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混凝土結(jié)構(gòu)范文第1篇

關(guān)鍵詞：混凝土結(jié)構(gòu)；病害；防治

中圖分類號(hào)：TV331文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

一、蜂窩、麻面病害

1.產(chǎn)生原因

（1）混凝土在調(diào)配過程中，所使用的膠結(jié)料、外加劑過多，水的含量過少，這是導(dǎo)致混凝土的粘稠度過大。由于混凝土過于黏稠，在攪拌過程中，空氣不易于排除，在混凝土中形成了很多小氣泡，應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)中后，就會(huì)產(chǎn)生蜂窩麻面的效果，影響了建筑結(jié)構(gòu)的美觀。

(2)當(dāng)混凝土調(diào)配完畢，灌注固定好的模板之后，已經(jīng)無(wú)法進(jìn)行充分的攪拌，而其和易性又不好，很容易產(chǎn)生離析泌水現(xiàn)象。模板內(nèi)的混凝土中含有大量的氣泡，隨著混凝土硬化過程開始，混凝土表面的蜂窩麻面就會(huì)出現(xiàn)。

(3)當(dāng)混凝土進(jìn)入灌裝模型的環(huán)節(jié)的時(shí)候，通常采用泵送的灌注方式。這種方式要求在混凝土中加入了一定量的引氣劑。如果引氣劑性能不佳，或者添加過量，就會(huì)在混凝土中產(chǎn)生大量的氣泡。再加上混凝土在泵送的過程中，振動(dòng)得強(qiáng)度不大，氣泡無(wú)法從中排除，從而在硬化后的混凝土結(jié)構(gòu)中會(huì)出現(xiàn)明顯的蜂窩麻面。

(4)質(zhì)量低劣的脫模劑也會(huì)導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)蜂窩麻面的現(xiàn)象。如果脫模劑的粘度過高，就會(huì)影響混凝土內(nèi)部的空氣的排出。有一些質(zhì)量低下的脫模劑在簡(jiǎn)單觀察時(shí)難以察覺不規(guī)范的地方，但是，很有可能在溫度升高時(shí)脫模劑就產(chǎn)生了質(zhì)量變化，導(dǎo)致混凝土脫模的效果非常糟糕。

2.防治措施

（1）一般情況下，使用粗骨料過多，就會(huì)導(dǎo)致骨料空穴的體積增大，從而導(dǎo)致氣孔增多，蜂窩麻面現(xiàn)象嚴(yán)重。所以，調(diào)配混凝土的過程中，充分重視級(jí)配問題，可以盡量選擇粒度比較小的粗骨料，這樣就會(huì)大大減少由于粗骨料帶來(lái)的混凝土結(jié)構(gòu)表面出現(xiàn)蜂窩麻面。

（2）混凝土調(diào)配過程中應(yīng)該多添加灰漿?；覞{可以有效包裹粗骨料，當(dāng)發(fā)生振動(dòng)時(shí)，灰漿就會(huì)促進(jìn)粗骨料的旋轉(zhuǎn)和運(yùn)動(dòng)，在不斷的振動(dòng)過程中，氣泡和水珠就會(huì)逐漸地被排出，從而使混凝土結(jié)構(gòu)表面避免出現(xiàn)蜂窩麻面。

（3）在混凝土調(diào)配環(huán)節(jié)，還應(yīng)適當(dāng)減小水灰比，如果水灰的比例比較小，可以采用增加攪拌和振動(dòng)的時(shí)間的方法來(lái)促使混凝土中的氣泡的外排。

（4）減水劑的使用有利于降低混凝土中的水灰比，促進(jìn)混凝土中骨料的運(yùn)動(dòng)，輔助氣泡等的外排。而且，減水劑的使用可以適當(dāng)?shù)奶岣呋炷恋奶涠?。?dāng)水灰比較小的時(shí)候，混凝土的坍落度不足，導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度不夠，影響工程質(zhì)量，但是通過增加減水劑，可以有效地控制這一點(diǎn)，也能避免蜂窩麻面的現(xiàn)象，是一個(gè)一舉兩得的方法。

（5）混凝土灌入模型的時(shí)候，如果模型的表面粗糙，不僅難以脫模，更容易導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)表面粗糙，不光滑。采用表面比較光滑的模板，不僅方便脫模，而且，也方便混凝土內(nèi)部的空氣水珠的排出，減少粗糙表面的現(xiàn)象。

（6）振動(dòng)有利于排出氣泡和水珠，所以，當(dāng)調(diào)配好的混凝土灌入模板后，應(yīng)該采用振動(dòng)棒插搗的方式，促進(jìn)模型內(nèi)部混凝土振動(dòng)。振動(dòng)棒插搗的方法可以讓混凝土內(nèi)部的水珠和氣泡破裂并向上外排，同時(shí)也有利于混凝土灰漿將空出來(lái)的空穴填滿，提高混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。

二、表面裂紋病害

1.產(chǎn)生原因

（1）內(nèi)模板拆除過早，作業(yè)隊(duì)伍在砼澆注完成后，為方便拆?；蚣涌炷０宓闹苻D(zhuǎn)，在砼強(qiáng)度未達(dá)到拆模強(qiáng)度就進(jìn)行模板-拆除，頂板由于內(nèi)模拆除過早而造成沉陷，或在拆模時(shí)因敲擊內(nèi)模引起振動(dòng)而使砼頂板出現(xiàn)裂紋。

（2）模板的強(qiáng)度、剛度及穩(wěn)定性不符合要求，在混凝土澆筑或養(yǎng)生期間發(fā)生變形或位移，引起砼頂板變形，使混凝土表面產(chǎn)生裂紋。

（3）由于砼澆筑完成后，對(duì)砼的表面沒有及時(shí)進(jìn)行覆蓋，或養(yǎng)護(hù)時(shí)干時(shí)濕，使未初凝的砼表面直接外露于空氣中或陽(yáng)光下，造成砼表面因水分流失且不能及時(shí)補(bǔ)充，而產(chǎn)生干縮裂紋。

（4）預(yù)埋筋與砼的接觸面是一個(gè)受力薄弱面，振搗后的混凝土在凝固過程中，受埋置鋼筋的約束，當(dāng)鋼筋保護(hù)層較薄時(shí)，易在鋼筋上方產(chǎn)生裂紋，且鋼筋直徑越大，坍落度越大，保護(hù)層越薄，裂紋就越大。

（5）在同等強(qiáng)度要求的情況下，不去合理選用骨料級(jí)配，而是靠增加水泥用量來(lái)提高砼強(qiáng)度，由于水泥用量過大，產(chǎn)生大量水化熱，使砼表面易產(chǎn)生裂紋。

（6）混凝土拌和時(shí)間過短或澆筑時(shí)布料不均勻，導(dǎo)致混凝土拌合不勻，澆筑混凝土離析，造成砼表面出現(xiàn)裂紋。

（7）預(yù)應(yīng)力張拉時(shí)間過早，張拉時(shí)雖然強(qiáng)度滿足要求，但因混凝土齡期短、彈性模量未同期增長(zhǎng)，影響后期變形。

（8）夏季氣溫高且白天日照強(qiáng)，高溫天氣加快了水泥的水化速度，且強(qiáng)烈的日照易引起混凝土表面早期失水，產(chǎn)生塑性裂紋。冬季砼在養(yǎng)生期，由于外界氣溫變化幅度大或養(yǎng)生溫度升降幅度大，導(dǎo)致砼表面出現(xiàn)溫縮裂紋。

2.防治措施

（1）加強(qiáng)內(nèi)模拆除時(shí)間的控制，防止因砼強(qiáng)度低、板頂砼沉陷出現(xiàn)裂紋。采取在內(nèi)模上涂脫模劑或其它措施，方便內(nèi)模拆除，減少拆模振動(dòng)對(duì)板頂砼造成的影響。

（2）嚴(yán)格控制模板質(zhì)量，采用強(qiáng)度、剛度符合要求的鋼模板，并加強(qiáng)拼裝質(zhì)量的控制，防止因模板變形造成砼表面出現(xiàn)裂紋。

（3）在完成砼澆筑及收面后及時(shí)用濕布覆蓋，此時(shí)不要大量灑水，保持養(yǎng)生濕潤(rùn)即可。砼終凝后，及時(shí)補(bǔ)水養(yǎng)生，確保養(yǎng)生期間有較好的濕度。

（4）合理優(yōu)化配合比，在確保強(qiáng)度的情況下，優(yōu)化集料級(jí)配，盡量減少水泥用量，降低水化熱，減免因水化熱高而產(chǎn)生的裂紋。

（5）嚴(yán)格控制砼坍落度和鋼筋保護(hù)層厚度，坍落度盡量控制在下限，對(duì)鋼筋牢固支墊。

（6）加強(qiáng)混凝土振搗工藝控制，嚴(yán)格控制振搗時(shí)間，確保砼振搗密實(shí)，砼表面不再下沉。

（7）加強(qiáng)砼表面收漿工藝控制，提高收漿質(zhì)量并適當(dāng)增加收面次數(shù)（一般2-3次），可有效消除混凝土表面失水和表面張力形成的裂紋。

三、露筋病害

1.產(chǎn)生原因

(1)混凝土振搗時(shí)鋼筋墊塊移位，或墊塊太少，鋼筋緊貼模板，致使拆模后露筋。

(2)鋼筋混凝土構(gòu)件斷面小，鋼筋過密，如遇大石子卡在鋼筋上水泥漿不能充滿鋼筋周圍，使鋼筋密集處產(chǎn)生露筋。

(3)混凝土振搗時(shí)，振抽棒撞擊鋼筋，將鋼筋振散發(fā)生移位，因而造成露筋。

2.預(yù)防措施

(1)鋼筋混凝土施工時(shí)，注意墊足墊塊，保證厚度，固定好。

(2)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋較密集時(shí)，要選配適當(dāng)石子，以免石子過大卡在鋼筋處，普通混凝土難以澆灌時(shí)，可采用細(xì)石混凝土。

(3)混凝土振搗時(shí)嚴(yán)禁振動(dòng)鋼筋，防止鋼筋變形位移，在鋼筋密集處，可采用帶刀片的振搗棒進(jìn)行振搗。

3.處理方法

首先將外露鋼筋上的混凝土渣子和鐵銹清理干凈，然后用水沖洗濕潤(rùn)，用I：2或1:2.5水泥砂漿抹壓平整，如露筋較深，應(yīng)將薄弱混凝土全部鑿掉，沖刷干凈潤(rùn)濕，用提高一級(jí)標(biāo)號(hào)的細(xì)石混凝土搗實(shí)，認(rèn)真養(yǎng)護(hù)。

四、尺寸偏差病害

1.現(xiàn)象：表面不平整，整體歪斜，軸線位移。

2.產(chǎn)生原因

(1)模板自身變形，有孔洞，拼裝不平整。

(2)模板體系的剛度，強(qiáng)度及穩(wěn)定性不足，造成模板整體變形和位移。

(3)混凝土下料方式不當(dāng)，沖擊力過大，造成跑?；蚰０遄冃?。

(4)振搗時(shí)振搗棒接觸模板過度振搗。

(5)放線誤差過大，結(jié)構(gòu)構(gòu)件支模時(shí)因檢查核對(duì)不細(xì)致造成的外形尺寸誤差。

3.預(yù)防措施

(1)模板使用前要經(jīng)修整和補(bǔ)洞，拼裝嚴(yán)密平整。

(2)模板加固體系要經(jīng)計(jì)算，保證剛度和強(qiáng)度，支撐體系也應(yīng)經(jīng)過計(jì)算設(shè)置，保證足夠的整體穩(wěn)定性。

(3)下料高度不大于2米。隨時(shí)觀察模板情況，發(fā)現(xiàn)變形和位移要停止下料進(jìn)行修整加固。

(4)振搗時(shí)振搗棒避免接觸模板。

(5)澆筑混凝土前，對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的軸線和幾何尺寸進(jìn)行反復(fù)認(rèn)真的檢查核對(duì)。

4.處理方法

無(wú)抹面的外露混凝土表面不平整，可增加一層同配比的砂漿抹面。整體歪斜、軸線位移偏差不大時(shí)，在不影響正常使用的情況下，可不進(jìn)行處理，整體歪斜、軸線位移偏差較大時(shí)，需經(jīng)有關(guān)部門檢查認(rèn)定，并共同研究處理方案。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)病害的防治是一個(gè)重要、迫切需要加以解決的問題。要提高鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性與安全性，需要從結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、施工及監(jiān)督、檢測(cè)評(píng)價(jià)、材料等諸多方面考慮。我們要不斷加強(qiáng)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)病害的治理，在施工與維護(hù)中，不斷尋求有效可行的措施。

參考文獻(xiàn)：

混凝土結(jié)構(gòu)范文第2篇

關(guān)鍵詞:水工混凝土結(jié)構(gòu);抗震安全評(píng)價(jià);地震動(dòng)輸入;結(jié)構(gòu)地震響應(yīng);混凝土動(dòng)態(tài)抗力

1研究的工程背景我國(guó)人均水資源極為短缺且時(shí)空分布又很不均勻,通過水庫(kù)大壩等水寫作論文工程建設(shè),盡可能調(diào)節(jié)利用汛期洪水,對(duì)抗旱防洪都有重大意義。我國(guó)的水能資源位居世界之首,水電作為可再生清潔能源,在我國(guó)進(jìn)入全面小康社會(huì)過程中,對(duì)改善我國(guó)以煤電為主的二次能源結(jié)構(gòu)、減輕煤電造成的巨大環(huán)境影響及資源和運(yùn)輸緊張,起到無(wú)可替代的重要作用。因此,在充分重視生態(tài)和環(huán)境影響的前提下,積極有序的進(jìn)行水庫(kù)大壩建設(shè)是切合國(guó)情和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展所急需的,特別是我國(guó)大江大河的源頭和水能資源集中在西部高山崇嶺的陡峻河谷中,地形地質(zhì)條件適宜于修建移民淹地相對(duì)較少而調(diào)節(jié)性能好的高壩大庫(kù)。在高壩建設(shè)中,目前以混凝土壩為多,特別是我國(guó)西部在建和近期擬建的200至300m級(jí)的高壩,絕大部分取拱壩方案。我國(guó)大陸位于世界兩大地震活動(dòng)帶之間,是一個(gè)多地震國(guó)家,是世界上地震災(zāi)害最為嚴(yán)重的國(guó)家。而西部地區(qū)是我國(guó)主要地震區(qū),地震的強(qiáng)度和發(fā)震頻度都很高,近代我國(guó)82%的強(qiáng)震都發(fā)生在該地區(qū)。修建于該地區(qū)的大壩設(shè)計(jì)地震加速度(ag)都很高,地震往往成為設(shè)計(jì)中的控制工況,諸如:錦屏(H=305m,ag=0·197g),二灘(H=240m,ag=0·20g),龍羊峽(H=178m,ag=0·23g),小灣(H=292m,ag=0·308g),溪洛渡(H=273m,ag=0·321g),白鶴灘(H=275m,ag=0·325g),龍盤(H=278m,ag=0·408g),大崗山(H=210m,ag=0·557g)等,這些工程都是高拱壩。因此,水工混凝土結(jié)構(gòu)中的大壩的抗震安全一直是我國(guó)水利水電建設(shè)中的一個(gè)必須面對(duì)和急需解決的關(guān)鍵技術(shù)問題,當(dāng)前特別是對(duì)高拱壩的抗震安全,尤為迫切。

2研究的歷程在我國(guó)建國(guó)初期,水工混凝土結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)主要沿襲美國(guó)和前蘇聯(lián)采用的擬靜力法。1959年廣東新豐江大壩蓄水后頻發(fā)地震,需要進(jìn)行抗震加固。當(dāng)時(shí)在黃文熙副院長(zhǎng)倡導(dǎo)下,我院在結(jié)構(gòu)材料研究所組建了抗震研究組,開始了水工混凝土結(jié)構(gòu)抗震的研究工作。“”后1978年與土工研究所有關(guān)抗震和爆破專業(yè)合并成立抗震防護(hù)研究所,1997年該所解散,成立了專門從事水工混凝土結(jié)構(gòu)抗震研究的工程抗震研究中心,研究隊(duì)伍由當(dāng)時(shí)抗震組的不足10人發(fā)展至今的20人左右。近50年來(lái),從新豐江大壩抗震加固開始,我院先后承擔(dān)了我國(guó)各個(gè)重大工程的水工混凝土結(jié)構(gòu),特別是大壩的抗震科研任務(wù),主持和負(fù)責(zé)了國(guó)家科技攻關(guān)項(xiàng)目、國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)重大計(jì)劃項(xiàng)目及部級(jí)的重點(diǎn)項(xiàng)目。主動(dòng)積極地在我國(guó)邢臺(tái)、海城、唐山等各次大地震中及時(shí)趕赴現(xiàn)場(chǎng),對(duì)水工建筑物的震害進(jìn)行考察調(diào)研。在對(duì)工程抗震的研究實(shí)踐中,逐步形成了包括水庫(kù)地震和場(chǎng)址地震動(dòng)輸入、各類水工混凝土結(jié)構(gòu)主要是大壩的動(dòng)力分析和模型試驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)振和強(qiáng)震觀測(cè)、混凝土材料動(dòng)態(tài)特性等一整套系統(tǒng)、全面的研究體系;負(fù)責(zé)主編及修訂我國(guó)《水工建筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》;建立了包括國(guó)內(nèi)首臺(tái)大型三向六自由度地震模擬振動(dòng)臺(tái)、微機(jī)群高性能并行計(jì)算平臺(tái)、和籌建中的大型全級(jí)配混凝土動(dòng)態(tài)試驗(yàn)機(jī)等設(shè)備的較先進(jìn)完整的研究基地;培育了眾多碩士、博士研究生和博士后研究人員和成長(zhǎng)了一個(gè)以中青年為中堅(jiān)的較穩(wěn)定團(tuán)結(jié)的科研群體。研究成果在工程中被普遍應(yīng)用。先后獲得國(guó)家級(jí)和省部級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng)30余項(xiàng),以及第一次全國(guó)科技大會(huì)先進(jìn)集體、建設(shè)部頒發(fā)的全國(guó)抗震工作先進(jìn)單位,近期由中國(guó)地震局、中國(guó)科學(xué)院、國(guó)防科工委、科技部、國(guó)家自然科學(xué)基金委聯(lián)合頒發(fā)的全國(guó)地震科技工作先進(jìn)單位。具有中國(guó)地震局頒發(fā)的甲級(jí)“建設(shè)工程地震安全性評(píng)價(jià)許可證書”。廣泛開展了國(guó)際學(xué)術(shù)交流和協(xié)作活動(dòng),包括由美國(guó)自然科學(xué)基金委連續(xù)支持的、與國(guó)際知名學(xué)者RayW·Clough共同就拱壩抗震進(jìn)行的長(zhǎng)達(dá)20年的中美合作研究。積極參加國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議,筆者在這些會(huì)上多次作特邀和主題報(bào)告,連續(xù)作為國(guó)際大壩委員會(huì)有關(guān)抗震的專委會(huì)成員近30年,近年來(lái)被選為專委會(huì)副主席迄今,參與主持和組織了首次在我國(guó)舉辦的第14屆“世界地震工程大會(huì)”中為期一天的“大壩抗震”專門分會(huì)的工作。所有這些使我院抗震研究在國(guó)內(nèi)外同行中具有一定影響。

3研究工作的主要?jiǎng)?chuàng)新性思路及進(jìn)展水工混凝土結(jié)構(gòu)抗震是涉及多種學(xué)科交叉的應(yīng)用性邊際學(xué)科,其分析依據(jù)的理論和求解方法,試驗(yàn)采用的儀器設(shè)備和測(cè)試方法,大多是在借鑒、吸收、和消化相關(guān)領(lǐng)域成果的基礎(chǔ)上,進(jìn)行集成再創(chuàng)新的。因此,首先力求對(duì)基本概念上深入理解和理清,并緊密結(jié)合本專業(yè)特點(diǎn)和要求,提出解決問題的開拓性思路,這是引領(lǐng)研究成果取得突破性進(jìn)展的關(guān)鍵。當(dāng)然,在思路付之實(shí)踐的過程中,總需要作艱辛的探索和在實(shí)踐檢驗(yàn)中不斷完善。鑒于工程結(jié)構(gòu)的地震安全性評(píng)價(jià)都必須包括地震動(dòng)輸入、結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)、結(jié)構(gòu)抗力這三個(gè)不可或缺且相互配套的方面,現(xiàn)就我院在近50年來(lái)在水工混凝土結(jié)構(gòu),特別是大壩抗震研究工作中在這三個(gè)方面主要的創(chuàng)新性思路及其進(jìn)展,分別簡(jiǎn)述如下。3·1在地震動(dòng)輸入方面工程的場(chǎng)址地震動(dòng)輸入是抗震安全評(píng)價(jià)的前提。多年來(lái),在地震動(dòng)輸入方面的工作主要包括以下三個(gè)相互關(guān)連的內(nèi)容,即:大壩抗震設(shè)防水準(zhǔn)框架的制定、場(chǎng)址相關(guān)地震動(dòng)參數(shù)的確定、壩址地震動(dòng)輸入機(jī)制。3·1·1大壩抗震設(shè)防水準(zhǔn)框架的制定[1]在深入了解地震部門有關(guān)規(guī)定基礎(chǔ)上,自行研發(fā)基于概率理論的地震危險(xiǎn)性分析軟件;經(jīng)分析比較國(guó)內(nèi)外有關(guān)規(guī)定導(dǎo)則后,結(jié)合我國(guó)國(guó)情和水工建筑物的特點(diǎn)和要求,建立和逐步改進(jìn)了與功能目標(biāo)相匹配的水工建筑物抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)的框架體系,先后被列入由我院主編在1978年頒布的我國(guó)第一本《水工建筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》和1997年頒布的其修編版中。鑒于近期在強(qiáng)震區(qū)修建的眾多高壩大庫(kù),國(guó)內(nèi)外都尚缺乏先例,為防止其發(fā)生潰壩的嚴(yán)重地震災(zāi)變,建議在準(zhǔn)備修訂的水工抗震規(guī)范中,對(duì)重要的高壩大庫(kù),應(yīng)增加對(duì)壩址預(yù)期可能發(fā)生的最大可信地震、按不潰壩的性能目標(biāo)進(jìn)行校核的規(guī)定。我國(guó)西部重大工程存在近斷裂大震的問題?；诟怕史ù_定的最大可信地震,由于其所依據(jù)的基礎(chǔ)資料中少有近場(chǎng)大震記錄,外延至屬于很小概率事件的最大可信地震,具有較大的不確定性。因此宜采用確定性方法求得設(shè)定地震。但現(xiàn)行確定性方法中將近斷裂大震的最大可信地震作為點(diǎn)源處理有本水工混凝土結(jié)構(gòu)抗震研究進(jìn)展的回顧和展望陳厚群僅適用于V形河谷和三心圓壩型的局限性進(jìn)行了改進(jìn)和擴(kuò)展,使之適用于多種河谷和壩型。其后又進(jìn)一步拓展至能考慮沿壩基的不均勻地震動(dòng)輸入[11]。成為當(dāng)時(shí)我國(guó)拱壩抗震設(shè)計(jì)中有限元法動(dòng)力分析的有力工具。我國(guó)混凝土壩的抗震設(shè)計(jì)從傳統(tǒng)的、不計(jì)地震動(dòng)和結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)性能的擬靜力法分析,進(jìn)入到了更符合實(shí)際的動(dòng)力分析的階段。拱壩歷來(lái)被作為不規(guī)則殼體的整體結(jié)構(gòu),但隨著我國(guó)在地震區(qū)眾多高拱壩建設(shè)的發(fā)展,地震工況下的高拱向應(yīng)力值,愈益成為設(shè)計(jì)中的難題。當(dāng)時(shí)國(guó)外已開始注意到拱壩壩體中的橫縫,在強(qiáng)震時(shí)會(huì)因不能承受拉力而反復(fù)開合,使之不再成為整體結(jié)構(gòu),從而高拱向應(yīng)力將被顯著釋放。我們結(jié)合拉西瓦拱壩工程,在國(guó)內(nèi)首次引進(jìn)可考慮橫縫張開的美國(guó)拱壩有限元法動(dòng)力分析程序ADAP-88,并對(duì)其中的因考慮橫縫設(shè)有鍵槽而不能滑移的假定,作了可按摩爾-庫(kù)侖準(zhǔn)則滑移的改進(jìn),使之更符合有鍵槽橫縫在張開時(shí)仍可能滑移的實(shí)際情況,在修正了其中一些差錯(cuò)后,首次實(shí)際應(yīng)用于我國(guó)拱壩工程抗震設(shè)計(jì)中[12]。應(yīng)當(dāng)說(shuō),這對(duì)高拱壩抗震設(shè)計(jì)是具有突破意義的進(jìn)展。拱壩抗震設(shè)計(jì)也更進(jìn)一步從線性發(fā)展到非線性的動(dòng)力分析。但該方法中采用邊界彈簧處理橫縫接觸問題,不能完全滿足接觸條件,且以動(dòng)態(tài)子結(jié)構(gòu)法迭代求解的工作量也較大。

無(wú)論是采用取伏格特(Vogt)地基系數(shù)的試載法或取無(wú)質(zhì)量地基的有限元法求解,都只能計(jì)入地基的彈性影響并作為封閉的振動(dòng)體系求解。而對(duì)于大體積的混凝土壩,隨著壩高的增大,壩體-地基-庫(kù)水間的動(dòng)力相互作用已愈顯重要,不能被忽略。大壩的結(jié)構(gòu)與地基相互作用主要體現(xiàn)在振動(dòng)能量向遠(yuǎn)域地基逸散和沿壩基地震動(dòng)輸入的不均勻性以及與之相應(yīng)的地基邊界條件和地震動(dòng)輸入機(jī)制的確定。為此,在20世紀(jì)90年代,我們和我國(guó)學(xué)者廖振鵬院士協(xié)作,有效應(yīng)用其提出的人工透射邊界體現(xiàn)大壩地基輻射阻尼的影響[13]。同時(shí),為避免ADAP-88程序存在的諸多問題,在和劉晶波教授協(xié)作下,應(yīng)用其提出的基于Lagrangian乘子的動(dòng)接觸理論處理接縫邊界問題。在此基礎(chǔ)上,自主研發(fā)了能同時(shí)計(jì)入各項(xiàng)更切合實(shí)際狀況的因素的、在時(shí)域內(nèi)作為波動(dòng)問題顯式求解的、完整有效的拱壩非線性動(dòng)態(tài)分析的方法[14],其中同時(shí)考慮的因素包括:壩體-地基-庫(kù)水間的動(dòng)力相互作用、壩體和地基內(nèi)接縫開合、近域地基內(nèi)各類地質(zhì)構(gòu)造和遠(yuǎn)域地基輻射阻尼影響,以及沿壩基地震動(dòng)的不均勻影響等。由于不需要形成總剛矩陣和可以遞推求解,并解決了收斂和穩(wěn)定性問題,顯著地簡(jiǎn)化了計(jì)算并提高了其效率。此外,為了考慮在拱壩應(yīng)力集中的薄弱部位的開裂,在這些部位設(shè)置了計(jì)入材料抗拉和抗剪的強(qiáng)度的接觸縫面。這個(gè)方法和程序已在我國(guó)眾多高混凝土壩,特別是高拱壩,實(shí)際工程的抗震設(shè)計(jì)研究中被廣泛應(yīng)用,并受到國(guó)際同行的關(guān)注。此外,為進(jìn)行比較檢驗(yàn),還開發(fā)了國(guó)外采用的、以設(shè)置彈簧-阻尼器的邊界模擬輻射阻尼、需輸入包括邊界應(yīng)力、速度和位移的自由場(chǎng)地震動(dòng)的相應(yīng)程序[15]。庫(kù)水對(duì)混凝土壩動(dòng)態(tài)性能有重要影響。壩體-庫(kù)水流固耦合問題的關(guān)鍵在于對(duì)庫(kù)水可壓縮性的考慮。已有研究表明,只有當(dāng)壩體的自振頻率(fd),庫(kù)水的共振頻率(fr)以及地震動(dòng)加速度的卓越頻率(fa)三者相互接近時(shí),庫(kù)水可壓縮性導(dǎo)致的共振才有實(shí)質(zhì)性的意義。當(dāng)fa>fr時(shí),由動(dòng)水壓力中的虛數(shù)分量所體現(xiàn)的能量逸散會(huì)導(dǎo)致反應(yīng)減小。庫(kù)水的第1階共振頻率可由fr=C/4H求得,其中C是水中音速,H則是水庫(kù)平均深度,一般可取為最大水深的0·7倍。巖基的卓越頻率約為5Hz。因此,我們的研究認(rèn)為:對(duì)高度超過100m的拱壩,fa將大于fd、fr,加上并非剛性平坦的庫(kù)底吸能和散射效應(yīng),使庫(kù)水共振難以發(fā)生,特別對(duì)中國(guó)眾多的多泥沙河流更是如此。實(shí)際上,在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)振試驗(yàn)和大壩地震震例中,也還從未見庫(kù)水共振的報(bào)導(dǎo)。所以,從工程觀點(diǎn)看,庫(kù)水可壓縮性是可以忽略的,從而庫(kù)水地震動(dòng)水壓力可以以壩面的附加質(zhì)量形式體現(xiàn)。在庫(kù)水不可壓縮的前提下,我們通過白山拱壩模型試驗(yàn),實(shí)測(cè)壩面動(dòng)水壓力和壩體滿庫(kù)頻率,驗(yàn)證了壩體和庫(kù)水流固耦合有限元模型求解的壩面動(dòng)水壓力值。進(jìn)而發(fā)現(xiàn)并提出:將按Westergaard對(duì)剛性平面壩面公式換算得的附加質(zhì)量折半,作為拱壩壩面附加質(zhì)量進(jìn)行計(jì)算的結(jié)果,無(wú)論是壩體前幾階滿庫(kù)頻率和振型或壩面動(dòng)水壓力值都能和實(shí)測(cè)及用有限元模擬庫(kù)水的結(jié)果較好符合[17]。這就使拱壩地震響應(yīng)的動(dòng)力分析簡(jiǎn)化了很多。這個(gè)建議已在我們?yōu)楹芏喙皦芜M(jìn)行的動(dòng)力分析和試驗(yàn)中得到應(yīng)用和驗(yàn)證。拱壩壩肩抗滑穩(wěn)定的校核對(duì)其抗震安全評(píng)價(jià)的首要問題。目前都仍把壩肩潛在滑動(dòng)巖塊作為剛體,將其與壩體分割開來(lái),采用傳統(tǒng)的剛體極限平衡法進(jìn)行。這實(shí)際是一種不計(jì)壩體和地基動(dòng)態(tài)變形耦水工混凝土結(jié)構(gòu)抗震研究進(jìn)展的回顧和展望陳厚群以期增強(qiáng)團(tuán)隊(duì)凝聚力。同時(shí)十分重視和有關(guān)單位的協(xié)作和國(guó)際交流,不斷進(jìn)行了擴(kuò)大協(xié)作面的探索和努力,1990年成功爭(zhēng)取為中國(guó)科學(xué)院系統(tǒng)內(nèi)唯一的一個(gè)院外開放實(shí)驗(yàn)室。認(rèn)真貫徹了“開放、流動(dòng)、協(xié)作、聯(lián)合”的指導(dǎo)方針,評(píng)估結(jié)論中被建議列入國(guó)家重點(diǎn)試驗(yàn)室建設(shè)系列。近年來(lái),進(jìn)一步遵循同志“產(chǎn)、學(xué)、研相結(jié)合形成科技創(chuàng)新整體合力”的要求,通過國(guó)家級(jí)支撐項(xiàng)目、部級(jí)創(chuàng)新項(xiàng)目和國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)的重點(diǎn)項(xiàng)目,緊密配合實(shí)際工程設(shè)計(jì)單位,聯(lián)合河海大學(xué)和西安理工大學(xué)的有關(guān)單位,初步形成了相對(duì)固定的“產(chǎn)、學(xué)、研”相結(jié)合的創(chuàng)新團(tuán)隊(duì),取得了統(tǒng)一規(guī)劃、有機(jī)協(xié)作、資源共享、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的明顯效果?？梢哉f(shuō),所有重大研究成果都體現(xiàn)了集體勞動(dòng)和智慧的結(jié)晶,各類優(yōu)秀人才也都是從團(tuán)隊(duì)中脫穎而出的。

5展望和結(jié)語(yǔ)近期我國(guó)將在強(qiáng)地震區(qū)建設(shè)一系列具有300m級(jí)高拱壩的重大水電工程。對(duì)這些高拱壩工程,國(guó)內(nèi)外都既缺乏工程實(shí)踐的先例,又無(wú)遭受震害的實(shí)例。而高壩大庫(kù)一旦遭受強(qiáng)震發(fā)生嚴(yán)重破壞將導(dǎo)致不堪設(shè)想的次生災(zāi)害。在當(dāng)前科研進(jìn)展趕不于工程建設(shè)規(guī)模發(fā)展的情況下,必然存在一定風(fēng)險(xiǎn)。為此,設(shè)計(jì)人員、業(yè)主及社會(huì)都更加高度關(guān)注重大工程的抗震安全保障及嚴(yán)重地震災(zāi)變的應(yīng)對(duì)。因此,在我們回顧和認(rèn)真總結(jié)近50年來(lái)在水工混凝土結(jié)構(gòu)抗震方面所取得成果的同時(shí),也深感正面臨嚴(yán)重挑戰(zhàn),要使科研進(jìn)展適應(yīng)工程發(fā)展需要,還存在著較大差距,任重道遠(yuǎn)、需警鐘長(zhǎng)鳴。首先,為應(yīng)對(duì)嚴(yán)重地震災(zāi)變,在地震動(dòng)輸入方面要解決近斷層大震的最大可信地震估計(jì)及其地震動(dòng)參數(shù)的合理確定。需要基于能反映我國(guó)板內(nèi)地震特點(diǎn)的強(qiáng)地震資料,進(jìn)一步深入研究:沿發(fā)震斷層斷裂面的破裂拓展模式、震源地震動(dòng)特性及其傳播規(guī)律、回歸位錯(cuò)、應(yīng)力降等斷裂參數(shù)與地震矩的關(guān)系式;合理考慮場(chǎng)址地形、地質(zhì)條件的影響;探求主、余震的時(shí)空和強(qiáng)度規(guī)律、以及確定對(duì)不同發(fā)震斷裂的最小避讓距離。其次,在結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)方面,需要深化研究:各類結(jié)構(gòu)控制地震災(zāi)變的潰壩機(jī)理及其可定量化的性能目標(biāo);繼續(xù)改進(jìn)更能反映工程實(shí)況、損傷發(fā)展過程和率效應(yīng)的非線性動(dòng)力分析模型及其有效求解方法;大力推進(jìn)高性能并行計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用及有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的軟件的研發(fā)和推廣;突出解決混凝土壩體系動(dòng)力模型破壞試驗(yàn)中的關(guān)鍵技術(shù);加強(qiáng)對(duì)工程抗震措施及抗震設(shè)計(jì)規(guī)范修編的研究;逐步成為全國(guó)混凝土高壩強(qiáng)震資料觀測(cè)分析研究中心。最后,在大壩混凝土動(dòng)態(tài)抗力方面,為揭示大壩混凝土損傷演化規(guī)律,及為改進(jìn)模型和確定相應(yīng)力學(xué)參數(shù)提供依據(jù),需要對(duì)全級(jí)配大壩混凝土及其組成介質(zhì)、進(jìn)行本構(gòu)曲線全過程的試驗(yàn)研究;繼續(xù)改進(jìn)大壩‘?dāng)?shù)字混凝土’三維細(xì)觀力學(xué)動(dòng)態(tài)分析方法;深化CT圖像分析和三維動(dòng)態(tài)顯示技術(shù)的研發(fā);完善三向加載大型材料試驗(yàn)裝置和其試驗(yàn)技術(shù),建立與之配套的專用工業(yè)CT裝置,以期對(duì)大壩混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其動(dòng)態(tài)損傷破壞機(jī)理和性能的研究能有新的提升和跨越。相信在領(lǐng)導(dǎo)支持和團(tuán)隊(duì)共同努力下,一定能再接再勵(lì)迎接挑戰(zhàn),克服障礙,為重大工程的抗震安全保障及嚴(yán)重地震災(zāi)變的防止、為我院爭(zhēng)取建立國(guó)家試驗(yàn)室和建成國(guó)際一流科研機(jī)構(gòu)作出應(yīng)有貢獻(xiàn)。后記本文目的在于:值此50周年院慶之際,作為參與我院水工混凝土結(jié)構(gòu)抗震研究發(fā)展全過程的一個(gè)成員,想以上述個(gè)人的認(rèn)識(shí)和體會(huì),與團(tuán)隊(duì)群體一起,在回顧總結(jié)的基礎(chǔ)上,共同增強(qiáng)信心,認(rèn)清差距,迎接新的挑戰(zhàn),繼續(xù)攀登創(chuàng)新高峰;同時(shí),也作為對(duì)在我們工作中長(zhǎng)期給于關(guān)心和支持的各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)的匯報(bào),以及對(duì)院領(lǐng)導(dǎo)提出要盡快將我院建成國(guó)際一流科研機(jī)構(gòu)號(hào)召的響應(yīng)。不當(dāng)之處,文責(zé)自負(fù),并祈請(qǐng)批評(píng)指正。

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混凝土結(jié)構(gòu)范文第3篇

關(guān)鍵詞：混凝土；裂縫；預(yù)防處理；配合比

前言：混凝土是一種由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均質(zhì)脆性材料。由于混凝土施工和本身變形、約束等一系列問題，硬化成型的混凝土中存在著眾多的微孔隙、氣穴和微裂縫，正是由于這些初始缺陷的存在才使混凝土呈現(xiàn)出一些非均質(zhì)的特性。 混凝土建筑和構(gòu)件通常都是帶縫工作的，由于裂縫的存在和發(fā)展通常會(huì)使內(nèi)部的鋼筋等材料產(chǎn)生腐蝕，降低鋼筋混凝土材料的承載能力、耐久性及抗?jié)B能力，影響建筑物的外觀、使用壽命，嚴(yán)重者將會(huì)威脅到人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全。很多工程的失事都是由于裂縫的不穩(wěn)定發(fā)展所致。近代科學(xué)研究和大量的混凝土工程實(shí)踐證明，在混凝土工程中裂縫問題是不可避免的，在一定的范圍內(nèi)也是可以接受的，只是要采取有效的措施將其危害程度控制在一定的范圍之內(nèi)?；炷亮芽p產(chǎn)生的原因很多，有變形引起的裂縫：如溫度變化、收縮、膨脹、不均勻沉陷等原因引起的裂縫；有外載作用引起的裂縫；有養(yǎng)護(hù)環(huán)境不當(dāng)和化學(xué)作用引起的裂縫等等。在實(shí)際工程中要區(qū)別對(duì)待，根據(jù)實(shí)際情況解決問題。

一、裂縫的成因

裂縫產(chǎn)生的形式和種類很多，要根本解決混凝土中裂縫問題，還是需要從混凝土裂縫的形成原因人手。正確判斷和分析混凝土裂縫的成因是有效地控制和減少混凝土裂縫產(chǎn)生的最有效的途徑。

（1）設(shè)計(jì)原因（2）材料原因（3）混凝土配合比原因（4）施工及現(xiàn)場(chǎng)養(yǎng)護(hù)原因（5）使用原因（外界因素）

二、裂縫的控制措施

（一）設(shè)計(jì)方面

設(shè)計(jì)中的‘抗’與‘放’。在建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)處理好構(gòu)件中‘抗’與‘放’的關(guān)系。所謂‘抗’就是處于約束狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)，沒有足夠的變形余地時(shí)，為防止裂縫所采取的有力措施，而所謂‘放’就是結(jié)構(gòu)完全處于自由變形無(wú)約束狀態(tài)下，有足夠變形余地時(shí)所采取的措施。

設(shè)計(jì)人員應(yīng)靈活地運(yùn)用‘抗一放’結(jié)合、或以‘抗’為主、或以‘放’為主的設(shè)計(jì)原則。來(lái)選擇結(jié)構(gòu)方案和使用的材料。

（二）材料選擇和混凝土配合比設(shè)計(jì)方面

1.根據(jù)結(jié)構(gòu)的要求選擇合適的混凝土強(qiáng)度等級(jí)及水泥品種、等級(jí)，盡量避免采用早強(qiáng)高的水泥。

2.選用級(jí)配優(yōu)良的砂、石原材料，含泥量應(yīng)符合規(guī)范要求。

3.積極采用摻合料和混凝土外加劑。摻合料和外加劑目標(biāo)已作為混凝土的第五、六大組份，可以明顯地起到降低水泥用量、降低水化熱、改善混凝土的工作性能和降低混凝土成本的作用。

（三） 現(xiàn)場(chǎng)3～-T-操作方面

1.澆搗工作：澆搗時(shí)，振搗捧要快插慢拔，根據(jù)不同的混凝土坍落度正確掌握振搗時(shí)間，避免過振或漏振，應(yīng)提倡采用二次振搗、二次抹面技術(shù)，以排除泌水、混凝土內(nèi)部的水分和氣泡。

2.混凝土養(yǎng)護(hù)：在混凝土裂縫的防治工作中，對(duì)新澆混凝土的早期養(yǎng)護(hù)工作尤為重要。以保證混凝土在早期盡可能少產(chǎn)生收縮。主要是控制好構(gòu)件的濕潤(rùn)養(yǎng)護(hù)，對(duì)于大體積混凝土，有條件時(shí)宜采用蓄水或流水養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)時(shí)間為14―28天。

3.混凝土的降溫和保溫工作：對(duì)于厚大體積混凝土，施工時(shí)應(yīng)充分考慮水泥水化熱問題。采取必要的降溫措施（埋設(shè)散熱孔、通水排熱等），避免水化熱高峰的集中出現(xiàn)、降低峰值。澆搗成型后，應(yīng)采取必要的蓄水保溫措施，表面覆蓋薄膜、濕麻袋等進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，以防止由于混凝土內(nèi)外溫差過大而引起的溫度裂縫。

三、混凝土工程中常見裂縫及預(yù)防

（一）干縮裂縫及預(yù)防

-----裂縫多出現(xiàn)在混凝土養(yǎng)護(hù)結(jié)束后的一段時(shí)間或是混凝土澆筑完畢后的一周左右。水泥漿中水分的蒸發(fā)會(huì)產(chǎn)生干縮，且這種收縮是不可逆的主要預(yù)防措施：一是選用收縮量較小的水泥，二是混凝土的干縮受水灰比的影響較大，水灰比越大，干縮越大，因此在混凝土配合比設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量控制好水灰比的選用，同時(shí)摻加合適的減水劑。三是嚴(yán)格控制混凝土攪拌和施工中的配合比，四是加強(qiáng)混凝土的早期養(yǎng)護(hù)，并適當(dāng)延長(zhǎng)混凝土的養(yǎng)護(hù)時(shí)間。五是在混凝土結(jié)構(gòu)中設(shè)置合適的收縮縫。

（二）塑性收縮裂縫及預(yù)防

塑性收縮是指混凝土在凝結(jié)之前，表面因失水較快而產(chǎn)生的收縮。塑性收縮裂縫一般在干熱或大風(fēng)天氣出現(xiàn)，裂縫多呈中間寬、兩端細(xì)且長(zhǎng)短不一，互不連貫狀態(tài)。影響混凝土塑性收縮開裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝結(jié)時(shí)間、環(huán)境溫度、風(fēng)速、相對(duì)濕度等等。

（三）沉陷裂縫及預(yù)防

沉陷裂縫的產(chǎn)生是由于結(jié)構(gòu)地基土質(zhì)不勻、松軟， 主要預(yù)防措施：一是對(duì)松軟土、填土地基在上部結(jié)構(gòu)施工前應(yīng)進(jìn)行必要的夯實(shí)和加固。二是保證模板有足夠的強(qiáng)度和剛度，且支撐牢固，并使地基受力均勻。三是防止混凝土澆灌過程中地基被水浸泡。四是模板拆除的時(shí)間不能太早，且要注意拆模的先后次序。五是在凍土上搭設(shè)模板時(shí)要注意采取一定的預(yù)防措施。

（四）溫度裂縫及預(yù)防

溫度裂縫多發(fā)生在大體積混凝土表面或溫差變化較大地區(qū)的混凝土結(jié)構(gòu)中?；炷翝仓?，在硬化過程中，水泥水化產(chǎn)生大量的水化熱，（當(dāng)水泥用量在350～550 kg/m3，每立方米混凝土將釋放出17500～27500kJ的熱量，從而使混凝土內(nèi)部溫度升達(dá)70℃左右甚至更高）。

主要預(yù)防措施：一是盡量選用低熱或中熱水泥，如礦渣水泥、粉煤灰水泥等。二是減少水泥用量，將水泥用量盡量控制在450kg/m3以下。三是降低水灰比，一般混凝土的水灰比控制在0.6以下。

（五）化學(xué)反應(yīng)引起的裂縫及預(yù)防

混凝土拌和后會(huì)產(chǎn)生一些堿性離子，這些離子與某些活性骨料產(chǎn)生化圍環(huán)境中的水而體積增大，造成混凝土酥松、膨脹開裂。這種裂縫一般出現(xiàn)中混凝土結(jié)構(gòu)使用期間，一旦出現(xiàn)很難補(bǔ)救，因此應(yīng)在施工中采取有效措施進(jìn)行預(yù)防。主要的預(yù)防措施：一是選用堿活性小的砂石骨料。二是選用低堿水泥和低堿或無(wú)堿的外加劑。三是選用合適的摻和料抑制堿骨料反應(yīng)。

四、裂縫修補(bǔ)材料及方法

（一）裂縫修補(bǔ)材料

裂縫的維修材料根據(jù)其功能可分為密封材料和補(bǔ)強(qiáng)材料。當(dāng)水泥混凝土路面出現(xiàn)裂縫或貫穿裂縫而板面強(qiáng)度仍能滿足使用要求時(shí)，應(yīng)選用密封維修材料；當(dāng)路面由于裂縫造成了強(qiáng)度不足時(shí)，應(yīng)選用補(bǔ)強(qiáng)材料。

裂縫修補(bǔ)材料很多，常用粘結(jié)劑材料有環(huán)氧樹脂類（618、6101、634等品種）、聚硫環(huán)氧樹脂、聚氨脂類、烯類等等高分子工程材料以及普通裂縫修補(bǔ)材料等。

（二）裂縫的修補(bǔ)方法

裂縫的出現(xiàn)不但會(huì)影響結(jié)構(gòu)的整體性和剛度，還會(huì)引起鋼筋的銹蝕、加速混凝土的碳化、降低混凝土的耐久性和抗疲勞、抗?jié)B能力。混凝土裂縫的修補(bǔ)措施主要有以下一些方法：表面修補(bǔ)法，灌漿、嵌逢封堵法，結(jié)構(gòu)加固法，混凝土置換法，電化學(xué)防護(hù)法以及仿生自愈合法。

混凝土結(jié)構(gòu)范文第4篇

【關(guān)鍵詞】 混凝土結(jié)構(gòu)加固；鋼結(jié)構(gòu)加固

一、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)加固方法

在建筑工程中，各種類型的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，其構(gòu)造是復(fù)雜多樣的，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的變更、追加、加固也成為很平常的問題，通過工程實(shí)踐及設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。

1、碳纖維加固法

工程實(shí)踐和試驗(yàn)研究表明：采用碳纖維對(duì)鋼筋混凝土柱進(jìn)行抗震加固；可以有效約束混凝土的變形，增強(qiáng)耗能能力，從而使其承載能力及延性能力有很大的提高，可取得良好的抗震加固效果。碳纖維片材由于其強(qiáng)度高，彈性模量大，用于橫向包裹鋼筋混凝土柱時(shí)，可以有效提高柱的承載能力和延性性能，其作用機(jī)理體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一方面，碳纖維片材橫向包裹，其作用類似受剪鋼筋，協(xié)同鋼筋承受剪力。由于碳纖維的抗拉強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于鋼筋的抗拉強(qiáng)度，相當(dāng)于配筋率大大提高，使其抗剪承載力得以顯著提高，斜裂縫出現(xiàn)以后構(gòu)件的變形性能也得以明顯改善；另一方面，橫向包裹碳纖維，還會(huì)對(duì)其內(nèi)部的混凝土起到有效的約束作用，當(dāng)受壓區(qū)混凝土達(dá)到峰值應(yīng)力后，具橫向膨脹變形急劇增大，碳纖維環(huán)向應(yīng)變顯著增大，環(huán)向約束力增大，這就使得混凝土應(yīng)力—應(yīng)變曲線的下降變得平緩，極限壓應(yīng)變得以提高，因而推遲了受壓區(qū)混凝土的破壞過程，充分發(fā)揮了縱向鋼筋的塑性變形性能，顯著改善構(gòu)件的延性。

2、粘貼鋼板加固法

用結(jié)構(gòu)膠把鋼板粘貼在構(gòu)件外部以提高結(jié)構(gòu)承載力和滿足正常使用的加固方法。與傳統(tǒng)加固方法比較，它有以下特點(diǎn)：（1）施工工藝簡(jiǎn)單，只需對(duì)被加固構(gòu)件的表面進(jìn)行處理，用建筑結(jié)構(gòu)膠將鋼板與之牢固地粘結(jié)成一個(gè)整體，使鋼板和原構(gòu)件很好地共同工作。（2）加固施工所需的場(chǎng)地、空間都不很大，且鋼板粘貼在已開裂構(gòu)件上一般2d即可受力使用，對(duì)生產(chǎn)和生活影響很小，特別適用于應(yīng)急的加固工程。（3）粘鋼加固所用的鋼板厚度，一般為2mm～6mm，所以，加固后不影響結(jié)構(gòu)外觀，重量增加也不多。（4）加固效果比較明顯。

3、化學(xué)植筋技術(shù)

植筋技術(shù)是運(yùn)用高強(qiáng)度的化學(xué)粘合劑，使鋼筋、螺桿等與混凝土產(chǎn)生握裹力，從而達(dá)到預(yù)期效果。施工后產(chǎn)生高負(fù)荷承載力，不易產(chǎn)生移位、拔出，并且密實(shí)性能良好，無(wú)需做任何防水處理。由于其通過化學(xué)粘合固定不但對(duì)基材不會(huì)產(chǎn)生膨脹破壞，而且對(duì)結(jié)構(gòu)有補(bǔ)強(qiáng)作用，施工簡(jiǎn)便迅速安全并符合環(huán)保要求，是建筑工程中鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)變更，加固的最有效的方法。它可以應(yīng)用在各類建筑結(jié)構(gòu)增建、變更等預(yù)留鋼筋錨定中，還可以用于橫梁、柱頭、樓板、剪力墻等加固預(yù)留鋼筋錨定中，也可用于各類鋼結(jié)構(gòu)、機(jī)械設(shè)備等的螺桿錨定中。它主要的技術(shù)特點(diǎn)就是：（1）具有高的承載力（剪力、拉力）。（2）對(duì)固定的基材不產(chǎn)生膨脹力，適宜邊距、間距小的部位。（3）施工簡(jiǎn)便，時(shí)間短。

4、注漿加固法

注漿加固法主要是針對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)物由于各種原因產(chǎn)生的各種裂縫，采用環(huán)氧樹脂類粘合劑及密封劑灌漿加固修補(bǔ)，在不影響生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)的情況下可以達(dá)到預(yù)期的強(qiáng)度，延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)的使用壽命，施工快捷，加固效果安全可靠。它的特點(diǎn)是：（1）采用慢速，附壓延續(xù)灌漿，可以確保樹脂注入裂縫細(xì)微部位。（2）可以控制注入量，必要時(shí)可以補(bǔ)充灌漿料。（3）可根據(jù)裂縫大小，注入狀況的需要，調(diào)整壓力。（4）注入量和注入情形可以目視觀察。這種技術(shù)主要應(yīng)用范圍：混凝土建筑物裂縫的修補(bǔ)，各種構(gòu)筑物的修補(bǔ)以及橋梁、鐵路的附屬構(gòu)件如橋墩、橋面、等的修補(bǔ)。

5、增大加固法

增大加固法是指在原受彎構(gòu)件的上面或下面澆一層新的混凝土并補(bǔ)加相應(yīng)的鋼筋，以提高原構(gòu)件承載力的方法，是工程中常用的一種加固方法。補(bǔ)澆的混凝土處在變拉區(qū)時(shí)，對(duì)補(bǔ)加的鋼筋起到粘結(jié)和保護(hù)作用，當(dāng)補(bǔ)澆層混凝土在受拉區(qū)時(shí)，增加了構(gòu)件的有效高度，從而提高了構(gòu)件的抗彎、抗剪承載力，并增加了構(gòu)件的剛度，因此其加固效果也是很顯著的。實(shí)際工程中，在受拉區(qū)補(bǔ)澆混凝土層的情況較多，原配筋率較低，其混凝土變壓區(qū)高度較小，因此在受拉區(qū)補(bǔ)加縱向鋼筋并澆混凝土是提高該梁抗彎承載力的有效方法。

二、鋼結(jié)構(gòu)加固方法：

1、改變結(jié)構(gòu)計(jì)算圖形

改變結(jié)構(gòu)計(jì)算圖形的加固方法是指采用改變荷載分布狀況、傳力途徑、節(jié)點(diǎn)性質(zhì)和邊界條件，增設(shè)附加桿件和支撐、施加預(yù)應(yīng)力、考慮空間協(xié)同工作等措施對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固的方法；

改變結(jié)構(gòu)計(jì)算圖形的一般加固方法：

（1）對(duì)結(jié)構(gòu)可采用下列增加結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的剛度的方法進(jìn)行加固：

A、增加支撐形成空間結(jié)構(gòu)并按空間結(jié)構(gòu)驗(yàn)算；

B、加設(shè)支撐增加結(jié)構(gòu)剛度，或者調(diào)整結(jié)構(gòu)的自振頻率等以提高結(jié)構(gòu)承載力和改善結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性；

C、增設(shè)支撐或輔助桿件使結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)細(xì)比減少以提高其穩(wěn)定性；

D、在排架結(jié)構(gòu)中重點(diǎn)加強(qiáng)某一列柱的剛度，使之承受大部分水平力，以減輕其它柱列負(fù)荷；

E、在塔架等結(jié)構(gòu)中設(shè)置拉桿或適度張緊的拉索以加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的剛度。

（2）對(duì)受彎桿件可采用下列改變其截面內(nèi)力的方法進(jìn)行加固：

A、改變荷載的分布，例如將一個(gè)集中荷載轉(zhuǎn)化為多個(gè)集中荷載；

B、改變端部支承情況，例如變鉸接為剛結(jié)；

C、增加中間支座或?qū)⒑?jiǎn)支結(jié)構(gòu)端部連接成為連續(xù)結(jié)構(gòu)；

D、調(diào)整連續(xù)結(jié)構(gòu)的支座位置；

E、將結(jié)構(gòu)變?yōu)閾螚U式結(jié)構(gòu)；

F、施加預(yù)應(yīng)力。

（3） 對(duì)桁架可采取下列改變其桿件內(nèi)力的方法進(jìn)行加固：

A、增設(shè)撐桿變桁架為撐桿式結(jié)構(gòu)；

B、加設(shè)預(yù)應(yīng)力拉桿。

2、加大構(gòu)件截面的加固

采用加大截面加固鋼構(gòu)件時(shí)，所選截面形式應(yīng)有利于加固技術(shù)要求并考慮已有缺陷和損傷的狀況。

3、連接的加固與加固件的連接

鋼結(jié)構(gòu)連接方法，即焊縫、鉚釘、普通螺栓和高強(qiáng)度螺栓連接方法的選擇，應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)需要加固的原因、目的、受力狀況、構(gòu)造及施工條件，并考慮結(jié)構(gòu)原有的連接方法確定。

鋼結(jié)構(gòu)加固一般宜采用焊縫連接、摩擦型高強(qiáng)度螺栓連接，有依據(jù)時(shí)亦可采用焊縫和摩擦型高強(qiáng)度螺栓的混合連接。當(dāng)采用焊縫連接時(shí)，應(yīng)采用經(jīng)評(píng)定認(rèn)可的焊接工藝及連接材料。

4、裂紋的修復(fù)與加固

混凝土結(jié)構(gòu)范文第5篇

【關(guān)鍵詞】混凝土結(jié)構(gòu)；加固設(shè)計(jì)方法；配套處理

【 abstract 】 in recent decades, the reinforcement of the concrete structure problems gradually began to trouble the building practitioners, this article from the concrete structure reinforcement to start work, this paper probes into the concrete reinforcement design technology strategy.

【 key words 】 concrete structure; Reinforcement design method; Supporting processing

中圖分類號(hào)：S611文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

伴隨國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)的平穩(wěn)快速發(fā)展，我國(guó)各項(xiàng)基礎(chǔ)建設(shè)事業(yè)也取得了很大的成就。從二十世紀(jì)六十年代開始，在全國(guó)范圍內(nèi)設(shè)計(jì)及建造了大批量的民用、商用、工業(yè)建筑以及大批量的路橋工程，在這些工程項(xiàng)目的主體中，混凝土結(jié)構(gòu)得到了大范圍的應(yīng)用。在各項(xiàng)工程投入使用之后，會(huì)面臨非常多的雨雪、強(qiáng)風(fēng)、地震、火患等自然或人為災(zāi)害的挑戰(zhàn)，這些會(huì)主體中的混凝土結(jié)構(gòu)受到各式各樣的損害，減弱該結(jié)構(gòu)的承載能力。為了保障這些建筑混凝土結(jié)構(gòu)體的穩(wěn)定性，最大限度地延長(zhǎng)其使用周期，相關(guān)單位和工作人員需要注重對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的定期加固和日常養(yǎng)護(hù)，以便修復(fù)該結(jié)構(gòu)的承載力，保證建筑主體的安全使用。

一、進(jìn)行混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)的必要性

（一）鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)如果按理想的極限狀態(tài)進(jìn)行設(shè)計(jì)的話，需得充分滿足該結(jié)構(gòu)對(duì)于剛度、強(qiáng)度、持久承載性的要求。但在實(shí)際的工程設(shè)計(jì)當(dāng)中及其施工過程中，往往出現(xiàn)各種各樣的因素導(dǎo)致這些條件無(wú)法滿足，比如：設(shè)計(jì)階段未進(jìn)行全方位的實(shí)地考察，以致設(shè)計(jì)出的結(jié)構(gòu)剛性不足；施工環(huán)節(jié)的技術(shù)缺陷導(dǎo)致結(jié)構(gòu)承載力不夠，使結(jié)構(gòu)存在極大的安全隱患；多種自然的強(qiáng)風(fēng)、火災(zāi)、地震、雨雪等外部力量引起混凝土結(jié)構(gòu)不同類型的磨損；在建筑結(jié)構(gòu)的應(yīng)用過程中，其功能與設(shè)計(jì)時(shí)使用目的不符，會(huì)導(dǎo)致建筑物的后期荷載與原設(shè)計(jì)分布、大小不一致，混凝土結(jié)構(gòu)原有剛度與強(qiáng)度無(wú)法滿足使用要求。

（二）國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的基礎(chǔ)工業(yè)、商業(yè)以及民用基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)量非?？捎^，在使用過程中有些結(jié)構(gòu)已不能滿足當(dāng)前使用要求，而且還出現(xiàn)了不同程度的損壞。在當(dāng)前國(guó)情下，不可能實(shí)現(xiàn)全部推倒重建，因此，組織力量對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)鑒定，提出改造、加固、養(yǎng)護(hù)意見，使以更適應(yīng)現(xiàn)展變得非常有必要。這樣一來(lái)，不但可以節(jié)約資金，避免土地征用面積的進(jìn)一步擴(kuò)大，緩解國(guó)內(nèi)日益尖銳的城鄉(xiāng)用地矛盾，而且可以減少大量沒有再利用價(jià)值的混凝土垃圾的產(chǎn)生，有效避免新的環(huán)境問題出現(xiàn)。當(dāng)然，對(duì)于混凝土結(jié)構(gòu)情況的檢測(cè)鑒定、改造養(yǎng)護(hù)、以及加固設(shè)計(jì)在實(shí)際工作中面臨著很多技術(shù)性問題，需要廣大專業(yè)工作者在新技術(shù)、新策略的探討與研究方面投入更多的精力。

二、常用的混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)方法介紹

（一）傳統(tǒng)上使用相對(duì)簡(jiǎn)便且比較廣泛的混凝土結(jié)構(gòu)加固方法是加大截面法，就是直接在先前的混凝土結(jié)構(gòu)外層，新建筑一層鋼筋網(wǎng)砂漿或者混凝土層，通過擴(kuò)大結(jié)構(gòu)截面的面積來(lái)增強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)的承載力。這種方法操作簡(jiǎn)便，適用范圍也比較寬，比如一般建筑結(jié)構(gòu)中的梁、樓板、柱、承重墻、地基，還有公路路面、橋梁的柱子及表面等等。當(dāng)然與整體澆筑的結(jié)構(gòu)相比，在舊的結(jié)構(gòu)外面直接加筑一層新的混凝土，新舊結(jié)合處通常存在粘結(jié)強(qiáng)度不足的問題，會(huì)直接影響加固結(jié)構(gòu)的安全性，需要通過其它的措施來(lái)進(jìn)行彌補(bǔ)。

（二）在常規(guī)混凝土構(gòu)件加固處理中，還可以利用外包鋼或粘貼鋼板的方式。

外包鋼加固的方法就是將被加固混凝土構(gòu)件的四個(gè)角用型鋼或者鋼板包裹，互相之間用扁鋼連接，再用結(jié)構(gòu)膠填充空隙。這種方式有兩種情況，干式和濕式。前一種情況的粘結(jié)效果不夠好，不適合構(gòu)件與型鋼整體受力；后一種情況選用具備良好粘結(jié)性能的專用膠，將型鋼與混凝土構(gòu)件牢固地粘到一起，使二者形成一個(gè)新的結(jié)構(gòu)聯(lián)合體，可以有效恢復(fù)或者提高構(gòu)件受拉、受壓的能力。兩種相比，干式施工比濕式簡(jiǎn)單，但是濕式的加固效果更好，整體受力性能更強(qiáng)，而且不會(huì)明顯增大構(gòu)件的截面積，不足之處在于用鋼量比較多，而且不適用于六百攝氏度以上的無(wú)防護(hù)高溫環(huán)境。

粘貼鋼板指的是用專業(yè)的強(qiáng)性膠在混凝土構(gòu)件表面直接粘貼鋼板，使兩者共同承受外力。實(shí)質(zhì)上就是間接增加原混凝土配件的配筋量，從而提高強(qiáng)求構(gòu)構(gòu)件的剛度、抗剪、抗壓等能力，這種方法完成速度快，而且對(duì)外形影響不大，不足之處在于鋼板自身比較重，操作難度比較大，適用于常溫混凝土構(gòu)件的加固。

（三）對(duì)于跨度比較大的混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固時(shí)，比較適全使用預(yù)應(yīng)力加固法。也就是

在被加固混凝土結(jié)構(gòu)體外部，加設(shè)高強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力鋼筋拉桿或者型鋼撐桿。在此過程中，通過施加外在預(yù)應(yīng)力，拉桿或撐桿與被加固的混凝土構(gòu)件共同著力，影響構(gòu)件原有的截面受力分布，消解被加固部位的應(yīng)力超前問題，提升加固后整體的的剛度與承載力。而且，在施加預(yù)應(yīng)力的時(shí)侯，會(huì)產(chǎn)生一定的負(fù)彎矩，它可以與部分荷載彎矩相互抵消，達(dá)到縮減原構(gòu)件表面的裂縫寬度。這種方法的優(yōu)勢(shì)在于加固后整體效果比較好，而且施工周期相對(duì)較短，所需費(fèi)用也不是很高，但施工技術(shù)難度比較大，不適用于高濕度環(huán)境中的混凝土構(gòu)件加固。

三、加固設(shè)計(jì)中常用的混凝土構(gòu)件表面及內(nèi)部裂縫的配套處理方法

混凝土構(gòu)件表面或內(nèi)部有裂縫時(shí)，在加固過程中需要對(duì)其進(jìn)行修補(bǔ)，具體應(yīng)當(dāng)根據(jù)不同的修補(bǔ)材料選用不同的處理方法。

如果混凝土構(gòu)件表現(xiàn)有細(xì)小開裂，且縫隙在 以內(nèi)，可選用滲透性防水劑、聚合物水泥膏等材料直接涂于縫隙表面，即可恢復(fù)構(gòu)件的耐久性與防水性能。如果裂縫不多，范圍也不大，可騎縫涂刷覆蓋；如果裂縫細(xì)密而且范圍也比較大，就須全面涂刷覆蓋。另外，由于單刷的涂層不厚，因此所選材料必須抗老化且粘著力要強(qiáng)。這種表面處理的方法具有施工工藝簡(jiǎn)單的好處，但所用涂料不能深入縫隙內(nèi)部，無(wú)法修補(bǔ)構(gòu)件內(nèi)部出現(xiàn)的裂縫。

如果混凝土構(gòu)件的裂縫比較深，而且多為受力裂縫，寬度在 以上，則可用采用灌漿或填充注入技術(shù)。將構(gòu)件裂縫處鑿出一個(gè)V或U 型槽，而后向活動(dòng)類縫隙中填入環(huán)氧樹脂等比較具有變性延伸性質(zhì)的材料；對(duì)于鋼筋銹蝕性縫隙應(yīng)先徹底除銹，涂完防銹涂料后再填入聚合物水泥砂等，以恢復(fù)松件的穩(wěn)定性、防水性與耐久性。

結(jié)束語(yǔ)

隨著混凝土結(jié)構(gòu)在各類建筑工程中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，需要加固的混凝土構(gòu)件越來(lái)越多，因此，此項(xiàng)技術(shù)改進(jìn)成為廣大相關(guān)從業(yè)人員的一項(xiàng)重要任務(wù)，有必要進(jìn)一步加強(qiáng)這方面的學(xué)習(xí)和研究。

參考文獻(xiàn)：

[1]梁穗生.某混凝土結(jié)構(gòu)的加固及粘貼碳纖維布的分析[J].中華民居.2010(12):348-349