時間：2024-02-21 15:46:12
導(dǎo)語：在混凝土結(jié)構(gòu)基本設(shè)計原則的撰寫旅程中，學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文，愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感，引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
（深圳市綜合交通設(shè)計研究院有限公司廣東深圳518000）
【摘要】本文闡述了混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計的重要性，分析了影響混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的因素，提出了提高混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的方法。
關(guān)鍵詞 混凝土結(jié)構(gòu)；耐久性
Durability design of concrete structures
Xie Zhen-ming
(Shenzhen City Comprehensive Transportation Design Institute LtdShenzhenGuangdong518000)
【Abstract】This paper describes the importance of the durability of concrete structure design, analysis of the factors affecting the durability of concrete structure, we proposed a method to improve the durability of concrete structures.
【Key words】Concrete structures;Durability
1. 前言
（1）長期以來，人們受混凝土是一種耐久性能良好的建筑料這一認(rèn)識的影響，忽視了混凝土結(jié)構(gòu)耐久性問題，造成了混凝土結(jié)構(gòu)耐久性研究的相對滯后，并為此付出了巨大的代價。
（2）國內(nèi)外大量調(diào)查分析發(fā)現(xiàn)，引起混凝土結(jié)構(gòu)耐久性失效的原因存在于結(jié)構(gòu)設(shè)計、施工及維修的各個環(huán)節(jié)。雖然在許多國家的設(shè)計規(guī)范中都明確規(guī)定混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性要求，但是，這一宗旨并沒有充分地體在具體設(shè)計條文中，致使在以往的乃至現(xiàn)在的工程設(shè)計中普遍存在重視強度設(shè)計而輕視耐久性設(shè)計的現(xiàn)象。我國1989年頒布的《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》和1985年頒布的《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》涉及結(jié)構(gòu)耐久性的內(nèi)容很少，除了一些保證結(jié)構(gòu)耐久性的構(gòu)造措施的一般規(guī)定之外，只對影響混凝土耐久性的裂縫寬度加以控制。
（3）經(jīng)過多年的實踐后，在2004年頒布的《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》增加了混凝土耐久性設(shè)計的內(nèi)容，特別是《耐久性設(shè)計與施工指南CCES01》提出了混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)根據(jù)不同設(shè)計年限及相應(yīng)的極限狀態(tài)和不同的環(huán)境進行類別及其作用等級進行耐久性設(shè)計的概念。明確提出了環(huán)境作用下混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性設(shè)計與施工的基本原則與要求，是結(jié)構(gòu)設(shè)計理念上的重大突破，是工程結(jié)構(gòu)科學(xué)的重大技術(shù)進步，對提高工程質(zhì)量具有指導(dǎo)意義。
2. 影響混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的因素
2.1混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性是指結(jié)構(gòu)對氣候作用、化學(xué)侵蝕、物理作用或任何其他破壞過程的抵抗能力。由于混凝土的缺陷（例如裂隙、孔道、汽泡、孔穴等），環(huán)境中的水及侵蝕性介質(zhì)就可能滲入混凝土內(nèi)部，產(chǎn)生碳化，凍融，銹蝕作用而影響結(jié)構(gòu)的受力性能。并且結(jié)構(gòu)在使用年限內(nèi)還會受到各種機械物理損傷（腐損，撞擊等）及沖刷、溶蝕、生物侵蝕的作用。混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性問題表現(xiàn)為：混凝土損傷（裂縫、破碎、酥裂、磨損、溶蝕等）；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)錨固作用的削弱等三個方面。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；從長遠看，則會降低結(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。
2.2影響混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的因素十分復(fù)雜，主要取決于以下四個方面：
（1）混凝土材料的自身特性；
（2）混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計與施工質(zhì)量；
（3）混凝土結(jié)構(gòu)所處的環(huán)境條件；
（4）混凝土結(jié)構(gòu)的使用條件和防護措施。
2.3混凝土材料的自身特性和結(jié)構(gòu)的設(shè)計與施工質(zhì)量是決定其耐久性的內(nèi)因。混凝土的材料組成，如水灰比、水泥品種和數(shù)量，骨料的種類與級配都直接影響混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性?；炷恋娜毕荩ɡ缌芽p，氣泡，空穴等）都會造成水分和侵蝕性物質(zhì)滲入混凝土內(nèi)部，與混凝土發(fā)生物理化學(xué)作用，影響混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性。
2.4混凝土結(jié)構(gòu)所處的環(huán)境條件和防護措施，是影響混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的外因。外界環(huán)境因素對混凝土結(jié)構(gòu)的破壞是環(huán)境因素是對混凝土結(jié)構(gòu)物理化學(xué)作用的結(jié)果。環(huán)境因素引起的混凝土結(jié)構(gòu)損傷或破壞主要有：
（1）混凝土的碳化：
混凝土的碳化是指混凝土中氫氧化鈣與滲透進混凝土中的二氧化碳和其它酸性氣體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的過程。一般情況下混凝土呈堿性，在鋼筋表面形成堿性薄膜，保護鋼筋免遭酸性介質(zhì)的侵蝕，起到了“鈍化”保護作用。碳化的實質(zhì)是混凝土的中性化，使混凝土的堿性降低，鈍化膜破壞，在水分和其它有害介質(zhì)侵入的情況下，鋼筋就會發(fā)生銹蝕。
（2）氯離子的侵蝕：
氯離子對混凝土的侵蝕是氯離子從外界環(huán)境侵入已硬化的混凝土造成的。海水是氯離子的主要來源，北方寒冷的冬季向道路、橋面灑鹽化雪除冰都有可能使氯離子滲入混凝土中。氯離子對混凝土的侵蝕屬于化學(xué)侵蝕，對結(jié)構(gòu)的危害是多方面的，但最終表現(xiàn)為鋼筋的銹蝕。
（3）堿骨料反應(yīng)：
堿-骨料反應(yīng)一般指水泥的堿和骨料中的活性硅發(fā)生反應(yīng)，生成堿-硅酸鹽凝膠，并吸水產(chǎn)生膨脹壓力，造成混凝土開裂。堿-骨料反應(yīng)引起的混凝土結(jié)構(gòu)破壞程度，比其他耐久性破壞發(fā)展更快，后果更為嚴(yán)重。堿-骨料反應(yīng)一旦發(fā)生，很難加以控制，一般不到兩年就會使結(jié)構(gòu)出現(xiàn)明顯開裂，所以有時也稱堿骨料反應(yīng)是混凝土結(jié)構(gòu)的“癌癥”。
(4) 凍融循環(huán)破壞：
滲入混凝土中的水在低溫下結(jié)冰膨脹，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，強度降低。
(5) 鋼筋銹蝕：
鋼筋腐蝕是影響鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)耐久性和使用壽命的重要因素?；炷林袖摻罡g的首要條件是混凝土的碳化和脫鈍，只有將覆蓋鋼筋表面的堿性鈍化膜破壞，加之有水分和氧的侵入，才有可能引起鋼筋的腐蝕。鋼筋腐蝕伴有體積膨脹，使混凝土出現(xiàn)沿鋼筋的縱向裂縫，造成鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)力破壞，鋼筋截面面積減少，使結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力降低，變形和裂縫增大等一系列不良后果，并隨著時間的推移，腐蝕會逐漸惡化，最終可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的完全破壞。值得注意的是，幾乎所有侵蝕混凝土和鋼筋的作用都需要有水作介質(zhì)。另一方面，幾乎所有的侵蝕作用對混凝土結(jié)構(gòu)的破壞都與侵蝕作用引起的混凝土膨脹，并都與最終的混凝土開裂有關(guān)。而且當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)開裂后，腐蝕速度將大大加快?；炷两Y(jié)構(gòu)的耐久性將進一步惡化。在影響混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的諸多因素中，鋼筋銹蝕危害最大，鋼筋銹蝕與混凝土碳化有關(guān)，混凝土保護層碳化是鋼筋銹蝕的前提，水分、氧氣的存在是引起鋼筋銹蝕的必要條件。因此，提高混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的根本途徑是增強混凝土密實度，防止或控制混凝土開裂，阻止水分的侵入；加大混凝土保護層的厚度，防止由于混凝土保護層碳化引起鋼筋鈍化膜的破壞。
3. 混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計原則
3.1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，與結(jié)構(gòu)設(shè)計、施工及養(yǎng)護管理密切相關(guān)。綜合國內(nèi)外研究成果和工程經(jīng)驗，一般是從以下三個方面解決混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性：
（1）采用高耐久性混凝土，增強混凝土的密實度，提高混凝土自身抗破損能力；
（2）加強排水和防水層設(shè)計，改善混凝土結(jié)構(gòu)的環(huán)境作用條件；
（3）改進混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計，其中包括加大混凝土保護層厚度；加強構(gòu)造鋼筋，防止控制裂縫發(fā)展；采用具有防腐保護的鋼筋（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）。
3.2結(jié)構(gòu)混凝土耐久性的基本要求。
（1）提高混凝土自身的耐久性是解決混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的前提和基礎(chǔ)。混凝土的耐久性主要取決于混凝土的材料組成，其中水灰比，水泥用量，強度等級均對耐久性有較大影響。2004年頒布的《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》在總則中增加耐久性設(shè)計內(nèi)容，明確規(guī)定了不同使用環(huán)境下，結(jié)構(gòu)混凝土的基本要求，對影響混凝土耐久性的最大水灰比、最小水泥用量、最低強度等級、最大氯離子含量和堿含量做出了限制規(guī)定，并規(guī)定應(yīng)根據(jù)所處環(huán)境進行耐久性設(shè)計。結(jié)構(gòu)混凝耐久性的基本要求應(yīng)符表1的要求：
（2）為此，除了選擇級配良好的集料和精心施工保證混凝土充分搗實和水泥充分水化外，水灰比是影響混凝土密實性的最重要的條件。為了保證混凝土有足夠的耐久性，控制最低水泥用量也很重要的，因為單位水泥用量較高的混凝土，混凝土拌合物比較均勻，可減少混凝土搗實中出現(xiàn)的局部缺陷。混凝土抗凍融的能力與其含氣量有密切關(guān)系，因此，有抗凍要求的結(jié)構(gòu)混凝土應(yīng)摻入適量的引氣劑。
3.3加大鋼筋的混凝土保護層厚度。
混凝土碳化是鋼筋銹蝕的前提。就一般情況而言，只有保護層混凝土碳化，鋼筋表層鈍化膜破壞，鋼筋才有可能銹蝕。因此，加大鋼筋的混凝土保護層厚度，是保護鋼筋免于銹蝕，提高混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的最重要的措施之一。2004年頒布的《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》給出的鋼筋最小混凝土保護層厚度列于表2。
3.4加強構(gòu)造配筋，防止和控制混凝土裂縫。
混凝土結(jié)構(gòu)的任何損傷與破壞，一般都是首先在混凝土中出現(xiàn)裂縫，裂縫是反映混凝土結(jié)構(gòu)病害的晴雨表。反過來，裂縫的存在會增加混凝土滲透性，提拱了使侵蝕破壞作用逐步升級，混凝土耐久性不斷下降的渠道。當(dāng)混凝土開裂后，侵蝕速度將加大加快，形成導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的進一步退化的惡性循環(huán)。因此，防止和控制混凝土的裂縫，對提高混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性是十分重要的?？刂苹炷恋牧芽p，除按規(guī)范要求，控制正常使用極限狀態(tài)的工作裂縫以外，更重要的是要采取構(gòu)造措施，控制混凝土施工及使用過程大量出現(xiàn)的非工作裂縫。2004年頒布的《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》突出強調(diào)了加強水平防縮鋼筋和箍筋在控制裂縫中的作用，提高了水平防收縮鋼筋的配筋率和箍筋間距的限制。
3.5提高后張法預(yù)應(yīng)力鋼筋管道壓漿質(zhì)量的措施。
后張法預(yù)應(yīng)力鋼筋管道壓漿質(zhì)量是影響預(yù)應(yīng)力混凝土梁耐久性的關(guān)鍵之一。2004年頒布的《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》規(guī)定，預(yù)應(yīng)力鋼筋管道壓漿所用水泥漿的抗壓強度不應(yīng)低于30MPa，其水灰比為0.4～0.5，為減少收縮，可通過試驗摻入適量膨脹劑。《耐久性設(shè)計與施工CCES01》認(rèn)為，預(yù)應(yīng)力筋的銹蝕會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的突然破壞，事先不易發(fā)現(xiàn)，在耐久性設(shè)計中必須特別重視，并宜采用多重的防護手段。對于可能遭受氯鹽侵蝕的預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，預(yù)應(yīng)力筋、錨具、連接器等鋼材組件宜采用環(huán)氧涂層或涂鋅，后張預(yù)應(yīng)力體系的管道必須具有密封性能，不應(yīng)使用金屬的螺旋管，宜采用有良好密封性能的高密度塑料波形管，管道灌漿材料和灌漿方法要事先通過試驗驗證，盡可能降低漿體硬化后形成的氣孔，并采用真空灌。必要時還可以在灌漿材料中摻入適量的阻銹劑。
3.6加強鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的防水設(shè)計。
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的防水層具有重要的防護作用，必須精心設(shè)計與施工。橋如面鋪裝層應(yīng)采用密實性較好的C30以上等級的混凝土，混凝土鋪裝層內(nèi)應(yīng)設(shè)置鋼筋網(wǎng)，防止混凝土開裂。采用復(fù)合纖維混凝土和在混凝土中摻入水泥基滲透結(jié)晶材料(賽柏斯)，都能收到較好的防水效果。橋面鋪裝層頂面應(yīng)設(shè)置防水層，特別是連續(xù)梁（或懸臂梁）的負(fù)彎矩段更應(yīng)十分重視防水層設(shè)計。加強泄水管設(shè)計，應(yīng)特別注意泄水管周邊的構(gòu)造細(xì)節(jié)處理。加強伸縮縫處的排水設(shè)計，防止水分從伸縮縫處滲入梁內(nèi)。
4. 結(jié)語
混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性是一個涉及環(huán)境、材料、設(shè)計、施工等多種因素的復(fù)雜問題，同時也是影響工程使用壽命的主要問題。影響混凝土耐久性的主要因素為：混凝土凍融破壞、滲透破壞、堿集料反應(yīng)、混凝土碳化、鋼筋銹蝕、侵蝕性介質(zhì)腐蝕等。如何提高混凝土結(jié)構(gòu)耐久性是國內(nèi)外研究的重要課題，具有重要意義。未來的混凝土結(jié)構(gòu)將更多的采用優(yōu)質(zhì)混凝土礦物摻和料和新型高效減水劑復(fù)合，配以與之相適應(yīng)的水泥和級配良好的粗細(xì)骨料，形成低水膠比，低缺陷，高密實、高耐久的混凝土材料，具有較高的抗氯離子滲透性能的高性能混凝土；對混入型和滲入型氯離子進行有效防護的涂層鋼筋、耐腐蝕鋼筋；能有效地阻止鋼筋腐蝕發(fā)生的鋼筋阻銹劑。結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)充分考慮環(huán)境溫度、混凝土內(nèi)應(yīng)力、裂縫等各種可變因素對的影響。只有這樣，才能保證和提高混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性，才能保證我國建筑事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
【關(guān)鍵詞】混凝土結(jié)構(gòu)；設(shè)計原理；設(shè)計規(guī)范；設(shè)計安全度
混凝土結(jié)構(gòu)可以就地取材，造價低，可塑性強，耐久性好，比較適合我國的國情。解放以前，舊中國經(jīng)濟技術(shù)落后，沒有自己的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。沿海和大城市中建造的混凝土結(jié)構(gòu)都是直接引用國外規(guī)范進行設(shè)計、施工。隨著我國大規(guī)模基本建設(shè)的發(fā)展以及經(jīng)濟增長模式的轉(zhuǎn)變，各類大型復(fù)雜、功能特殊的結(jié)構(gòu)越來越多，同時還面臨著既有建筑的結(jié)構(gòu)耐久性、抗災(zāi)性等問題。因此規(guī)范將不斷修訂，為修訂規(guī)范而進行的試驗研究也將持續(xù)進行，從而混凝土結(jié)構(gòu)理論也將得到發(fā)展。
1 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計方法
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計方法，從學(xué)術(shù)上講可以有多種，施行百家爭鳴，然而對實際設(shè)計起控制作用的卻是國家頒布的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范規(guī)定的設(shè)計方法。采用以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計方法。對承載能力極限狀態(tài)，采用分項系數(shù)設(shè)計表達式。材料標(biāo)淮強度采用國際標(biāo)準(zhǔn)。其中對混凝土標(biāo)號做出了更為明確和科學(xué)的定義，在極限平衡理論的基礎(chǔ)上引進了平截面假定，使基本構(gòu)件(彎、拉、壓)的正截面強度計算模型，建立起有較明確概念的計算體系。增加了鋼筋混凝土構(gòu)件抗震設(shè)計內(nèi)容。其中包括地震作用下構(gòu)件和韋點的截面強度設(shè)計和保證變形要求的配筋構(gòu)造，以適應(yīng)廣大地震區(qū)建筑的需要。進一步完善了構(gòu)造要求，如從耐久性角度調(diào)整了保護層厚度，從變形角度調(diào)整了最小配筋率，根據(jù)粘結(jié)錨固理論與國產(chǎn)鋼筋外形，以錨固長度為基淮，調(diào)整了不同狀態(tài)下的鋼筋錨固、搭接、延伸長度。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范將為實現(xiàn)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計方法體系的目標(biāo)完成重要的基礎(chǔ)工作，使我國鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計水平提高到一個新的高度。
2 混凝土結(jié)構(gòu)科研方式的改進
首先要提倡研究的原創(chuàng)性科研的精髓在于其原創(chuàng)性，探索未知領(lǐng)域的研究成果必須具有新意。即對傳統(tǒng)認(rèn)知的突破，甚至否定。不能苛求新的思維盡善盡美，應(yīng)采取寬容態(tài)度允許其逐漸完善。減少無原創(chuàng)性的重復(fù)研究，更應(yīng)杜絕抄襲行為或各種竊取公有知識而壟斷專利、標(biāo)準(zhǔn)的不正當(dāng)行為。其次要減少盲目的低水平重復(fù)。目前為解決學(xué)位、職稱等功利目的而進行的科研及發(fā)表的論文數(shù)量不少，大多是沒有明確目標(biāo)的，空泛議論或低水平重復(fù)。這類研究多憑想象建立不可靠的基本假定。然后進行繁瑣的推導(dǎo)，得出似是而非的結(jié)論。既無理論上的意義又沒有工程價值，浪費了寶貴的科研資源。再就是加強基礎(chǔ)理論研究，應(yīng)充分意識到這種現(xiàn)象可能造成的長期不利影響。應(yīng)重視基礎(chǔ)理論研究，并及時給予充分的經(jīng)費和人力支持。還要提高工程應(yīng)用研究水平、提倡深入淺出的成果表達、提倡學(xué)術(shù)爭鳴和討論。
3 混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)
混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)的研究與應(yīng)用在我國作為一個新興的學(xué)科領(lǐng)域得以迅猛發(fā)展僅僅是近十來年的事。混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)是結(jié)構(gòu)進行檢測、評價、維修、加固或改造等技術(shù)的總稱，包括結(jié)構(gòu)檢測技術(shù)、結(jié)構(gòu)可靠度評估技術(shù)和結(jié)構(gòu)加固方法等方面的內(nèi)容。本文將著重研究混凝土結(jié)構(gòu)的加固技術(shù)方面的問題。我國先后編制適合于混凝土結(jié)構(gòu)加固的相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，這些專業(yè)的加固標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范初步形成了混凝土結(jié)構(gòu)加固領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)體系，對我國該領(lǐng)域的發(fā)展和各種最新科研成果的推廣應(yīng)用起到了積極作用?；炷两Y(jié)構(gòu)加固技術(shù)還存在很多問題，但是經(jīng)過十幾年的快速發(fā)展已經(jīng)初步形成了規(guī)模體系，很多混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)經(jīng)過了大量的深化研究和工程的實際應(yīng)用，證明了其加固的安全性和使用性?，F(xiàn)階段混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)主要是針對結(jié)構(gòu)的承載能力和耐久性的加固處理，己經(jīng)比較成熟的提高低強度混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載能力加固的基本方法主要有增大截面法、粘碳纖維和鋼板法、外包鋼法、置換混凝土加固法等。
4 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計安全度與規(guī)范
對于混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范中的安全度設(shè)置水平，最早源于從事高強混凝土結(jié)構(gòu)科研和推廣應(yīng)用工作。由于現(xiàn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范業(yè)已采用了可靠度設(shè)計理論，其在規(guī)范中的計算表達形式又與多安全系數(shù)方法相似，在實用上姑且將它理解為多安全系數(shù)也并無不可。至于尚未使用的規(guī)范宜適當(dāng)放慢“統(tǒng)一”步伐，實在難以使用的更不宜通過行政手段去統(tǒng)一?？煽慷壤碚撨€在發(fā)展，這方面的學(xué)術(shù)討論希望能夠深入開展下去。提高結(jié)構(gòu)的安全性能需要從結(jié)構(gòu)選型、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、結(jié)構(gòu)布置、材料選擇等多個方面做出努力,以加強結(jié)構(gòu)的整體性、延性和耐久性,提高其抵御不測之災(zāi)和防止倒塌、特別是抵抗連續(xù)倒塌的能力。也許基于概念設(shè)計的這些措施，對于增進結(jié)構(gòu)安全更為有效且更符合經(jīng)濟節(jié)約的原則。
我國鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范經(jīng)歷了三個不同的發(fā)展階段。
4.1 引進規(guī)范的早期應(yīng)用
舊中國的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計未有本國自己的設(shè)計規(guī)范。那時，結(jié)構(gòu)設(shè)計方法均屬容許應(yīng)力設(shè)計法。解放后，我國在一窮二白的基礎(chǔ)上展開了大規(guī)模經(jīng)濟建設(shè)。在當(dāng)時的條件和環(huán)境下，在結(jié)構(gòu)設(shè)計上直接采用蘇聯(lián)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范。
4.2 規(guī)范自主化的最初探索
早于1961年原建工部和原國家建委就已著手組織編制我國鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范，由于起步晚，缺乏自己的基礎(chǔ)資料和必要的科研工作，這本規(guī)范的設(shè)計方法仍只能在蘇聯(lián)55年規(guī)范的基礎(chǔ)上做少量修改和對名詞術(shù)語做必要推敲。但這次實踐，對我國鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范的發(fā)展是十分有益的，邁出了重要的一步。
4.3 結(jié)構(gòu)理論及規(guī)范的逐步完善
提高水平，形成體系的階段。完善的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計方法和規(guī)范體系的形成，從根本上講依賴于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)科學(xué)術(shù)技的發(fā)展，是把各種環(huán)境條件與鋼筋混凝土的性能關(guān)系以及實踐經(jīng)驗上升到規(guī)律性認(rèn)識的過程，這就需要扎實的、系統(tǒng)的科研工作。中國建筑科學(xué)研究院結(jié)構(gòu)所連續(xù)組織了三批鋼筋混凝土規(guī)范科研課題。通過這三批科研課題，使建國以來長期處于薄弱或空白狀態(tài)的量大面廣的工程技術(shù)問題，得到了解決或初步解決，獲得了一大批珍貴的關(guān)系到工程結(jié)構(gòu)設(shè)計合理性與可靠性的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，大大提高了我國鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計理論水平，同時也增強了引進與消化國外先進設(shè)計方法的能力。
5 混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展方向
5.1 試驗研究將未來的發(fā)展的一個支撐
半個多世紀(jì)以來,我國混凝土結(jié)構(gòu)理論及規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)歷了從無到有，逐步發(fā)展完善的歷程。隨著我國大規(guī)模基本建設(shè)的發(fā)展以及經(jīng)濟增長模式的轉(zhuǎn)變，各類大型復(fù)雜、功能特殊的結(jié)構(gòu)越來越多，同時還面臨著大量低安全度的既有建筑和結(jié)構(gòu)耐久性、抗災(zāi)性等問題。因此規(guī)范將不斷修訂，為修訂規(guī)范而進行的試驗研究也將持續(xù)進行，從而混凝土結(jié)構(gòu)理論也將得到發(fā)展。
5.2 結(jié)構(gòu)試驗方向的調(diào)整
傳統(tǒng)以單一構(gòu)件(板、梁、柱、墻等)進行的試驗研究，結(jié)論有很大的局限性，難以反映由這些構(gòu)件組成結(jié)構(gòu)體系(樓蓋、框架等)的真正受力狀態(tài)及規(guī)律，若以結(jié)構(gòu)組件或結(jié)構(gòu)體系的方式進行試驗，則可更真實地反映其受力狀態(tài)；構(gòu)件間的連接構(gòu)造是傳統(tǒng)試驗研究中比較薄弱的環(huán)節(jié)，且對結(jié)構(gòu)安全有著重要的影響，應(yīng)加強這方面的研究；加強結(jié)構(gòu)抗災(zāi)性能的試驗研究，提高試驗研究的分析水平，要提倡先分析后試驗，多分析少試驗?；炯俣☉?yīng)有可靠的依據(jù)，機理分析應(yīng)深入透徹，應(yīng)充分利用已有的試驗資料；應(yīng)用非線性有限元及概率統(tǒng)計等手段，提高試驗和分析水平；通過試驗研究開發(fā)約束混凝土的巨大潛力，具有實際工程意義。
6 結(jié)語
混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)的研究與應(yīng)用在我國作為一個新興的學(xué)科領(lǐng)域得以迅猛發(fā)展僅僅是近十來年的事。隨著該領(lǐng)域技術(shù)應(yīng)用和研究工作的深入發(fā)展，我國先后編制適合于混凝土結(jié)構(gòu)加固的相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，這些專業(yè)的加固標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范初步形成了混凝土結(jié)構(gòu)加固領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)體系，對我國該領(lǐng)域的發(fā)展和各種最新科研成果的推廣應(yīng)用起到了積極作用，大大促進了我國在該領(lǐng)域的發(fā)展。我國混凝土結(jié)構(gòu)理論及規(guī)范從無到有，逐漸豐富和完善，完全依靠獨立自主的科研試及工程實踐積累。目前我國大規(guī)?；O需結(jié)構(gòu)理論及標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的持續(xù)發(fā)展，轉(zhuǎn)變科研形式，調(diào)整研究方向極為重要。
參考文獻：
[1]GBJ 21―66 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范[S].
關(guān)鍵詞：建筑；鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)；抗震；設(shè)計
Abstract: The standard aseismatic design buildings in order to achieve the "small earthquakes not bad, the shock of repairable and of the 3-level design goal, design with the small earthquakes and the seismic elastic carrying capacity calculation of the ductility of the combined method of structure. In the current specification for on the seismic design of reinforced concrete structure, based on the analyses of the requirements, and puts forward the seismic design of reinforced concrete structures of the basic method, and finally how to improve the seismic behavior of reinforced concrete structure puts forward some Suggestions.
Key Words: architecture; reinforced concrete structure; seismic; design
中圖分類號：S611文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：
0、引言
地震作為一種常見的地質(zhì)災(zāi)害，它是由于地殼在運動過程中產(chǎn)生大量的能量并釋放出來導(dǎo)致對地表的破壞的一種地質(zhì)運動現(xiàn)象。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，在全球范圍內(nèi)，每年大概要發(fā)生550萬次的各種級別的地震。導(dǎo)致地震發(fā)生的原因主要包括這樣幾種：其一，最多的一種是由于地層深處大塊的巖石由于錯動、破裂等而導(dǎo)致的構(gòu)造性地震；其二，由于火山爆發(fā)而誘導(dǎo)產(chǎn)生的地震；其三，地下開挖的礦井或者是地下巖洞由于塌陷而導(dǎo)致的地震；其四，油田的注水以及水庫的泄洪等引發(fā)的地震；其五，爆炸或者是地下的核爆炸實驗等導(dǎo)致的地震。地震的發(fā)生將給地表建筑帶來嚴(yán)重的破壞，為了保證居民的生命與財產(chǎn)安全，有必要對建筑的混凝土結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計進行研究，以提高建筑的抗震能力，保證人們生命與財產(chǎn)的安全。
1、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計規(guī)范
當(dāng)前，我國施行的是最新的《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》( GB50011—2010)，它在對建筑的混凝土結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計進行規(guī)定時，要求：在對規(guī)范進行使用時，首先要確定規(guī)范所應(yīng)用的有效范圍和條件，之后要進行必要的結(jié)構(gòu)計算與構(gòu)造措施，對建筑的結(jié)構(gòu)與構(gòu)件進行設(shè)計，最終使之滿足計算與構(gòu)造的基本要求?？偟膩碚f，規(guī)范中要求的就是要采用小震彈性承載能力計算和抗震的延性結(jié)構(gòu)構(gòu)造相結(jié)合的方式來對混凝土結(jié)構(gòu)進行針對性的設(shè)計，保證其抗震能力達到最優(yōu)。
2、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的基本方法
2.1 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的基本途徑
我國對于建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計基本途徑以及概念設(shè)計是建立在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計基礎(chǔ)之上的。它是結(jié)合地震的具體形式以及建筑的抗震設(shè)計等的相關(guān)工作經(jīng)驗而形成基本的設(shè)計理念與設(shè)計途徑。抗震概念設(shè)計是根據(jù)地震災(zāi)難和工程經(jīng)驗等因素形成的基本設(shè)計經(jīng)驗和設(shè)計理念，最后結(jié)合相關(guān)必要的抗震計算以及構(gòu)造等措施。通常而言，進行抗震的概念設(shè)計主要做到下面幾點：
一，在進行建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計時，應(yīng)該具有科學(xué)合理的建筑結(jié)構(gòu)計算簡圖以及地震作用力的傳遞路徑。尤其是在進行具體結(jié)構(gòu)的布局時，尤其要避免局部構(gòu)件的破壞而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)整體的坍塌等問題；
二，建筑的外形設(shè)計必須力求簡單、對稱和規(guī)則，而且要求其質(zhì)量與剛度等的變化要均勻合理；
三，要保證建筑各個局部受力體之間要有可靠的連接，這樣可以保證地震力能夠進行有效的傳遞；
四，對于建筑中所包含的非結(jié)構(gòu)型構(gòu)件，諸如隔墻、維護墻要與建筑的結(jié)構(gòu)主體有可靠的連接；
五，整個建筑的抗震結(jié)構(gòu)在設(shè)計的過程中要保證其支撐系統(tǒng)在受到地震力作用時能保持良好的穩(wěn)定性。
2.2合理選取鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計體系
在對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)進行抗震設(shè)計時，我們主要采用的結(jié)構(gòu)體系有：框架結(jié)構(gòu)、抗震墻結(jié)構(gòu)以及框架-抗震墻結(jié)構(gòu)。
其中，框架結(jié)構(gòu)的特點是結(jié)構(gòu)自身重量輕，適合于要求房屋內(nèi)部空間較大、布置靈活的場合。整體重量的減輕能有效減小地震作用。如果設(shè)計合理，框架結(jié)構(gòu)的抗震性能一般較好，能達到很好的延性。但同時由于側(cè)向剛度較小，地震時水平變形較大，易造成非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的破壞。結(jié)構(gòu)較高時，過大的水平位移引起的P-效應(yīng)也較大，從而使結(jié)構(gòu)的損傷更為嚴(yán)重，故框架結(jié)構(gòu)的高度不宜過高。
抗震墻結(jié)構(gòu)的特點是側(cè)向剛度大，強度高，空間整體性能好。然而，由于墻體多，重量大，地震作用也大，并且內(nèi)部空間的布置和使用不夠靈活。此結(jié)構(gòu)比較適合于住宅、旅館等建筑，因這類建筑墻體較多，分隔較均勻，使承重結(jié)構(gòu)和圍護結(jié)構(gòu)達到較高程度的統(tǒng)一。
而框架-抗震墻結(jié)構(gòu)是將前面兩種結(jié)構(gòu)相結(jié)合，形成一種能同時承受豎向荷載與側(cè)向力的抗震結(jié)構(gòu)體系?？蚣芙Y(jié)構(gòu)易于形成較大的自由靈活的使用空間，以滿足不同建筑功能的要求；抗震墻則可提供很大的抗側(cè)剛度，以減少結(jié)構(gòu)在風(fēng)荷載或側(cè)向地震作用下的側(cè)向位移，有利于提高結(jié)構(gòu)的抗震能力?？偠灾?，框架-抗震墻結(jié)構(gòu)的特點是在一定程度上克服了純框架和純抗震墻結(jié)構(gòu)的缺點，發(fā)揮了各自的長處，剛度較大，自重較輕，平面布置較靈活，并且結(jié)構(gòu)的變形較均勻。因此，框架-抗震墻結(jié)構(gòu)具有很寬的適用范圍，在辦公樓、旅館等公共建筑中得到了廣泛的應(yīng)用。
3、提高鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗震性能的策略
3.1 選擇合適的場地
選擇建筑場地時，應(yīng)根據(jù)工程需要和地震活動情況、工程地質(zhì)和地震地質(zhì)的有關(guān)資料，對抗震地段做出綜合評價。對不利地段，應(yīng)提出避開要求；當(dāng)無法避開時應(yīng)采取有效的措施。
3.2 結(jié)構(gòu)平立面布置要均勻、規(guī)則
建筑設(shè)計應(yīng)重視其平面、立面和豎向剖面的規(guī)則性對抗震性能及經(jīng)濟合理性的影響，宜擇優(yōu)選用規(guī)則的形體，其抗側(cè)力構(gòu)件的平面布置宜規(guī)則對稱、側(cè)向剛度沿豎向宜均勻變化、豎向抗側(cè)力構(gòu)件的截面尺寸和材料強度宜自下而上逐漸減小、避免側(cè)向剛度和承載力突變。
3.3設(shè)計成延性結(jié)構(gòu)
延性是指構(gòu)件和結(jié)構(gòu)屈服后，具有承載力不降低或基本不降低、具有足夠塑性變形能力的一種性能。當(dāng)設(shè)計成延性結(jié)構(gòu)時，由于塑性變形可以耗散地震能量，結(jié)構(gòu)變形雖然會加大，但結(jié)構(gòu)承受的地震作用不會很快上升。延性框架的抗震設(shè)計原則有強柱弱梁、強剪弱彎、強核心區(qū)、強錨固等，延性抗震墻的抗震設(shè)計原則有強墻弱梁、強剪弱彎、加強重點部位等等。除上述設(shè)計原則外，還要進行結(jié)構(gòu)概念設(shè)計?？梢哉f，從方案、布置、計算到構(gòu)件設(shè)計、構(gòu)造措施每個設(shè)計步驟
都貫穿了抗震概念設(shè)計的內(nèi)容。
3.4 設(shè)置多道抗震防線
在進行結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計時，除了合理選擇結(jié)構(gòu)體系外，還宜設(shè)置多道抗震防線。所謂多道防線，通常指的是：第一，整個抗震結(jié)構(gòu)體系由若干個延性較好的分體系組成，并由延性較好的結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接起來協(xié)同工作。第二，抗震結(jié)構(gòu)體系具有最大可能數(shù)量的內(nèi)部、外部贅余度，有意識地建立起一系列分布的塑性屈服區(qū)，以使結(jié)構(gòu)能吸收和耗散大量的地震能量，一旦破壞也易于修復(fù)。
3.5 重視薄弱層（部位）及非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計
在抗震設(shè)計中有意識、有目的地控制薄弱層（部位），使之有足夠的變形能力又不使薄弱層發(fā)生轉(zhuǎn)移，是提高結(jié)構(gòu)總體抗震性能的有效手段。非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的地震破壞會影響安全和使用功能，應(yīng)進行抗震設(shè)計。處理好非結(jié)構(gòu)構(gòu)件和主體結(jié)構(gòu)的關(guān)系，可防止附加災(zāi)害，減少損失。
3.6逐步推廣抗震性能化設(shè)計
建筑的抗震性能化設(shè)計，立足于承載力和變形能力的綜合考慮，具有很強的針對性和靈活性。針對具體工程的需要和可能，可以對整個結(jié)構(gòu)，也可以對某些部位或關(guān)鍵構(gòu)件，靈活運用各種措施達到預(yù)期的性能目標(biāo)——著重提高抗震安全性或滿足使用功能的專門要求。
參考文獻：
[1] 《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB50011—2010
[2] 李國強等 《建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計》[J] 中國建筑工業(yè)出版社
[3] 牛瑞富. 對于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的探討[J]. 河南科技. 2010-07.
[關(guān)鍵詞]土木工程；開放式實踐教學(xué)；混凝土結(jié)構(gòu)；設(shè)計課程
中圖分類號：G649.2 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）02-0000-01
土木工程是一個傳統(tǒng)老專業(yè)。進入新世紀(jì)以來，隨著中國經(jīng)濟建設(shè)的飛速發(fā)展，整個土木工程行業(yè)領(lǐng)域也在不斷煥發(fā)著新生命，作為培養(yǎng)土木工程人才的各類院校也應(yīng)適應(yīng)新形勢，不斷革新、探索新的教學(xué)模式。土木工程專業(yè)課程具有工程實用性強、課程復(fù)雜，內(nèi)容多、難度大的特點，在理論和實踐教學(xué)過程中開展“啟發(fā)式”“開放式”教學(xué)非常必要。筆者結(jié)合多年土木工程專業(yè)課程教學(xué)及教改課題工作經(jīng)驗，對開放式教學(xué)在課程理論與實踐教學(xué)中的重要作用及具體應(yīng)用研究結(jié)果進行系統(tǒng)總結(jié)，以期與同行開展探討。文章以混凝土結(jié)構(gòu)課程教學(xué)為例探索了 “開放式” 教學(xué)活動在教學(xué)中的應(yīng)用。
一、混凝土結(jié)構(gòu)課程的特點
混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計課程是土木工程專業(yè)必修的專業(yè)基礎(chǔ)課，是一門實踐性很強與現(xiàn)行的規(guī)范、規(guī)程等有關(guān)的專業(yè)基礎(chǔ)課。在土木工程專業(yè)培養(yǎng)計劃中占有重要的地位，各相關(guān)高等院校對該課程的教學(xué)工作也非常重視。課程內(nèi)容分：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理及結(jié)構(gòu)設(shè)計兩大部分，前者是后者的基礎(chǔ)，是原理部分的延伸和實際應(yīng)用，兩者互為依存、緊密聯(lián)系。對于土木工程本科學(xué)生而言，通過學(xué)習(xí)，要求掌握混凝土結(jié)構(gòu)學(xué)科的基本理論和基本知識，并能運用理論知識正確進行設(shè)計和綜合分析，解決工程中的實際問題，具備一定的研究開發(fā)能力。同時，該課程也是研究生考試中（筆試或面試）重要的考試科目之一，在相關(guān)注冊資格考試中也是很重要的必考內(nèi)容。該課程特點主要有：內(nèi)容多、公式多、符號系數(shù)多、涉及構(gòu)造規(guī)定多“四多”特點；涉及的經(jīng)驗性知識較多；實用性強；解答非唯一性。
二、開放式教學(xué)在混凝土結(jié)構(gòu)實踐課程中的應(yīng)用
（一）實驗教學(xué)的開放
實驗環(huán)節(jié)是土木工程學(xué)科學(xué)習(xí)的重要組成部分，強調(diào)課堂授課內(nèi)容與課內(nèi)試驗、實習(xí)、 課程設(shè)計與畢業(yè)設(shè)計相結(jié)合，設(shè)置了必做與選做試驗，并對學(xué)生實行了多方位預(yù)約式開放， 包括實驗內(nèi)容、實驗場地、實驗時間、實驗器材設(shè)備的開放。更新實驗教學(xué)內(nèi)容，在基本實驗基礎(chǔ)上加強綜合性實驗和研究創(chuàng)新性實驗，注重學(xué)生創(chuàng)新意識的培養(yǎng)。堅持“基本+提高” 的原則，使實驗教學(xué)內(nèi)容既達到課程基本要求，又讓學(xué)生得到更好鍛煉和探索的機會，具有鮮明的專業(yè)特色。實踐中可將與土木工程主干課程關(guān)聯(lián)密切的實驗綜合到一起作為學(xué)生“開放式”“綜合式”實驗項目。
（二）畢業(yè)設(shè)計、 課程設(shè)計的開放式
課程設(shè)計是對課程理論教學(xué)的有益補充。通過課程設(shè)計的實例練習(xí)可加深對混凝土結(jié)構(gòu)課程所學(xué)內(nèi)容的理解，將理論用于實際，學(xué)得更深刻。而畢業(yè)設(shè)計更是對學(xué)生學(xué)習(xí)的全面檢驗，通過對一個完整工程的獨立設(shè)計，學(xué)以致用，真正全面地掌握所學(xué)知識。同樣，課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計也應(yīng)做到開放式，在確定方向和設(shè)計題目前應(yīng)與學(xué)生充分溝通，了解學(xué)生的想法，共同確定設(shè)計主題、范圍，在設(shè)計過程中保持與學(xué)生的隨時互動和溝通，同時，可將與設(shè)計相關(guān)的所有資料公布到網(wǎng)站上，讓學(xué)生去學(xué)習(xí)、選擇、討論和發(fā)表意見，真正實現(xiàn)開放式和互動式。此外，還應(yīng)強調(diào)畢業(yè)設(shè)計在社會效應(yīng)和工程應(yīng)用效應(yīng)方面的開放性，即鼓勵、 允許、引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合實際工程進行設(shè)計，課題可來源于社會或科研課題，甚至可聘請設(shè)計、 施工單位的工程技術(shù)人員擔(dān)任副導(dǎo)師，共同指導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計。
（三）開放性實習(xí)
實習(xí)環(huán)節(jié)是混凝土課程乃至土木工程專業(yè)學(xué)生重要的實踐性環(huán)節(jié)。實習(xí)環(huán)節(jié)的開放性體現(xiàn)在實習(xí)的具體內(nèi)容及實習(xí)地點與學(xué)生商量確定，通過事先發(fā)放調(diào)查表， 統(tǒng)計學(xué)生選擇方向的意愿和要求。如混凝土結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)或基坑、邊坡、橋梁、道路，以及更細(xì)一步的選題方向，可與畢業(yè)設(shè)計掛鉤，指導(dǎo)教師形成雙向選擇。學(xué)生可參與集中實習(xí)或自主實習(xí)，集中實習(xí)由教師帶隊參加在合作單位實習(xí)基地的實習(xí)，自主實習(xí)由學(xué)生自行聯(lián)系工地進行（包括假期學(xué)生的自愿自主工地實習(xí)），形式上自由組合選定實習(xí)方向或?qū)嵙?xí)工地?？傊?， 實習(xí)環(huán)節(jié)的開放式特點主要體現(xiàn)在指導(dǎo)思想、管理制度、實習(xí)具體內(nèi)容及形式等方面。院系畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)小組和教師從思想上和管理上應(yīng)予以支持，充分發(fā)揮學(xué)生創(chuàng)新性和靈活性的特點，不局限于規(guī)定的實習(xí)期，在條件允許的情況下可將自己置身于工程現(xiàn)場或?qū)嶋H工程項目氛圍中開展實習(xí)活動。
三、結(jié)語
土木工程課程由于其專業(yè)特點，在教學(xué)過程中尤其應(yīng)突出開放式特色。混凝土結(jié)構(gòu)課程是土木工程專業(yè)的重要和典型課程，內(nèi)容多、難度大、實用性強，對其教學(xué)與考評體系均宜結(jié)合實際進行，開展“開放式”“啟發(fā)式”教學(xué)研究。筆者從該課程理論教學(xué)中的教學(xué)內(nèi)容、 教學(xué)形式、課外教學(xué)補充、教學(xué)考評等方面，以及實踐教學(xué)中的實驗教學(xué)、課程設(shè)計及實習(xí)等環(huán)節(jié)，研究和討論了如何開展“開放式”教學(xué)及其在課程中的具體應(yīng)用，從實踐看取得了較好的實際效果。
參考文獻
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關(guān)鍵詞：鋼筋混凝土；優(yōu)化設(shè)計
鋼筋混凝土的材料便于得到，工程造價較低，并且其力學(xué)性質(zhì)良好，很適合做建筑材料。在現(xiàn)代化建筑中鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是最常用的，而且也是最為穩(wěn)定的。隨著建筑應(yīng)用的越來越多，逐漸總結(jié)出一套成熟的施工設(shè)計方案。由于建筑的大部分結(jié)構(gòu)都是由鋼筋和混凝土構(gòu)成的，為了保證建筑的安全可靠，對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)進行研究是勢在必行的。只有將整個結(jié)構(gòu)研究透徹才能在此基礎(chǔ)上進行拓展和創(chuàng)新，實現(xiàn)合理優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)從而降低工程成本的目標(biāo)。
1鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的原則
1.1鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的實用性原則
在進行鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計時，首先要考慮的就是結(jié)構(gòu)的實用性。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的根本目的就是進行實際應(yīng)用，沒有使用價值是不會有人去建設(shè)的。設(shè)計的結(jié)構(gòu)如果只滿足美觀忽略了實際的用途，那就是一張廢紙，只有滿足使用者的需求，這個建筑材有存在的意義，這個設(shè)計才有實施的必要。
1.2鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的安全性原則
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中應(yīng)該突出安全，一方面要確保鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工過程中安全目標(biāo)的實現(xiàn)，要為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工創(chuàng)造一個安全的環(huán)境，這是進行鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的必要前提。另一方面要確保鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)使用的安全，力爭在建筑物和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的使用壽命中做到對安全的保證，這是對建筑功能和使用者人身安全的重要基礎(chǔ)。
1.3鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的整體性原則
應(yīng)該將鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計工作進一步深化，使整體性原則得到進一步落實，讓整個鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)達到一個性能綜合、結(jié)構(gòu)連續(xù)的整體，在實現(xiàn)對建筑物功能維護的同時，確保整個工程的統(tǒng)一。
2鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計要求
2.1鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)延展性要求
鋼筋混凝土有較強的硬度同時也還有一定的延展性。只有延展性和硬度能夠有效的結(jié)合才能具有較強抗壓性和抗形變性。所以在進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化時要考慮鋼筋混凝土的延展性參數(shù)，這一參數(shù)調(diào)整到位，才能提高建筑對地震等自然災(zāi)害的抵抗能力。具有一定的柔性性質(zhì)才能對突發(fā)的應(yīng)力變化起到緩沖作用，利用微小的形變來阻止整個建筑的傾倒、滑移甚至是坍塌。所以對于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計一定要科學(xué)合理，這樣才能保證整體結(jié)構(gòu)的延展性符合規(guī)定滿足實際施工的需要。
2.2鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)傾斜力要求
建筑在使用的過程中，會受到自然界因素的影響，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)會在地震等的
水平作用力下出現(xiàn)傾斜，進而對整個混凝土結(jié)構(gòu)造成影響。在設(shè)計混凝土結(jié)構(gòu)時就要結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況對傾斜程度進行估算，進而采取一些措施控制結(jié)構(gòu)的傾斜，保持整體的穩(wěn)定和連續(xù)，這一點在設(shè)計上是不容忽視的。
3優(yōu)化鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的方法
3.1結(jié)構(gòu)計算方法的優(yōu)化
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)計算分析方法是結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的關(guān)鍵。首先是對結(jié)構(gòu)體系選擇的優(yōu)化，主要是確定經(jīng)濟合理的結(jié)構(gòu)型式、柱網(wǎng)尺寸和剪力墻布置等；其次是對結(jié)構(gòu)構(gòu)件進行優(yōu)化，在已確定結(jié)構(gòu)體系和結(jié)構(gòu)布置的前提下，確定經(jīng)濟合理的構(gòu)件截面尺寸、混凝土強度等級、鋼筋強度等級和配筋量。優(yōu)化設(shè)計在初始假設(shè)后，需按一定的方法通過多次分析和調(diào)整，從而獲得最優(yōu)的設(shè)計方案。在傳統(tǒng)設(shè)計中，構(gòu)件尺寸一般先按經(jīng)驗確定，然后進行強度驗算。在優(yōu)化設(shè)計時，應(yīng)對不同構(gòu)件布置方式和不同截面尺寸進行配筋計算，并作經(jīng)濟比較，以確定最優(yōu)構(gòu)件布置方式和截面尺寸。
3.2結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范的理解
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計須深入地掌握相關(guān)結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范，理解規(guī)范實質(zhì)，并注意規(guī)范的適用范圍和規(guī)范使用的配套性。在計算樁數(shù)時，荷載效應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)組合，對應(yīng)的抗力采用單樁承載力特征值；在確定承臺高度及配筋，驗算材料強度時，荷載效應(yīng)取基本組合，采用相應(yīng)的分項系數(shù)，對應(yīng)的抗力計算采用材料強度設(shè)計值?？拐饓Ψ旨訌姴课缓头羌訌姴课唬吘墭?gòu)件分約束邊緣構(gòu)件和構(gòu)造邊緣構(gòu)件，這兩種邊緣構(gòu)件的配筋相差很大，應(yīng)分別按不同的構(gòu)造要求進行配筋。設(shè)計優(yōu)化前必須透徹地理解概念，勿盲目提高標(biāo)準(zhǔn)，以免造成設(shè)計浪費。
3.3設(shè)計參數(shù)取值的優(yōu)化
為取得良好的優(yōu)化效果，在設(shè)計參數(shù)取值上要進行優(yōu)化。對毛坯房，要根據(jù)各地具體情況和房屋設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，合理考慮各功能空間的二次裝修荷載。在計算墻體荷載時，應(yīng)考慮實際墻體高度、長度和開洞影響，墻體高度的取值應(yīng)扣除鋼筋混凝土梁板的高度，墻體長度的取值應(yīng)扣除鋼筋混凝土墻柱的長度，并應(yīng)扣除洞口面積。消防車等荷載宜按等效荷載取值。樓面活荷載按實際使用功能合理取值，并按規(guī)范規(guī)定考慮樓面活荷載的折減。正確取用抗震設(shè)防烈度、場地類別，合理確定風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值和風(fēng)載體型系數(shù)，必要時可根據(jù)風(fēng)洞試驗確定風(fēng)載體型系數(shù)。根據(jù)不同荷載組合和不同計算內(nèi)容選用荷載分項系數(shù)。在進行基礎(chǔ)設(shè)計時，當(dāng)上部結(jié)構(gòu)傳給基礎(chǔ)的荷載為設(shè)計值時，應(yīng)將設(shè)計值轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)值。
3.4剪力墻
一方面，要實現(xiàn)剪力墻布置的對稱、集中，要在重點環(huán)節(jié)做到剪力墻設(shè)置的均勻化，在變化較大的位置應(yīng)該縮短剪力墻的間距，以便實現(xiàn)恒載的平衡。另一方面，要實現(xiàn)剪力墻雙向的布置，提高整個鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
4.鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的措施
4.1鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的安全性
設(shè)計鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的過程中要將結(jié)構(gòu)自身的抗震性能及外部人為因素可能造成的破壞考慮周全，切實提升鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗震和抗損的性能。設(shè)計鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)過程中要考慮鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)荷載的變化問題，實現(xiàn)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的安全與穩(wěn)定。
4.2鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗震性
設(shè)計人員要以抗震概念設(shè)計為依據(jù)，對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)體系、平立面設(shè)計、結(jié)構(gòu)構(gòu)件延展性等進行優(yōu)化設(shè)計，以使鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗震能力得到有效的提升。
4.3混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性
首先，要選擇質(zhì)量良好的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的材料，從穩(wěn)定性能、抗侵入性能、抗裂性能等幾個方面入手，選擇堅固、耐久、潔凈的骨料，含堿量與水化熱反應(yīng)較低的水泥，減少對于硅酸鹽水泥與用水量的應(yīng)用，并適當(dāng)?shù)貙⒌V物摻合料加入到材料中。其次，優(yōu)化鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計，設(shè)計人員要根據(jù)實際的使用環(huán)境，明確建筑中不同結(jié)構(gòu)構(gòu)件的使用界限與注意事項。最后，應(yīng)用合理的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)形式，要在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計出混凝土保護層，并通過協(xié)調(diào)構(gòu)件的截面積與表面積，避免侵蝕性物質(zhì)集中停留區(qū)域的形成，同時注意高侵蝕度的環(huán)境中，混凝土墻板的通風(fēng)效果，并注意配筋間距的合理設(shè)計，以減少鋼筋銹蝕、保護層剝離等問題在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)。
5.結(jié)論
現(xiàn)代的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)已經(jīng)比較成熟，在優(yōu)化時并不是針對設(shè)計的參數(shù)，而是在滿足施工質(zhì)量的前提下縮減成本開支。想要實現(xiàn)這個目標(biāo)就學(xué)要有扎實的專業(yè)基礎(chǔ)知識，還需要有新技術(shù)和新設(shè)備的加入，是需要不斷探索和專研的。鋼筋混凝土機構(gòu)設(shè)計優(yōu)化涉及的環(huán)節(jié)多，不同的施工階段要采用不同的優(yōu)化方法，很多時候還需要結(jié)合實際的施工情況進行分析處理。
【關(guān)鍵詞】混凝土結(jié)構(gòu)；結(jié)構(gòu)設(shè)計；結(jié)構(gòu)分析
1引言
任何混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計都是為實現(xiàn)某些特定功能。隨著建筑業(yè)迅速發(fā)展，建筑功能也不斷豐富,建筑新穎造型、精美外觀，這樣要求工程設(shè)計越來越復(fù)雜,同時，設(shè)計周期普遍較短,也使結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在一些質(zhì)量問題，所以在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，影響混凝土重要質(zhì)量問題，必須引起工程結(jié)構(gòu)設(shè)計者高度重視。
2混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計基本要求
2.1遵守設(shè)計規(guī)范要求
混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計師在對建筑結(jié)構(gòu)進行設(shè)計過程中，首先，應(yīng)該做到按國家與地方有關(guān)結(jié)構(gòu)設(shè)計法規(guī)、規(guī)程、規(guī)范以及設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定要求執(zhí)行。盡管目前我國各行業(yè)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范，在設(shè)計理論方面還不是很統(tǒng)一，但是混凝土建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計通常參考規(guī)范有《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》、《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》、《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》、《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》、《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》等等，在結(jié)構(gòu)設(shè)計時，結(jié)構(gòu)工程師應(yīng)遵守這些規(guī)范最基本原則來進行混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計。
2.2考慮現(xiàn)場施工材料質(zhì)量
為能夠滿足混凝土結(jié)構(gòu)功能殊性能要求，再設(shè)計時應(yīng)充分考慮到現(xiàn)場施工材料資料，混凝土結(jié)構(gòu)材料質(zhì)量與現(xiàn)場所用水泥品種與粗骨料徑大小有直接關(guān)系。因此，設(shè)計者還應(yīng)了解施工工藝，機械設(shè)備使用情況，對水泥性能與凝結(jié)時間要求等因素，在施工現(xiàn)場決定選用外加劑以及其參入數(shù)量都應(yīng)該了解。
3常見混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計問題以及解決方案
3.1在結(jié)構(gòu)計算與分析階段常見問題
目前，在混凝土結(jié)構(gòu)計算與分析階段，如何高效地、準(zhǔn)確地對工程進行內(nèi)力分析，同時按照規(guī)范要求進行結(jié)構(gòu)設(shè)計與處理，這是決定工程結(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量好壞關(guān)鍵。因此，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計者，應(yīng)該對這一階段常見問題，必須清醒認(rèn)識。
在結(jié)構(gòu)總體設(shè)計階段，經(jīng)常受到困擾問題是對設(shè)計結(jié)構(gòu)整體計算軟件選擇問題。不同軟件采用計算數(shù)學(xué)模型不同，所以不同軟件計算最終計算結(jié)果也有所不同。雖然結(jié)果差別較小，但是對結(jié)構(gòu)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范卻有很大影響?，F(xiàn)在比較流行結(jié)構(gòu)計算軟件并不少，SATWE、TBSA、TAT、ETABS、SAP等都有其各自特點。然而，設(shè)計師在選擇軟件時要么只單一考慮設(shè)計模型特點，而忽視設(shè)計結(jié)構(gòu)類型，要么只考慮結(jié)構(gòu)類型而忽視對結(jié)構(gòu)設(shè)計計算軟件本身分析，所以導(dǎo)致在結(jié)構(gòu)總體設(shè)計計算階段，設(shè)計結(jié)構(gòu)工程就出現(xiàn)很多問題。
對于結(jié)構(gòu)設(shè)計師，應(yīng)該考慮到一個科學(xué)合理計算軟件，絕對不僅僅取決于軟件系統(tǒng)本身優(yōu)越與否，還應(yīng)該分析這種計算軟件是否與設(shè)計結(jié)構(gòu)類型相適應(yīng)。因此，結(jié)構(gòu)設(shè)計工程師必須做到，對各個結(jié)構(gòu)設(shè)計計算軟件數(shù)學(xué)模型特點進行分析、對比與系統(tǒng)研究，熟悉結(jié)構(gòu)設(shè)計類型，從而進行科學(xué)合理選擇計算軟件。
3.2地基與基礎(chǔ)設(shè)計存在問題
1）在設(shè)計時缺少工程實地勘察報告或者臨近建筑勘察報告；對基礎(chǔ)設(shè)計必須按照“勘察——設(shè)計——施工”流程進行，要堅決杜絕缺少地質(zhì)勘察報告，而進行設(shè)計情況。如果地質(zhì)勘查不夠細(xì)致、全面、內(nèi)容模糊情況時，設(shè)計單位必須告知建設(shè)單位同時要求勘察單位重新勘察或者進行補勘。
2）未考慮地基變形影響；有很多混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計都未對處理后地基進行變形驗算，而根據(jù)有關(guān)規(guī)定，當(dāng)結(jié)構(gòu)設(shè)計等級為甲或乙級時，應(yīng)按照地基變形進行設(shè)計；當(dāng)為丙級時，如采取地基處理，處理應(yīng)按照《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》相關(guān)規(guī)定；而對地基處理后情況，必須進行變形驗算。
3）下臥層驗算中問題
在計算下臥層頂?shù)鼗休d力時，只能進行深度修正，修正系數(shù)應(yīng)根據(jù)土層來決定。當(dāng)擴散角所取數(shù)值滿足有關(guān)規(guī)范中規(guī)定時，可直接采用；當(dāng)不滿足時可根據(jù)規(guī)范附錄中，平均應(yīng)力系數(shù)來進行計算。對復(fù)合地基來說.選取承載力較高土層來當(dāng)持力層，而當(dāng)軟弱下臥層時，必須對承載力進行驗算；如果是軟弱下臥層控制承載力，那么說明持力層需要進行調(diào)整。
3.3上部混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中存在問題
目前，作為混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中，上部結(jié)構(gòu)設(shè)計是最為關(guān)鍵的部位,也是體現(xiàn)特殊功能，特定力學(xué)結(jié)構(gòu)性質(zhì)的部位。主流混凝土結(jié)構(gòu)有框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、框剪墻結(jié)構(gòu)以及框支剪力墻結(jié)構(gòu)，而這些混凝土結(jié)構(gòu)在實際設(shè)計時，往往出現(xiàn)配筋不夠、超配筋等情況。這樣容易造成混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中的上部結(jié)構(gòu)等工程強度不足。
1）框架柱；在設(shè)計計算時，切勿忽視角柱，必須要對角柱自行定義。如出現(xiàn)未進行定義，而實際配筋率又滿足計算結(jié)果，那么在實際施工中就會出現(xiàn)配筋率無法滿足最小配筋率問題。作為短柱來說，在一級抗震設(shè)計時，沿著短柱全高箍筋間距應(yīng)小于縱筋直徑6倍?？蚣苤绦蚩梢赃M行自行判定。這種框架柱不可以進行直接替換，不同強度箍筋應(yīng)滿足不同結(jié)果。對超短柱來說，在整個結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)盡量避免，如避免不了，就采用性能較好箍筋、采取控制軸比、在整個框架柱中添加芯柱等方法。
2）框架梁：框架梁在計算是容易出現(xiàn)實際配筋大于計算結(jié)果情況，主要原因有：繪圖時只標(biāo)注支座一側(cè)配筋；當(dāng)配筋率大于2%時，箍筋并沒有隨著支座處配筋增加而增大；跨中配筋與支座配筋比例超出正常范圍。同時還應(yīng)注意各抗震等級下，縱筋直徑的要求以及穿過中柱及剪力墻的縱筋直徑。
3）連梁：在地震作用下，為保證剪力墻不發(fā)生剪切破壞，即墻肢與連梁滿足“強剪弱彎”的原則降低連梁彎矩設(shè)計值，使部分連梁先于墻肢出現(xiàn)彎曲屈服，降低連梁屈服彎矩的同時也降低了連梁的剪壓比，可改善連梁的延性性能。一般控制連梁折減系數(shù)在0.5~1之間，抗震設(shè)防烈度越高，延性要求越高，設(shè)防水準(zhǔn)要求越高，就可以折減多一些。這樣才能夠保證連粱在正常使用下不現(xiàn)開裂、屈服等問題。當(dāng)連梁跨高比不大于2.5時，要注意不要把墻體水平分布筋當(dāng)做連梁腰筋來計算，否則會出現(xiàn)連梁的腰筋配筋率不滿足標(biāo)準(zhǔn)情況。
4）框支剪力墻；在結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)該重點考慮轉(zhuǎn)換層，因為轉(zhuǎn)換層是整個框支剪力墻中比較薄弱樓層結(jié)構(gòu)，在相關(guān)計算時，應(yīng)根據(jù)相關(guān)規(guī)定將其地震剪力乘以增大系數(shù)來計算相關(guān)參數(shù)?？蛑е?、框支梁的縱筋各項系數(shù)都應(yīng)滿足有關(guān)規(guī)定的要求。
3.4混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中其他問題
1）各專業(yè)間配合：由于專業(yè)分工發(fā)展，一個結(jié)構(gòu)設(shè)計團隊由各個不同領(lǐng)域?qū)I(yè)人才構(gòu)成，整個項目從設(shè)計到施工也是由很多不同團隊負(fù)責(zé)，因此，專業(yè)間配合問題顯得尤為突出?；炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計與施工組織之間，涉及到結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工技術(shù)之間銜接與配合。配合得好壞直接關(guān)系到整個項目的質(zhì)量，甚至整個設(shè)計理念與風(fēng)格。結(jié)構(gòu)設(shè)計專業(yè)人員不可只專注于設(shè)計，而忽視配合施工工藝技術(shù)，否則就會出現(xiàn)很多大的問題。
2）混凝土設(shè)計耐久性：混凝土結(jié)構(gòu)功能有三方面內(nèi)容：適用性、安全性、耐久性，目前，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計在適用性與安全性方面研究較深入，設(shè)計方法相對明確，因此，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計在這兩方面做得比較好。結(jié)構(gòu)耐久性方面研究還不是很成熟，在實際操作中也存在很多問題?；炷两Y(jié)構(gòu)因耐久性不足而失效的現(xiàn)象已經(jīng)屢見不鮮，為正常使用，必需進行維護，而這樣所付出維護費用是非常高昂的。影響混凝土結(jié)構(gòu)耐久性因素主要有內(nèi)部與外部兩個方面。再結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)該區(qū)別進行考慮。這真對不同結(jié)構(gòu)功能需要，考慮避免降低結(jié)構(gòu)耐久性的影響因素。這樣設(shè)計出來的混凝土結(jié)構(gòu)才是最科學(xué)，最合理的。
結(jié)語
混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計本身是個長期、循環(huán)、復(fù)雜兼具深度和廣度的專業(yè)。對于企業(yè)來講講究的是效率和效益，因此，目前混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計問題產(chǎn)生的主要原因在于設(shè)計時間短、設(shè)計任務(wù)大而重?；炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量密切關(guān)系到人民生命財產(chǎn)安全，責(zé)任重大。因此，我們必須從根本做起，做好混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計，總結(jié)設(shè)計經(jīng)驗不斷改進設(shè)計理念，設(shè)計時充分考慮各種因素影響，這樣來保證整個工程質(zhì)量。以上僅僅是筆者的一些淺薄認(rèn)識，只有不斷地學(xué)習(xí)、對實踐經(jīng)驗不斷進行總結(jié)才能做出較好的作品
參考文獻
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關(guān)鍵詞：超長混凝土結(jié)構(gòu) 溫度收縮裂縫 后澆帶 設(shè)計措施
1 前言
建筑工程中，混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫較為普遍，裂縫的類型也很多，但按成因基本可歸結(jié)為由外荷和變形引起的兩大類裂縫。其中由混凝土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蘭州地區(qū)實際工程中最常見的裂縫。隨著建筑向大型化和多功能發(fā)展，超長（即超過溫度伸縮縫間距）高層或大柱網(wǎng)建筑不斷出現(xiàn)，混凝土強度等級的提高，施工中泵送混凝土工藝的應(yīng)用，使超長混凝土結(jié)構(gòu)易出現(xiàn)的溫度收縮裂縫有逐漸增多的趨勢。雖然這類裂縫屬非結(jié)構(gòu)性裂縫，一般不致影響構(gòu)件承載力和結(jié)構(gòu)安全，但卻會影響結(jié)構(gòu)的耐久性和整體性。同時也會給使用者感官和心理上造成不良影響。另外由于我國幅員遼闊，不同地區(qū)氣候環(huán)境、溫濕度差異很大，現(xiàn)行規(guī)范對防止和減輕溫度收縮裂縫的設(shè)計措施制定的較為原則和局限。因此不少設(shè)計人員較重視強度設(shè)計，而不太認(rèn)真考慮抗裂的構(gòu)造措施。這樣一旦出現(xiàn)裂縫不僅影響工程質(zhì)量，同時在進入住房商品化，質(zhì)量糾紛日趨增多的今天也不利于保護自己。
基于以上原因，筆者感到有必要結(jié)合蘭州地區(qū)溫差大，氣候干燥這一地區(qū)特點，根據(jù)多年的工程設(shè)計實踐和體會，對防止和減輕超長混凝土結(jié)構(gòu)溫度收縮裂縫的設(shè)計措施提出一些建議，供設(shè)計人員參考并能有所啟發(fā)。
2 溫度收縮裂縫的基本特點
混凝土在結(jié)硬的過程中發(fā)生收縮，溫度變化時會熱脹冷縮，當(dāng)這兩種變形受到約束后，在結(jié)構(gòu)內(nèi)部就會產(chǎn)生收縮應(yīng)力和溫度應(yīng)力，這兩種應(yīng)力分別超過混凝土抗拉強度時就會導(dǎo)致混凝土開裂而形成收縮裂縫或溫度裂縫。超長混凝土結(jié)構(gòu)中較多見的是在收縮應(yīng)力和溫度應(yīng)力共同作用下所產(chǎn)生的溫度收縮裂縫。要分析溫度收縮裂縫的基本特點，首先應(yīng)掌握收縮和溫度變形的一些基本概念。
2.1 收縮變形的特性及影響因素：
一般混凝土最終收縮應(yīng)變約3～5×10-4，其特點是早期收縮快，半年可完成第一年收縮量的80～90%，一年后仍發(fā)展但已不明顯。其影響因素主要有混凝土強度等級，水泥品種，水灰比，坍落度，養(yǎng)護（保溫，保濕）和體表比。
2.2 溫度變形的特性及影響因素：
混凝土溫度線脹系數(shù)一般為1.0×10-5/C°，其變形隨溫差而變化，一般發(fā)生在混凝土結(jié)硬一直到房屋使用期間。其影響因素有季節(jié)溫差，內(nèi)外溫差和日照溫差。
2.3 溫度收縮裂縫的基本特點：
⑴ 該裂縫由收縮和溫度變形共同產(chǎn)生，其分布一般為收縮和溫度兩種裂縫的組合，隨環(huán)境濕度和溫度而變化，隨時間而發(fā)展，裂縫的開裂和危害程度往往較單一的收縮或溫度裂縫嚴(yán)重。
⑵ 根據(jù)具體工程裂縫出現(xiàn)的時間、發(fā)展與變化、以及分布、形狀、尺寸等特征。一般可分為以收縮變形為主或以溫度變形為主，實際工程中較常見的是以收縮變形為主的溫度收縮裂縫，一般發(fā)生在混凝土澆筑后一年內(nèi)，但多見半月至數(shù)月之內(nèi)。
⑶ 主要影響的部位及構(gòu)件是底層和頂部數(shù)層梁板構(gòu)件以及基礎(chǔ)梁、挑檐、欄板等外露構(gòu)件。
⑷ 梁板裂縫呈現(xiàn)不同分布和特征，梁縫一般垂直于縱向，分布在兩側(cè)面，兩頭細(xì)、中間寬、棗核形。裂縫為表面，深進或貫通。單向板縫等間距平行于短邊。雙向板縫較重于單向板縫，兩個方向板縫縱橫交錯，不規(guī)則，縫多為貫通，板面縫一般寬于板底縫。
3 防止和減輕超長混凝土結(jié)構(gòu)溫度收縮裂縫的設(shè)計建議
3.1 設(shè)置后澆帶以及控制和抵抗溫度收縮應(yīng)力的措施
3.1.1 有效設(shè)置后澆帶
后澆帶是列入高規(guī)中的一種目前設(shè)計人員常采用的方法，它利用了混凝土早期收縮量大的特性，其設(shè)計思路是“以放為主”。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)雖然對后澆帶的間距、寬度、鋼筋處理、澆筑時間有較明確要求，不少資料對此也有所介紹。但是結(jié)合多年來對蘭州地區(qū)幾個較大型超長工程的設(shè)計實踐，深感對后澆帶的做法必須予以重視。如設(shè)計施工處理不好，不僅起不到予期的效果，還會留下結(jié)構(gòu)隱患。因此就后澆帶的具體做法提出以下建議和看法：
⑴ 間距：高規(guī)規(guī)定為30m～40m。建議具體工程應(yīng)結(jié)合建筑物長度、氣候環(huán)境特點綜合考慮，一般應(yīng)控制在30m左右。
⑵ 位置：
①小跨梁開間或受力較小的部位，一般可在梁跨三分之一處。
②平面布置時要注意梁的布置宜平行于后澆帶以免梁截斷太多。
③視具體情況可沿平面曲折通過。
⑶ 寬度：高規(guī)規(guī)定800～1000mm。建議預(yù)留的寬度要考慮滿足鋼筋錯開搭接要求?？稍试S大于1000mm。
⑷ 鋼筋：目前對后澆帶內(nèi)梁縱向鋼筋處理有兩種做法。
第一種：梁板鋼筋均斷開后搭接(高規(guī)要求)，但由于梁鋼筋搭、焊接處理困難，質(zhì)量不易保證，易給結(jié)構(gòu)造成隱患。
第二種：板鋼筋斷開，梁鋼筋直通不斷。目前工程采用較多，但由于截斷梁較多時，鋼筋全部不斷會約束混凝土收縮，達不到予期效果。
建議：梁上部鋼筋，腰筋及板墻鋼筋斷后錯開搭接或必要時先搭后補焊。梁下部鋼筋不斷，可適當(dāng)加大配筋。這樣即可大大減小梁鋼筋全部不斷對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，這種處理方法筆者自93年以來已在一些工程中較好的進行了使用。
⑸ 澆筑時間：高規(guī)要求，宜在兩個月后且澆筑時的溫度宜低于主體混凝土澆筑時的溫度。由于混凝土早期收縮量大，相對一年的收縮量，半月約占30～40%；1個月約占45～55%；2個月約占65～75%；半年約占80～90%，故應(yīng)按規(guī)范執(zhí)行，一般應(yīng)保證兩個月后澆筑。
⑹ 后澆混凝土：采用無收縮或微膨脹混凝土，強度較主體混凝土提高C5級。
⑺ 設(shè)計時要特別交待以下請施工單位注意的問題：
① 后澆帶兩側(cè)宜設(shè)鋼筋網(wǎng)片，防止主體混凝土流入后澆帶。
② 后澆帶混凝土澆筑前應(yīng)清理鑿毛，澆筑時振搗密實，精心養(yǎng)護。
③ 后澆帶兩側(cè)支撐保證穩(wěn)定可靠，后澆帶混凝土達設(shè)計強度時方可拆除。
3.1.2、針對性地采取控制和抵抗溫度收縮應(yīng)力的措施
⑴ 加強屋面保溫隔熱措施，采用高效保溫材料，嚴(yán)格滿足建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。
⑵ 屋面板、外廊板，陽臺板等外露室外現(xiàn)澆板（含施工期間主體暴露時間較長的室內(nèi)現(xiàn)澆板）以及板跨大于4m且采用泵送混凝土的雙向連續(xù)板等溫度收縮應(yīng)力較大的板，均應(yīng)在板面（即板的受壓區(qū)）配置不小于φ6@200雙向鋼筋網(wǎng)片，或支座鋼筋隔一全跨貫通，但間距不宜大于200mm，每一方向配筋率不宜小于0.1%。以上板在有受力鋼筋處，實配鋼筋尚應(yīng)考慮溫度收縮應(yīng)力影響予以適當(dāng)增大。
⑶ 框架梁及所有現(xiàn)澆梁凡高度≥600者（外露梁高度≥500）均設(shè)置不小于2φ12腰筋。腰筋宜細(xì)而密，間距不應(yīng)大于200mm，每側(cè)腰筋配筋率不宜小于0.1%。
⑷ 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。
⑸ 控制現(xiàn)澆板混凝土強度等級不宜大于C35。
后澆帶列入高層規(guī)程后已在大量工程中廣泛使用。前已述及，其主要作用是減小混凝土早期以收縮為主的變形。因此，超長混凝土結(jié)構(gòu)溫度收縮裂縫的預(yù)防不能僅靠設(shè)置后澆帶來解決，必須采取上述“放”“防”“抗”相結(jié)合的綜合措施。筆者已在蘭州和西非熱帶地區(qū)一些較大型的超長建筑中，根據(jù)具體工程各自的特點多次采用了上述綜合措施。實踐證明比較有效。故認(rèn)為，防止和減輕蘭州地區(qū)超長混凝土結(jié)構(gòu)溫度收縮裂縫目前仍然應(yīng)首先或主要采用設(shè)置后澆帶以及控制和抵抗溫度收縮應(yīng)力的綜合措施?？紤]目前混凝土溫度收縮裂縫的趨于增多以及超長混凝土結(jié)構(gòu)的抗震性能。建議采用上述綜合措施，房屋總長宜控制在120m內(nèi)。
轉(zhuǎn)貼于 3.2 采用UEA補償收縮混凝土
3.2.1 方法提出：
由于后澆帶延長工期，鋼筋斷后的搭、焊接和清理鑿毛均給填縫施工帶來一定麻煩，處理不好將留下隱患，因此中國建筑材料科學(xué)研究院游寶坤等人提出了采用UEA加強帶取代后澆帶連續(xù)澆筑超長建筑的無縫設(shè)計施工方法。
3.2.2 設(shè)計思路：
“以抗為主”的設(shè)計原則，利用UEA補償收縮混凝土在硬化過程產(chǎn)生的膨脹作用，在結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生少量預(yù)壓應(yīng)力用來補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)。
3.2.3 具體做法
所有樓板均摻10～12%UEA（膨脹率2～3×10-4）。但每間隔50m設(shè)置一條2m寬膨脹加強帶，帶內(nèi)混凝土摻加14～15%UEA（膨脹率4～6×10-4），兩側(cè)設(shè)密孔鋼絲網(wǎng)，防止混凝土流入加強帶，可連續(xù)澆筑100～200m的超長建筑，具文獻[4]介紹，該技術(shù)已在全國50多個重大工程中應(yīng)用。
由于這種方法，規(guī)范未列入，施工要求嚴(yán)，氣候環(huán)境影響大，潮濕地區(qū)膨脹可保持，干躁地區(qū)會存在問題。結(jié)合對福州機場航站樓采用UEA混凝土后實際效果的調(diào)研。建議蘭州地區(qū)應(yīng)慎重采用，若采用可做必要計算和實驗，測得一些技術(shù)數(shù)據(jù)，最好在有條件保濕養(yǎng)護的地下結(jié)構(gòu)中采用。也可考慮在建筑長度70m以下，設(shè)置后澆帶后影響工期的工程上試用，但對梁板構(gòu)件仍應(yīng)針對性地采取3.1.2中介紹的一些必要的控制和抵抗溫度收縮應(yīng)力的設(shè)計措施。另外特別提請施工時要嚴(yán)格保濕養(yǎng)護。
3.3 采用予應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)
予應(yīng)力混凝土可增強梁板剛度，梁板中所產(chǎn)生的預(yù)壓應(yīng)力可抵消由于混凝土溫度變化和收縮產(chǎn)生的軸向拉應(yīng)力，從而達到擴大溫度伸縮縫間距不設(shè)后澆帶的目的。經(jīng)對珠海機場調(diào)研了解到：梁板在采用無粘結(jié)予應(yīng)力混凝土后，平面尺寸84×48m，未設(shè)后澆帶，使用良好。筆者認(rèn)為，當(dāng)為滿足建筑層高要求而采用該技術(shù)時，可考慮在采用必要的控制和抵抗溫度應(yīng)力的具體措施后增大溫度伸縮縫的間距，但應(yīng)結(jié)合工程收集資料具體分析。
4 結(jié)語
⑴ 溫度收縮裂縫是蘭州地區(qū)超長混凝土結(jié)構(gòu)中較常見且日趨增多的裂縫，由于該裂縫的危害性及規(guī)范的局限性，設(shè)計人員應(yīng)予以足夠重視。
⑵ 本文從設(shè)計角度上簡析了混凝土收縮和溫度變形的特性，影響因素以及溫度收縮裂縫的成因和基本特點，以使設(shè)計人員建立最基本的概念來針對性地結(jié)合具體工程特點考慮防止和減輕溫度收縮裂縫的具體措施。
【關(guān)鍵詞】人防地下室；混凝土；結(jié)構(gòu)；質(zhì)量；控制
隨著空襲技術(shù)的不斷發(fā)展，防空變得越來越困難，防空作戰(zhàn)的成敗已成為高技術(shù)局部戰(zhàn)爭勝負(fù)的決定性因素，公共人防工程建設(shè)顯得越來越重要。公共人防建筑的特點是能抵御具有一定殺傷威力兵器的破壞，在混凝土結(jié)構(gòu)施工中，強度要求能夠承受核武器地面沖擊波，并且可以有效規(guī)避化學(xué)武器、生化器以及放射線等污染，確保對公眾財產(chǎn)以及生命安全的保護。
一、人防地下室混凝土結(jié)構(gòu)施工方案
根據(jù)市政規(guī)劃施工要求，在人民球場公共人防工程的建設(shè)過程中，必須盡量減少對球場周邊建筑及景觀的影響，保證地面活動場地的完整性。在施工方案的防水設(shè)計中，應(yīng)采用以結(jié)構(gòu)自防水為主、外包柔性防水層為輔的復(fù)合防水體系，在圍護結(jié)構(gòu)中采用摻加高效維膨脹抗裂防水劑的防水混凝土，除起到增強保護結(jié)構(gòu)主體的作用外，還能減少地面沉降，降低對周邊建筑的影響程度。
在人防平戰(zhàn)設(shè)計中，既要滿足平時使用的人流和車流的通暢性，還需滿足戰(zhàn)時的防護要求，因此必須要采取平戰(zhàn)轉(zhuǎn)換措施，并完成戰(zhàn)時設(shè)備及管線的安裝工作。整個人防地下室混凝土結(jié)構(gòu)施工在建設(shè)過程中，其設(shè)計思想和原則是：在符合人防有關(guān)規(guī)范的基礎(chǔ)上滿足平時停車的功能要求，各個單元設(shè)計要與平時防火分區(qū)規(guī)劃相結(jié)合，最終構(gòu)建設(shè)備體系以及防護體系。整個設(shè)計過程要符合《人民防空工程防護功能平戰(zhàn)轉(zhuǎn)換設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》的相關(guān)要求，按照安全可靠、就地取材以及安裝快速的原則具體實施。
二、人防地下室混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)措施
在具體的施工中，針對基坑開挖與邊坡支護工程：勘察報告顯示，施工場地的上層大部分基本為雜填土、粘土，施工應(yīng)采用鉆孔灌注樁進行支護，利用高壓噴射注漿法使灌注樁之間的土體形成高壓旋噴樁，與灌注樁連為一體，形成封閉的止水帷幕。其支護結(jié)構(gòu)必須要進入持力層深處，才能滿足止水以及支護結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定要求。另外，由于人防工程防護要求必須便于平時維護，在結(jié)構(gòu)設(shè)計時其主體不設(shè)永久變形縫，為防止由于混凝土溫縮引起的結(jié)構(gòu)裂縫現(xiàn)象，必須加強施工技術(shù)管理，并采取以下措施：（1）在布置中采用結(jié)構(gòu)頂板和底板的鋼筋雙向拉通形式以提高整個混凝土結(jié)構(gòu)的抗裂和抗變形能力，增強其穩(wěn)定性和可靠性。（2）為了滿足防水要求以及結(jié)構(gòu)頂板、底板及墻體的施工，在施工過程中要嚴(yán)格按照防水混凝土設(shè)計配比，以合理的比例摻加膨脹型復(fù)合抗裂防水劑，一般具體按照試驗來制定摻量的標(biāo)準(zhǔn)。（3）在摻灰方面，必須滿足設(shè)計要求，制定合理的混凝土配合比，降低水化熱，使混凝土具有良好的和易性、可靠性，同時降低混凝土中水泥和水的含量。（4）在頂板和底板施工中，要沿著墻體設(shè)置兩條后澆帶，并且在后澆帶間加設(shè)一道加強帶以提高混凝土結(jié)構(gòu)的整體性。（5）在墻體頂部結(jié)構(gòu)設(shè)計中，必須增加構(gòu)造暗柱，適當(dāng)增加墻體水平筋的配筋率，提高其穩(wěn)定性。
三、人防地下室混凝土結(jié)構(gòu)施工的質(zhì)量控制
為了提高混凝土結(jié)構(gòu)施工的質(zhì)量水平，在施工過程中必須針對施工的難點以及重點工程進行嚴(yán)格控制，并從以下幾個方面具體開展：（1）鋼筋混凝土方面。在人防地下室施工中，由于鋼筋數(shù)量比較多，并且部分混凝土內(nèi)部包有鋼骨，鋼筋與鋼筋以及鋼筋與鋼骨之間出現(xiàn)位置沖突的現(xiàn)象時有發(fā)生。由于鋼筋之間的距離比較小，導(dǎo)致混凝土下料以及振搗都增加了難度。（2）鋼結(jié)構(gòu)的現(xiàn)場安裝程序環(huán)節(jié)。事先要安排吊裝順序和吊機行走路線，選擇合理的吊機噸位，在鋼柱安裝之前，首先要檢查地腳螺栓，查看其埋設(shè)的精度，以及平面位置和標(biāo)高，一般要求螺栓平面位置偏差小于等于2mm，標(biāo)高偏差要小于等于5mm。采用機械吊裝，控制好機械臂的移動速度，緩慢將柱腳加鋼墊板調(diào)整至設(shè)計標(biāo)高。通常在鋼結(jié)構(gòu)焊接環(huán)節(jié)中，首先要清除焊縫坡口附近的鐵銹或者是其他雜質(zhì)，并且要求焊縫要飽滿、均勻不能出現(xiàn)夾渣現(xiàn)象。由于人防工程地下室混凝土結(jié)構(gòu)在施工中其焊縫比較厚，因此在施工前必須要進行專項試驗，確定焊縫變形值，采用針對性的焊接方式，來減小焊接應(yīng)變造成的不利影響。（3）在混凝土澆筑環(huán)節(jié)中，由于鋼骨的存在，這就使得進料口的空間變得更加狹小，增加了下料的難度，并且使得振搗棒無法進行。另外由于鋼筋數(shù)量多，排列密集，難以確?；炷撩軐嵍?。為了確保施工質(zhì)量得到控制，必須加強混凝土的和易性，在混凝土材料中摻加JL減水劑；加強振搗，采用振搗棒具體實施；在柱模上每間隔1m處用手鉆一個小孔，以便觀察混凝土的漿液情況，提高翻漿的可靠性和準(zhǔn)確性；在木模外側(cè)要派專人進行敲擊，增強混凝土密實效果并且確保其外觀以及質(zhì)量，另外通過敲擊還可以判斷振搗不到位的部位，有助于及時修補，加強施工質(zhì)量的控制。在澆筑過程中，需要在柱帽連接板上開一個150mm的孔洞，并在其上面焊同厚度的鋼環(huán)，以此作為混凝土澆筑振搗棒下入鋼柱內(nèi)振搗的作用。最后在整個施工過程中，還需要做好監(jiān)控，詳細(xì)記錄施工過程，確保整個人防地下室混凝土施工過程得到控制。（4）工程養(yǎng)護工作。對于鋼柱的養(yǎng)護，一般在混凝土澆筑完成之后，要對鋼柱部位采用塑料薄膜進行覆蓋；在樓板混凝土澆筑之前要用套管套在每一根豎向主筋上，避免澆筑過程中混凝土污染柱筋的底部，以及脫模劑被污染。最后在柱子混凝土拆除模板中，一定要及時進行澆水，確保塑料薄膜封閉，并且采用膠合板封角進行保護，提高球場人防工程施工的質(zhì)量。
綜上所述，在整個施工過程中，人防、設(shè)計、監(jiān)理以及業(yè)主等單位都必須高度重視質(zhì)量控制，嚴(yán)把中間驗收質(zhì)量關(guān)，確保工程無滲水、漏氣以及沉降等質(zhì)量問題，各項施工必須滿足設(shè)計要求。除此之外，還需要注意的是在鋼構(gòu)結(jié)構(gòu)安裝完畢后，安排好混凝土其他結(jié)構(gòu)的施工周期；調(diào)整混凝土的澆筑環(huán)節(jié)，降低鋼構(gòu)骨架給混凝土施工增加的難度；最后是提前考慮鋼材占用模板內(nèi)空間對混凝土振搗的影響，要注意混凝土骨料粒徑，采取經(jīng)濟合理的澆筑技術(shù)，確保密實度以及和易性。
四、結(jié)語
總之，在人防地下室混凝土結(jié)構(gòu)施工中，一定要按照施工要求以及設(shè)計規(guī)范具體實施，確保滿足施工技術(shù)的同時，加強對工程重點及難點的質(zhì)量控制，提升整個工程的施工質(zhì)量。
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關(guān)鍵詞：混凝土；結(jié)構(gòu)設(shè)計；安全度；分析
中圖分類號： TV331 文獻標(biāo)識碼： A
引言
在一般的情況下，對于混凝土的結(jié)構(gòu)設(shè)計師必須要能夠在建筑物的結(jié)構(gòu)進行設(shè)計的時候，對其自身內(nèi)力的計算以及結(jié)構(gòu)的分析，可以綜合的考慮到建筑物整體的結(jié)構(gòu)以及各個分散構(gòu)件的基本使用功能，并且還要嚴(yán)格的遵照相關(guān)的規(guī)定及安全度來對各個構(gòu)件的總體耐久性以及承載力進行測量，確保所設(shè)計混凝土的結(jié)構(gòu)能夠符合安全度的標(biāo)準(zhǔn)，保證建筑物能夠安全的使用。結(jié)構(gòu)師要明確擬建建筑物以后要承擔(dān)的功能，進而來對各個備選的方案進行綜合的比較，最后挑選出最佳的設(shè)計方案。
一、加強混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中安全度的愈義
結(jié)構(gòu)工程師設(shè)計的混凝土結(jié)構(gòu)建筑的目的是給混凝土結(jié)構(gòu)建筑的安全性能，性能和耐久性的混凝土結(jié)構(gòu)，確保能有效地執(zhí)行其預(yù)期使用各種函數(shù)在指定使用壽命。所有的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范計算公式和結(jié)構(gòu)要求的起點是確?；炷两Y(jié)構(gòu)的設(shè)計安全度，因此，混凝土結(jié)構(gòu)的安全設(shè)計要求考慮到經(jīng)濟因素，技術(shù)和政策等。從經(jīng)濟的角度來看，混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計安全程度直接反映了工程造價之間的關(guān)系，投資和維修費用的風(fēng)險，如果想提離結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全程度，它會增加項目的成本，但會減少投資風(fēng)險和相應(yīng)的維修費用二相反.如果結(jié)構(gòu)設(shè)計安全度雖然低，造價較低，但會增加投資風(fēng)險和相應(yīng)的維修費用。因此，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理程度的安全需求平衡項目成本和項目風(fēng)險，并尋求兩者之間的最佳平衡點。從技術(shù)的角度來看，混凝土結(jié)構(gòu)安全度的設(shè)計直接關(guān)系到結(jié)構(gòu)類型的選擇，動力學(xué)模型和設(shè)計理念是合理的，需要考慮完整。切忌直接平等待遇和各種材料。從政策的角度來看，選擇合理的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計安全不僅與人民生命和財產(chǎn)的安全，甚至影響到社會安全和政治穩(wěn)定，導(dǎo)致一個國家的技術(shù)經(jīng)濟政策和基本的經(jīng)濟基礎(chǔ)的變化。長話短說.選擇和制定科學(xué)合理的混凝土結(jié)構(gòu)安全設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)反映了整體經(jīng)濟資源，國家建設(shè)設(shè)計和技術(shù)水平，社會財富的積累和建筑材料的質(zhì)量水平，意義深遠。
二、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計安全控制的思考
混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的形成原因，其客觀因素十分復(fù)雜.特別在施工階段，還摻雜有人為因素?？偟膩碚f，控制結(jié)構(gòu)裂縫的主要因素有溫差或收縮、線膨脹系數(shù)、彈性模量板厚或墻高、地基對結(jié)構(gòu)體的約束程度、結(jié)構(gòu)物的長度、材料的極限拉伸率等。所以，混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫問題不是單純的結(jié)構(gòu)理論問題，而是由結(jié)構(gòu)設(shè)計、結(jié)構(gòu)近似計算、材料的物理力學(xué)性能及其質(zhì)量組成、施工工藝及灌漿處理等多專業(yè)組成的綜合性問題。為了進一步提高混泥土建筑物的安全程度，延長混凝土建筑物結(jié)構(gòu)的使用壽命，混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫需要進行安全檢測及修補。比較常用的修補方法需要根據(jù)建筑的裂縫程度，裂縫的大小、裂縫的深度等情況決定使用安全修補的方法。對混疑土建筑物的修補時應(yīng)注意堅持以下原則：建筑物裂縫修補時，應(yīng)該簡單操作易行，經(jīng)濟安全，合理可靠。修補建筑時，應(yīng)考慮是否影響周圍的建筑物及建筑物自身。在進行修補混凝土建筑裂縫時，必須分析裂縫產(chǎn)生的原因，修補裂縫的方法，裂縫修補之后的穩(wěn)定性，裂縫修補對建筑物及其周圍建筑物的影響，再進一步確定修補建筑物的使用方法。表面修補法：這種方法適用于混凝土建筑物的表面出現(xiàn)裂縫時，出現(xiàn)滲水的情況時所采用的方法。在建筑物裂縫處，涂抹適量的水泥砂漿，修補建筑物防止其出現(xiàn)漏水滲水的現(xiàn)象。表面鑿槽嵌補法：此方法適用于混凝土建筑物出現(xiàn)裂縫較大的情況，當(dāng)出現(xiàn)的裂縫是V形狀或是U形狀時，在裂縫內(nèi)籍要放入剛性材料，比如環(huán)氧膠泥這些類型的材料。防止V形或U形裂縫繼續(xù)擴大，及時修補混凝建筑物的裂縫，防止裂縫的進一步擴大。表面貼條法：這種方法是將一種混凝土建筑物裂縫貼條貼在建筑物裂縫處，把其周圍的裂縫鉆住，防止其繼續(xù)擴大，影響建筑物的毀壞程度，使其建筑物的裂縫程度不在繼續(xù)擴大，對混凝土建筑的裂縫進行及時處理機修補。扒釘錨固法（縫合法）：這種方法，就是在混凝土建筑裂縫兩側(cè)，每隔上一定的距離進行打孔，每側(cè)的兩空要求對稱，然后往孔里面灌注泥砂漿進行錨固，這種方法一般適用于混凝土建筑出現(xiàn)裂縫較大的情況，可防止建筑物結(jié)構(gòu)的脆弱性，提高其承載力。內(nèi)部修補法：內(nèi)部修補法適用于對結(jié)構(gòu)整體性有影響及有防水、防滲要求的深層裂縫及內(nèi)部缺陷的修補。為了保證結(jié)構(gòu)物的安全，延長使用壽命，對危害性裂縫要及時進行修補處理。灌漿修補是處理措施中常用的一種內(nèi)部修補方法。灌漿修補法是用壓力設(shè)備將漿材壓人構(gòu)件的裂縫及內(nèi)部缺陷內(nèi)，充填其空隙，漿材凝結(jié)、硬化后，起到補強加固，防滲堵漏并恢復(fù)結(jié)構(gòu)構(gòu)件整體性的作用?；炷亮芽p的灌漿修補有水泥灌漿和化學(xué)灌漿兩種，一般多采用化學(xué)灌漿。兩類化學(xué)灌漿具有鉆度低、可灌性好，收縮小并具有較高的豺結(jié)強度和一定的彈性，以及恢復(fù)結(jié)構(gòu)整體性的效果好等優(yōu)點，應(yīng)用較多。水泥灌漿具有強度高，材料來源廣，價格低，運輸、儲存方便，以及灌漿工藝比較簡單等優(yōu)點，也是目前應(yīng)用較廣的灌漿材料。一般多用于大體積混凝土建筑物中較寬、較長裂縫的修補。結(jié)構(gòu)加固法：這類加固方法是在提高結(jié)構(gòu)承載力的同時，不同程度地限制了混凝土裂縫的發(fā)展或?qū)⒘芽p封閉。一般方法如下。
1.外包加固補強
此法主要適用于柱、梁、屋架等截面尺寸相對較小的構(gòu)件。外包鋼加固法有千式外包鋼加固、濕式外包鋼加固等形式。從受力的形式來分，可分為預(yù)應(yīng)力和非預(yù)應(yīng)力兩種。干式外包是指型鋼與原構(gòu)件間無任何豺結(jié)，或有鉆結(jié)，而不考慮其傳遞剪力作用。濕式外包鋼加固法是在外包鋼與原構(gòu)件之間用乳膠水泥漿粘貼或以環(huán)氧樹脂灌漿等方法乳結(jié)時，稱為濕式外包鋼加固法。
2.外貼鋼加固補強
外貼鋼加固補強方法是用不同手段在結(jié)構(gòu)構(gòu)件表面貼補或粘著加固材料來提高構(gòu)件的承載能力，從而減小工程事故的出現(xiàn)。外貼的方法較多，有粘膠、錨接、焊接等。以混凝土受彎構(gòu)件外貼鋼加固法使用較多。混凝土外貼鋼加固?；炷镣赓N鋼加固法是用建筑膠粘劑將鋼板或鋼帶粘貼在構(gòu)件表面的一種加固方法。構(gòu)件外貼鋼材后，鋼材與原構(gòu)件共同受力，達到提高構(gòu)件承載力的目的。此法毅結(jié)力強，加固過程中，被加固構(gòu)件基本上不受損傷，加固后，構(gòu)件外形尺寸變化小，基本不減小建筑物的使用凈空，施工場地小，工藝簡單，施工質(zhì)量易保證，這些都是此法的優(yōu)點。錨貼鋼材加固法。混凝土構(gòu)件錨貼鋼材加固法是通過錨栓、膨脹螺栓等機械方法把鋼材貼到構(gòu)件混凝土裂縫部位表面，以防止裂縫擴大并提高結(jié)構(gòu)的承載力。與貼鋼相比，錨貼有以下優(yōu)點。錨貼的鋼材不易脫落，可以充分發(fā)揮鋼材的延伸性能。錨貼后構(gòu)件可以立即受力。錨貼鋼材可以是較厚的鋼板，也可以是型鋼，使構(gòu)件抗力提高幅度大。
結(jié)束語
混凝土規(guī)范進行橫向比較及對我國混凝土規(guī)范的演變進行豎向觀察，可以很容易的認(rèn)識到混凝土規(guī)范作為上層建筑，反映了時代社會的經(jīng)濟特色以及總體需要。建筑物的適用性以及安全性和耐久性都可以作為衡量建筑物的混凝土整體的結(jié)構(gòu)能否達到耐用及安全可靠的長時間的使用的基本要求。所以說結(jié)構(gòu)工程師在對建筑物進行混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計時就一定要全方面的考慮到結(jié)構(gòu)設(shè)計相關(guān)安全度的要求，來實現(xiàn)建筑物的安全性以及適應(yīng)性和耐久性等要求。
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