《高等钢筋混凝土理论》第0章绪论(2)

1绪论——续2•香港中银大厦•72层•高368米•19883•香港国际金融中心•88层•高420m4•台北101大楼•101层•高509m5MillenniumTower日本东京拟建高800m，底面周长600m建成后可容纳5万居民678钢筋混凝土桥梁9上海莘庄大型立交桥1011混凝土结构的停车场1213不同形状的建筑14体育场看台15电视塔16教堂建筑17地铁站18混凝土性能的改进和发展•为了提高混凝土的材料性能和减轻结构重量，发展了预应力混凝土结构。•研制和应用了高强混凝土(C50)、多种轻质混凝土(500-1900kg/m3)。•为了改善混凝土的脆性、增加抗拉强度，发展了纤维混凝土等。19高性能混凝土的发展•近年又发展了高性能混凝土HPC（HighPerformanceConcrete）[5]。•高性能混凝土要求高的强度、高的流动性与高的耐久性。•ACI定义HPC：易于浇捣密实但不影响强度；长期力学性能好；早期强度高；韧性好；体积稳定性好；在恶劣环境中长期强度好。20混凝土制作工艺的改进和发展•混凝土内注入各种添加剂，以促使高强、早强，增加和易性、抗冻性。•采用泵送混凝土、免振混凝土、喷射混凝土耐热混凝土、耐酸混凝土等，以适应不同的施工条件和使用条件。21约束混凝土的研究和应用•加密箍和螺旋箍的钢筋混凝土柱研究和应用。•钢管混凝土的研究和推广应用。•参考书：•钟善桐著：钢管混凝土结构，北京：清华大学出版社，2003年。22纤维补强加固、修复混凝土结构•纤维复合材料补强加固混凝土结构。•震后纤维补强修复混凝土结构。•纤维材料的抗拉强度为2400-3100MPa，更高的可超过4000MPa。23纤维片材（纤维布）•玻璃纤维•碳纤维•芳纶纤维24板的加固25柱的加固263.钢筋是结构中的重要材料•混凝土中只有加入适当形式和数量的钢筋后，才能形成承载力强、整体性好、刚度大、抗腐蚀、耐火和适应性广的结构工程材料。•钢筋由低强钢发展为以中强和高强钢种为主。•低松弛和有防腐蚀涂层的钢筋使用日益增多。•用高强和抗腐蚀的树脂或碳素纤维棒材取代钢筋的研究已取得成功。27碳素纤维棒材取代钢筋碳纤维棒碳纤维网28结构工程科学研究的一般方法•钢筋混凝土结构的主要研究方法为：•从工程实践中提出问题，精心调查和统计、实验研究、理论分析、计算对比、找出解决问题的方法；•研究一般的变化规律，揭示作用机理，建立物理模型和数学表达，确定计算方法和构造措施，回到工程实践中验证，改进和补充。294.钢筋混凝土结构性能的试验研究1）混凝土在简单受力和多轴受力性能，及其破坏准则和本构关系。2）混凝土在反复荷载作用、高速加载、荷载长期持续作用或高温状态下的强度和变形。30钢筋混凝土结构性能的试验研究——续3）钢筋和混凝土之间的粘结性能（受力机理、强度和滑移的特征值、-S曲线的形状和计算模型等）。4）各种钢筋混凝土的梁、柱基本构件在静载、动载和拟动力荷载作用下的性能。5）在灾难(如地震、爆炸、火灾等)情况下各种构件的力学反应。315.设计原则和计算理论的发展•结构的内力计算，由最简单的古典弹性分析法考虑塑性变形的极限平衡法，以至进行结构受力非线性全过程分析，有限元分析方法等。•结构设计方法由弹性分析——允许应力法，发展为单一安全系数的极限承载力法，以至现在基于概率的可靠度分析的极限状态设计法。32THEEND