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钢箱梁的寿命与轻质混凝土梁相比,那个更长呢?

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钢箱梁的寿命与轻质混凝土梁相比,那个更长呢?

发布日期:2018-09-21 作者: 点击:


  混凝土结构的发展极为迅速, 在改革开放20 年的时间里我国发展极为迅猛, 从新材料、新技术的研究、开发和推广应用, 到工程结构的建造, 取得了惊人的巨大成就, 创造了一个个新的纪录。有的已达到国际先进水平, 或已进入国际先进行列, 有的甚至暂居领先地位。


  混凝土结构的应用范围日益扩大, 无论从地上或地下, 乃至海洋, 工程构筑物很多用混凝土建造, 因为它的耐久性和耐火性都较钢结构优越。甚至有建议太空站也可采用在月球上烧制水泥和炼钢, 在此制作预制构件运至太空装配, 较在地球上用航天飞机往返(达45 次) 运输钢构件为经济。


  新加坡每年8 月份召开一次Our World in Concrete St ruct ures 学术会议, 1999 年8月24 —26 日召开第24 次会议, 论题为“21st Cent ury Concrete & St ruct ures ”。但无可否认, 钢结构自重较轻, 施工速度较快。我国钢产量已连续3 年超过亿吨。在某些情况下, 笔者认为经各方面比较, 有的可能以采用钢结构为宜, 包括采用劲性钢筋混凝土结构。

如所周知, 混凝土结构发展经历了三个阶段, 现已进入第四阶段[1 ] 。根据学习, 从较多方面考虑, 对这一阶段的特征作出新的描述并结合最近工程资料, 从材料、工艺、施工、高层建筑、桥梁和大坝以及特种结构予以简要举例说明。


  1 新阶段特征

  新阶段的特征是:

  进一步发展工业化体系如大模板现浇和大板体系。高层建筑结构体系的发展,轻质混凝土梁 如框桁体系和外伸结构的采用 。在设计中引入概率方法。由于计算机的发展和普及, 在结构工程领域内引起深刻的改革和革命。专家系统的采用; 计算机辅助设计和绘图(CAD , CA G) 的程序化, 包括结构动态分析图形的描绘, 因而改进了设计方法和提高设计质量, 也减轻了设计工作量, 提高了人的工作效率。优化设计和施工的实际广泛应用, 节约了建设投资。

轻质混凝土梁

  振动台试验和拟动力试验以及风洞试验较普通地开展。建筑和桥梁结构的主、被动抗震控制的实际应用。计算机模拟试验大大减少了试验工作量, 节约了大量人力和物力。有限元法的广泛应用和计算模式研究的开展, 以及其他数值计算方法的创立和发展。结构机理包括破坏机理研究的加强; 对复合应力的研究并结合实验结果提出各种强度理论。因而产生了“近代混凝土力学”这一学科分支, 并将逐步得到发展和完善。工程结构的“移植” , 如将桥梁中的斜拉结构应用于房屋建筑; 及至创造新的结构形式, 如创造出双拱架结构和桁式组合拱桥等; 以及各学科间的相互渗透, 如将有限元法应用于混凝土的微观研究。


  工程材料微观研究的开展与加强, 为材料强度和性能的不断提高创造了条件, 新材料、新工艺和新施工方法的研究和开发。模糊数学在抗震设计中的应用。

混凝土结构寿命的研究。

  

   在建立一般梁的挠度曲线方程的基础上,考虑钢筋混凝土梁的徐变和最优配筋率,并结合抗弯承载力和挠度控制的要求,推导了钢筋混凝土梁的最大跨高比公式。在分析各种典型工况的钢筋混凝土梁参数的基础上给出:一般简支主梁跨高比为8~12。简支次梁跨高比为12~20。固支梁跨高比为简支梁的1.5倍。采用本文方法确定钢筋混凝土梁高,计算结果与常用工程经验取值接近,克服了工程中通常采用的根据经验公式、简化梁的分类粗略估算梁高的不足之处,为不同工况下的梁高取值估算提供了更为详尽的计算公式。


  高强轻骨料混凝土具有强度高、自重轻、抗冻抗渗性能好等诸多优点,具有良好的应用前景,但其弹性模量低,脆性破坏显著。收集了大量轻骨料混凝土梁受剪性能试验结果,通过LC40强度等级将其分为普通强度轻骨料混凝土梁和高强轻骨料混凝土梁,结合各国规范建议方法和典型统计模型对其承载能力进行计算,并与试验结果进行对比分析。研究表明:轻骨料混凝土梁的受剪承载力低于同等级的普通混凝土梁,且随着混凝土强度的提高,轻骨料混凝土梁的受剪承载能力提高幅度减小,建议依据强度差异选取不同的混凝土强度折减系数用于规范设计。

“现代三力学” (这是笔者这样称谓的) 即“断裂力学”、“损伤力学”和“微观力学”[3 , 4 ]对混凝土的应用。混凝土结构的应用范围在多方面的拓宽, 其尺度不断向高、长、大方向发展。


   2 新材料、新工艺和新施工方法的研究和应用高强混凝土应以工程特性来划分


  而不应以时间的推移而改变。目前认为C50 以上的混凝土为高强度, C100 以上则为超高强混凝土。70 年后期, 丹麦率先采用掺微硅粉(micro2silica f ume , 我国习称硅粉) 制作高强混凝土。至80 年代中期可制成C200 以上的混凝土。原先认为硅粉是惰性材料, 在混凝土内仅起填充作用(使混凝土密度增大而达到提高强度的作用, 因为混凝土强度近似地与其密度成比例) , 后来研究表明硅粉也有一定的活性。密筋混凝土组合材料(compactrein2forced composite) 的强度可达C400 , 因配筋率高达10 % , 甚至更高, 其容重达40kN/m3 , 则强度与容重比λ达10000m , 而一般软钢在4000~5000m。显然这项比率愈高愈好; 就这点而言, 密筋混凝土是优于普通钢, 对降低自重是有效的, 而钢板焊接受焊缝的制约, 是受到限制的(80 年代国际上只能焊到300mm 厚钢板) , 而密筋混凝土的厚度则不受限制。


本文网址:http://www.rcwjc.com/news/462.html

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