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文档简介
.,混凝土结构的发展历程,.,混凝土,一般是指由胶凝材料(如水泥),粗、细骨料(如石子、沙粒),水及其他材料,按适当比例配置,拌合并硬化而成的具有所需形体、强度和耐久性的人造石材。简称为“砼”。,像这种由无筋或不配置受力钢筋的混凝土制成的结构称为素混凝土。其凝固后坚硬如石,受压能力好,但受拉能力差,容易因受拉而断裂。因此,就有在其中配置受力的普通钢筋、钢筋网或钢筋骨架的混凝土制成的结构,得到钢筋混凝土结构。另外,还有预应力混凝土结构、型钢混凝土结构等种类的混凝土结构。,混凝土的基本概念:,.,从现代人类的工程建设史上来看,相对于砌体结构、木结构和钢结构而言,混凝土结构是一种新兴结构,它的应用也不过一百多年的历史。但有的考古学者认为,水泥的起源约在公元前510万年,在公元前3000年,古人用熟石膏和石灰混合在一起建造了著名埃及的金字塔,这是现存的最早的混凝土结构物。,混凝土结构的发展史:,.,.,进入近代以来,经过了JSmeaton,JParker等人的试作阶段,1824年英国的烧瓦工人JosephAspdin调配石灰岩和粘土,首先烧成了人工的硅酸盐水泥,并取得专利,成为水泥工业的开端。以后,对如何克服混凝土抗拉强度很低这一问题进行了研究,1854年法国技师JLLambot将铁丝网敛入混凝土中制成了小船,并于第二年在巴黎博览会上展出,这可以说是最早的钢筋混凝土制品。,.,到1867年法国技师JosephMonier取得了用格子状配筋制作桥面板的专利,钢筋混凝土工艺迅速地向前发展。1867这一年,是全世界公认为最早的钢筋混凝土桥架设的一年。1877年美国的ThaddeusHyatt调查了梁的力学性质,1887年德国的Konen提出了用混凝土承担压力和用钢筋承担拉力的设计方案,德国的JBaushinger确认了混凝土中的钢筋不受锈蚀等问题,于是钢筋混凝土结构又有了新的发展。1892年法国的Hennebique阐述了箍筋对抗剪的有效作用,并于1898年提出了T形粱的方案。,.,总而言之,混凝土结构是在19世纪中期开始得到应用的,由于当时水泥和混凝土的质量都很差,同时设计计算理论尚未建立,所以发展比较缓慢。直到19世纪末以后,随着生产的发展,以及试验工作的开展、计算理论的研究、材料及施工技术的改进,这一技术才得到了较快的发展。目前已成为现代工程建设中应用最广泛的建筑结构之一。,.,.,混凝土结构发展已进入新的阶段。我国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,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,CAG)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。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。,.,混凝土结构的优点:和其他材料的结构相比,混凝土结构的主要优点是:整体性好,可灌筑成为一个整体;可模性好,可灌筑成各种形状和尺寸的结构;耐久性和耐火性好;工程造价和维护费用低。,.,混凝土结构的缺点:混凝土抗拉强度低,部分地采用了钢筋混凝土楼板。容易出现裂缝;结构自重比钢、木结构大;室外施工受气候和季节的限制;新旧混凝土不易连接,增加了补强修复的困难。,.,混凝土结构的出现虽然较木结构、砌体等结构晚,但是发展迅速。凭借其用材合理,强度高,耐久性好,维护费用低,耐火性好,可模性好,整体性好,易于就地取材等各种优点,如今已是在房屋建筑工程、交通土建工程、矿井建设、水利工程港口工程等工程建设中必不可少。目前在中国,钢筋混凝土为应用最多的一种结构形式,占总数的绝大多数,同时也是世界上使用钢筋混凝土结构最多的地区。据发改委相关数据显示,该地区其主要原材料水泥产量已于2005年达到10.60亿吨,占
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