【正文】 混凝土和高強(qiáng)鋼筋的出現(xiàn)，預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)、高效預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)、泵送商品混凝土以及各種新的施工技術(shù)等廣泛地應(yīng)用于各類土木工程，如超高層建筑、大跨度橋梁、跨海隧道、高聳結(jié)構(gòu)等。由于當(dāng)時(shí)所采用的鋼筋和混凝土的強(qiáng)度較低，計(jì)算理論套用彈性理論，設(shè)計(jì)方法采用容許應(yīng)力法，所以混凝土結(jié)構(gòu)在建筑工程中的應(yīng)用發(fā)展較慢，直到 1903年才在美國(guó)辛辛那提建造了世界上第一棟混凝土結(jié)構(gòu)的高層建筑 —— 英格爾大樓 (Ingalls Building，如圖 )?，F(xiàn)場(chǎng)施工期長(zhǎng)而建造的整體式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)比較費(fèi)工；同時(shí)又需大量模板和支撐，且混凝土需要在模板內(nèi)進(jìn)行一段時(shí)間的養(yǎng)護(hù)。但也有不少措施可以用于減輕自重，例如：采用輕骨料制成的輕質(zhì)混凝土；采用受力性能好且能減輕自重的構(gòu)件型式，如空心板、槽形板、薄腹梁、空間薄壁結(jié)構(gòu)等；還可以采用預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，應(yīng)用高強(qiáng)材料達(dá)到縮小構(gòu)件截面尺寸，從而減輕自重。 剛度大，整體性好。便于建筑造型的實(shí)現(xiàn)和建筑設(shè)備、工程開孔、留洞需要。 整體性好。它比整體式結(jié)構(gòu)有較高的工業(yè)化程度，又比裝配式結(jié)構(gòu)有較好的整體性。 現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)是由現(xiàn)場(chǎng)支模并整體澆筑而成的混凝土結(jié)構(gòu)。 鋼筋和混凝土共同工作的可能性 第 1章 緒 論 第 章 緒 論 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的分類 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)按結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)和結(jié)構(gòu)外形可分為桿件系統(tǒng)和非桿件系統(tǒng)兩大類。 混凝土結(jié)構(gòu)的一般概念 ? 圖 柱的受力分析 第 1章 緒 論 第 章 緒 論 鋼筋和混凝土共同工作的可能性 鋼筋和混凝土這兩種物理和力學(xué)性能不同的材料，之所以可能有機(jī)地結(jié)合在一起共同工作，主要是建立在以下的基礎(chǔ)之上的。素混凝土梁的承載力很低。 圖 鋼筋混凝土梁 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)是充分利用高強(qiáng)度材料來改善鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗裂性能的結(jié)構(gòu)。第 1章 緒 論 第 章 緒 論第 1章 緒 論 返回總目錄 第 1章 緒 論 第 章 緒 論 教學(xué)提示：本章主要講述了混凝土結(jié)構(gòu)的一般概念，重點(diǎn)闡述了性質(zhì)不同的兩種材料 (鋼筋和混凝土 )能夠結(jié)合在一起共同工作的可能性和有效性以及混凝土結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)；簡(jiǎn)要地介紹了鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在工程中的應(yīng)用、發(fā)展前景及 《 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 》 (GB 50010— 2022)，并對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)課程的特點(diǎn)及學(xué)習(xí)方法提出了建議。是由配置受力的預(yù)應(yīng)力鋼筋通過張拉或其他方法建立預(yù)應(yīng)力的混凝土結(jié)構(gòu) (如圖 )。 混凝土結(jié)構(gòu)的一般概念 圖 簡(jiǎn)支梁的受力分析 第 1章 緒 論 第 章 緒 論當(dāng)此梁在受拉區(qū)配置適量的鋼筋，即構(gòu)成鋼筋混凝土梁。 ① 黏結(jié)力是使這兩種不同性質(zhì)的材料結(jié)合在一起共同工作的基礎(chǔ)。桿件系統(tǒng)按其主要受力特點(diǎn)，分為： ① 受彎構(gòu)件，如各種獨(dú)立的梁、板以及基礎(chǔ)底板等。它的整體性比較好，剛度比較大但生產(chǎn)較難工業(yè)化，施工工期長(zhǎng)，模板用料較多。 按結(jié)構(gòu)的初始應(yīng)力狀態(tài)還可分為普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)特別是現(xiàn)澆的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，由于整體性好，對(duì)于抵抗地震作用 (或抵抗強(qiáng)烈爆炸時(shí)沖擊波的作用 )具有較好的性能。特別適宜于建造外形復(fù)雜的大體積結(jié)構(gòu)及空間薄壁結(jié)構(gòu)。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)剛度較大，現(xiàn)澆式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的整體性尤其好。 抗裂性能差。采用裝配式預(yù)制構(gòu)件，將木模板改用可重復(fù)使用的鋼模板或工具式模板，以及采用頂升或提升等施工技術(shù)，可以不同程度地克服這些缺點(diǎn)。而在第一次世界大戰(zhàn) (1914～ 1918)前只是在多層高樓的基礎(chǔ)和樓蓋中得到應(yīng)用。在計(jì)算理論上已過渡到充分考慮混凝土和鋼筋塑性的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)理論，在設(shè)計(jì)方法上已過渡到以概率論為基礎(chǔ)的多系數(shù)表達(dá)的設(shè)計(jì)公式。 我國(guó)的水泥工業(yè)始于 1889年。前蘇聯(lián)開發(fā)了鋼絲網(wǎng)水泥；我國(guó)用玻璃纖維增強(qiáng)水泥等改善混凝土的抗裂性、耐磨性及延性。 混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展概況及工程應(yīng)用 第 1章 緒 論 第 章 緒 論印度近年使用了一種肋形扭曲鋼筋 (如圖 )，它是由屈服強(qiáng)度為 240MPa的普通肋形鋼筋扭曲后形成的，屈服強(qiáng)度可提高到 415MPa，而且其塑性、冷彎性、黏結(jié)力、高溫反應(yīng)、可焊性、沖擊和爆炸反應(yīng)都有較大提高。鋼 混凝土組合構(gòu)件有組合板、組合梁、組合柱等。金茂大廈是中國(guó)建筑工程史上的里程碑，已嵌入世界名樓的版圖。 混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展概況及工程應(yīng)用 第 1章 緒 論 第 章 緒 論用鋼材和混凝土做成的壓型鋼板樓蓋、組合梁、組合柱已在高層建筑和大跨橋梁中廣泛應(yīng)用。 鋼－混凝土組合結(jié)構(gòu)是近年來值得注意的發(fā)展方向之一，如鋼板混凝土用于地下結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)加固，壓型鋼板－混凝土板用于樓板，型鋼與混凝土組合而成的組合梁用于樓蓋或橋梁，外包鋼混凝土柱用于電廠主廠房等。張拉時(shí)無黏結(jié)筋與周圍混凝土產(chǎn)生縱向相對(duì)滑動(dòng)。 混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展概況及工程應(yīng)用 第 1章 緒 論 第 章 緒 論圖 石油雙塔大廈及其結(jié)構(gòu)平面圖 混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展概況及工程應(yīng)用 第 1章 緒 論 第 章 緒 論我國(guó)已建成的最高建筑是上海金茂大廈 (如圖 示 )，為鋼 混凝土組合結(jié)構(gòu)，其中部分柱配置了鋼骨，88層，高度為 。該建筑為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，其外部造型已完全無墻、柱的概念，它的外部造型與內(nèi)部功能無直接聯(lián)系，內(nèi)部的形狀由吊在鋼筋混凝土殼上的鋼桁架決定。此前，最大跨度鋼筋混凝土拱橋?yàn)榭肆_地亞的克爾克 Ⅱ 號(hào)橋 (如圖 示 )，主跨 390m。隨著對(duì)混凝土強(qiáng)度和變形理論的深入研究，現(xiàn)代化測(cè)試技術(shù)的發(fā)展及有限元分析方法的應(yīng)用，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)，尤其是體形復(fù)雜或受力狀況特殊的二維、三維結(jié)構(gòu)，已能進(jìn)行非線性的全過程分析。新規(guī)范還對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力計(jì)算方法，各類構(gòu)件的構(gòu)造措施等進(jìn)行修訂、補(bǔ)充和完善。屬于專業(yè)課的內(nèi)容。這是學(xué)習(xí)本課程必須十分注意的問題。既要做到安全、適用、耐久，又要做到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理。因此，要用發(fā)展的觀點(diǎn)來看待設(shè)計(jì)規(guī)范，在學(xué)習(xí)和掌握鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)理論和設(shè)計(jì)方法的同時(shí)，要學(xué)會(huì)運(yùn)用規(guī)范，在熟悉、運(yùn)用規(guī)范時(shí)，注意應(yīng)不僅限于規(guī)范所列的具體條文、公式、表格，更主要的是對(duì)規(guī)范條文的概念和實(shí)質(zhì)有正確的理解，要善于觀察和分析，不斷地進(jìn)行探索和創(chuàng)新。專業(yè)課一般知識(shí)面廣，綜合性強(qiáng)，內(nèi)容更新快。應(yīng)該是先復(fù)習(xí)教學(xué)內(nèi)容，搞懂例題后再做習(xí)題，切忌邊做題邊看例題。對(duì)于構(gòu)造規(guī)定，也要著眼于理解，對(duì)常識(shí)性的構(gòu)造規(guī)定應(yīng)知道，切忌死記硬背。對(duì)學(xué)習(xí)中的難點(diǎn)要找出它的根源，以利于化解。 第 1章 緒 論 第 章 緒 論 4. 學(xué)習(xí)方法 注重實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，擴(kuò)大知識(shí)面。所以在學(xué)習(xí)過程中，要注意培養(yǎng)對(duì)多種因素進(jìn)行綜合分析的能力。由于混凝土材料性能的復(fù)雜性和離散性，鋼筋混凝土材料的力學(xué)性能和構(gòu)件的設(shè)計(jì)原則、計(jì)算方法、計(jì)算公式都是建立在大量試驗(yàn)給出的現(xiàn)象、得出的結(jié)論、總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上用概率統(tǒng)計(jì)分析的方法確定的。鋼筋混凝土是由鋼筋和混凝土兩種力學(xué)性能完全不同的材料組成的復(fù)合材料，除自身性能復(fù)雜外，其性能還受諸多因素的較大影響。新規(guī)范的頒布與實(shí)施必將促進(jìn)我國(guó)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平的進(jìn)一步提高。 混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展概況及工程應(yīng)用 第 1章 緒 論 第 章 緒 論 十幾年來，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的加快，混凝土結(jié)構(gòu)方面的研究取得了許多新的進(jìn)展，在工程建設(shè)領(lǐng)域出現(xiàn)了許多新技術(shù)和新材料，而隨著人民生活水平的提高，對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)可靠性、耐久性的要求也進(jìn)一步提高， 《 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 》(GBJ 10—1989)已不能適應(yīng)工程建設(shè)的需要。目前世界最高的預(yù)應(yīng)力混凝土電視塔為加拿大的多倫多電視塔 (如圖 )，高553m，其次是莫斯科電視塔。但就是這樣仍使計(jì)算和施工困難重重，最終是以Ｙ形、Ｔ形的鋼筋混凝土肋骨拼接成三角形殼瓣，才使設(shè)計(jì)和施工得以進(jìn)行。截面為 ～ 1m 。一種體外張拉的預(yù)應(yīng)力索已在橋梁工程的修建、補(bǔ)強(qiáng)加固中應(yīng)用，其特點(diǎn)是：與體內(nèi)無黏結(jié)預(yù)應(yīng)力筋一樣大幅度減小預(yù)應(yīng)力值的摩擦損失，簡(jiǎn)化截面形狀和減小截面或壁厚尺寸，便于再次張拉、錨固、更換或增添新索，提高構(gòu)件的承載力，我國(guó)汕頭海灣