混凝土结构范文10篇

混凝土结构范文篇1

相比于其他普通混凝土，自密实混凝土有着优良的工作性能和优点。自密实混凝土的优良性能主要体现在以下几方面。（1）稳定性较高。自密实混凝土的质量均匀，不存在泌水和骨料离析现象。（2）流动性较高。自密实混凝土能够有效绕过障碍物，在密集配筋条件下仍然能够填充到模型的任意角度。（3）自动充填性。自密实混凝土无需进行鼓捣操作，在自身重力作用下便能均匀密实成型。此外，自密实混凝土也有着众多优点，如：无需进行捣鼓操作，降低施工噪音；自密实混凝土均质好，不透水性能较强；简化混凝土浇筑工序；模板使用寿命长；降低劳动强度，节省电力资源等优点。

二、自密实混凝土的生产施工技术

自密实混凝土的生产施工技术主要包括原材料称重、搅拌、浇筑以及早期养护等方面内容，下面对自密实混凝土的生产施工的各个技术进行分析。1.自密实混凝土的原料称重自密实混凝土对原材料的配合比和称重有着较高要求，原材料配合比一旦确定后，必须严格执行原材料的配合比。在原材料的称重方面，液体外加剂和水可以采用体积计量方式，其他的原材料必须采用质量计量方式来进行称重。自密实混凝土原材料的称重误差要求相当严格，具体误差要求如下：水泥土计量误差必须控制在±1%以内，掺合料计量误差必须控制在±1%以内，粗骨料、细骨料计量误差必须控制在±2%以内，外加剂计量误差必须控制在±1%以内，水计量误差必须控制在±1‰以内。自密实混凝土的各种原材料测量仪器应当进行定期校验，以保证其精度达到相关规定标准。自密实混凝土的骨料应当定期测定其含水率，尤其是在雨天进行施工时，应当适量增加骨料含水率的测定次数，且骨料的含水率应当从用水中进行扣除。2.自密实混凝土的搅拌相比于其他的水泥混凝土，自密实混凝土不仅水胶比相对较低，而且其塑性粘度也相对较大，若使用普通的自落式搅拌机无法进行有效搅拌。在进行自密实混凝土的搅拌时，应当采用强制式搅拌机来进行搅拌，且尽量使用双卧轴强制式搅拌机。在进行自密实混凝土的搅拌前，应当对搅拌机的搅拌筒进行湿润处理，具体可以让搅拌机加水空转几分钟，然后将水倒掉，以到达湿润搅拌筒的目的。在进行第一次自密实混凝土的搅拌时，应当充分考虑损失在搅拌机壁筒上的砂浆，原材料中石子的用量应当按配合比规定适量减少。在对搅拌好的自密实混凝土进行卸载时，应当保证每次基本卸载干净，严禁在未完全卸尽的自密实混凝土搅拌筒中加入新的拌合料，杜绝一边卸载搅拌好的自密实混凝土一边进行原材料添加。在进行自密实混凝土的搅拌时，应当严格按照规定配合比来添加原材料，严禁在未获得专业级人员的同意随意增减原材料的配合比。此外，自密实混凝土的性能在一定程度上会受到原材料的添加顺序影响，因此为了保证自密实混凝土的性能，在对自密实混凝土进行搅拌时，应当按照先加入砂，再加入水泥，接着加入掺合料，最后加入水的顺序来进行原材料的添加，且这些原材料必须在搅拌机的搅拌筒内经过40s的搅拌后才能加入石子和外加剂，在添加石子和外加剂后，各类原材料搅拌1min便可以进行自密实混凝土出料。3.自密实混凝土的浇筑在进行自密实混凝土的浇筑时，应当尽量减少自密实混凝土的转载次数，并保证以最短时间转载到自密实混凝土的浇筑点。自密实混凝土从搅拌卸出后，应当在60min内完成浇筑。在进行自密实混凝土的浇筑前应当对自密实混凝土的工作性进行检测，如果坍落度在250mm以内，扩展度在550mm以内，混凝土不能浇筑或振捣后降标号处理；当扩展性和坍落度均符合要求时，必须对自密实混凝土采用自密实能力测试仪进行表观密度比进行测试，只有当自密实混凝土表观密度比大于99%时才能进行自密实混凝土浇筑。在进行自密实混凝土浇筑时，无需采用任何捣鼓设备来进行捣鼓操作，只需保证骨料的最大粒径小于钢筋最小净距10mm便能满足密实性要求，一般的钢筋混凝土结构，粗骨料粒径应当控制在20mm以内。相比于其他普通混凝土，自密实混凝土流动性更大，具有更多的液体性能，因此在自密实混凝土浇筑支模时应当保证模板缝隙密实，避免混凝土浆流出，并对侧模板的支撑和固定进行加强，保证侧模板的抗挤压能力达到自密实混凝土混凝土的挤压力要求。4.自密实混凝土的早期养护相比于一般混凝土，自密实混凝土的水胶比相对较低，不仅塑性粘度较大，而且保水性也相对较强，自密实混凝土浇筑后表面不易泌水，导致自密实混凝土内部水分迁移速度大于表层水的蒸发速度，使得自密实混凝土在凝结过程或浇注后不久出现塑性收缩裂缝，因此应当加强自密实混凝土的早期养护，确保自密实混凝土前7d的养护便可以保证自密实混凝土的性能。

三、结语

混凝土结构范文篇2

关键词：混凝土裂缝裂缝控制

混凝土工程中材料的特性决定了结构较易产生裂缝，从实践中来看施工中混凝土出现裂缝的概率也是很大的，相当一部分裂缝对建筑物的受力及正常使用无太大的危害，但裂缝的存在会影响到建筑物的整体性、耐久性，会对钢筋产生腐蚀，是受力使用期应力集中的隐患，应当尽量在各方面给予重视，以避免裂缝的出现或把裂缝控制在许可的范围之内。

一、高层建筑施工中几个特殊部位的裂缝分析

1、大体积基础混凝土板

高层建筑中随着高度的不断增加，地下室愈做愈深，底板也愈来愈厚，厚度在3m以上的底板已屡见不鲜。高层建筑中基础底板为主要的受力结构，整体要求高，一般一次性整体浇筑。国内外大量实践证明，各种大体积混凝土裂缝主要是温度变化引起。大体积混凝土浇筑后在升温阶段由于体积大，集聚在内部的水泥水化热不易散发，混凝土内部温度将显著升高，这样在混凝土内部产生压应力，在外表面产生拉应力，由于此时混凝土的强度低，有可能产生表面裂缝。在降温阶段新浇混凝土收缩因存在较强的地基或基础的约束而不能自由收缩。升温阶段快，混凝土弹性模量低，徐变的影响大，所以降温时产生的拉应力大于升温时产生的压应力。差值过大时，将在混凝土内部产生裂缝，最后有可能形成贯穿裂缝。为解决上述二类裂缝问题，必须进行合理的温度控制。

混凝土温度控制的主要目的是使因温差产生的拉应力小于同期混凝土抗拉强度的标准值，并有一定的安全系数。为计算温差，就要事先计算混凝土内部的最高温度，它是混凝土浇筑温度、实际水化热温升和混凝土散热温度的总和。混凝土内部的最高温度大多发生在浇筑后的3～7天。混凝土内部的最高温度Tmax可按下式计算：

Tmax＝To+(WQ)/(Cr)ξ+(F)/(5O)(1)

式中：T0——混凝土的浇筑温度(℃)

W——每m3混凝土中水泥(矿渣硅酸盐水泥)的用量(kg/m3)

F——每m3混凝土中粉煤灰的用量(kg/m3)

Q——每kg水泥水化热(J/kg)

C——混凝土的比热

r——混凝土的密度

ξ——不同厚度的浇筑块散热系数(见表1)

不同厚度的浇筑块散热系数

表1

------------------------------------------------

厚度(m)1.01.52.02.53.03.54.0＞4.0

ξ0.230.350.480.610.730.830.951.0

------------------------------------------------

实测资料显示，当基础板厚大于2米时，上述公式的相对误差在0.1%～1.3%之间，在计算温差后，即可计算出降温阶段混凝土内部的温度应力σ(2)xmax

σxmax＝Eα△T(1-(1)/(coshβL/2))H(t,τ)………(2)

式中：E——混凝土的弹性模量(N/mm2)

α——混凝土的线膨胀系数(10-5/℃)

△T——温差(℃)

L——板长(mm)

β＝Cx／HE

H——板厚(mm)H＞0.2L时，取H＝0.2L

Cx——地基水平阻力系数(N/mm3)

H(t，τ)…考虑徐变后的混凝土松驰系数，

其中，t——产生约束应力时的龄期，τ——约束应力延续时间。

注意同期内由于混凝土收缩引起的应力应转化为当量温差，计入△T一并计算σxmax。

由(1)、(2)分析可知：为避免裂缝出现，主要是减少△T。可采用合理选用材料，降低水泥水化热，优化混凝土集料的配合比，控制水灰比，减少混凝土的干缩，具体控制措施见后。如有可能，减少浇筑长度L，增加养护时间减少降温速率以相应减少松驰系数对控制贯穿裂缝也有一定的意义。

2、地下室混凝土墙板及楼板的裂缝分析

地下室墙板的裂缝产生与基础大体积混凝土裂缝产生的原因有相同之处，即混凝土在硬化过程中由于失水会产生收缩应变，在水泥水化热产生的升温达到最高点以后的降温过程会产生温度应变。但又有其特点：一是墙板受到基础、楼板受到地下室外墙的极大约束，这种约束远大于桩基对基础的约束，产生贯穿裂缝的机率大。二是内墙板及楼板受环境温度影响较大。三是内外温差小，产生表面裂缝的机率小。四是养护困难，散热快、降温速率大，混凝土的松驰徐变优势难以利用，在气温骤变季节尤应注意。

在计算板内最大拉应力时仍可利用公式(2)，但有以下几点应注意：

1)H取0.2L，L为整浇长度；

2)Cx取值应大于1.5N/mm3因为连接部位有较强钢筋约束；

3)计算温差△T时，要考虑底板及外墙(兼作围护情况下)紧靠土体，受环境温差小，而被它们约束的墙板及周边楼板在施工过程中基本同外界温度同步变化。

4)若底板墙板施工间隔过长、外墙兼作围护时，则在计算混凝土收缩时应注意约束体与被约束体的收缩期不同，收缩量也不相同。

3、高强混凝土裂缝分析

目前高层建筑中已广泛使用C40～C60中高强混凝土，随着材料科学的迅速发展，C80～C120的高强混凝土在具体工程中已有应用。由于高强混凝土采用的配合比设计多为低水灰比、高标号水泥、高水泥用量、使用高效减小剂及掺加超细矿粉。这样其收缩机制与普通混凝土就有所不同。

高强混凝土由于其水泥用量大多在450～600kg/m3)，是普通混凝土的1.5～2倍。这样在混凝土生成过程中由于水泥水化而引起的体积收缩即自缩就大于普通混凝土，出现收缩裂缝的机率也大于普通混凝土。

高强混凝土因采用高标号水泥且用量大，这样在混凝土硬化过程中，水化放热量大，将加大混凝土的最高温升，从而使混凝土的温度收缩应力加大。在叠加其他因素的情况下，很有可能导致温度收缩裂缝。由于高强混凝土中水泥石含量是普通混凝土的1.5倍，在硬化早期由于水分蒸发引起的干缩也将大于普通混凝土。

二、裂缝的控制措施

1、设计措施

1)增配构造筋提高抗裂性能，配筋应采用小直径、小间距。全截面的配筋率应在0.3～0.5%之间。

2)避免结构突变产生应力集中，在易产生应力集中的薄弱环节采取加强措施。

3)在易裂的边缘部位设置暗梁，提高该部位的配筋率，提高混凝土的极限拉伸。

4)在结构设计中应充分考虑施工时的气候特征，合理设置后浇缝，在正常施工条件下，后浇缝间距20～30m，保留时间一般不小于60天。如不能预测施工时的具体条件，也可临时根据具体情况作设计变更。

2、施工措施

1)严格控制混凝土原材料的的质量和技术标准，选用低水化热水泥，粗细骨料的含泥量应尽量减少(1～1.5%以下)。

2)细致分析混凝土集料的配比，控制混凝土的水灰比，减少混凝土的坍落度，合理掺加塑化剂和减少剂。

3)浇筑时间尽量安排在夜间，最大限度降低混凝土的初凝温度。白天施工时要求在沙、石堆场搭设简易遮阳装置，或用湿麻袋覆盖，必要时向骨料喷冷水。混凝土泵送时，在水平及垂直泵管上加盖草袋，并喷冷水。

4)根据工程特点，可以利用混凝土后期强度，这样可以减少用水量，减少水化热和收缩。

5)加强混凝土的浇灌振捣，提高密实度。

6)混凝土尽可能晚拆模，拆模后混凝土表面温度不应下降15℃以上，混凝土的现场试块强度不低于C5。

7)采用两次振捣技术，改善混凝土强度，提高抗裂性。

混凝土结构范文篇3

关键词预应力混凝土火灾可靠度仿真分析

据公安部消防局统计，2005年全国共发生火灾235941起，死亡2496人，伤残2506人，直接财产损失13.6亿元。近年来，预应力混凝土结构已由早期的简单构件发展为现今复杂的空间整体受力结构，以其大跨度、大空间、良好的结构整体性能以及有竞争力的综合经济效益，正逐步成为现代建筑结构形式的发展趋势，由于预应力混凝土结构的抗火性能劣于普通钢筋混凝土结构，因此开展预应力混凝土结构的火灾反应和抗火性能研究是非常有意义的。

1预应力混凝土结构火灾研究的现状

国外学者对结构抗火性能的研究开展较早，始于20个世纪初，并成立了许多抗火研究组织，比较有名的有美国建筑火灾研究实验室、美国消防协会、美国的波特兰水泥协会、美国预应力混凝土协会、英国的BRE(BuildingResearchEstablishment)。这些组织对建筑结构的抗火性能进行了系统的研究，主要体现在对建筑材料高温下的力学性能；结构、构件火灾下的升温过程及温度场的确定；火灾条件下结构和构件的极限承载能力及耐火性能方面的研究，并编订了相应的建筑规范及行业规则。

国外预应力混凝土构件抗火性能的研究稍晚于钢筋混凝土结构，主要工作始于20世纪70年代初期。尽管早期Ashton等人的试验研究认为预应力混凝土在火的作用下存在许多问题，但其后一些学者的试验和研究表明预应力混凝土构件在火的作用下仍具有较好的工作性能。

有关文献介绍了美国进行的18个后张预应力混凝土板和梁的耐火试验。在这些试验构件中，预应力筋分为有粘结和无粘结两种。在耐火试验中，实测了时间与预应力筋温度关系，典型的时间-温度曲线如图1所示。在图中还可以看出不同保护层厚度与耐火时间的关系。

Gustaferro等人在预应力混凝土抗火方面做了不少试验研究，他们对有粘结预应力混凝土梁、预应力混凝土简支板、预应力混凝土连续梁、板等结构或构件在不同情况下的抗火性能进行了试验研究，并对预应力混凝土结构的抗火性能提出了合理的计算方法。他们通过对后张预应力混凝土梁和板的抗火试验，得出在1，2，3，4小时的抗火等级下的保护层厚度和构件最小尺寸的建议值。Ashton等人与Gustaferro同期也进行了一系列相应的预应力梁抗火试验研究，包括不同比例试件的耐火极限试验的对比，试验结果表明预应力混凝土能满足结构的不同耐火等级，其耐火性能主要取决于其预应力筋在火灾中所达到的温度，因此预应力筋的保护层厚度和梁的截面形式对预应力混凝土结构的耐火性能具有明显的影响，结构在火灾下的承载力随混凝土的保护层厚度增加和荷载减少而提高，并且轻骨料预应力混凝土板的抗火性能好于普通预应力混凝土板。Joseph等进行了后张无粘结预应力混凝土板的试验研究，试验着重研究了预应力钢筋保护层厚度对构件抗火性能的影响同时研究了荷载和端部约束情况的影响、辅助钢筋的作用等问题。Abrams等人对不同骨料和喷有隔离层的预应力混凝土构件的抗火性能进行了试验研究，Krishnamoorthy等人通过徐变和温度对预应力混凝土框架性能的试验研究得出了试验结果，其中包括不均匀温度对结构变形性能的影响及内应力和弯矩随时间的变化。

国外根据预应力混凝土梁、板等方面的试验研究结果，已对预应力混凝土在火灾作用下的承载力及极限耐火时间有了较全面的了解。他们认为温度是影响预应力混凝土结构蠕变性能的主要因素，要建立合理的分析方法必须考虑混凝土温度蠕变特性，弹性理论已不适用，蠕变率的分析方法被认为是预测整个加载阶段结构特性较满意的方法。他们的试验研究为预应力混凝土抗火设计提供了直接依据。

国内抗火研究组织从20世纪80年代后期起着手进行钢筋混凝土结构的抗火性能研究，但国内关于预应力混凝土抗火方面的试验研究尚处于起步阶段，缺乏足够的试验数据。国内规范中涉及预应力混凝土的抗火内容主要是参考国外经验确定的，如《无粘结预应力混凝土结构技术规程》防火部分第三章第3.2.1条规定用保护层厚度来满足不同耐火等级要求，它对不同耐火极限下无粘结预应力混凝土保护层厚度的确定，主要取自美国《后张预应力混凝土手册》。同济大学对5榀相同尺寸的单层无粘结预应力混凝土框架、3榀有粘结预应力框架和预应力钢丝进行了火灾试验，得出了一些有用的结论，主要有以下几个方面：①在高温作用下，预应力钢丝的强度、弹性模量、延伸率均表现出与常温下不同的性能。强度和弹性模量随温度升高而下降，延伸率则随温度的升高而增大；②对于预应力混凝土结构，火灾升温速率和温度越高，其抗火性能越差；在同一升温条件下，预应力混凝土结构承受的荷载越大，其抗火性能越不利；③对于预应力框架结构，与普通混凝土结构框架试验结果不同，荷载大小对抗火性能的影响可能要比温度的影响明显。预应力度大的结构受温度影响大，抗火性能差。预应力筋的有效应力大的结构，其抗火性能比有效应力小的结构差。无粘结预应力混凝土结构的抗火性能比有粘结预应力混凝土结构的抗火性能差。火灾后预应力混凝土结构的刚度明显减小，但仍存在一定的承载力，并反映出较好的恢复性能。

2存在的问题

尽管国内在钢筋混凝土结构抗火方面的研究工作已经取得长足进步，但在预应力混凝土结构火灾性能方面的研究才刚刚起步。诚然，预应力混凝土结构的抗火性能与一般钢筋混凝土结构在许多方面有相似性，但由于预应力混凝土结构自身的特性，这方面的研究还存在着许多问题，主要表现为以下方面：一是到目前为止各国学者所进行的试验及研究，基本上是以预应力混凝土简支构件在标准火灾下极限耐火时间为研究对象，主要考虑了截面内部温度分布及升温对预应力钢筋强度的影响等因素；二是以往试验主要研究预应力混凝土构件的耐火性能，由于结构的相互作用，因此受火构件的热变形将对其他构件产生影响，并存在较大的内力重分布，目前尚无专门研究，一般的解决办法是直接引用普通钢筋混凝土连续梁等火灾的有关结果，而这些结果是否能直接使用于预应力混凝土结构尚缺乏试验验证；三是以往的分析方法仅以热传导作为判断依据，无法对结构响应和损伤如位移、开裂、屈服等进行有效的判断，特别是材料的高温蠕变对结构火灾响应的显著影响缺少一定的研究；四是与普通混凝土相比，预应力混凝土具有许多特殊性，而以往的试验研究较少涉及。

3今后应开展的工作

(1)预应力材料高温性能研究。采用高强预应力钢丝和钢绞线是目前高效预应力混凝土的一个主要特征，因此预应力钢丝和钢绞线在高温下的蠕变性能是预应力混凝土结构抗火性能研究的基本内容。必须要通过材料试验研究高强钢丝和钢绞线在高温下的强度、变形、弹性模量的变化规律，特别是钢丝和钢绞线的高温蠕变性能对预应力混凝土结构的有效预应力的影响。此外要重视材料高温(火灾)性能数据库的建立。由于混凝土和钢材本身化学成分的差异，在温度影响下材料热工、力学性能有较大的离散性，如何对目前国内外进行的高温材料试验结果进行总结，并建立可供计算机程序调用的材料高温(火灾)性能数据库是火灾材料研究的一个重点。

(2)高温下预应力整体结构的非线性有限元分析。拟用传热学的基本原理，得到差分-有限元瞬态非线性温度场计算基本方程和各类常用边界条件，由此计算预应力混凝土结构温度场分布，并根据热弹塑性基本理论建立预应力混凝土火灾反应的非线性有限元分析基本方程。方程可用于分析预应力混凝土结构火灾下的变形、内力变化及预应力筋的应力随时间变化的过程，确定预应力结构火灾反应的一些基本特征。

(3)结构火灾的计算机仿真试验分析。一方面预应力混凝土结构火灾试验是最直接反应预应力混凝土结构抗火性能的手段，但预应力混凝土结构通常都应用于各类大跨度、大空间结构，由于试验条件限制，无法进行足尺模型试验，采用缩小比例的模型能基本反映火灾全过程的反应规律，但仍然有一定的差距。另一方面，由于受试验条件、试验经费的限制，也无法进行大量的模型试验。在进行模型试验的同时，要研究如何采用计算机仿真试验以避免上述限制。通过大量仿真试验，了解不同形式预应力混凝土结构的抗火能力，并提出改善预应力混凝土结构抗火能力的方法。笔者通过对有粘结预应力框架火灾位移的计算机仿真分析，可以得出如图2所示的有粘结预应力框架火灾下位移的实测值和计算机仿真分析结果的比较。由图2可见，计算所得的位移变化规律与实测相符，但仿真分析得到的结构位移较实测要大，误差最大时为40%。产生误差的主要原因可能由于试件混凝土含水率偏高，造成计算温度场高于实际温度分布，而结构的温度变形及材料性质与温度密切相关，从而产生结构计算误差。并且温度越高，材料的物理、力学性能离散性越大，另一方面，材料的高温蠕变的相关资料较少，这些也会造成一定的误差。总之仿真分析时的参数取值是否准确将影响分析结果，合理的参数取值依赖于可靠的实验结果。

(4)结构火灾反应的可靠度分析。由于火灾发生的可能性、火灾的持续时间和峰值强度、发生火灾时结构承受的荷载等因素并不确定，材料在高温下性能更趋于离散，上述因素均会影响结构的耐火性能。在无粘结预应力结构中，还存在锚固失效的可能性，以及结构局部失效可能产生的整体失效等，因此如何在设计中对这些因素进行综合考虑，以确定其耐火安全度是结构火灾的一个重要研究内容。结构火灾下的可靠度分析也是对现有遭受过火灾的建筑物进行评估的一个重要方面。

(5)结构抗火设计计算机模块的研制。目前对特定结构进行火灾全过程非线性有限元分析在理论上是可行的，但不免繁复的运算过程。因此有必要编制具有工程准确度的、概念清晰且简易实用的结构抗火设计计算机程序，并实现和现有通用结构设计软件进行接口是结构抗火试验研究工程化的一个关键。

参考文献

1AshtonLA.Thefire-resistanceofprestressedconcretefloors[J].CivilEngineeringandRublicworksReview，1951（46）

混凝土结构范文篇4

关键词：水利工程；混凝土结构；优化设计

针对水利工程开展的建设工作，存在难度系数高、施工周期长等特点，一般来说，工作人员需要对应用于水利工程之中的混凝土结构进行检测，保证结构质量符合相关要求。目前，混凝土结构的构成主要包括水、砂石、水泥、钢筋和预应力筋，施工工序相对复杂，设计方案存在的问题是无法避免的。基于此，对混凝土结构进行优化设计，为混凝土质量提供保障，具有一定的现实意义。

1水利工程中，对混凝土结构进行设计的意义

对水利工程而言，后期的施工、建设往往需要建立在前期结构设计工作的基础上，可以说，没有设计，施工也就不复存在。另外，能够直接影响水利工程整体质量的因素，还包括设计是否符合相应的标准与要求。由此可以看出，想要提高水利工程的建设质量，实际达到甚至超过使用需要，关键是对结构设计工作的重要性加以明确，然后根据施工环境和工程状况，完成对功能实现、使用安全程度等方面的评估工作。

2水利工程中，优化混凝土结构的有效策略

2.1优化围岩结构。对水利工程而言，针对混凝土结构开展的优化设计工作，应当将围岩水压承载力列为研究重点，这主要是因为对非裂混凝土的衬砌或不衬砌方案进行应用的前提，是围岩具有良好的水压承载力，而上述两种衬砌方案与传统方案相比，不仅可以降低工程成本，还能够提高工程质量[1]。正是因为如此，在对混凝土结构进行优化设计的过程中，工作人员应以陡坡/平缓地表面对应的准则为依据，对围岩结构覆盖厚度的最小值进行衡量，再通过测量和计算的方式，对围岩的稳定系数加以确定。2.2优化衬砌设计。虽然适用于混凝土结构的衬砌类型较多，但可将其归纳为两类，分别是列衬砌和非裂衬砌。工作人员应当以围岩的稳定程度为依据，完成衬砌方案的选择工作，并保证所选择方案符合水利工程的特点与需求；再对围岩和衬砌的承载能力进行模拟，同时完成支护钢筋混凝土、岔管布局等工作，结合实际情况，对出现裂缝、渗漏或其他问题的几率加以预估，通过调整技术设计的方式，从根本上降低乃至避免混凝土衬砌出现渗漏的可能。2.3保证混凝土配合比的合理性。对水利工程而言，保证作为结构设计原料的混凝土配比的合理性，是很有必要的。正常情况下，包括砂灰在内的原料，在细度或其他方面都存在着相应的规定，因此，选材时，工作人员必须对相关规范或要求进行严格遵守。另外，所铺设混凝土的单层厚度，一般来说应当处于30~50cm这一范围，在分层铺设的过程中，施工人员需要将混凝土完全捣碎，再对提前预留的钢筋架洞口进行校正与焊接，这样做不仅能够提高所设计混凝土结构的安全性，还能够为施工质量提供保障。2.4温差导致混凝土出现裂缝的有效防治。混凝土内部温度上升较易形成温差，而导致混凝土内部温度上升的原因，主要是水泥发热，因此，工作人员在对工程所需水泥进行采购时，应当将发热量作为衡量标准之一，通过降低水泥发热量的方式，降低由于温差导致混凝土出现裂缝的几率；如果施工季节的平均温度较高，施工人员应通过降温处理的方式，避免混凝土水分的大量蒸发，温差自然也会缩小；如果施工季节的平均温度较低，施工人员应通过保暖和通风的方式，缩小混凝土内部与外部的温差；混凝土的浇筑过程，需要重点关注烧筑时间，通过添加冰块/冰水的方式，降低烧筑温度、控制温差；减小混凝土浇筑厚度，通过扩大散热面积的方式，加快散热速度；在混凝土内部加入水管，一旦出现温度升高的情况，施工人员就可以经由水管注入适量的冷水，加快混凝土的散热速度，温差自然会逐渐缩小[2]。

3结论

对水利工程建设而言，混凝土结构具有无法被忽视的重要作用，对结构设计加以优化很有必要。在对水利工程所应用混凝土结构进行优化设计时，工作人员应当将现存问题作为切入点，以保证混凝土配比的合理性为基础，从优化围岩结构、优化衬砌设计等方面出发，保证针对混凝土结构所开展优化设计工作的全面性，这样做不仅可以提高水利工程的质量和效益，还能够为水利工程的发展贡献一份力量。

参考文献

[1]杨艳,邹进.水利工程中混凝土结构的优化设计思路分析[J].南方农机,2017(16):87.

混凝土结构范文篇5

关键词：建筑材料；混凝土结构；质量

混凝土结构工程不是单单靠一种材料制成，而是由多种建筑材料进行配比、混合及搅拌等组成，各种材料之间混合在一起会产生一定的化学反应，材料比例过高过低都会产生不同的化学反应，对质量造成一定的影响。如，混凝土结构经常出现开裂的情况，这种情况是由于水泥石中的铝酸三钙含量过多，导致水泥石在放热过程中产生太大的应力，因此让混凝土结构的内部无法承受裂开。所以，对于材料一定要进行合理使用、采用正确的配比、确保材料的质量，这样才能有效确保混凝土结构工程的质量。

1混凝土结构工程中建筑材料分析

1.1水泥胶材料

在混凝土结构工程当中建筑材料的种类比较多的，不同的建筑材料对混凝土结构工程的作用是不同的，所产生的施工质量效果也有着明显的差别[1]。例如，在水泥的黏合材料中，水泥的碱基含量是一个重要的因素，一般来说，在施工过程中为了保证混凝土结构工程质量，在碱性骨料反应方面要加强对水泥碱量的控制，施工过程中检验活性骨料是否存在增加混凝土开裂倾向是减少工程质量影响的主要表现形式。水泥如果含碱量过高，容易发生结构收缩等问题，但含碱量小于0.6%Na2O60水泥的抗裂性就会增加，所以水泥的含碱量需要保持在一个适当的范围内。水泥的稳定性和水泥种类对混凝土结构工程质量也有一定的影响，水泥的种类不同使用，也会造成混凝土结构工程最后产生的结果有着很大差别。例如水凝胶大多数时候都是用在房屋的建设中，如果用到别的地方可能会造成施工的设计结构与之前设计的结果存在明显的不同，施工质量也会下降。如果建筑材料再配比的过程中出现误用或者是用错的情况，会导致工程质量出现抗冻性差、抗干能力低等各方面的问题，这些都会造成工程质量出现严重的问题。

1.2集料的质量

集料是制造混凝土时最常用的建筑材料之一，它的使用量相比其他材料来说是很大，尤其是对于普通混凝土来说，每年都要消耗几千万立方米的砂石量，所以集料因素对工程质量有着很大的影响[2]。在混凝土结构工程中，要对别注重凝胶材料以及砂石材料的质量，如果选用材料质量好，对混凝土结构工程质量有着很大的保证，而材料质量差的话，就会导致混凝土结构工程的质量下降，甚至产生随时坍塌的风险。建筑材料在应用的过程中，要明显区分材料之间不同的差距，粗细集料的含量和水泥的含量都有一个特定的标准，如果超过这个标准，就会对混凝土结构工程的质量产生影响，即使影响很小，最后产生的结果也会有很大的不同和差别。每种材料用量多少都要按照严格的标准，如果材料的配合与设计的标准存在着差距或者是用错了一些材料，这都会对混凝土工程结构质量造成很大的影响，导致混凝土工程质量急剧下降，与之前的设计严重不符，最后产生的结果差强人意。

2混凝土施工质量的现状分析

随着我国经济水平的快速提高和科学技术的飞速发展，工程建设领域所采用的技术和设备与之前相比有了很大的进步[3]。如工程建设的规模不断扩大、设计水平的完善、施工技术水平提高和工艺的不断创新等，都表明混凝土施工过程中的技术、工艺和基础设施等方面都有了很大的改变，同时也让施工过程中的进度、施工速度和人员安全性的保障等方面有很大的改善，这些都会使混凝土施工质量和工程质量变得越来越好。但是在现阶段，由于混凝土结构工程过程中的管理不善、材料使用不当和配比无法控制等因素的影响，混凝土结构工程逐渐显示出很多不可控制的问题，使工程建设领域的发展现状陷入低迷，施工质量问题开始越来越严重，如混凝土容易出现裂缝等常见的问题，降低了工程质量。经过数据调查研究分析得出，如今混凝土施工质量差的主要问题在于，施工设计与施工现场过程中的操作情况严重，很多工程的施工现场没有按照施工设计方案进行操作，没有专门的技术人员进行指导操作，很多材料的质量和标准都与施工设计的设想有很大的出入，这样操作必然会使混凝土结构工程质量出现严重的问题。另一方面，混凝土施工正式开始之前，没有按照严格的检查方式检查施工材料和设备，让很多不符合国家标准的材料和施工设备进入工地被施工工人使用，质量差的施工材料用于混凝土结构工程中，或者是有问题的机械设备出现在施工场地等各种现象，都可能会出现严重的施工质量，发现很多不可预测的问题，如设备突然故障，使操作中途停止等，这都造成施工场地的混乱，甚至是发生不可控的场面[4]。在施工过程中有的技术人员并没有经过专业培训，所采用的施工技术不符合施工设计，导致很多细节处理不到位，这些细节积少成多后也使施工质量产生问题，施工人员如果没有经受过专业的培训，专业技能不强，在施工过程中会出现很多问题，如不能专业化、操作规范化、合理化的进行施工等，这些都会导致施工的结果与之前的设计产生偏差，存在着很严重的质量隐患。

3减少建筑材料对混凝土结构工程质量影响的对策

3.1控制材料的配比

在建筑材料中，材料的组成比例非常重要，比例过多过少都会影响会混凝土的质量和性能。为了让混凝土的质量和性能满足建设项目的要求，符合国家标准，建筑材料组成需要进行严格化的设计和控制，保证每一步的操作都具有很强的合理性，让材料的每一个特性发挥到最佳，确保混凝土的性能。在建筑材料配比的过程中，水泥的用量要控制在一个适当的范围内，水泥和水是混凝土的粘合剂，因此水泥浆要有一定的稠度，这样才能避免因为材料的脱落导致施工混凝土质量的下降[5]。建筑材料在配比设计的过程中，首先要选用适当的胶凝材料和粗细骨料，其次是根据对现场环境和工程质量等方面的条件，对混凝土的强度、和易性和耐久性等多方面性能的要求，加入适量的外加剂，确保混凝土的质量复合物工程要求，还可以根据原材料的质量随时进行适当的调整，保证其质量能够做到最佳。在配料搅拌的过程中，要根据严格的设计标准控制各种材料的用量。如果各种材料的配比有误或者有一点偏差，混凝土施工过程中千万不要使用，需要重新进行配比，宁愿浪费一些成本，也不能造成混凝土施工质量的下降，最后导致工程质量下降，严重影响企业的声誉和名誉。

3.2控制含碱骨科的用量

混凝土施工过程中，如果用到碱性骨科材料时，对于碱性骨科材料尽量选用一些含碱量较低的，尤其是对于在施工过程中对水泥的使用量比较大。混凝土结构工程中的材料需要和其他的材料进行混合配比，而这也会使各个材料之间在融合时发生不同的化学反应。碱性如果过于活跃会使混凝土结构工程出现开裂的风险，所以对于水泥中的含碱量要进行十分严格的控制，在选用材料时尽量优先选择低碱的水泥，如硅酸盐水泥的各种性能都比较好，而且水泥含碱量较低，能够减少含碱集料和其他建筑材料之间的化学反应。对于其他骨科的含碱量，在选用时也需要控制在一个适当的范围内，例如砂子，在选用砂子的时候尽量选取河砂，减少海砂的使用量，因为海砂的含碱量比河砂的含碱量高。如果在建筑材料配比的过程中受地域等客观因素的限制，无法人为因素的降低含碱量时，可以加入一些酸性的材料来对碱性材料进行中和，抑制碱骨科的化学反应，必要时还可以在隔绝水和空气后对混凝土进行搅拌。

3.3降低水泥含量

水泥的使用对于混凝土结构工程来说是一个巨大的隐患，水泥在水化过程中所产生的热量会对混凝土的收缩产生很大的影响，不同种类水泥的水热化的大小程度不同，因此，在对于建筑材料水泥的使用尽量选用一些低热量的水泥。为了减少水泥的用量，在使用时可以采用下列这些措施尽可能减少水泥的用量，在选择水泥材料时可以选用一些良好和精细的骨料级配比，骨料的粒径尽可能最大。如果材料含砂较小、外表面积也比较小的话，可以很大程度上节省水泥。粗沙比细砂节省水泥，而且在混凝土和其他的条件下可以最大程度的降低施工过程中的坍塌落度，减少水和水泥的消耗用量，节约了一定材料成本。在材料配比的过程中还可以通过添加适当的减水剂，这样也减少水泥的用量。

3.4水灰比

混凝土有时候会出现收缩变形、裂缝等各种各样的问题，这大多数都是由于内部的水分不断蒸发散热导致的。根据调查研究显示，水泥水合需要的水量仅仅是水泥总体重量的20%左右，但是在实际工程中所使用的水合要远远比这个大，所以水泥的收缩和变形概率也比较大[6]。在施工过程中必须要控制水泥的用量，以减少混凝土的单位耗水，防止和预防混凝土出现收缩变形或裂缝等情况。水灰比对于混凝土的强度、耐用性和裂缝等都有影响，如果水灰比的配比得当，就能降低混凝土出现的各种情况的各种情况，提高混凝土结构工程质量。

3.5适当使用外加剂

混凝土的结构施工质量单从一个方面控制是不可能进行有效的控制，应该从多个方面入手。如使用外加剂，外加剂和混凝土的混合使用可以改善混凝土性能，提高混凝土质量的同时确保施工质量的。添加剂的使用能够增加混凝土的强度、耐用性和加工，还能适当的降低一些建筑材料的成本。水泥的使用必须保证水和水泥的消耗量控制在一定的范围内，增加混凝土的流动性要的同时保持强度不变。添加适当的外加剂能够减少水的使用；各种材料通过不同的配比进行混合使用可以适当的控制碱性聚合的反应；由于地理位置的差异，有些地区温度很高或者混凝土施工体积大的，可以加入少量的缓凝剂，这样就能够进行运输和泵送的，还能够减少掉落所造成的材料损失，保证延长初凝时间的条件下，后期的强度仍然保持不变，不会造成任何的质量问题。对于处在低温的地区，可以加入少量的防冻剂，预防混凝土在低温下的冻化或硬化，能够在很长的一段时间内不会形成任何冻化的迹象，保证在低温下能够正常使用。

3.6入场材料进行严格检查

建筑材料质量的好坏对于混凝土结构工程质量有很大的影响。在建筑材料入场之前，需要对各种材料进行一个严格的检查和筛选，保证各种建筑材料都符合国家规定的标准，各种质量都达到设计需要的要求。检查人员检查水泥时要注重检查水泥的规格和质量，其次是水泥的强度、细度和安定性等不同的性能进行检查。沙子要注重检查它的颗粒级配、含水率和含泥量等条件是否符合混凝土工程质量的要求。建筑材料在储存时应该派专门人员进行不定期的检查，而且对于材料的储存位置要重视起来。例如，水泥适合储存在温度适中、阴凉且干燥的环境，这样才能防止水泥因受潮而结块、因低温受冻等情况的出现，造成水泥产生水化和高温损失。砂石料的储存场所要保持清洁并且全部硬化，这样能够避免二次污染，砂石料的堆放高度要保持在一定的高度，不宜过高，顶部保持一定的平整，能够减少级配离析。

4结束语

建筑工程的质量是有建筑材料的好坏和配比等因素决定的，在建筑工程中最常用的材料是混凝土，混凝土结构工程中确保建筑材料的质量就可以对建筑工程的质量进行控制。对于建筑材料的控制可以从多方面入手，如材料的选取、配比及质量等，只有把握好每一个环节，才能真正的预防各种突发问题，保证质量做到最好。

参考文献

[1]王志强.建筑材料对混凝土结构工程质量的影响探究[J].住宅与房地产,2019(06):114.

[2]王彬.混凝土结构工程质量中的建筑材料影响分析[J].居业,2018(12):5+7.

[3]陈鑫.建筑材料对混凝土结构工程质量的影响[J].居舍,2018(29):36.

[4]陈伟业.建筑材料对混凝土结构工程质量的影响[J].华东科技:学术版,2017(6):74-74.

[5]李峰,邹尤,李伟.关于建筑材料对混凝土结构工程质量影响的探究[J].科技与企业,2014,000(005):187-187.

混凝土结构范文篇6

关键词：大面积混凝土结构裂缝控制技术

1工程概况

广东奥林匹克体育场是九运会的主会场，设固定观众座位8万席，总建筑面积达14．56万m2，规模巨大，造型新颖，质量标准高，施工难度大，工期短，由广东建工集团总承包施工，本工程(包括场外环境及附属结构)高性能混凝土用量达13万m3。本工程面积巨大的环状结构看台楼层采用现浇混凝土结构，由于其特殊功能要求，花瓣形看台面积达4．25万m。，属超大面积钢筋混凝土结构。看台下各楼层面积分别为：首层3．79万m。，2层2．84万m2，3层1．52万m。，4层1．4万nfl。，5层1．24万m2。看台楼层沿径向设计有6道永久性伸缩缝，其间距超长，约为90m。地下室底板面积近2．5万m。，浇筑混凝土量达1．87万m3，虽然其厚度仅为600mm，但分布其中的众多大承台和底板合在一起浇筑施工，合并后的最大厚度达1．7m，亦属大体积混凝土施工。底板设计有7条后浇带，分为8大块，最大一块面积达4100m。，底板宽约36m，长约120m，底板后浇带间距超长。超长、超大面积及大体积混凝土是本工程结构的重要特色之一，其裂缝控制也就成为工程施工的重点与难点。

2采用高性能混凝土施工技术

本工程混凝土最大输送距离达300m，最大输送高度为60m，为满足泵送混凝土和体育场复杂特殊造型的施工要求，我们大量采用了高性能混凝土施工技术。在体育场北区配置了l台意大利进口的大型现代化搅拌站，产量为90m’／h；南区配置了自动上料和自动称量系统的混凝土搅拌站2座，产量为30~50m3／h。针对本工程的需要，配制高性能混凝土时为了优选原材料和配合比，我们应用“双掺”技术，除提高混凝土的可泵性外，还有意识地预先通过试验确定低收缩率的混凝土配合比，同时减少水泥用量，降低混凝土的水化热和改善其收缩性能。

2．1优选原材料

选用优质的原材料，如底板施工中采用连续级配骨料，增大混凝土的密实度。严格控制混凝土出机和人泵坍落度，随不同施工阶段的设计要求与天气变化情况跟踪调整配合比，详见表1。

2．2采用“双掺技术

在本工程施工中，地下室底板使用KFDN-SP8外加剂，看台楼层等混凝土结构根据具体情况，选用HPM一2高效缓凝减水剂、FE—C2外加剂等，这些高效外加剂具有高减水率和良好的保塑性能。掺外加剂混凝土与基准混凝土的减水效应比较如图1所示。

根据本工程的具体情况，我们分别选用黄埔电厂、广州发电厂等的I级或Ⅱ级粉煤灰，采用粉煤灰这种活性的水硬性材料代替部分水泥，补充泵送混凝土中的细骨料，提高混凝土的抗渗性、耐久性和流动性，并改善其可泵性和降低水化热，从而提高混凝土的后期强度。

2．3配合比选择

混凝土的配合比决定了混凝土的强度、抗渗性、和易性、坍落度、水泥用量、水化热大小、初凝和终凝时间以及混凝土收缩率等性能指标。根据结构的不同特点和设计要求、气候条件，掺人粉煤灰的影响以及施工现场的生产管理状况，采用不同技术指标，由实验室试配确定。

(1)地下室底板施工阶段根据现场条件，对底板混凝土提出以下指标：①坍落度12—14cm；②初凝时间6—8h；③掺加高效减水剂，超量掺加I级粉煤灰，减少水泥用量，降低水化热；④通过试验选定收缩率较小的配合比。为了确保混凝土具有高性能，我们提前对混凝土配合比进行了大量反复多次的试验，取得十几组试配数据，测试了不同配合比混凝土的收缩率及收缩与龄期的关系，并采用钢环试验方法测试混凝土的长期收缩情况。测定混凝土收缩率后，有意识地模拟浇筑一块混凝土试件进行试验，测试其温度变化和收缩率，确定了表2的配合比，其收缩率为0．12％0，且在14d后基本上不再收缩。实践证明，本配合比是成功的，用I级粉煤灰代替部分水泥，大大减少了水泥用量和降低了水化热，在确定了收缩率较小的配比后，据此收缩率确定底板分块的最大长度为45m，相邻块之间混凝土浇筑的时间间隔为14d。

(2)看台楼层选择不同的水泥和多种外加剂进行配合比试验研究，对外加剂的适应性进行对比试验，得出针对不同阶段和不同施工部位的优化配合比。北区采用深圳产FE—C2外加剂掺量为1．6％，黄埔电厂的Ⅱ级粉煤灰掺量为22％，既满足了混凝土的强度要求，又具有良好的可泵性和经济性。南区采用HPM一2高效缓凝减水剂和黄埔电厂的Ⅱ级粉煤灰得出的配合比，即：水泥：混合材：砂：石：水：外加剂=l：0．23：2．17：3．20：0．53：0．016，水泥、砂、石、水、粉煤灰、外加剂用量分别为332，722，1063，176，77，5．28~m3，水胶比0．44％，含砂率40．4％，坍落度145mm，质量密度2370kg／／m3，初凝n,-Jl''''~q5—8h，终凝时间8—10h。

3合理增加施工缝数量以改善约束条件在超大面积现浇底板、看台和楼层中，通过合理增加施工缝数量，降低了约束应力，减少了混凝土收缩，取得良好的效果。

混凝土结构范文篇7

关键词：徒步建筑工程；大体积混凝土结构；施工技术

0引言

当前随着我国土木工程技术的不断发展，大体积混凝土在具体的工程建设当中得到广泛应用。随着施工工程的增加，对于施工材料的性能则给与了更高的标准及要求。在具体的施工过程中，我们需要对大体积混凝土材料的相应性能检测方面予以重视，为保证施工的顺利进行采取相应处理措施。通过较长时间的工程检测工作发现，由于混凝土出现自干燥现象的增多，其所导致的自缩现象也比较严重，而这些也是相关工程人员需要对其给与积极控制的问题所在。

1混凝土自缩现象的原因分析

1.1水泥因素

水泥是混凝土的一个重要组成部分，水泥性能的优劣直接影响着混凝土的质量。通常情况下，各种水泥在净浆过程中表现出来的自缩能力存在差别，一般情况下自缩值偏大的水泥主要有早强水泥及铝酸盐水泥，而自缩值较小的水泥有低热及中热水泥，在使用后期时，矿渣水泥在自缩值方面会不断增大，此外，水泥的细度对于其自缩值也会受到一定影响，如果出现水泥过细的状况，其在早期使用当中其自缩速度就会加快。

1.2外加剂因素

利用高效减水剂能够实现流动度增大的效果，而高效减水剂对于自缩值具有显著降低的效果，而高效减水剂在类型即量上的差异，对于自缩作用不存在明显性差异。对于干缩减少剂来讲，其对自缩值能够降低50，主要是由于干缩减少剂对于毛细水表面张力具有降低等因素所造成的。不同的膨胀剂表现出来的对自缩作用的影响也是不同的，比如氧化钙型的膨胀剂对自缩具有降低的作用，但除此之外的其他类型的膨胀剂尽管在早期会出现相应的膨胀状况，但过一段时间就会进行收缩，且不同类型膨胀剂收缩效果存在一定差异。

1.3矿物掺合料因素

在对混凝土进行配制时，通常情况下均在水泥当中加入比表面积400m/kg以上的矿渣，但是对于120d的自缩值而言，它会随着矿渣掺入量的增加而不断变大，若在水泥当中掺入矿渣量比表面积是337m/kg时，针对120d的自缩值来讲，其在矿渣的掺量变化的影响方面就会比较小。如若在水泥当中掺入硅灰，则会造成混凝土自缩值出现增大的状况，而如果将硅灰的掺入量增大，那么其相应的水泥浆自缩值也会随之出现增加的状况。针对3d龄期后来讲，其在粉煤灰掺加后自缩增长速度与空白混凝土相比，要明显性大于后者。如果在水泥当中掺入的粉煤灰大于20，那么其在自缩的作用方面就会湿度减小。若在水泥中添加偏高岭土，当其含量为10时，则水泥浆在自缩值方面会达到最大值。

2工程施工方案的设计

2.1机理设计

对于基本材料的选择来讲，可在水泥当中掺入存在ZY膨胀剂的补偿收缩混凝土，可当带取代后浇带巩固后，对混凝土结构实施连续浇筑。就凝土结构裂缝控制标准予以参考，将广场底板实施相应的分块操作；对于后浇带，可将底板实施4块划分，并以此实施相应4个浇筑单元建立，并且在块中无相应膨胀加强带设置，然后将其再实施5块划分，整个底板最终则给与16块划分。当对底板实施分块予以确定后，在顶板及墙板与底板相应位置处，给与一个后浇带及加强带设计，对整个结构的稳定性进行巩固。膨胀加强2m带宽，对于边缘，每侧均予以密孔铁丝网设置，且用钢筋对其实施加固，避免在加强带外的混凝土出现流入内部的状况。膨胀现象会对混凝土结构的强度具有减弱作用，所以，对于膨胀加强带的混凝土来讲，应对其强度等级给与不断提高，而在搭配材料方面，包保持其材料组成的合理性，最终促进结构功能得以优化目标的实现。

2.2补偿收缩混凝土

以混凝土外加剂应用技术规范作为施工的基本标准，对于补偿收缩混凝土来讲，其所形成的自应力混凝土主要于0.2~0.7MPa以下。要想对限制膨胀率进行准确测量，应在实验室就ZY试件的限制膨胀率试验给与完成，通过实现可知，在水泥当中掺入ZY，能够将微膨胀性予以得出，而掺量大小状况与膨胀率之间呈现正比。

2.3配合比的设计

①水泥：砼材料：选用常规硅酸盐水泥（42.5MPa）。②砂：选用长江中砂，其相应细度模数为M×2.5~2.7，表面密度为2.63g/cm，宽松密度为1405kg/m，紧密密度为1500kg/m，含泥量应≤4。③石：采用湖州石子：粒径区间为6~31mm，连续级配，压碎指标区间为7~9.6，含泥量应≤4。④膨胀剂：采用ZY膨胀剂。⑤掺合料：Ⅱ级粉煤灰。

3具体方案分析

某医疗楼地上12层，地下3层（大体积混凝土结构）总建筑面积97000m2，建筑总高度为48.85m。地上为框架核心筒结构，地下为框架剪力墙结构。该工程基础底板厚度为1500mm，混凝土强度和抗渗等级为C40P8，基坑底板的标高是-15.47m，混凝土浇筑方案为斜面分层法浇筑，由防水保护层往上一次性浇筑1.5m，直至基础底板上标高，每层厚度约为500mm。基础底板属大体积混凝土工程。具体施工技术如下。

3.1后掺少量减水剂的控制

在正式进行混凝土浇筑前，应先清楚掌握现场的施工环境，尤其是温度因素。在7~8月份时，混凝土浇筑则会造成混凝土坍落度损失过大的状况，且在稳定性方面受到一定影响。当在混凝土浇筑过程中出现意外情况时，必须停留一些时间，如此将一定程度上的影响到混凝土的入模时间，甚至影响到整个混凝土的质量，在这种情况下生产出来的混凝土难以满足施工的需求。在配合比当中，其FDN2I减水剂量数值为0.7，通常情况下，此种减水剂相应的掺量最高应为1，而在后续掺入减水剂时，其考虑值0.3以内。对于后掺法来讲，其与先掺法或同掺法相比，在减水作用上会出现不断增强的状况，这样就可以起到对补偿坍落度的损失给与弥补的目的。对于相关工程单位对混凝土运输车的安排来讲，其在搅拌时间上应控制在32转或者是1分钟以上，并且还要安排相应技术人员对材料配制进行控制。

3.2地下室顶板浇注的控制

本工程混凝土浇筑方案为斜面分层法浇筑，针对其地下室长无缝混凝土结构的具体状况，对其应制定规范、严格的施工安排，促使实际运用状况与相应的工程方案相符，针对地下室顶板的浇筑来讲，当对地下一层的墙板到地下室顶板梁下口浇筑完成后，将地下室顶板的浇筑予以完成。在对顶板实施浇筑时，应对早期可能出现的裂缝状况给与事先把握。从缓凝土在收缩状况下，所产生的秩序状况来看，裂缝通常情况下在初凝到终凝容易产生。施工人员应对施工方案按照自身经验进行调整，将顶板实施二次或者三次抹平及搓平操作，特别是在初凝时实施抹平操作，特别是初始凝结使的抹压，以此做出可以控制在初期的裂缝的措施，这样才能最好的掌握裂缝控制。

3.3地下室墙体混凝土配合比的控制

应对墙板混凝土在配合比方面给与更为严格的设计，经过对其验证证实后，决定对其采用减少水和灰的具体方案，对于底板及墙板来讲，其同为C30及P12，底板的水灰比应控制在0.47，墙板的水灰比应控制在0.41，坍落度指标底板应控制在20cm，控制墙板坍落度指标应设计为15cm。上述方案的实施，对于用水量的减少及混凝土的收缩的控制，均具有很好的效果。

3.4地下室混凝土的养护

按照养护制度，在混凝土抹压后，能上人时，即铺上麻袋片或草席，用水浇湿保养，混凝土硬化3～4小时后，底板与顶板均筑堰蓄水3-5cm进行养护，墙板采取不问断淋水保温，采用这些养护方法不得少于14天，墙板侧模的拆除也不少于7天。以上养护措施的实施对地下室应用超长无缝结构的成功起到了非常重要的作用。

4结语

在实际施工过程中，我们不仅要对大体积混凝土材料相关的性能检测给与足够重视，还要对相关的质量要点进行严格的把控，最终实现大体积混凝土的使用寿命的延长目的，对工程费用进行节省，实现工程质量的经济性和安全性。

作者:吴庆 单位:海军总医院

参考文献：

[1]赵洁.试论土木工程大体积混凝土施工质量控制[J].才智，2013（17）：221.

[2]李苑.论土木工程中大体积混凝土结构施工技术的作用[J].商品与质量•建筑与发展，2014.

[3]邓正国，寇国辉.试析土木建筑工程中大体积混凝土结构施工技术[J].城乡建设，2013.

混凝土结构范文篇8

关键词:土木工程;混凝土结构;技术

在我国土木工程建筑中，混凝土是作为其中最主要的材料之一，在时代的发展中，人们对土木工程建筑需求也有了提升，这也让混凝土的质量需求提升了一个档次。而且，作为土木工程中重要的材料之一，如果相关技术和材料质量无法达到新的需求高度，那无疑是无法得到工程质量保障的。所以，只有不断对现状进行分析，在实践中不断突破技术难关，才能够让混凝土结构的施工技术得到更好的发展，并且更好的服务于土木工程建筑。

1土木工程建筑以及混凝土的概念

现阶段，在经济不断发展背景下，土木工程建筑项目也在不断增加，同时建筑企业以及施工单位投资资金的增加，土木工程建筑项目的整体质量也受到了社会大众的重视。为了进一步提升土木工程建筑的整体水平，相应的建筑企业以及施工单位必须要采用一定的技术来确保施工质量，其中使用率较多的则是混凝土结构的施工技术，作为土木工程建筑中的一项核心技术，在实际的应用过程中可以为土木工程建筑提供一定的技术支撑，后续通过针对性的施工方案规划来保证施工质量。但由于混凝土结构的施工技术具有一定的特殊性，在实际的应用过程中，如果建筑企业以及施工单位在施工前期没有进行充分的施工环境分析，这就会造成混凝土结构的施工技术的应用效果受到影响。对此，相应的建筑企业以及施工单位就要全面掌握混凝土结构的施工技术以及土木工程实际情况，在此基础上合理化应用相关技术，最终发挥出技术优势。实际上，所谓土木工程主要是指人们生活中比较常见的一种建筑，需要通过专业人士利用多种材料和设备，结合施工技术来进行的一项富有总结性经验和综合性能的建筑工程，具有很大的实践性能。在土木工程建筑中，混凝土是不可或缺的存在，而混凝土本身是一种复合型材料，是通过辅料和多种材料进行科学配比得来的一种施工材料，这种复合型材料可以拥有完全与之前不同的性能，进而在土木工程建筑中得到一个更好的发挥。

2对混凝土结构造成影响的因素

在现今城市化进程不断加快的背景下，各行业的发展也步入到了一个新的阶段，特别是建筑行业，在以往的发展模式上有了很大的拓展，这既是给建筑行业提供了一定的发展契机，也给后续的发展带来了一定的压力。针对这一情况，相应的建筑企业以及施工单位就要重视对混凝土结构的分析，对影响混凝土结构的因素要进行全面性探究，后续在掌握其影响因素的基础上采取针对性措施予以解决，以此来确保混凝土结构可以在土木工程建筑中发挥出相应的作用。在对混凝土结构影响因素进行分析的过程中，可以发现其主要涉及到外部因素和内部因素，在实际分析过程中要结合实际来对其影响进行探究。在混凝土结构的实际施工过程中，施工环境的温度、多种材料的配比以及混凝土自缩都可能会对混凝土结构造成一定的不良影响。对于环境温度而言，如果施工时外界温度降低，就会使混凝土的内外温度产生温差，进而出现热涨的情况，而外部却因为温度低出现冷缩的情况，这就造成混凝土表面出现开裂变形的情况，进而使得混凝土结构的稳定性发生改变。在进行各种材料配比的时候，如果没有进行科学合理的配比或者进行配比的材料质量不过关，都会对混凝土的质量造成直接影响，让配比后的混凝土质量和强度无法得到保障。由于混凝土是一种复合型材料，其中包含着多种基础材料，其中硅灰的使用是较为常见的一种主要材料，用它进行多种材料的配比可以让混凝土的结构得到很好的紧缩，但是也有可能出现混凝土断裂的情况。同时，混凝土中包含的多种材料的性质不同，可能在浇筑的过程中发生水分蒸发的情况，让混凝土结构快速收缩，影响混凝土结构的质量。此外，湿度也会对混凝土结构的紧缩造成一定影响，进而影响工程质量。

3混凝土结构施工技术的分析

3．1温度的把控

在现今的土木工程建筑施工过程中，混凝土结构的施工技术在实际的应用过程中具有很大的技术优势，这使得其在实际的土木工程建筑中获得了很大范围的应用，而要确保其技术优势得到进一步发挥，相应的建筑企业以及施工单位就要掌握土木结构建筑以及混凝土的概念，在此基础上加以应用才可以提高整体的施工质量。从上面提到的几个影响混凝土结构的因素来说，在实际施工过程中，对温度进行有效控制是不可或缺的，为了更好的对温度进行把控，可以从以下多个方面着手。混凝土在进行配比的时候，会发生水化反应，发生反应的同时会释放大量的热，但是因为混凝土结构的原因，无法让内部热量一次性释放出去，而是慢慢释放，这就让混凝土内外产生了温差。对于这种情况而言，在进行混凝土配比的过程中，要适当减少水泥的配比比重，尽可能减少这种现象的出现。同时，也可以通过矿粉等材料减少对热量的释放现象，进而提高混凝土结构的稳定性和质量。在实际操作中，一定条件下还可以通过在混凝土内部设计一个循环水管道来进行温度的把控。

3．2混凝土材料的选取

现今，由于社会大众对建筑项目施工质量的关注度在不断加深，这给相应建筑企业以及施工单位提供发展契机的同时，也增加了其压力。对此，建筑企业以及施工单位在实际施工过程中都开始应用混凝土结构的施工技术，其在实际的项目施工中对工程整体质量有着非常重要的影响。但在具体的施工环节中还注意对相关影响因素进行分析，同时施工单位在前期施工中要注意对施工现场环境进行全方面勘察，掌握相应的施工条件，同时还要对建筑主体进行研究，根据实际情况来科学设计施工方案，这可以为后续施工工作的开展提供良好的保障。与此同时，施工单位还要在确立施工方案的同时，对施工环节进行控制，合理安排施工程序，避免在实际施工过程中出现质量问题，这可以在确保施工进度的同时，保证建筑工程项目的质量。除此之外，相应的建筑企业以及施工单位还需要对混凝土结构的施工技术的运用予以重视，在实际施工过程中要注重分析其所存在的相应问题，后续通过合理、有效的解决措施来予以应对，以此来发挥出土木工程建筑的作用。在实际的施工过程中，混凝土配比材料的选取将决定混凝土的质量是否能够达到土木工程建筑的质量需求。所以，在进行混凝土材料的选取时，要让专业人员进行深入研究后，对市场上的多种材料进行科学的配比试验后，方可确定材料的选取。

3．3混凝土的输送

在混凝土配置完毕之后，要对混凝土做好输送工作，在进行输送工作之前，要提前制定好计划，将输送设备事先准备好，来保证混凝土能够及时有效的输送到施工现场，对于输送的设备而言，移动泵和托泵是常用的设备。因为混凝土凝结的速度很快，要提前对配比的混凝土凝结时间有一个了解，算好时间后制定好输送计划，避免输送出现问题而导致混凝土未到达指定现场就凝结的情况。在每次使用完毕后，要对输送的管道进行清洁工作，避免对下次输送造成不必要的麻烦。同时，在输送的过程中，输送人员必须对设备有一个很好的了解程度，有利于混凝土及时的输送，尽量让输送的时间缩短，避免出现塌损的情况发生。而且还要注意输送泵的设备问题，及时加固连接处，防止混凝土在连接处出现漏液现象，为混凝土的质量打下一个坚实的基础。

3．4混凝土的捣实

在实施混凝土捣实的过程中，施工人员一定要按照施工的具体要求进行施工，结合实际情况，选取合理的振捣器来辅助作业。在实际的施工过程中要确保混凝土的施工质量，则需要相应的施工人员结合混凝土结构的特征，采取较为稳定的振捣方式，在振捣过程中要保持一定的时间，在浇筑过程中注重浇筑过程的连续性，在实际操作过程中要合理利用不断涌现的混凝土，其可以进行已浇筑部分的压力施加，进而确保混凝土的粘合效果。与此同时，振捣器对施工质量的把控有着一定作用。由于混凝土的技术操作在实施中把控程度有一定难度，但是借助振捣器就能一定程度上对技术有一个很好的把控。在开展振捣工作时，要先从底部开始作业，然后再到顶部，最后做中间部分的振捣工作，将振捣器科学合理的插入，避免漏振。同时，振捣器插入的深度也要提前做好研究，避免出现因为插入深度不合理导致混凝土的捣实工作不到位。做好捣实工作后，要对混凝土结构做好保养，防止混凝土出现开裂等影响其性能质量的现象。

3．5混凝土的浇筑

混凝土的浇筑工作也尤为重要，施工人员一定要在不间断的状态下进行浇筑作业，决不能停下一段时间再继续作业，让混凝土的结构性能尽可能的相对保持一致。一旦出现意外导致浇筑工作产生间隔，一定要尽可能的防止混凝土凝结，及时做好保护措施。在浇筑完毕后，要及时让检测人员对浇筑质量进行检测，确保浇筑工作达到合格标准。如果检测过程中发现钢筋的位置不对或者密度无法达到预期，就需要重新返工。在浇筑之前也要保证浇筑部位相对清洁，避免有大量杂物而影响浇筑的质量。之前所说的振捣也是浇筑中非常有必要的工作，但是一定要避免和钢筋等材料发生碰撞。如果混凝土浇筑的量比较大，建议根据实际情况选择夜晚进行浇筑工作，因为正常情况下白天的温差较大，会出现热胀冷缩的情况。

3．6混凝土的保养工作

混凝土结构的施工技术在土木工程建筑中有着很大的应用价值，混凝土所具备的优势主要涉及到较强的抗拉、抗压和抗弯性，一般情况下，在土木工程施工的过程中，一般所采用的混凝土都是普通混凝土，这类混凝土不仅难以满足土木工程施工的要求。针对这一情况，相应的施工单位在实际的土木工程施工工程中逐渐开始应用混凝土结构的施工技术，不仅性价比较高，同时混凝土结构具有轻便的特点，这可以保证土木工程的施工质量得到提高，同时实现土木工程施工整体性能的提升。与此同时，混凝土结构还具备耐磨、耐冲击、耐疲劳等性能，在具体的土木工程施工中如果加以应用，这可以在很大程度上增强整个建筑的稳定性和安全性，确保土木工程施工可以满足实际的施工要求，这可以很好地保证土木工程施工工程的顺利完成，进一步促进施工质量的提升。因此，在对混凝土浇筑等工作完毕后，一定要及时对混凝土结构开展保养，确保混凝土结构的稳定性。在进行保养工作时，应该结合实际情况，科学合理的进行温度和湿度的把控，确保混凝土能够在适合的温度和湿度下达到预期的质量性能。一般情况下，都是采用喷水的方式进行混凝土的保养工作，具体的操作方式也需要根据实际情况灵活运用。有条件的情况下，应该要保持一周以上。还可以选取自动调节设备进行周围环境温度和湿度的调控，可以避免外界温度和湿度的突然变化。

3．7混凝土的抗裂技术

混凝土结构的施工技术还涉及到混凝土的抗裂技术，在土木工程建筑的实际施工过程中，由于所涉及到的内容较多，在实际施工过程中难免会出现一些影响因素，如果不对这些影响因素进行合理化控制，这将会直接影响到整体工程质量。对此，就需要相应的建筑企业以及施工单位加大对混凝土结构的施工技术的应用，在面对混凝土开裂的问题时，需要对多个方面的因素进行考虑。例如，可以在混凝土中添加一些辅助材料来避免开裂(复合矿粉、粉煤灰)，还可以降低水胶和凝胶的配比防止混凝土表面收缩开裂。在进行混凝土抗裂的过程中，一定要保证整个施工过程都要在相关技术指标下严格进行。

4结语

总而言之，在进行土木工程建筑的混凝土结构施工时，一定要结合实际情况，提前制定好方案和计划，考虑到可能出现的问题给出应急措施，保证混凝土结构施工的正常进行。在施工时，要根据要求严格执行，从混凝土的选料、配比、验收、输送、养护等多个方面入手，加强施工质量的监控，不断完善施工技术，只有这样才能让土木工程建筑有更好的发展。

参考文献:

［1］吴守彦．土木工程建筑中混凝土结构的施工技术要点探究［J］．赤峰学院学报(自然科学版)，2018，(12):104－105．

［2］王楠．土木工程建筑中混凝土结构的施工技术探讨［J］．科学技术创新，2019，23(21):124－125．

混凝土结构范文篇9

关键词：钢筋混凝土结构；加固设计；结构检测；加固方法

1钢筋混凝土结构加固的重要性

在土木建筑工程中，结构力学在施工中的应用就是为了保障建筑结构的安全性，尤其在钢筋混凝土的施工中，结构力学是如何影响建筑物整体质量和使用寿命的就显得尤为重要。对建筑结构进行加固，一方面是为了提升建筑物整体的使用寿命，经过检测后发现强度存在不稳定问题时就必须对建筑物钢筋混凝土结构进行加固。另一方面是因为本身在建造的过程中就出现了一些质量问题，在施工质量检测中，利用相关检测方法及时发现并采取加固措施，改变原来的部分结构，重新受力分析计算，对需要加强的部位进行加固处理。此外，在混凝土结构受到外力作用下，比如受到强烈撞击时就必须对结构进行加固处理。

2钢筋混凝土结构一般加固程序

①对混凝土结构进行可靠性检测和评判，根据国家和行业规范检测结构的抗震能力、强度和其他性能，在收集和分析参数的基础上对混凝土结构的安全稳定性进行重新评估；②根据检测报告制定相应的混凝土结构加固施工方案，必须说明加固施工具体技术和方法，保证在结构加固施工中不会对原有结构造成破坏；③做好阶段计算分析工作，充分考虑结构的承载能力，确定选择怎样的施工方式和施工技术，做好预测工作；④加固施工按照上述步骤严格开展，做好对加固原材料、技术设备的检查，避免偷工减料和使用劣质材料。同时安排专门人员对结构加固施工做好检查和监督管理，尤其做好对施工结果的检查，加强检查力度，使加固施工能起到提高建筑结构整体承载力、抗震能力的作用。

3钢筋混凝土结构加固受力特征和受力计算分析

钢筋混凝土加固结构属于二次受力结构和二次组合结构，二次受力结构指的是在加固之前已经经过第一次载荷受力，其应力和应变能力都较高。在荷载力不变的情况下新加固改造的部分并不受力，处于零应力状态。当增加荷载以后，也就是在二次加荷下新增加的加固部分也开始受力。但是新增加的部分和原有的部分之间会存在应变值差异，出现应变力应变滞后，该结构便被称作二次受力结构。二次组合结构指的是原有的结构部分和新增加的部分在不同时段组成的加固结构，该结构在其新旧部分连接的部位是结构的薄弱位，需要对其采取相应的防护措施才能保障整体加固结构的承载能力。加固结构的承载力计算一般按照一次受力整浇结构计算，但同时要考虑加固结构的受力特征变化。

4钢筋混凝土结构设计在其基础设计上存在的问题

在钢筋混凝土结构设计中，地基基础设计是重中之重，因为地基基础设计是否合理，其设计质量将影响后期其他项目的施工质量，最终影响整体建筑的质量。在加固设计中，地基基础是起到支撑上部建筑物和防震作用的关键，但是由于地基基础在其加固设计时往往会受到当地复杂地质情况的影响，全国通用的设计标准有的时候无法适应当地地基基础复杂情况，不能对地基做出详细全面的描述和具体的规定，从而导致地基及其基础在加固设计上出现失误，最终直接影响后期的设计施工，影响整体建筑工程的造价和质量。因此，必须重视结构设计中的地基基础设计，采取相应的加固设计措施，提高地基基础的承载力和抗震性能，同时加强度地方性规范的学习，在设计前做好当地的调研勘察工作。

5钢筋混凝土结构常见的加固设计方法

钢筋混凝土结构加固方法在选择时要根据当地气候条件以及工程具体情况，在经过多个方案分析比较后，选择技术先进可靠、经济合理的方案。目前常见的几种加固方法有受力体改变加固、增大横截面加固、预应力加固、粘钢加固和植筋加固。5.1受力体改变加固法。受力体改变加固的方法众多是通过建筑物结构受力体系的改变来提高建筑结构的承载能力。具体操作是：在建筑结构中梁体的部位增加一个新的支点，通过这种方式将多跨简体支架梁变成连续性架梁。该方式可以很好地改变建筑结构的受力情况，从而保证建筑结构承载力的提升。5.2增大结构的横截面进行加固。在受弯构件中可以采用增大横截面积来对结构进行加固。该方法主要工作原理是：在构件的梁段浇筑一层新的，并加设新的钢筋结构，从而可提高建筑物结构的承载力。5.3预应力加固。预应力加固办法指的是在原有建筑结构中增加预应力构件，这些预应力构件可以很好地分担结构中的部分荷载，降低了原始支架的负担压力。5.4植筋技术该方法是一种加固混凝体建筑结构十分有效的方式，是锚固技术在建筑结构加固中的具体应用。在建筑物出现结构问题以后，在这些问题结构中将钢筋、螺旋锚杆等部件植入到建筑结构内部。关于植入的结构部件种类和数量要结合具体建筑结构需要的承载力而定。

6建筑工程钢筋混凝土加固设计常见应用分析

6.1在混凝土柱中的加固设计应用在混凝土柱中进行加固设计之前，首先要做好对需要加固改造柱子的全面详细的研究，同时在了解现场施工具体情况的基础上找到混凝土柱出现损坏问题的原因。然后根据损坏的原因和现有的施工基础条件选择合适的加固设计措施，编制具体的加固施工方案。针对混凝土柱的加固设计方法主要有以下几种：①预应力撑杆加固法，该方法在框架柱的加固施工中应用广泛且具有显著的加固效果，能有效提升轴心受压和偏心受压柱的承载力。根据预应力撑杆种类分析，该加固设计方法又可以分成单侧实施方式和双侧实施方式，两种方式的特点不同，适用范围也不相同。其中单侧实施形式适合用在受压配筋筋量不足的情况下，或者用于混凝土强度较低的偏心受压柱加固中；双侧实施形式适用于需变号的偏心受压和轴心受压柱加固中；②置换加固法，也就是直接通过更换原来的柱子混凝土部分来提高整体框架柱的承载能力。该加固方法适合用在因为火灾等重大安全事故导致混凝土框架柱严重受损，柱子强度已经无法承载压力的情况下。置换加固法在钢筋混凝土柱加固设计中的应用一般不会用到原有的钢筋；③增大截面法，该方式是在混凝土柱加固设计中最常见的，也是所有混凝土加固设计方法中最安全可靠的，该方式通过增大原来混凝土柱子的截面面积以及钢筋的使用量，从而来提升混凝土柱的刚性、强度和承载能力。6.2在混凝土梁和板的加固设计应用。在混凝土梁、板等结构的加固设计中，具体可以使用的加固设计方法有两种：①增加截面加固方法，该方式和在其他混凝土结构部位中的加固设计原理是一样的，也就是在原有混凝土构件上通过增大受力截面面积来提高整体结构的承载能力。在混凝土梁或板结构中增加截面面积时，不仅要在原有构件单侧或双侧上浇筑混凝土，而且还需要同时增加钢筋来实现加固设计的目的；②方式是补受拉钢筋法，也该方法适合于用在对于荷载承受能力提升没有太高要求的情况下，同增加受拉主筋来起到一定的补强作用。

7结语

综上所述，钢筋混凝土加固施工可以是在施工结束后对出现缺陷问题的地方进行修补，也可以直接在工程施工过程中，结合质量分析做好加固处理。加固施工的主要目的是为了提高建筑物的承载能力，保障工程的安全和稳定。在加固施工的同时要做好检测检查工作，通过采取相应的质量控制手段尽量避免质量缺陷的出现。

参考文献

[1]冯雪平.浅析建筑结构检测与加固方法[J].江西建材，2016（03）：127-128.

混凝土结构范文篇10

一、钢管混凝土结构具有以下的优点:

(1)受力合理,能充分发挥混凝土与钢材的特长,从而使构件的承载能力大大提高。从另一方面而言,对于同样的负荷,钢管混凝土构件的断面将比钢筋混凝土构件显著减小。对混凝土来说,由于钢管约束,改变了受力性能,变单向受压为三向受压,使混凝土抗压强度提高了几倍。对钢管来说,薄壁钢构件对于局部缺陷特别敏感。薄壁钢管也不例外,局部缺陷特别是不对称缺陷的存在,将使实际的稳定承载力比理论值小得多。由于混凝土充填了钢管,保证了薄壁钢管的局部稳定,使其弱点得到了弥补。

(2)具有良好的塑性性能。混凝土是脆性材料,混凝土的破坏具有明显的脆性性质,即使是钢筋混凝土受压构件,尤其是轴心受压及小偏心受压构件的破坏,也是脆性破坏。而且在实际工程中轴心受压、小偏心受压的情况往往实际上是不可避免的,甚至是大量的。而钢管混凝土结构中,由于核心混凝土是处于三向约束状态,约束混凝土与普通混凝土不同,不仅改善了使用阶段的弹性性质,而且在破坏时产生很大的塑性变形,钢管混凝土柱的破坏,完全没有脆性特征,属于塑性破坏。

此外,这种结构具有良好的抗疲劳、耐冲击的性能。

(3)施工简单,缩短工期。钢管本身就是模板,因此比钢筋混凝土构件省去了模板。钢管本身既是纵筋又是箍筋,这样便省去了模板的制作安装工作。钢管的制作比钢筋骨架的制作安装也简单,并且钢管本身在施工阶段即可作为承重骨架,可以节省脚手架。这些方面对施工都大为有利,不仅节省了大量施工中的材料,减少了施工工作量,而且大大减少了现场露天工作,改善了工作条件,同时也加快了施工、缩短工期。

(4)获得了很好的经济效果。与钢结构相比,节约了大量钢材。根据多项工程统计,钢管混凝土大约能节省钢材50%,因而相应地也降低了造价。与钢筋混凝土结构相比,大约可减少混凝土量的一半,而用钢量大致相当。这样随之带来的优越性是构件自身大大减轻、构件断面大大减小,减少了结构占地面积。由于省去了大量的模板,节省了大量木材,降低了费用,因此其取得了显著的经济效果。

(5)具有良好的抗震性能。由于结构自重大大减轻,这对减小地震作用大为有利。结构具有良好的延性,这在抗震设计中是极为重要的。而对于一般钢筋混凝土柱,尤其是轴压和小偏心受压柱是难以克服的缺点。

(6)具有美好的造型与最小的受风面积。圆形柱不仅以其美好的造型而且因其无棱角,所以特别适用于公共建筑的门厅、大厅、车站\车库、城市立交桥以及露天塔架等高耸结构。

由于钢管混凝土结构具有一系列的优点,因此被广泛采用于多高层建筑、桥梁结构、地铁车站及各种重型、大跨的工业厂房以及高耸塔架等建筑物。钢管混凝土结构在国外应用已有近百年历史,20世纪初,美国就在一些单层和多层房屋中采用钢管混凝土柱。

二、钢管混凝土结构在多层建筑中的应用

1984年在上海建成的基础公司特种基础研究所科研楼,地下2层,地上5层均为双跨钢管混凝土框架结构。边柱与中柱分别为令299与个35l的钢管混凝土柱,可见柱断面及结构占地面积均比钢筋混凝土框架柱为小。其后又陆续用于高层建筑的全部与部分主体结构中。例如1992年泉州市邮电局大厦,高87.5m,采用框架剪力墙结构,底部三层的框架柱采用的钢管混凝土柱。厦门信源大厦高96m,地下2层\地上28层。地下至20层的全部框架柱及20～23层的四角柱采用了钢管混凝土。厦门埠康大厦,高86.5m,地上25层,其中12层采用了钢管混凝土柱。惠州嘉骏大厦28层,全部柱子采用钢管混凝土柱。惠州富绅商住楼28层,地下2层、地上3层全部柱子采用了钢管混凝土柱。这些高层建筑中采用钢管混凝土柱不仅节约材料、减轻自重、缩短工期,并且如果采用钢筋混凝土,柱断面尤其是底下数层柱的断面将会很大,结构占据了很大的使用面积,也给使用带来诸多不便。

三、钢管混凝土结构在公共建筑中的应用

北京地铁车站站台柱。在北京地铁车站站台中广泛采用了钢管混凝土柱,不仅充分发挥了其优良的受力性能,也获得美好的景观,缩短了工期。首钢陶楼展览馆,全部柱子也采用了钢管混凝土柱。江西省体育馆的屋盖由跨度为88m的拱悬挂。拱采用箱形截面,分别用四根钢管置于箱形截面的四角,用角钢做腹杆组成了箱形截面拱。四角钢管中浇筑混凝土,以此箱形拱为依托,挂上模板,浇灌混凝土以形成钢筋混凝土箱形截面拱。这样解决了如此高大拱体现场浇筑混凝土的困难。充分体现了前述钢管可作为施工时承重骨架的优越性。这一结构,实际上是钢管混凝土与空腹桁架配钢的型钢混凝土结构的巧妙结合与新的发展。

四、钢管混凝土结构除广泛应用于多高层民用建筑、公共建筑及工业厂房以及桥梁中外,也经常用于各种设备支架、塔架、通廊与仓库支柱等各种构筑物中。

因为这些平台或构筑物支架柱常为轴心受压或接近轴心受压,塔架等构架的杆件常常以轴力为主,因此用钢管混凝土柱受力合理,尤其对于室外的高度较高的塔架或仓库等,用圆形柱减小了受风面积,对承受风力是理想的断面形式。这些构筑物中比较典型的有江西德兴铜矿矿石贮仓柱。圆筒贮仓高达42m,包括矿石在内总重达16000t,采用了16根钢管混凝土柱支承。荆门热电厂锅炉构架1982年建成,锅炉及附属结构总重为4220t,构架高50m,由六根钢管混凝土平腹杆双肢柱支承。构架跨度22.4m,柱距12m,柱顶标高47.93m。柱肢采用令800mmXl2mm的钢管,显得非常轻巧。另外用于高炉和锅炉的构架还有首钢二号高炉\四号高炉构架,太钢1.053m3高炉构架,辽阳化纤总厂热电厂八号锅炉构架,周口、许昌等电厂锅炉构件等。用于做平台支柱的如黑龙江新华电厂加热器平台柱,荆门热电厂加热器平台柱等。

华北电管局的微波塔于1988年建成,塔顶标高117m,塔身由20根令273mmX8mm无缝钢管内注C15混凝土的钢管辊凝土柱构成空心圆柱形结构。华东电力设计院1979年设计的500kV门式变电构架采用

钢管混凝土A形柱,构架高27.5m,采用令420mmX6mm的钢管,取得较好的经济效果。其他如吉林松胶终端塔,葛洲坝输电线路的变电构架也都采用了钢管混凝土柱。