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《混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)展新階段》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、蘇州城建環(huán)保學院學報第12卷第3期J.SUZHOUINSTITUTEOFURBANCONSTRUCTIONVol.12No.31999年9月ANDENVIRONMENTALPROTECTIONSep.1999混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)展新階段丁大鈞摘要混凝土(包括鋼筋混凝土和預應力混凝土)結(jié)構(gòu)發(fā)展迅速,其尺度不斷增大,應用范圍也日益拓展。從地上、地下、乃至海洋的工程結(jié)構(gòu),也大多采用混凝土建造。本文將對混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)展現(xiàn)階段的特征作些簡述,并對近期發(fā)展舉工程實例說明。關(guān)鍵詞混凝土結(jié)構(gòu);活性粉未混凝土;高層建筑試例;拱橋;剛構(gòu)橋;斜拉橋;壩;特種結(jié)構(gòu)中圖分類號TU375混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展極為迅速,在改革開放
2、20年的時間里我國發(fā)展極為迅猛,從新材料、新技術(shù)的研究、開發(fā)和推廣應用,到工程結(jié)構(gòu)的建造,取得了驚人的巨大成就,創(chuàng)造了一個個新的紀錄。有的已達到國際先進水平,或已進入國際先進行列,有的甚至暫居領(lǐng)先地位?；炷两Y(jié)構(gòu)的應用范圍日益擴大,無論從地上或地下,乃至海洋,工程構(gòu)筑物很多用混凝土建造,因為它的耐久性和耐火性都較鋼結(jié)構(gòu)優(yōu)越。甚至有建議太空站也可采用在月球上燒制水泥和煉鋼,在此制作預制構(gòu)件運至太空裝配,較在地球上用航天飛機往返(達45次)運輸鋼構(gòu)件為經(jīng)濟。新加坡每年8月份召開一次OurWorldinConcreteStructures學術(shù)會議,1999年8月2426日召開第24次會議,
3、論題為21stCenturyConcrete&Structures。但無可否認,鋼結(jié)構(gòu)自重較輕,施工速度較快。我國鋼產(chǎn)量已連續(xù)3年超過億噸。在某些情況下,筆者認為經(jīng)各方面比較,有的可能以采用鋼結(jié)構(gòu)為宜,包括采用勁性鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。[1]如所周知,混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)展經(jīng)歷了三個階段,現(xiàn)已進入第四階段。根據(jù)學習,從較多方面考慮,對這一階段的特征作出新的描述并結(jié)合最近工程資料,從材料、工藝、施工、高層建筑、橋梁和大壩以及特種結(jié)構(gòu)予以簡要舉例說明。1新階段特征新階段的特征是:收稿日期:19990716丁大鈞.男,1923年生,教授,博士生導師,東南大學土木工程學院,南京,2100962蘇州城
4、建環(huán)保學院學報1999年進一步發(fā)展工業(yè)化體系如大模板現(xiàn)澆和大板體系。高層建筑結(jié)構(gòu)體系的發(fā)展,如框桁[2]體系和外伸結(jié)構(gòu)的采用。在設(shè)計中引入概率方法。由于計算機的發(fā)展和普及,在結(jié)構(gòu)工程領(lǐng)域內(nèi)引起深刻的改革和革命。專家系統(tǒng)的采用;計算機輔助設(shè)計和繪圖(CAD,CAG)的程序化,包括結(jié)構(gòu)動態(tài)分析圖形的描繪,因而改進了設(shè)計方法和提高設(shè)計質(zhì)量,也減輕了設(shè)計工作量,提高了人的工作效率。優(yōu)化設(shè)計和施工的實際廣泛應用,節(jié)約了建設(shè)投資。振動臺試驗和擬動力試驗以及風洞試驗較普通地開展。建筑和橋梁結(jié)構(gòu)的主、被動抗震控制的實際應用。計算機模擬試驗大大減少了試驗工作量,節(jié)約了大量人力和物力。有限元法的廣泛應用和
5、計算模式研究的開展,以及其他數(shù)值計算方法的創(chuàng)立和發(fā)展。結(jié)構(gòu)機理包括破壞機理研究的加強;對復合應力的研究并結(jié)合實驗結(jié)果提出各種強度理論。因而產(chǎn)生了近代混凝土力學這一學科分支,并將逐步得到發(fā)展和完善。工程結(jié)構(gòu)的移植,如將橋梁中的斜拉結(jié)構(gòu)應用于房屋建筑;及至創(chuàng)造新的結(jié)構(gòu)形式,如創(chuàng)造出雙拱架結(jié)構(gòu)和桁式組合拱橋等;以及各學科間的相互滲透,如將有限元法應用于混凝土的微觀研究。工程材料微觀研究的開展與加強,為材料強度和性能的不斷提高創(chuàng)造了條件,新材料、新工藝和新施工方法的研究和開發(fā)。模糊數(shù)學在抗震設(shè)計中的應用。混凝土結(jié)構(gòu)壽命的研究。現(xiàn)代三力學(這是筆者這樣稱謂的)即斷裂力學、損傷力
6、學和微觀力[3,4]學對混凝土的應用。混凝土結(jié)構(gòu)的應用范圍在多方面的拓寬,其尺度不斷向高、長、大方向發(fā)展。下面僅就材料、施工、高層建筑、橋梁、大壩和特種結(jié)構(gòu)進行些具體介紹。2新材料、新工藝和新施工方法的研究和應用高強混凝土應以工程特性來劃分,而不應以時間的推移而改變。目前認為C50以上的混凝土為高強度,C100以上則為超高強混凝土。70年后期,丹麥率先采用摻微硅粉(micro-silicafume,我國習稱硅粉)制作高強混凝土。至80年代中期可制成C200以上的混凝土。原先認為硅粉是惰性材料,在混凝土內(nèi)僅起填充作用(使混凝土密度增大而達到提高強度的作用,因為混凝土強度近似地與其密
7、度成比例),后來研究表明硅粉也有一定的活性。密筋混凝土組合材料(compactrein-forcedcomposite)的強度可達C400,因配筋率高達10%,甚至更高,其容重達40kN/3m,則強度與容重比達10000m,而一般軟鋼在4000~5000m。顯然這項比率愈高愈好;就這點而言,密筋混凝土是優(yōu)于普通鋼,對降低自重是有效的,而鋼板焊接受焊縫的制約,是受到限制的(80年代國際上只能焊到300mm厚鋼板),而密筋混凝土的厚度則不受限制。
