混凝土結(jié)構(gòu)論文匯總十篇

序論：好文章的創(chuàng)作是一個(gè)不斷探索和完善的過程，我們?yōu)槟扑]十篇混凝土結(jié)構(gòu)論文范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質(zhì)，帶來更深刻的閱讀感受。

篇（1）

1腐蝕混凝土結(jié)構(gòu)的因素：

1.1素混凝土結(jié)構(gòu)

素混凝土的基本組成材料是水泥、砂、石和水。影響素混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性的主要因素為堿-集料的反應(yīng)（混凝土中堿含量超標(biāo)，暴露在水或潮濕環(huán)境使用時(shí)，其中的堿與堿活性集料間發(fā)生反應(yīng)，引起膨脹）。

1.2鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)材料是混凝土與鋼筋的復(fù)合體，它的腐蝕形態(tài)可分為兩種：一是由混凝土的耐久性不足，其本身被破壞，同時(shí)也由于鋼筋的、腐蝕而導(dǎo)致整個(gè)結(jié)構(gòu)的破壞；二是混凝土本身并未腐蝕，但由于外部介質(zhì)的作用，導(dǎo)致混凝土本身化學(xué)性質(zhì)的改變或引入了能激發(fā)鋼筋腐蝕的離子，從而使鋼筋表面的鈍化作用喪失，引起鋼筋的銹蝕。從化學(xué)成分來看，鋼筋的銹蝕物一般為Fe（OH）3、Fe（OH）2、Fe3O4·H2O、Fe2O3等，其體積比原金屬體積增大2～4倍。由于鐵銹膨脹，對(duì)混凝土保護(hù)層產(chǎn)生巨大的輻射壓力，其數(shù)值可達(dá)30MPa（大于混凝土的抗拉極限強(qiáng)度）使混凝土保護(hù)層沿著銹蝕的鋼筋形成裂縫（俗稱順筋裂縫）。這些裂縫進(jìn)一步成為腐蝕性介質(zhì)滲入鋼筋的通道，加速了鋼筋的腐蝕。鋼筋在順縫中的腐蝕速度往往要比情況快，等到混凝土表面的裂縫開展到一定程度，混凝土保護(hù)層則開始剝落，最終使構(gòu)件喪失承載能力。

影響混凝土中性化（包括碳化）速度的因素很多，但主要的因素是混凝土的密實(shí)度，即抗?jié)B性能。混凝土愈密實(shí)，即抗?jié)B性能愈高，則外界的氣體只能作用于混凝土表面，向內(nèi)部滲透比較困難。影響混凝土密實(shí)度的主要因素是混凝土的水灰比和單位水泥用量。水泥品種對(duì)混凝土的中性化速度有一定的影響；不同品種的水泥，因其摻合料的品種及含量不同，水解時(shí)生成的堿性物質(zhì)數(shù)量不同，使混凝土的中性化速度也就不同了。

普通硅酸鹽水泥的熟料含量多，摻合料的含量一般不大于15%，其堿度比其它品種的水泥高，中性化速度相對(duì)的要慢。火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥，由于摻合料中的活性氧化硅與水泥熟料中水解時(shí)產(chǎn)生的氫氧化鈣結(jié)合，從而降低了混凝土孔隙中的液相堿度，加快了碳化或中性化的速度。

1.3預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)

預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的腐蝕除了具有普通混凝土結(jié)構(gòu)的腐蝕類型外，由于采用高強(qiáng)度鋼筋和鋼筋在高應(yīng)力條件下工作，所以可能發(fā)生應(yīng)力腐蝕和鋼材的氫脆。

1.3.1應(yīng)力腐蝕

應(yīng)力腐蝕是鋼筋在拉應(yīng)力和腐蝕性介質(zhì)共同作用下形成的脆性斷裂。這種破壞與單純的機(jī)械應(yīng)力破壞不同，它可以在較低的拉應(yīng)力作用下破壞；這種破壞又與單純的電化學(xué)腐蝕破壞不同，它可以在腐蝕性介質(zhì)很弱的情況下而破壞。

腐蝕性介質(zhì)與鋼筋作用，在鋼筋表面形成一個(gè)大小不等彌散分布的腐蝕坑后，每個(gè)腐蝕坑相當(dāng)于一個(gè)缺口，鋼筋在拉應(yīng)力的作用下，形成應(yīng)力的不均勻分布和應(yīng)力集中，在缺口的邊緣，當(dāng)鋼筋平均應(yīng)力不高時(shí)，其集中的應(yīng)力即可達(dá)到斷裂應(yīng)力的水平，而引起鋼筋的斷裂。由于缺口的存在，形成了拉應(yīng)力三軸不相等狀態(tài)，阻礙了鋼筋塑性變形的開展，使塑性變形性能在鋼筋斷裂前不能充分發(fā)揮出來，延伸率、冷彎等塑性指標(biāo)均有明顯下降。預(yù)應(yīng)力鋼筋的腐蝕是拉應(yīng)力與腐蝕性介質(zhì)共同作用的結(jié)果，腐蝕因素對(duì)鋼筋斷裂的最初形成起主要作用，而拉應(yīng)力則促進(jìn)了腐蝕的發(fā)展。

1.3.2氫脆

氫脆是預(yù)應(yīng)力鋼筋在酸性與微堿性的介質(zhì)中發(fā)生脆性斷裂的另一中類型。氫脆與應(yīng)力腐蝕的機(jī)理完全不同。應(yīng)力腐蝕發(fā)生在鋼筋的陽極，而氫脆發(fā)生在鋼筋的陰極區(qū)域。氫脆是由于鋼筋吸收了原子氫，而使其變脆，所以稱為氫脆。鋼筋在腐蝕過程中，表面可能有少量氫氣產(chǎn)生，在通常情況下，生成的原子氫會(huì)迅速結(jié)成分子氫，在常溫下是無害的，但當(dāng)這一過程受到阻礙時(shí)，氫原子就會(huì)向鋼筋內(nèi)部擴(kuò)散而被吸收到金屬內(nèi)部的晶格中去，如果鋼筋內(nèi)部有缺陷存在，氫原子很可能重新結(jié)合成為氫分子。氫分子的生成產(chǎn)生很大的壓力，出現(xiàn)“鼓泡”現(xiàn)象。使鋼筋變脆。產(chǎn)生氫脆的鋼筋在受到超過臨界值的拉力作用時(shí)，便會(huì)發(fā)生斷裂。硫化氫是能引起預(yù)應(yīng)力鋼筋氫脆的介質(zhì)之一。

1.4纖維混凝土結(jié)構(gòu)

纖維混凝土的腐蝕機(jī)理與普通混凝土基本相同，但纖維的直徑較細(xì)，且均勻分布，其耐久性相對(duì)普通混凝土要強(qiáng)一些。開裂的纖維混凝土構(gòu)件在潮濕的環(huán)境下，裂縫處的混凝土碳化后，碳化區(qū)的鋼纖維開始銹蝕。有研究表面，鋼纖維混凝土中鋼筋的銹蝕較普通混凝土鋼筋的銹蝕減輕，其原因除了鋼纖維阻裂作用的影響外，還在于細(xì)小纖維在混凝土中亂向均勻分布，從而改變了鋼筋電化學(xué)銹蝕的離子分布狀態(tài)，阻止了鋼筋的銹蝕。

1.5輕骨料混凝土結(jié)構(gòu)及加氣混凝土

輕骨料混凝土的腐蝕機(jī)理與類型基本與普通混凝土相同，由于大多數(shù)輕骨料抵抗氣體擴(kuò)散能力較低，腐蝕性氣體較易滲入內(nèi)部，因此必須控制輕骨料混凝土的密實(shí)度。

加氣混凝土的顯氣孔較多，不致密，吸水率高，碳化速度較快，在正常使用條件下尚需對(duì)鋼筋進(jìn)行表面涂覆保護(hù)層，而且加氣混凝土表面氣孔多，不容易進(jìn)行保護(hù)，所以在腐蝕環(huán)境下不宜使用加氣混凝土。

2預(yù)防混凝土結(jié)構(gòu)腐蝕的辦法

對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)腐蝕預(yù)防應(yīng)針對(duì)其不同的結(jié)構(gòu)組成制定不同的辦法。

2.1原材料的選擇

2.1.1水泥

水泥是水泥砂漿和混凝土的膠結(jié)材料。水泥類材料的強(qiáng)度和工程性能，是通過水泥砂漿的凝結(jié)、硬化而形成。水泥石一旦遭受腐蝕，水泥砂漿和混凝土的性能將不復(fù)存在。由于各種水泥的礦物質(zhì)組份不同，因而它們對(duì)各種腐蝕性介質(zhì)的耐蝕性就有差異。正確選用水泥品種，對(duì)保證工程的耐久性與節(jié)約投資有重要意義

2.1.2粗、細(xì)集料

發(fā)生堿-集料反應(yīng)的必要條件是堿、活性集料和水。粗、細(xì)集料的耐蝕性和表面性能對(duì)混凝土的耐蝕性能具有很大影響。集料與水泥石接觸的界面狀態(tài)對(duì)混凝土的耐蝕性有一定影響。

混凝土中所采用粗細(xì)集料，應(yīng)保證致密，同時(shí)控制材料的吸水率以及其它雜質(zhì)的含量，確保材質(zhì)狀況。

2.1.3拌合及養(yǎng)護(hù)用水

混凝土拌合及養(yǎng)護(hù)用水，應(yīng)考慮其對(duì)混凝土強(qiáng)度的影響。水灰比的大小很大程度影響混凝土強(qiáng)度值的大小。拌合水應(yīng)檢查其雜質(zhì)情況，防止影響砂漿及混凝土生成時(shí)雜質(zhì)影響其耐久性。

海水中含有硫酸鹽、鎂鹽和氯化物，除了對(duì)水泥石有腐蝕作用外，對(duì)鋼筋的腐蝕也有影響，因此在腐蝕環(huán)境中的混凝土不宜采用海水拌制和養(yǎng)護(hù)。

2.1.4外加劑

混凝土外加劑是在拌制混凝土過程中摻入，用以改善混凝土性質(zhì)的物質(zhì)。

混凝土外加劑的范圍很廣，品種很多，我國外加劑的品種目前已超過百種，其中包括減水劑、早強(qiáng)劑、加氣劑、膨脹劑、速凝劑、緩凝劑、消泡劑、阻銹劑、密實(shí)劑、抗凍劑等。

在建筑防腐工程中，外加劑的使用主要是為了提高混凝土密實(shí)性或?qū)︿摻畹淖桎P能力，從而提高混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性。實(shí)踐證明，采用加入外加劑的方法，可以在一定范圍內(nèi)達(dá)到提高混凝土結(jié)構(gòu)的耐腐蝕能力，是一種經(jīng)濟(jì)而有效的技術(shù)措施。

但由于外加劑的化學(xué)組成，來自外加劑中的氯鹽可能使混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋脫鈍，給結(jié)構(gòu)物帶來隱患。在進(jìn)行外加劑選擇時(shí)需對(duì)其中氯鹽的含量進(jìn)行檢測，并做相關(guān)實(shí)驗(yàn)。

2.2防腐混凝土的配合比設(shè)計(jì)

為提高混凝土的密實(shí)性和抗中性化能力，混凝土的強(qiáng)度等級(jí)宜大于或等于C25。受氯離子腐蝕或其它大氣腐蝕時(shí)，鋼筋混凝土構(gòu)件中可摻入鋼筋阻繡劑。對(duì)于預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，其混凝土強(qiáng)度等級(jí)不小于C35，后張法預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件應(yīng)整體制作，不得采用塊體拼裝的構(gòu)件。

篇（2）

據(jù)公安部消防局統(tǒng)計(jì)，2005年全國共發(fā)生火災(zāi)235941起，死亡2496人，傷殘2506人，直接財(cái)產(chǎn)損失13.6億元。近年來，預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)已由早期的簡單構(gòu)件發(fā)展為現(xiàn)今復(fù)雜的空間整體受力結(jié)構(gòu)，以其大跨度、大空間、良好的結(jié)構(gòu)整體性能以及有競爭力的綜合經(jīng)濟(jì)效益，正逐步成為現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)形式的發(fā)展趨勢，由于預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的抗火性能劣于普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，因此開展預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的火災(zāi)反應(yīng)和抗火性能研究是非常有意義的。

1預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)火災(zāi)研究的現(xiàn)狀

國外學(xué)者對(duì)結(jié)構(gòu)抗火性能的研究開展較早，始于20個(gè)世紀(jì)初，并成立了許多抗火研究組織，比較有名的有美國建筑火災(zāi)研究實(shí)驗(yàn)室、美國消防協(xié)會(huì)、美國的波特蘭水泥協(xié)會(huì)、美國預(yù)應(yīng)力混凝土協(xié)會(huì)、英國的BRE(BuildingResearchEstablishment)。這些組織對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的抗火性能進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，主要體現(xiàn)在對(duì)建筑材料高溫下的力學(xué)性能；結(jié)構(gòu)、構(gòu)件火災(zāi)下的升溫過程及溫度場的確定；火災(zāi)條件下結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的極限承載能力及耐火性能方面的研究，并編訂了相應(yīng)的建筑規(guī)范及行業(yè)規(guī)則。

國外預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件抗火性能的研究稍晚于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，主要工作始于20世紀(jì)70年代初期。盡管早期Ashton等人的試驗(yàn)研究認(rèn)為預(yù)應(yīng)力混凝土在火的作用下存在許多問題，但其后一些學(xué)者的試驗(yàn)和研究表明預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件在火的作用下仍具有較好的工作性能。

有關(guān)文獻(xiàn)介紹了美國進(jìn)行的18個(gè)后張預(yù)應(yīng)力混凝土板和梁的耐火試驗(yàn)。在這些試驗(yàn)構(gòu)件中，預(yù)應(yīng)力筋分為有粘結(jié)和無粘結(jié)兩種。在耐火試驗(yàn)中，實(shí)測了時(shí)間與預(yù)應(yīng)力筋溫度關(guān)系，典型的時(shí)間-溫度曲線如圖1所示。在圖中還可以看出不同保護(hù)層厚度與耐火時(shí)間的關(guān)系。

Gustaferro等人在預(yù)應(yīng)力混凝土抗火方面做了不少試驗(yàn)研究，他們對(duì)有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土梁、預(yù)應(yīng)力混凝土簡支板、預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁、板等結(jié)構(gòu)或構(gòu)件在不同情況下的抗火性能進(jìn)行了試驗(yàn)研究，并對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的抗火性能提出了合理的計(jì)算方法。他們通過對(duì)后張預(yù)應(yīng)力混凝土梁和板的抗火試驗(yàn)，得出在1，2，3，4小時(shí)的抗火等級(jí)下的保護(hù)層厚度和構(gòu)件最小尺寸的建議值。Ashton等人與Gustaferro同期也進(jìn)行了一系列相應(yīng)的預(yù)應(yīng)力梁抗火試驗(yàn)研究，包括不同比例試件的耐火極限試驗(yàn)的對(duì)比，試驗(yàn)結(jié)果表明預(yù)應(yīng)力混凝土能滿足結(jié)構(gòu)的不同耐火等級(jí)，其耐火性能主要取決于其預(yù)應(yīng)力筋在火災(zāi)中所達(dá)到的溫度，因此預(yù)應(yīng)力筋的保護(hù)層厚度和梁的截面形式對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的耐火性能具有明顯的影響，結(jié)構(gòu)在火災(zāi)下的承載力隨混凝土的保護(hù)層厚度增加和荷載減少而提高，并且輕骨料預(yù)應(yīng)力混凝土板的抗火性能好于普通預(yù)應(yīng)力混凝土板。Joseph等進(jìn)行了后張無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土板的試驗(yàn)研究，試驗(yàn)著重研究了預(yù)應(yīng)力鋼筋保護(hù)層厚度對(duì)構(gòu)件抗火性能的影響同時(shí)研究了荷載和端部約束情況的影響、輔助鋼筋的作用等問題。Abrams等人對(duì)不同骨料和噴有隔離層的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的抗火性能進(jìn)行了試驗(yàn)研究，Krishnamoorthy等人通過徐變和溫度對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土框架性能的試驗(yàn)研究得出了試驗(yàn)結(jié)果，其中包括不均勻溫度對(duì)結(jié)構(gòu)變形性能的影響及內(nèi)應(yīng)力和彎矩隨時(shí)間的變化。

國外根據(jù)預(yù)應(yīng)力混凝土梁、板等方面的試驗(yàn)研究結(jié)果，已對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土在火災(zāi)作用下的承載力及極限耐火時(shí)間有了較全面的了解。他們認(rèn)為溫度是影響預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)蠕變性能的主要因素，要建立合理的分析方法必須考慮混凝土溫度蠕變特性，彈性理論已不適用，蠕變率的分析方法被認(rèn)為是預(yù)測整個(gè)加載階段結(jié)構(gòu)特性較滿意的方法。他們的試驗(yàn)研究為預(yù)應(yīng)力混凝土抗火設(shè)計(jì)提供了直接依據(jù)。

國內(nèi)抗火研究組織從20世紀(jì)80年代后期起著手進(jìn)行鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗火性能研究，但國內(nèi)關(guān)于預(yù)應(yīng)力混凝土抗火方面的試驗(yàn)研究尚處于起步階段，缺乏足夠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。國內(nèi)規(guī)范中涉及預(yù)應(yīng)力混凝土的抗火內(nèi)容主要是參考國外經(jīng)驗(yàn)確定的，如《無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》防火部分第三章第3.2.1條規(guī)定用保護(hù)層厚度來滿足不同耐火等級(jí)要求，它對(duì)不同耐火極限下無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土保護(hù)層厚度的確定，主要取自美國《后張預(yù)應(yīng)力混凝土手冊(cè)》。同濟(jì)大學(xué)對(duì)5榀相同尺寸的單層無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土框架、3榀有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力框架和預(yù)應(yīng)力鋼絲進(jìn)行了火災(zāi)試驗(yàn)，得出了一些有用的結(jié)論，主要有以下幾個(gè)方面：①在高溫作用下，預(yù)應(yīng)力鋼絲的強(qiáng)度、彈性模量、延伸率均表現(xiàn)出與常溫下不同的性能。強(qiáng)度和彈性模量隨溫度升高而下降，延伸率則隨溫度的升高而增大；②對(duì)于預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，火災(zāi)升溫速率和溫度越高，其抗火性能越差；在同一升溫條件下，預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)承受的荷載越大，其抗火性能越不利；③對(duì)于預(yù)應(yīng)力框架結(jié)構(gòu)，與普通混凝土結(jié)構(gòu)框架試驗(yàn)結(jié)果不同，荷載大小對(duì)抗火性能的影響可能要比溫度的影響明顯。預(yù)應(yīng)力度大的結(jié)構(gòu)受溫度影響大，抗火性能差。預(yù)應(yīng)力筋的有效應(yīng)力大的結(jié)構(gòu)，其抗火性能比有效應(yīng)力小的結(jié)構(gòu)差。無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的抗火性能比有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的抗火性能差。火災(zāi)后預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的剛度明顯減小，但仍存在一定的承載力，并反映出較好的恢復(fù)性能。

2存在的問題

盡管國內(nèi)在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗火方面的研究工作已經(jīng)取得長足進(jìn)步，但在預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)火災(zāi)性能方面的研究才剛剛起步。誠然，預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的抗火性能與一般鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在許多方面有相似性，但由于預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)自身的特性，這方面的研究還存在著許多問題，主要表現(xiàn)為以下方面：一是到目前為止各國學(xué)者所進(jìn)行的試驗(yàn)及研究，基本上是以預(yù)應(yīng)力混凝土簡支構(gòu)件在標(biāo)準(zhǔn)火災(zāi)下極限耐火時(shí)間為研究對(duì)象，主要考慮了截面內(nèi)部溫度分布及升溫對(duì)預(yù)應(yīng)力鋼筋強(qiáng)度的影響等因素；二是以往試驗(yàn)主要研究預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的耐火性能，由于結(jié)構(gòu)的相互作用，因此受火構(gòu)件的熱變形將對(duì)其他構(gòu)件產(chǎn)生影響，并存在較大的內(nèi)力重分布，目前尚無專門研究，一般的解決辦法是直接引用普通鋼筋混凝土連續(xù)梁等火災(zāi)的有關(guān)結(jié)果，而這些結(jié)果是否能直接使用于預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)尚缺乏試驗(yàn)驗(yàn)證；三是以往的分析方法僅以熱傳導(dǎo)作為判斷依據(jù)，無法對(duì)結(jié)構(gòu)響應(yīng)和損傷如位移、開裂、屈服等進(jìn)行有效的判斷，特別是材料的高溫蠕變對(duì)結(jié)構(gòu)火災(zāi)響應(yīng)的顯著影響缺少一定的研究；四是與普通混凝土相比，預(yù)應(yīng)力混凝土具有許多特殊性，而以往的試驗(yàn)研究較少涉及。

3今后應(yīng)開展的工作

(1)預(yù)應(yīng)力材料高溫性能研究。采用高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力鋼絲和鋼絞線是目前高效預(yù)應(yīng)力混凝土的一個(gè)主要特征，因此預(yù)應(yīng)力鋼絲和鋼絞線在高溫下的蠕變性能是預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)抗火性能研究的基本內(nèi)容。必須要通過材料試驗(yàn)研究高強(qiáng)鋼絲和鋼絞線在高溫下的強(qiáng)度、變形、彈性模量的變化規(guī)律，特別是鋼絲和鋼絞線的高溫蠕變性能對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的有效預(yù)應(yīng)力的影響。此外要重視材料高溫(火災(zāi))性能數(shù)據(jù)庫的建立。由于混凝土和鋼材本身化學(xué)成分的差異，在溫度影響下材料熱工、力學(xué)性能有較大的離散性，如何對(duì)目前國內(nèi)外進(jìn)行的高溫材料試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行總結(jié)，并建立可供計(jì)算機(jī)程序調(diào)用的材料高溫(火災(zāi))性能數(shù)據(jù)庫是火災(zāi)材料研究的一個(gè)重點(diǎn)。

(2)高溫下預(yù)應(yīng)力整體結(jié)構(gòu)的非線性有限元分析。擬用傳熱學(xué)的基本原理，得到差分-有限元瞬態(tài)非線性溫度場計(jì)算基本方程和各類常用邊界條件，由此計(jì)算預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)溫度場分布，并根據(jù)熱彈塑性基本理論建立預(yù)應(yīng)力混凝土火災(zāi)反應(yīng)的非線性有限元分析基本方程。方程可用于分析預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)火災(zāi)下的變形、內(nèi)力變化及預(yù)應(yīng)力筋的應(yīng)力隨時(shí)間變化的過程，確定預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)火災(zāi)反應(yīng)的一些基本特征。

(3)結(jié)構(gòu)火災(zāi)的計(jì)算機(jī)仿真試驗(yàn)分析。一方面預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)火災(zāi)試驗(yàn)是最直接反應(yīng)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)抗火性能的手段，但預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)通常都應(yīng)用于各類大跨度、大空間結(jié)構(gòu)，由于試驗(yàn)條件限制，無法進(jìn)行足尺模型試驗(yàn)，采用縮小比例的模型能基本反映火災(zāi)全過程的反應(yīng)規(guī)律，但仍然有一定的差距。另一方面，由于受試驗(yàn)條件、試驗(yàn)經(jīng)費(fèi)的限制，也無法進(jìn)行大量的模型試驗(yàn)。在進(jìn)行模型試驗(yàn)的同時(shí)，要研究如何采用計(jì)算機(jī)仿真試驗(yàn)以避免上述限制。通過大量仿真試驗(yàn)，了解不同形式預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的抗火能力，并提出改善預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)抗火能力的方法。筆者通過對(duì)有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力框架火災(zāi)位移的計(jì)算機(jī)仿真分析，可以得出如圖2所示的有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力框架火災(zāi)下位移的實(shí)測值和計(jì)算機(jī)仿真分析結(jié)果的比較。由圖2可見，計(jì)算所得的位移變化規(guī)律與實(shí)測相符，但仿真分析得到的結(jié)構(gòu)位移較實(shí)測要大，誤差最大時(shí)為40%。產(chǎn)生誤差的主要原因可能由于試件混凝土含水率偏高，造成計(jì)算溫度場高于實(shí)際溫度分布，而結(jié)構(gòu)的溫度變形及材料性質(zhì)與溫度密切相關(guān)，從而產(chǎn)生結(jié)構(gòu)計(jì)算誤差。并且溫度越高，材料的物理、力學(xué)性能離散性越大，另一方面，材料的高溫蠕變的相關(guān)資料較少，這些也會(huì)造成一定的誤差。總之仿真分析時(shí)的參數(shù)取值是否準(zhǔn)確將影響分析結(jié)果，合理的參數(shù)取值依賴于可靠的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

(4)結(jié)構(gòu)火災(zāi)反應(yīng)的可靠度分析。由于火災(zāi)發(fā)生的可能性、火災(zāi)的持續(xù)時(shí)間和峰值強(qiáng)度、發(fā)生火災(zāi)時(shí)結(jié)構(gòu)承受的荷載等因素并不確定，材料在高溫下性能更趨于離散，上述因素均會(huì)影響結(jié)構(gòu)的耐火性能。在無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)中，還存在錨固失效的可能性，以及結(jié)構(gòu)局部失效可能產(chǎn)生的整體失效等，因此如何在設(shè)計(jì)中對(duì)這些因素進(jìn)行綜合考慮，以確定其耐火安全度是結(jié)構(gòu)火災(zāi)的一個(gè)重要研究內(nèi)容。結(jié)構(gòu)火災(zāi)下的可靠度分析也是對(duì)現(xiàn)有遭受過火災(zāi)的建筑物進(jìn)行評(píng)估的一個(gè)重要方面。

(5)結(jié)構(gòu)抗火設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)模塊的研制。目前對(duì)特定結(jié)構(gòu)進(jìn)行火災(zāi)全過程非線性有限元分析在理論上是可行的，但不免繁復(fù)的運(yùn)算過程。因此有必要編制具有工程準(zhǔn)確度的、概念清晰且簡易實(shí)用的結(jié)構(gòu)抗火設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)程序，并實(shí)現(xiàn)和現(xiàn)有通用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行接口是結(jié)構(gòu)抗火試驗(yàn)研究工程化的一個(gè)關(guān)鍵。

參考文獻(xiàn)

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1火災(zāi)現(xiàn)場的資料收集

火災(zāi)事故一經(jīng)發(fā)現(xiàn)，應(yīng)盡可能早地進(jìn)入現(xiàn)場或其周圍了解情況。在火災(zāi)撲滅之后，更應(yīng)在現(xiàn)場未經(jīng)破壞時(shí)收集原始資料。

(1)起火時(shí)間、原因與滅火方式。建筑物的起火時(shí)間與火災(zāi)延續(xù)時(shí)間應(yīng)予詳細(xì)記錄。火災(zāi)發(fā)生之后，有一個(gè)火勢從小到大的發(fā)展階段，再經(jīng)過滅火或空氣、燃料耗盡而火勢減弱直至熄滅。要盡可能地找出火源所在位置，查明失火的原因，這對(duì)以后避免火災(zāi)發(fā)生很有意義。不同的受災(zāi)對(duì)象有不同的滅火方式，要說明滅火使用的手段。

(2)火勢蔓延的過程與過火范圍。從火源處開始，通過可燃物的燃燒，過火范圍逐步擴(kuò)大。火勢常通過門窗、樓梯間、過道、天井等蔓延至其他位置與樓層。火勢能否蔓延與通風(fēng)條件有很大關(guān)系。由于建筑物各部分火燒時(shí)間不同，受損的程度也還大有差異。

(3)可燃物品統(tǒng)計(jì)。特別對(duì)工礦企業(yè)，可燃物的品種、數(shù)量與存放方式各有不同，應(yīng)分別查明，記錄在案。還需說明可燃物在火災(zāi)后的燃燒狀況，如燒毀多少、殘存多少等。

(4)結(jié)構(gòu)損毀程度。鋼筋混凝士結(jié)構(gòu)受不同溫度不同時(shí)間的作用，有多種損壞情況。在各個(gè)過火區(qū)域要分別調(diào)查結(jié)構(gòu)損毀程度，例如結(jié)構(gòu)本體是否完好，外觀破壞程度，包括保護(hù)層剝落、鋼筋外露、裂縫開展以及構(gòu)件變形等等。

(5)現(xiàn)場材料取證。火災(zāi)現(xiàn)場一般都有各種金屬與非金屬材料，如銅、鐵、鋁、玻璃等、它們?cè)诮?jīng)受溫度作用時(shí)會(huì)發(fā)生不同的物理化學(xué)變化,鋁與鋁合金在600～700℃、黃銅在900～1000℃、鑄鐵在1100～1200℃會(huì)有金屬滴產(chǎn)生；玻璃在700℃時(shí)軟化，而在850℃時(shí)熔化,在不同過火區(qū)域取證這些典型樣品，對(duì)火災(zāi)的鑒定有很大作用。

(6)混凝土取樣。混凝土是組成結(jié)構(gòu)的主要材料，其損毀程度與建筑物修復(fù)的關(guān)系最大。混凝土在高溫作用下會(huì)發(fā)生物理變化與化學(xué)反應(yīng)，當(dāng)溫度在300℃以下時(shí)，混凝土無變化，隨著溫度的升高，水泥水化物(主要是硅酸鈣與氫氧化鈣晶體)將會(huì)有顯著的變化。可通過掃瞄電子顯微鏡，拍攝到清晰的照片，再結(jié)合X射線衍射分析，能有效地鑒定混凝土受火的損傷狀態(tài)。

2火災(zāi)的技術(shù)分析資料

根據(jù)現(xiàn)場勘測收集的資料，進(jìn)行綜合分析，在技術(shù)上作出判斷與評(píng)估，這些技術(shù)分析資料主要有：

(1)結(jié)構(gòu)受火溫度。可根據(jù)以下情況綜合分析：

混凝土表面顏色的變化與溫度有關(guān)：300℃以下顏色不變，300～600℃轉(zhuǎn)為粉紅至紅色，600～950℃轉(zhuǎn)為灰白至淡黃，大于950℃則為灰黃色；現(xiàn)場材料取證(見前述)；構(gòu)件外觀狀況：300℃以下無顯著變化，300～600℃表面開裂，石英質(zhì)骨料發(fā)生爆裂，600～900℃混凝土剝落起殼，輕擊后脫離，部分鋼筋外露，表面疏松，900℃以上表面呈粉末狀，至1200℃熔融；掃瞄電子顯微鏡與X射線衍射分析；碳化深度檢測：混凝士正常碳化通常發(fā)生在表面，火災(zāi)引起的碳化可出現(xiàn)在內(nèi)部。用碳化深度可檢測受火表面溫度。

(2)混凝土高溫后力學(xué)性能。混凝土的抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、粘結(jié)強(qiáng)度、應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系等均與溫度有關(guān),當(dāng)溫度確定后，均可予以推斷。混凝士強(qiáng)度還可用鉆芯取樣、回彈儀檢測、超聲檢測等方法直接測得，并進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。

(3)鋼筋高溫后力學(xué)性能。包括屈服強(qiáng)度、極限強(qiáng)度、彈性模量等也與溫度有關(guān)，可通過由實(shí)驗(yàn)得出的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算獲得。

(4)結(jié)構(gòu)殘余承載力。從混凝土與鋼筋高溫后的強(qiáng)度可計(jì)算火災(zāi)后鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的殘余承載力(結(jié)構(gòu)承載力因受高溫作用而下降)。必要時(shí)可在火災(zāi)現(xiàn)場不同區(qū)域選取典型構(gòu)件進(jìn)行加載試驗(yàn)。

(5)結(jié)構(gòu)損傷度。結(jié)構(gòu)災(zāi)后損傷程度分為4級(jí):1級(jí)為輕度損傷,只是表面裝飾部分遭受損壞，或表面損傷輕微，結(jié)構(gòu)本體完好。2級(jí)為中度損傷,損傷深度達(dá)到混凝土保護(hù)層，使保護(hù)部分剝落，但受拉主筋未受損傷，構(gòu)件整體性好，變形不超過規(guī)范規(guī)定值。3級(jí)為嚴(yán)重?fù)p傷,混凝士保護(hù)層大片剝落、主筋外露，粘結(jié)力破壞，構(gòu)件明顯變形。4級(jí)為嚴(yán)重破壞,混凝士構(gòu)件表面大面積損傷剝落、嚴(yán)重開裂，結(jié)構(gòu)變形很大，構(gòu)件遭到嚴(yán)重破壞，已成為危險(xiǎn)結(jié)構(gòu)。

(6)修復(fù)措施。對(duì)于損傷度為1～3級(jí)的結(jié)構(gòu)，可分別采取相應(yīng)的技術(shù)措施予以修復(fù),由有關(guān)部門應(yīng)提出結(jié)構(gòu)修復(fù)的技術(shù)文本。

3資料的系統(tǒng)歸檔

火災(zāi)發(fā)生以后直至處理結(jié)束，應(yīng)將所有資料系統(tǒng)歸檔，這些將由不同單位和不同方式提供的火災(zāi)現(xiàn)場資料與技術(shù)分析資料有:

(1)火災(zāi)現(xiàn)場資料。根據(jù)資料不同的性質(zhì)，將分別由消防部門、業(yè)主、有關(guān)技術(shù)人員等提供。資料包括書面文件、材料樣品、照片、錄像等。除書面文件外，其他資料還應(yīng)有詳細(xì)說明。

(2)專家技術(shù)人員的技術(shù)鑒定書。火災(zāi)對(duì)結(jié)構(gòu)破壞的技術(shù)分析，只能由專門技術(shù)人員作出,并提供技術(shù)鑒定書與評(píng)估意見。

(3)圖紙。由業(yè)主提供受災(zāi)建筑物的設(shè)計(jì)圖紙。專家技術(shù)人員在檢測過程中，應(yīng)對(duì)圖紙上每個(gè)構(gòu)件編號(hào)，說明受損情況，以便采取相應(yīng)的修復(fù)措施。由于建筑物受災(zāi)程度不等，故進(jìn)行全面檢測后，要對(duì)圖紙中標(biāo)明的過火區(qū)域按不同損傷情況分區(qū)，劃為嚴(yán)重受災(zāi)區(qū)、中等受災(zāi)區(qū)、輕微受災(zāi)區(qū)、未受災(zāi)區(qū)等。

篇（4）

高校對(duì)課程設(shè)計(jì)的要求一般為一人一題，但是由于學(xué)生人數(shù)多，設(shè)計(jì)任務(wù)書資料不足，難于真正實(shí)現(xiàn)人手一題。導(dǎo)致產(chǎn)生兩方面的問題，一是教師在同一屆學(xué)生中多采取分組方式開展不同結(jié)構(gòu)類型的課程設(shè)計(jì)，在同一組內(nèi)只是對(duì)部分參數(shù)做一定修改，計(jì)算過程和步驟完全相同，學(xué)生無需考慮結(jié)構(gòu)布置或經(jīng)濟(jì)性等要求，缺乏對(duì)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和能力的培養(yǎng)；二是教師在下屆學(xué)生課程設(shè)計(jì)時(shí)會(huì)繼續(xù)使用上一屆使用過的題目，命題更新不夠，致使學(xué)生會(huì)搜集上屆學(xué)生的課程設(shè)計(jì)成果進(jìn)行單純模仿或直接抄襲，學(xué)生無法通過課程設(shè)計(jì)來了解當(dāng)前相關(guān)技術(shù)的最新動(dòng)態(tài)，與社會(huì)生產(chǎn)發(fā)展中的實(shí)踐環(huán)節(jié)脫節(jié)。長此以往，學(xué)生便無法真正掌握結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，更無益于培養(yǎng)分析問題、解決問題的能力。

1.2課程設(shè)計(jì)圖紙計(jì)算大多采用軟件，不利于學(xué)生基本技能的培養(yǎng)

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)普及，各大高校在土木工程教學(xué)中大多都開設(shè)了CAD、SoliWorks、PKPM、midas等用于提高制圖及計(jì)算的效率，同時(shí)有助于學(xué)生很好地與工程實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合，然而在教學(xué)中，過多地采用計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)，學(xué)生只知道按照軟件提示步驟操作獲取最終結(jié)果，但對(duì)其內(nèi)在的制圖和識(shí)圖方法、規(guī)范依據(jù)等卻不熟悉甚至不去思考，導(dǎo)致工作中經(jīng)常出現(xiàn)對(duì)于實(shí)際工程中的明顯錯(cuò)誤判斷不出，圖紙識(shí)別不準(zhǔn)確等問題，不利于培養(yǎng)學(xué)生的基本技能。

1.3考核評(píng)價(jià)體系不合理，缺乏對(duì)設(shè)計(jì)過程的控制

混凝土結(jié)構(gòu)課程屬于專業(yè)基礎(chǔ)課程，課時(shí)量大，理論授課占用時(shí)間較長，課程設(shè)計(jì)基本在學(xué)期末，學(xué)生此時(shí)面臨多門課程的期末考試，迫于對(duì)課程設(shè)計(jì)成績的追求，學(xué)生大多數(shù)會(huì)需找往屆模板，或照抄別人的成果交差。由于教師對(duì)課程設(shè)計(jì)成績的評(píng)定多以設(shè)計(jì)成果作為唯一依據(jù)，也有高校采取了抽查答辯等方式進(jìn)行，但是忽視對(duì)學(xué)生設(shè)計(jì)過程的監(jiān)管，缺少平時(shí)考核，日常檢查也不嚴(yán)格、不規(guī)范，最終給定的成績也不科學(xué)，甚至出現(xiàn)抄襲者的成績反倒高于自行完成者的成績，評(píng)定不夠客觀和公正，課程設(shè)計(jì)成果的質(zhì)量自然無法保證。

2教學(xué)方法改革

2.1課程設(shè)計(jì)命題工程化、多元化，切實(shí)增加學(xué)生設(shè)計(jì)自由度

課程設(shè)計(jì)命題不能只是要求學(xué)生做簡單的虛擬設(shè)計(jì)，應(yīng)該密切聯(lián)系現(xiàn)行的工程規(guī)范依托已建或在建項(xiàng)目資料編制多元化的課程設(shè)計(jì)題目，同時(shí)在任務(wù)書的編寫上可以適當(dāng)放寬約束條件，給學(xué)生自由選擇和發(fā)揮的空間，從而激發(fā)學(xué)生設(shè)計(jì)的積極性和主動(dòng)性。具體做法：一是學(xué)校應(yīng)該充分發(fā)揮校內(nèi)外實(shí)習(xí)基地（設(shè)計(jì)院、工程單位）的作用，大量收集工程背景資料、設(shè)計(jì)圖紙等為教師開展課程設(shè)計(jì)命題提供依據(jù)；二是教師應(yīng)該根據(jù)該課程設(shè)計(jì)的大綱要求科學(xué)編寫任務(wù)書，充分體現(xiàn)一人一題的要求，同時(shí)已知條件可適度放寬，讓學(xué)生自由選擇和發(fā)揮，引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考、解決“實(shí)際問題”；三是由教研室組織相關(guān)教師對(duì)擬開展的任務(wù)書進(jìn)行認(rèn)真審定，包括設(shè)計(jì)內(nèi)容、深度、工作量、成果評(píng)定方式等，然后下發(fā)至學(xué)生開始設(shè)計(jì)。通過這種方式可切實(shí)提高課程設(shè)計(jì)科學(xué)性和工程應(yīng)用性，為學(xué)生后續(xù)工作奠定良好的基礎(chǔ)。

2.2采取手工設(shè)計(jì)為主，軟件驗(yàn)證為輔的方式開展課程設(shè)計(jì)

為杜絕學(xué)生電子文本相互抄襲的問題，該課程設(shè)計(jì)可要求學(xué)生對(duì)于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及施工圖紙手工繪制，教師嚴(yán)格按照制圖規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢查，對(duì)于不符合要求的圖紙全部返工；設(shè)計(jì)計(jì)算書要求學(xué)生先采取手工計(jì)算，然后利用軟件進(jìn)行驗(yàn)證。通過這種方式，既可以提高學(xué)生對(duì)基本計(jì)算公式和規(guī)范的應(yīng)用能力，又可以加強(qiáng)學(xué)生對(duì)基本制圖、識(shí)圖能力及三維工程形構(gòu)件能力的培養(yǎng)，真正達(dá)到理論結(jié)合實(shí)際的目的。

2.3充分體現(xiàn)課程設(shè)計(jì)教師主導(dǎo)作用，加強(qiáng)過程監(jiān)控

教師的實(shí)踐能力直接決定學(xué)生課程設(shè)計(jì)的質(zhì)量和效果，因此，任課教師必須要具有豐富的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，且熟悉現(xiàn)行規(guī)范。為提高課程設(shè)計(jì)質(zhì)量，教師必須要積極投入到學(xué)生的設(shè)計(jì)當(dāng)中去，并起到主導(dǎo)作用，教師每天進(jìn)行集中答疑，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，對(duì)于共性問題采取集中講解，個(gè)別問題單獨(dú)解釋，這樣既可以保證課程設(shè)計(jì)質(zhì)量，又可以檢查和督促學(xué)生的設(shè)計(jì)進(jìn)度，真正達(dá)到課程設(shè)計(jì)大綱對(duì)人才培養(yǎng)的要求。

2.4改革課程設(shè)計(jì)成果評(píng)價(jià)機(jī)制，正確處理成績與效果的關(guān)系

課程設(shè)計(jì)的成果評(píng)價(jià)應(yīng)該改變傳統(tǒng)的以設(shè)計(jì)成果作為唯一依據(jù)的評(píng)定方式，堅(jiān)持以“考核只是手段，學(xué)習(xí)效果才是目的”的原則，充分考慮教師在指導(dǎo)過程中掌握的信息，既要保證對(duì)設(shè)計(jì)過程中表現(xiàn)積極，成果完整可靠的學(xué)生給予高分評(píng)價(jià)，又不挫傷部分成果欠佳學(xué)生的積極性，而是將最終反映出的問題必須反饋至學(xué)生，同時(shí)要求學(xué)生限時(shí)改正，最終給予合理的成績?cè)u(píng)定。因此，成果評(píng)價(jià)可采取學(xué)生自評(píng)、互評(píng)、教師講評(píng)和抽查答辯相結(jié)合的方式進(jìn)行，并結(jié)合教師平時(shí)指導(dǎo)記錄，科學(xué)設(shè)定各環(huán)節(jié)的分值比例，以實(shí)現(xiàn)該課程設(shè)計(jì)成果評(píng)價(jià)的客觀、公正。

篇（5）

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(shí)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(qiáng)度等級(jí)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(huì)影響結(jié)構(gòu)的耐久性和整體性。同時(shí)也會(huì)給使用者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(duì)防止和減輕溫度收縮裂縫的設(shè)計(jì)措施制定的較為原則和局限。因此不少設(shè)計(jì)人員較重視強(qiáng)度設(shè)計(jì)，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(shí)在進(jìn)入住房商品化，質(zhì)量糾紛日趨增多的今天也不利于保護(hù)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(diǎn)，根據(jù)多年的工程設(shè)計(jì)實(shí)踐和體會(huì)，對(duì)防止和減輕超長混凝土結(jié)構(gòu)溫度收縮裂縫的設(shè)計(jì)措施提出一些建議，供設(shè)計(jì)人員參考并能有所啟發(fā)。

2溫度收縮裂縫的基本特點(diǎn)

混凝土在結(jié)硬的過程中發(fā)生收縮，溫度變化時(shí)會(huì)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(huì)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(qiáng)度時(shí)就會(huì)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(diǎn)，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(diǎn)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(qiáng)度等級(jí)，水泥品種，水灰比，坍落度，養(yǎng)護(hù)（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(diǎn)：

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(shí)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(shí)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(shí)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(jìn)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(gè)方向板縫縱橫交錯(cuò)，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(jì)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(jì)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(jì)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(duì)后澆帶的間距、寬度、鋼筋處理、澆筑時(shí)間有較明確要求，不少資料對(duì)此也有所介紹。但是結(jié)合多年來對(duì)蘭州地區(qū)幾個(gè)較大型超長工程的設(shè)計(jì)實(shí)踐，深感對(duì)后澆帶的做法必須予以重視。如設(shè)計(jì)施工處理不好，不僅起不到予期的效果，還會(huì)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(diǎn)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(shí)要注意梁的布置宜平行于后澆帶以免梁截?cái)嗵唷?/p>

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(cuò)開搭接要求。可允許大于1000mm。

⑷鋼筋：目前對(duì)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?cái)嗔狠^多時(shí)，鋼筋全部不斷會(huì)約束混凝土收縮，達(dá)不到予期效果。

建議：梁上部鋼筋，腰筋及板墻鋼筋斷后錯(cuò)開搭接或必要時(shí)先搭后補(bǔ)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(duì)混凝土收縮形成的約束，又可避免梁鋼筋全部斷后造成的鋼筋搭、焊接困難，這種處理方法筆者自93年以來已在一些工程中較好的進(jìn)行了使用。

⑸澆筑時(shí)間：高規(guī)要求，宜在兩個(gè)月后且澆筑時(shí)的溫度宜低于主體混凝土澆筑時(shí)的溫度。由于混凝土早期收縮量大，相對(duì)一年的收縮量，半月約占30～40%；1個(gè)月約占45～55%；2個(gè)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(gè)月后澆筑。

⑹后澆混凝土：采用無收縮或微膨脹混凝土，強(qiáng)度較主體混凝土提高C5級(jí)。

⑺設(shè)計(jì)時(shí)要特別交待以下請(qǐng)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(shí)振搗密實(shí)，精心養(yǎng)護(hù)。

③后澆帶兩側(cè)支撐保證穩(wěn)定可靠，后澆帶混凝土達(dá)設(shè)計(jì)強(qiáng)度時(shí)方可拆除。

3.1.2、針對(duì)性地采取控制和抵抗溫度收縮應(yīng)力的措施

⑴加強(qiáng)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(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

⑵屋面板、外廊板，陽臺(tái)板等外露室外現(xiàn)澆板（含施工期間主體暴露時(shí)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(shí)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(qiáng)度等級(jí)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(diǎn)多次采用了上述綜合措施。實(shí)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。考慮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)。

3.2采用UEA補(bǔ)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(qiáng)帶取代后澆帶連續(xù)澆筑超長建筑的無縫設(shè)計(jì)施工方法。

3.2.2設(shè)計(jì)思路：

“以抗為主”的設(shè)計(jì)原則，利用UEA補(bǔ)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(bǔ)償混凝土在硬化過程中產(chǎn)生的溫度和收縮拉應(yīng)力，從而防止收縮裂縫或把裂縫控制在無害裂縫范圍內(nèi)。

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(qiáng)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(qiáng)帶，可連續(xù)澆筑100～200m的超長建筑，具文獻(xiàn)[4]介紹，該技術(shù)已在全國50多個(gè)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(huì)存在問題。結(jié)合對(duì)福州機(jī)場航站樓采用UEA混凝土后實(shí)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(jì)算和實(shí)驗(yàn)，測得一些技術(shù)數(shù)據(jù)，最好在有條件保濕養(yǎng)護(hù)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(duì)梁板構(gòu)件仍應(yīng)針對(duì)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(jì)措施。另外特別提請(qǐng)施工時(shí)要嚴(yán)格保濕養(yǎng)護(hù)。

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(qiáng)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(dá)到擴(kuò)大溫度伸縮縫間距不設(shè)后澆帶的目的。經(jīng)對(duì)珠海機(jī)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(shí)，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(jì)人員應(yīng)予以足夠重視。

篇（6）

一、前言

隨著城市建設(shè)的發(fā)展與建筑技術(shù)的進(jìn)步，大跨度超高層建筑已經(jīng)成為建筑結(jié)構(gòu)發(fā)展的主要方向之一。而由混凝土包裹鋼骨做成的鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)（SRC），充分發(fā)揮了鋼與混凝土兩種材料的特點(diǎn)，與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比，具有剛度大，延性好，節(jié)省鋼材的優(yōu)點(diǎn)。因此，鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)在我國有著廣闊的應(yīng)用前景。

鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)的研究和應(yīng)用在國外開始較早，我國因國情的限制，起步較晚，工程應(yīng)用就更少，直到1997年11月才由冶金工業(yè)部正式了有關(guān)規(guī)程，并于1998年5月1日起施行。

深圳世貿(mào)中心大廈在關(guān)鍵部位應(yīng)用了鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)，解決了用普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)不能解決的難題，收到了良好的效果。

二、工程概況

深圳世貿(mào)中心大廈于1996年設(shè)計(jì)，是一幢集金融、貿(mào)易、商業(yè)、辦公于一體的綜合性超高層建筑，總建筑面積12萬平米。主樓地上52層，地下3層，標(biāo)準(zhǔn)層層高4m，總高230m，采用鋼骨混凝土框架-筒體結(jié)構(gòu)。裙房5層，層高5m，總高25m，采用框架-剪力墻結(jié)構(gòu)。主樓與裙房之間未設(shè)變形縫，施工時(shí)留有施工后澆帶。基礎(chǔ)采用大直徑人工挖孔樁基礎(chǔ)最大直徑2.9m。

根據(jù)建筑功能及使用要求，裙房首層及二層由大廳組成，為大空間；三層為銀行辦公室，中間部分設(shè)一圓形天井；四層設(shè)有外匯交易大廳；五層為大會(huì)議室；

三、結(jié)構(gòu)布置

為了滿足建筑功能及使用要求，需要選擇一個(gè)受力合理、安全可靠、施工方便的結(jié)構(gòu)方案。由于裙房首層及二層共有6根柱子不能落下，形成了長達(dá)25.8m跨的大空間，結(jié)構(gòu)平面采用了井字梁的結(jié)構(gòu)形式。但關(guān)鍵問題是25.8m跨框架大梁采用何種結(jié)構(gòu)型式，并且建筑要求三層框架梁截面高度不超過1m。

方案1：采用普通鋼筋混凝土大梁，這種方案梁斷面較大，框架梁截面高度需2m以上，不滿足建筑功能及使用要求，此方案不可行。

方案2：采用無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土大梁，這種無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力梁本身截面及用鋼量均不太大即可滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求，但由于三層梁高1m的限制，梁高跨比達(dá)到1/25，此方案也不宜采用。

方案3：采用鋼骨混凝土大梁，利用大梁中部抗拉柱，按變形協(xié)調(diào)計(jì)算。梁截面比普通鋼筋混凝土減小很多，平面和空間利用率都相應(yīng)提高，又采用由四、五層大梁吊三層梁的懸掛形式，三層框架梁高度為1m，可以滿足建筑使用要求。該方案克服了上述二個(gè)方案的不足之處，且施工方便，合理可行。經(jīng)方案比較，優(yōu)點(diǎn)較突出，雖然增加了用鋼量，但因梁截面減小，增加了空間使用面積，抗震能力也大大提高。因此，本工程裙房25.8m大梁采用鋼骨混凝土方案。為了保證大梁與柱的固結(jié)，與之相接的柱也采用了鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)形式。

四、鋼骨混凝土梁的計(jì)算

結(jié)構(gòu)整體計(jì)算采用中國建筑科學(xué)研究院軟件TBSA4.2計(jì)算，再采用軟件PK對(duì)框架梁進(jìn)行復(fù)核。由于本工程在設(shè)計(jì)時(shí)，國內(nèi)尚未正式出版有關(guān)SRC組合結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì)規(guī)程，針對(duì)鋼骨混凝土梁的計(jì)算，當(dāng)時(shí)有二種計(jì)算模型，一種是強(qiáng)度疊加模型，另一種為變形協(xié)調(diào)模型。下面結(jié)合世貿(mào)大廈裙房25.8m大梁，分別用兩種模型進(jìn)行計(jì)算。

⒈強(qiáng)度疊加模型

假定SRC構(gòu)件的承載力是鋼骨部分與鋼筋混凝土部分的承載力之和，鋼骨與鋼筋混凝土部分的變形彼此獨(dú)立。這種方法具有計(jì)算簡單，應(yīng)用靈活的特點(diǎn)，其設(shè)計(jì)是偏于安全的。日本的計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)就采用了此模型，SRC計(jì)算方法也是基于這種模型。現(xiàn)SRC梁進(jìn)行計(jì)算，公式如下：

鋼骨混凝土梁受彎承載力：M≤Mc+Ms（1）

式中Mc---鋼筋混凝土部分受彎承載力，按設(shè)計(jì)

Ms---鋼骨部分的受彎承載力，Ms=γWnf（2）

γ---截面塑性發(fā)展系數(shù),Mn---截面凈截面抵抗矩,f---型鋼材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值

鋼骨混凝土梁受剪承載力：V≤Vc+Vs（3）

式中Vc---鋼筋混凝土部分受剪承載力，按設(shè)計(jì)

Vs---鋼骨部分的受剪承載力，Vs=2/3Aswfv（4）

Asw---鋼骨腹板部分凈截面積，fv---鋼材抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值

鋼骨混凝土梁的剛度：B=0.65EcIc+EsIs（5）

式中EcIc---鋼筋混凝土的剛度,EsIs---鋼骨的剛度

由于該模型公式簡化，計(jì)算簡單，故在設(shè)計(jì)中可先按該模型公式，確定構(gòu)件截面、鋼骨截面及鋼筋數(shù)量。世貿(mào)大廈裙房25.8m跨大梁混凝土及鋼骨截面。

彎距設(shè)計(jì)值為M=19237kN-m，剪力設(shè)計(jì)值為V=2467kN，混凝土強(qiáng)度等級(jí)C40，鋼骨為16Mn。

按公式（2）：Ms=γWnf=1x4.15x107x315=13100kN-m

按公式（1）：Mc≥M-Ms=19237-13100=6137kN-m

再按，Mu=fmcbx(h0-x/2)（矩形截面）

將已知條件代入,得x=170mm，xb=ξbh0=0.55x1765=970mm

選用12Φ36

按公式（4）：Vs=2/3Aswfv=2/3x55200x170=6256kN

故V=2467kN<>

按公式（5）：B=0.65EcIc+EsIs=1.88x1016Nmm2

撓度：fmax=5ql4/384B+(5n4-4n2-1)Pl/384n3B

=72mm<25800/300=86mm（滿足）

SRC計(jì)算方法也是基于這種模型，且計(jì)算公式也基本相同，除鋼骨部分受剪承載力Vs=Aswfv，與有所差異外，其它部分均一致。

2．變形協(xié)調(diào)模型

沿用鋼筋混凝土構(gòu)件計(jì)算中常用的鋼筋與混凝土變形協(xié)調(diào)一致的假定，即鋼骨與混凝土之間始終沒有相對(duì)滑移，構(gòu)件截面始終保持為平面，鋼骨與混凝土能夠共同工作。其優(yōu)點(diǎn)是從力學(xué)概念上保持了與鋼筋混凝土構(gòu)件的一致性，主要問題是計(jì)算公式過于復(fù)雜。前蘇聯(lián)規(guī)范就采用了此模型，SRC結(jié)構(gòu)計(jì)算也是基于這種模型。由于計(jì)算公式較復(fù)雜，故在世貿(mào)大廈裙房鋼骨混凝土大梁設(shè)計(jì)中，先按強(qiáng)度疊加模型計(jì)算截面及配筋，然后再用變形協(xié)調(diào)模型進(jìn)行復(fù)核。

按第二種情況，中和軸經(jīng)過鋼骨腹板，其截面受壓區(qū)高度按公式（6）計(jì)算：

x=[1.8fayνδw+fsyAs-fsy’As’+fcm(As’+Assf’-δw)]/[fcm(b-δw)+2.25fayδw]（6）

將ν=900mm，δw=40mm，fsy=fsy’=310N/mm2，Assf’=3x104mm2，fay=315N/mm2，fcm=23.5N/mm2，

代入得：x=401mm，x<（適筋截面）>

正截面承載力按公式（7）計(jì)算：

M=fcmbx2/2+fsyAs(h-x-a)+(fsy’-fcm)As’(x-a’)+0.9fay[+(ν-x)2δw]-fcm(x-)[Assf’+(x-)δw/2]（7）

式中---為鋼骨塑性抵抗距，=1.17ω=1.17x4.15x107=4.86x107mm3

將各數(shù)值代入（7）式得：M=24370kNm>19237kNm（滿足）

抗剪承載力按公式（8）計(jì)算：V=0.056fcbh0+0.58fywδwhw+fyvAsv/sh0（8）

抗剪承載力與變形經(jīng)計(jì)算，均滿足要求，過程不再贅述。

五、設(shè)計(jì)體會(huì)

現(xiàn)行規(guī)程中梁正截面受彎承載力及斜截面受剪承載力計(jì)算均采用強(qiáng)度疊加模型，公式及含義也基本相同。區(qū)別是規(guī)程中鋼骨部分的受剪承載力是按純鋼構(gòu)件腹板受純剪情況計(jì)算的，不考慮局部壓屈影響，要求放寬。故當(dāng)計(jì)算滿足時(shí)，也能滿足現(xiàn)行規(guī)程。

鋼骨混凝土構(gòu)件中的鋼骨另由含鋼率控制，不受鋼筋配筋率的影響，使得有與普通混凝土構(gòu)件同樣的外形尺寸，但其承載力提高很多。同樣，在承載力相同的情況下，鋼骨混凝土構(gòu)件的外形尺寸可以相應(yīng)減小，減輕了結(jié)構(gòu)自重，減小了混凝土用量，利用鋼骨本身承載力大的優(yōu)點(diǎn)，可以節(jié)約支模所設(shè)的支撐，節(jié)省材料。在大跨度，大荷載作用下，鋼骨混凝土梁截面尺寸由變形控制。

中和軸通過鋼骨腹板的鋼骨混凝土構(gòu)件，在其喪失最大承載力后，由于在其中和軸附近的鋼骨腹板仍處于彈性工作狀態(tài)，所以仍能保持較大承載力，使構(gòu)件本身并不崩潰，顯示出較好的變形能力和抗震性能。

篇（7）

2施工管理

2．1原材料質(zhì)量控制

第一步，當(dāng)水泥原料等相關(guān)材料還沒抵達(dá)施工現(xiàn)場前時(shí)，其相關(guān)負(fù)責(zé)專人一定要仔細(xì)查看并核對(duì)的材質(zhì)證明及具體數(shù)據(jù)等，尤其在收貨時(shí)，一定要注意是否有鉛封方，若無可拒收拒用;然后，現(xiàn)場管理人員必須遵循嚴(yán)格的檢查標(biāo)準(zhǔn)，并全面整體的復(fù)檢原材料，在進(jìn)行對(duì)主要原料檢驗(yàn)時(shí)，可以通過預(yù)先，批量、抽樣三種檢驗(yàn)方式相結(jié)合可以提高其檢驗(yàn)頻率。可以堅(jiān)決保證不讓不符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的材料進(jìn)入到現(xiàn)場施工的每一個(gè)環(huán)節(jié)里:第三，對(duì)于相關(guān)材料減水劑進(jìn)行基本的檢驗(yàn)之后，隨著現(xiàn)場施工進(jìn)度的推進(jìn)情況，依然要定時(shí)定期通過對(duì)混凝土對(duì)比試驗(yàn)這種方式來對(duì)減水劑揮況做具體評(píng)估，與此同時(shí)對(duì)水泥適應(yīng)性波動(dòng)進(jìn)行跟進(jìn)性計(jì)算，有必要時(shí)還要合理調(diào)整優(yōu)化混凝土和減水劑的配合比。

2．2模擬試驗(yàn)

在整個(gè)木工程施工環(huán)節(jié)之內(nèi)，自密實(shí)混凝土擴(kuò)展度以6×102mm～6×102mm區(qū)間作為設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)區(qū)間，坍落度2.3×102mm～2.4×102mm區(qū)間作為設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，為了使得上述指標(biāo)達(dá)到滿足，當(dāng)混凝土經(jīng)過出廠檢測后并符合檢查的合格標(biāo)準(zhǔn)后應(yīng)該沒有延誤的將混凝土送至施工地。與此同時(shí)，現(xiàn)場施工人員要盡早提前半個(gè)小時(shí)抵達(dá)現(xiàn)場，以便對(duì)模擬施工方做好具體的準(zhǔn)備。

3自密實(shí)鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的施工管理措施

3．1鋼管的安裝以及質(zhì)量驗(yàn)收

在安裝鋼管柱之前，需要完全清理柱內(nèi)存在的雜物和養(yǎng)護(hù)水等，在對(duì)鋼管柱進(jìn)行安裝時(shí)候，一定要密封處理鋼管柱的上口，如在其上口蓋上塑料布等方式可以進(jìn)行密封，這樣一來可以保證無積水或者雜物的進(jìn)入管內(nèi)。同時(shí)，要安排專人嚴(yán)格控制軸線方向，嚴(yán)格控制鋼管上卜管口錯(cuò)位偏差值，當(dāng)一切安置妥當(dāng)自檢達(dá)標(biāo)后，可上報(bào)監(jiān)理人員并讓他們驗(yàn)收。如果驗(yàn)收結(jié)果未達(dá)到相關(guān)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，那么便不能投入使用到則接下來的施工工序里。

3．2施工前的混凝土檢查

在自密實(shí)鋼管混凝土結(jié)構(gòu)施工過程當(dāng)中，只有對(duì)混凝土的擴(kuò)展、坍落度做好嚴(yán)格嚴(yán)密的控制工作。如此才能保證實(shí)現(xiàn)混凝土自密實(shí)性能的最大化，故而，專人工作時(shí)應(yīng)在混凝土原料在運(yùn)輸至施工現(xiàn)場前時(shí)，需要對(duì)每一輛裝載混凝土車要認(rèn)真的檢查并記錄，即使是卸料時(shí)候，也要再次進(jìn)行復(fù)查。本工程所用為C100強(qiáng)度等級(jí)混凝土，總7次進(jìn)行施工過程中的澆筑，實(shí)測坍落、擴(kuò)展度都達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求，另外和易性優(yōu)勢體現(xiàn)的也比較顯著。

3．3設(shè)置澆筑孔

在鋼管內(nèi)隔板上面所留設(shè)的混凝土澆筑，要求孔徑設(shè)置不得小于200mm＜=，以此來確保混凝土的順利澆筑。與此同時(shí)，還需要在內(nèi)隔板的四個(gè)拐角位置設(shè)置透氣筑氣孔，要求孔徑設(shè)置為25mm，并且將透氣孔設(shè)置在與管壁相間隔大約100～200mm的位置處，提高透氣效果，避免出現(xiàn)混凝土氣泡大量聚集在內(nèi)隔板下面的情況，以此來提高節(jié)點(diǎn)位置處的混凝土澆筑質(zhì)量。在該工程中，鋼管內(nèi)隔板上就留設(shè)了孔徑為300mm的澆筑孔，并且四個(gè)拐角各設(shè)置了一個(gè)孔徑為25mm的透氣孔，與管壁之間的距離控制在了100mm。

3．4澆筑工序

在工序?qū)嵤┲校捎谄渥杂上侣涓叨瘸^其允許澆落范圍外，即使是自密實(shí)混凝土?xí)r粘聚、抗離析性很好的情況下，但過大的下落高度會(huì)很容易使其產(chǎn)生離析分層，所以自由落下高度最好控制在6m以內(nèi)，6米以內(nèi)是一個(gè)規(guī)定的允許區(qū)間。據(jù)了解如果澆筑大于12m長柱時(shí)，會(huì)對(duì)長柱進(jìn)行兩次澆筑，同時(shí)在每次新柱澆筑混凝土前，應(yīng)先澆灌一層厚度為100～200mm的與混凝土強(qiáng)度等級(jí)相同的水泥砂漿，以免自由下落的混凝土骨料產(chǎn)生彈跳而離析。澆筑過程中可采用敲擊鋼管來檢查澆筑面高度和澆筑的密實(shí)度，同時(shí)敲擊也有利于混凝土氣泡的排出。在澆筑到標(biāo)高后，待混凝土擴(kuò)展、密實(shí)、氣泡排出穩(wěn)定后，在初凝前，檢查澆筑完成的混凝土面有無浮漿。若有，需將其舀出。同時(shí)，在自密實(shí)混凝土澆灌中和澆灌后，嚴(yán)禁采用任何形式的振搗。

3．5施工縫的處理

根據(jù)此前施工的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)而言，因?yàn)殇摴苤谄唇迎h(huán)節(jié)中，柱內(nèi)凝土灼傷反應(yīng)有出現(xiàn)的可能性，所以，合理的處理施工縫隙是一道非常重要的工序。通常而言，本結(jié)構(gòu)施工縫大多在柱的連接位置3×102mm管口以下設(shè)置，之后在進(jìn)行拼接第二節(jié)鋼管柱前，應(yīng)重復(fù)對(duì)第一節(jié)對(duì)柱內(nèi)部清理的措施對(duì)第二節(jié)進(jìn)行處理，此后將鑿除管內(nèi)的浮漿，并用清水沖洗其表面。

4自密實(shí)鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量檢驗(yàn)管理

從鋼管混凝土難以直觀查看混凝土質(zhì)量存在的特殊性，通常以鐵錘敲擊鋼管的方法對(duì)其密實(shí)度進(jìn)行檢查。在對(duì)重要建筑物進(jìn)行檢查時(shí)，需要運(yùn)用超聲波對(duì)其重要構(gòu)件或部位等予以抽檢。通過超聲波檢測取得超聲參數(shù)后，用此參數(shù)來做標(biāo)準(zhǔn)，再比較自密實(shí)鋼管混凝土所測得的結(jié)果，由此來判定管內(nèi)土的實(shí)際質(zhì)量狀況如何。該工程在各節(jié)層上各抽取一根，總的測了19根。經(jīng)檢測后，其提出檢測結(jié)果，并對(duì)每根受到檢測柱的混凝土性能給予判斷。最后，該工程所測結(jié)果都全部達(dá)到驗(yàn)收規(guī)范要求。

篇（8）

隨著時(shí)間的不斷推延，許多水下混凝土構(gòu)件中的鋼筋逐漸被滲水而發(fā)生銹蝕，從而導(dǎo)致其構(gòu)件的耐久性降低，結(jié)構(gòu)安全性也降低[1].因此，引起的工程損壞事例不斷發(fā)生，由此帶來的工程損失及處理費(fèi)用也迅速增加，這也引起了建筑工程界和路橋部門的高度重視。其中，水下混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋的銹蝕較為普遍，特別是沿海地區(qū)的閘、涵、橋、防護(hù)堤及鹽湖地區(qū)的水下混凝土較為嚴(yán)重，據(jù)資料顯示，施工質(zhì)量較差的混凝土構(gòu)件，因?yàn)殇摻畹匿P蝕，正常使用幾年后，就會(huì)產(chǎn)生順筋脹裂，從而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞，以致鋼筋混凝土的失效。

一、水下混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋銹蝕的原因

混凝土在水化作用時(shí)，水泥中氯化鈣生成氫氧化鈣，使混凝土中含有大量的氫氧根離子，使PH值一般可達(dá)到12.5-13.5，鋼筋在這樣的高堿環(huán)境中，表面容易生成一層鈍化膜[2]，研究結(jié)果表明，這種鈍化膜能阻止鋼筋的銹蝕，只有這層鈍化膜遭到破壞，鋼筋開始銹蝕。

1.1、混凝土碳化引起鋼筋銹蝕

因?yàn)榛炷劣不螅砻婊炷劣龅娇諝庵卸趸嫉淖饔茫箽渎然}慢慢經(jīng)過化學(xué)反應(yīng)變成碳酸鈣，使之堿性降低，碳化到鋼筋表面時(shí)，使鈍化膜遭到破壞，鋼筋就開始腐蝕，眾所周知，大氣是二氧化碳的主要來源，大氣中通常含0.2%-0.3%的二氧化碳，而且只要有大氣存在的地方，就必然存在二氧化碳，而水下混凝土結(jié)構(gòu)也有不少部分存在于二氧化碳環(huán)境中，對(duì)于普通的硅酸鹽而言，水化產(chǎn)生的氫氧化鈣可達(dá)到整個(gè)水化產(chǎn)物的10%-15%，它作為水泥水化產(chǎn)物之一，一方面，它是混凝土高堿度的提供源和保證者，對(duì)保護(hù)鋼筋起著十分重要的作用；另一方面，它又是混凝土中最不穩(wěn)定的成分之一，很容易與環(huán)境中的酸性介質(zhì)發(fā)生中和反應(yīng)，使混凝土碳化，并逐步延伸鋼筋，使鋼筋開始銹蝕[3]。

1.2、氯離子引起的鋼筋銹蝕

水下混凝土中，氯離子進(jìn)行混凝土通常有兩種途徑：其一是“摻入如含有氯鹽的外加劑，使用海砂，施工用水含氯鹽，在含鹽環(huán)境中攪拌，澆筑混凝土?xí)r，其二是”滲入“環(huán)境中的氯鹽通常通過混凝土的宏觀、微觀缺陷，滲入到混凝土中并達(dá)到鋼筋表面，直接或間接破壞混凝土的包裹作用及鋼筋鈍化的高堿度兩種屏障,使之發(fā)生銹蝕繼而銹蝕產(chǎn)物體積膨脹,使混凝土保護(hù)層開裂與脫落[4];在海洋環(huán)境中的水下混凝土結(jié)構(gòu)大都是這種情況。氯離子引起鋼筋銹蝕可以從以下幾個(gè)方面分析：

1.2.1破壞鈍化膜

混凝土屬于堿性材料，其孔隙溶液的PH值為12-14[2]，因而對(duì)鋼筋具有較好的保護(hù)作用，有利于鋼筋表面形成保護(hù)鋼筋的鈍化膜，但這種鈍化膜只有在高堿環(huán)境中才是穩(wěn)定的。如果周圍環(huán)境PH值降到11.8時(shí)，鈍化膜就開始變得不穩(wěn)定，當(dāng)PH值繼續(xù)降到9.88時(shí)，鈍化膜就開始變得難以生存或逐漸破壞，使得進(jìn)入混凝土中的氯離子吸附于鈍化膜處，并使鈍化膜的PH值迅速降低，逐步酸化，從而使得鈍化膜被破壞。

1.2.2形成腐蝕電流

無論混凝土碳化還是氯離子侵蝕，都可以引起鋼筋部分銹蝕，在鈍化膜破壞處有腐蝕電流產(chǎn)生，在鈍化膜破壞還與未破壞區(qū)這間存在電位差，有宏電流產(chǎn)生，但微電流要比宏電流大得多。又因?yàn)槁入x子的存在大大降低了混凝土的電阻率，并且氯離子和鐵離子的結(jié)合可以形成易容于水的氯化鐵，從而加速了腐蝕產(chǎn)物向外的擴(kuò)散過程，并由于宏觀腐蝕電流在鈍化膜破壞區(qū)邊邊緣最大，使得靠近鈍化區(qū)的邊緣的局部鈍化膜破壞較快，這種現(xiàn)象稱為局部銹蝕鋼筋的“邊緣效應(yīng)”。

1.2.3氯離子導(dǎo)電作用

正是由于混凝土結(jié)構(gòu)中氯離子的存在，大大降低了陰、陽極之間的歐姆電阻，強(qiáng)化了離子通路，提高了腐蝕電流的效率，從而加速了鋼筋的電化學(xué)腐蝕過程，氯離子對(duì)混凝土中鋼筋銹蝕更嚴(yán)重更快速[5].而氯化物是鋼筋的一種活化劑，它能置換鈍化膜的氧而使鋼筋發(fā)生潰爛性腐蝕，而氯鹽是高吸濕性的鹽，它能吸收空氣中的水分變成液體，從而使氯離子從擴(kuò)散作用變成滲透作用，達(dá)到氯離子，透過保護(hù)區(qū)去腐蝕鋼筋的目的。

1.2.4氯離子的陽極去極比作用

氯離子不僅促成了鋼筋表面的腐蝕電流，而且加速了電流的作用過程，陽極反應(yīng)過程Fe2eFe2+,如果生成的Fe2+不能及時(shí)搬運(yùn)而積累于陰極表面，則陰極反應(yīng)就會(huì)因此而受阻，相反，如果生成的Fe2+能及時(shí)被搬走，那么。陽極反應(yīng)過程就會(huì)順利乃至加還進(jìn)行，Cl與Fe相遇就會(huì)生成FeCl2，Cl能使Fe消失而加速陽極過程，通常把陽極過程受阻稱做陽極極化作用，而加速陽極過程者，稱作陽極去極化作用，氯離子正是發(fā)揮了陽極去極化作用的功能。

應(yīng)該說明的是，在氯離子存在的混凝土中，鋼筋通常的銹蝕產(chǎn)物很很難找到FeCl2的存在，這是由于FeCl2是可溶的，在向混凝土內(nèi)擴(kuò)散遇到氫氧根離子，立即生成Fe(OH)2的一種沉淀物質(zhì)又進(jìn)一步氧化成鐵的氧化物，即通常說的“鐵銹”，由此可見，氯離子只起到了“搬運(yùn)”的作用，而不被消失，也就是說進(jìn)入混凝土的氯離子，會(huì)周而復(fù)始地起破壞作用，這也是氯鹽危害特點(diǎn)之一。

1.2.5氯離子與水泥的作用及對(duì)鋼筋銹蝕的影響

水泥中的鋁酸三鈣，在一定條件下，可與氯鹽作用生成不溶性“復(fù)鹽”，從而降低了混凝土中游離氯離子的存在，從這個(gè)角度講，含鋁酸三鈣高的水泥品種有利于氯離子的侵害，海洋環(huán)境中優(yōu)先選用鋁酸三鈣含量高的普通硅酸鹽水泥，然而，復(fù)鹽只有在堿性環(huán)境下才能生成和保持穩(wěn)定，當(dāng)混凝土的堿度降低時(shí)，復(fù)鹽會(huì)發(fā)生分解，重新釋放出氯離子來。在做鋼筋銹蝕實(shí)驗(yàn)不難發(fā)現(xiàn)，如果大面積的鋼筋表面上具有高濃度的氯化物，則氯化物所引起的銹蝕是均勻的，但是在不均質(zhì)的混凝土中，常見的局部銹蝕，導(dǎo)致點(diǎn)蝕[6].首先則是在很小的鋼筋表面上，混凝土孔隙液具有較高的氯化物濃度，形成破壞鈍化膜的具備條件，形成小陽極，此時(shí)，鋼筋表面的大部分仍具鈍化膜，成為大陽極，這種特點(diǎn)的由大陽極、小陰極組成的銹蝕電偶，由于大陰供養(yǎng)充電，使小陽極上的鐵迅速溶解而產(chǎn)生沉淀，小陰極區(qū)局部酸化，同時(shí)，由于大陰極區(qū)的陰極反應(yīng)，生成氫氧化根離子，PH值增高，氯離子提高了混凝土的吸濕性，使得陰極與陽極之間的混凝土孔隙的歐姆電陰降低，這幾方面的自發(fā)變化，將使上述局部銹蝕電偶得以自發(fā)的一局部深入形式繼續(xù)進(jìn)行。

二、評(píng)定與檢測水下混凝土構(gòu)件中鋼筋的銹蝕狀態(tài)

為了減少鋼筋銹蝕對(duì)結(jié)構(gòu)造成危害，需要即時(shí)了解現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)中的鋼筋銹蝕狀態(tài)，以便對(duì)鋼筋采取必要的措施進(jìn)行預(yù)防，我們對(duì)鋼筋銹蝕的測試，可采用如下幾種方法：

2.1視覺法和聲音法

在常規(guī)的混凝土結(jié)構(gòu)中，鋼筋銹蝕的第一視覺特征是鋼筋表面出現(xiàn)大量的銹斑，顯然，只要檢查鋼筋表面就可以看到；有時(shí)，混凝土的表面下的裂縫發(fā)展到表面，混凝土最終開裂時(shí)可直接檢查鋼筋在早期可以用“發(fā)聲”方法估計(jì)下部裂縫引起的破壞。使用小錘敲擊表面，用聲波方面檢測順筋方向的裂縫的出現(xiàn)。

2.2氯離子的監(jiān)測

它需要對(duì)鋼筋以上或周圍的混凝土進(jìn)行采樣，一般通過鉆芯方法，然后用電測法或化學(xué)方法確定氯含量，最近，以有中和反應(yīng)法儀器用于結(jié)構(gòu)中氯離子含量的檢測。

2.3極化電阻法

極化電阻法（線形極化法）[7]作為一個(gè)銹蝕監(jiān)測方法，已經(jīng)成功的應(yīng)用于生產(chǎn)工業(yè)和許多環(huán)境，該方法的原理是將銹蝕率與極化曲線在自由銹蝕電位處的斜率聯(lián)系在一起，可以用雙電極或三電極系統(tǒng)監(jiān)測材料與環(huán)境偶合的銹蝕率。極化電阻法同樣檢驗(yàn)混凝土中的定位的問題；一個(gè)小操作可對(duì)放在砼中任何需要的位置，但回填土料同樣是影響測量結(jié)果的一個(gè)非常關(guān)鍵性的因素。

2.4自然電位法

篇（9）

 

混凝土在現(xiàn)代工程建設(shè)中占有重要的地位。而在今天，混凝土的裂縫在一些施工現(xiàn)場仍然時(shí)有出現(xiàn)。論文大全。論文大全。究其原因，我們對(duì)混凝土溫度應(yīng)力的變化注意不夠是其中之一。我們遇到的主要是施工中的溫度裂縫，因此本文僅對(duì)施工中大體積混凝土裂縫的成因和處理措施做一探討。

1.大體積混凝土溫度控制措施

高層建筑地下室的底板一般較厚，有的厚達(dá)2-3m，屬大體積混凝土施工。發(fā)生裂縫的主要原因是水化熱高，與環(huán)境氣溫差大，或養(yǎng)護(hù)不當(dāng)，裂縫嚴(yán)重的可導(dǎo)致底板滲漏，若混凝土溫度較高是突然澆冷水養(yǎng)護(hù)，也會(huì)產(chǎn)生無規(guī)則的多條微裂縫。

判斷能否出現(xiàn)溫度裂縫，溫度裂縫的控制，需進(jìn)行溫度控制計(jì)算后采取相應(yīng)措施加以控制。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和有關(guān)規(guī)定混凝土內(nèi)外溫差不超過25度則不會(huì)產(chǎn)生溫度裂縫。該工程大部分混凝土在12月到次年2月澆筑，而這段時(shí)間正值全年氣溫最低，因此必須進(jìn)行混凝土熱工計(jì)算和混凝土溫度控制，該部分混凝土的標(biāo)號(hào)均為C20。

采取防止出現(xiàn)溫度裂縫的措施，計(jì)劃采取的措施為：混凝土初凝后在表面覆蓋一層塑料薄膜，并覆蓋兩層草袋進(jìn)行隔熱保溫養(yǎng)護(hù)。

混凝土內(nèi)部溫度監(jiān)測，為了及時(shí)牚握混凝土內(nèi)部溫升與表面溫度的變化值，在第一施工段內(nèi)設(shè)一個(gè)測溫點(diǎn)，監(jiān)測混凝土中心測點(diǎn)與表面測點(diǎn)的溫差值，作為調(diào)整養(yǎng)護(hù)措施的依據(jù)，防止混凝土出現(xiàn)溫度裂縫。

1.1大體積混凝土墎臺(tái)身或基礎(chǔ)等結(jié)構(gòu)裂縫的發(fā)生是由多種因素引起

各類裂縫產(chǎn)生的主要影響因素有幾種：一是結(jié)構(gòu)型裂縫，是由外荷載引起的，包括常規(guī)結(jié)構(gòu)計(jì)算中主要應(yīng)力以及其他的結(jié)構(gòu)次應(yīng)力造成的受力裂縫。二是材料型裂縫，是由非受力變形變化引起的，主要是由溫度應(yīng)力和混凝土的收縮引起的。

1）收縮裂縫：限制條件下的收縮可分為自生收縮，塑性收縮，炭化收縮和干縮四種，在收縮變形超過極限延伸率或收縮產(chǎn)生的應(yīng)力超過混凝土當(dāng)時(shí)的抗拉強(qiáng)度時(shí)，就開始出現(xiàn)裂縫。

2）溫差裂縫：混凝土內(nèi)外部溫差過大會(huì)產(chǎn)生裂縫。主要影響因素是水泥水化熱引起的混凝土內(nèi)部和混凝土表面的溫差過大。特別是大體積混凝土更易發(fā)生此類裂縫。大體積混凝土結(jié)構(gòu)一般要求一次性整體澆筑。澆筑后，水泥因水化引起水化熱，由于混凝土體積大，聚集在內(nèi)部的水泥水化熱不易散發(fā)混凝土內(nèi)部溫度將顯著升高，而其表面則散熱較快形成了較大的溫度差，使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力，表面產(chǎn)生拉應(yīng)力。此時(shí)，混凝齡短，抗拉強(qiáng)度很低。當(dāng)溫差產(chǎn)生的表面抗拉應(yīng)力超過混凝土極限抗拉強(qiáng)度，則會(huì)在混凝土表面產(chǎn)生裂縫。

3)安定性裂縫；安定性裂縫表現(xiàn)為龜裂，主要是因水泥安定性不合格而引起的。

1.2溫度應(yīng)力的分析

根據(jù)溫度應(yīng)力的形成過程可分為以下三個(gè)階段：

（1）早期：自澆筑混凝土開始至水泥放熱基本結(jié)束，一般約30天。這個(gè)階段的兩個(gè)特征，一是水泥放出大量的水化熱，二是混凝土彈性模量的急劇變化。由于彈性模量的變化，這一時(shí)期在混凝土內(nèi)形成殘余應(yīng)力。

（2）中期：自水泥放熱作用基本結(jié)束時(shí)起至混凝土冷卻到穩(wěn)定溫度時(shí)止，這個(gè)時(shí)期中，溫度應(yīng)力主要是由于混凝土的冷卻及外界氣溫變化所引起，這些應(yīng)力與早期形成的殘余應(yīng)力相疊加，在此期間混凝土的彈性模量變化不大。

（3）晚期：混凝土完成冷卻以后的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)期。溫度應(yīng)力主要是外界氣溫變化所引起，這些應(yīng)力與前兩種的殘余應(yīng)力相迭加。

2.裂縫的防治措施

2.1設(shè)計(jì)措施

1）精心設(shè)計(jì)混凝土配合比。在保證混凝土具有良好工作性的情況下，應(yīng)盡可能地降低混凝土的單位用水量，采用“三低（低砂率、低坍落度、低水膠比）二摻（摻高效減水劑和高性能引氣劑）一高（高粉煤灰量）”的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，生產(chǎn)出高強(qiáng)、高韌性、中彈、低熱和高極拉值的抗裂混凝土。

2）增配構(gòu)造筋提高抗裂性能。配筋應(yīng)采用小直徑、小間距。全截面的配筋率應(yīng)在0.3-0.5%之間。

3）避免結(jié)構(gòu)突變產(chǎn)生應(yīng)力集中，在易產(chǎn)生應(yīng)力集中的薄弱環(huán)節(jié)采取加強(qiáng)措施。

4）在易裂的邊緣部位設(shè)置暗梁，提高該部位的配筋率，提高混凝土的極限拉伸。

5）在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)充分考慮施工時(shí)的氣候特征，合理設(shè)置后澆縫，保留時(shí)間一般不小于60天。如不能預(yù)測施工時(shí)的具體條件，也可臨時(shí)根據(jù)具體情況作設(shè)計(jì)變更。

2.2施工措施

1）細(xì)致分析混凝土集料的配比，控制混凝土的水灰比，減少混凝土的坍落度，合理摻加塑化劑和減少劑。

2）根據(jù)工程特點(diǎn)，充分利用混凝土后期強(qiáng)度，可以減少用水量，減少水化熱和收縮。

3）混凝土盡可能晚拆模，拆模后混凝土表面溫度不應(yīng)下降15゜C以上。論文大全。

4）采用兩次振搗技術(shù)，改善混凝土強(qiáng)度，提高抗裂性。

5）對(duì)于高強(qiáng)度混凝土，應(yīng)盡量使用中熱微膨脹水泥，摻超細(xì)礦粉和膨脹劑，使用高效減水劑，使用高效減水劑。通過試驗(yàn)摻入粉煤灰，摻量15%-50%。

2.3現(xiàn)場操作方面

1)澆搗工作：澆搗時(shí)澆搗棒要快插慢拔，根據(jù)不同的混凝土坍落度正確牚握振搗時(shí)間，避免過振和漏振，應(yīng)提倡用二次振搗，二次抹面技術(shù)，以排除泌水，混凝土內(nèi)部的水分和氣泡。

2)混凝土的養(yǎng)護(hù)：在混凝土裂縫的防治工作中，對(duì)新澆混凝土的早期養(yǎng)護(hù)工作尤為重要。以保證混凝土在早期盡可能少產(chǎn)生收縮。主要是控制好構(gòu)件的濕潤養(yǎng)護(hù)，對(duì)于大體積混凝土，有條件時(shí)宜采用蓄水或流水養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)時(shí)間為14-28天。

3)避免在雨中或大風(fēng)中澆灌混凝土，對(duì)于地下結(jié)構(gòu)混凝土，盡早回填土，對(duì)減少裂縫有利。

4)夏季應(yīng)注意混凝土的澆搗溫度，采用低溫人模，低溫養(yǎng)護(hù)，必要時(shí)經(jīng)試驗(yàn)可采用冰塊，以降低混凝土原材料的溫度。

篇（10）

 

1.前言

隨著建筑向大型化和多功能發(fā)展，超長高層或大柱網(wǎng)建筑不斷出現(xiàn)，混凝土強(qiáng)度等級(jí)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(huì)影響結(jié)構(gòu)的耐久性和整體性。同時(shí)也會(huì)給使用者感官和心理上造成不良影響。

2. 溫度收縮裂縫的基本特點(diǎn)

混凝土在結(jié)硬的過程中發(fā)生收縮，溫度變化時(shí)會(huì)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(huì)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(qiáng)度時(shí)就會(huì)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(diǎn)，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(diǎn)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(qiáng)度等級(jí)，水泥品種，水灰比，坍落度，養(yǎng)護(hù)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(diǎn)：1，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(shí)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。2，根據(jù)具體工程裂縫出現(xiàn)的時(shí)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(shí)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)。3，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。4，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(jìn)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(gè)方向板縫縱橫交錯(cuò)，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(jì)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(jì)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(jì)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(duì)后澆帶的間距、寬度、鋼筋處理、澆筑時(shí)間有較明確要求，不少資料對(duì)此也有所介紹。但是結(jié)合多年來對(duì)幾個(gè)較大型超長工程的設(shè)計(jì)實(shí)踐，深感對(duì)后澆帶的做法必須予以重視。如設(shè)計(jì)施工處理不好，不僅起不到予期的效果，還會(huì)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：（1），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(diǎn)綜合考慮，一般應(yīng)控制在30m左右。（2），位置：a,小跨梁開間或受力較小的部位，一般可在梁跨三分之一處。b,平面布置時(shí)要注意梁的布置宜平行于后澆帶以免梁截?cái)嗵唷Ｕ撐膮⒖季W(wǎng)。論文參考網(wǎng)。C,視具體情況可沿平面曲折通過。（3），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(cuò)開搭接要求。可允許大于00mm.⑷鋼筋：目前對(duì)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，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?cái)嗔狠^多時(shí)，鋼筋全部不斷會(huì)約束混凝土收縮，達(dá)不到予期效果。建議：梁上部鋼筋，腰筋及板墻鋼筋斷后錯(cuò)開搭接或必要時(shí)先搭后補(bǔ)焊。梁下部鋼筋不斷，可適當(dāng)加大配筋。論文參考網(wǎng)。這樣即可大大減小梁鋼筋全部不斷對(duì)混凝土收縮形成的約束，又可避免梁鋼筋全部斷后造成的鋼筋搭、焊接困難，這種處理方法筆者自93年以來已在一些工程中較好的進(jìn)行了使用。（4），澆筑時(shí)間：高規(guī)要求，宜在兩個(gè)月后且澆筑時(shí)的溫度宜低于主體混凝土澆筑時(shí)的溫度。由于混凝土早期收縮量大，相對(duì)一年的收縮量，半月約占30～40%；1個(gè)月約占45～55%；2個(gè)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(gè)月后澆筑。（5）后澆混凝土：采用無收縮或微膨脹混凝土，強(qiáng)度較主體混凝土提高C5級(jí)。

3.1.2針對(duì)性地采取控制和抵抗溫度收縮應(yīng)力的措施加強(qiáng)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(jì)標(biāo)準(zhǔn)。(1)，屋面板、外廊板，陽臺(tái)板等外露室外現(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(shí)配鋼筋尚應(yīng)考慮溫度收縮應(yīng)力影響予以適當(dāng)增大。（2），框架梁及所有現(xiàn)澆梁凡高度≥600者均設(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%.（3），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。（4），控制現(xiàn)澆板混凝土強(qiáng)度等。級(jí)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。

3.2采用補(bǔ)償收縮混凝土。

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，因此在施工時(shí)采用混凝土摻加適量膨脹劑取代后澆帶連續(xù)澆筑超長建筑的無縫設(shè)計(jì)施工方法。2，設(shè)計(jì)思路：“以抗為主”的設(shè)計(jì)原則，利用補(bǔ)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(bǔ)償混凝土在硬化過程中產(chǎn)生的溫度和收縮拉應(yīng)力，從而防止收縮裂縫或把裂縫控制在無害裂縫范圍內(nèi)。3，具體做法一般是所有樓板均摻10～12%膨脹劑。但每間隔50m設(shè)置一條2m寬膨脹加強(qiáng)帶，帶內(nèi)混凝土摻加14～15%膨脹劑，兩側(cè)設(shè)密孔鋼絲網(wǎng)，防止混凝土流入加強(qiáng)帶，可連續(xù)澆筑100～200m的超長建筑，具文獻(xiàn)介紹，該技術(shù)已在全國50多個(gè)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(huì)存在問題。結(jié)合對(duì)08年施工建設(shè)的臨清市六館工程添加采用NC-P3型(山東省建科院配制)流化膨脹劑后實(shí)際效果地回訪，臨清市六館工程已建成并投入使用，經(jīng)觀察檢測無溫度裂縫出現(xiàn)，結(jié)構(gòu)情況良好。對(duì)于設(shè)置后澆帶后影響工期的工程上使用，但對(duì)梁板構(gòu)件仍應(yīng)針對(duì)性地采取一些必要的控制和抵抗溫度收縮應(yīng)力的設(shè)計(jì)措施。另外特別提請(qǐng)施工時(shí)要嚴(yán)格保濕養(yǎng)護(hù)。

4.結(jié)語