕的形式
空调冷热源系统设计
空调系统的消声与减震
空调系统的防腐与保温
3.进度安排
第3周：查阅和收集资料，熟悉土建图纸及原始资料
第4～5周：确定计算参数，计算建筑负荷(冷负荷、热负荷、湿负荷)
第6周：确定空调系统设计方案(系统形式、空气处理方案)
第7周：根据空气处理设备的容量及送风量进行空调设备选型设计计算
第8周：进行气流组织设计，根据送、回风量，确定送、回风口型式
第9～11周：布置空调风管道，水管道，进行水力计算
第12周:设备选型(水泵、机组等设备的型号及数量)
第13周:绘制施工图(平面图、系统图、冷热源流程图、大样图)
毕业设计是集理论与实践一体，是大学四年里最重要的实践环节，是对大学四年所学知识的一个系统的回顾与总结。通过一个完整的毕业设计，对于《建筑抗震设计规范》、《建筑结构荷载规范》、《混凝土结构设计规范》等相关设计规范、手册、制图标准以及工程实践中常用的方法有较系统地认识了解。
此次毕业设计我做的课题为四川宜宾育才中学教学楼设计，这不仅能使我所学到的专业知识得到应用，同时也能让我了解现代框架结构的特点，使我对建筑结构有了更深一层的了解。这对我以后的工作学习有很大的帮助。
建筑业是我国国民经济建设中重要产业之一，近年来，我国建筑业发展十分迅速，框架结构以坚固耐用而著称，被广泛应用，其结构外表可以设计的多元化，既美观又实用，建筑平面布置灵活，使用空间大，延性较好，所以被广泛应用。
框架结构是由梁柱板系构成，能够承受竖向和水平荷载作用的承重结构体系。一般设计成双向梁柱抗侧力体系，主体结构均宜采用刚接模式。抗震设计时，为协调变形和合理分配内力，框架结构不宜设计成单跨结构。
框架建筑的主要优点：空间分隔灵活，自重轻，有利于抗震，节省材料;具有可以较灵活地配合建筑平面布置的优点，利于安排需要较大空间的建筑结构;框架结构的梁、柱构件易于标准化、定型化，便于采用装配整体式结构，以缩短施工工期;采用现浇混凝土框架时，结构的整体性、刚度较好，设计处理也能达到较好的抗震效果，而且可以把梁或柱浇筑成各种需要的截面形状。
竖向荷载作用下，框架结构以梁受弯为主要受力特点，梁端弯矩和跨中弯矩成为梁结构的控制内力。水平荷载作用下，框架柱承担水平剪力和柱端弯矩，并由此产生水平侧移，在梁柱节点处，由于协调变形使梁端产生弯矩和剪力，因此产生于柱上下端截面的轴力、弯矩和剪力是柱的控制内力。
教学楼的主要功能是满足教学要求，其主要功能分为教学空间、办公空间和交通空间。为了满足人们对建筑产品的要求即安全、经济、实用、美观，教学楼作为公共建筑，在适应时代需求的同时，不仅有与其他公共建筑的共性，也有自己独特的特点。其总体特征有以下几个方面：
(1)教学楼一般为多层建筑，多层建筑的防震能力强，它的平面类型较多。
(2)主体采用框架结构，以满足教学建筑的大开间、大进深要求。材料上多采用钢筋混凝土，以满足承受自重、活荷载以及教学用具荷载，并保证具有足够的强度和稳定性要求。
(3)为减轻结构自重，现代框架结构内部填充墙多采用加气砼砌块，外墙多采用非承重黏土空心砖。
(4)教学楼为满足学生课间活动要求，一般布置为外廊式，竖向则布置多部楼梯。
(5)作为特殊的公共建筑，作用也因功能的不同而各异，因此在设计时还应充分考虑便于各功能部门的服务要求。
(6)教学楼中有一些特殊用途的房间，如合班教室，自然教室，史地教室等，由于其建筑面积很大，且内部要求空旷，不能布置柱，因此在结构设计中式难点，需要特别重视，重点考虑。
(7)教学环境的好坏会影响教学效率的高低，因此现代教室应充分考虑保温隔热，消音通风等要求，采用新型无毒装饰材料，减少对教师和学生的影响。
(8)随着现在能源的日益紧缺，建筑作为能源消耗大户，也应充分考虑环保要求。现代教学楼建筑多采用新型、环保技术和材料，以减少对能源的消耗，最大限度的节约能源。
主要参考文献：
1)《建筑结构制图标准》 (gb/t 50105-XX)
2)《建筑结构荷载规范》 (gb50009—XX)
3)《混凝土结构设计规范》 (gb50010—XX)
4)《建筑地基基础设计规范》 (gb50007—XX)
5)《建筑桩基技术规范》 (jbj94—XX)
6)《砌体结构设计规范》 (gb50003—XX)
7)《建筑抗震设计规范》 (gb50011—XX)
8)《高层建筑混凝土结构技术规程》 (jgj3—XX)
9)《建筑结构构造资料集(上、下册)》建筑结构构造资料集编委会编，中国建筑工业出版社出版
10)《混凝土结构计算手册》建筑结构计算手册丛书编委会编，中国建筑工业出版社出版
11)《钢筋混凝土结构构造手册》中国建筑工业出版社出版
12)《建筑结构构造设计手册》中国建筑工业出版社出版
13)《多层及高层建筑结构设计》李宏男等编，中国建筑工业出版社出版
14)《工民建专业毕业设计手册》杨志勇主编，武汉工业大学出版社出版
15)标准图集
a、预应力混凝土空心板图集 (西南 g-231, 西南 g-232)
b、平表法标准图集 ( 11g101)
16) 教材
2、课题任务、重点研究内容、实现途径
(1)课题任务
本毕业设计题目属建筑、结构、施工三段式类型，三个阶段的时间分配分别为建筑3周，结构6周，施工3周。要求各阶段的工作务必在规定时间内完成。建筑设计--总平面布置图，建筑平、立、剖面图，部分大样详图及技术指标。结构设计--结构荷载计算，计算模型选择，内力分析计算，截面配筋计算，计算机辅助设计以及绘制部分结构施工图、楼梯等结构详图并完成结构计算书。施工组织设计--施工部署，主要项目施工方法和技术措施，工具、机械、设备计划，劳动力安排计划，质量、安全和节约措施，经济分析，进度计划，施工总平面布置。要求图纸用手绘制部分达到要求比例数量，其它部分图纸用计算机cad绘制。该题目要求完成的工作量饱满，能锻炼综合应用所学专业课程的能力。
(2)重点研究内容
一、建筑设计：
1、根据建筑指导教师下发的地形图，完成“中学教学楼”毕业设计题目的建筑方案。要求总建筑面积4000～5000平方米，层数3~5层;采用内廊式或外廊式;主要横向承重框架方向跨数含走道一般按3跨设计，柱网尺寸为6.6m~8.4m;
2、采用钢筋混凝土框架结构，不设电梯，主结构考虑不设缝(设计主结构纵向长度宜控制在55m内);
3、满足基本功能、流线通畅、造型简洁;
4、建筑设计的最后一周，学生应在建筑专业教师指导下完成总平面图，建筑平、立、剖面图及部分建筑大样图、设计说明等要求(具体按建筑指导教师的要求);
二、结构设计：
1、设计条件
(1) 建筑物3～5层，其中需手算的承重框架3～4跨，柱网尺寸为6.6m~8.4m。
(2)建筑场地为ⅱ类，环境类别为i类;
(3)地基主要受力层范围内无软弱粘性土层，地下水位很低，设计时不考虑地下水的影响;
(4)基础可采用独立基础，基础底面持力层为中砂，地基承载力特征值为400kpa;
(5)楼、屋面板均现浇。
(6)根据建筑的性质、特征、地理位置等条件，确定其抗震设防类别和抗震设防标准;
2、结构方案
结构类型为框架结构;楼、屋盖为现浇钢筋混凝土。
3、设计计算内容及要求
1)根据建筑方案及设计条件确定结构类型——框架结构;
2)结构平面布置
a.根据建筑使用功能要求，确定承重框架方向并进行梁柱板的布置;
b.结合抗震要求确定结构平面及竖向布置(考虑平面形心与质心位置、高宽比限值、竖向刚度变化等);
c.确定是否设温度伸缩缝、沉降缝及是否将其作为防震缝等;
3) 手算
a.选取计算单元(具有代表性的框架)：一榀横向(或纵向)承重框架
b.确定计算简图
荷载计算并分别绘出各荷载简图：
竖向荷载(恒荷载、活荷载);
水平荷载(风荷载、地震作用);
估算梁柱截面尺寸;确定柱计算长度，梁计算跨度;确定梁、柱截面形状;
计算梁、柱线刚度、抗侧刚度、刚度分配系数。
c. 内力计算
竖向荷载作用下的内力计算：
恒荷载作用下，采用分层法;
活荷载作用下，采用满布荷载法(梁跨中弯矩放大1.1～1.2)。
水平荷载作用下的内力计算：
地震作用采用底部剪力法，其中重力荷载代表值按手算框架近似计算;
风荷载及地震作用下结构效应采用d值法。
d. 荷载组合、内力组合
求出各构件控制截面的最不利内力以进行构件的设计。
e. 框架梁、柱截面设计
结合构造要求，由控制截面的控制内力进行构件的截面设计;
若设计条件需要，进行1个框架节点核芯区的抗震验算;
正确给出节点区的钢筋锚固与搭接长度。
f. 抗震变形验算
进行风载及地震作用下的框架侧移限值验算。
g 基础设计
独立基础
确定基础底面尺寸、基础高度，进行抗冲切验算、抗弯计算，确定基础配筋。
h 楼梯设计
选取1部两跑楼梯进行设计。
4)电算
a、对手算的横向框架采用pk程序进行计算机复核
b、采用satwe程序对结构进行空间受力分析
4、绘制施工图(1号或2号)
1)施工图要求
设计说明 1张，机画
手绘框架施工图(立面、剖面和钢筋表) ≥1张，手画
柱平法配筋图 ≥1张，手画;
楼、屋面梁配筋图(平法表示) ≥2张，其中一张必须手画;
楼、屋面结构平面布置(包括板配筋图) ≥2张，其中一张必须手画;
基础施工图 1张，手画;
楼梯施工图 手画。
2)打印内容
a、pk手算框架验算
恒载下的弯矩图、剪力图、轴力图;
活载下的弯矩图、剪力图、轴力图;
水平地震作用下的弯矩图、剪力图、轴力图;
风载作用下的弯矩图、剪力图、轴力图;
弯矩包络图、剪力包络图
b、satwe整体结构计算
各层构件布置及截面尺寸;
各层构件配筋图
5、完成结构计算书(按毕业设计要求，不允许用计算机打印)
三、施工设计：在施工专业教师指导下完成工程量计算，编制施工组织计划，绘制施工平面布置图及施工进度计划图等(具体指标及设计成果要求由施工设计指导教师做出详细规定)。
(3)实现途径
本设计分为建筑设计，结构设计，施工设计。建筑设计主要是进行方案设计，使建筑设计达到房屋设置合理，使用方便，交通安全。结构设计首先是根据建筑技术、使用条件、场地条件和抗震设计等要求，合理进行结构选型、结构布置和基础形式等，绘制结构布置图;然后进行结构计算，采用框架结构近似计算法，求竖向荷载作用下的内力用弯矩分配法;求水平荷载作用下的内力时，有d值法等。求水平地震作用的时候采用底部剪力法;然后进行结合所学过的知识、通过查阅参考资料初步设计，再交指导老师审查，审查通过后，利用autocad 、和手工完成绘图，利用excel、word等完成设计说明书及其他内容的编写。
3、进度计划
进 度 安 排
1毕业实习第四周至第四周
2确定建筑方案，确定建筑总平面，平面，立面及剖面形式第五周至第五周
3深入建筑方案，细化初步设计，为结构设计提供必要条件第六周至第七周
4确定结构方案，进行结构平面布置，基础布置，荷载计算第八周至第八周
5建立计算简图,进行横向框架的内力及变形计算;进行梁、柱荷载组合,内力组合,进行配筋计算，进行梁、柱的节点验算;进行基础的设计计算; 进行一部现浇楼梯的设计计算第九周至第十周
6上机进行结构电算第十一周至第十一周
一、开题报告的内容
开题报告的内容一般包括：题目、理论依据(毕业论文选题的目的与意义、国内外研究现状)、研究方案(研究目标、研究内容、研究方法、研究过程、拟解决的关键问题及创新点)、条件分析(仪器设备、协作单位及分工、人员配置)等。
开题报告的综述部分应首先提出选题，并简明扼要地说明该选题的目的、相关课题研究情况、理论适用、研究方法。
综上，开题报告的内容大致如下：课题名称、承担单位、课题负责人、起止年限、报告提纲。
二、主要写作方法
基本说明
开题报告的基本内容及其顺序：论文的目的与意义;国内外研究概况;论文拟研究解决的主要问题;论文拟撰写的主要内容(提纲);论文计划进度;其它。
内容撰写
开题报告的内容一般包括：题目、立论依据(毕业论文选题的目的与意义、国内外研究现状)、研究方案(研究目标、研究内容、研究方法、研究过程、拟解决的关键问题及创新点)、条件分析(仪器设备、协作单位及分工、人员配置)等。
1、题目是毕业论文中心思想的高度概括，要求:
①准确、规范。要将研究的问题准确地概括出来，反映出研究的深度和广度，反映出研究的性质，反映出实验研究的基本要求——处理因素、受试对象及实验效应等。用词造句要科学、规范。
②简洁。要用尽可能少的文字表达，一般不得超过20个汉字。
2、立论依据开题报告中要考虑：
① 选题目的与意义，即回答为什么要研究，交代研究的价值及需要背景。一般先谈现实需要——由存在的问题导出研究的实际意义，然后再谈理论及学术价值，要求具体、客观，且具有针对性，注重资料分析基础，注重时代、地区或单位发展的需要，切忌空洞无物的口号。
② 国内外研究现状，即文献综述，要以查阅文献为前提，所查阅的文献应与研究问题相关，但又不能过于局限。与问题无关则流散无穷;过于局限又违背了学科交叉、渗透原则，使视野狭隘，思维窒息。所谓综述的“综”即综合，综合某一学科领域在一定时期内的研究概况;“述”更多的并不是叙述，而是评述与述评，即要有作者自己的独特见解。要注重分析研究，善于发现问题，突出选题在当前研究中的位置、优势及突破点;要摒弃偏见，不引用与导师及本人观点相悖的观点是一个明显的错误。综述的对象，除观点外，还可以是材料与方法等。
此外，文献综述所引用的主要参考文献应予著录，一方面可以反映作者立论的真实依据，另一方面也是对原著者创造性劳动的尊重。
3、研究方案开题报告中要考虑：
①研究的过程。整个研究在时间及顺序上的安排，要分阶段进行，对每一阶段的起止时间、相应的研究内容及成果均要有明确的规定，阶段之间不能间断，以保证研究进程的连续性。
毕业论文是教学环节中很重要的一个部分，是考察学生综合使用所学理论知识的一个应用能力，发现和解决问题的能力也得到了重要体现。比如土木工程专业的学生，就能获得在施工单位从方案环节到施工的整个过程的锻炼，然后把这些理论和实践都融汇到土木工程毕业论文中去。
通过毕业设计这一重要的教学环节，培养土木工程专业本科毕业生正确的理论联系实际的工作作风，严肃认真的科学态度。 毕业设计要求我们在指导老师的指导下，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。因此毕业设计对于培养学生初步的科学研究能力，提高其综合运用所学知识分析问题、解决问题能力有着重要意义。
在完成本次毕业设计过程中，我们需要运用感性和理性知识去把握整个建筑的处理，这其中就包括建筑外观和结构两个方面。还需要我们更好的了解国内外建筑设计的发展的历史、现状及趋势，更多的关注这方面的学术动态，以及我们在以后的土木工程专业发展的方向。同时积极、独立的完成本次毕业设计也是为今后的实际工作做出的必要的准备。
1.1研究现状：
土木工程是建造各类工程设施的科学，技术和工程的总称。土木工程是伴随着人类社会的发展而发展起来的。它所建造的工程设施反映出各个历史时期社会经济、文化、科学、技术发展的面貌，因而土木工程也就成为社会历史发展的见证之一。土木工程在我国可以分为：建筑工程、桥梁工程、公路和城市道路工程、铁路工程、隧道工程、水利工程、港口工程、给水和排水工程、环境工程。作为土木工程专业的学生，深知土木工程设计范围之广，以及和社会生活联系之密切。我们在校只是学习了土木工程这一个小的分支并且着重学习了工民建部分。工民建方面就结构布置部分有以下几种结构：框架结构、剪力墙结构、框架-剪力墙结构、板柱-剪力墙结构、框架-支撑结构、筒体结构、框架-核心筒结构、巨型结构等等。
就此次的设计题目，以及结合任务书所给定的各项条件，选择了框架结构比较合理并且切合实际。
1.2发展趋势：
框架结构由梁柱构成，构件截面较小，因此框架结构的承载力和刚度都较低，它的受力特点类似于竖向悬臂剪切梁，楼层越高，水平位移越慢，高层框架在纵横两个方向都承受很大的水平力，这时，现浇楼面也作为梁共同工作的，装配整体式楼面的作用则不考虑，框架结构的墙体是填充墙，起围护和分隔作用，框架结构的特点是能为建筑提供灵活的使用空间，可提供较大的使用空间，也可构成丰富多变的立面造型。国外多用钢为框架材料，而国内主要为钢筋混凝土框架，框架结构可通过合理的设计，使之具有良好的延性，成为“延性框架”,在地震作用下，这种延性框架具有良好的抗震性能。
[1]钢筋混凝土多层框架结构作为一种常用的结构形式, 具有传力明确、结构布置灵活、抗震性和整体性好的优点, 目前已被广泛地应用于各类多层的工业与民用建筑中。随着社会的发展，多层框架结构的建筑越来越多了。但随着结构高度增加，水平作用使得框架底部梁柱构件的弯矩和剪力显著增加，从而导致梁柱截面尺寸和配筋量增加，到一定程度，将给建筑平面布置和空间处理带来困难，影响建筑空间的正常使用，在材料用量和造价方面也趋于不合理。框架结构住宅是指以钢筋混凝土浇捣成承重梁柱，再用预制的加气混凝土、膨胀珍珠岩、浮石、蛭石、陶烂等轻质板材隔墙分户装配成而的住宅。适合大规模工业化施工，效率较高，工程质量较好。
[2]框架结构房屋的布置应对称、均匀，减小抗侧刚度中与水平荷载合力作用线的距离，减小结构重心和刚度中心之间的距离，以减小结构发生的扭转。由于框架构件截面较小，抗侧刚度较小，在强震作用下结构整移和层间位移都较大，容易产生震害。此外，非结构性破坏如填充墙、建筑装修和设备管道等破坏较严重。因而其主要适用于非抗震区和层数较少的建筑，抗震设计的框架结构除需加强梁、柱和节点的抗震措施外，还需注意填充墙的材料以及填充墙与框架的连接方式等，以避免框架变形过大时填充墙的破坏。框架结构是柔性结构，有水平位移，房屋的总水平位移越大，人的感觉越不舒服，而层间位移会影响建筑物的装修和隔墙开裂，因而对这两种水平位移进行限，这样在设计中要增大房屋的抗侧刚度。在框架结构的抗震设计中，柱顶、柱底、梁端易出现裂缝。
[3]作为一座办公楼设计，在设计之前作为设计者必须深入实际，调查研究，了解其所属位置地理、经济条件。而作为本课题中框架结构的办公楼，必须整体设计、大门入口设计要体现行政办公特征。设计要满足室内水、电、暖、讯、消防、抗震等配套设计要求。因此必须察看相应的规范、标准等。
1.3研究方法：
框架是典型的杆件体系，近似计算的方法很多，工程中最实用的是力矩分配法及D值法，前者多用于竖向作用下求解，后者用于水平作用下求解。
这些方法的使用都作了以下几点的假定：
[1]忽略粱，柱轴向变形及剪切变形。
[2]杆件为等截面(等刚度)，以杆件轴线作为框架计算轴线。
[3]在竖向荷载下结构的侧移很小，因此在做竖向荷载下计算时，假定结构无侧移。
1.4应用领域：
框架结构可设计成静定的三铰框架或超静定的双铰框架与无铰框架。框架钢结构常用于大跨度的公共建筑、多层工业厂房和一些特殊用途的建筑物中，如剧场、商场、体育馆、火车站、展览厅、造船厂、飞机库、停车场、轻工业车间等。
2、课题任务、重点研究内容、实现途径
本次毕业设计任务包括三个部分：建筑设计，结构设计和施工组织设计。
2.1建筑设计
2.1.1设计任务
根据设计任务书要求完成建筑平面、剖面及立面设计;根据相应的建筑设计规范并结合实际情况初步确定预设建筑物的平面形状，立面外观，侧面外观，单层平面尺寸，以及建筑物的层数;由功能分区的相关原则初步确定建筑物各部分的功能，最终初步确定出建筑设计部分的轮廓。
2.1.2设计成果：
(一)总平面图：1：500要求标明建筑物位置、道路、绿化、标高、朝向等。
(二)平面图：1：100或1：200平面图应标明各房间名称，固定设备布置。
1.底层平面图：标注三道尺寸，注标高。
2.标准层平面图：标注三道尺寸，注标高。
3.顶层平面图：标注两道尺寸，注标高。
(三)剖面图：比例1：100或1：200(一个)
要求剖到楼梯，标注层高、楼梯平台、屋顶、室内外地坪标高、标注两道尺寸(门窗洞口、层高)。
(四)立面图：比例1：100或1:200(二至三个)
1.入口立面
2.侧立面或背立面
标注三道尺寸(墙段及洞口、层高、总高)，标明室内外地坪标高，屋顶标高。
(五)节点详图：(二至三个)比例自定
(六)设计简要说明：
1.建筑总平面及概况。
2.方案特点及主要建筑技术措施。
3.防火设计简要说明。
(七)主要技术经济指标
1.总用地面积
2.总建筑面积
3.建筑密度(底层建筑面积/总用地面积)
4.容积率(总建筑面积/总用地面积)
5.绿地率(绿地面积/总用地面积)
2.1.3进度安排
第1周：讲解建筑设计基本原理、建筑设计基本步骤，了解并掌握办公建筑基本设计知识。完成“一草”。
第2周：深入方案，细化初步设计，为结构设计提供必要的条件。完成“二草”。
第3周：结构设计完成之后，完成施工图设计。
2.2结构设计
2.2.1设计任务
根据建筑设计方案及设计原始资料，选择结构体系，布置结构构件，进行结构内力分析，确定构件配筋，绘制结构施工图。
2.2.2设计内容和步骤
1.根据房屋基本情况确定结构设计基本参数
2.进行结构平面布置
3.手算一榀框架，并用计算机程序PK复核
4.使用PMCAD,建立结构整体计算模型，用SATWE进行结构空间分析与设计
5.设计一部现浇板式楼梯
6.基础设计
7.整理计算书，绘制结构施工图
厚硬顶板高压预注水弱化机理研究硕士毕业论文开题报告
学科专业： 岩土工程
1 课题来源、选题依据背景情况、课题研究目的、国内外的研究动态、水平、存在问题，并附主要参考文献：
1.1 课题来源
淮南矿区已进入深部开采，厚硬顶板难冒问题突出，造成重大经济损失。为此，淮南矿业集团高度重视，XX年组织集团公司工程技术人员到山西等多个矿业集团考察，并邀请相关科研单位论证分析淮南矿区综采面压架机理，并决定联合有关科研单位开展“煤与瓦斯突出煤层综采工作面顶板深孔预裂爆破技术”研究。
1.2 选题依据背景情况
煤炭是我国的基础能源，在我国一次能源构成中煤炭约占70%左右。随着我国经济建设的飞速发展，国家对煤炭等能源需求量越来越大。XX年我国原煤产量为28亿吨，XX年原煤产量29.6亿吨，XX年原煤产量超过30.0亿吨，XX年原煤产量为35.2亿吨，预计XX年原煤产量将达到37.9亿吨。我国煤炭浅部资或赋存条件相对简单资源日益减少，煤矿相继进入深部开采期，随之而来就面临着厚硬顶板控制问题。厚硬顶板由于整体性好、强度高，难于冒落，如不及时采取强制处理，将形成采空区大面积悬顶。大面积悬顶一旦垮落，一方面由于岩层折断时产生的强烈动载荷会损坏或推倒大量工作面支架，从而顶板常沿煤壁切断造成工作面垮冒事故;另一方面，采空区积存的大量高浓度瓦斯气体，沿风巷、机巷涌出，造成瓦斯超限，并形成破坏力很风，在风暴所经过之处，其强烈的冲击作用，摧毁结构。采工作面及其邻近巷道中的支架、风门和砖墙密闭，甚至使矿车翻倒，轨道弯曲，对井下人员及设备造成严重的危害。例如，潘一矿1402(3)(压架2套)、潘一矿1602(3)、潘三矿17110(3)(压架2套)等多个工作面压架和出水现象，造成重大经济损失。为此，淮南矿业集团XX年组织集团公司工程技术人员到山西等多个矿业集团考察，并邀请相关科研单位论证分析淮南矿区综采面压架机理，并决定联合有关科研单位开展“煤与瓦斯突出煤层综采工作面顶板深孔预裂爆破技术”研究。
1.3 课题研究目的
以往煤层强制放顶爆破采用的是常规炸药，炸药爆破过程的重要特性是炸药通过高速的化学反应,在装药孔壁上产生巨大的气体压力，使周围的介质破坏和破碎。但它存在着施工量大;炸药消耗大、污染井下空气，存在一定的危险性，稍微不慎可能会造成瓦斯爆炸、煤层坍塌等重大问题。压力注水弱化顶板法就是在工作面预先向顶板钻孔注压力水，利用水对岩体的压裂和软化作用，破坏顶板的完整性和降低顶板岩石强度，当工作面采过后，顶板可正常垮落，减小来压对工作面的威胁。压力注水法具有改变顶板力学特性，变难冒为易冒，实现长壁综合机械化采煤，提高资源回收率;同时可降低工作面粉尘含量，改善劳动环境;注水与回采作业平行，预先释放部分瓦斯等优点等优点。
1.4 国内外的研究动态、水平、存在问题
我国厚硬顶板控制的研究始于60年代，已有近50年历史，处于世界领先的地位，在生产实践中积累了丰富的经验。
靳钟铭、徐林生、钱鸣高等通过对厚硬顶板的研究，较全面地分析了厚硬顶板采场矿山压力及其显现规律、采场来压预测预报、厚硬顶板采场支架受力分析、厚硬顶板的处理方法等;
王开，康天合等对坚硬顶板控制放顶方式及合理悬顶长度进行了研究，提出了厚硬顶板合理的冒落步距计算方法;
靳钟铭[2]根据大同矿务局的现场试验结果，在总结其他人的研究成果的基础上，对顶板注水弱化的方法做了系统的阐述和分析。
陈荣华等[34][35]采用repa2d软件对注水软化厚硬顶板(关键层)做了数值模拟。模拟结果表明：随软化系数的减小和软化厚度的增加，上覆岩层初始冒落步距及来压显著减小：若厚硬岩层岩样本身能被注水软化，而实际采场由于地质构造及开采工艺的影响未必适宜单独采用注水软化法，可选用其他弱化厚岩层的方法，或注水软化法与其他弱化方法共同使用，从而有效控制采场矿山压力。
宁宇[36]等采用了有限元计算和模型试验对坚硬顶板注水工作面矿压显现特征进行研究。强调顶板注水后，顶板岩体发生塑化，改变了顶板岩层中的应力分布和顶板变形位移特征。顶板岩层中的拉、压力峰值转移到了采区上方的悬顶中，从而有利于顶板在采空区上方断裂并分层次垮落，减小岩层折断时对支架的冲击载荷和传力系数，减小顶板来压强度，从理论上进一步说明了向顶板高压注水是控制坚硬难冒顶板的有效技术途径。
以上研究从模拟或实验上对注水后岩体发生的变化进行了分析，或从宏观上对注水软化上的机理进行了阐述，而从微观上对高压水注水的机理研究分析的较少。
1.5 主要参考文献
[1]宋永津，控制煤层坚硬难冒顶板技术[m]，煤炭工业出版社，XX，9.
[2]靳钟铭，徐林生，煤矿坚硬顶板控制[m]，北京，煤炭工业出版社，1994.
[3]钱鸣高，石平五，矿山压力与岩层控制[m]，中国矿业大学出版社，XX，11.
[4]王桂尧，孙宗顺，徐纪成，岩石压剪断裂机理及强度准则的探讨，岩土工程学报，1996，18(4)：68～74.
[5]rebinder p a，sehreiner l a，zhigach k f.h，aridness reducers in
drilling：a physico—chemical method of facilitating mechanical destruction
of rocks during[m].moscow：akad naunk，tansl.by melboune：csiro，1994.
[6]汤连生，张鹏程，王思敬，水——岩化学作用之岩石断裂力学效应的试验研究.岩石力学与工程学报，XX，21(6)：22～27.
[7]郑少河，朱维中，裂隙岩体渗流损伤耦合模型的理论分析，岩石力学与工程学报，XX，20(2)：156～159.
[8]周维垣，高等岩石力学[m]，北京，水利水电出版社，1990.
[9]y.p chugh，effects of moisture on strata control in coal mines，engineering geology，1981(17)：241～255.
[10]康红普，水对岩石的损伤，水文地质与工程地质，1994，(2)：39～40.
[11]朱珍德，胡定，裂隙水压力对岩体强度的影响，岩土力学，XX，21(1)：6l～67.
[12]闫少宏，宁宇，康立军等，用水力压裂处理坚硬顶板的机理及实验研究，煤炭学报，XX，25(1)：32～35.
[13]a.巴内基等，a.k.雷，g.辛格，高压注水控制坚硬顶板，中国煤炭，XX，30(12)：73～74.
[14]陈荣华，张连英，厚硬顶板采场注水软化的数值模拟，矿山压力与顶板管理，XX，3：85～86.
[15]陈荣华，钱鸣高，缪协兴，注水软化法控制厚硬关键层采场来压数值模拟，岩石力学与工程学报，XX，z4(13)：2266～2271.
[16]宁宇，陈晖，坚硬顶板注水工作面矿压显现特征的有限元计算和模型试验研究，煤炭学报，1990，15(1)：83～92.
[17]刘东燕，严春风，陈彦峰，压剪应力作用下岩体裂纹扩展概率模型研究，岩土工程学报，1999，21(1)：56～59.
[18]孙广忠，岩体结构力学[m]，北京，科学出版社，1998.
2 课题的主要内容，拟解决的主要技术问题，在理论和应用方面的意义，完成课题的条件(包括个人业务水平、所在系或学科组的技术、设备条件)和拟采取的技术措施和办法：
2.1 课题的主要内容，拟解决的主要技术问题，在理论和应用方面的意义
本项目拟在大量调研的基础上，采用理论分析、计算机数值模拟、现场试验的综合研究方法，开展对淮南矿区煤与瓦斯突出煤层厚硬顶板综采面高压预注水弱化砂岩顶板技术研究，使坚硬顶板弱化，使难冒顶板转化为可冒落顶板，改善坚硬顶板的冒落性，减少采空区的悬顶面积，从而减轻周期来压对工作面支架的影响，保证本工作面的安全顺利回采。主要研究内容如下：
(1)水对裂隙岩体强度的影响，重点讨论水对岩石的化学损伤机理和压力水作用下岩体的断裂强度。
(2)研究水在岩体中的渗流问题，建立流固耦合的渗流方程，并用有限元法对建立的流固耦合模型进行求解。
(3)研究定向水压致裂的机理，为在坚硬顶板中采用高压水定向分层提供理论依据。
2.2 主要技术路线
2.3 完成课题的条件(包括个人业务水平、所在系或学科组的技术、设备条件)和拟采取的技术措施和办法：
本人在本科阶段主修土木工程，在理论分析上对地上、地下结构，以及煤矿等具有一定的基础知识。研究生阶段，在导师的指导和带领下，专门学习了煤矿岩巷、煤巷掘进理论知识和亲自到掘进工作面松动爆破实践，并阅读了大量的文献资料。
另外，国内关于坚硬顶板控制资料相对较多，基于目前国内外对高压注水的研究成果、我国煤矿掘进爆破工程实例以及我国能源政策的大力支持，给本课题的研究工作提供了足够的理论和实践资料。
在课题准备阶段，在导师徐颖教授的指导下，以上各项条件均为本课题的顺利完成提供了有利的保障。
3 课题工作量及进展计划(包括各阶段计划完成的内容和所需的时间等)。
(1)XX年2月～4月：资料收集、查阅文献资料等;
(2)XX年5月～8月：厚硬顶板高压预注水机理研究分析
(3)XX年8月～10月：对高压注水破坏过程进行数值模拟分析，并得出结论
(4)XX年6月～XX年1月：论文编写;
