導(dǎo)語：如何才能寫好一篇混凝土結(jié)構(gòu)論文，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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論文摘要：混凝土結(jié)構(gòu)被廣泛應(yīng)用于多種工程，解決開裂問題是決定混凝土結(jié)構(gòu)是否能夠滿足使用需求和耐久性的關(guān)鍵。

0引言

混凝土是一種由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而成的非均質(zhì)脆性材料。由于混凝土施工、本身變形和約束等一系列問題，使混凝土裂縫成了土木、水利、橋梁、隧道等工程中最常見的工程病害。輕者使內(nèi)部的鋼筋等材料產(chǎn)生腐蝕，降低鋼筋混凝土材料的承載能力、耐久性等，嚴(yán)重的將威脅到人民的生命、財(cái)產(chǎn)。出現(xiàn)混凝土裂縫的原因從微觀上看，混凝土是由水泥、砂、石、空氣、水組成的多相結(jié)合體，由于混凝土的組成材料、微觀構(gòu)造以及所收外界影響的不同，混凝土裂縫產(chǎn)生的原因也有很多種。

1混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫依其形成可分為以下三類

1.1靜止裂縫系指形態(tài)、尺寸和數(shù)量均已穩(wěn)定不再發(fā)展的裂縫。修補(bǔ)時(shí)，僅需依裂縫粗細(xì)選擇修補(bǔ)材料和方法，而與其它因素?zé)o關(guān)。

1.2活動(dòng)裂縫系指其寬度不能保持穩(wěn)定，易隨著結(jié)構(gòu)構(gòu)件的受力、變形或環(huán)境溫、濕度的變化而時(shí)張、時(shí)閉的裂縫。修補(bǔ)時(shí)，應(yīng)先消除其成因，并觀察一段時(shí)間，確認(rèn)已穩(wěn)定后，再依靜止裂縫的處理方法修補(bǔ)；若無法完全消除其成因，則應(yīng)使用具有足夠柔韌性的材料進(jìn)行修補(bǔ)。

1.3尚在發(fā)展的裂縫系指長(zhǎng)度、寬度或數(shù)量尚在發(fā)展，但經(jīng)歷一段時(shí)間后將會(huì)終止的裂縫。對(duì)此類裂縫應(yīng)待其停止發(fā)展后，方可進(jìn)行修復(fù)或加固。

混凝土裂縫修補(bǔ)前，應(yīng)對(duì)其成因進(jìn)行研究，若是由于承載能力不足引起的裂縫，除應(yīng)選擇相應(yīng)的方法進(jìn)行修補(bǔ)外，尚應(yīng)選用適當(dāng)?shù)募庸谭椒ㄟM(jìn)行加固。

2修補(bǔ)設(shè)計(jì)

修補(bǔ)設(shè)計(jì)原則上應(yīng)根據(jù)第四章是否需要修補(bǔ)及補(bǔ)強(qiáng)加固的判定結(jié)果，進(jìn)行恢復(fù)己開裂結(jié)構(gòu)件的機(jī)能及耐久性的設(shè)計(jì)，更重要的是要選擇適當(dāng)?shù)男扪a(bǔ)材料、修補(bǔ)工法以及在選擇修補(bǔ)時(shí)間的基礎(chǔ)上進(jìn)行修補(bǔ)設(shè)計(jì)。進(jìn)行修補(bǔ)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮如下事項(xiàng)：①根據(jù)是否需要修補(bǔ)的判斷結(jié)果，設(shè)定修補(bǔ)范圍及規(guī)模，還應(yīng)按需要再度調(diào)查現(xiàn)場(chǎng)。②掌握開裂原因、開裂狀況(裂縫寬度、深度及型式等)，建筑物的重要性及環(huán)境條件(一般環(huán)境、工廠地區(qū)、鹽類環(huán)境、溫泉地帶、寒冷地帶及特殊用途)。③為了明確規(guī)定修補(bǔ)目的及恢復(fù)目標(biāo)，考慮環(huán)境條件，選定最適于修補(bǔ)的修補(bǔ)材料、修補(bǔ)工法及修補(bǔ)時(shí)間。選擇修補(bǔ)工法，可按開裂現(xiàn)場(chǎng)及開裂原因決定。另外，當(dāng)構(gòu)筑物處于鹽類等苛刻環(huán)境時(shí)，應(yīng)選擇比普通環(huán)境條件高一個(gè)等級(jí)的材料及工法。如有可能，裂縫最好在穩(wěn)定后再作修補(bǔ);對(duì)隨環(huán)境條件變化的溫度裂縫，則宜在裂縫最寬時(shí)處理。

混凝土建筑物及構(gòu)件的修補(bǔ)恢復(fù)目標(biāo)將視竣工時(shí)的初期性能、建筑物的耐用年限、開裂原因、劣化程度及劣化范圍等而異，另外，保修年限也不盡相同。通常，可將修補(bǔ)恢復(fù)目標(biāo)分成如下三個(gè)階段:①恢復(fù)到與健全構(gòu)件同等性能。②恢復(fù)到不妨礙使用的程度。③恢復(fù)到能夠確保人身安全的程度。一般針對(duì)以確保人身安全而進(jìn)行的應(yīng)急修補(bǔ)工程。④必須充分研究修補(bǔ)作業(yè)所必要的機(jī)械材料、腳手架及工程現(xiàn)場(chǎng)對(duì)周圍人群的安全保障。

3修補(bǔ)方法

3.1表面修補(bǔ)法①利用混凝土表層微細(xì)獨(dú)立裂縫（裂縫寬度ω≤0.2mm）或網(wǎng)狀裂紋的毛細(xì)作用吸收修補(bǔ)膠液，封閉裂縫通道。對(duì)樓板和其它需要防滲的部位，尚應(yīng)在混凝土表面粘貼纖維復(fù)合材料以增強(qiáng)封護(hù)作用。常用的方法為涂覆法，增加整體面層，壓抹環(huán)氧膠泥，環(huán)氧漿液粘玻璃絲布，表面縫合等。②涂覆法:混凝土表面出現(xiàn)數(shù)量較多的表面裂縫時(shí)，采用手工或機(jī)械噴涂方法，將修補(bǔ)材料涂覆于混凝土表面，起到表面封閉作用。涂膜厚度在0.3~2.5mm之間，厚度大者適應(yīng)裂縫變化能力強(qiáng)。選用修補(bǔ)材料時(shí)應(yīng)考慮使用條件(室內(nèi)、室外、環(huán)境溫濕度變化，介質(zhì)腐蝕情況)以及裂縫活動(dòng)情況等，例如，要求耐磨的地坪可選用環(huán)氧瀝青涂料，聚氨酷涂料，聚氨酷瀝青涂料等剛性涂料，不穩(wěn)定的裂縫修補(bǔ)可選用聚氨酷彈性體，橡膠型丙烯酸酷涂料等彈性涂料。③增加整體面層:混凝土表面裂縫數(shù)量較多，分布面較廣時(shí)，常采用增加一層水泥砂漿或細(xì)石混凝土整體面層的方法處理。多數(shù)情況下，整體面層內(nèi)應(yīng)配置雙向鋼絲網(wǎng)。有條件時(shí)，宜采用噴射法施工水泥砂漿或混凝土整體面層。3.2局部修復(fù)法①充填法用鋼釬、風(fēng)鎬或高速轉(zhuǎn)動(dòng)的切割圓盤將裂縫擴(kuò)大，最終鑿成V形或梯形槽，分層壓抹環(huán)氧砂漿、或水泥砂漿、或聚氯乙烯膠泥、或?yàn)r青油膏等材料封閉裂縫。其中V形槽適用于一般裂縫修補(bǔ);梯形槽用于滲水裂縫修補(bǔ);環(huán)氧砂漿適用于有結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要求的修補(bǔ);聚氯乙烯膠泥和瀝青油膏僅適用于防滲漏的修補(bǔ)。②預(yù)應(yīng)力法用鉆機(jī)在構(gòu)件上鉆孔，注意避開鋼筋，然后穿入螺栓(預(yù)應(yīng)力鋼筋)，施加預(yù)應(yīng)力擰緊螺帽，使裂縫減小或閉合。如條件許可時(shí)，成孔的方向應(yīng)與裂縫方向垂直，鉆孔方向不與裂縫垂直時(shí)，宜采用雙向施加預(yù)應(yīng)力。③部分鑿除重新澆筑混凝土對(duì)于鋼筋混凝土預(yù)制梁等構(gòu)件，由于運(yùn)輸、堆放、吊裝不當(dāng)而造成裂縫的事故時(shí)有發(fā)生。這類裂縫有時(shí)可采用鑿除裂縫附近的混凝土，清洗、充分濕潤(rùn)后，澆筑強(qiáng)度高一等級(jí)的混凝土，養(yǎng)護(hù)到規(guī)定強(qiáng)度的修補(bǔ)方法。修補(bǔ)后的構(gòu)件仍可使用在工程上。用這種方法修補(bǔ)己斷裂的構(gòu)件應(yīng)特別慎重。此外，修補(bǔ)前應(yīng)檢查鋼筋的實(shí)際應(yīng)力和變形狀況。修補(bǔ)混凝土宜用微膨脹型。修復(fù)工作必須十分仔細(xì)認(rèn)真，否則新老混凝土結(jié)合不良將導(dǎo)致失敗。

3.3灌漿法將水泥或化學(xué)漿液灌入混凝土縫內(nèi)，使其擴(kuò)散，固化。固化后的漿液具有較高的粘結(jié)強(qiáng)度，與混凝土能較好地粘結(jié)，從而增強(qiáng)了構(gòu)件的整體性，使構(gòu)件恢復(fù)使用功能，提高耐久性，達(dá)到堵漏防銹補(bǔ)強(qiáng)的目的。用于結(jié)構(gòu)修補(bǔ)的化學(xué)漿液主要有兩類:一類是環(huán)氧樹脂漿;另一類是甲基丙烯酸甲酷液(簡(jiǎn)稱甲凝液)。用于防滲堵漏的化學(xué)漿液主要有:水玻璃、丙烯酞胺、聚氨酷、丙烯酸鹽等。這些不溶物可充填縫隙，使之不透水并增加強(qiáng)度。

3.4低壓慢注修補(bǔ)法(注射法)以一定的壓力將修補(bǔ)膠液注入裂縫腔內(nèi)；此法適用于處理0.2<ω<1.5mm靜止的獨(dú)立裂縫、貫穿性裂縫以及蜂窩狀局部缺陷。可使用JN-L低粘度灌縫膠及JN-F封口膠。

3.5壓力注漿法在一定時(shí)間內(nèi)，以較高壓力（按注漿料產(chǎn)品說明書確定）將灌注材料壓入裂縫腔內(nèi)；此法適用于處理大型結(jié)構(gòu)貫穿性裂縫、大體積混凝土的蜂窩狀嚴(yán)重缺陷以及深而蜿蜒的裂縫?？墒褂肑N-J或HPG兩種水泥基改性材料，也可使用JN-M結(jié)構(gòu)灌注膠。

3.6填充密封法在構(gòu)件表面沿裂縫走向騎縫鑿出U形或V形溝槽，然后用改性環(huán)氧樹脂或彈性填縫材料填充，必要時(shí)以纖維復(fù)合材料封閉其表面；此法適用于處理ω>0.5mm的活動(dòng)裂縫和靜止裂縫?？墒褂肑N-XF裂縫封閉膠或JN-LE彈性灌縫膠。

民用建筑混凝土結(jié)構(gòu)裂縫修補(bǔ)工法多種多樣，但我們不能只知其一、只用其一，而應(yīng)牢牢掌握每一種方法，以一變應(yīng)萬變，做到根據(jù)不同情況采取不同方法，切實(shí)從每一個(gè)環(huán)節(jié)入手，做好過程控制，完善施工手段，確保施工質(zhì)量，盡量實(shí)現(xiàn)修補(bǔ)最優(yōu)。

參考文獻(xiàn)：

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關(guān)鍵詞：混凝土，耐久性．影響因素，措施

1前言

混凝土結(jié)構(gòu)以其整體性好、耐久性好、可塑性強(qiáng)、維修費(fèi)用少等優(yōu)點(diǎn)廣泛使用于整個(gè)20世紀(jì)，發(fā)現(xiàn)混凝土的耐久性問題則是在60至70年代。一些發(fā)達(dá)國(guó)家的混凝土橋使用了三四十年后，紛紛進(jìn)入老化期。人們始料不及的是混凝土材料在不利的環(huán)境、運(yùn)用條件下，出現(xiàn)了一系列影響結(jié)構(gòu)耐久性的物理、化學(xué)現(xiàn)象，如結(jié)構(gòu)混凝土的碳化、保護(hù)層剝落、裂縫的發(fā)展、鋼筋銹蝕、滲透凍融破壞、混凝土集料的化學(xué)腐蝕等等。我國(guó)七十年代后期建造的混凝土橋梁亦發(fā)現(xiàn)有嚴(yán)重的開裂現(xiàn)象。因而混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性問題已成為結(jié)構(gòu)工程師們不容忽視的一個(gè)問題。

混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性概括起來是指混凝土抵抗周圍不利因素長(zhǎng)期作用的性能。結(jié)構(gòu)耐久性問題主要表現(xiàn)為：混凝土損傷；鋼筋的銹蝕、脆化、疲勞、應(yīng)力腐蝕；以及鋼筋與混凝土之間粘結(jié)錨固作用的消弱等三個(gè)方面。從短期效果而言，這些問題影響結(jié)構(gòu)的外觀和使用功能；從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，則為降低結(jié)構(gòu)安全度，成為發(fā)生事故的隱患，影響結(jié)構(gòu)的使用壽命。下面從影響混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的主要因素和提高耐久性的技術(shù)措施兩個(gè)方面來探討混凝土的耐久性問題。

2影響混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的主要因素

（1）混凝土的材質(zhì)。

混凝土是碎石、砂、水泥和水拌合后凝硬而成。這些材料的優(yōu)劣直接影響到硬化后混凝土的質(zhì)量(包括密實(shí)度和強(qiáng)度等)，好質(zhì)量的材料將為工程使用期混凝土的耐久性打下良好的基礎(chǔ)。近年來由于基本建設(shè)的迅猛發(fā)展，施工中往往忽略對(duì)材質(zhì)的要求，工地上只檢查混凝土試件的強(qiáng)度作為材質(zhì)的唯一標(biāo)準(zhǔn)。豈知不合規(guī)格的材料，將導(dǎo)致混凝土收縮徐變量大大增加，初始裂縫大量產(chǎn)生，這對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)安全將是一嚴(yán)重隱患。

（2）混凝土的密實(shí)性。

混凝土的內(nèi)部缺陷（不密實(shí)），使混凝土在使用過程中易受各種不利因素的侵襲，主要有如下幾種形式：

①滲透：當(dāng)混凝土不密實(shí)，空氣和水容易滲入，水中有害物質(zhì)就易對(duì)混凝土產(chǎn)生化學(xué)侵蝕，影響混凝土的耐久性。

②碳化：混凝土中因水泥石含有氫氧化鈣而呈堿性，在鋼筋表面形成堿性薄膜而保護(hù)鋼筋免遭酸性介質(zhì)的侵蝕，起到了“鈍化”保護(hù)作用。但當(dāng)混凝土密實(shí)度低，空氣中水和C02滲入，形成碳酸，盡管其酸性很弱，也能中和氫氧化鈣使鋼筋銹蝕，這一過程成稱混凝土的“碳化”。

③凍融破壞：混凝土不密實(shí)，體內(nèi)滲入的水量大，低溫時(shí)水結(jié)冰體積膨脹產(chǎn)生壓力，從內(nèi)部破壞混凝土的微觀結(jié)構(gòu)，經(jīng)多次凍融循環(huán)后，損傷積累將使混凝土剝落酥裂，強(qiáng)度降低。

（3）混凝土結(jié)構(gòu)所處的環(huán)境條件。

工程結(jié)構(gòu)使用時(shí)所處的環(huán)境條件是影響混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的外部因素，如海水侵蝕、大氣腐蝕、極高溫度、冰凍、水、風(fēng)、地震災(zāi)害的襲擊等。根據(jù)環(huán)境條件對(duì)混凝土耐久性的影響，《橋規(guī)》（JTGD62）根據(jù)公路橋梁的使用情況，將橋梁結(jié)構(gòu)使用環(huán)境條件劃分為下列4類：

Ⅰ類環(huán)境——系指溫暖或寒冷地區(qū)的大氣環(huán)境；與無侵蝕性的水或土接觸的環(huán)境。

Ⅱ類環(huán)境——系指嚴(yán)寒地區(qū)的大氣環(huán)境；使用除冰鹽環(huán)境；濱海環(huán)境。

Ⅲ類環(huán)境——系指海水環(huán)境。

Ⅳ類環(huán)境——系指受侵蝕性物質(zhì)影響的環(huán)境。

在上述環(huán)境分類中，嚴(yán)寒地區(qū)是指累年最冷月平均溫度低于-10℃地區(qū)；寒冷地區(qū)是指累年最冷月平均溫度高于-10℃，低于或等于0℃的地區(qū)。除冰鹽環(huán)境是指北方城市依靠噴灑鹽水除冰化雪的且其主梁受到侵蝕的環(huán)境；濱海環(huán)境是指海水浪濺區(qū)以外且其前無建筑物遮擋的環(huán)境；海水環(huán)境是指潮汐區(qū)、浪濺區(qū)及海水中的環(huán)境；受侵蝕性物質(zhì)影響的環(huán)境是指某些化學(xué)工業(yè)和石油化工廠的氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)侵蝕性物質(zhì)影響的環(huán)境。

如上所述，混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性取決于混凝土材料的自身特性和結(jié)構(gòu)的使用環(huán)境，同時(shí)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工及養(yǎng)護(hù)密切相關(guān)。3提高混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的主要技術(shù)措施

（1）合理選擇混凝土結(jié)構(gòu)的組成材料。

混凝土各組成材料及鋼筋的選用應(yīng)滿足材料的耐久性質(zhì)量要求，應(yīng)按規(guī)范規(guī)定對(duì)進(jìn)場(chǎng)原材料進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量檢驗(yàn)。同時(shí)合理改善顆粒級(jí)配，提高混凝土的密實(shí)性。從而提高耐久性。

（2）提高混凝土的密實(shí)性。

控制混凝土的最大水灰比和最小水泥用量，改善混凝土的施工工藝，攪拌均勻、充分振搗，加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，嚴(yán)格控制施工質(zhì)量。除了選擇及配良好的集料和精心施工保證混凝土充分搗實(shí)和水泥充分水化外，水灰比是影響混凝土密實(shí)性的最重要的條件，故《橋規(guī)》（JTGD62）中規(guī)定了各類環(huán)境條件下滿足混凝土耐久性要求的最大水灰比和最小水泥用量值。同時(shí)適當(dāng)摻用外加劑，如摻用減水劑或引氣劑，可改善混凝土的孔隙結(jié)構(gòu)，提高混凝土的密實(shí)性。

（3）改進(jìn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

結(jié)構(gòu)的選型、布置和構(gòu)造應(yīng)有利于減輕環(huán)境因素對(duì)結(jié)構(gòu)的作用。采用具有防腐保護(hù)的鋼筋（例如，體外預(yù)應(yīng)力筋，無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋，環(huán)氧涂層鋼筋等）；加強(qiáng)構(gòu)造配筋，控制裂縫發(fā)展；加大混凝土保護(hù)層厚度等?！稑蛞?guī)》（JTGD62－2004）與舊《橋規(guī)》相比，構(gòu)造鋼筋用量增多，混凝土保護(hù)層加大，構(gòu)造不合理的地方進(jìn)行了調(diào)整。

（4）采用高強(qiáng)混凝土以提高結(jié)構(gòu)物的耐久性。

高強(qiáng)度混凝土(50MPa以上)的配制特點(diǎn)就是低水灰比，加外加劑，摻用超細(xì)活性摻合料，它的研制和應(yīng)用解決的核心問題之一就是保證耐久性。由于高強(qiáng)混凝土的密實(shí)性能好，抗?jié)B、抗凍性能均優(yōu)于普通混凝土，因此不但適用于高層和大跨度結(jié)構(gòu)物，對(duì)于海洋和港口工程，其抗?jié)B和耐腐蝕性能均大大優(yōu)于普通混凝土。

（5）加強(qiáng)橋面排水和防水層設(shè)計(jì)，改善橋梁的環(huán)境作用條件。

（6）加強(qiáng)結(jié)構(gòu)使用階段的維護(hù)與檢測(cè)，提高混凝土的耐久性。

4結(jié)語

混凝土破壞絕非是某一孤立原因造成的，多是與其他綜合不利因素有關(guān)。本文通過對(duì)影響混凝土結(jié)構(gòu)耐久性主要因素的分析，提出綜合提高混凝土結(jié)構(gòu)的各種性能是改善和提高混凝土耐久性的主要措施。從混凝土技術(shù)的發(fā)展來看，采用高強(qiáng)度混凝土是解決結(jié)構(gòu)耐久性要求的發(fā)展趨向。

參考文獻(xiàn)

[1]戴文躍,安美華.高性能混凝土發(fā)展前景淺析[J].中國(guó)建設(shè)信息,2006,(11)

[2]王建花.淺談鋼筋砼結(jié)構(gòu)的耐久性[J].淮陰工學(xué)院學(xué)報(bào),2004,(05)

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1.1混凝土內(nèi)外溫差過大

澆注混凝土直至澆注完畢，因?yàn)榇罅康乃療釙?huì)在水化時(shí)產(chǎn)生，剛開始時(shí)會(huì)因?yàn)榛炷辆奂罅克療幔蚨鴥?nèi)部熱量不易揮發(fā)，進(jìn)而造成混凝土中內(nèi)外溫差過大，同時(shí)在混凝土的內(nèi)部產(chǎn)生強(qiáng)烈的拉應(yīng)力，導(dǎo)致拉應(yīng)力比此齡期的混凝土容許拉應(yīng)力大很多時(shí)，會(huì)形成溫度裂縫。另外，再加上通常大體積的混凝土配置鋼筋沒有深入到內(nèi)部，因而由混凝土承擔(dān)因過大的內(nèi)外溫差產(chǎn)生的拉應(yīng)力，導(dǎo)致更容易產(chǎn)生溫度裂縫。

1.2混凝土收縮

然而伴隨著初期大量水熱化混凝土的漸漸消失，混凝土在后期會(huì)逐漸蒸發(fā)內(nèi)部自由水，在外力不影響的條件下，混凝土?xí)殡S著硬結(jié)而自發(fā)的形成收縮和變形，但是，當(dāng)這種收縮變形產(chǎn)生時(shí)會(huì)因?yàn)閮?nèi)部鋼筋的影響而受限，進(jìn)而大量的拉應(yīng)力會(huì)產(chǎn)生在混凝土當(dāng)中，如果混凝土承擔(dān)不了該拉應(yīng)力時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生溫度裂縫。

1.3溫度突變

在土木工程中，待澆注完畢主梁，因?yàn)樘枙?huì)暴曬主梁的側(cè)面，所以這部分的混凝土的溫度顯然比其他地方的要高，進(jìn)而造成內(nèi)部溫度上升呈現(xiàn)非線性，使得主梁因?yàn)樽约旱南拗飘a(chǎn)生過大的局部拉應(yīng)力，進(jìn)而因此產(chǎn)生溫度裂縫；除此之外，因?yàn)楸┯?、陣雨以及冷空氣等氣候變化原因，澆注完畢的混凝土表面溫度?huì)驟降，進(jìn)而導(dǎo)致內(nèi)外溫度形成梯形，如果溫度應(yīng)力達(dá)到一定的高溫，就會(huì)產(chǎn)生溫度裂縫。

2土木工程大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)分析

2.1設(shè)計(jì)優(yōu)化

在設(shè)計(jì)土木工程的時(shí)候，必須結(jié)合工程當(dāng)?shù)氐臍夂蚯闆r正確選擇混凝土配合比，而且還要布置適量的溫度鋼筋在易產(chǎn)生溫度裂縫的地方，以此和拉應(yīng)力抗衡，與此同時(shí)，選擇在規(guī)定范圍內(nèi)厚度最小的鋼筋保護(hù)層，防止由于過大厚度保護(hù)層而產(chǎn)生的溫度裂縫；除此之外，在劃分大體積混凝土的過程中，必須利用后澆帶和伸縮縫的正確設(shè)置來進(jìn)行規(guī)則的分隔，同時(shí)還要根據(jù)科學(xué)設(shè)計(jì)的混凝土結(jié)構(gòu)形狀，擴(kuò)大混凝土水化熱的散熱范圍，進(jìn)而防止加快增加其內(nèi)部溫度，進(jìn)而分散應(yīng)力，減小產(chǎn)生溫度裂縫的可能性；而且，還要最大限度使用二次澆注的方法設(shè)計(jì)和施工混凝土，而且，在進(jìn)行二次澆注的過程中為了增加混凝土抗拉能力，必須在其中添加聚丙烯纖維網(wǎng)或者鋼筋網(wǎng)。

2.2材料控制

大體積的混凝土之會(huì)有溫度裂縫產(chǎn)生，原因在于混凝土釋放大量的水化熱，因此，盡可能使用水熱化程度較低的水泥在大體積的混凝土當(dāng)中，為了最大限度使用較少用量的水泥，還可以利用摻合料的方式，比如可以添加一些粉煤灰等。就混凝土的粗骨料的選擇而言，盡可能使用級(jí)配良好、強(qiáng)度高和粒徑大的粗骨料，可以有效防止混凝土產(chǎn)生收縮變形的現(xiàn)象，與此同時(shí)，也不會(huì)忽視含泥量和其他有害物質(zhì)的含量的控制。而在混凝土的細(xì)骨料的選擇上，就必須符合泵送的要求，盡可能使用細(xì)砂或者中砂，這樣可以保證以最小的表面積和空隙率充分減少使用水泥的用量。除此之外，為了更好地增加同齡期混凝土的抗拉能力，還可以采用摻加外加劑的方式進(jìn)行，有效提高了混凝土的和易性，減少水灰配比。

2.3施工控制

在實(shí)際施工混凝土澆注時(shí)，試驗(yàn)人員的職責(zé)是根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的情況，及時(shí)跟蹤坍落度和和易性變化現(xiàn)象并隨時(shí)測(cè)量，根據(jù)結(jié)果上報(bào)攪拌站并及時(shí)進(jìn)行處理。對(duì)于混凝土搗固人員來說，要經(jīng)過嚴(yán)格的培訓(xùn)，考核通過之后才能夠上崗，并且要權(quán)責(zé)明晰，分工明確，特別是要由專職人員搗鼓和處理鋼筋集中的地方、端模、拐（死）角等，技術(shù)人員和施工員要跟班指揮現(xiàn)場(chǎng)。通過插入式的為主要方式進(jìn)行混凝土振搗，插入振搗最佳厚度為30cm，以垂直等距離插入到下層間距在60cm以內(nèi)，高度大約為5～10cm。施工人員必須邊振搗邊觀察，盡可能避免漏振或過振等現(xiàn)象。

2.4冷卻管降溫

利用提前鋪冷卻管路在混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部中，以此降低在硬化時(shí)混凝土內(nèi)部的溫度，保證腳注混凝土完畢后通水循環(huán)冷卻的正常實(shí)施，冷卻管路中的水量的范圍不能超過1.5m3/h，如果管內(nèi)為過高水溫，那么也會(huì)加快水流的速度和流量。施工的部位不能因?yàn)槔鋮s管的出水而受到影響，如果混凝土總體初步凝固，那么可以酌情通過該出水進(jìn)行保溫養(yǎng)護(hù)。待混凝土養(yǎng)護(hù)的步驟結(jié)束，為保證混凝土的強(qiáng)度以及其他不受中空的冷卻管的影響，所以下一步一般利用真空壓漿的方式完成注漿和壓漿的工作。

3結(jié)語

篇4

關(guān)鍵詞：鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，鋼筋，混凝土強(qiáng)度，保護(hù)層

 

內(nèi)容：對(duì)于鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的施工，有關(guān)規(guī)范雖已有詳細(xì)規(guī)定，但仍有一些具體細(xì)節(jié)問題沒有明確具體做法，對(duì)工程施工過程的管理造成一定影響。本文針對(duì)粱柱節(jié)點(diǎn)箍筋施工、鋼筋混凝土強(qiáng)度等級(jí)、保護(hù)層厚度等方面的常見問題，對(duì)鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)施工方法提出改進(jìn)意見。

1 梁柱節(jié)點(diǎn)箍筋施工問題

在實(shí)際施工中，梁柱節(jié)點(diǎn)區(qū)鋼筋密集，構(gòu)造復(fù)雜，特別是處于結(jié)構(gòu)中間部位的梁柱接頭部位，梁柱鋼筋縱橫、垂直交錯(cuò)，梁的縱向受力鋼筋要放在柱縱向鋼筋內(nèi)部，呈井子形交叉，這樣柱子的箍筋綁扎就很不方便。在框架結(jié)構(gòu)施工中，施工單位普遍采取先安裝梁底模，柱子箍筋先套在主筋上，再綁扎安裝梁鋼筋，那么節(jié)點(diǎn)區(qū)箍筋如果不能及時(shí)調(diào)位和正確綁扎，致使梁柱節(jié)點(diǎn)區(qū)出現(xiàn)箍筋不放、少放、間距不符合圖紙和規(guī)范要求，這樣就會(huì)給節(jié)點(diǎn)區(qū)質(zhì)量留下安全隱患。

由于意識(shí)到這個(gè)問題對(duì)工程質(zhì)量的影響，具體可采取以下措施：

第一，柱子箍筋下料時(shí)做成兩個(gè)U型的，肢長(zhǎng)根據(jù)截面尺寸、搭接焊接焊縫要求統(tǒng)一考慮，在綁扎梁的縱向鋼筋時(shí)，柱子箍筋先不綁扎，待梁的主筋正確就位后再將制作好的兩個(gè)U型箍筋焊接，這樣就可以保證箍筋數(shù)量、位置滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。論文格式。

第二，在安裝梁鋼筋之前，先把梁鋼筋縱向鋼筋用墊塊準(zhǔn)確就位后再進(jìn)行綁扎，綁扎時(shí)控制好縱向主筋與箍筋先后擱置順序，確保接頭處箍筋鋼筋位置、數(shù)量、間距滿足要求。

以上兩種做法能有效保證箍筋的施工質(zhì)量能滿足規(guī)范和圖紙要求，也進(jìn)一步滿足結(jié)構(gòu)中的強(qiáng)結(jié)點(diǎn)，強(qiáng)錨固的要求。論文格式。

2 梁柱節(jié)點(diǎn)處混凝土強(qiáng)度等級(jí)的問題

在鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)設(shè)計(jì)原則，為保證“強(qiáng)柱弱梁”“ 強(qiáng)節(jié)點(diǎn)，強(qiáng)錨固”的要求，柱的混凝土強(qiáng)度等級(jí)通常會(huì)比梁板高，而且隨著建筑物高度的增加，兩者的差距會(huì)更大。然而這樣的話，就會(huì)給施工中梁板與柱子交接處截面處混凝土強(qiáng)度等級(jí)、構(gòu)件質(zhì)量的控制帶來很大麻煩。論文格式。

在框架結(jié)構(gòu)施工中，比較普遍的做法是柱和梁板混凝土分兩批集中澆筑，即節(jié)點(diǎn)區(qū)采取和梁板結(jié)構(gòu)混凝土相同強(qiáng)度等級(jí)混凝土澆筑。如果單獨(dú)澆筑節(jié)點(diǎn)區(qū)，會(huì)存在因供應(yīng)量少和與梁板分隔困難的問題，若同柱一起澆筑，會(huì)使節(jié)點(diǎn)區(qū)混凝土施工縫的留置很困難，如與梁板同時(shí)澆筑存在節(jié)點(diǎn)“夾層”，存在質(zhì)量隱患。

根據(jù)規(guī)范規(guī)定，梁柱混凝土強(qiáng)度等級(jí)相差不宜大于5MPa，如果超過時(shí)，梁柱節(jié)點(diǎn)區(qū)施工時(shí)應(yīng)作專門處理，使節(jié)點(diǎn)區(qū)混凝土強(qiáng)度等級(jí)與柱相同。特別強(qiáng)調(diào)節(jié)點(diǎn)核心區(qū)的混凝土強(qiáng)度等級(jí)要與柱相同，不能與梁板混凝土強(qiáng)度等級(jí)相同；而規(guī)范規(guī)定，當(dāng)柱混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)高于梁板的設(shè)計(jì)強(qiáng)度時(shí)，應(yīng)該對(duì)梁柱節(jié)點(diǎn)核心區(qū)混凝土強(qiáng)度等級(jí)采取有效措施，保證節(jié)點(diǎn)混凝土的強(qiáng)度。兩個(gè)觀點(diǎn)都在保證強(qiáng)節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)原則。具體可采取以下措施：

為了方便施工，可以直接在梁端(柱邊)設(shè)置垂直交界面，采用快易收口網(wǎng)，可避免在板內(nèi)設(shè)置分界面，使施工難度降低；但為防止分界面出現(xiàn)施工冷縫，建議施工時(shí)梁柱節(jié)點(diǎn)區(qū)混凝土采用塔吊配備小口漏斗澆筑，梁板等大面積部位混凝土則采用泵送，同時(shí)澆筑，并做好養(yǎng)護(hù)工作。

要保證核心區(qū)混凝土構(gòu)件的強(qiáng)度，具體做法是在節(jié)點(diǎn)處增加縱向鋼筋，設(shè)置型鋼或增加箍筋予以補(bǔ)強(qiáng)。這種方法施工方便，質(zhì)量容易保證，施工單位易接受。

3 混凝土保護(hù)層厚度問題

保護(hù)層厚度的規(guī)定是為滿足結(jié)構(gòu)構(gòu)件的耐久性要求、滿足混凝土炭化深度符合規(guī)范和對(duì)受力鋼筋有效錨固的要求。保護(hù)層厚度太小，無法滿足上述要求，太大則會(huì)在彎矩作用下使截面邊緣產(chǎn)生的拉應(yīng)力而使構(gòu)件表面易開裂(δ＝M/W＝My/I)。因此，《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)》(CB50204-2002)第5.5.2條均規(guī)定：受力鋼筋保護(hù)層厚度梁柱允許偏差為5mm。

施工時(shí)須嚴(yán)格按規(guī)范和設(shè)計(jì)要求保證混凝土保護(hù)層厚度，但實(shí)際施工時(shí)很難做到。高層建筑中。由于柱箍筋直徑較大，間距較密，肢數(shù)較多，加工難度較大，上下鋼筋有相互錨固，安裝后箍筋有外突部分，外突箍筋使模板無法安裝，為此施工單位總是有意識(shí)地將箍筋做小一點(diǎn)以便安裝模板。但會(huì)造成柱縱筋保護(hù)層偏大，解決該問題有賴于提高現(xiàn)場(chǎng)加工施工準(zhǔn)確度，做好鋼筋工程施工樣板。 其次模板的幾何尺寸也是影響保護(hù)層的因素之一，幾何尺寸偏小，骨架尺寸不變，則會(huì)造成保護(hù)層偏小，反之則會(huì)偏大。還有梁的起拱、保護(hù)層墊塊多少也會(huì)造成保護(hù)層大小的改變。

在框架結(jié)構(gòu)施工中，由于樓面結(jié)構(gòu)標(biāo)高是一致的。雙向框架梁同時(shí)穿越柱節(jié)點(diǎn)時(shí)，必然造成一側(cè)框架梁面筋保護(hù)層厚度偏大。井宇架梁節(jié)點(diǎn)也有同樣問題，這些問題無法避免，可以通過設(shè)計(jì)采用增加構(gòu)造架立鋼筋解決。但需注意：一是梁箍筋的下料問題．由于一向框架梁面筋需從另一向框架梁面筋底下穿過，若該向框架梁端箍按原尺寸下料，面筋無法直接綁扎到箍筋上，對(duì)梁骨架受力不利，因此梁端箍筋下料時(shí)高度可減小2-3cm(僅一向框架梁端需要)；二是施工時(shí)以哪一向?yàn)橹鳎Ｗo(hù)層厚度增大，混凝土截面有效高度變小，正截面抗彎承能力減小，設(shè)計(jì)時(shí)是否考慮這種影響，另一方面構(gòu)件表面容易開裂(原因如上，δ＝M/W＝My/I)，《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50010-2002)第9.2.4條規(guī)定：當(dāng)梁、柱中縱向受力鋼筋的保護(hù)層厚度大于40mm時(shí)，應(yīng)對(duì)保護(hù)層采取有效的防裂構(gòu)造措施；對(duì)此須在設(shè)計(jì)時(shí)就明確以哪一向?yàn)榇?，并?duì)保護(hù)層厚度偏大的一向梁端加鋪一層鋼絲網(wǎng)以防表面開裂，也可以通過設(shè)計(jì)采用增加構(gòu)造架立鋼筋解決。

[1]《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50010-2002）

[2]《混凝土結(jié)構(gòu)施工圖平面整體表示方法制圖規(guī)則和構(gòu)造詳圖》（03G101）

[3]《建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)》，中國(guó)建筑工業(yè)出版社

[4] 《一級(jí)注冊(cè)結(jié)構(gòu)工程師必備規(guī)范匯編》中國(guó)建筑工業(yè)出版社

[5]《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)》(CB50204-2002)

篇5

關(guān)鍵詞：混凝土組合結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)體系發(fā)展趨勢(shì)

一、引言

隨著我國(guó)鋼材產(chǎn)量的逐年增加和高強(qiáng)度、高性能建筑結(jié)構(gòu)用鋼的大量生產(chǎn)，我國(guó)已進(jìn)入了大力發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)建筑的新時(shí)期。目前，普通鋼結(jié)構(gòu)建筑的受力性能分析和設(shè)計(jì)方法已比較成熟，輕型鋼結(jié)構(gòu)和普通鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)也處于進(jìn)一步開發(fā)和完善階段，而輕鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)的研究還比較少。輕鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)是一種由冷彎薄壁型鋼和薄壁鋼管與混凝土組合而成的新型結(jié)構(gòu)體系。輕鋼─混凝土組合結(jié)構(gòu)具有輕鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)由于混凝土的存在而提高了結(jié)構(gòu)的剛度和穩(wěn)定性，并增強(qiáng)了結(jié)構(gòu)的防火性能。

二、輕鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)體系

（一）豎向承重結(jié)構(gòu)

結(jié)構(gòu)豎向承重主要以薄壁鋼管混凝土柱為主。由于冷成型薄壁鋼管的管壁較薄，管內(nèi)部混凝土可防止鋼管發(fā)生局部屈曲，還可根據(jù)其穩(wěn)定性要求在管內(nèi)縱向設(shè)肋，從而提高鋼管的局部穩(wěn)定承載力。同時(shí)鋼管對(duì)混凝土有較強(qiáng)的約束作用，提高了混凝土的軸向抗壓強(qiáng)度，因此，薄壁鋼管混凝土柱的承載力高于鋼管和混凝土的承載力之和。由于在鋼管內(nèi)澆筑了熱容量較大的混凝土，發(fā)生火災(zāi)時(shí)能夠吸收熱量，從而延長(zhǎng)了鋼管的耐火極限。圓鋼管軸向受力性能較好，其受彎性能及與其它構(gòu)件的連接不如方鋼管，但方鋼管對(duì)混凝土的約束能力較差。因此可考慮采用六邊形及八邊形鋼管，以便為梁﹑柱連接提供方便和保證。

（二）樓面結(jié)構(gòu)

輕鋼-混凝土組合建筑可選用多種樓面結(jié)構(gòu)形式。它要求樓板必須有足夠的剛度﹑強(qiáng)度和整體穩(wěn)定性，同時(shí)應(yīng)使樓板自重輕﹑厚度小，并提高施工速度。樓面結(jié)構(gòu)可選用如下形式：

（1）壓型鋼板和混凝土組合樓板；

（2）密肋輕鋼─混凝土組合樓板；

（3）現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土樓板；

（4）混凝土預(yù)制疊合樓板。

其中優(yōu)先選用1﹑2類型。其主要優(yōu)點(diǎn)是：

（1）省去樓面模板支撐，節(jié)省投資，施工速度快；

（2）壓型鋼板與輕鋼密肋中可布置設(shè)備管線，減少吊頂高度；

（3）平面剛度大，房屋有較強(qiáng)的整體性，抗震性能好。主﹑次梁可采用矩形鋼管﹑雙槽鋼﹑冷彎U型卷邊槽鋼或H型﹑I字型焊接或熱軋型鋼。I字型鋼可以是實(shí)腹的也可是空腹的，也可選用卷邊槽鋼－混凝土組合梁。梁板組合結(jié)構(gòu)通過栓釘及剪力連接件形成整體，共同來承擔(dān)樓面荷載。目前壓型鋼板與混凝土組合樓面結(jié)構(gòu)在國(guó)內(nèi)發(fā)展已比較成熟。

（三）支撐結(jié)構(gòu)

（1）對(duì)于單層工業(yè)廠房輕鋼─混凝土組合結(jié)構(gòu)，由于采用薄壁鋼管混凝土柱承受豎向荷載及吊車荷載，屋架及支撐均可采用輕型鋼構(gòu)件，因而其支撐布置方式與普通鋼結(jié)構(gòu)廠房類似。即采用柱間支撐及屋蓋水平﹑垂直支撐來保證廠房及屋蓋的整體穩(wěn)定性。

（2）對(duì)于多﹑高層輕鋼─混凝土組合結(jié)構(gòu)體系，由于其側(cè)向剛度較弱，為抵抗水平地震作用，減小層間側(cè)移，宜在相應(yīng)位置采用垂直支撐。為滿足門窗開洞及其它方面需要，支撐的形式可以靈活多樣，如X型﹑M型﹑W型﹑V型﹑單斜桿型﹑人字型支撐等。對(duì)位于地震區(qū)的通常的鋼－混凝土組合梁樓蓋宜采用偏心支撐，以便結(jié)構(gòu)在地震作用下具有良好的延性及耗能性能。此外，若采用剛性梁柱節(jié)點(diǎn)，對(duì)于多層結(jié)構(gòu)可以不設(shè)置支撐構(gòu)件。

（四）維護(hù)結(jié)構(gòu)

輕鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)與其它鋼結(jié)構(gòu)一樣，應(yīng)采用輕質(zhì)維護(hù)材料。墻梁宜優(yōu)先選用冷彎薄壁槽鋼﹑卷邊槽鋼﹑卷邊Z型鋼?？刹捎幂p型組合墻體，如：壓型鋼板加輕型保溫隔層墻體﹑壓型鋼板夾芯板﹑玻纖增強(qiáng)水泥外墻板﹑鋼網(wǎng)塑料墻板等。至于屋蓋結(jié)構(gòu)，一般采用有檁體系，亦可采用拱形波紋屋頂或輕型網(wǎng)架﹑輕型桁架加鋪輕質(zhì)保溫層和彩色壓型鋼板。其特點(diǎn)是生產(chǎn)工廠化，制作機(jī)械化，施工方便﹑速度快﹑工期短。

三、輕鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)的發(fā)展現(xiàn)狀

（一）國(guó)外研究現(xiàn)狀

國(guó)外一些學(xué)者已進(jìn)行了薄壁型鋼混凝土組合梁及薄壁鋼管混凝土組合柱的試驗(yàn)研究。組合梁中的薄壁型鋼主要有冷彎U型型鋼﹑百葉薄壁型鋼和裝配式薄壁型鋼等形式。c～h類型均能與混凝土有效地結(jié)合，來共同承受外界彎矩和剪力。其中h類型為裝配式截面，布置較為靈活，可適用于不同截面尺寸的輕鋼組合梁，并可作為標(biāo)準(zhǔn)型材批量生產(chǎn)，但在澆混凝土之前必須用框架固定其形狀。a、b類型為箱形薄壁型鋼截面，與混凝土的粘結(jié)性能較差，一般只起到模板的作用。此外，還可根據(jù)實(shí)際需要，在薄壁型鋼混凝土梁中配置一定數(shù)量的縱向鋼筋，以進(jìn)一步提高其抗彎剛度和極限承載力。

國(guó)外研究表明，薄壁型鋼混凝土組合梁的承載力大小，取決于薄壁型鋼與混凝土間的粘結(jié)力性能。粘結(jié)性能好才能使鋼和混凝土兩種材料共同工作，充分發(fā)揮材料的強(qiáng)度。而薄壁型鋼的截面形狀及表面有無刻痕是影響粘結(jié)力的主要因素。c～h類型，在充分咬合情況下，鋼板與混凝土處于完全粘結(jié)狀態(tài)，其應(yīng)變相同，幾乎沒有滑移發(fā)生。對(duì)于不同形狀的薄壁鋼板，可取用不同的粘結(jié)系數(shù)，具體數(shù)值需要由試驗(yàn)確定。目前，輕鋼-混凝土組合梁還正處于研究開發(fā)階段。

薄壁鋼管混凝土柱的研究目前主要集中在短柱上,重點(diǎn)研究圓形和方形截面短柱在軸壓荷載作用下的力學(xué)性能，包括鋼壁板的局部屈曲性能，而對(duì)于長(zhǎng)柱構(gòu)件在軸壓和壓彎荷載作用下的性能研究還未見相關(guān)報(bào)導(dǎo)

（二）國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀

在國(guó)內(nèi)，清華大學(xué)和哈爾濱工業(yè)大學(xué)正在進(jìn)行輕鋼-混凝土組合構(gòu)件的研究工作。哈爾濱工業(yè)大學(xué)近期進(jìn)行了薄壁型鋼混凝土組合梁和短柱的試驗(yàn)研究。共對(duì)6根梁和22個(gè)短柱構(gòu)件進(jìn)行了靜載試驗(yàn)觀測(cè)，取得了較為理想的結(jié)果。下面對(duì)其組合梁、柱試驗(yàn)情況分別加以介紹。

1.薄壁型鋼混凝土組合梁試驗(yàn)

薄壁型鋼組合梁采用了3種截面類型。試驗(yàn)中所采用的6根梁跨度均為3m,截面尺寸為，梯形截面混凝土翼緣寬為550mm,翼緣高為80mm。每一種截面類型做兩個(gè)試件，一個(gè)為素混凝土組合梁，另一個(gè)在下部配有鋼筋。在試驗(yàn)中，采用三分點(diǎn)加載，使組合梁中部受純彎作用。試驗(yàn)結(jié)果表明，其中b、c兩種類型的粘結(jié)性能優(yōu)于a種，而c種最好。組合梁達(dá)到受彎極限承載力時(shí)，梁頂部混凝土基本上達(dá)到或接近極限壓應(yīng)變，同時(shí)梁下部鋼板也達(dá)到了極限拉應(yīng)變。這說明該種梁截面類型薄壁型鋼與混凝土的粘結(jié)性能能夠滿足受彎承載力要求。構(gòu)件破壞時(shí)，粘結(jié)力的喪失與薄壁型鋼和混凝土的屈服幾乎同時(shí)發(fā)生。在鋼與混凝土界面粘結(jié)破壞之前，構(gòu)件處于彈性階段。隨著粘結(jié)的破壞，構(gòu)件剛度逐步下降，但并不顯著；當(dāng)粘結(jié)全部破壞時(shí)，外包薄壁型鋼與混凝土之間出現(xiàn)了滑移，剛度很快下降。隨著滑移的增加，混凝土翼緣板開裂（未配筋試件）或梁腹部的混凝土被剪壞（配筋試件），最后導(dǎo)致構(gòu)件破壞。由此可見，相對(duì)于配筋試件，未配筋試件具有更好的延性，說明薄壁型鋼與混凝土間的粘結(jié)力對(duì)組合梁的承載力起控制作用。

2.薄壁鋼管混凝土組合柱試驗(yàn)

在薄壁鋼管混凝土短柱試驗(yàn)中，共選用圓柱、方形柱、和八邊形柱三種截面類型，同時(shí)改變截面尺寸及鋼材和混凝土強(qiáng)度進(jìn)行構(gòu)件的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)。鋼管壁厚選用1mm和1.5mm，管徑（圓形截面）及邊長(zhǎng)（方形、八邊形截面）分別采用100mm、150mm和200mm,試件高度為400mm～1000m；混凝土標(biāo)號(hào)采用C20～C30。試驗(yàn)結(jié)果表明，圓柱的受力性能最好，八邊形柱次之，方形柱的受力性能最差。這主要是由于圓形鋼管對(duì)混凝土的約束能力強(qiáng)于其他兩種類型的緣故。圓形薄壁鋼管混凝土短柱隨著荷載的逐漸增大，柱中部首先突起，鋼管達(dá)到屈服強(qiáng)度，進(jìn)而出現(xiàn)褶皺，發(fā)生較大塑性變形，此時(shí)鋼管與混凝土均達(dá)到極限強(qiáng)度，最后破壞現(xiàn)象為斜向剪切破壞。由于管壁較薄，方形鋼管對(duì)混凝土的約束作用較小，強(qiáng)度較低。八邊形鋼管混凝土柱的承載力介于圓形和方形構(gòu)件之間。比較之下，薄壁鋼管混凝土組合柱宜優(yōu)先選用圓形及八邊形截面。

3.節(jié)點(diǎn)構(gòu)造

在輕鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)體系中，最關(guān)鍵的部位就是節(jié)點(diǎn)。只有節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造措施和受力性能得到了解決，才有可能進(jìn)行結(jié)構(gòu)體系的研究。原哈爾濱建筑工程學(xué)院做過大量厚壁鋼管混凝土柱節(jié)點(diǎn)的試驗(yàn)研究，并在實(shí)踐中得到了應(yīng)用，且編入了規(guī)范，取得了很好的成果。但是由于薄壁鋼管的管壁較薄，易于變形，因此節(jié)點(diǎn)構(gòu)造較難處理。暫時(shí)可以將薄壁鋼管混凝土梁、柱節(jié)點(diǎn)分為剛接和鉸接兩種形式，對(duì)其進(jìn)行嘗試性的理論分析及試驗(yàn)研究，以確定節(jié)點(diǎn)的合理形式和局部構(gòu)造。對(duì)薄壁鋼管混凝土柱與鋼梁相連接的情況，可在節(jié)點(diǎn)處的柱子部分局部采用厚壁鋼管，上、下分別與薄壁鋼管相焊接，這樣鋼梁與厚壁鋼管的連接便可以采用規(guī)范中的傳統(tǒng)形式進(jìn)行設(shè)計(jì)。薄壁型鋼混凝土組合梁與其他構(gòu)件的連接則比較難以處理，可以考慮在混凝土中采用預(yù)埋型鋼或鋼筋來實(shí)現(xiàn)連接，但是該種連接形式的抗彎、抗剪等力學(xué)性能還有待于研究。根據(jù)以上設(shè)想，組合梁和八邊形柱節(jié)點(diǎn)的剛接形式，其它截面柱可采取類似構(gòu)造。其中，組合梁外的薄壁鋼板與柱上外套厚壁鋼管焊接，內(nèi)穿雙角鋼，并且上部縱向鋼筋穿過柱子，梁外鋼板與厚壁鋼管焊接，薄壁鋼管混凝土柱內(nèi)不配鋼筋或少量配筋。組合梁截面可以采用各種截面類型。鉸接節(jié)點(diǎn)為柱子中只有角鋼穿過，組合梁支承于角鋼之上，梁柱間既不焊接，也沒有鋼筋通過，但需設(shè)置柱間支撐以承受水平荷載。除輕鋼混凝土組合梁、柱體系外，還可以采用薄壁鋼管混凝土柱與I字形鋼梁體系及鋼筋混凝土柱與薄壁型鋼組合梁體系，后兩者節(jié)點(diǎn)連接則更為容易。

四、輕鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)發(fā)展的幾個(gè)問題

（一）輕鋼-混凝土組合構(gòu)件的研究。

除壓型鋼板與混凝土組合板技術(shù)比較成熟外，其他輕鋼─混凝土組合構(gòu)件的研究目前仍較少。需對(duì)薄壁鋼管混凝土柱的極限承載力及薄壁鋼管的局部屈曲和不同類型冷彎薄壁型鋼混凝土組合梁的受彎﹑受剪狀況及整體﹑局部穩(wěn)定性能進(jìn)行理論分析和試驗(yàn)研究。

（二）輕鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)體系及構(gòu)造措施的研究。

普通的鋼─混凝土組合結(jié)構(gòu)及輕鋼結(jié)構(gòu)都已進(jìn)行了大量的科學(xué)研究，取得了豐碩的成果及豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，并制訂了相應(yīng)的規(guī)范和規(guī)程，我們可以借鑒以上兩者的成果及經(jīng)驗(yàn)進(jìn)一步進(jìn)行研究。其中梁柱節(jié)點(diǎn)的研究是關(guān)鍵?？蛇M(jìn)行薄壁鋼管混凝土柱與冷彎薄壁型鋼混凝土組合梁節(jié)點(diǎn)及薄壁鋼管混凝土柱與熱軋型鋼﹑冷彎型鋼梁節(jié)點(diǎn)的理論分析及試驗(yàn)研究。由于輕鋼壁厚較小，一般只有幾毫米，可考慮部分構(gòu)件工廠焊接，部分構(gòu)件采用現(xiàn)場(chǎng)螺栓連接。

（三）輕鋼-混凝土住宅建筑的開發(fā)。

在大多數(shù)多﹑高層鋼結(jié)構(gòu)建筑中，均采用壓型鋼板─混凝土組合樓蓋。如果同時(shí)采用薄壁鋼管混凝土柱及輕鋼混凝土組合梁作為主框架，則必將使結(jié)構(gòu)的受力性能及防火性能得到改善，因此可考慮在鋼結(jié)構(gòu)及輕鋼結(jié)構(gòu)建筑中盡量多采用組合構(gòu)件?？芍攸c(diǎn)研究給排水管線及供電﹑供熱管線與結(jié)構(gòu)相協(xié)調(diào)問題，同時(shí)研究防火﹑保溫﹑隔聲及室內(nèi)外裝修等問題。

（四）輕鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)計(jì)算理論的研究。

在輕鋼混凝土組合構(gòu)件試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上，可考慮進(jìn)行輕鋼─混凝土組合結(jié)構(gòu)體系的受力性能與穩(wěn)定性分析并同時(shí)對(duì)結(jié)構(gòu)的抗震﹑防火性能進(jìn)行研究。計(jì)算方法上，可由試驗(yàn)及理論分析所得各構(gòu)件的力學(xué)指標(biāo)及截面模量﹑參數(shù)，運(yùn)用現(xiàn)有的通用計(jì)算軟件對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算分析及設(shè)計(jì)。

（五）施工荷載及圍護(hù)結(jié)構(gòu)蒙皮效應(yīng)的研究。

混凝土澆注前，施工荷載對(duì)薄壁鋼構(gòu)件變形的影響較大?？煽紤]在盡可能少設(shè)或不設(shè)腳手架，使薄壁鋼構(gòu)件的剛度足以承受施工荷載。此外，圍護(hù)結(jié)構(gòu)的蒙皮效應(yīng)能夠提高結(jié)構(gòu)的承載力，其提高程度有待研究。

五、結(jié)論

篇6

建筑工程中，許多混凝土結(jié)構(gòu)在施工過程、使用過程中均出現(xiàn)不同程度和不同形式的裂縫，這是相當(dāng)普遍的現(xiàn)象。按其成因，基本上可歸結(jié)為由外荷和變形引起的兩大類裂縫。工程實(shí)踐中的許多裂縫現(xiàn)象往往無法用荷載原因解釋，而是變形引起的裂縫。這種變形作用中，由混凝工收縮和溫度變形引起的收縮裂縫和溫度裂縫以及由這兩種變形共同引起的溫度收縮裂縫則是最常見的裂縫。雖然這類裂縫屬于非結(jié)構(gòu)性裂縫，是變形作用引起的裂縫，一般不致于影響構(gòu)件承載力和結(jié)構(gòu)安全，但卻會(huì)影響結(jié)構(gòu)的耐久性和整體性，同時(shí)也會(huì)給使用者在感官和心理上造成不良影響。隨著建筑向大型化和多功能化發(fā)展，超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)(即超過《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》所規(guī)定的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)伸縮縫最大間距的結(jié)構(gòu))建筑不斷出現(xiàn)，混凝工強(qiáng)度等級(jí)的提高，施工中泵送商品混凝土的應(yīng)用，使超長(zhǎng)混凝土結(jié)構(gòu)易出現(xiàn)的溫度收縮裂縫有逐漸增多的趨勢(shì)。我國(guó)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》僅對(duì)鋼筋混凝土伸縮縫最大間距控制和解決混凝土收縮和熱脹冷縮問題，顯然具有一定的局限性。

一、超長(zhǎng)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

超長(zhǎng)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)因地制宜，區(qū)別對(duì)待。對(duì)不同地區(qū)的抗震設(shè)防烈度、環(huán)境溫度、材料、施工條件、建筑物的不同使用性質(zhì)、平面布置、立面體形等，根據(jù)伸縮內(nèi)應(yīng)力特點(diǎn)，為減小或防止超長(zhǎng)混凝土結(jié)構(gòu)溫度收縮裂縫，應(yīng)遵循以下“放”、“防”、“抗”相結(jié)合設(shè)計(jì)原則和相應(yīng)的處理措施。

放的方法：減少約束體與被約束體之間的相互制約，以設(shè)置永久性伸縮的方法。將超長(zhǎng)的現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)分成若干段，以釋放大部分變形，減少約束應(yīng)力。

抗的方法：采取措施減少被約束體與約束體之間的相對(duì)溫差，改善配筋，減少混凝土收縮，提高混凝土抗拉強(qiáng)度。

設(shè)置后澆帶?！耙苑艦橹鳌保瑸榱讼麥p溫度應(yīng)力，取消伸縮縫，在施工期間設(shè)置臨時(shí)伸縮的后澆帶，把結(jié)構(gòu)分成若干段，這樣可以有效地削弱溫度收縮應(yīng)力。在施工后期，將若干段澆筑成一個(gè)整體，以承受約束力。這就是利用“后澆帶”辦法控制裂縫，達(dá)到不設(shè)置永久伸縮縫的目的。有效設(shè)置后澆帶是目前列入高規(guī)中的一種常用方法，它利用了混凝土早期收縮量大的特性，其主要作用是釋放早期混凝土收縮應(yīng)力，減小以收縮為主的變形。高規(guī)對(duì)后澆帶的間距、寬度、鋼筋處理、澆筑時(shí)間有較明確要求，不少資料對(duì)此也有所介紹。具體工程應(yīng)結(jié)合建筑物長(zhǎng)度、氣候環(huán)境特點(diǎn)綜合考慮采取用相應(yīng)具體做法。

采用UEA補(bǔ)償收縮混凝土?！耙钥篂橹鳌崩贸L(zhǎng)混凝土結(jié)構(gòu)無縫設(shè)計(jì)新技術(shù)，運(yùn)用中國(guó)建筑材料科學(xué)研究院的專利產(chǎn)品 UEA膨脹劑，補(bǔ)償收縮混凝土在硬化過程中產(chǎn)生的膨脹作用。在結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生少量預(yù)壓應(yīng)力來補(bǔ)償混凝土在硬化過程中產(chǎn)生的溫度和收縮拉應(yīng)力，從而防止收縮裂縫或把裂縫控制在無害裂縫范圍內(nèi)。近年來為了減少堿含量，UEA―H膨脹劑代替了UEA膨脹劑。該新技術(shù)日趨成熟在多項(xiàng)工程中實(shí)施應(yīng)用，為不設(shè)置永久伸縮縫開創(chuàng)了新局面。

采用預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。對(duì)結(jié)構(gòu)施加相應(yīng)的預(yù)應(yīng)力可以減小因溫度變化和混凝土收縮而在混凝土產(chǎn)生拉應(yīng)力，從而達(dá)到擴(kuò)大溫度伸縮縫間距目的。用預(yù)應(yīng)力抵抗溫度變形裂縫無疑效果很好，但預(yù)應(yīng)力成本高，技術(shù)復(fù)雜，當(dāng)為滿足建筑層高、大跨度等特殊需要時(shí)采用該技術(shù)才能更顯現(xiàn)其技術(shù)優(yōu)勢(shì)和效能。

工程結(jié)構(gòu)中由變形作用引起的裂縫，為保證混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性，除從結(jié)構(gòu)控制外，還可只考慮在裂縫部分表面封閉處理即可。

超長(zhǎng)混凝土結(jié)構(gòu)溫度收縮裂縫的預(yù)防首先應(yīng)采用設(shè)置后澆帶以及控制和抵抗溫度收縮應(yīng)力的綜合措施，就是說不能僅靠設(shè)置后澆帶來解決問題，必須采取上述“放”“防”“抗”相結(jié)合的設(shè)計(jì)措施及相應(yīng)的綜合措施。上述措施很多結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)例證明比較有效。

二、基礎(chǔ)底板及地下室部分

基礎(chǔ)底板及地下室部分不設(shè)永久性伸縮縫，避免了高層建筑整體穩(wěn)定、埋深嵌固和地下室的防水等一系列的更加難處理的問題。地下基礎(chǔ)厚度往往是較大的大體積混凝工，它的凝結(jié)收縮是最突出的問題。地下室鋼筋混凝土墻受溫度影響較大，養(yǎng)護(hù)困難，溫度脹縮、開縮開裂問題容易出現(xiàn)。結(jié)合具體情況做具體分析從而采用可靠措施是必要的?？刂苹A(chǔ)底板及地下室部分的混凝土裂縫問題常采取下列措施：

（1）混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜高，在滿足承載力和防水要求的條件下，宜在C30～C35的范圍選用。

（2）水泥應(yīng)優(yōu)先采用水化熱低的品種，如礦渣硅酸鹽水泥。

（3）為減少硬化過程中的收縮應(yīng)力，設(shè)后澆帶。

（4）采用膨脹劑配制混凝土，利用UEA膨脹劑等新技術(shù)的補(bǔ)償收縮功能解決混凝土收縮開裂。

（5）基礎(chǔ)底板大體積混凝土，采用分層澆筑、階梯式推進(jìn)，每層混凝土在初凝前完成上層澆筑，應(yīng)避免出現(xiàn)冷縫。

（6）對(duì)混凝土凝結(jié)收縮，基礎(chǔ)底板僅受到地基的摩擦約束，可以通過增設(shè)滑移層減小摩擦約束。具體做法是設(shè)沙層、防水層、塑料布等兼作滑移層。

（7）地下室墻體的水平分布鋼筋不宜小于0.5%，并采用變形鋼筋，鋼筋間距不宜大于150mm。

（8）地下室外墻地平以上的部分，應(yīng)設(shè)置保溫隔熱層，，避免直接暴露。

三、樓蓋結(jié)構(gòu)

控制樓蓋結(jié)構(gòu)混凝土裂縫，可采取下列措施：

（1）控制現(xiàn)澆板混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜大于C35，設(shè)置后澆帶。

（2）采用摻膨脹劑配制的補(bǔ)償收縮混凝土。

（3）樓板宜增加分布鋼筋配筋配筋率。樓板厚度≥200mm時(shí)，跨中上部應(yīng)將支座縱向鋼筋的1／2拉通。屋面板、外廊板、陽臺(tái)板等外露室外現(xiàn)澆板(板跨＞4m，挑板≥1.5m)時(shí)，以及采用泵送混凝土的雙向連續(xù)板等溫度、收縮應(yīng)力較大的現(xiàn)澆板，配筋更應(yīng)加強(qiáng)，板面鋼筋間距宜150～200mm，并應(yīng)在板的未配筋表面布置溫度收縮鋼筋。板面的上、下面沿縱、橫兩個(gè)方向的配筋率不宜

（4）檐口板，外露欄板應(yīng)雙面雙向配筋，上下端頭各配≥2Φ10溫度抵抗筋，并每隔15～20m設(shè)置一道20mm溫度伸縮縫，宜在柱子處設(shè)縫，縫寬l0mm。

（5）框架梁及所有現(xiàn)澆梁凡高度≥600者(外露梁高度≥ 500)均設(shè)置≮2Φ12腰筋。腰筋宜細(xì)而密，間距≯200mm，每側(cè)腰筋配筋率≮0.1%。外側(cè)邊粱不宜外露，宜設(shè)保溫隔熱面層。

（6）板鋼筋斷開，梁鋼筋直通不斷。在樓蓋面板必要的位置僅將混凝土板斷開，梁不斷開，在該跨粱中增加溫度鋼筋。因梁所處環(huán)境比板較好，伸縮溫差不顯著，截面積也小得多，且梁在結(jié)構(gòu)中的作用比板重要，板斷開，樓蓋面伸縮混凝土截面積減小了70― 80％，伸縮自內(nèi)力也就減少了70～80％，因此，只要梁不斷，結(jié)構(gòu)上矛盾就幾乎就沒有了。該方法目前工程采用較多，但由于有的工程梁較多截面積較大時(shí)，鋼筋全部不斷會(huì)約束混凝土收縮，也有達(dá)不到預(yù)期效果的。此時(shí)建議，梁上部鋼筋、腰筋及板鋼筋斷后錯(cuò)開搭接或必要時(shí)先搭后補(bǔ)焊；粱下部鋼筋不斷，適當(dāng)加大配筋。這樣既可大大減小梁鋼筋全部不斷對(duì)混凝土收縮形成的約束，又可避免梁鋼筋全部斷后造成的鋼筋搭、焊接困難。

（7）根據(jù)工程具體情況和需要，樓蓋采用部分預(yù)應(yīng)力，使混凝土預(yù)壓應(yīng)力有0.2～0.7MPa。

篇7

論文關(guān)鍵詞：鋼筋混凝土；地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)；概念設(shè)計(jì)；問題；

中圖分類號(hào)：TU37 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

隨著高層建筑在我國(guó)的迅速發(fā)展，建筑高度不斷增加，建筑類型與功能也愈來愈復(fù)雜，結(jié)構(gòu)體系更加多樣化，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也越來越成為結(jié)構(gòu)工程師設(shè)計(jì)工作的重點(diǎn)和難點(diǎn), 如何做好高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),筆者認(rèn)為應(yīng)從以下幾個(gè)方面考慮:

一、概念設(shè)計(jì)

結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)是保證結(jié)構(gòu)具有優(yōu)良抗震性能的一種方法。選擇對(duì)抗震有利的結(jié)構(gòu)方案和布置，采取減少扭轉(zhuǎn)和加強(qiáng)抗扭剛度的措施，設(shè)計(jì)延性結(jié)構(gòu)和延性結(jié)構(gòu)構(gòu)件，分析結(jié)構(gòu)薄弱部位，并采取相應(yīng)的措施，避免薄弱層過早破壞，防止局部破壞引起連鎖效應(yīng)，避免設(shè)計(jì)靜定結(jié)構(gòu)，采取二道防線措施等每個(gè)設(shè)計(jì)步驟中都貫穿了結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)內(nèi)容。強(qiáng)調(diào)結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)的重要性，是要求建筑師和結(jié)構(gòu)師在建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)特別重視規(guī)范、規(guī)程中有關(guān)結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)的各條規(guī)定，設(shè)計(jì)中不能陷入只憑計(jì)算的誤區(qū)。以下一些問題值得探討：

1．在結(jié)構(gòu)體系上，應(yīng)重視結(jié)構(gòu)的選型和平、立面布置的規(guī)則性，擇優(yōu)選用抗震和抗風(fēng)性能好且經(jīng)濟(jì)合理的結(jié)構(gòu)體系。結(jié)構(gòu)應(yīng)具有明確的計(jì)算簡(jiǎn)圖和合理的傳遞地震力途徑，結(jié)構(gòu)在兩個(gè)主軸方向的動(dòng)力特性宜相近。

2．一般工程都僅進(jìn)行小震下的彈性設(shè)計(jì)，而用概念設(shè)計(jì)和構(gòu)造措施保證“中震可修，大震不倒”，但沒有驗(yàn)算和證實(shí)，那么建筑物是否真能做到“中震可修，大震不倒”，無人知曉。對(duì)抗震設(shè)防烈度較高地區(qū)的特別重要建筑和超限建筑，審查專家往往會(huì)提出更具體的設(shè)計(jì)指標(biāo)：（1）中震或大震不屈服設(shè)計(jì)；（2）中震或大震彈性設(shè)計(jì)；要求設(shè)計(jì)單位確保實(shí)現(xiàn)“三水準(zhǔn)”的設(shè)計(jì)目標(biāo)。

3．建筑物是應(yīng)當(dāng)有個(gè)性的，不應(yīng)當(dāng)千面一物?；谛阅艿目拐鹪O(shè)計(jì)理念的特點(diǎn)是，使抗震設(shè)計(jì)從宏觀定性的目標(biāo)向具體量化的多重目標(biāo)過渡，允許按照業(yè)主的要求選擇不同層次的抗震性能目標(biāo)作為設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)依據(jù)。例如業(yè)主可以提出更高的抗震設(shè)防要求，按中（大）震不屈服設(shè)計(jì)或中（大）震彈性設(shè)計(jì)，保證重要的建筑物在大地震作用下不影響正常使用功能，而不僅僅是不壞不倒。

4．水平地震作用是雙向的，結(jié)構(gòu)布置應(yīng)使結(jié)構(gòu)能抵抗任意方向的地震作用，應(yīng)使結(jié)構(gòu)沿平面上兩個(gè)主軸方向具有足夠的剛度和抗震能力；結(jié)構(gòu)剛度選擇時(shí)，雖可考慮場(chǎng)地特征，選擇結(jié)構(gòu)剛度以減少地震作用效應(yīng)，但是也要注意控制結(jié)構(gòu)變形的增大，過大的變形將會(huì)因P-Δ效應(yīng)過大而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞；結(jié)構(gòu)除需要滿足水平方向剛度和抗震能力外，還應(yīng)具有足夠的抗扭剛度和抵抗扭轉(zhuǎn)震動(dòng)的能力。

5．在一個(gè)獨(dú)立的結(jié)構(gòu)單元內(nèi)，應(yīng)避免應(yīng)力集中的凹角和狹長(zhǎng)的縮頸部位；避免在凹角和端部設(shè)置樓、電梯間；減少地震作用下的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。豎向體型盡量避免外挑，內(nèi)收也不宜過多、過急，結(jié)構(gòu)剛度、承載力沿房屋高度方向不宜均勻、連續(xù)分布、避免造成結(jié)構(gòu)的軟弱或薄弱的部位。應(yīng)避免因部分結(jié)構(gòu)或構(gòu)件破壞而導(dǎo)致整個(gè)結(jié)構(gòu)喪失抗震能力或?qū)χ亓奢d的承載力。根據(jù)具體情況，結(jié)構(gòu)單元之間應(yīng)遵守牢固連接或有效分離的方法。高層建筑的結(jié)構(gòu)單元應(yīng)采取加強(qiáng)連接的方法。

二、結(jié)構(gòu)選型問題

對(duì)于高層結(jié)構(gòu)而言，在工程設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)選型階段，結(jié)構(gòu)工程師應(yīng)該注意以下幾點(diǎn)：

1、結(jié)構(gòu)的規(guī)則性問題

新舊規(guī)范在這方面的內(nèi)容出現(xiàn)了較大的變動(dòng)，新規(guī)范在這方面增添了相當(dāng)多的限制條件，例如：平面規(guī)則性信息、嵌固端上下層剛度比信息等，而且，新規(guī)范采用強(qiáng)制性條文明確規(guī)定“建筑不應(yīng)采用嚴(yán)重不規(guī)則的設(shè)計(jì)方案?！币虼耍Y(jié)構(gòu)工程師在遵循新規(guī)范的這些限制條件上必須嚴(yán)格注意，以避免后期施工圖設(shè)計(jì)階段工作的被動(dòng)。

2、結(jié)構(gòu)的超高問題

在抗震規(guī)范與高規(guī)中，對(duì)結(jié)構(gòu)的總高度都有嚴(yán)格的限制，尤其是新規(guī)范中針對(duì)以前的超高問題，除了將原來的限制高度設(shè)定為A 級(jí)高度的建筑外，增加了 B 級(jí)高度的建筑，因此，必須對(duì)結(jié)構(gòu)的該項(xiàng)控制因素嚴(yán)格注意，一旦結(jié)構(gòu)為B級(jí)高度建筑甚或超過了B級(jí)高度，其設(shè)計(jì)方法和處理措施將有較大的變化。在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中，出現(xiàn)過由于結(jié)構(gòu)類型的變更而忽略該問題，導(dǎo)致施工圖審查時(shí)未予通過，必須重新進(jìn)行設(shè)計(jì)或需要開專家會(huì)議進(jìn)行論證等工作的情況，對(duì)工程工期、造價(jià)等整體規(guī)劃的影響相當(dāng)巨大。

3、嵌固端的設(shè)置問題

由于高層建筑一般都帶有二層或二層以上的地下室和人防，嵌固端有可能設(shè)置在地下室頂板，也有可能設(shè)置在人防頂板等位置，因此，在這個(gè)問題上，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程師往往忽視了由嵌固端的設(shè)置帶來的一系列需要注意的方面，如：嵌固端樓板的設(shè)計(jì)、嵌固端上下層剛度比的限制、嵌固端上下層抗震等級(jí)的一致性、在結(jié)構(gòu)整體計(jì)算時(shí)嵌固端的設(shè)置、結(jié)構(gòu)抗震縫設(shè)置與嵌固端位置的協(xié)調(diào)等等問題，而忽略其中任何一個(gè)方面都有可能導(dǎo)致后期設(shè)計(jì)工作的大量修改或埋下安全隱患。

4、短肢剪力墻的設(shè)置問題

在新規(guī)范中，對(duì)墻肢截面高厚比為5～8的墻定義為短肢剪力墻，且根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，對(duì)短肢剪力墻在高層建筑中的應(yīng)用增加了相當(dāng)多的限制，因此，在高層建筑設(shè)計(jì)中，結(jié)構(gòu)工程師應(yīng)盡可能少采用或不用短肢剪力墻，以避免給后期設(shè)計(jì)工作增加不必要的麻煩。

三、地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)問題

地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)一直是結(jié)構(gòu)工程師比較重視的方面，不僅僅由于該階段設(shè)計(jì)過程的好與壞將直接影響后期設(shè)計(jì)工作的進(jìn)行，同時(shí)，也是因?yàn)榈鼗A(chǔ)也是整個(gè)工程造價(jià)的決定性因素，因此，在這一階段，所出現(xiàn)的問題也有可能更加嚴(yán)重甚至造成無法估量的損失。在地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中要注意地方性規(guī)范的重要性問題。由于我國(guó)占地面積較廣，地質(zhì)條件相當(dāng)復(fù)雜，作為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，僅僅一本《地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》無法對(duì)全國(guó)各地的地基基礎(chǔ)都進(jìn)行詳細(xì)的描述和規(guī)定，因此，作為建立在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)之下的地方標(biāo)準(zhǔn)。地方性的“地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范”能夠?qū)⒏鞯胤降牡鼗A(chǔ)類型和設(shè)計(jì)處理方法等一些成熟的經(jīng)驗(yàn)描述和規(guī)定得更為詳細(xì)和準(zhǔn)確，所以，在進(jìn)行地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)，一定要對(duì)地方規(guī)范進(jìn)行深入地學(xué)習(xí)，以避免對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)或后期設(shè)計(jì)工作造成較大的影響。

四、結(jié)構(gòu)計(jì)算與分析問題

在結(jié)構(gòu)計(jì)算與分析階段，如何準(zhǔn)確，高效地對(duì)工程進(jìn)行內(nèi)力分析并按照規(guī)范要求進(jìn)行設(shè)計(jì)和處理，是決定工程設(shè)計(jì)質(zhì)量好壞的關(guān)鍵。由于新規(guī)范的推出對(duì)結(jié)構(gòu)整體計(jì)算和分析部分相當(dāng)多的內(nèi)容進(jìn)行了調(diào)整和改進(jìn)，因此，結(jié)構(gòu)工程師也應(yīng)該相當(dāng)?shù)貙?duì)這一階段比較常見的問題有一個(gè)清晰的認(rèn)識(shí)。

1、結(jié)構(gòu)整體計(jì)算的軟件選擇。目前比較通用的計(jì)算軟件有：SATWE、TAT、TBSA 或 ETABS、SAP 等，但是，由于各軟件在采用的計(jì)算模型上存在著一定的差異，因此導(dǎo)致了各軟件的計(jì)算結(jié)果有或大或小的不同。所以，在進(jìn)行工程整體結(jié)構(gòu)計(jì)算和分析時(shí)必須依據(jù)結(jié)構(gòu)類型和計(jì)算軟件模型的特點(diǎn)選擇合理的計(jì)算軟件，并從不同軟件相差較大的計(jì)算結(jié)果中，判斷哪個(gè)是合理的、哪個(gè)是可以作為參考的，哪個(gè)又是意義不大的，這將是結(jié)構(gòu)工程師在設(shè)計(jì)工作中首要的工作。否則，如果選擇了不合適的計(jì)算軟件，不但會(huì)浪費(fèi)大量的時(shí)間和精力，而且有可能使結(jié)構(gòu)有不安全的隱患存在。

2、是否需要地震力放大，考慮建筑隔墻等對(duì)自振周期的影響。振型數(shù)目是否足夠。在新規(guī)范中增加一個(gè)振型參與系數(shù)的概念，并明確提出了該參數(shù)的限值。由于在舊規(guī)范設(shè)計(jì)中，并未提出振型參與系數(shù)的概念，或即使有該概念，該參數(shù)的限值也未必一定符合新規(guī)范的要求，因此，在計(jì)算分析階段必須對(duì)計(jì)算結(jié)果中該參數(shù)的結(jié)果進(jìn)行判斷，并決定是否要調(diào)整振型數(shù)目的取值。多塔之間各地震周期的互相干擾，是否需要分開計(jì)算。

3、非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的計(jì)算與設(shè)計(jì)。在高層建筑中，往往存在一些由于建筑美觀或功能要求且非主體承重骨架體系以內(nèi)的非結(jié)構(gòu)構(gòu)件。對(duì)這部分內(nèi)容，尤其是高層建筑屋頂處的裝飾構(gòu)件進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，由于高層建筑的地震作用和風(fēng)荷載均較大，因此，必須嚴(yán)格按照新規(guī)范中增加的非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的計(jì)算處理措施進(jìn)行設(shè)計(jì)。

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關(guān)鍵詞：鋼筋混凝土高層結(jié)構(gòu)；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；剪力墻

中圖分類號(hào)：tu37 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：a

隨著改革開放以來我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)整體的迅速發(fā)展，國(guó)內(nèi)各個(gè)行業(yè)都得到了巨大的發(fā)展，整體的行業(yè)水平穩(wěn)步提高，其中，建筑行業(yè)的提升水平是比較快的，建筑行業(yè)的發(fā)展帶來了建筑形式，建筑技術(shù)，建筑材料等的多元化變革，其中鋼筋混凝土因?yàn)榘踩禂?shù)高，抗震性能好等諸多優(yōu)點(diǎn)而使用廣泛，其中高層建筑發(fā)展更為迅速，設(shè)計(jì)思想也在不斷更新，結(jié)構(gòu)體系日趨多樣化，建筑平面布置與豎向體型也越來越復(fù)雜，這就給高層建筑結(jié)構(gòu)分析和設(shè)計(jì)提出了更高的要求。如何高效、準(zhǔn)確地對(duì)高層結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行內(nèi)力分析，是結(jié)構(gòu)工程師設(shè)計(jì)高層建筑結(jié)構(gòu)時(shí)需要解決的重要課題。本文通過對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中經(jīng)常遇到的問題進(jìn)行分析，為高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供計(jì)算方法及理論依據(jù)。

1 建筑設(shè)計(jì)

建筑不同于普通商品，尤其是高層建筑，很多因?yàn)槭堑乩順?biāo)志性建筑。什么是高層建筑呢？10層及10層以上或房屋高度大于28m的住宅建筑和房屋高度大于24m的其他高層民用建筑。在建筑外觀上，我們應(yīng)該多選擇一些新穎的建筑樣式，同時(shí)又要注意其抗震設(shè)計(jì)、抗風(fēng)設(shè)計(jì)等基礎(chǔ)要素。但是建筑也不能盲目的標(biāo)新立異，結(jié)構(gòu)上應(yīng)該選擇規(guī)則性強(qiáng)一些的，不論是平面或者立體都應(yīng)該盡量遵循這個(gè)原則。而且建筑在彈性設(shè)計(jì)上，盡量要滿足延展性的需求。這種概念設(shè)計(jì)的強(qiáng)調(diào)是對(duì)建筑師的必須要求，建筑設(shè)計(jì)師一定要重視各種規(guī)范規(guī)定，千萬不要陷入只管設(shè)計(jì)不管計(jì)算的誤區(qū)。

2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

2.1 剪力墻底部加強(qiáng)部位墻厚的確定

抗震設(shè)計(jì)時(shí)，剪力墻的底部加強(qiáng)部位包括底部塑性鉸范圍及其上部的一定范圍，其目的是在此范圍內(nèi)采取增加邊緣構(gòu)件箍筋和墻體橫向鋼筋等必要的抗震加強(qiáng)措施避免脆性的剪切破壞，改善整個(gè)結(jié)構(gòu)的抗震性能。《高建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》jgj3-2010（下簡(jiǎn)稱《高規(guī)》）7.1.4條規(guī)定，抗震設(shè)計(jì)時(shí)，一般剪力墻結(jié)構(gòu)底部加強(qiáng)部位的高度可取墻肢總高度的1/10和底部?jī)蓪佣叩妮^大值。部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)底部加強(qiáng)部位的高度應(yīng)符合《高規(guī)》10.2.2條的規(guī)定，底部加強(qiáng)部位的高度應(yīng)從地下室頂板算起，當(dāng)結(jié)構(gòu)計(jì)算嵌固端位于地下一層底板或以下時(shí)，底部加強(qiáng)部位宜延伸到計(jì)算嵌固端?！督ㄖ拐鹨?guī)范》gb50011（以下簡(jiǎn)稱<抗規(guī)》）及《高規(guī)》規(guī)定了剪力墻底部加強(qiáng)部位墻厚的取值。其中，考慮到高層建筑結(jié)構(gòu)的重要性，《高規(guī)》對(duì)墻厚的取值規(guī)定得更為嚴(yán)格。一般情況下，高層建筑結(jié)構(gòu)底部加強(qiáng)部位的剪力墻截面厚度k取法如下：一、二級(jí)抗震等級(jí)時(shí)取層高或剪力墻無支長(zhǎng)度的1/16，并且滿足bw≥200mm；三、四級(jí)抗震等級(jí)時(shí)，k取層高或剪力墻無支長(zhǎng)度的1/20，并且滿足k≥160mm。但對(duì)于墻底軸力較小且結(jié)構(gòu)層高相對(duì)較高的剪力墻而言。其截面厚度按上述方法取值則顯得不是很經(jīng)濟(jì)合理。因此具體工程設(shè)計(jì)時(shí)，剪力墻截面厚度bw可適當(dāng)減小但必須按下式計(jì)算墻體的穩(wěn)定性。

公式中：q為作用于墻頂組合的等效豎向均布荷載設(shè)計(jì)值；ec為剪力墻混凝土彈性模量；t為剪力墻墻肢截面厚度；lo墻肢計(jì)算長(zhǎng)度。

2.2 結(jié)構(gòu)的超高問題

在抗震規(guī)范與高規(guī)中，建筑物的高度控制是非常嚴(yán)格的，而在新規(guī)范中這一點(diǎn)重新進(jìn)行了界定，除了將原來的限制高度設(shè)定為a級(jí)高度的建筑外，增加了b級(jí)高度的建筑。因此，所以在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候一定不可以超越其應(yīng)屬范圍，b級(jí)建筑物就應(yīng)該控制在b級(jí)規(guī)定范圍之內(nèi)，一旦超過了，那么無論是設(shè)計(jì)還是施工都要全部進(jìn)行重新設(shè)定。在現(xiàn)實(shí)情況中這類問題曾經(jīng)出現(xiàn)過，結(jié)果導(dǎo)致審查時(shí)難以通過。

2.3 短肢剪力墻的設(shè)置問題

短肢剪力墻使用雖然具有一定的的作用，但是在使用數(shù)量上一定要嚴(yán)格參照規(guī)范，《高規(guī)》7.1.8規(guī)定抗震設(shè)計(jì)時(shí)，高層建筑結(jié)構(gòu)不應(yīng)全部采用短肢剪力墻，b級(jí)高度高層建筑以及抗震設(shè)防度為9度的a級(jí)高度層建筑，不宜布置短

肢剪力墻，不應(yīng)采用具有較多短肢剪力墻的剪力墻結(jié)構(gòu)。當(dāng)采用具有較多短肢剪力墻的剪力墻結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)符合下列規(guī)定：（1）在規(guī)定的水平地震作用下，短肢剪力墻承擔(dān)的底部?jī)A覆力矩不宜大于結(jié)構(gòu)底部總地震傾覆力矩的50%；（2）房屋適用高度應(yīng)比本規(guī)程表3.3.1-1規(guī)定的剪力墻結(jié)構(gòu)的最大適用高度適當(dāng)降低，7度、8度（0.2g）和8度（0.3g）時(shí)分別不應(yīng)大于100m，80m和60m。短肢剪力墻是指截面厚度不大于300mm、各肢截面高度與厚度之比的最大值大于4但不大于8的剪力墻。

2.4 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

在地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中要注意地方性規(guī)范的重要性問題。由于我國(guó)占地面積較廣，地質(zhì)條件相當(dāng)復(fù)雜，作為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，僅僅一本《地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》無法對(duì)全國(guó)各地的地基基礎(chǔ)都進(jìn)行詳細(xì)的描述和規(guī)定。因此，作為建立在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)之下的地方標(biāo)準(zhǔn)，地方性的“地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范”能夠?qū)⒏鞯胤降牡鼗A(chǔ)類型和設(shè)計(jì)處理方法等一些成熟的經(jīng)驗(yàn)描述和規(guī)定得更為詳細(xì)和準(zhǔn)確。所以，在進(jìn)行地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)，一定要對(duì)地方規(guī)范進(jìn)行深入地學(xué)習(xí)，以避免對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)或后期設(shè)計(jì)工作造成較大的影響。

3 計(jì)算與分析

3.1 計(jì)算模型的選取

對(duì)于常規(guī)結(jié)構(gòu)，可采用樓板整體平面內(nèi)無限剛假定模型；對(duì)于多塔或錯(cuò)層結(jié)構(gòu)，可采用樓板分塊平面內(nèi)無限剛模型；對(duì)于樓板局部開大洞、塔與塔之間上部相連的多塔結(jié)構(gòu)等可采用樓板分塊平面內(nèi)無限剛，并帶彈性連接板帶模型；而對(duì)于樓板開大洞有中庭等共享空間的特殊樓板結(jié)構(gòu)或要求分析精度高的高層結(jié)構(gòu)則可采用彈性樓板模型。

3.2 抗震等級(jí)的確定

對(duì)常規(guī)高層建筑，與主樓連為整體的裙樓的抗震等級(jí)不應(yīng)低于主樓的抗震等級(jí)；對(duì)于地下室部分，當(dāng)?shù)叵率翼敯遄鳛樯喜拷Y(jié)構(gòu)的嵌固部位時(shí)，地下一層的抗震等級(jí)應(yīng)與上部結(jié)構(gòu)相同，地下一層以下的抗震等級(jí)可逐層降低一級(jí)，但不低于四級(jí)，地下室中超出上部主樓相關(guān)范圍且無上部結(jié)構(gòu)的部分，其抗震等級(jí)可根據(jù)具體情況采用三級(jí)或四級(jí)。

結(jié)語

鋼筋混凝土高層結(jié)構(gòu)作為現(xiàn)代化城市發(fā)展的一種客觀成果，引領(lǐng)著我國(guó)建筑行業(yè)整體的發(fā)展水平。在設(shè)計(jì)方面，鋼筋混凝土高層結(jié)構(gòu)一定要充分考慮到各種潛在的因素，既要讓建筑漂亮美觀大方，也要注意建筑的安全性能，畢竟后者是所有建筑的立足之本。在做好相關(guān)工作的基礎(chǔ)上，希望我國(guó)的建筑水平能迎來更好的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]jgj3-2010，高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程[s].

篇9

關(guān)鍵詞：混凝土結(jié)構(gòu)的加固，砌體結(jié)構(gòu)的加固，鋼結(jié)構(gòu)加固

 

混凝土結(jié)構(gòu)加固篇

混凝土結(jié)構(gòu)的加固分為直接加固與間接加固兩類，設(shè)計(jì)時(shí)可根據(jù)實(shí)際條件和使用要求選擇適宜的方法和配套的技術(shù)。

一、直接加固的一般方法有：

1、加大截面加固法

在鋼筋混凝土受彎構(gòu)件受壓區(qū)加混凝土現(xiàn)澆層，可增加截面有效高度，擴(kuò)大截面面積，從而提高構(gòu)件正截面抗彎，斜截面抗剪能力和截面剛度，起到加固補(bǔ)強(qiáng)的作用。

在適筋范圍內(nèi)，混凝土彎變構(gòu)件正截面承載力隨鋼筋面積和強(qiáng)度的增大而提高。在原構(gòu)件正截面配筋率不太高的情況下，增大主筋面積可有效地提高原構(gòu)件正截面抗彎承載力。在截面的受拉區(qū)加現(xiàn)澆混凝土圍套增加構(gòu)件截面，通過新加部分和原構(gòu)件共同工作，可有效地提高構(gòu)件承載力，改善正常使用性能。

加大截面加固法施工工藝簡(jiǎn)單、適應(yīng)性強(qiáng)，并具有成熟的設(shè)計(jì)和施工經(jīng)驗(yàn)；適用于梁、板、柱、墻和一般構(gòu)造物的混凝土的加固；但現(xiàn)場(chǎng)施工的濕作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)生產(chǎn)和生活有一定的影響，且加固后的建筑物凈空有一定的減小。

2、置換混凝土加固法

該法的優(yōu)點(diǎn)與加大截面法相近，且加固后不影響建筑物的凈空，但同樣存在施工的濕作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)的缺點(diǎn)；適用于受壓區(qū)混凝土強(qiáng)度偏低或有嚴(yán)重缺陷的梁、柱等混凝土承重構(gòu)件的加固。

3、有粘結(jié)外包型鋼加固法

外包鋼加固是把型鋼或鋼板包在被加固構(gòu)件的外邊，外包鋼加固鋼筋混凝土梁一般應(yīng)采用濕式外包法，即采用環(huán)氧樹脂化灌漿等方法把型鋼與被加固構(gòu)傭粘結(jié)成一整體，加固后的構(gòu)件，由于受拉和受壓鋼截面面積大幅度提高，因此正截面承載力和截面剛度大幅度提高。

該法也稱濕式外包鋼加固法，受力可靠、施工簡(jiǎn)便、現(xiàn)場(chǎng)工作量較小，但用鋼量較大，且不宜在無防護(hù)的情況下用于600C以上高溫場(chǎng)所；適用于使用上不允許顯著增大原構(gòu)件截面尺寸，但又要求大幅度提高其承載能力的混凝土結(jié)構(gòu)加固。

4、粘鋼加固法

鋼筋混凝土受彎構(gòu)件外部粘鋼加固是在構(gòu)件承載力不足區(qū)段（正截面受拉區(qū)、正截面受壓區(qū)或斜截面）表面粘貼鋼板，這樣可提高被加固構(gòu)件的承載力，且施工方便。

該法施工快速、現(xiàn)場(chǎng)無濕作業(yè)或僅有抹灰等少量濕作業(yè)，對(duì)生產(chǎn)和生活影響小，且加固后對(duì)原結(jié)構(gòu)外觀和原有凈空無顯著影響，但加固效果在很大程度上取決于膠粘工藝與操作水平；適用于承受靜力作用且處于正常濕度環(huán)境中的受彎或受拉構(gòu)件的加固。

二、間接加固的一般方法有：

1、預(yù)應(yīng)力加固法

（一）預(yù)應(yīng)力水平拉桿固法

預(yù)應(yīng)力水平拉桿加固的混凝土受彎構(gòu)件，由于預(yù)應(yīng)力和新增外部荷載的共同作用，拉桿內(nèi)產(chǎn)生軸向拉力，該力通過桿端錨固偏心地傳遞到構(gòu)件上（當(dāng)拉桿與梁板底面緊密貼合時(shí)，拉桿會(huì)與構(gòu)件共同找曲，此時(shí)尚有一部分壓力直接傳遞給構(gòu)件底面），在構(gòu)件中產(chǎn)生偏心受壓作用，該作用克服了部分外荷載產(chǎn)生的彎矩，減少了外荷載效應(yīng)，從而提高了構(gòu)件的抗彎能力。同時(shí)，由于拉桿傳給構(gòu)件的壓力作用，構(gòu)件裂縫發(fā)展得以緩解、控制、斜截面抗剪承載力也隨之提高。論文大全。

（二）預(yù)應(yīng)力下?lián)卫瓧U加固法

鋼筋混凝土構(gòu)件采用預(yù)應(yīng)力下?lián)问嚼瓧U加固定后，形成一個(gè)由被加固構(gòu)件和下?lián)问嚼瓧U組成的復(fù)合超靜定結(jié)構(gòu)體系，在外荷載和預(yù)應(yīng)力共同作用下，拉桿中產(chǎn)生軸向力并通過與構(gòu)件的結(jié)合點(diǎn)（下?lián)吸c(diǎn)和桿端錨固點(diǎn)）傳遞給被加固構(gòu)件，抵消了部分外荷載，改變了原構(gòu)件截面內(nèi)力特征，從而提高了構(gòu)件的承載能力

2、增加支承加固法

增設(shè)支點(diǎn)加固法是通過減少受彎構(gòu)件的計(jì)算跨度，達(dá)到減少作用在被加固構(gòu)件上的載載效應(yīng)，提高結(jié)構(gòu)承載水平的目的。該法簡(jiǎn)單可靠，但易損害建筑物的原貌和使用功能，并可能減小使用空間；適用于具體條件許可的混凝土結(jié)構(gòu)加固。

三、與混凝土結(jié)構(gòu)加固改造配套使用的技術(shù)一般有：

1、托換技術(shù)

系托梁（或桁架）拆柱（或墻）、托梁接柱和托梁換柱等技術(shù)的概稱；屬于一種綜合性技術(shù)，由相關(guān)結(jié)構(gòu)加固、上部結(jié)構(gòu)頂升與復(fù)位以及廢棄構(gòu)件拆除等技術(shù)組成；適用于已有建筑物的加固改造；與傳統(tǒng)做法相比，具有施工時(shí)間短、費(fèi)用低、對(duì)生活和生產(chǎn)影響小等優(yōu)點(diǎn)，但對(duì)技術(shù)要求較高，需由熟練工人來完成，才能確保安全。

2、植筋技術(shù)

系一項(xiàng)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)捷、有效的連接與錨固技術(shù)；可植入普通鋼筋，也可植入螺栓式錨筋；已廣泛應(yīng)用于已有建筑物的加固改造工程，如：施工中漏埋鋼筋或鋼筋偏離設(shè)計(jì)位置的補(bǔ)救，構(gòu)件加大截面加固的補(bǔ)筋，上部結(jié)構(gòu)擴(kuò)跨、頂升對(duì)梁、柱的接長(zhǎng)，房屋加層接柱和高層建筑增設(shè)剪力墻的植筋等。

3、裂縫修補(bǔ)技術(shù)

根據(jù)混凝土裂縫的起因、性狀和大小，采用不同封護(hù)方法進(jìn)行修補(bǔ)，使結(jié)構(gòu)因開裂而降低的使用功能和耐久性得以恢復(fù)的一種專門技術(shù)；適用于已有建筑物中各類裂縫的處理，但對(duì)受力性裂縫，除修補(bǔ)外，尚應(yīng)采用相應(yīng)的加固措施。內(nèi)部修補(bǔ)法。

4、碳化混凝土修復(fù)技術(shù)

系指通過恢復(fù)混凝土的堿性（鈍化作用）或增加其阻抗而使碳化造成的鋼筋腐蝕得到遏制的技術(shù)。

四、砌體結(jié)構(gòu)加固方法：

砌體結(jié)構(gòu)的加固分為直接加固與間接加固兩類，設(shè)計(jì)時(shí)，可根據(jù)實(shí)際條件和使用要求選擇適宜的方法。

（一）適用于砌體結(jié)構(gòu)的直接加固方法一般為：

1、鋼筋混凝土外加層加固法

該法屬于復(fù)合截面加固法的一種。其優(yōu)點(diǎn)是施工工藝簡(jiǎn)單、適應(yīng)性強(qiáng)，砌體加固后承載力有較大提高，并具有成熟的設(shè)計(jì)和施工經(jīng)驗(yàn)；適用于柱、帶壁墻的加固；其缺點(diǎn)是現(xiàn)場(chǎng)施工的濕作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)生產(chǎn)和生活有一定的影響，且加固后的建筑物凈空有一定的減小。

2、鋼筋水泥砂漿外加層加固法

該法屬于復(fù)合截面加固法的一種。其優(yōu)點(diǎn)與鋼筋混凝土外加層加固法相近，但提高承載力不如前者；適用于砌體墻的加固，有時(shí)也用于鋼筋混凝土外加層加固帶壁柱墻時(shí)兩側(cè)穿墻箍筋的封閉。

（二）適用于砌體結(jié)構(gòu)的間接加固方法一般為：

1、無粘結(jié)外包型鋼加固法

該法屬于傳統(tǒng)加固方法，其優(yōu)點(diǎn)是施工簡(jiǎn)便、現(xiàn)場(chǎng)工作量和濕作業(yè)少，受力較為可靠；適用于不允許增大原構(gòu)件截面尺寸，卻又要求大幅度提高截面承載力的砌體柱的加固；其缺點(diǎn)為加固費(fèi)用較高，并需采用類似鋼結(jié)構(gòu)的防護(hù)措施。論文大全。

2、預(yù)應(yīng)力撐桿加固法

該法能較大幅度地提高砌體柱的承載能力，且加固效果可靠；適用于加固處理高應(yīng)力、高應(yīng)變狀態(tài)的砌體結(jié)構(gòu)的加固；其缺點(diǎn)是不能用于溫度在600C以上的環(huán)境中。

（三）砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)造性加固與修補(bǔ)

1、增設(shè)圈梁加固

當(dāng)圈梁設(shè)置不符合現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范要求，或縱橫墻交接處咬搓有明顯缺陷，或房屋的整體性較差時(shí)，應(yīng)增設(shè)圈梁進(jìn)行加固

2、增設(shè)梁墊加固

當(dāng)大梁下磚砌體被局部壓碎或大梁下墻體出現(xiàn)局部豎直裂縫時(shí)，應(yīng)增設(shè)梁墊進(jìn)行加固。

3、砌體局部拆砌

當(dāng)房屋局部破裂但在查清其破裂原因后尚未影響承重及安全時(shí)，可將破裂墻體局部拆除，并按提高砂漿強(qiáng)度一級(jí)用整磚填砌。論文大全。

4、砌體裂縫修補(bǔ)

在進(jìn)行裂縫修補(bǔ)前，應(yīng)根據(jù)砌體構(gòu)件的受力狀態(tài)和裂縫的特征等因素，確定造成砌體裂縫的原因，以便有針對(duì)性地進(jìn)行裂縫修補(bǔ)或采用相應(yīng)的加固措施。

參考書籍：

《結(jié)構(gòu)可靠性鑒定與加固技術(shù)》 曹雙寅邱洪興 王恒華編

《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性》 金偉良編

《老化混凝土的斷面特征與損傷描述研究》 趙震洋老師博士學(xué)位論文

《鋼筋混凝土原理和分析》 過鎮(zhèn)海 時(shí)旭東編著

篇10

關(guān)鍵詞：碳纖維片材；建筑結(jié)構(gòu)加固和改造；鋼筋混土結(jié)構(gòu)；碳纖維布

中圖分類號(hào)：TU7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

前言：近年來，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速增長(zhǎng)，建筑結(jié)構(gòu)加固和改造的工程日益增多，碳纖維加固是伴隨建筑改造加固的運(yùn)用已經(jīng)相對(duì)成熟的新技術(shù)，碳纖維布具有高強(qiáng)、輕質(zhì)、抗腐蝕、耐老化、施工便捷、使用面廣等優(yōu)點(diǎn)。碳纖維加固技術(shù)是利用改性環(huán)氧樹脂類膠結(jié)材料將碳纖維布粘貼于混凝土表面，從而達(dá)到結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)及改善受力性能的目的。近年來碳纖維加固技術(shù)在土木工程領(lǐng)域中的研究與應(yīng)用得到了迅速發(fā)展，此項(xiàng)技術(shù)在國(guó)內(nèi)外等發(fā)達(dá)國(guó)家已成熟運(yùn)用，雖取得了一定的成果，但至今尚未形成系統(tǒng)的理論。本文結(jié)合加固理論及工程算例，闡述碳纖維片材的性能與在既有建筑樓板后開洞改造加固中的應(yīng)用及分析。希望對(duì)從事加固改造的同行有借鑒意義。

碳纖維材料加固設(shè)計(jì)的基本原理：

根據(jù)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論，碳纖維加固混凝土結(jié)構(gòu)有4個(gè)基本假定：

（1）平面假定，即碳纖維加固混凝土受彎構(gòu)件截面的應(yīng)變滿足平面變形假設(shè)，鋼筋和碳纖維的應(yīng)變與相同位置處的混凝土相同。

（2）混凝土的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系，受壓混凝土的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系采用現(xiàn)行規(guī)范建議的模式，當(dāng)壓應(yīng)變達(dá)到極限應(yīng)變時(shí)，混凝土被壓碎，受拉混凝土應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系近似按線性取用，當(dāng)拉應(yīng)力超過其抗拉強(qiáng)度時(shí)，混凝土退出工作。

（3）鋼筋的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系，采用理想的彈性材料模式。

（4）加固所用布為完全理想粘結(jié)，即表示混凝土與碳纖維布之間沒有滑移，碳纖維布、鋼筋和混凝土同時(shí)達(dá)到極限狀態(tài)，在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)，考慮構(gòu)件安全性和簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，可以近似認(rèn)為碳纖維的拉應(yīng)變等于鋼筋拉應(yīng)變，按受力相等的原則可將碳纖維的面積轉(zhuǎn)化為等效鋼筋面積。粘貼碳纖維結(jié)構(gòu)加固技術(shù)是指采用高性能粘結(jié)劑將碳纖維布粘貼在建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件表面，使兩者共同工作，提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件的（抗彎、抗剪）承載能力，由此而達(dá)到對(duì)建筑物進(jìn)行加固、補(bǔ)強(qiáng)的目的。碳纖維增強(qiáng)聚合物（CarbonFibreReinforcedPolymer 簡(jiǎn)稱CFRP，也稱為碳纖維增強(qiáng)塑料）是由環(huán)氧樹脂粘高抗拉強(qiáng)度的碳纖維束而成的。

碳纖維材料加固施工工藝：

一般工藝流程為：卸荷—基底處理—涂底膠—找平—粘貼—保護(hù)。

一、工程概況：

對(duì)土木工程結(jié)構(gòu)的加固改造是當(dāng)前一個(gè)相當(dāng)普遍的問題。如許多建筑在施工或使用過程中，由于功能的改變，需要進(jìn)行各種類型的改造，如樓板開洞，剪力墻開洞等。在這些改造中，由于結(jié)構(gòu)荷載、約束條件發(fā)生變化，受力性能也會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的改變，通常原結(jié)構(gòu)截面或配筋很難滿足要求，因此也就存在如何最有效地進(jìn)行加固的問題。工程實(shí)例:某酒店在施工過程中,由于甲方原因,房間的使用功能發(fā)生改變,設(shè)備洞口位置變化,已經(jīng)做完的樓板要開洞,原有樓板的約束條件和受力性能發(fā)生了改變,需要對(duì)樓板加固, 經(jīng)過分析研究決定用碳纖維布加固。

二、樓板開洞分析：

設(shè)計(jì)依據(jù)

加固設(shè)計(jì)主要依據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)規(guī)范》、《碳纖維片材加固修復(fù)混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》進(jìn)行，承載力計(jì)算按照《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》基本規(guī)定，《混凝土結(jié)構(gòu)施工圖平面整體表示方法制圖規(guī)則和構(gòu)造詳圖》規(guī)定：當(dāng)矩形洞邊和圓形洞直徑不大于300mm時(shí)鋼筋構(gòu)造：受力鋼筋繞過孔洞，不另設(shè)補(bǔ)強(qiáng)鋼筋；當(dāng)矩形洞形邊長(zhǎng)和圓形洞直徑大于300mm且不大于1000mm時(shí)補(bǔ)強(qiáng)鋼筋構(gòu)造；當(dāng)矩形洞邊邊長(zhǎng)和圓形洞直徑大于1000mm時(shí)加梁。

樓板開洞：樓板開小洞：樓板開小洞(b1、b2≤300mm)，可直接在樓板上人工剔鑿，注意不得傷害板內(nèi)原有鋼筋(樓板開大洞(300mm＜b1、b2≤1000mm)施工前先采取專業(yè)措施對(duì)洞口相關(guān)區(qū)域內(nèi)的鋼筋進(jìn)行卸荷并做好相關(guān)區(qū)域的支護(hù)，在洞邊進(jìn)行粘貼碳纖維布加固，水鉆切割樓板，切斷洞口內(nèi)鋼筋；

樓板開大洞(b1、b2≥1000mm)施工前先采取專業(yè)措施對(duì)洞口相關(guān)區(qū)域內(nèi)的鋼筋進(jìn)行卸荷并做好相關(guān)區(qū)域的支護(hù)，在洞邊梁寬范圍內(nèi)人工剔鑿留通槽，最好增設(shè)梁，梁鋼筋植入周邊框架。

樓板封堵加固：小洞口封堵(b1、b2≤300mm )在洞邊剔鑿斜向抗剪槽(30mm～50mm)，直接澆注標(biāo)號(hào)不小于周邊結(jié)構(gòu)的混凝土；大洞口封堵(300mm＜b1、b2≤1000mm)在洞邊剔鑿斜向抗剪槽(30mm～50mm)，按簡(jiǎn)支計(jì)算確定須封堵樓板的鋼筋，在洞口放入鋼筋，澆注混凝土，標(biāo)號(hào)不小于周邊結(jié)構(gòu)的混凝土。已建樓板后開洞口不大于1000mm的洞周邊粘貼碳纖維布的示意圖如下:

三、工程算例：

由我院設(shè)計(jì)并已建成的某工程為六層的框架結(jié)構(gòu)的酒店。因甲方變更局部房間的使用功能, 沒有預(yù)留設(shè)備洞口,現(xiàn)需要在幾個(gè)不同部位的樓板需開設(shè)幾個(gè)大小不一的洞口，其中有兩個(gè)洞口，其板跨度均為9m×9m，分別開有600mm×600mm和800mm×800mm 的洞口，根據(jù)原有鋼筋的截?cái)嗲闆r和《碳纖維片材料加固混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程 》（ CECS 146:2003）計(jì)算需要洞口補(bǔ)強(qiáng)的碳纖維布如下：

碳纖維布規(guī)格采用300g/m2，厚度為0.167mm, fcfk≥3000N/mm2。

（一）新開洞口600mm×600mm,原來配筋為三級(jí)鋼14@200,每邊斷開鋼筋(4X2)8根,斷筋面積為1230mm2。粘貼兩層或者兩層以上碳纖維布S=0.8,AseXfy=SXfcfkXAcf, Ase=1230 mm2, Acf= AseXfy /（SXfcfk）=1230X360/(0.8X3000)=184.5mm2

L=Acf/0.167=184.5/0.167=1105mm,實(shí)際取值為1200mm。

樓板板面和板底洞口的兩側(cè)各粘貼兩層300mm寬的300g/m2碳纖維布。

（二）新開洞口800mm×800mm,原來配筋為三級(jí)鋼12@200,每邊斷開鋼筋(5X2)10根,斷筋面積為1230mm2。粘貼兩層或者兩層以上碳纖維布S=0.8,AseXfy=SXfcfkXAcf, Ase=1130 mm2, Acf= AseXfy /（SXfcfk）=1130X360/(0.8X3000)=169.5mm2

L=Acf/0.167=169.5/0.167=1015mm,實(shí)際取值為1200mm。

樓板板面和板底洞口的兩側(cè)各粘貼兩層300mm寬的300g/m2碳纖維布。

本工程完成后，經(jīng)過驗(yàn)收發(fā)現(xiàn)碳纖維布與混凝土粘貼緊密，沒有脫層現(xiàn)象，加固的施工質(zhì)量得到預(yù)期效果，

四、結(jié)語

粘貼碳纖維結(jié)構(gòu)加固技術(shù)是一種新型的加固技術(shù)，已經(jīng)得到較為廣泛的應(yīng)用，并已產(chǎn)生較大的經(jīng)濟(jì)效益；碳纖維布主要是分擔(dān)鋼筋的受力，即碳纖維布的主要作用是提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗拉強(qiáng)度，因而，這項(xiàng)技術(shù)在混凝土結(jié)構(gòu)的加固中應(yīng)用是非常廣泛的。對(duì)混凝土構(gòu)件正截面承載力的提高，雖然碳纖維布比加大截面法略顯遜色，但它是在幾乎不增加構(gòu)件自重和使用凈空的情況下完成的加固。但是當(dāng)對(duì)已建樓房開洞改造時(shí)，開洞樓板的剛度和強(qiáng)度較不開洞時(shí)會(huì)有不同程度的削弱，尤其剛度的削弱更為顯著，其削弱程度與洞口尺寸有明顯的關(guān)系，在洞口短邊和轉(zhuǎn)角處會(huì)出現(xiàn)較大的應(yīng)力集中和撓度變形，因此在選用加固方法時(shí)要根據(jù)樓板跨度和所開洞口尺寸具體分析，以便確定最佳加固措施。

參考文獻(xiàn)：

1.《碳纖維片材料加固混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程 》（ CECS 146:2003）.

2.《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)規(guī)范 》（ GB 50367-2006）.

3. 劉航.李晨光.魯昂 樓板開洞改造有限元分析及加固方法[會(huì)議論文]-2002.