钢筋混凝土基本原理
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钢筋混凝土基本原理范文第1篇
关键词：钢筋混凝土结构；课程教学；工程教育；专业认证
1工程教育专业认证的基本理念
（1）以学生为中心，面向专业全体学生。即以学生为主体，学生和用人企业对学校或专业所提供服务的认可程度是能否通过认证的重要指标；（2）实行以结果为导向的教学设计，即以行业需求为导向，设置专业培养方案和课程体系，依据毕业生的工程素质要求、核心竞争力，评价专业教育的有效性。（3）持续改进，建立健全全过程的有效评价体系，强调合格评价，将评价结果用于教学设计的改进和提高。针对上述工程教育专业认证的基本理念，关键是深化教学改革，对现有的教学体系和课堂教学模式进行改革探索，逐步实现从知识课堂向能力课堂、从句号课堂向问好课堂、从灌输式课堂向讨论互动式课堂的转变，这是提高课堂教学质量，达成培养目标的重要手段。
2本课程教学目标与毕业要求
《水工钢筋混凝土结构》是水电工程专业一门必修的专业基础课程，是一门与工程实际、现行规范紧密联系的课程。通过本课程的学习，使学生掌握钢筋混凝土结构设计的基本原理和弯、压、拉、扭等基本构件的设计计算方法。重点培养学生具有利用所学的工程专业知识分析解决复杂工程问题的初步能力。该课程教学目标包含以下几点：（1）掌握钢筋和混凝土两种材料的力学性能，熟悉材料选择的基本要求。（2）掌握钢筋混凝土结构设计计算的基本原理，并对其在当今工程结构设计中的应用情况有清晰的了解，了解其发展趋势。（3）掌握钢筋混凝土结构基本构件的设计计算理论、适用条件及构造要求。熟练掌握弯、压、拉、扭四种基本构件的设计计算方法与步骤(包括承载能力计算、变形及裂缝开展宽度等验算)。能依据设计计算结果及规范要求，正确选择和配置构件中所需的各种钢筋并绘制相应的施工图。（4）具有从事混凝土结构工程设计的能力，熟悉结构选型、结构平面布置方案、构件截面形式和尺寸选择原则和方法，培养学生工程意识和创新能力。（5）培养学生的工程实践学习能力，具有运用标准、规范、手册和查阅有关技术资料的能力。我院于2015年12月正式启动水利水电专业工程教育认证工作，工程教育认证标准中关于毕业要求有12条，《钢筋混凝土结构》是水利水电工程专业毕业要求的支撑课程，对应其中的毕业要求1和毕业要求3.
3水利水电行业对人才的需求特点
3.1设计院、施工企业要求学生具有较强的专业综合素质按照工程教育专业认证的要求，我院针对水电行业领域的规划设计、施工、管理岗位的综合素质、专业能力要求的开展了调研，先后走访了近20家设计、施工单位。通过调研分析得出，设计、施工企业看重具有较强专业综合素质方面的人才。
3.2对工程实践能力的要求设计院、施工企业一直是水电工程专业学生就业的主要去向，用人单位在人才需求方面通常倾向于选择具有较强工程结构设计能力、解决实际工程问题的能力，或具有一定工程施工经历和经验的人才。因此，提高学生的工程实践能力是学生顺利就业的关键。
3.3对计算机应用能力提出了新要求目前，工程结构设计大多是利用设计计算软件来完成。许多用人单位把对应聘人员计算机应用能力的考察作为一项基本条件。一般要求掌握的设计软件有pkpm、Autocad等，要求学生能熟练运用这些设计软件进行水工建筑物的结构设计工作。
3.4具有团队协作精神任何一项优良的工程结构设计都是项目组全体成员齐心协力，通力合作的结果。很多用人单位重视员工的团队协作精神，在项目完成过程中要求项目组成员之间相互协调，密切配合。因此，具有团队协作意识、执行力强的人才备受欢迎。
4以工程教育专业认证为导向，进行课程教学改革
4.1改进课堂教学模式（1）注重该课程与相关课程联系该课程的先修课程主要有《概率论》、《水利工程制图》、《建筑材料》、《材料力学》以及《结构力学》等，因此在该课程学习过程中要求学生应具备相关课程知识。如在进行钢筋混凝土结构设计计算原理一章学习时，重点讲授概率极限状态设计法，设计规范采用的以可靠度为基础的实用设计表达式以及荷载和材料强度取值等，均以《概率论》课程的相关知识为基础；再如在讲授第一章混凝土结构材料的物理力学性能时，提前让学生们回顾《建筑材料》课程的相关知识，将教师课堂引导学习和课后学生自主学习相结合。（2）预习引导、重点突破该课程的重点、难点内容很多，为了便于同学们理解掌握，在每一章、节学习之前预先提出几个问题，让学生根据问题有针对性地进行课前预习。授课过程中当讲述到学生不易掌握的重点、难点时有意识地放慢节奏、加重语气，并及时观察学生的反应，必要时重复讲述。我们在每章、节内容讲授完毕后，对重点、难点及带规律性问题进行分析归纳总结，以便学生更好地学习掌握。每次上课前都针对上节课重点、难点进行回顾复习。（3）采用引导启发式教学一般说来，教师对学生的知识传授当然越详细越好，但受教学时数（64学时）所限不可能做到如此。因此教师应采取引导启发式教学方式，创造良好的学习氛围，激发学生的学习兴趣。充分利用有限的课堂教学时间，对结构设计基本原理、课程重点难点及相关的规范要求作详细讲授。课后学生可根据自己对知识的掌握程度、合理安排自主学习时间，不断扩大知识面，增强自己的解决问题的能力。
4.2重视实践性教学为加强学生工程素质、技能和创新能力的培养，保证学生踏上工作岗位后能够很快适应工作需要，首先必须重视实践性教学环节。（1）重视实验教学，实现从封闭课堂向开放课堂转变传授理论知识是课堂教学的重点，而让学生加深对理论知识的理解、巩固必须借助于实践性教学。因此课堂教学环节设计除了观看试验录像、工程录像和计算机模拟动画外，还应重视现场实验教学，应充分利用结构实验室进行素混凝土梁、钢筋混凝土梁正截面、斜截面承载力试验教学，让几个同学一组利用课余时间亲自动手制作试验梁，在实验室老师的指导下进行试验，让学生认真观测试验过程中有关现象，并对试验数据进行较为详细的分析统计、归纳总结，从而使学生对课堂教学的理论知识有更直观、深刻的理解，激发学生学习的主动性，达到锻炼学生的动手能力，培养学生科研兴趣目的。（2）重视课程设计教学环节，实现从知识课堂向能力课堂转变课程设计是继理论教学后重要的实践教学环节，是考查学生综合运用所学知识来解决工程问题的能力的环节。该课程理论教学完成后安排一周的课程设计，设计题目是钢筋混凝土现浇整体式肋形楼盖的设计，根据设计内容通过调整活荷载大小、主、次梁跨度设置若干个题目，做到单人单题。从材料选择、截面尺寸拟定、计算简图、荷载统计、内力计算及结构构件设计一直到最后绘出梁、板配筋图，学生在老师的指导下完成整个设计。在辅导课程设计过程中，应有意识地培养学生综合运用所学的各门课程知识分析和解决工程实际问题，如利用结构力学的知识计算出连续梁板的内力之后，再利用该课程第三章、第四章受弯构件正截面、斜截面承载力计算知识进行梁板的配筋计算，最后结合工程制图及相关的构造知识绘出施工图。通过课程设计使学生全面掌握混凝土结构工程的设计过程、设计内容及相关的基础设计知识，使学生将理论知识与实际设计相结合，使学生的知识结构系统化。（3）重视现场教学，实现从句号课堂向问号课堂转变充分利用各种教学实习和生产实习机会，强化学生对水工钢筋混凝土结构的感性认识。通过参观学习已建成的或正在施工的水工混凝土结构工程，使学生对水利工程中常见的钢筋混凝土结构形式有所了解；另外，在课程学习的过程中，鼓励学生到施工现场看一看，观察结构形式，量一量基本构件尺寸，分析一下梁、板、柱的受力和传力关系，以及实际工程中钢筋弯起、截断、搭接、锚固等构造要求，以此激发学生对钢筋混凝土结构课程的学习兴趣。（4）重视课堂笔记、例题、作业题为保证学生能够很好地掌握课程教学内容，要求同学们认真做好课堂笔记，认真标注重点、难点。在每一章节内容讲授完毕后，安排一定数量的例题和作业题，通过讲解例题使学生熟悉一般解题的思路与方法，然后通过课后作业练习进一步巩固掌握。在第三章、第四章受弯构件正截面、斜截面承载力计算讲述完后布置一次大作业———钢筋混凝土悬臂梁的设计。对学生完成的作业都全批全改，指出错误的原因，并安排一定的时间进行讲评，促使同学们更好地掌握所学的内容，建立正确的工程设计理念。
4.3加强校企合作，聘请工程师进课堂进行案例教学在水工钢筋混凝土结构课程教学计划中留出一定数量学时（预留8学时），聘请工程施工单位或设计院有丰富工程经验的工程师进课堂授课，依据他们从事的实际工程进行案例教学，在教学过程中结合他们的工程经验重点强调课程理论知识与实际工程紧密联系，拓展学生的工程视野，促进学生工程素质和工程能力的提升。
钢筋混凝土基本原理范文第2篇
关键词：钻孔灌注桩；质量检测；应力反射波法
一、钢筋混凝土钻孔灌注桩常见的质量缺陷及其原因
1.钢筋混凝土钻孔灌注桩常见的质量缺陷
由于灌注桩的成孔是在桩位处的地面下或水下完成的，施工工序多，质量控制难度大，稍有不慎易产生断桩等严重缺陷。据统计国内外钻孔灌注桩的事故率高达5%~10%。因此，灌注桩的质量检测就显得格外重要。灌注桩成桩质量通常存在两个方面的问题：一是属于桩身完整性，常见的缺陷有夹泥、断裂、缩颈、扩颈、混凝土离析及桩顶混凝土密实度较差等。二是嵌岩桩，影响桩底支承条件的质量问题，主要是灌注混凝土前清孔不彻底，孔底沉淀厚度超过规定极限，影响承载力。
2.钢筋混凝土灌注桩缺陷产生的原因
①灌注混凝土过程中，导管埋入混凝土中的深度不够，致使新灌混凝土上翻，或提升导管速度过快，导致导管中翻水，造成两次灌注，使桩身形成水泥的断裂界面。
②由于意外情况导致混凝土浇注过程间断时间较长(如混凝土供应跟不上等)，发生混凝土凝结，与后浇筑的混凝土间形成断裂界面。
③孔中水头下降，对孔壁的静水压力减小，导致局部孔壁土层失稳坍落，造成混凝土桩身夹泥或缩颈。孔壁坍落部分留下的窟窿，成桩后形成扩颈。
④混凝土搅拌不均匀，或运输路径太长、或导管漏水，混凝土受水冲泡等，使粗骨料集中在一起，造成桩身混凝土离析。
⑤由于钻孔过程控制不严而出现斜孔、拓孔等现象发生，又没有及时发现，也会导致桩身缺陷。
二、桩基质量检测方法
1.钻芯检测法。
由于大直径钻孔灌注桩的设计荷载一般较大，用静力试桩法有许多困难，所以可用地质钻机在桩身上沿长度万向钻取芯样，通过对芯样的观察和测试确定桩的质量。们这种方法只能反映钻孔范围内的小部分混凝土质量，而且设备庞大、费工费时、价格昂贵，不宜作为大面积检测方法，而只能用于抽样检查，一般抽检总桩量的3%～5%，或作为无损检测结果的校核手段。
2.振动检测法(应力反射波法)。
又称动测法。它是在桩顶用各种方法施加一个激振力，使桩体及致桩土体系产生振动。或花桩内产生应力波，通过对波动及波动参数的种种分析，以推定桩体混凝土质量及总体承载力的一种方法。这类方法主要有四种，分别为敲击法和锤击法、稳态激振机械阻抗法、瞬态激振机械阻抗法、水电效应法。由于此法不会对桩本身造成任何伤害，所以又称其为无损检测，本文将重点介绍此法的具体检测方法及原理。
3.超声脉冲检验法。
此法是在检测混凝土缺陷的基础上发展起来的。其方法是在桩的混凝土灌注前沿桩的长度万向平行预埋若干根检测用管道，作为超声检测和接收换能器的通道。检测时探头分别在两个管子中同步移动，沿不问深度逐点测出横断面上超声脉冲穿过混凝土时的各项参数，并按超声测缺原理分析每个断面上混凝土质量。施工时若没有预先埋设管道，则无法用此法进行检测，这是其受限之处。
4.射线法。
该法是以放射性同位素辐射线在混凝土中的衰减、吸收、散射等现象为基础的一种方法。当射线穿过混凝土时，因混凝土质量不同，接收仪所记录的射线强弱发生变化，据此来判断桩的质量。
三、桩基无破损的动力检测法
1.反射波法的基本原理。
目前在桥梁桩基检测过程中最常用的方法是应力反射波法。反射波法源于应力波理论，基本原理是在桩顶进行竖向激振，弹性波沿着桩身向下传播。在桩身明显存在波阻抗界面(如桩底、断桩或严重离析等部位)或桩身截面积变化(如缩颈或扩颈)部位，将产生反身波。经接收、放大滤波和数据处理，可识别来自桩身不同部位的反射信息。据此计算桩身波速、判断桩身完整性和混凝土强度等级。
2.实测曲线判读解释的基本方法。
由于桩身种类复杂，实测曲线判读人员的技术水平有限，实测资料的解释是一项较为困难的工作。
第一，缺陷存在可能性的判读。判断桩身缺陷存在与否，需分辨实测曲线中有无缺陷的反射信号，及分辨桩底反射信号，这对缺陷的定性及定量解释是有帮助的。桩底反射明显，一般表明桩身完整性好，或缺陷轻微、规模小。另外计算桩身平均波速，从而评价桩身是否有缺陷及其严重程度。此外，还应分析地层等资料，排除由于桩周土层波阻抗变化过大等因素造成的假反射现象。
第二，多次反射及多层反射问题。当实测曲线中出现多个反射波至时，应判别它是同一缺陷面的多次反射，还是桩间多次缺陷的多层反射，前者，即缺陷反射波在桩顶面及缺陷面间来回反射，其主要特征:反射波至时间成倍增加，反射波能量有规律递减。后者往往是杂乱的，不具有上述规律性。多次反射现象的出现，一般表明缺陷在浅部，或反射系数较大(如断桩)。它是桩顶存在严重离析或断桩的有力证据。多层反射不只表明缺陷可能有多处，而且由下属缺陷反射波住能量上的相对差异，可推测上部缺陷的性质和相对规模。
3.影响基桩质量检测波形的因素。
第一，露出于桩头的钢筋对波形的影响。由于灌注桩考虑到以后的承台问题，桩头均有钢筋露出，这对实测波形有一定的影响，严重时可影响反射信号的识别。
第二，桩头破损对波形的影响。灌注桩头表面松散，将使弹性波能量很快衰减，从而削弱桩尖及桩底反射信号，影响波形的识别。有效途径是：将松散处铲去。
第三，桩的强度对波形的影响。桩的龄期短，强度低，将降低应力波在混凝土中的传播速度，影响对桩长的判别。
钢筋混凝土基本原理范文第3篇
[关键词]PVC管混凝土；作用原理；核心混凝土；钢管混凝土；钢筋混凝土
中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）44-0176-01
在现代，钢筋混凝土结构是世界上主要的工程结构体系之一，在工程建设领域起着不可替代的作用。而随着现代高层、大跨及重载结构的发展，传统的钢筋混凝土结构体系因为存在着构件截面尺寸大、自重大、施工不方便、承载力低等缺点，已越来越难以胜任。面对现代大型、复杂、新颖的工程结构，如何寻找一种新的结构体系，确保这些工程结构的先进性、安全性和耐久性，成为了结构科技工作者的一项首要任务。因此，结构工程的发展对结构体系的创新提出了迫切的要求。PVC管混凝土是PVC与混凝土的有机结合，其核心混凝土将处于PVC管约束之下。利用PVC管材约束混凝土，从而可提高混凝土结构构件的承载力，达到节省建筑材料、经济的有点。
一、PVC管约束混凝土的作用原理
认识PVC管混凝土的工作机理的关键是按照混凝土和PVC管两种材料的特点区分出各自不同的工作阶段。混凝土是一种应用最广泛的建筑材料，其特点是材料组成的不均匀性，且存在天生的微裂缝，由此决定了其特征性工作机理是：微裂缝发展、运行从而构成较大的宏观裂缝，继之宏观裂缝又发展，最终导致结构中混凝土的破坏；混凝土的破坏机理是由于内部微裂缝的发展导致横向变形增大，并最终因微裂缝连通而导致破坏。混凝土的这种工作机理决定了其工作性能的复杂性。在PVC管混凝土中，核心混凝土受到外包PVC管的约束，PVC管和混凝土存在相互作用，这种相互作用使核心混凝土的工作性能进一步复杂化。PVC管混凝土是借助圆形PVC管对核心混凝土的套箍约束作用，使核心混凝土处于三向受压状态，延缓其纵向微裂缝的发生和发展，从而使核心混凝土具有更高的抗压强度和压缩变形能力；同时借助内填混凝土的支撑作用，增强PVC管管壁的几何稳定性，改变PVC管的失稳模态，从而提高其承载能力。
对于抗压承载力高PVC管混凝土由于PVC管和核心混凝土的相互贡献、协同补、共同工作，充分发挥了彼此的长处，从而使其具有较高的承载力，。因此实际应用中，PVC管混凝土结构可以减小柱子截面尺寸，减轻自重，有利于结构抗震并扩大建筑物的使用空间和面积，减轻地基承受的荷载，相应降低地基基础造价；当核心混凝土采用高强混凝土时，不仅承载力大大提高，而且能有效克服高强混凝土的脆性，效果更加明显。
PVC管混凝土的基本原理总结：借助PVC管对核心混凝土的套箍作用，使核心混凝土处于三向受压状态，从而使核心混凝土具有更高的抗压强度和延性。通常情况下混凝土结构的脆性较大，对于高强混凝土更是如此，但在PVC管混凝土构件中，两种材料能相互弥补对方的弱点，发挥各自的长处。通过PVC管和混凝土的组合作用，PVC管混凝土结构不仅承载力得到了大幅度提高，而且其延性及塑性性能得到了良好的改善，因此取得了经济效益。
二、PVC管混凝土的优点
经过国内外研究者大量的试验研究，提出了一些新型组合结构，如钢管混凝土结构、纤维增强材料（Fiber Reinforced Plastics，简称为FRP）增强混凝土结构等。钢管混凝土结构主要是通过钢管对混凝土的约束作用提高其承载能力和延性。对于钢管混凝土各方面性能，国内外开展了大量的试验研究和理论分析，取得了丰硕成果，基本都反映在各国的规范中。但是钢材在大气环境和腐蚀环境中容易发生锈蚀，从而导致钢管混凝土结构性能的下降，造成维修和加固费用的增加。由FRP增强混凝土构件的新技术，目前在国际上深受重视并已获较多的应用和发展。根据国内外研究结果表明，FRP套管作为混凝土柱浇筑的模板显著提高了混凝土柱的轴向抗压强度，极限应变和刚度。虽然FRP管在试验中得到理想结果，但在工程结构中没有得到广泛的应用，其主要原因是FRP管的造价高，性能不稳定（包括长期的耐久性和维修）。因此，为克服钢筋混凝土结构自重大、施工不方便、承载力低，钢管混凝土结构耐久性差，FRP管混凝土结构造价高等方面的的缺点，响应国家有关部门提出的“以塑代钢”政策，考虑PCV管对钢筋混凝土柱的抗压性能有一定的提高作用。聚氯乙烯（PVC）管材普遍应用于落水管以及地下排污水管等设施中。由于其具有质轻、价廉、抗腐蚀性好等特性，PVC管的应用范围将会越来越广泛。与钢管约束混凝土相似，将混凝土和PVC管材相结合，从而构成PVC管约束混凝土，部分或全部代替钢管混凝土，以此达到节约钢材、降低综合造价的目的。在施工图设计中可以将PVC管与柱箍筋结合，采用PVC管与箍筋联合双重约束的方法（即采用圆形的柱箍筋内衬PVC管），增强钢筋混凝土柱的轴向抗压强度及侧向延展性能。
三、PVC管混凝土存在问题
1、PVC管混凝土的脱空问题：
由于PVC与混凝土两种材料受温度影响收缩不同，PVC管混凝土在受荷载作用及温度一段时间后，核心混凝土收缩、徐变，PVC也产生一定的收缩变形，收缩差异产生应力增加，在较大直径PVC管混凝土中导致PVC管和核心混凝土脱空（即PVC管与核心混凝土分离），特别是在温差大或应力集中部位。这种情况将使整个PVC管混凝土产生脱空进而降低结构构件承载力。
2、PVC管混凝土中PVC管耐火问题：
众所周知PVC（聚氯乙烯）管材是由乙炔气体和氯化氢合成氯乙烯，再聚合而成，其具有较高的机械强度和较好的耐蚀性，但其耐火性能比较差，遇到高温时其力学性能受到破坏，失去对混凝土的约束作用。
结语：
在普通钢筋混凝土结构柱中增设价格低廉、施工方便的PVC管，创建一种全新的组合结构，从而大大增强钢筋混凝土柱的抗压能力，有效减少钢筋混凝土柱的截面面积，改善钢筋混凝土结构截面大、自重大的缺点，并减少钢筋混凝土柱模板制作安装这一复杂工艺，有效提高施工效率，达到节约成本的目的，并可为大跨、高层结构提供更轻便灵活的结构体系作为选择。尤其PVC管钢筋混凝土柱克服现有结构形式的缺点，具有承载力高、延性和耐久性好、施工方便、质量轻等优点，具有广阔的应用前景和发展空间。
参考文献
[1] 何怡群，杨俊杰，PVC-U内管的八边形中空夹层钢管混凝土柱极限承载力的试验研究，浙江工业大学学报，2011年05期.
钢筋混凝土基本原理范文第4篇
关键词：可靠度；钢筋混凝土结构；混凝土碳化
中图分类号：G640 文献标识码：A 文章编号：1003-2851（2012）-12-0198-01
一、混凝土碳化的研究
混凝土碳化是由于空气中的二氧化碳作用，导致混凝土PH值下降的过程。在一般情况下混凝土碳化本身并没有太大危害，相反混凝土碳化还会在一定程度上提高混凝土的强度。但是当混凝土碳化至钢筋表面时，钢筋钝化膜被溶解，这样钢筋失去了碱性保护环境就会导致钢筋的锈蚀。混凝土的碳化与结构所处环境的二氧化碳浓度、湿度以及混凝土本身的抗碳化能力等多种因素都有很大关系。目前国内外专家对混凝土碳化的机理以及碳化的原因都已经做了大量的研究工作。
混凝土碳化深度计算模型主要包括理论分析模型以及试验分析模型两大类。第一类理论模型：前苏联科学家阿列克谢耶夫模型，以及希腊学者Papadaids的质量平衡条件模型。而经验模型则是学者根据工程试验数据以及实验分析根据自己的观点来确定影响碳化速度的各个参数值的大小，但是每位学者考虑的影响因素不尽相同，因此每位专家自己确定的计算模型表达形式也是不尽相同的。Nishi模型考虑了水灰比对混凝土碳化速度的影响，然后用材料参数对模型进行修正。
二、钢筋锈蚀的研究
结构工程中常用的钢材多为普通碳素钢和普通低合金钢，在特定的条件下钢筋可能发生锈蚀。混凝土中钢筋锈蚀的主要原因是混凝土碳化和氯离子侵入。钢筋锈蚀的过程主要包含三个阶段：原来碱性环境中钢筋表面的钝化膜被溶解；并且由于空气中水和氧气的存在钢筋开始锈蚀，膨胀混凝土开始出现顺筋开裂；顺筋裂缝出现后加速钢筋的锈蚀过程。目前这方面的研究主要集中在影响钢筋锈蚀的基本原理、钢筋锈蚀的影响因素、混凝土中钢筋锈蚀量及锈蚀速度的预测、锈蚀后钢筋力学性能的变化、钢筋锈蚀的防护措施等方面。
混凝土中钢筋锈蚀可以认为是电化学腐蚀，是在钢筋表面发生的电极反应。1982年，英国学者Page在自然杂志上发表文章，系统的阐述了混凝土作为保护层对钢筋的保护作用、氯离子对钝化膜的破坏作用、混凝土保护层碳化对钢筋的钝化作用机理，并且研究了在钢筋锈蚀过程中氧气扩散作用对钢筋锈蚀的影响。随后，Gonzalez和Bentz提出了一种计算模型，用界面层球状颗粒模拟混凝土，并且考虑界面和水泥石之间物理差异，导出了弹性模量、氯离子扩散系数、膨胀系数的解析式。
对影响钢筋锈蚀因素的研究，国内外学者都做了大量的研究。他们分别从氧气在钢筋锈蚀过程中的作用以及空气湿度对锈蚀的影响；钢筋锈蚀的测试方法、钢筋锈蚀与碱储量之间的关系；不同水泥品种、不同水灰比、不同外加剂对钢筋锈蚀的影响等多方面做了大量研究。
钢筋混凝土结构中钢筋的锈蚀量的计算是下一步结构寿命预测的重要前提，以及结构耐久性设计的关键性问题。现有钢筋锈蚀量预计算模型，大致可以分为理论模型和经验公式两类。理论模型在计算原理上比较合理，而经验公式是根据实验数据拟合而成，应用上更为方便。牛荻涛等基于电化学理论，建立钢筋锈蚀量的预测模型；刘西拉、苗澎柯从电化学方面着手，根据Nemst公式和欧姆定律，建立钢筋锈蚀的物理模型。
三、耐久性失效准则的研究
我国的设计规范中明确规定了钢筋混凝土结构必须满足设计要求的各项使用功能，而且还要具有不需要太多的维护就能保持其自身的工作能力，即要保证结构的安全性、适用性与耐久性。这三个方面组成了结构可靠性研究的基本内容。但是这点在设计条文中并没有得到充分的体现，使得在过去的设计工作中、甚至现行的结构设计中，普遍存在着强调安全性设计而轻视耐久性设计的现象。以我国现行的建筑结构设计规范为例，与适用性和耐久性相关的除了一些构造措施，只有在混凝土结构正常使用极限状态验算中规定了钢筋混凝土结构的裂缝宽度、构件挠度等等，但这些参数并不起到控制作用。在我国现行规范“建筑结构可靠度设计统一标准”，给出了承载力极限状态的可靠度指标，但是对于正常使用极限状态的可靠度指标并未给出。这点是值得我们深入研究的。近几十年来，混凝土结构因结构失效而造成的事故在国内外已经多次发生。事实上，钢筋混凝土结构很容易受到环境的影响，而且钢筋混凝上结构的应用量在我国是最大的，耐久性问题处理不好的话后果十分严重，因此钢筋混凝土结构的耐久性问题是一个迫切需要解决的问题。钢筋混凝土结构耐久性失效准则主要有以下几种：
钢筋混凝土基本原理范文第5篇
关键词：工程结构；课程教学；工程造价
中图分类号：G6423 文献标志码：A 文章编号：1005-2909（2013）02-0061-04
工程结构是工程造价专科专业的一门核心课程，64学时（不含课程设计），也是建筑施工、工程项目管理等课程的先行课程，其内容涵盖建筑结构设计基本原理、钢筋混凝土结构、砌体结构、钢结构、单层工业厂房、道路与桥梁工程结构等方面，知识覆盖面广，学习难度较大。
文章针对工程造价专科学生特点及就业趋向，对工程结构课程的教学特点进行分析，结合笔者工程实践经验，提出在教学中强调结构概念设计及对设计公式、工程参数的深刻理解，综合运用实景照片、动画、视频、3D模型、计算软件等多种媒体提升教学效果，并给出了培养学生识图能力，问题分析处理能力的具体实践教学方法。
一、工程结构课程的教学特点
（一）针对专业特色，调整教学重点
武汉科技大学工程造价专科毕业生大部分进入土木工程施工、监理、咨询等领域，能胜任施工员、预算员、材料员等岗位，少有学生从事结构设计工作。因此，对工程结构课程的讲授必然有别于土木工程或结构工程本科专业，在教学中应加大建筑结构概念设计及应用的讲授学时，降低结构构件计算部分的难度，除钢筋混凝土结构、砌体结构、钢结构教学外，还应增加道路桥梁工程结构设计概论，培养学生建立结构体系概念，掌握其基本概念和基本原理。
（二）针对学生学习特点，把握课程难度
工程造价专科学生仅修高等数学（少学时），未修线性代数和概率与数理统计，力学也仅修了一门工程力学（少学时），因此，对工程结构设计理论有关概率论的部分无法深刻理解，结构分析困难。在教学中应减少设计公式理论的推导，重点讲解公式的适用条件和参数含义。
（三）形象化与案例教学相结合
工程结构课程与生活联系紧密，大到高层建筑、桥梁、体育场，小到自行车棚、广告牌，无不蕴含着结构原理，因此，在教学中应充分利用多媒体手段，采用启发式教学和案例教学，帮助学生打消顾虑，树立自信心。
（四）做好前后课程的衔接
工程结构课程教学中要经常回顾建筑材料、建筑构造课程中学习的内容，经常绘制弯矩图和剪力图，加强工程力学基本训练。由于建筑施工课程与建筑结构课程在同一学期开设，通过对桩的吊装过程受力分析案例讲解，将两门课程联系起来，让学生理解工程结构在设计、施工中的广泛运用。
二、工程结构课程的教学方法
（一）注重结构概念设计
在讲解建筑结构设计基本原理章节时，以承载能力极限状态设计表达式γ0S≤R为核心，从概念设计角度引导学生思考，增加结构（构件）安全储备的设计方法主要有：一是增加荷载组合效应设计值S，从荷载组合公式可知，恒载乘以系数1.2，意味着恒载增大20%，活载乘以系数1.4，意味着活载增大40%，对于安全等级为一级的重要建筑物，γ0取1.1则意味着整体荷载设计值增大10%；二是减小结构构件抗力设计值R，体现在结构构件承载力设计值均为其标准值除以大于1的材料系数。通过一增一减，保证结构（构件）有足够的安全储备。
结构刚度是结构抵抗变形的能力。从结构概念设计的角度看，内力传递途径越直接，结构刚度越大；内力分布越均匀，结构刚度越大；内力越小，结构刚度越大[1]。例如：对于深基坑工程采用钢管内支撑，若基坑宽度较大（大于20 m），一般考虑在钢支撑跨中部位增加临时立柱，通过减小跨度的方法，增大钢支撑的刚度，防止失稳破坏。
（二）注重理解公式参数的物理含义
钢筋混凝土结构设计是一门理论结合试验研究的学科，涉及公式多。在教学活动中，可以简化公式的理论推导过程，强调对公式的理解，特别是对公式中重要参数的物理含义的理解。例如：在钢筋混凝土单筋矩形梁正截面承载力计算教学中，首先讲解清楚梁正截面受弯的三个阶段，然后引导学生理解适筋梁承载力计算公式Mu=α1fcbx（h0-x/2）时，要特别讲解清楚参数x的物理含义是梁受压破坏时受压区混凝土的高度，其值最大为ξb，进一步启发学生计算出适筋梁最大配筋率为α1ξbfc/fy。由此还可以引申出以下规律：其一，混凝土强度等级，钢筋强度等级一定，加大截面的有效高度h0可增大梁的正截面抗弯能力；其二，钢筋强度等级一定，梁截面一定，其最大抗弯能力为Mu=α1fcbx（h0-x/2），适当采用高等级混凝土对梁正截面抗弯有利；其三，钢筋尽量布置为单排，在梁截面一定的情况下，不但有利于施工，对增大h0也有利；其四，梁钢筋、混凝土强度等级一定，截面高度一定，若设计弯矩大于α1fcbξb（h0-ξb/2），则只能采用双筋截面梁。
（三）注重总结系数表格中的规律
《工程结构》教材[2]中含有大量的表格，指导学生阅读表格，进行纵向横向比较，从而得到一定的规律，是教学的一个重要内容。例如：通过阅读钢筋混凝土轴心受压构件稳定系数值表（表1），可以得到以下结论：圆形截面短柱（长细比l0/d≤7）的稳定系数值φ=1.0，圆形截面长柱（长细比l0/d>7）随着长细比的增大，稳定系数φ值逐步减小。通过阅读砌体抗压强度设计值表格（表2），可以得到以下规律：对于同类砌体材料，若材料强度等级一定，砂浆强度等级越高，砌体的抗压强度设计值越大；若砂浆强度等级一定，砌体材料的强度等级越高，砌体的抗压强度设计值越大。
（四）注重讲解工程参数取值的依据
《工程结构》教材[2]由于篇幅有限，各类设计表格仅列出工程参数取值，但少有解释其取值的来源或依据，授课教师要择其重点进行讲解。例如：GB5003-2011《砌体结构设计规范》[4] 3.2.3条规定“对于无筋砌体构件，其截面面积小于0.2 m2时，γa（砌体强度设计值调整系数）为其截面面积加0.8”，其原因是砌体构件面积过小，受各种偶然因素影响（截面缺口，构件碰撞），可能导致砌体强度有较大降低，因此，需对砌体强度设计值乘以γa进行折减。这些隐藏在参数背后的道理更值得学习。
三、工程结构课程的教学手段
（一）工程实景照片的应用
工程结构课程实践性强，尽管教材中给出结构（构件）的布置图、示意图，但学生难以深刻地理解，尤其对于单层工业厂房，构件种类多，连接形式复杂，是学习的难点之一。授课教师借助工程实景图片展示构件及其连接形式，起到了很好的教学效果，如图1。
（二）动画及视频的应用
动画及视频能较好地体现结构构件在荷载作用下的破坏过程。通过观看混凝土偏心受压长柱破坏试验，能较好地理解整个破坏过程和破坏特征。采用动画演示先张法、后张法施工工艺过程，能使对学生预应力混凝土结构的设计目的、受力特点等形成完整认识。
（三）结构模型的应用
由于工程造价专业二年级学生尚未接触实际工程，尤其对钢结构工业厂房建筑结构的细部节点构造理解比较困难。在教学中借助3DMax计算机软件的良好建模功能，通过3D模型能形象地展示钢结构细部构造及其连接，如图2。
（四）结构计算软件的应用
为弥补工程造价专业专科生在结构计算方面的不足，在课堂教学中引入理正结构工具箱软件，结构计算软件典型界面如图3。通过计算软件验算教材中的柱、梁、板、墙、楼梯、基础构件及砌体结构的计算例题，让学生明白软件计算的过程，读懂计算书，同时还能够根据所学结构知识对结果进行估计和判断。
四、工程结构课程的实践教学
工程结构是一门实践性较强的课程。因此，在大学教学中要特别重视实践环节，培养学生的基本职业技能，创造机会多接触实体工程，将理论知识与工程实践相结合。
（一）培养学生的施工图识读能力
工程造价专业毕业生无论从事什么岗位的工作，施工图的识读能力是一项必备的基本职业技能。在先导课程建筑制图中，学生已掌握了建筑施工图、结构施工图的一些基础知识，但还未达到实践应用水平。在教学中重点讲解两套完整的钢筋混凝土结构、钢结构的施工图，并专门讲解平法制图规则和识图方法，通过课堂讲授和课后作业，让学生熟练掌握结构施工图的识读方法。
（二）培养学生的问题分析能力
在学习完梁构件的受力特点后，以武汉天河机场T2航站楼玻璃幕墙支承结构（图4）为例，考察学生的问题分析能力，讨论玻璃幕墙上的力的传递路径，支承结构的受力特点，支承结构的截面设计，最后授课教师给出点评：大面积的点式玻璃幕墙采用一系列平面桁架梁支承，这些平面桁架梁的工作性能类似于竖向简支梁，风荷载引起的弯矩在跨中最大，端部最小，桁架梁的截面呈抛物线，与弯矩图匹配，因此，平面桁架梁设计合理，轻巧美观。
（三）利用地域优势进行工程实践
武汉科技大学位于武汉市青山区，距武汉火车站、武汉天兴洲长江大桥、武汉钢铁集团公司较近。在工程结构实践教学中，特别注意发挥地域优势，引导学生进行工程实践。例如：布置课后作业考察施工中的武汉火车站屋盖结构（图5），绘制简图并分析其设计特点。通过实践，学生能较好地掌握拱结构、网壳结构的受力特点及应用特性。在学习完桥梁的基本组成和分类知识后，要求学生实地考察施工中的武汉天兴洲长江大桥（图6），从而更直观地了解斜拉桥的结构体系和受力特点。
参考文献：
[1] 季天健，Adrian B. 感知结构概念[M].北京：高等教育出版社，2010.
[2] 刘玲.工程结构[M]. 北京：中国计划出版社，2008.
[3] 中国建筑科学研究院.GB 50010-2010 混凝土结构设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2010.
[4] 中国建筑东北设计研究院有限公司.GB 50003-2011 砌体结构设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2011.
Research on engineering structure course teaching of engineering cost Specialty
YU Hongliang
（School of Management， Wuhan University of Science and Technology， Wuhan 430081， P. R. China）
钢筋混凝土基本原理范文第6篇
关键词：高层建筑箍筋闪光对焊
中图分类号： TU97 文献标识码： A 文章编号：
1 引言
进入21 世纪，建筑行业迅猛发展，高层建筑的需求越来越多。在高层建筑当中，利用闪光对焊来封闭环式箍筋的技术被应用的越来越广泛。建筑结构中传统方法绑扎箍筋作业量大、尺寸超差较多，而使用箍筋闪光对焊技术可以克服这些问题。为了保证结构的抗震安全，建筑结构设计充分考虑了建筑承载力、刚度、延性及耗能等各种特征，为了能够更好的保证混凝土构件的承载力，尤其是对配筋比例高的柱、受扭梁和有抗震要求的不见更加关键。基于构件受力性能的差异，使封闭环式箍筋被合理配置。
框架抗震设计遵守: “强柱、弱梁、更强核心区”对钢筋配筋率及应用规格均适度提高，梁、柱箍筋在提高箍筋肢数的同时，钢筋直径多数已提升为10及以上，若使用常规的开口箍筋，将存在大量的弯钩密集，减少了内部空隙，而对于框架梁来说，常规开口箍筋绑扎须在梁主筋及腰筋均绑扎完毕后开始，必须掰开箍筋后，进行穿插挂设绑扎，其施工难度较大，施工效率低，同时因箍筋弯钩较多，空隙较小，在混凝土浇筑过程中使混凝土振捣棒难于插拔，尤其是柱角处难以下棒，给混凝土浇筑带来较大难度，不但降低浇筑速度，而且降低了浇筑质量。随着目前房屋建筑工程抗震性能的提高，混凝土结构工程中钢筋级别及规格均有所提高，钢筋直螺纹连接技术得以广泛使用，逐渐替代了钢筋闪光对焊技术，而箍筋闪光对焊技术的使用使工程施工过程中钢筋闪光对焊技术重新应用并得以推广。箍筋闪光对焊工艺近两年刚刚开始应用，它的使用是建筑业“四新技术”中“新工艺”的一种体现，能有效节约人、材、机等社会资源，提高钢材利用率，降低工程施工难度，提高主体结构施工质量及安全使用功能，具有显著的经济和社会效益。
2 箍筋闪光对焊技术的工艺实现
采用该封闭箍筋施工技术能充分发挥箍筋的受力性能，完全满足各种受压、偏心受压、受弯和受剪箍筋要求。体现在结构的整体刚度、抗剪、抗扭性能的提高，特别有利于建筑结构抗震能力的提高。封闭箍筋的加工工艺简化，减少了搭接部分的弯钩，尺寸易于控制， 形成的箍筋成品整体性能好， 安装过程中不易变形。有利于结构钢筋绑扎的整体几何尺寸控制。同时由于没有弯钩，绑扎时减少了阻碍，能提高施工效率。通过闪光对焊封闭环式箍筋施工技术与传统的人工绑扎箍筋的比较，明确了该技术在操作简便性、质量控制、提高工效、节约钢材、提高混凝土的安全可靠度等方面的优势。
2.1 工艺原理
该技术采用比如UNY-100型箍筋对焊机， 他的基本原理相类似于钢筋闪光对焊工艺的基本原理。对焊机作为一种新型的能对箍筋实行对焊的专门用于焊接的设备。该设备由档位调节器、焊接变压器、机头和控制电路组成。对箍筋的焊接的时候，焊接工效明显提高，尤其的可靠，这种焊接方法与过去的捆扎等方法相比，原材料能得到大大节约，不仅保留了通用对焊机的原有的基本功能，也明显提高了焊接工效，而且非常的节能。
2.2工艺流程
施工准备。箍筋闪光对焊，采用普通钢筋对焊机进行焊接，焊接前要对焊机进行检查，检查其绝缘和焊接性能。按照施工图进行钢筋放样，精确计算钢筋尺寸，预留钢筋在相应的施工工艺下的烧化留量和顶锻留量。钢筋进场后，应按现行国家标准有关规定，对钢筋进行复验。
确定焊点位置。应根据构件受力情况选择对焊箍筋的焊点位置， 宜将焊点位置布置在箍筋受力较小的一边。矩形柱箍筋焊点应放在柱的宽度边（短边），见图1；焊点位置绑扎时应相互错开，数量各占50%；等边多边形柱箍筋焊点可放在任一边。梁的焊点位置应设置在梁的顶边或底边。
质量控制。焊接封闭箍筋的绑扎工艺与传统的开口箍筋不尽相同，焊接封闭箍筋应先就位，后穿插纵向箍筋，一定要计算好箍筋的数量、位置，对部分箍筋要临时就位和加固后才能绑扎。对焊箍筋可按《钢筋混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204）进行质量检验与验收，其焊接质量应按照《钢筋焊接规程》（JGJ18）的规定进行验收。
3 箍筋闪光对焊技术的优点
优秀效益。箍筋闪光对焊施工技术有质量好、工效高、材料省、费用低等优点。该技术效益相当可观，值得推广使用。
质量技术性能可靠。在钢筋焊接技术中，闪光对焊技术在我国应用已有50年历史，工艺已经非常成熟，焊接效率高、成本低。用特制的箍筋闪光对焊机对焊箍筋新工艺，通过严格的成品箍筋质量验收，使焊接接头质量可靠。焊接速度快、成品合格率高。闪光对焊后的箍筋形成连续不断的、抗拉强度处处相等的封闭环式箍筋，充分发挥箍筋的受力性能，满足各种轴心受压、偏心受压、受弯、受剪、受扭构件的箍筋要求，提高混凝土结构的抗震可靠性。
钢筋设计位置控制不准的缺点克服。当采用弯钩箍筋时，常因柱纵向钢筋密集，无法将箍筋的90°弯钩再弯成135°弯钩，有时还必须对90°弯钩用电弧焊作单面搭接焊接加强。解决框架梁上部有多排纵向钢筋时，第二、三排纵向钢筋受弯钩箍筋的限制，上、下排纵向钢筋之间的净距不能保证，造成超过规定(规范净距为25～30mm，现场常有净距达60～140mm)，降低了梁承载力。
观感质量和尺寸的准确性的保证。现场采用闪光对焊箍筋，可保证安装的柱、梁钢筋骨架成型尺寸准确，观感质量好。闪光对焊箍筋绑扎的钢筋骨架中没有弯钩(除拉筋外)，使钢筋骨架的内部空间变大，有利于混凝土浇筑，振动棒上下移动空间大，不易被卡住，减少碰撞钢
钢筋混凝土基本原理范文第7篇
由于混凝土的抗拉强度远低于抗压强度，因而素混凝土结构不能用于受有拉应力的梁和板。如果在混凝土梁、板的受拉区内配置钢筋，则混凝土开裂后的拉力即可由钢筋承担，这样就可充分发挥混凝土抗压强度较高和钢筋抗拉强度较高的优势，共同抵抗外力的作用，提高混凝土梁、板的承载能力。
钢筋与混凝土两种不同性质的材料能有效地共同工作，是由于混凝土硬化后混凝土与钢筋之间产生了粘结力。它由分子力（胶合力）、摩阻力和机械咬合力三部分组成。其中起决定性作用的是机械咬合力，约占总粘结力的一半以上。将光面钢筋的端部作成弯钩，及将钢筋焊接成钢筋骨架和网片，均可增强钢筋与混凝土之间的粘结力。为保证钢筋与混凝土之间的可靠粘结和防止钢筋被锈蚀，钢筋周围须具有15～30毫米厚的混凝土保护层。若结构处于有侵蚀性介质的环境，保护层厚度还要加大。
梁和板等受弯构件中受拉力的钢筋，根据弯矩图的变化沿纵向配置在结构构件受拉的一侧。在柱和拱等结构中，钢筋也被用来增强结构的抗压能力。它有两种配置方式：一是顺压力方向配置纵向钢筋，与混凝同承受压力；另一是垂直于压力方向配置横向的钢筋网和螺旋箍筋，以阻止混凝土在压力作用下的侧向膨胀,使混凝土处于三向受压的应力状态，从而增强混凝土的抗压强度和变形能力由于按这种方式配置的钢筋并不直接承受压力，所以也称间接配筋。在受弯构件中与纵向受力钢筋垂直的方向，还须配置分布筋和箍筋，以便更好地保持结构的整体性，承担因混凝土收缩和温度变化而引起的应力，及承受横向剪力。
二、在施工中要保证钢筋混凝土的质量符合设计要求
首先要保证组成钢筋混凝土的两大材料钢筋与混凝土的质量。钢筋混凝土所用的钢筋，根据我国现行混凝土结构设计规范的规定分为四类，即1级钢筋、2级钢筋、3级钢筋和低碳冷拔钢丝。其中1级钢筋和低碳冷拔钢丝属于低碳钢材，外表为光面。2级钢筋与3级钢筋属于低合金钢材，外表为变形的，即为月牙形或螺纹形。钢筋混凝土结构在受拉区的钢筋应力达到30—40N/m㎡,混凝土即出现开裂。混凝土的极限拉应变值为0.0001—0.00015，当钢筋应力达到混凝土结构设计规范的允许值0.2—0.3㎜，所以普通混凝土结构中不能用高强度钢材。钢筋是钢筋混凝土结构中受力的重要材料，钢筋的检验内容，除在进场需对出厂证明书、标志和外观进行检查外，并应按国家有关标准的规定，抽取试样作力学性能校验，合格之后方可使用。如在加工过程中发现钢筋有裂缝、脆断、焊接性能不良等现象，尚应进行化学成分检验或其它专项检验。钢筋在砼结构中应用的主要性能有：屈服强度、极限强度、弹性模量、冲击韧性、塑性性能、化学成分、焊接性能、疲劳性能以及粘结性能等，其中最主要的是力学性能。钢筋在低温下的力学性能与在常温下不同。温度降低，强度提高，塑性或韧性降低，脆性增大。这种现象称为金属的冷脆倾向。混凝土是另一种组成钢筋砼的重要材料，对砼的基本要求是在砼硬化前应具有良好的和易性，使之能顺利的运输、浇筑，从而获得密实的、匀质的砼结构，而硬化后的砼应具有必要的强度和耐久性指标，以能承担设计所要求的荷载和环境条件对它的侵蚀作用。
三、钢筋砼的质量是影响结构安全和耐久性的重要问题
钢筋砼的质量是非常重要的，施工过程中要严格把关，主要有以下五个方面影响钢筋砼的质量：
1、材料原因，如选用的钢筋、水泥、水、外加剂、石子、砂等质量不符合要求。
2、设计原因，如荷载选用不当，设计安全度不足，机构布局不合理等。
3、施工中的原因，如搅拌不匀，配料不准，振捣不实，模板变形，拆模过早等。
4、环境的原因，如冻害、碳化、腐蚀介质作用，自然风化等。
5、使用上的原因，如使用不当，不加以维修保护等。
四、在施工中钢筋混凝土质量问题产生的原因：
1、断面尺寸偏差、轴线偏差、表面平整度超限，产生的原因：a.看错图纸或图纸有误；b.施工测量放线有误；c.模板支持不牢；d.混凝土浇筑时一次投料过多，浇筑高度超过规范规定，是模板走形；e.浇筑砼顺序不对，造成模板倾斜；f.振捣时，过分振捣模板，使模板移位；g.预埋件固定不牢，位置放错。
2、结构表面损伤，缺棱掉角。产生原因：a.模板表面未涂隔离剂，表面未清理干净；b.振捣不良，未振实；c.拆模时间过早。
3、麻面、蜂窝、露筋、孔洞、内部不密实。产生原因：a.模板拼缝不严；b.模板未涂隔离剂；c.砼搅拌不均；d.钢筋绑扎不牢，振捣使钢筋移动；
4、结构发生裂缝，产生原因：a.模板支撑不牢；b.拆模不当，引起开裂；c.养护不好；d.当日曝晒后突降雨；e.主筋位移严重偏离；f.设计不合理。
5、砼冻害，产生原因：a.砼凝结后，尚未取得足够的强度时受冻，产生涨裂；b.砼密实性差，孔隙多尔大，吸水后气温下降，水变成冰，体积膨胀，使砼破坏。
6、砼碳化，产生原因：a.混凝土周围介质的相对湿度、温度、压力、二氧化碳浓度的影响；b.施工中振捣与养护好坏的影响；c.水泥用量、水灰比、水泥品种的影响；d.集料品种、外加剂、粉煤灰掺量的影响；e.砼强度等级的影响。
7、钢筋锈蚀，产生原因：a.砼液相的ph值的影响，ph值小于4时，钢筋锈蚀速度急剧加快；b.氯离子含量的影响，氯离子会破坏钢筋表面的钝化膜，是钢筋锈蚀；c.砼密实度的影响；d.钢筋的砼保护层厚度的影响；e.环境温湿度的影响；f.干湿交替作用的影响；g.水泥品种的影响；h.大气、水与土壤中盐的渗透作用；i.冻融循环作用的影响。
五、钢筋混凝土建筑的使用寿命
要根据具体情况来看，首先是设计标准，一般民用建筑是50年，
钢筋混凝土基本原理范文第8篇
关键词: 抗震试验；拟动力试验；远程协同试验
中图分类号： TU973+.31 文献标识码： A 文章编号：
前言
我国是世界上多地震国家之一，历史上曾发生多次强烈地震。中国这7%的国土上承受了全球33%的大陆强震，是世界上大陆强震最多的国家[1]。例如1976年的唐山地震、2008年的汶川地震，波及范围之广、遭受损失之大、人员伤亡之多在世界上也是少有的。这些地震给人民生命财产和国民经济造成了十分严重的损失。因此，提高建筑物的抗震能力，保障人民生命财产安全是广大工程技术人员的当务之急。
由于地震机制和结构抗震性能的复杂性，人们仅以理论分析的手段尚不能完全把握结构在地震作用下的性能、反应过程和破坏机理，需要通过结构抗震试验，才能准确地把握结构的抗震性能 特别是对大型复杂结构、超出抗震设计规范规定的结构和新型结构体系，必须进行抗震试验。目前，拟静力试验、振动台试验和拟动力试验[2]是三种主要的结构抗震试验方法。拟动力试验方法吸收了前2种试验方法的优点，也吸收了结构理论分析和计算的优点，可进行大比例模型或足尺结构抗震试验，可慢速再现结构在地震作用下的弹性-弹塑性-倒塌全过程反应，自开发成功以来，在抗震试验方面得到了广泛应用。
本文首先简单介绍了拟动力试验的研究进展，阐述了拟动力试验的基本原理、试验过程并给出了不同的拟动力试验分类及拟动力试验限制，对该方法在国内的实际应用及有关研究成果进行了评述。
一、拟动力试验的研究进展
为了能够真实地模拟地震对结构的作用，日本学者M.Hakuno等人[3]最早于1969年由提出将计算机与做动器联机求解动力方程，这种方法后来被称为拟动力试验。在1977、1978年日本就分别开展了第一个钢筋混凝土结构、第一个单层单跨钢框架的拟动力试验。80年代中期到90年代中期，子结构技术的出现、各种数值计算方法的发展及快速拟动力试验方法的提出推动了拟动力试验的实际应用。
我国在拟动力试验方面的研究工作开展稍晚，大约在20世纪80年代才开始。 目前国内已有许多单位开展了此项工作的研究和应用，主要有中国建筑科学研究院、清华大学、哈尔滨工业大学、湖南大学、西安建筑科技大学等单位，研究对象、加载方式和数值积分方法多种多样且都达到了很高的水平。
二、拟动力试验的基本原理
拟动力试验的原理是：根据数值化的典型地震加速度记录时程曲线，取某一时刻的地震加速度值和试验中前一时刻加载后实测的结构恢复力，用逐步积分振动方程的动力反应分析方法计算出该时刻结构试体的地震反应位移，并对结构试体施加此位移，实现该时刻结构试体的地震反应；实测此时的结构恢复力，按地震过程取下一时刻的地震加速度值，进行该时刻结构试体地震反应位移计算，再将位移施加到结构试体上。如此逐时刻反复实现计算位移——施加位移——实测结构恢复力——再计算位移……的循环过程，即模拟了结构试体在地震中的实际动态反应过程。
结构拟动力试验是通过计算机和控制装置伺服作动器联合实现的，所以，又将其称为计算机——作动器联机试验，结构拟动力试验的主要部分仍是计算机模拟计算，模拟计算时，可根据具体问题、具体方法采用不同的数值积分方法。
拟动力试验系统由试体、试验台、反力墙、加载设备和装置、计算机及数据采集仪器仪表组成。试件按相似理论和结构试验的目的进行设计；试验台和反力墙应具有足够大的质量、强度和刚度以及便于安装加载设备和连接其它反力装置的轨道、孔洞。加载设备宜采用闭环自动控制的机械或液压伺服系统试验机。田石柱等[4]给出了拟动力加载试验系统应满足的具体硬件要求。
拟动力试验适用于混凝土结构、钢结构、砌体结构、组合结构的模型试体在静力试验台上，模拟实际地震动力反应的抗震性能试验。拟动力试验方法结合了拟静力试验和振动台试验两者的优点，当然它也有自身特定的限制，主要有：(1)结构的刚度不能太大；(2)试验系统误差(特别是控制误差)需要被严格限制；(3)不适用于分布质量很大的结构(包括混凝土水坝)；(4)如果结构的响应对粘滞阻尼特性非常敏感，而且很难准确地识别，拟动力试验方法就不适用；(5)无法对用应变速率敏感的材料制成的试件进行试验。
三、拟动力试验在国内的实际应用及研究
中国建筑科学研究院关于拟动力试验的研究有：(1)1982年，在电液伺服结构试验机上实现的结构拟动力试验；(2)1985年，用计算机-试验机联机系统进行结构拟动力试验的方法；(3)1990年，建筑结构双向拟动力实验程序的控制；(4)l990年，框架柱双向地震反应的研究；(5)1990年，高层大开问预应力板墙结构模型试验研究。
清华大学于2O世纪8O年代末至90年代初期完成了一批拟动力试验。这些试验包括：(1)2层钢结构框架的单自由度拟动力试验；(2)双跨2层钢结构框架的双自由度弹塑性拟动力试验；(3)双跨2层带斜撑钢结构框架的双自由度弹塑性拟动力实验；(4)单跨2层双自由度钢筋混凝土框架结构拟动力试验；(5)偏心支撑钢框架的拟动力试验；(6)双自由度带填充墙钢筋混凝土框架的拟动力式验。
吕西林等[5]对一个单层、单跨、三榀、采用橡胶垫螺栓连接梁柱节点的装配式预制混凝土框架结构1/2缩尺模型进行拟动力试验，研究该结构在地震作用下的破坏模式、变形、滞回、耗能、强度、刚度等抗震性能。分析了此类结构的抗震性能及抗震薄弱部位并给出了一些工程建议。
拟动力实验方法目前在大型结构抗震实验中应用比较多且取得了很大进展，但是在很多特殊的方面研究和应用都比较少，邱法维等[6]对子结构拟动力实验方法、结构的多维多点地震输入问题、土与结构相互作用问题、土层地震反应分析的概念和思想做了一些讨论。
四、结论与展望
到目前为止的研究表明，拟动力试验方法是进行结构抗震试验十分有力且适用面广的方法。日本、美国及其他地方的验证性试验已证明，拟动力试验方法是可靠的，并可获得准确的结果，在模拟大型复杂结构地震反应的试验研究中，拟动力试验方法是当前最强有力的试验方法, 而且隐式数值积分方法与子结构的结合使拟动力试验的应用领域从最初的研究结构本身扩展到研究土与结构相互作用、土层地震反应分析、桥梁结构、多维多点地震输入和设备抗震等方面。
计算机网络的日益普及和网络速度的逐步提高为各个学科领域构建协同科学研究环境提供了技术基础，土木工程结构试验也有向网络化发展的趋势。结构远程协同试验研究，特别是子结构拟动力试验将会是地震作用研究的一个重要方面。
参考文献：
[1]中国主要地震带及历史震中分布图(组图)[EB/OL].[2008-06-11]. /a/20100113/002640.htm