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混凝土結構設計論文范文1
1.前言
從傳統的觀念來看，鋼筋混凝土結構具有很多優點，它有良好的物理力學性能、取材容易和造價可觀的優點，但它最為顯著的特點主要耐久性，混凝土本身的耐久是毋庸置疑的，雖然鋼筋容易發生腐蝕，但是有混凝土的保護層的包裹，鋼筋不能和空氣接觸，鋼筋不會發生銹蝕，所以鋼筋混凝土結構的使用壽命是相當長的。所以成為了世界工程建筑使用最廣泛的結構形式。當然這只是從傳統的觀念來看的，但從科學的角度來看，這是不符合科學的探索觀點的，正是由于人們收傳統觀念的影響，只片面了考慮的混凝土的耐久性，忽視了混凝土結構的整體耐久性，并且很多地區屬于地震多發段，地震對其的危害相當的大，所以抗震性也不容忽視，特別是高層建筑中，抗震性尤為重要，越是樓層高，高樓層的頂部在受到地震作用時側向位移也越大，就更容易發生坍塌的危險。本文主要從混凝土結構的耐久性和抗震性來分析設計中的一些值得注意的問題。
2.混凝土結構的耐久性
雖然混凝土結構存在的很多的優點，但是也存在一些內部因素和外部因素對混凝土結構的耐久性產生影響。
2.1內部因素。內部因素首先便是混凝土的自身問題，混凝土內部存在堿性的水化物，當大氣環境里的CO2侵入混凝土內部時，會使得混凝土中的這些堿性水化物與CO2發生中和反應，也就是使得pH值下降，俗稱混凝土的碳化過程。這個過程會讓混凝土急劇收縮，導致混凝土開裂，加上碳化也會破壞鋼筋外表面的氧化膜，使得鋼筋容易銹蝕，發生危險。提高混凝土的強度等級的，使得內部孔隙率降低，混凝土內部更加的密實，提高了抗滲透性能，減緩了外部有害物質的入侵。值得注意的是當混凝土中加有堿活性的骨料的時候，在露天潮濕環境下，堿與骨料里的活性顆粒會產生反應，混凝土表面也會產生裂縫，加速侵蝕性物質的入侵破壞。再者的內部因素便是鋼筋本身的影響，當混凝土有裂縫存在且較大的時候，鋼筋肯定會受銹蝕，經過銹蝕的鋼筋體積會膨脹，將混凝土保護層脹裂，又加快了鋼筋的銹蝕。鋼筋銹蝕后，鋼筋的有效受力面積減小，相對應的強度會降低，致使結構承載力削弱。另一方面，銹蝕后的鋼筋抗滑移的能力也會降低，很可能使得結構發生滑移破壞。時間越長，結構出現承載力問題會加大，有時甚至會突然斷裂的脆性破壞，十分危險。所以影響混凝土耐久性的根源就是混凝土自身的碳化和鋼筋銹蝕。
2.2外部因素
影響混凝土結構耐久性外部重要因素便是外界環境的影響?！痘炷两Y構設計規范》規定：
“一類：室內干燥環境；永久的無侵蝕性靜水浸沒環境
二類a：室內潮濕環境；非嚴寒和非寒冷地區的露天環境；非嚴寒和非寒冷地區與無侵蝕性的水或土壤直接接觸的環境；寒冷和嚴寒地區的冰凍線以下的無侵蝕性的水或土壤直接接觸的環境
二類b：干濕交替環境；水位頻繁變動環境，嚴寒和寒冷地區的露天環境；嚴寒和寒冷地區的冰凍線以上與無侵蝕性的水或土壤直接接觸的環境
三類a：嚴寒和寒冷地區冬季水位冰凍區環境；受除冰鹽影響環境；海風環境
三類b：鹽漬土環境；受除冰鹽作用環境；海岸環境
四類：海水環境
五類：受人為或自然的侵蝕性物質影響的環境?！?[1]
根據混凝土結構耐久性的調查，一類環境中設計使用年限為50年的質量安全基本可以保證。而一類環境中大部分使用年限超過了100年的都是一些紀念性建筑，數量上相對來說很少。一類環境中使用年數在70到80年的混凝土結構基本符合要求，這些構件的混凝土立方體抗壓強度在15N/mm2 [2]。所以，在設計時，在一定程度上提高混凝土的強度等級并且定期維護，可以使混凝土結構的使用年限適當增加；
第二、三類的環境情況有些復雜，設計時要規定水灰比并適當提高混凝土的強度等級，提高密實性以降低混凝土的滲透性，設計時要采用環氧涂層鋼筋，這種鋼筋就是普通的光圓鋼筋和帶肋鋼筋表面噴涂環氧樹脂，有很強的耐腐蝕性，注意構造上不能有積水?？梢赃m用于潮濕環境的工業與民用房屋、橋梁、碼頭等一些鋼筋混凝土結構；（下轉第505頁）
（上接第503頁）
第四、五類環境下的混凝土結構的耐久性應該符合有關的標準規定。
3.混凝土結構的抗震性
當地震發生時，作用時間極短，破壞力極大，而建筑本身結構也十分復雜，當其遇到地震力作用的時候，其破壞形式和破壞過程也是相當的復雜，如果僅僅依靠結構的計算設計是片面的，是不能夠滿足在地震作用時結構的實際受力狀態需要的，所以抗震性的問題不能僅僅依賴結構計算設計，還要重視結構抗震的概念設計。概念設計就是在有利于提高結構抗震性的基礎上，對結構進行全面合理的宏觀控制。對于這樣的設計思路我們就應該注意下面幾個問題：
3.1合理場地選擇。場地是影響結構抗震性的一個重要的因素，如果場地地形復雜，依靠工程措施是很難彌補復雜地形的缺陷的。所以選擇場地的時候應該進行詳細的勘察，弄清楚地質情況，避開軟弱土層，容易滑坡，易液化等這樣的不利地段，若不能避開就采取有效的措施，如用樁基礎，加強基礎的剛度和整體性等。
3.2合理選擇建筑體型。在選擇建筑體型的時候，不要選擇太復雜的建筑體型，復雜的建筑體型沒有直接明確的傳力途徑，不利于分析結構的內力，很難找到薄弱部位，特別是有凸起凹進的地方容易產生應力集中的現象，在地震時最容易產生破壞，所以一般最好采用圓形、方形等對稱的建筑體型，受力均勻，布局合理，方便進行內力以及位移分析，美學上也有良好的視覺觀。
3.3合理選擇結構體系。結構體系應該保證有足夠的承載力分布和剛度，并在此基礎上還有足夠的延性。一般來說結構的承載力和剛度是分不開的，剛度越大，則承載力也越大，結構的延性可以吸收很多地震時產生的能量，可以產生較大的變形不讓結構在地震時產生突然的破壞，給人員安全撤出留下了足夠時間。為了更好的提高抗震性能結構所用的材料也要符合相關的抗震要求。
4.結語
總之，雖然在進行混凝土結構設計的時候需要考慮的問題很多，但是混凝土結構的耐久性和抗震性是必須要考慮的問題，把握好這兩個問題的關鍵，可以減少很多的工程事故，提高工程質量，提高工程的安全系數，保障人員的生命與財產安全。
【參考文獻】
[1]百度百科.[EB.OJ].
混凝土結構設計論文范文2
【關鍵詞】鋼筋混凝土；地基與基礎設計；概念設計；問題
前言
結構概念設計是保證結構具有優良抗震性能的一種方法。選擇對抗震有利的結構方案和布置，采取減少扭轉和加強抗扭剛度的措施，設計延性結構和延性結構構件，分析結構薄弱部位，并采取相應的措施，避免薄弱層過早破壞，防止局部破壞引起連鎖效應，避免設計靜定結構，采取二道防線措施等每個設計步驟中都貫穿了結構概念設計內容。
一、概念設計
強調結構概念設計的重要性，是要求建筑師和結構師在建筑設計中應特別重視規范、規程中有關結構概念設計的各條規定，設計中不能陷入只憑計算的誤區。以下一些問題值得探討：
1.在結構體系上，應重視結構的選型和平、立面布置的規則性，擇優選用抗震和抗風性能好且經濟合理的結構體系。結構應具有明確的計算簡圖和合理的傳遞地震力途徑，結構在兩個主軸方向的動力特性宜相近。
2.一般工程都僅進行小震下的彈性設計，而用概念設計和構造措施保證“中震可修，大震不倒”，但沒有驗算和證實，那么建筑物是否真能做到“中震可修，大震不倒”，無人知曉。對抗震設防烈度較高地區的特別重要建筑和超限建筑，審查專家往往會提出更具體的設計指標：（1）中震或大震不屈服設計；（2）中震或大震彈性設計；要求設計單位確保實現“三水準”的設計目標。
3.建筑物是應當有個性的，不應當千面一物。基于性能的抗震設計理念的特點是，使抗震設計從宏觀定性的目標向具體量化的多重目標過渡，允許按照業主的要求選擇不同層次的抗震性能目標作為設計者的設計依據。例如業主可以提出更高的抗震設防要求，按中（大）震不屈服設計或中（大）震彈性設計，保證重要的建筑物在大地震作用下不影響正常使用功能，而不僅僅是不壞不倒。
4.水平地震作用是雙向的，結構布置應使結構能抵抗任意方向的地震作用，應使結構沿平面上兩個主軸方向具有足夠的剛度和抗震能力；結構剛度選擇時，雖可考慮場地特征，選擇結構剛度以減少地震作用效應，但是也要注意控制結構變形的增大，過大的變形將會因P-Δ效應過大而導致結構破壞；結構除需要滿足水平方向剛度和抗震能力外，還應具有足夠的抗扭剛度和抵抗扭轉震動的能力。
5.在一個獨立的結構單元內，應避免應力集中的凹角和狹長的縮頸部位；避免在凹角和端部設置樓、電梯間；減少地震作用下的扭轉效應。豎向體型盡量避免外挑，內收也不宜過多、過急，結構剛度、承載力沿房屋高度方向不宜均勻、連續分布、避免造成結構的軟弱或薄弱的部位。應避免因部分結構或構件破壞而導致整個結構喪失抗震能力或對重力荷載的承載力。根據具體情況，結構單元之間應遵守牢固連接或有效分離的方法。高層建筑的結構單元應采取加強連接的方法。
二、結構選型問題
對于高層結構而言，在工程設計的結構選型階段，應該注意以下幾點：
1、結構的規則性問題
新舊規范在這方面的內容出現了較大的變動，新規范在這方面增添了相當多的限制條件，例如：平面規則性信息、嵌固端上下層剛度比信息等，而且，新規范采用強制性條文明確規定“建筑不應采用嚴重不規則的設計方案?！币虼?，結構工程師在遵循新規范的這些限制條件上必須嚴格注意，以避免后期施工圖設計階段工作的被動。
2、結構的超高問題
在抗震規范與高規中，對結構的總高度都有嚴格的限制，尤其是新規范中針對以前的超高問題，除了將原來的限制高度設定為A 級高度的建筑外，增加了 B 級高度的建筑，因此，必須對結構的該項控制因素嚴格注意，一旦結構為B級高度建筑甚或超過了B級高度，其設計方法和處理措施將有較大的變化。在實際工程設計中，出現過由于結構類型的變更而忽略該問題，導致施工圖審查時未予通過，必須重新進行設計或需要開專家會議進行論證等工作的情況，對工程工期、造價等整體規劃的影響相當巨大。
3、嵌固端的設置問題
由于高層建筑一般都帶有二層或二層以上的地下室和人防，嵌固端有可能設置在地下室頂板，也有可能設置在人防頂板等位置，因此，在這個問題上，結構設計工程師往往忽視了由嵌固端的設置帶來的一系列需要注意的方面，如：嵌固端樓板的設計、嵌固端上下層剛度比的限制、嵌固端上下層抗震等級的一致性、在結構整體計算時嵌固端的設置、結構抗震縫設置與嵌固端位置的協調等等問題，而忽略其中任何一個方面都有可能導致后期設計工作的大量修改或埋下安全隱患。
4、短肢剪力墻的設置問題
在新規范中，對墻肢截面高厚比為5～8的墻定義為短肢剪力墻，且根據實驗數據和實際經驗，對短肢剪力墻在高層建筑中的應用增加了相當多的限制，因此，在高層建筑設計中，結構工程師應盡可能少采用或不用短肢剪力墻，以避免給后期設計工作增加不必要的麻煩。
三、地基與基礎設計問題
地基與基礎設計一直是結構工程師比較重視的方面，不僅僅由于該階段設計過程的好與壞將直接影響后期設計工作的進行，同時，也是因為地基基礎也是整個工程造價的決定性因素，因此，在這一階段，所出現的問題也有可能更加嚴重甚至造成無法估量的損失。在地基基礎設計中要注意地方性規范的重要性問題。由于我國占地面積較廣，地質條件相當復雜，作為國家標準，僅僅一本《地基基礎設計規范》無法對全國各地的地基基礎都進行詳細的描述和規定，因此，作為建立在國家標準之下的地方標準。地方性的“地基基礎設計規范”能夠將各地方的地基基礎類型和設計處理方法等一些成熟的經驗描述和規定得更為詳細和準確，所以，在進行地基基礎設計時，一定要對地方規范進行深入地學習，以避免對整個結構設計或后期設計工作造成較大的影響。
四、結構計算與分析問題
在結構計算與分析階段，如何準確，高效地對工程進行內力分析并按照規范要求進行設計和處理，是決定工程設計質量好壞的關鍵。由于新規范的推出對結構整體計算和分析部分相當多的內容進行了調整和改進，因此，結構工程師也應該相當地對這一階段比較常見的問題有一個清晰的認識。
1、結構整體計算的軟件選擇。目前比較通用的計算軟件有：SATWE、TAT、TBSA或ETABS、SAP等，但是，由于各軟件在采用的計算模型上存在著一定的差異，因此導致了各軟件的計算結果有或大或小的不同。所以，在進行工程整體結構計算和分析時必須依據結構類型和計算軟件模型的特點選擇合理的計算軟件，并從不同軟件相差較大的計算結果中，判斷哪個是合理的、哪個是可以作為參考的，哪個又是意義不大的，這將是結構工程師在設計工作中首要的工作。
2、是否需要地震力放大，考慮建筑隔墻等對自振周期的影響。振型數目是否足夠。在新規范中增加一個振型參與系數的概念，并明確提出了該參數的限值。由于在舊規范設計中，并未提出振型參與系數的概念，或即使有該概念，該參數的限值也未必一定符合新規范的要求，因此，在計算分析階段必須對計算結果中該參數的結果進行判斷，并決定是否要調整振型數目的取值。多塔之間各地震周期的互相干擾，是否需要分開計算。
3、非結構構件的計算與設計。在高層建筑中，往往存在一些由于建筑美觀或功能要求且非主體承重骨架體系以內的非結構構件。對這部分內容，尤其是高層建筑屋頂處的裝飾構件進行設計時，由于高層建筑的地震作用和風荷載均較大，因此，必須嚴格按照新規范中增加的非結構構件的計算處理措施進行設計。
混凝土結構設計論文范文3
關鍵詞：建筑工程；混凝土結構；問題；對策
中圖分類號：TU198文獻標識碼： A
前言
近年來在我國建筑行業的發展過程中，混凝土結構設計作為其中重要的內容，它的質量問題不僅對建筑結構的穩定性和可靠性有著嚴重的影響，還使得建筑物的功能無法得到充分的發揮。因此我們在對建筑混凝土結構設計時，就要對設計技術進行嚴格要求，只有這樣才能使得工程施工的質量得到進一步的保障。但從當前我國建筑工程混凝土結構設計的實際情況來看，其中還存在著許多的問題，這就對建筑結構的穩定性有著嚴重的影響，因此我們就需要采用相應的技術手段，來對其進行處理，從而保障建筑工程的施工質量。
1、關于結構計算與分析階段中的常見問題及處理對策
混凝土結構設計中計算與分析階段的常見問題。目前的工程建設中，大都是通過計算機軟件進行結構設計等工作，這樣不僅使得建筑混凝土結構設計的準確性和可靠性得到進一步的保障，還滿足了現代化建筑結構設計的相關要求。但在不同的建筑工程施工項目中，其軟件系統的應用效果也就存在著一定的差異，因此我們在建筑設計階段中，就需要根據工程施工的實際情況，對混凝土結構設計計算和分析方式進行相應的分析，從而保障建筑工程的施工質量。
設計師們在對建筑混凝土結構進行設計的過程中，除了要對計算軟件的特點進行相應的比較研究以外，還要對建筑設計的相關內容進行全面了解，從而根據工程施工的實際情況，采用相應的技術手段對其進行處理，以確保工程的施工質量。而且在施工的過程中，設計人員也要根據工程施工的相關要求，對混凝土結構的尺寸大小進行嚴格的控制，并采用相應的設計技術方法對其進行處理，以確保建筑混凝土結構的質量和強度得到有效的控制。
我們還要對施工材料的質量進行有效的控制，以避免在建筑混凝土結構設計的過程中，其質量無法滿足工程設計的相關要求。高層建筑結構設計原則。是高層建筑結構設計過程中需要注意的重要標準和準則。也是高層建筑設計單位提高高層建筑結構設計質量與效益的重要保障。只有在一定的高層建筑結構設計原則支持下。才可以進行建筑結構設計，總體來講。高層建筑結構設計原則主要包括以下幾點。
建筑結構基礎方案需要配置完善的施工地質調查報告。最大程度的發揮建筑物地基的潛力。必要的情況下設計人員還需要對地基的變形做好相應的演算。另一方面。設計單位還需要對建筑物進行綜合性分析。尤其是對于建筑物負荷以及上部結構類型。通過對這些綜合性分析。最終選定最適合的基礎方案。從而可以在提高設計質量的基礎上提高設計單位經濟效益。一條基本原則是設計單位經常忽略的。那就是結構措施完善原則。設計單位在進行建筑物結構的設計時。 需要注意結構組件的延展性。例如建筑物中鋼筋的錨固長度等。同時。設計單位還需要注意建筑物薄弱環節以及建筑物本身溫度對于建筑物組件的影響。對于這兩方面的問題。在實際的設計過程中。需要遵循$強柱弱梁%強剪弱彎以及強壓弱拉&的基本原則。只有這樣才可以提高高層建筑結構設計的安全性以及牢靠性。
2、關于混凝土結構設計中，地基與基礎設計中常見問題及處理對策
在建筑工程施工中，基礎結構的設計有著十分重要的意義，這也是保障混凝土結構施工質量的主要內容。但是我們在對其地基基礎結構進行施工的過程中。其建筑物時常會出現沉降的現象，這就對建筑結構的穩定性和可靠性有著一定的影響。而且如果其基礎結構的穩定性存在著一定的問題，還可能會破壞了建筑基礎底板的質量，為此我們就需要采用相應的技術手段來對其進行處理，從而保障建筑結構的穩定性。
針對不同程度的沉降量的工程，地基與基礎設計所采取的處理措施也是不同的。對于沉降量相對較小的工程，可以采用褥墊的方法處理，也就是說在地下室與持力層之間建筑一層保護帶，在沉降作用發生時，保護層會承受一部分的附加應力，防止地下室地板因受力過度而開裂或沉降。同時，對天然地基也起到了養護的作用。這樣，地基保養便從根本上達到了解決。對于有地下室的建筑，地下水的季節性變化也是影響地下室底板的重要因素。當降水期來臨，地下水位升高。底板的防水設計得尤為重要。一般的地下室建筑，由于柱下承臺的形式比較復雜，其基槽地膜形狀也是較為繁復的，建筑復雜的外在輪廓一方面加大了防水設計的難度，另一方面，增加了工程造價。很多設計工程師僅僅考慮到建筑物當時當地的地理狀況，忽視對降水這一因素的考慮，而導致在地下室底板設計時對防水工程的不全面。不科學。在室外地坪之下的結構部分，外輪廓形狀設計應盡量簡潔，這樣有利于建筑防水的施工。另外，在具體的設計方略上，采用統一地下室底板和柱下承臺的下標高的反承臺法。這一方法的具體做法：在地下室內部做濾水層和覆土，同時對柱下承臺進行加厚工程的設計。這樣一來，基槽地膜形狀變得簡單，方便施工，縮短了施工時間，從而施工質量也可以得到保證。.
3、關于混凝土上部結構設計中常見問題及處理對策
混凝土上部結構設計中常見的問題解決混凝土上部結構設計中常見問題的對策。由于建筑結構設計過程中難免會需要反復的修改。所以在設計之前很有必要將相應的準備工作做好。進行設計更改的時候。也能有一個調整的余地。一般常用的方法是對結構設計進行建模計算。通過計算機將結構設計中容易出現了問題進行一個周密的預測和估算。在上部結構設計階段，要考慮建筑物的抗震功能，當遇到中震時，我們應考慮第一級別的剪力墻。在建筑結構設計中。要保障建筑工程的質量。要使得工程造價控制在可接受范圍內)這就需要在建筑結構設計上充分考慮投資商的經濟效益。
權衡建筑質量和投資回報之間的重要性)所以在設計時。應該盡量的優化結構設計。要始終牢記強柱弱梁強剪弱彎強壓弱拉原則。具體來說。設計時要注意測試地基的抗壓性%檢查支撐架的穩定性%控制鋼筋的錨固氏度等方面。只有這樣才能使得建筑結構設計的最終效果令人滿意。在進行建筑結構的設計之前。必須要和承包商投資商有一個全面和諧的溝通過程。主要是來討論建筑結構的類型以及施工的具體要求。 這樣將會有利于設計人員充分了解本次建筑工程的施工基調。對整個建筑工程的結構設計思路有一個明確的方向。 對于不同的基礎形式，所出現的問題和解決辦法也各不相同。常見問題如下:對于地下車庫中的柱下獨立基礎，基礎埋深的計算方法因各地方基礎規范有不同的規定，對基礎底面積大小影響較大。當地庫底板厚度滿足一定要求的情況下，獨立基礎的埋深可取自室外地面及室內地面計算埋深的平均值。對于平板筏板基礎，上部結構剛度、板底地基土的基床系數等都對筏板的計算有一定影響。設計時應將上部結構剛度傳給基礎，考慮基礎與上部結構的共同作用，并合理選取基床系數，有效降低基礎工程量。另外，基礎底板及地下室的外輪廓應盡量簡潔，有利于防水工程的施工和降低造價。
結束語
總而言之，在當前我國建筑混凝土結構設計中存在的問題還有很多，這不僅對混凝土結構的穩定性和可靠性有著嚴重的影響，還降低了建筑工程的效益，因此我們就需要的采用相應的技術手段來對其進行處理，從而保障建筑工程的施工質量。
參考文獻：
[1]混凝土結構設計規范(GB500010-2002北京.中國建筑工業出版社.
混凝土結構設計論文范文4
關鍵詞：建筑施工；現澆鋼筋混凝土；結構裂縫
現澆鋼筋混凝土結構作為當前建筑工程施工中主要的建筑結構，其施工質量的好壞將會對建筑物的使用性能產生直接的影響，甚至還會對建筑主體結構的穩定性構成極大的威脅與破壞。而就目前現澆鋼筋混凝土結構施工現狀來看，因為很多施工單位的質量控制意識薄弱，施工工藝水平較低，再加之結構設計不合理等問題的存在，導致現澆鋼筋混凝土結構在后期的使用過程中，出現了大小不一的裂縫，大大降低了建筑工程的服務質量。因此，本文重點對建筑施工中現澆鋼筋混凝土結構裂縫進行了探討分析，從而得出以下相關結論，以供參考。
1 設計人員必須在思想上高度重視裂縫控制問題
很多建筑設計人員在對現澆鋼筋混凝土結構進行設計時，主要是通過利用計算機系統得出計算結果，并未考慮到實際工程施工過程中存在的不確定因素，甚至并沒有對混凝土約束拉應力、混凝土收縮等關鍵問題給予高度重視，只是完全依賴于計算機軟件結果，單方面注重了建筑物的使用功能方面，缺少裂縫預防控制意識，這就導致一些結構部位頻繁出現裂縫。而在借鑒作用下產生裂縫時，很多設計人員普遍認為是與設計質量無任何關聯的，這是因為他們所設計的施工圖紙完全達到了國家規范的規定要求。然而，這種認知必然是錯誤的想法，在我國現行的混凝土結構設計規范中，關于裂縫控制的條文要求并不多，盡管滿足了規范設計要求，但并不是可以對所有間接作用產生的施工裂縫進行有效的控制。所以，這就需要設計人員應當站在全局角度上看待問題，切實結合工程實際情況，在對現澆鋼筋混凝土結構設計的同時，采取一定的裂縫防治措施。
2 裂縫控制措施應強調概念設計
近年來我國雖然出版和發表了不少有關間接作用原因產生的裂縫控制書籍和論文，其中還有一些文獻專門論述了采用計算方法確定混凝土的約束拉應力、伸縮縫間距、防裂鋼筋數量等內容，這無疑從理論上有助于裂縫控制工作的進步。但是這些計算方法均基于考慮簡單的工程情況，而且其中涉及混凝土材料性能、工程中的環境溫度變化情況、結構剛度、地基的水平阻力等的參數較難準確取值。因而計算結果的準確性受到很大影響。由于實際工程的復雜性、混凝土材料性能受到多種因素變化的影響，工程中的環境溫度變化的不確定性，使計算公式的計算結果在很多情況下只具有參考價值。因而基于目前科學技術的發展水平，關于間接作用原因產生的裂縫控制措施主要依賴于總結工程經驗而得的概念設計結果。
3 總結工程中的裂縫控制經驗，進一步完善概念設計
工程經驗表明，不同類型的現澆鋼筋混凝土結構房屋由于間接作用的原因產生的裂縫具有某些規律性。其特點是多發生在混凝土因約束產生的拉應力較大部位，通常和承受荷載的關系不明顯。而且這些裂縫往往不會嚴重影響結構受力性能，但會影響結構的耐久性甚至影響正常使用。因而結構設計人員仍需采取有效措施對這類裂縫進行控制。
對易出現裂縫的部位，目前在設計中通常采用了“放”、“抗”或“抗放結合”的控制裂縫措施，工程經驗表明在與材料、施工等部門密切配合的情況下，可取得較好的效果。“放”就是釋放或減小上述易裂部位混凝土截面內的約束拉應力，這類措施包括對平面長度較長的房屋采用伸縮縫，或采用設置若干個后澆帶、加強帶等方法。在這類措施中實踐證明尤其以分割方法可取得較好的控制裂縫效果，但是它卻往往受到使用條件不允許分割的限制而不能普遍采用。
4 結構設計人員應該盡早介入建筑方案和初步設計工作
可以說，建筑方案設計初期階段對于整個工程設計有著至關重要的影響，更是與后續其他結構設計專業工作的正常進行相關。所以，建筑設計人員在對建筑方案進行初步設計時，就應該充分考慮到裂縫控制和抗震設計等重點問題，并與其它專業的設計人員進行共同討論交流，及時對現澆鋼筋混凝土結構的設計方案進行修改。其次，要特備加強對結構約束拉應力的控制，由于大部分的建筑設計人員通常都會從自己的專業角度出發，以此來對建筑方案初步設計的合理性進行考量，常常忽略了對其他設計專業的了解掌握，使得現澆鋼筋混凝土結構設計方案存在著一定的缺陷。因此，在實際的結構設計工作中，各專業的設計人員要積極探討交流，共同對裂縫控制問題進行配合協作。
5 注意改進防裂鋼筋的構造
目前在某些工程設計中可以見到為了防止雙向矩形板在房屋端部陽角發生45°的裂縫，該部位除設有正交的沿板兩個跨度方向的雙層雙向鋼筋外，還在板的上部設有附加放射形短鋼筋，其長度一般不超過1.5m。這些短鋼筋通常綁扎在板角部縱橫向負鋼筋的上方，其位置影響了角部負鋼筋應置放的正確位置，因而減少了角部縱橫向負鋼筋的有效高度，使其不能充分發揮作用。實際上足夠的縱橫方向的鋼筋的合力已能很好地抵抗板垂直于板角45°處混凝土的約束拉應力、并在該處形成裂縫后能起到抑制裂縫開展的作用。
另外，我國目前仍舊有部分建筑工程設計并沒有對樓板內沿預埋電氣線管裂縫采取有效的防范措施。因此，當板厚度較薄時，再加之預埋線管徑較大，線管多等問題，導致混凝土截面出現裂縫現象。所以，筆者通過多年實踐工作經驗提出建議，設計人員在對鋼筋構造進行設計師，應該全面掌握管徑與板厚的實際情況，事先設計出有效的防裂構造，同時要對鋼筋長度和間距進行嚴格控制，確保鋼筋兩側的錨固長度≤30d，從而達到理想的防裂效果。
結束語
綜上所述，可以得知，引起現澆鋼筋混凝土結構裂縫的因素有很多，而無論是哪一種問題發生，都將會對建筑整體結構的安全性產生極其不利的影響。因此，無論是在設計階段，還是實際施工過程中，施工單位都要加強對各環節的質量控制，可以通過參考以往同類型工程實例，對其中已發生的危害問題進行深入的分析思考，從而采取相對應的解決措施，確保建筑工程的施工質量。
參考文獻
[1]張宗，王焰華.地下空間結構裂縫控制與防水新技術[J].黑龍江科技信息，2012（28）.
混凝土結構設計論文范文5
關鍵詞：鋼筋混凝土，抗剪承載力，抗剪計算
1.鋼筋混凝土力學發展歷史
自從美國加州大學Ngo.D和Scordelis.A.C于1967年首次發表“鋼筋混凝土梁的有限元分析”一文開始 。自此，至此后的1982年，鋼筋混凝土力學處于快速發展階段；而成1982年以后至今，鋼筋混凝土力學基本處于相對穩定的發展階段。
鋼筋混凝土力學計算中重要的一項——抗剪承載力的計算。從早期的“分離裂縫”模型到后來的“分散裂縫”模型的建立。現有的鋼筋混凝土梁抗剪計算模型普遍采用以下幾種 :軟化桁架模型、45°桁架模型、變角度桁架模型和修正的受壓場理論模型等,后兩種模型的精度還依賴于斜裂縫傾角的準確估算;而 Chen 等對纖維布抗剪加固的精確計算模型,其前提是已知斜裂縫的傾角值。免費論文。發展到如今，結合數字計算器的高端性能，結合有限元的分析方法，計算模型和方法日趨完善。
目前世界各國學者就鋼筋混凝土簡支梁的剪切強度問題進行了廣泛的研究，提出了多種理論 。這些理論有：(1) 按桁架或拱的模擬分析。 這種理論指出鋼筋中拉應力和斜裂縫間混凝土中壓應力的存在，指出箍筋角度變化是對它的應力的影響。但這種理論沒有說明已被確認的事實，即梁的抗剪強度是由混凝土和抗剪鋼筋共同承擔的，并且這種理論沒有考慮變形協調。(2) 基于混凝土在復雜應力作用下的極限破壞理論。這個理論建立在破壞階段內外力平衡的基礎上。(3)應用有限元法的分析。免費論文。即將梁分割成一個由許多離散單元組成的結構物，這些單元僅在結點鉸接相連，對不同材料的單元采用各自的應力-應變關系，然后作為平面應力問題求解。
2.各國規范比較
長期以來 ,人們都是采用基于大量試驗數據來求得經驗公式 ,對剛筋混凝土結構和構件進行設計計算 。由于剛筋混凝土力學性能的復雜性 ,斜截面抗剪承載力的影響因素很多，包括剪跨比，混凝土的強度等級，腹筋配筋，縱筋的配筋量，界面的尺寸效應，軸向力的影響，支座約束的影響，加載方式等，從而導致試驗和檢測手段的差異性 ,無法在試驗中獲得試件的全部結構性能。因此 ,就某一特定結構所得到的試驗結果和經驗公式，各國的相應規范會有很大的出入。在這里對中，英，美國的規范做出相應的比較和分析。
2.1我國規范
鋼筋混凝土的受剪承載力計算由于其影響因素多 ,受力狀態復雜 ,一直都是鋼筋混凝土研究的重點和難點。建國以來 ,我國分別于 1966年、 1974年、 1989年和 2002 年頒布了 4 本混凝土結構設計規范 ,都分別對鋼筋混凝土抗剪強度的計算提出了相應的經驗公式。其中 1966 年頒布的BJG-21-66 鋼筋混凝土結構設計規范幾乎完全參照 1955年蘇聯頒布的規范 HnTy-123-55 ,這不僅不符合我國國情 ,而且在安全性上也存在很大問題 ,因此 ,從某種意義上來說 ,它還不能算作是我國的第一本規范。從 20 世紀 60年代后期到 70 年代初 ,我國學者結合實際進行了大量的理論和實驗研究 ,于 1974年頒布了 TJ 10-74 鋼筋混凝土結構設計規范 ,現行施工規范就是以這個為依據。
分析現行規范，發現其存在以下問題：
（1)縱筋對混凝土有銷栓作用 ,所以縱筋的配筋率對鋼筋混凝土的抗剪是有影響的 ,規范中沒有反映出這一有利因素。當然 ,對于設計 ,是偏于安全的。
（2)抗剪強度的增長率是小于截面高度的增長率的 ,規范中沒有考慮尺寸效應。
（3)支座負彎矩的出現是對抗剪有利的 ,是偏于安全的 ,規范中忽略了這一點。
（4)規范中考慮剪跨比的影響只針對受集中荷載作用的構件 ,而對受分布荷載的構件卻未考慮剪跨比的影響。
2.2中美設計規范的比較
J TG D60 - 2004規范和 AASHTO LRFD 規范按極限承載能力效應組合計算出的內力相差較大 ,但用 2 種規范計算出的抗彎配筋面積和抗剪承載力卻基本相同。主
要原因有:
(1)荷載取值不同。
(2)承載能力極限狀態效應組合系數不同。
(3)材料參數取值不同。
(4)活載橫向分布系數和車道橫向折減系數不同。免費論文。
(6)抗彎承載力公式系數不同 ,抗剪承載力公式內容有差別。
2.3中英設計規范的比較
（1)我國混凝土中的斜截面受剪承載力只考慮了混凝土的抗拉強度和箍筋的抗拉強度 ,而英國規范中則分別考慮了縱筋的強度、 混凝土抗壓強度和箍筋強度 ,考慮因素較我國全面。
（3)英國混凝土規范對構件的斜截面受剪承載力計算分的比較細致,不同應力階段有不同的受剪承載力計算方法 ,而我國則為單一的公式。
（4)我國斜截面受剪承載力計算值較英國規范偏小,即英國混凝土規范的計算值偏于保守。
3.總結
本文通過查閱相關規范和文獻，對鋼筋混凝土的抗剪性能和計算做了相關的闡述。在查閱的過程中，發現很多計算式和相關參數的取值還是采用的半經驗半理論的方法，世界各國的規范也是各有差異，這些都說明對于鋼筋混凝土力學的研究，目前還沒有一個十分完善的分析研究方法，這就有待于后續工作者的努力奮斗。
【參考文獻】
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[7] 趙國藩.高等鋼筋砼結構學[M].北京:中國電力出版社 ,1999.
混凝土結構設計論文范文6
【關鍵詞】 鋼筋砼結構；最小配筋率；受彎構件；帶肋鋼筋
現行的國家規范“砼結構設計規范”(gb50010-2002) 中把hrb400鋼筋確定為鋼筋砼結構的主導用筋。其后冶金企業研制開發的符合國情標準“鋼筋砼用熱軋帶肋鋼筋”(gb1499-1998) 的新型號筋。hrb500鋼筋具有強度高、延性好、耐高低溫、耐疲勞和可加工性能好的優點，符合砼結構對建筑用筋性能指標的主要內容要求。hrb500鋼筋在建筑行業中己得到廣泛使用，會促進其它相關建筑材料的發展提高，因此而帶來可觀的社會及經濟效益，促進建筑業健康有序的發展具有重要意義。
鋼筋砼梁的主筋縱向筋配筋率是保證安全使用影響承載力的主要因素，配筋率的變化不僅使梁的受彎承載力產生變化，而且會使梁的受力性能和破壞特征發生質的變化。當縱向主筋配筋率少到一定值后，梁的受力性能會產生大的變化，同無筋素砼梁沒有什么差別。當這種梁一旦在受拉區的砼出現開裂，裂縫截面的拉力會很快超過屈服強度而進入強化階段，造成整根梁發生撕裂，甚至使整個鋼筋被拉斷，這種破壞現象沒有明顯的預兆，屬于脆性破壞。為了防止這種脆斷的產生，鋼筋砼結構設計規范明確規定：鋼筋砼受彎構件的縱向受力主筋的配筋率不能低于某一限定值，該值即為受控鋼筋的最小配筋率。hrb500鋼筋作為一種新型的高強鋼筋，已經在工程實踐應用范圍較廣,必須合理確定其作為受拉鋼筋的最小配筋率。在實踐應用中探討對hrb500鋼筋作為受彎構件縱向主受拉的最小配筋率作淺要分析。
1最小配筋率確定的一般原則
鋼筋砼受彎構件的最小配筋率是一個比較復雜的技術問題。試驗和理論分析均表明,構件的最小配筋不僅與受力形態、表面尺寸及形式、材料強度有關,而且與受荷時間的長短、溫度變化的大小、收縮及徐變的程度有關。目前世界一些國家對鋼筋砼受彎構件的受拉鋼筋最小配筋率的取值方法基本上有兩種：即模型法和經驗法。模型法是以截面受拉區砼開裂后，受拉鋼筋由于配置過少而立即屈服進入強化階段，此時的受拉鋼筋配筋的最小配筋率。經驗法是指直接給出最小配筋率的的取值，而沒有受完整的受力模型作為取值準則，但其中也從不同角度考慮了一些因素對最小鋼筋率取值的影響，所考慮的這些因素的影響規律與模型方案的趨勢有一定的近似性。
而國內現行的《混凝土結構設計規范》對鋼筋砼受彎構件的最小配筋率的確定原則是：截面開裂后，構件不會立即失效（裂而不斷），即在最小配筋率的條件下，構件的抗彎承載力不低于同截面素混凝土構件的開裂彎矩，即：
mey≤mu ①
現以單筋矩形截面承受純彎矩作用為例探討鋼筋砼受彎構件的縱向主受拉鋼筋的最小配筋率問題。首先要計算鋼筋砼梁的開裂彎矩。由于鋼筋砼梁開裂時，鋼筋的應力很低，因此計算鋼筋砼梁開裂彎矩時，可以忽略鋼筋的作用，即鋼筋砼梁的開裂彎矩等于素砼的開裂彎矩。根據文獻對素砼梁的開裂彎矩的推導計算，無筋素砼梁的開裂彎矩為：
mey =0.256fftbh2 ②
試中： ft-為混凝土軸心抗拉強度設計值。
根據鋼筋砼梁的受力進行過程, 按照現行砼設計規范關于正截面承載力計算的基本假定“不考慮砼的抗拉強度”,假定鋼筋砼梁達到極限承載力狀態時的截面力臂為yho，其中y為內力臂長度系數,則鋼筋砼梁的極限彎矩為:
mu = yhoòyas
此時òy= fyas =pmin bho y=1
mu = ho fypmin bho③
將式②、式③ 帶入式① 以后，求出：
pmin=0.256ft / fy[h/ho]2 ④
2國內不同時期砼結構設計規范對最小配筋率的規定
根據介紹對世界各有關國家砼結構設計規范，對鋼筋砼受彎構件規定的最小配筋率進行了簡單比較，見表1。為轉化為國內材料強度后各有關國家砼結構設計規范，對鋼筋砼受彎構件規定的最小配筋率表達式。
表1不同國家對鋼筋砼構件最小配筋率計算要求
我國的設計規范對于鋼筋砼受彎構件，確定的最小配筋率的規定基本上是沿用前蘇聯20世紀五、六十年代的規定,數值明顯偏低。隨著我國國力的增強,結構設計的安全度增大以及結構耐久性設計概念的應用,鋼材供應狀況及水平的偏高,每次規范修訂均適當提高了受力鋼筋的最小配筋率,而且使其更為合理。a.在原《鋼筋混凝土結構設計規范》tj10-74中規定受彎構件最小配筋百分率:當砼強度標號為200號及以下時為0.1;當砼強度標號為250-400號時為0.15。b.在進行了修改后的《混凝土結構設計規范》gbj10-1989中規定受彎構件最小配筋百分率:當砼強度等級為c35時為0.15；當砼強度等級為c40-c60時為0.2。c.在現行的《混凝土結構設計規范》gb50010-2002中規定受彎構件最小配筋百分率為0.2和45 ft / fy中的較大值。
從國各內各個階段設計規范對最小配筋率規定的變化可以看出:隨著我國改革開放的進一步推進,國民經濟收入穩步的提高,對結構安全度的要求逐漸提高,綜合考慮各種因素,構件的最小配筋率均有提高,而且考慮了材料強度的影響,有利于促進高強材料在工程中的大量應用。
3hrb500鋼筋砼受彎構件的最小配筋率的應用
根據我國現行的《鋼筋砼用熱扎帶肋鋼筋》gb1499-1998中規定:hrb 335的屈服強度為335 mpa，hrb 400的屈服強度為400 mpa,hrb 500的屈服強度為500 mpa。我國現行的《混凝土結構設計規范》規定：hrb 335的屈服強度設計值為300 mpa，hrb 400的屈服強度設計值為360 mpa，不同種類鋼筋材料分項系數ys均為1.10，因此hrb500鋼筋的屈服強度設計值應取為450mpa。根據資料介紹的試驗結果并考慮到裂縫寬度的影響，對hrb500鋼筋的屈服強度設計值建議為420mpa，材料分項系數ys為1.19。根據我國現行的《混凝土結構設計規范》gb50010-2002中規定受彎構件最小配筋率百分率公式45 ft / fy，分別計算出各種鋼筋的最小配筋率。詳見表2。
表2鋼筋混凝土受彎構件配筋率要求
根據表2可以看出，鋼筋砼構件的最小配筋率的確定，不完全是技術問題，還反映了某一地區當時的經濟建設發展水平，具有一定的社會性和政策性。因此，考慮將hrb 500鋼筋砼受彎構件的最小配筋率百分率（%）為：當混凝土強度等級不大于c30時為0.15，當砼強度等級為c30以上時為0.2和45ft / fy 中的較大值為宜。根據上述淺要分析，國家推廣應用hrb500鋼筋不僅可以滿足建筑行業科技飛速發展的需用，還具有明顯的經濟效益和社會效益。為了在工程實踐中大力推廣hrb500鋼筋，考慮到我國實際國情，要采用hrb 500鋼筋砼受彎構件的最小百分率（%）為：當砼強度等級不大于c30時為0.15，當砼強度等級為c30以上時為0.2和45ft / fy，中的較大值安全。
參考文獻
1徐有鄰等．混凝土結構設計規范理解與應用．中國建筑工業出版社, 2002