導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫(xiě)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)，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

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(kāi)裂問(wèn)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(wèn)題，使混凝土裂縫成了土木、水利、橋梁、隧道等工程中最常見(jiàn)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(lèi)

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(wú)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(lèi)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(kāi)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(kāi)裂原因、開(kāi)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(lèi)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(kāi)裂現(xiàn)場(chǎng)及開(kāi)裂原因決定。另外，當(dāng)構(gòu)筑物處于鹽類(lèi)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(kāi)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?chē)巳旱陌踩Ｕ稀?/p>

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(pán)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(kāi)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(lèi)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(lèi):一類(lèi)是環(huán)氧樹(shù)脂漿;另一類(lèi)是甲基丙烯酸甲酷液(簡(jiǎn)稱(chēng)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?？墒褂肑N-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(shuō)明書(shū)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(shù)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(wàn)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(guò)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)：

篇2

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(wèn)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(kāi)裂現(xiàn)象。因而混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性問(wèn)題已成為結(jié)構(gòu)工程師們不容忽視的一個(gè)問(wèn)題。

混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性概括起來(lái)是指混凝土抵抗周?chē)焕蛩亻L(zhǎng)期作用的性能。結(jié)構(gòu)耐久性問(wèn)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(wèn)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(lái)探討混凝土的耐久性問(wèn)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(lái)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(guò)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(guò)程成稱(chēng)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(lèi)：

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

Ⅱ類(lèi)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(lèi)環(huán)境——系指海水環(huán)境。

Ⅳ類(lèi)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(lèi)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(wú)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(lèi)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(wú)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。《橋規(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(wèn)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(yǔ)

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(guò)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(lái)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)

篇3

1.1混凝土內(nèi)外溫差過(guò)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(kāi)始時(shí)會(huì)因?yàn)榛炷辆奂罅克療?，因而?nèi)部熱量不易揮發(fā)，進(jìn)而造成混凝土中內(nèi)外溫差過(guò)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(méi)有深入到內(nèi)部，因而由混凝土承擔(dān)因過(guò)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?yáng)會(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(guò)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(guò)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(guò)程中，必須利用后澆帶和伸縮縫的正確設(shè)置來(lái)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(guò)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(lái)說(shuō)，要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的培訓(xùn)，考核通過(guò)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(zhuān)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(guò)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?xún)?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(guò)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(guò)1.5m3/h，如果管內(nèi)為過(guò)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(guò)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(yǔ)

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(wèn)題沒(méi)有明確具體做法，對(duì)工程施工過(guò)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(jiàn)問(wèn)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(jiàn)。

1 梁柱節(jié)點(diǎn)箍筋施工問(wèn)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(wèn)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(wèn)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(lái)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(wèn)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(guò)時(shí)，梁柱節(jié)點(diǎn)區(qū)施工時(shí)應(yīng)作專(zhuān)門(mén)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(wèn)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(wú)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(kāi)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(wú)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(wèn)題有賴(lài)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(wèn)題，這些問(wèn)題無(wú)法避免，可以通過(guò)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(wèn)題．由于一向框架梁面筋需從另一向框架梁面筋底下穿過(guò)，若該向框架梁端箍按原尺寸下料，面筋無(wú)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?，保護(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(kāi)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(kāi)裂，也可以通過(guò)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(kāi)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(lèi)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(guò)栓釘及剪力連接件形成整體，共同來(lái)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(chē)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(lèi)似。即采用柱間支撐及屋蓋水平﹑垂直支撐來(lái)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(mén)窗開(kāi)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(lèi)型均能與混凝土有效地結(jié)合，來(lái)共同承受外界彎矩和剪力。其中h類(lèi)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(lèi)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(wú)刻痕是影響粘結(jié)力的主要因素。c～h類(lèi)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(méi)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(kāi)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(jiàn)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(lèi)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(lèi)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(lèi)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(shuō)明該種梁截面類(lèi)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(kāi)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(jiàn)，相對(duì)于配筋試件，未配筋試件具有更好的延性，說(shuō)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(lèi)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(lèi)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(guò)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(lái)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(lèi)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(guò)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(lèi)型。鉸接節(jié)點(diǎn)為柱子中只有角鋼穿過(guò)，組合梁支承于角鋼之上，梁柱間既不焊接，也沒(méi)有鋼筋通過(guò)，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(wèn)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(lèi)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(kāi)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(wèn)題，同時(shí)研究防火﹑保溫﹑隔聲及室內(nèi)外裝修等問(wèn)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

關(guān)鍵詞：土木工程；高層建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；熱點(diǎn)問(wèn)題

Abstract: along with the rapid development of high buildings, multilayer reinforced concrete frame structure is more and more widely used in construction. In the reasonable height and layer, frame structure can provide larger building space, the layout flexible, fit a variety of technology and use function requirements. But, in the frame structure design, still exist some practical problems, the following this paper of multilayer reinforced concrete frame structure design in the paper analyses the problems in the research and provide the reference for colleague.

Keywords: civil engineering; High-rise buildings; Structure design; Hot issues

中圖分類(lèi)號(hào)：[TU208.3] 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)

1、鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法的綜述

自鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)在土木工程中出現(xiàn)以來(lái)，隨著生產(chǎn)實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)積累和科學(xué)研究的不斷進(jìn)步，鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法在不斷的發(fā)展和完善，先后經(jīng)歷了容許應(yīng)力設(shè)計(jì)方法、破損階段設(shè)計(jì)方法和極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法。容許應(yīng)力法以線彈性設(shè)計(jì)方法為基礎(chǔ)，要求在使用荷載作用下構(gòu)件截面的應(yīng)力不大干容許應(yīng)力，截面應(yīng)力按線彈性設(shè)計(jì)方法求出，容許應(yīng)力是用材料的強(qiáng)度除以安全系數(shù)求得。容許應(yīng)力法僅考慮材料的彈性性質(zhì)，容許應(yīng)力取值也無(wú)科學(xué)依據(jù)，框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否安全可靠無(wú)法用實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證。破損階段法以塑性設(shè)計(jì)方法為基礎(chǔ)，要求在使用荷載作用下構(gòu)件截面的內(nèi)力不大于破壞時(shí)內(nèi)力除以某一安全系數(shù)，破損階段法使構(gòu)件有了總的安全度的概念，可以說(shuō)它開(kāi)創(chuàng)了一個(gè)新局面。但它仍存在一些重大的缺點(diǎn)：只保證了構(gòu)件的強(qiáng)度，但卻無(wú)法了解構(gòu)件正常使用是否滿足要求；安全系數(shù)取值仍須經(jīng)驗(yàn)，并無(wú)嚴(yán)格科學(xué)依據(jù)；單一安全系數(shù)不能對(duì)不同荷載、材料、構(gòu)件區(qū)別對(duì)待，從而正確地度量框架結(jié)構(gòu)的安全度。極限狀態(tài)法是破損階段的發(fā)展，它規(guī)定了框架結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)，并把單一安全系數(shù)改為三個(gè)分項(xiàng)系數(shù)，即荷載系數(shù)、材料系數(shù)和工作系數(shù)，從而把不同荷載、材料、構(gòu)件區(qū)別對(duì)待，使構(gòu)件具有比較一致的安全度。

從本質(zhì)上講，破損階段設(shè)計(jì)法和極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法中的承載力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)所依據(jù)的都是極限強(qiáng)度設(shè)計(jì)方法。極限強(qiáng)度設(shè)計(jì)方法的基本原則是求出截面破壞時(shí)的極限承載力，然后控制截面在使用荷載作用下的內(nèi)力不大于破壞時(shí)的極限承載力除以某個(gè)考慮安全的系數(shù)。系數(shù)可用單一系數(shù)，即破損階段法；也可用分項(xiàng)系數(shù)，即極限狀態(tài)法。隨著可靠度設(shè)計(jì)方法的發(fā)展，安全系數(shù)的取值已經(jīng)從傳統(tǒng)的定值設(shè)計(jì)法發(fā)展到今天的半概率設(shè)計(jì)法，又在向近似概率設(shè)計(jì)法發(fā)展，使框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法向更完善、更科學(xué)的方向發(fā)展。但是，只有框架結(jié)構(gòu)的極限承載力得以準(zhǔn)確評(píng)估后，框架結(jié)構(gòu)安全系數(shù)更為精確、科學(xué)的取值才會(huì)更有意義，框架結(jié)構(gòu)安全度才能得到充分保證。

2 鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)正確選取結(jié)構(gòu)參數(shù)

2.1 選取設(shè)計(jì)基本地震加速度

《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》3．2．2條中規(guī)定：抗震設(shè)防烈度為Ⅶ度時(shí)，設(shè)計(jì)基本地震加速度值分別為0．1g和0．15g兩種，抗震設(shè)防烈度為Ⅷ度時(shí)，設(shè)計(jì)基本地震加速度值分別為0．2g和0．3g兩種，這與89舊規(guī)范差別較大。計(jì)算中應(yīng)嚴(yán)格注意地震區(qū)的劃分，選取正確的設(shè)計(jì)基本地震加速度值，這一項(xiàng)對(duì)地震作用效應(yīng)的影響極大。

2.2 地震力振型組合數(shù)

對(duì)于較高層建筑，當(dāng)不考慮扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)時(shí)，振型數(shù)應(yīng)不小于3；當(dāng)振型數(shù)多于3時(shí)，宜取為3的倍數(shù)，但不能多于層數(shù)；當(dāng)房屋層數(shù)不大于2時(shí)，振型數(shù)可取層數(shù)，對(duì)于不規(guī)則建筑，當(dāng)考慮扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)時(shí)，振型數(shù)應(yīng)不小于9；結(jié)構(gòu)層數(shù)較多或結(jié)構(gòu)剛度突變較大時(shí)，振型數(shù)應(yīng)多取，如結(jié)構(gòu)有轉(zhuǎn)換層，頂部有小塔樓等，振型數(shù)應(yīng)大于12或更多，但不能多于房屋層數(shù)的3倍；只有定義彈性樓板且按總剛分析法分析， 有必要時(shí)才可以取更多的振型。

2.3 結(jié)構(gòu)周期折減系數(shù)

框架結(jié)構(gòu)由于填充墻的存在，使結(jié)構(gòu)的實(shí)際剛度大于計(jì)算剛度，計(jì)算周期大于實(shí)際周期，因此，算出的地震作用效應(yīng)偏小，使結(jié)構(gòu)偏于不安全，因而對(duì)結(jié)構(gòu)的計(jì)算周期進(jìn)行折減是必要的，但如果折減系數(shù)取得過(guò)大也是不妥當(dāng)?shù)摹?duì)于框架結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，采用砌體填充墻時(shí)，周期折減系數(shù)可根據(jù)填充墻的材料及數(shù)量選取0．6～0．7；砌體填充墻較少或采用輕質(zhì)砌塊時(shí)，可取0．9；無(wú)墻的純框架，計(jì)算周期可以不折減。

2.4 梁剛度放大系數(shù)

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算軟件的輸入模型均為矩形截面，未考慮因存在樓板形成T型截面而引起的剛度增大，造成結(jié)構(gòu)的實(shí)際剛度大于計(jì)算剛度，算出的地震剪力偏小，使結(jié)構(gòu)偏于不安全，因此計(jì)算時(shí)應(yīng)將梁剛度進(jìn)行放大，放大系數(shù)中梁取2．0，邊梁取1．5為宜。

3 框架結(jié)構(gòu)構(gòu)造配筋

3.1 框架外挑梁配筋

由于占地面積的限制，使用功能的要求或結(jié)構(gòu)上的原因，工程上常在框架的梁端設(shè)計(jì)挑梁。由于框架梁的荷載與外挑梁的實(shí)際荷載值不同，因而框架梁與外挑梁的斷面尺寸會(huì)有所不同，而有的設(shè)計(jì)人員在繪圖時(shí)只是將框架梁上的某些主筋向外挑梁延伸，殊不知有些主筋根本無(wú)法伸進(jìn)挑梁，這些差錯(cuò)一般在施工時(shí)才會(huì)暴露出來(lái)，但為時(shí)已晚。許多鋼筋已截?cái)喑尚?，這不僅影響了施工進(jìn)度，而且也造成了不必要的損失?？蚣芰和馓袅合鲁ＴO(shè)置鋼筋混凝土柱。在柱的內(nèi)力和配筋計(jì)算中，有些設(shè)計(jì)人員對(duì)其受力概念不清，誤認(rèn)為此為構(gòu)造柱，并且其配筋為構(gòu)造配筋，懸臂梁也未按計(jì)算配筋，這樣有可能導(dǎo)致水平荷載作用下承載力不足，為事故的發(fā)生埋下隱患。

3.2 框架邊柱柱頂配筋

對(duì)于框架結(jié)構(gòu)的高層建筑，水平荷載對(duì)結(jié)構(gòu)的傾覆力矩以及由此在豎向構(gòu)件中所引起的軸力與建筑高度的平方成，正比；頂點(diǎn)位移與建筑高度的4次方成正比，水平荷載是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的控制因素，框架頂層的風(fēng)荷載較大，而屋面結(jié)構(gòu)荷重傳給邊柱的軸向總力比樓層邊柱總力要小，顯然柱頂有大偏心問(wèn)題頂層邊柱節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)軸向力對(duì)截面重心的偏心距大于0．5倍的柱截面高度(e0>O．5h)。根據(jù)框架結(jié)構(gòu)的構(gòu)造要求，橫梁上部鋼筋應(yīng)全部伸入柱內(nèi)，且伸過(guò)橫梁下邊；柱內(nèi)一部分鋼筋伸到頂端，另一部分鋼筋伸到橫梁內(nèi)，其根數(shù)依據(jù)計(jì)算確定且不少于2根，設(shè)計(jì)人員在圖中經(jīng)常容易將邊柱柱角的鋼筋彎入梁內(nèi)，對(duì)這類(lèi)問(wèn)題，缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的工程技術(shù)人員不易立即發(fā)現(xiàn)，而要等施工時(shí)才會(huì)察覺(jué)。問(wèn)題的癥結(jié)在于柱寬大于梁寬，柱角的縱筋要完全伸入梁內(nèi)是辦不到的，對(duì)這種差錯(cuò)應(yīng)引起設(shè)計(jì)人員的重視。

3.3 框架梁、柱箍筋配置

根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》第6．3．3條及6．3．8條規(guī)定，工程習(xí)慣上常取的粱、柱箍筋加密區(qū)最大間距為100mm，非加密區(qū)箍筋最大間距為200mm。電算程序信息中通常也內(nèi)定梁、柱箍筋加密區(qū)間距為100mm，由設(shè)計(jì)人員根據(jù)規(guī)范確定箍筋直徑和肢數(shù)。當(dāng)框架梁中由于種種原因縱向鋼筋超筋時(shí)，梁端適當(dāng)加大抗剪承載力對(duì)結(jié)構(gòu)抗震非常有利，這也是當(dāng)梁端縱向受拉鋼筋配筋率大于2％時(shí)，規(guī)范規(guī)定梁的箍筋直徑應(yīng)比最小構(gòu)造直徑增大2mm的原因。對(duì)于框架柱，當(dāng)框架內(nèi)定柱加密區(qū)箍筋間距為100mm時(shí)，在某些情況下，亦可能因非加密區(qū)箍筋間距采用200mm引起配箍不足。這里需要指出的是，梁、柱箍筋非加密區(qū)配箍驗(yàn)算時(shí)可不考慮強(qiáng)剪弱彎的要求，即剪力設(shè)計(jì)值取加密區(qū)終點(diǎn)處外側(cè)的組合剪力設(shè)計(jì)值，并且不乘以剪力增大系數(shù)。

4 多層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求

4.1 強(qiáng)柱弱梁節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

這是為了實(shí)現(xiàn)在罕遇地震作用下，讓梁端形成塑形鉸，柱端處于非彈性工作狀態(tài)，而沒(méi)有屈服，但節(jié)點(diǎn)還處于彈性工作階段。強(qiáng)柱弱梁措施的強(qiáng)弱，也就是相對(duì)于梁端截面實(shí)際抗彎能力而言柱端截面抗彎能力增強(qiáng)幅度的大小，是決定由強(qiáng)震引起柱端截面屈服后塑性轉(zhuǎn)動(dòng)能否不超過(guò)其塑性轉(zhuǎn)動(dòng)能力，而且不致形成“層側(cè)移機(jī)構(gòu)”，從而使柱不被壓潰的關(guān)鍵控制措施，柱強(qiáng)于梁的幅度大小取決于梁端縱筋不可避免的構(gòu)造超配程度的大小，以及結(jié)構(gòu)在梁、柱端塑性鉸逐步形成過(guò)程中的塑性?xún)?nèi)力重分布和動(dòng)力特征的相應(yīng)變化，因此，當(dāng)建筑許可時(shí)，盡可能將柱的截面尺寸做得大些，使柱的線剛度與梁的線剛度的比值盡可能大于1，并控制柱的軸壓比滿足規(guī)范要求，以增加延性。驗(yàn)算截面承載力時(shí)，人為地將柱的設(shè)計(jì)彎矩按強(qiáng)柱弱梁原則調(diào)整放大，加強(qiáng)柱的配筋構(gòu)造。梁端縱向受拉鋼筋的配筋不得過(guò)高，以免在罕遇地震中進(jìn)入屈服階段不能形成塑性鉸或塑性鉸轉(zhuǎn)移到立柱上。注意節(jié)點(diǎn)構(gòu)造，讓塑性鉸向梁跨內(nèi)移。

4.2 強(qiáng)剪弱彎剪力墻設(shè)計(jì)

為了提高抗震墻的變形能力，避免發(fā)生剪切破壞，對(duì)于一道截面較長(zhǎng)的抗震墻，應(yīng)該利用洞口設(shè)置弱連梁，使墻體分為小開(kāi)口墻、多肢墻或單肢墻，并使每個(gè)墻段的高寬比不小于2。所謂弱連梁，是指在地震作用下各層連梁的總約束彎矩不大于該墻段總地震彎矩的20％；連梁不能太強(qiáng)，以免水平地震作用下某個(gè)墻肢出現(xiàn)全截面受拉，這是比較危險(xiǎn)的。但是，考慮到耗能，連梁又不能太弱，連梁弱到成為一般小梁時(shí)，墻肢就變成單肢墻，而單肢墻的延性很差，僅為多肢墻的一半，且單肢墻僅具有一道抗震防線，超靜定次數(shù)少，在地震作用下是很不利的，目前，有許多設(shè)計(jì)人員將結(jié)構(gòu)中門(mén)洞連梁、窗洞連梁都改為截面高度極小的二力桿件，這對(duì)結(jié)構(gòu)抗震是很不好的。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，對(duì)連梁的剛度都要進(jìn)行折減，這是因?yàn)榧袅Φ膭偠纫话愣己艽螅谒搅ψ饔孟?，剪力墻中的連梁會(huì)因?yàn)楹艽蟮膬?nèi)力而超過(guò)截面允許值，可靠的辦法是讓這些連梁先屈服，要使連梁能形成塑性鉸而不發(fā)生脆性破壞，連梁首先就必須滿足強(qiáng)剪弱彎的要求，對(duì)連梁的剛度進(jìn)行折減實(shí)際上就是降低其抗彎能力。

5 結(jié)束語(yǔ)

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(wèn)題；

中圖分類(lèi)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(lèi)型與功能也愈來(lái)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(lái)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(guò)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(wèn)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(méi)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(wú)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(zhuān)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(guò)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(guò)大的變形將會(huì)因P-Δ效應(yīng)過(guò)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(guò)多、過(guò)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(wèn)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(wèn)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(wèn)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(wèn)題，除了將原來(lái)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(guò)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(guò)由于結(jié)構(gòu)類(lèi)型的變更而忽略該問(wèn)題，導(dǎo)致施工圖審查時(shí)未予通過(guò)，必須重新進(jìn)行設(shè)計(jì)或需要開(kāi)專(zhuān)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(wèn)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(wèn)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(lái)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(wèn)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(wèn)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(wèn)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(guò)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(wèn)題也有可能更加嚴(yán)重甚至造成無(wú)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(wèn)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(wú)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(lèi)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(wèn)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(jiàn)的問(wèn)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(lèi)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(kāi)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?xún)?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)。

篇8

關(guān)鍵詞：混凝土；框架；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；問(wèn)題

Abstract: With economic development and the development of the real estate market, the domestic design market increasingly active around the number of design companies have continued to increase， design quality is also poor missing. This paper introduced in the structural design engineering is often the majority of designers ignores some of the problems and put forward their own opinions, for reference.Key words: concrete; framework; structural design; problem

中圖分類(lèi)號(hào)：TU375 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：

前 言

框架結(jié)構(gòu)是指由梁和柱連接構(gòu)成承重體系的結(jié)構(gòu)，即由梁和柱組成框架共同抵水平荷載和豎向荷載。墻體僅起到圍護(hù)和分隔作用，一般用輕質(zhì)板材等材料砌筑?；炷量蚣芙Y(jié)構(gòu)廣泛用于住宅、學(xué)校、辦公樓，有時(shí)為了爭(zhēng)取較大的跨度，對(duì)混凝土梁或板施加預(yù)應(yīng)力，以達(dá)到使用要求。比如由于缺乏規(guī)范依據(jù)及相應(yīng)的設(shè)計(jì)規(guī)定，加之對(duì)結(jié)構(gòu)體系概念設(shè)計(jì)缺乏了解，有些設(shè)計(jì)人員往往對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)把握不夠，在實(shí)際工程中出現(xiàn)了不少規(guī)則性很差、對(duì)結(jié)構(gòu)抗震十分不利的結(jié)構(gòu)。

1、電算參數(shù)及結(jié)果分析

隨著我國(guó)計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，我國(guó)的設(shè)計(jì)軟件也日趨完善。目前，國(guó)內(nèi)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，工程中應(yīng)用較多的結(jié)構(gòu)分析軟件主要有兩類(lèi)： 一類(lèi)是利用薄壁桿件理論的三維桿系結(jié)構(gòu)有限元分析軟件，目前工程中常用的TAT、TBSA屬于這一類(lèi)。第二類(lèi)是利用殼元理論的三維組合結(jié)構(gòu)有限分析軟件，SATWE軟件屬于這類(lèi)軟件。不同的軟件有其不同的控制參數(shù)，作為設(shè)計(jì)人員，應(yīng)理解規(guī)范的前提下合理的選擇相應(yīng)的設(shè)計(jì)參數(shù)。以PKPM為例，其結(jié)構(gòu)控制參數(shù)就有幾十個(gè)，比如在SATWE參數(shù)地震信息中有：結(jié)構(gòu)平面規(guī)則性判斷（見(jiàn)《抗規(guī)》表3.4.2-1、《高規(guī)》4.3節(jié)）、結(jié)構(gòu)豎向規(guī)則性判斷（見(jiàn)《抗規(guī)》表3.4.2-2、《高規(guī)》4.4節(jié)）、框架抗震等級(jí)(見(jiàn)《抗規(guī)》表6.1.2)、活載質(zhì)量折減系數(shù)（見(jiàn)《抗規(guī)》表5.1.3）等。每個(gè)參數(shù)對(duì)應(yīng)了規(guī)范的不同條款，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)認(rèn)真對(duì)照規(guī)范，合理選擇，在此前提下再對(duì)結(jié)果認(rèn)真分析，做到經(jīng)濟(jì)、安全。軸壓比不滿足要求，結(jié)構(gòu)的延性要求無(wú)法保證，應(yīng)增大該墻、柱截面或提高該樓層墻、柱混凝土強(qiáng)度；軸壓比過(guò)小，則說(shuō)明結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)較差，宜適當(dāng)減少相應(yīng)墻、柱的截面面積。

2、框架短柱

短柱效應(yīng)則是在設(shè)計(jì)時(shí)易被忽視的一個(gè)問(wèn)題。短柱由于其剛度大，吸收地震作用使其時(shí)容易受剪，當(dāng)混凝土抗剪強(qiáng)度不足時(shí)，則產(chǎn)生交叉裂縫及脆性破壞，從而引起建筑物或構(gòu)筑物的破壞甚至倒塌。

其破壞形態(tài)多為剪切破壞，無(wú)明顯征兆，一般而言以多層建筑中設(shè)置構(gòu)造柱的樓梯間、寬度較大的窗臺(tái)等部位最為典型。如同鞭梢效應(yīng)一樣，這也是一種與地震效應(yīng)密切相關(guān)的效應(yīng)。

規(guī)范規(guī)定，房屋建筑中的短柱一般是指柱凈高H與截面高度h之比H／h≤4為短柱，工程界許多工程技術(shù)人員也都據(jù)此來(lái)判定短柱，這是一個(gè)值得注意的問(wèn)題。因?yàn)榇_定是不是短柱的參數(shù)是柱的剪跨比λ，只有剪跨比λ＝M／Vh≤2的柱才是短柱，而柱凈高與截面高度之比H／h≤4的柱其剪跨比λ不一定小于2，亦即不一定是短柱。按H／h≤4來(lái)判定的主要依據(jù)是：①λ＝M／Vh≤2；②考慮到框架柱反彎點(diǎn)大都靠近柱中點(diǎn)，取M＝0.5VH，則λ＝M／Vh＝0.5VH／Vh＝0.5H／h≤2，由此即得H／h≤4。但是，對(duì)于高層建筑，梁、柱線剛度比較小，特別是底部幾層，由于受柱底嵌固的影響且梁對(duì)柱的約束彎矩較小，反彎點(diǎn)的高度會(huì)比柱高的一半高得多，甚至不出現(xiàn)反彎點(diǎn)，此時(shí)不宜按H／h≤4來(lái)判定短柱，而應(yīng)按短柱的力學(xué)定義λ＝M／Vh≤2來(lái)判定才是正確的。目前,在工業(yè)與民用建筑的框架、框剪設(shè)計(jì)中,普遍采用PKPM等設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行設(shè)計(jì),但目前的軟件設(shè)計(jì)還不完善,在進(jìn)行電算時(shí),對(duì)短柱不能進(jìn)行自動(dòng)判別,因此短柱需要設(shè)計(jì)人員利用電算結(jié)果另行設(shè)計(jì)。

其實(shí)，短柱出現(xiàn)時(shí)，可以通過(guò)多種方法來(lái)提高短柱的承載力或變形能力，使短柱的抗震性能獲得提高，從而避免發(fā)生脆性破壞,保證結(jié)構(gòu)安全。比如可以加強(qiáng)短柱的構(gòu)造措施：① 盡量減弱短柱的樓層約束，如降低梁的高度、梁與柱采用鉸接等；③合理采用箍筋類(lèi)型，如螺旋箍筋、復(fù)合螺旋箍筋、雙螺旋箍筋等②增加箍筋的配置，在短柱范圍內(nèi)箍筋的間距不應(yīng)大于100 mm，柱的縱向鋼筋間距≤150 mm；

3、強(qiáng)柱弱梁

目前一些設(shè)計(jì)人員卻并不重視規(guī)范這個(gè)概念的精神。多次的地震震害表明：混凝土結(jié)構(gòu)，尤其是框架結(jié)構(gòu)的“強(qiáng)柱弱梁”概念在工程實(shí)際中較難實(shí)現(xiàn)。其原因主要有：結(jié)構(gòu)計(jì)算?，F(xiàn)行的一些結(jié)構(gòu)計(jì)算軟件中，在結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析時(shí)考慮了樓板對(duì)梁的剛度貢獻(xiàn),然而卻在梁的承載力配筋中未考慮，造成梁配筋偏大； 計(jì)算梁端截面配筋時(shí)，由于考慮了梁的裂縫，由此而控制梁端截面的配筋；梁端配筋采用柱中線處內(nèi)力，實(shí)際上柱中線截面彎矩比柱邊截面的彎矩要大些，目前在PKPM中的梁柱結(jié)點(diǎn)是否形成剛域?qū)Υ擞锌刂崎_(kāi)關(guān)，可供設(shè)計(jì)人員控制；鋼筋歸并及人為放大梁支座配筋及跨中配筋。

我們知道框架結(jié)構(gòu)是超靜定結(jié)構(gòu)，如在柱上出現(xiàn)塑性鉸，結(jié)構(gòu)就有可能成為機(jī)構(gòu)，整個(gè)結(jié)構(gòu)就會(huì)失穩(wěn)倒塌，但是如果在梁上出現(xiàn)塑性鉸后結(jié)構(gòu)仍為超靜定結(jié)構(gòu)，對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)的影響較少，也不至于結(jié)構(gòu)整體的失穩(wěn)；為了使框架結(jié)構(gòu)在地震作用下塑性鉸首先在梁中出現(xiàn)，這就必須做到在同一節(jié)點(diǎn)柱的抗彎能力大于梁的抗彎能力，即滿足“強(qiáng)柱弱梁” 的要求。因此規(guī)范提出“強(qiáng)柱弱梁”這一概念設(shè)計(jì)是十分的重要的，規(guī)范中的梁端負(fù)彎矩調(diào)幅及抗震設(shè)計(jì)時(shí)的柱端彎矩放大系數(shù)都體現(xiàn)了“強(qiáng)柱弱梁”這種抗震理念。強(qiáng)柱弱梁只是一種抗震概念，沒(méi)有人為了體現(xiàn)強(qiáng)柱弱梁這個(gè)概念故意把柱截面做大，層高做小來(lái)增加其線剛度，也不是說(shuō)梁的線剛度比柱的線剛度大就沒(méi)有體現(xiàn)強(qiáng)柱弱梁這個(gè)概念，要體現(xiàn)“強(qiáng)柱弱梁”是多方面的原因，除了剛度比之外，配筋及一些構(gòu)造措施也不能忽視。

規(guī)范保證“強(qiáng)柱弱梁”的措施是對(duì)柱端彎矩乘以放大系數(shù)，強(qiáng)柱弱梁就是要保證在梁上先出現(xiàn)塑性鉸而不是在柱子上先出現(xiàn)，因此，要柱子的承載力要大于梁的承載力，規(guī)范里就是根據(jù)各種抗震等級(jí)規(guī)定了各種各樣的柱端彎矩放大系數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)它的,與梁柱線剛度比并無(wú)直接的關(guān)系，我們可以通過(guò)加強(qiáng)柱的配筋來(lái)做到強(qiáng)柱弱梁的要求，但要適當(dāng)控制其可能對(duì)柱端內(nèi)力調(diào)整造成的影響。

4、關(guān)于板面設(shè)置溫度應(yīng)力筋

《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（ G B50010-2002）第10.1.9條規(guī)定在溫度收縮應(yīng)力較大的現(xiàn)澆板區(qū)域內(nèi)， 鋼筋間距宜取為150~200mm，并應(yīng)在板的未配筋表面布置溫度收縮鋼筋，板的上下表面沿縱橫兩個(gè)方向的配筋率均不宜小于0.1％ ，河北省地方技術(shù)措施中也有對(duì)于屋面板板面負(fù)筋宜通長(zhǎng)布置的說(shuō)法。對(duì)于規(guī)范中所提“溫度收縮應(yīng)力較大區(qū)域”這一條設(shè)計(jì)人員的理解又會(huì)產(chǎn)生出入。工程中什么區(qū)域?qū)儆跍囟仁湛s應(yīng)力較大的區(qū)域，僅是板跨較大還是屋面板等這些外露構(gòu)件為溫度收縮應(yīng)力較大的區(qū)域，這其實(shí)是一個(gè)難題。不過(guò)，根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)來(lái)說(shuō)，一般認(rèn)為對(duì)于一般結(jié)構(gòu)形式規(guī)則且較短的建筑，我們可以在各樓面邊跨及屋面層設(shè)置相應(yīng)的溫度應(yīng)力鋼筋，而對(duì)于超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)，則建議在超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)向均應(yīng)設(shè)置雙層鋼筋或設(shè)后澆帶來(lái)處理。其余部位則可因人而異但不必過(guò)于強(qiáng)調(diào)。

5、結(jié)束語(yǔ)

對(duì)于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員來(lái)說(shuō)，先應(yīng)對(duì)其設(shè)計(jì)計(jì)算的軟件功能有確切的了解，再選取切合實(shí)際情況參數(shù)和符合現(xiàn)行規(guī)范要求的計(jì)算方法，通過(guò)合理控制各項(xiàng)指標(biāo)，認(rèn)真仔細(xì)比對(duì)結(jié)構(gòu)方案和分析相應(yīng)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行正確的判別。

參考文獻(xiàn)

［1］ 中國(guó)建筑科學(xué)研究院PKPM CAD工程部《PKPM用戶手冊(cè)及技術(shù)條件》及《SATWEE用戶手冊(cè)及技術(shù)條件》[CP]．

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(lèi)，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(guò)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(shù)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(chēng)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(wú)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(wú)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(wú)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(guò)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(guò)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(guò)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(chēng)；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(lái)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(kāi)裂而降低的使用功能和耐久性得以恢復(fù)的一種專(zhuān)門(mén)技術(shù)；適用于已有建筑物中各類(lèi)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(guò)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(lèi)，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(wú)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(lèi)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(shū)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(guò)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(lèi)號(hào)：TU7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

前言：近年來(lái)，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(shù)脂類(lèi)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(lái)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(kāi)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(guò)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(méi)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(chēng)CFRP，也稱(chēng)為碳纖維增強(qiáng)塑料）是由環(huán)氧樹(shù)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(wèn)題。如許多建筑在施工或使用過(guò)程中，由于功能的改變，需要進(jìn)行各種類(lèi)型的改造，如樓板開(kāi)洞，剪力墻開(kāi)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(wèn)題。工程實(shí)例:某酒店在施工過(guò)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(kāi)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(guò)分析研究決定用碳纖維布加固。

二、樓板開(kāi)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(guò)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(kāi)洞：樓板開(kāi)小洞：樓板開(kāi)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(kāi)大洞(300mm＜b1、b2≤1000mm)施工前先采取專(zhuān)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(kāi)大洞(b1、b2≥1000mm)施工前先采取專(zhuān)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(kāi)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(méi)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(kāi)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(kāi)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(kāi)洞口600mm×600mm,原來(lái)配筋為三級(jí)鋼14@200,每邊斷開(kāi)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(kāi)洞口800mm×800mm,原來(lái)配筋為三級(jí)鋼12@200,每邊斷開(kāi)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(guò)驗(yàn)收發(fā)現(xiàn)碳纖維布與混凝土粘貼緊密，沒(méi)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(yǔ)

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(kāi)洞改造時(shí)，開(kāi)洞樓板的剛度和強(qiáng)度較不開(kāi)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(kāi)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(kāi)洞改造有限元分析及加固方法[會(huì)議論文]-2002.