混泥土結(jié)構(gòu)——混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理
定 價(jià):58 元
叢書名:卓越工程師系列教材
- 作者:張克躍主編
- 出版時(shí)間:2015/2/1
- ISBN:9787030433121
- 出 版 社:科學(xué)出版社
- 中圖法分類:TU370.4
- 頁碼:310
- 紙張:膠版紙
- 版次:1
- 開本:16K
《混泥土結(jié)構(gòu):混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理/卓越工程師系列教材》嚴(yán)格按照教學(xué)大綱和最新修訂的國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》編寫。其主要內(nèi)容包括概論、混凝土結(jié)構(gòu)材料的基本性能、以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法的基本原理、各種受力構(gòu)件(如受彎、受剪、受壓、受拉、受扭等)的受力破壞特征、設(shè)計(jì)計(jì)算方法和構(gòu)造要求、預(yù)應(yīng)力混凝土的基本原理和預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的設(shè)計(jì)計(jì)算方法。
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2.混凝土結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)
混凝土結(jié)構(gòu)也存在一些缺點(diǎn),主要有以下幾個(gè)方面。
。1)自重大。在承受同樣荷載的情況下,混凝土構(gòu)件的自重往往比鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件大很多,對(duì)建造大跨度結(jié)構(gòu)、高層建筑結(jié)構(gòu)不利。同時(shí),地震發(fā)生時(shí),自重大會(huì)使結(jié)構(gòu)地震力增大,對(duì)結(jié)構(gòu)抗震不利。
。2)抗裂性差。由于混凝土抗拉強(qiáng)度很低,在正常使用情況下,一般的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件是帶裂縫工作的。結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫后,剛度會(huì)降低從而變形加大。如果裂縫過多過寬,則會(huì)影響鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性和應(yīng)用范圍。
。3)耗費(fèi)大量的模板;炷两Y(jié)構(gòu)構(gòu)件的制作,需要模板予以成型,從而耗費(fèi)大量模板和支撐,工程造價(jià)會(huì)有所增加。
。4)混凝土結(jié)構(gòu)施工工序多、工期長(zhǎng),且受季節(jié)氣候條件的限制。
。5)混凝土結(jié)構(gòu)一旦發(fā)生破壞,其修復(fù)、加固、補(bǔ)強(qiáng)比較困難。
上述這些缺點(diǎn),使混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍受到了一定的限制。但是隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,一些問題已逐步得到解決或有所改進(jìn)。例如,采用輕質(zhì)、高強(qiáng)混凝土可以減輕結(jié)構(gòu)自重;采用預(yù)應(yīng)力混凝土可以有效地提高構(gòu)件的抗裂性,還可提高結(jié)構(gòu)剛度從而減小變形。因此預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)特別適用于大跨度結(jié)構(gòu)以及對(duì)防滲、防漏要求較高的結(jié)構(gòu)等;利用先進(jìn)施丁技術(shù)(如滑模施工),采用泵送混凝土、高性能混凝土、自密實(shí)混凝土以及預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)等,可大大提高施工效率。
1.2混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展簡(jiǎn)況及其應(yīng)用
1.2.1混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展簡(jiǎn)況
人類采用土、木、石和磚瓦作為結(jié)構(gòu)材料經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的歲月。雖然英國阿斯普。ˋspdin)于1824年已發(fā)明了波特蘭水泥.但直到19世紀(jì)50年代,隨著水泥和鋼材等現(xiàn)代工業(yè)的興起,混凝土才開始出現(xiàn)并被當(dāng)作結(jié)構(gòu)材料。其中,法國蘭波特(Lambot)于1850年制造了第一只鋼筋混凝土小船。從那時(shí)至今不過一百六十多年的歷史,與磚石結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)相比,混凝土結(jié)構(gòu)的歷史并不長(zhǎng),但發(fā)展非常迅速。目前,混凝土已成為土木工程結(jié)構(gòu)中最主要的結(jié)構(gòu)材料,而且高性能混凝土和新型混凝土結(jié)構(gòu)形式還在不斷地發(fā)展。
混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展大致可以分為三個(gè)階段。
第一階段:從混凝土結(jié)構(gòu)開始出現(xiàn)至20世紀(jì)20年代,是混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)展的初期階段。在此期間出現(xiàn)了鋼筋混凝土梁、板、柱、拱和基礎(chǔ)等一系列結(jié)構(gòu)構(gòu)件,但由于當(dāng)時(shí)混凝土和鋼筋的強(qiáng)度都比較低,人們對(duì)混凝土的性能也缺乏認(rèn)識(shí),簡(jiǎn)單地將混凝土視為彈性材料。對(duì)結(jié)構(gòu)內(nèi)力和構(gòu)件截面的計(jì)算均采用彈性理論,沿用容許應(yīng)力設(shè)計(jì)方法。
第二階段:從20世紀(jì)20年代到第二次世界大戰(zhàn)前后。隨著工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展、試驗(yàn)和理論研究的逐漸深入、鋼筋和混凝土強(qiáng)度的不斷提高,混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)入了第二個(gè)發(fā)展階段并逐步得到了廣泛的應(yīng)用。1928年,法國杰出工程師弗列西涅(Freyssient)成功發(fā)明了預(yù)應(yīng)力混凝土。預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的出現(xiàn),不僅改善了混凝土結(jié)構(gòu)的性能,克服了抗裂性能差的缺點(diǎn),而且極大地拓寬了混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)用領(lǐng)域,使混凝土結(jié)構(gòu)可以用于建造大跨度結(jié)構(gòu)、壓力儲(chǔ)罐等。在計(jì)算理論上,1938年前蘇聯(lián)學(xué)者格沃茲捷夫提出了破損階段設(shè)計(jì)理論,并在此基礎(chǔ)上制定了鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及技術(shù)規(guī)范。破損階段設(shè)計(jì)法與容許應(yīng)力法的主要區(qū)別是前者考慮了混凝土材料的塑性性能。在此基礎(chǔ)上,按破損階段設(shè)計(jì)法計(jì)算構(gòu)件截面的承載能力,要求構(gòu)件截面的承載能力(如彎矩、軸力和剪力等)不小于由外荷載產(chǎn)生的內(nèi)力乘以安全系數(shù)。后來,對(duì)荷載和材料強(qiáng)度變異性進(jìn)行進(jìn)一步研究,20世紀(jì)50年代又提出了更為合理的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法,奠定了現(xiàn)代鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的基本計(jì)算理論。
第三階段:從第二次世界大戰(zhàn)后至今。隨著各國城市戰(zhàn)后的恢復(fù)和重建,混凝土結(jié)構(gòu)有了更快的發(fā)展,進(jìn)入了第三個(gè)發(fā)展時(shí)期。隨著高強(qiáng)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)等大型結(jié)構(gòu)工程,成為現(xiàn)代土木工程的標(biāo)志。在設(shè)計(jì)計(jì)算理論方面,對(duì)荷載和材料強(qiáng)度的研究引進(jìn)概率方法和統(tǒng)計(jì)分析,結(jié)構(gòu)可靠度理論的研究也有了很大進(jìn)展,計(jì)算理論已發(fā)展到以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法、三維混凝土結(jié)構(gòu)非線性分析,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的理論研究得到了很大的發(fā)展。
19世紀(jì)末20世紀(jì)初,我國也開始有了混凝土結(jié)構(gòu),但工程規(guī)模很小,發(fā)展十分緩慢。1908年建造的上海電話公司大樓是我國最早的鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。1949年新中國成立后,隨著大規(guī)模社會(huì)主義建設(shè)事業(yè)的蓬勃發(fā)展,混凝土結(jié)構(gòu)才逐步在建筑和土木工程中得到迅速的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用。
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