混凝土结构基本设计原则第1篇

【关键词】混凝土结构设计；概念设计；结构构造；结构设计；结构计算

1、混凝土结构的概念设计

混凝土结构概念设计是将对混凝土结构的想法和意图初步进行检验的过程，主要是对混凝土性能、构件强弱、连接结构构造和混凝土结构体系等关键参数做以仔细试验和检验，由于这一过程的重点在于定性和可行性方面的检验，因此被成为概念设计。混凝土结构概念设计要点应该关注：第一，要确保混凝土结构应力集中，混凝土结构的重量、刚度和承载力应呈现均匀、连续性的分布，特别应该保证在水平面和垂直面的力学稳定性。第二，要注意混凝土结构的整体性，同一结构的混凝土单元应该牢固连接。第三，做到混凝土结构强柱弱梁，概念设计时应该将柱结构的尺寸尽量扩大，确保线刚度比值大于1。第四，做到强剪弱弯，混凝土结构要提高延展性和稳定性，需要加大混凝土结构的抗弯性能，提高其抗剪能力，因此在设计工作中应该采用强剪弱弯的策略，确保剪切性的提高。第五，提高混凝土结构抗脆性破坏的能力，对于钢筋锚固滑块、混凝土压碎和混凝土剪切破坏等问题应该采用提高结构横截面和支撑面等措施进行防护。第六，减少混凝土结构的钢筋使用，在结构应力比较大的区域如果其抗震性能和承载能力已经符合要求，就应该避免钢筋的盲目增加，这会对建筑结构重量带来无谓的提升，也会对建筑造价带来极大的浪费。

2、混凝土结构构造的要点

混凝土结构构造过程是混凝土概念设计的计算步骤和具体化。混凝土结构构造环节中主要是力学计算，达到验证构件承载力及变形的目的，此外，通过混凝土结构体系计算，确定混凝土构造和合理性和传力的明确性。混凝土结构构造的原则为：尽量缩短混凝土结构传力的距离、提高混凝土结构工作的效能，降低混凝土结构的材料耗费。混凝土结构构造应该重点做好如下工作：第一，对于混凝土大跨度的框架结构应该注意楼梯间处框架柱的连接构造，一般将柱体设计为短柱，加密柱体箍筋的密度，且做到于楼梯平台梁项链。第二，对与混凝土框架结构的外立面有带形窗设计时，应该采用连续的窗过梁设计，将外框架柱设计短柱形式，加强混凝土构造的性能。第三，当混凝土框架结构的长度过长时，应该采用后浇带处理技术，避免有害裂缝的产生。第四，混凝土结构后浇带构造部位应该加强处理设计。

3、混凝土结构设计的要点

3.1混凝土结构设计的原则

首先，混凝土结构设计应该坚持科学设计原则，要在混凝土结构设计工作中无时无刻不体现科学性。其次，混凝土结构设计应该坚持节约原则，对于已经达到强度和能力的部位，尽量少用或不用加强措施。最后，混凝土结构设计应该坚持实事求是原则，应该尊重施工实际、原材料实际，以切实有效的设计保证混凝土结构的性能和强度。

3.2混凝土结构设计应与实际施工相一致

混凝土结构的设计首先应满足实际的施工工艺，当出现施工工艺与结构设计发生矛盾时应该更改设计，采用便宜的措施进行处理，因此在混凝土结构设计方案阶段应该多做与实际施工和施工工艺的协调工作，减少不必要的矛盾和麻烦。

3.3混凝土结构荷载要设计精确

混凝土结构荷载包括：混凝土结构自重、设备荷载和设计载荷，混凝土结构设计中还要对风、雨、雪、地震力、温度应力等活性荷载有估算，使混凝土结构设计的计算中不要漏掉各种可能性的荷载，制止可能出现的混凝土结构安全隐患。

4、混凝土结构计算的要点

4.1混凝土结构计算简图的处理技术

混凝土结构简图的计算中应该确保简图选取的科学性，以保证混凝土结构计算结果的准确性。基础梁设置在基础高度范围内，作为基础的一部分，此时结构的底层计算高度应取基础顶面至一层楼板顶面的高度。基础梁仅考虑承担上部墙体荷载，构造满足普通梁的要求即可。当基础埋深过大时，为了减少底层的计算高度和底层的位移，设计者往往在±0.000以下的某个适当位置设置基础拉梁。此时，基础拉梁应作为一层输入，底层计算高度应取基础顶面至基础拉梁顶面的高度，二层计算高度应取基础拉梁顶面至一层楼板顶面的高度。拉梁层无楼板，应开洞处理，并采用总刚分析方法进行计算。基础拉梁截面及配筋按实际计算结果采用。

4.2混凝土结构计算参数的确定

首先，科学选择地震加速度值，在混凝土结构计算中应严格注意地震区的划分，选取正确的设计基本地震加速度值，确保混凝土结构的稳定性。其次，混凝土结构填充墙的计算周期和计算强度应该有效调整，确保混凝土框架结构的稳定，折减系数可根据填充墙的材料及数量选取0.7～0.9。其三，当利用SATWE或TAT设计软件进行计算时，应该将梁刚度放大，中梁取2.0、边梁取1.5，以便提高梁体的稳定性。最后，多层混凝土框架结构的梁设计中，应该适当放大弯矩系数，并进行活荷载的布置计算，以便利于多层混凝土框架结构的稳定。

4.3复核混凝土独立梁箍筋的计算结果

通常使用的SATWE软件缺乏独立梁这一情况的设计，都按公式进行计算，有时会造成计算结果偏小，设计中若遇到有独立梁存在的情况，应对梁箍筋的计算结果必须进行手算复核来确保稳定。

4.4混凝土结构节点核心区抗剪的验算

大跨度、大空间、大荷载的核心区节点设计必须经过抗剪演算，应遵循“强柱弱梁更强节点”的原则，一二级抗震等级的节点还应进行受剪承载力计算。由于梁柱中心线重合较难，柱截面比较大，对柱节点核心区的构造和受力都有较大的不利影响，这就更需要抗剪验算进行检验。

参考文献：

[1]尹明，陈绪坤，郑海峰.结构设计中应该注意的问题[J].科技致富向导.2011（05）

[2]黄海涛，黄慎江.结构设计中概念设计方法应用的探讨[J].工程与建设.2010（04）

[3]齐书俊，但功水.徐州地区住宅结构设计通病的防范[J].山西建筑.2007（12）

混凝土结构基本设计原则第2篇

关键词：混凝土结构；设计规范；混凝土保护层；钢筋锚固

中图分类号：TU37文献标识码： A 文章编号：

引言

混凝土结构一直是我们最常用的结构，《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）修订反映我国近十年来混凝土结构学科的科研成果和工程建设中的新经验，标志着我国混凝土结构的计算理论和设计水平有了新的提高与发展。

1、钢筋的混凝土最小保护层厚度的调整

鉴于《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）中规定混凝土保护层最小厚度是指纵向受力钢筋的外表面至混凝土表面的距离，除长期干燥或永久置于水中的混凝土构件外，其他环境下的构件并不能满足设计使用年限内防止钢筋严重锈蚀的耐久性要求，并且为防止混凝土构件中最外侧箍筋和分布筋首先锈蚀并导致混凝土顺筋开裂和剥落，对其保护层厚度的要求应该与主筋相同，《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）从混凝土碳化、脱钝和钢筋锈蚀的耐久性角度综合考虑，不再以纵向受力筋的外缘，而以最外层钢筋（包括箍筋、构造筋、分布筋等）的外缘计算混凝土保护层厚度，规定混凝土保护层最小厚度是指钢筋的外表面至混凝土表面的距离，很显然，《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）规定的混凝土保护层最小厚度既保护了纵向受力钢筋，又保护了箍筋、分布筋，比《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）规定混凝土保护层最小厚度有所加大。对由纵向钢筋和箍筋组成的梁、柱构件，混凝土保护层最小厚度的调整使正截面设计中截面有效高度 h0=h-as( 若仅布置一排钢筋时，《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）为 as=c+d纵/2，《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）为 as=c+d箍+d纵/2，见图 1）有所减少；对由纵向受力钢筋和分布钢筋组成板构件而言，新旧混凝土结构设计规范规定的保护层厚度不变，不影响正截面设计中截面有效高度 h0=h-as。《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）除了修改对钢筋的混凝土最小保护层厚度定义外，还对结构构件所处耐久性环境类别进行了划分，对应环境等级修改，《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）调整了混凝土最小保护层的最小厚度 c（mm），对一般情况下混凝土结构的保护层厚度稍有增加，而对恶劣环境下的保护层厚度则增幅较大。

2、钢筋锚固和连接方式的改进

我国钢筋强度不断提高，结构形式的多样性也使锚固条件有很大的变化，根据近几年系统试验研究及可靠度分析的结构并参考国外标准，《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）提出 ιab即基本锚固长度，取代了原先的 ιa，从基本锚固长度的计算公式看，公式并没有改变，但改变 ft取值，《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）提出当混凝土强度等级高于C60时，ft按C60取值，而《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）则是当混凝土强度等级高于 C40 时，ft按 C40 取值。这主要是根据实验研究表明，高强混凝土的锚固性能被低估，原先的最高强度等级取 C40 偏于保守，其实这也是为推广高强度钢筋，如果采用原先的公式计算，高强度钢筋的基本锚固长度有些长。另外，《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）删除《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）中锚固性能差的刻痕钢丝，同时提出当混凝土保护层厚度不大于 5d 时，在钢筋锚固长度范围内配置构造钢筋的要求。当不考虑锚固长度修正时，取相同直径 d，采用《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）和《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）计算受拉钢筋锚固长度。

3、钢筋用量的分析

工程概况①：按《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）计算，梁、柱、墙受力钢筋采用 HRB400 级，梁、柱箍筋和墙中构造筋以及板中钢筋均采用 HRB335 级。

工程概况②：按《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）计算，梁、柱、墙受力钢筋采用 HRB400 级，梁箍筋和构造筋、墙构造筋以及板中钢筋均采用 HRB335 级。

工程概况③：按《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）计算，梁、柱、墙受力钢筋采用 HRB500 级，梁箍筋采用 HRB400 级，墙构造筋及板中钢筋仍采用 HRB335 级。

通过中国建筑科学研究院研发的 PKPM 程序模拟计算，其计算结果如下：

3.1剪力墙结构

工况②与工况①比较：在钢筋强度等级相同的条件下，按《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）计算的钢筋总用量（748.84t）比按《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）计算的钢筋总用量（747.83t）略有增加，比值为 1.001；其中梁箍筋（HRB335 级）的用量因规范修订稿中受剪公式的改变有较明显增加，梁中受力主筋（HRB400 级）的用量因《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）中裂缝宽度计算公式的改变有所减少；板和墙的钢筋用量受最小配筋率控制，基本无变化。工况③与工况①比较：工况③仍按新修订的《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）计算，但梁中箍筋改为 HRB400 级，梁、板和墙中的受力主筋改为 HRB500 级。可以看出，钢筋总用量（742.23t）比按《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）计算的钢筋总用量（747.83t）略有减少，比值为 0.993；其中梁箍筋用量仅略有增加，而梁中受力主筋的用量则减少明显，梁中钢用量合计减少约 5.6%；板和墙的钢筋用量仍受最小配筋率控制，变化不大。工况③与工况②比较：工况③和工况②均按《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）计算，只是工况③提高钢筋强度等级，可看出两种工况下钢筋总用量基本相同，主要是因为板和墙的钢筋用量受最小配筋率控制变化不大，而梁中箍筋和受力主筋用量则有明显减少。

3.2框架结构

工况②与工况①比较：在钢筋强度等级相同的条件下，按《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）计算的钢筋总用量（229.73t）比按《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）计算的钢筋总用量（231.13t）略有减少，比值为 0.994；其中梁箍筋（HRB335 级）的用量因规范修订稿中受剪公式的改变有较明显增加，而梁中受力主筋（HRB400 级）的用量因规范修订稿中裂缝宽度计算公式的改变有所减少；板的钢筋用量受最小配筋率控制，基本无变化；柱的钢筋用量略有增加。工况③与工况①比较：工况③仍按《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）计算，但梁和柱的受力主筋改为 HRB500 级。可以看出，钢筋总用量（217.35t）比按《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）计算的钢筋总用量（231.13t）减少约 6%（比值为 0.940）；其中梁箍筋用量增加较明显，而梁中受力主筋的用量则减少明显，梁中钢用量合计减少约10.9%（比值为 0.891）；板和柱的钢筋用量仍受最小配筋率控制，变化不大。工况③与工况②比较：工况③和工况②均按《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）计算，只是工况③梁和柱的受力主筋改为 HRB500 级。可看出提高受力主筋强度等级后钢筋总用量减少约 5.4%（工况③钢筋总用量为 217.35t，工况②钢筋总用量为 229.73t，比值为 0.946）。

结束语

在我国当前迅速发展的工程建设领域中，混凝土结构是我国工程建设中应用最广泛的一种结构形式之一，全面修订的混凝土结构设计规范在新材料应用、设计理论发展等方面有重大进步，对确保工程质量，促进我国钢筋混凝土结构设计水平，进一步提高及混凝土结构学科的发展起到有力的推动作用。

参考文献

[1] 混凝土结构设计规范.GB50010-2010[S].北京 : 中国建筑工业出版社，2011.

混凝土结构基本设计原则第3篇

关键词：城市道路；水泥混凝土路面；设计原则；施工技术；施工步骤

城市的进步是社会发展的重要基础，同时城市进步需要道路交通的迅速发展作为支撑，对于城市道路建设者来说，应该充分发挥城市道路建设的先行作用，通过科学设计和脚踏实地地施工完成行业的发展，实现对城市进步的支持。当前我国城市道路中水泥混凝土路面还占有相当大的比例，并且在可预见的未来，这种主体地位依然会保持下去，因此，城市道路建设企业应该加强水泥混凝土路面施工的工艺探索和相关研究，充分发挥水泥混凝土路面成本低、刚性高、耐久性长等整体优势，实现对城市道路发展的支撑作用。由于设计、施工和养护等环节中各种因素的影响，水泥混凝土路面会出现各种破损，既影响了城市道路的通行能力，又提高了城市道路运营的成本，是城市道路建设中重要的问题。城市道路施工单位应该立足于当前水泥混凝土路面施工的实际，在描述城市水泥混凝土道路常见问题的基础上，对施工技术进行了重新结构，掌握城市道路水泥混凝土路面设计和施工的原则，在做好技术统计、应力预计、施工工艺等诸多技术要点的基础上，提升城市道路建设队伍对的水泥混凝土路面设计和施工的技术水平，控制可能出现的水泥混凝土路面的破损现象，实现高品质完成城市道路水泥混凝土路面的施工任务。

1、城市道路水泥混凝土路面的设计原则

1.1 质量原则

质量原则是城市道路水泥混凝土路面设计工作的总原则，进行水泥混凝土路面设计必须保证路面的质量，确保路面正常的使用和耐久性，提高水泥混凝土路面投资的效益。

1.2 节约原则

城市道路水泥混凝土路面设计和施工应该做到节约，由于我国经济还处于发展阶段，城市道路建设资金还比较紧张，因此从事城市道路水泥混凝土路面设计应该在确保水泥混凝土路面质量的前提下尽量减少开支，节约珍贵的资金。

2、城市道路水泥混凝土路面设计的步骤

2.1 收集处理城市道路水泥混凝土路面的交通参数

城市道路水泥混凝土路面交通参数主要由路面年日平均交通量和交通组成、轴载谱、历年交通量及交通组成，收集城市道路水泥混凝土路面交通参数可以确定路面行车系数和车道分配系数，合理规划城市道路水泥混凝土路面的设计年限和使用强度。

2.2 确定城市道路水泥混凝土路面的温度梯度值

城市道路水泥混凝土路面在施工和使用中受温度的影响比较大，因此，进行城市道路水泥混凝土路面设计必须根据公路所在自然区划和气候特点，在绘制施工地区的日温度梯度频率分布曲线的基础上，确定城市道路水泥混凝土路面的最大温度梯度值。

2.3 确定城市道路水泥混凝土路面的结构

按交通现状、环境、土基和材料供应等条件，选择水泥混凝土路面的结构层次组合及各层的类型和材料组成，拟定各结构层的厚度、面层板的平面尺寸及接缝类型和构造。

3、城市道路水泥混凝土路面施工的技术要点

3.1 行车道路路面结构组合的技术要点

根据当地的环境条件、交通要求和材料供应等情况，施工中应该根据设计的路面结构层次、各结构层次的类型和厚度以组合成分做好施工工作，以均匀铺设和稳定支承为技巧，减轻错台、裂缝等病害的出现，使城市道路水泥混凝土路面能够承受预期车辆荷载作用，进而满足路面的使用性能和运营费用的要求。

3.2 面层接缝构造和配筋技术要求

施工中应该确定路面面层板块的平面尺寸，选择和布置路面接缝的类型和位置，根据城市道路水泥混凝土路面设计的接缝的构造，确定板内的配筋用量和钢筋布置。

3.3 城市道路水泥混凝土路面的施工技术

首先，根据城市道路水泥混凝土路面排水系统的布设方案，合理确定各项排水设施的构造尺寸，对施工中应用材料的质量和规格要严格把关。其次，城市道路水泥混凝土路面路肩铺面的施工，根据路面结构层组合设计，做好按层次施工，特别对于路肩结构更应该强调类型和厚度两项重要的参考量。其次，控制好城市道路水泥混凝土路面结构层材料的质量，选择合适的组成材料，进行配合比设计以提供满足各结构层性能要求的混合料。最后，施工中应该考虑城市道路水泥混凝土路面抗滑和降噪性能。

混凝土结构基本设计原则第4篇

关键词：桥梁承台；大体积混凝土；温度裂缝；控制措施

中图分类号：TU37文献标识码：A 文章编号：

大体积混凝土由于体积比较大，水泥在固化过程中会释放出较大的水化热，如果在施工过程中不加以注意和控制，很容易造成混凝土内外温差过大，从而使混凝土产生温度裂缝，危及到混凝土结构的安全性与耐久性。因此，对混凝土温度裂缝加以研究和控制是必要的。

1 工程概况

广州市花都汽车产业基地东风大桥桥梁主桥13#、14#主墩承台结构尺寸为9.7m×9.2m×4m(顺桥向×横桥向×高)，体积为356.96m3，C35混凝土，属于大体积混凝土基础。本承台是高墩承台，施工及营运阶段其抗压强度、抗拉强度、抗剪切强度、抗冲切性能等都有较高要求，不允许出现有害裂缝。因此，施工时温度裂缝的控制是保证承台施工质量的关键。

2 承台大体积混凝土温度裂缝原因分析

(1)结构物在实际使用中承受各种荷载，当结构的抗拉强度不足以抵抗荷载作用时，结构可能出现裂缝。外荷载产生的直接应力和次应力、温度变化、收缩膨胀以及不均匀沉降等都会产生裂缝。造成结构裂缝的原因很复杂。但在大体积混凝土施工过程中，产生的结构裂缝主要是由水泥水化热引起的温度变化造成的。大体积混凝土工程水泥用量多，结构截面大，因此，混凝土浇筑后，水泥会释放出大量水化热，使混凝土温度升高。由于混凝土导热不良，体积过大，相对散热较小，混凝土内部水化热积聚不易散发，外部则散热较快。升温阶段，混凝土表面温度总是低于内部温度。依据热胀冷缩原理，中心部分混凝土膨胀的速度要比表面混凝土快，中心部分与表面质点间形成相互约束，中心属于约束膨胀，不会开裂；表面属于约束收缩，当表面拉应力超过混凝土的极限抗拉强度时，混凝土表面便产生裂缝。

(2)水泥水化硬化过程中，水是必备的前提条件，但混凝土为了满足施工和易性的要求，通常所加水量是水泥水化所需水量的数倍，多余的水为游离水，游离水容易蒸发，引起体积收缩(称为干缩)。干缩与混凝土降温产生的冷缩叠加增大了混凝土中的拉应力，加剧了混凝土中裂缝的产生。

混凝土产生温度裂缝，影响结构使用的耐久性、结构安全和正常使用。因此，大体积混凝土施工中的温度监控是控制裂缝产生的关键，也是确保桥梁施工质量的关键之一。现结合广州市花都汽车产业基地东风大桥13#、14#主墩大体积混凝土承台在施工中对温度裂缝的控制加以说明。

3 承台大体积混凝土温度裂缝控制措施

由上述分析可知，由水泥水化热引起的温度变化是造成大体积混凝土温度裂缝产生的主要原因。因此，必须对从混凝土配合比设计至混凝土施工结束(混凝土达到设计强度)的全过程实施有效控制，避免温度裂缝产生。

3.1 大体积混凝土配合比设计

3.1.1 设计原则

设计原则:①考虑混凝土强度能达设计要求；②降低水化热。根据国家标准《混凝土结构工程施工及验收规范》GB50204—2002和《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55—2000，以及有关建工系统混凝土的强度保证率(P)均采用95%，相应的概率度系数t=1.645，所得混凝土配制强度计算公式:fcu，o=fcu，k+1.645σ，其中，fcu为混凝土立方体抗压强度，计算所得结果作为参考，并经过多次试配、试验确定。同时在配制过程中对所选用的原材料考虑以下几点。

⑴粗骨料采用连续级配碎石，细骨料采用中粗砂。

⑵外加剂采用缓凝剂、减水剂；掺和料采用粉煤灰、矿渣粉等。

⑶大体积混凝土在保证混凝土强度及坍落度要求的前提下，应提高掺和料及骨料的含量，以降低单方混凝土的水泥用量。

⑷选用水化热低、凝结时间长的水泥，优先采用中热硅酸盐水泥、低热矿渣硅酸盐水泥、大坝水泥、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥等。

3.1.2 原材料选用

结合当地材料供应情况，并根据送检试验结果，在施工过程中确定采用:普通硅酸盐水泥P·O42.5；5～21.5mm连续级配碎石，含泥量小于0.8%；采用本水溪机制中砂，含泥量小于1.0%，细度模数3.3；采用聚羧酸泵送剂，水剂掺量2.2%；自来水加冰。缓凝时间10h。

3.2 基底处理

1)对石质地基，将松碴等清理干净；土质地基，应用打夯机进行夯实，并用触探法检查地基承载力≥0.15MPa(地基承载力0.15MPa，钢筋混凝土容重按26kN/m3计算，荷载分项系数取1.4)。否则应用片石换填1m并碾压密实。

若承台边缘悬空，则在悬空一侧砌筑M10浆砌片石，宽度2m，嵌岩0.5m，若不能嵌岩，则埋入土层≥2m。

上述处理是为了使地基有足够的承载力，避免因地基沉降而使混凝土产生裂缝。

2)在基底上铺筑30cm厚碎石，并浇筑15cm厚C20混凝土垫层。使基底滤水并能消除或减弱地基对承台混凝土的约束。

3.3 内排外保措施

施工前，考虑混凝土施工时的各种工况，对大体积混凝土施工进行热工计算，在自然养护条件下，各龄期的内外温差大，承台混凝土的最大收缩应力大于C35混凝土轴心抗拉强度，抗裂系数＜1.15时，将会出现温度收缩应力裂缝。为防止裂缝的出现，需加强内排外养护措施，使混凝土内部水化热尽快传递出来，降低混凝土内部最大水化热绝热温升值；并对混凝土表面实施覆盖保温等措施(使用麻袋和棉絮覆盖)，使混凝土内外温差＜25℃；从而降低综合温差，且有效控制混凝土温度升、降速率，最终降低混凝土降温所产生的收缩应力，从而控制承台混凝土裂缝出现。

在浇注前预先布设降温冷却水管，冷却水管采用内径φ50mm×3.8mm普通输水铁管焊接而成。冷却水管管路采用回形方式水平铺设，水平管间距100cm，共分3层，层间距100cm，各层间进出水管均独立。冷却水管安装牢固，且做通水试验，保证在0.5MPa压力下不渗漏。

混凝土浇注后或每层循环水管被混凝土覆盖并振捣完成后，即可在该层水管内通水，要求连续通水10～12d，通过水循环，带走混凝土内部热量，使混凝土内部温度降到要求限度。控制冷却用水进、出水温度，(用调节冷却水的循环速度)控制循环冷却水进、出水的温差≤5℃。

3.4 水化热监测系统应用

在混凝土中埋入一定数量的测温仪器(热敏电阻传感器)，测量混凝土不同部位温度变化过程，检验不同时期的温度特性和温差标准。当温控措施效果不佳、达不到温控标准时，可及时采取补救措施。温度监测流程为:选购温度传感器标定选购屏蔽电缆接长电缆购保护材料预埋传感器电缆保护接驳仪器实施测量成果整理分析检测报告。

混凝土结构基本设计原则第5篇

关键词：混凝土；配合比；设计；经济效益；工作性能；强度；耐久性

引言

随着我国城镇化建设的飞速发展，商品混凝土在建设中越来越广泛的使用。所以在建筑过程中对商品混凝土的研究，显得尤为重要和必要。建设中为了获得具有一定要求特性的混凝土选择好的原材料只是第一步，而第二步则是配合比的设计要使各原材料之间能够正确地组合相配。虽然现代科学有一整套完整的技术原则来指导配合比设计，但由于一些现实情况也可以认为混凝土的配合比设计并不全部是一门科学。不过，因为配合比设计对于混凝土的造价和性能有相当大的影响，所以混凝土工作者在选定或者审批混凝土配合比时，应对配合比的基本设计原则和程序有所熟悉。

一、配合比设计的意义和目的

普通混凝土拌合物的配合比设计，也称配合比设计或配比设计，是一种使水泥、骨料、水、掺合料和外加剂能够按照指定的规范得到正确组合相配的方法。虽然有人对于这个方法未能简化到一组精确数字的东西而感到很不适应。但是在对基本原则有所了解并有一些实践经验后，混凝土配合比设计的技术是不难掌握的。如果能够很好地用这个技术在工程建设中就会有很好的效益。因为配合比设计对于混凝土的造价以及新拌混凝土和硬化混凝土的多种主要性能的影响是非常之大的。

混凝土配合比设计的目的之一，是要获得其性能符合某种预定要求的制品。其中最基本的要求是新拌混凝土的工作性以及硬化混凝土在指定龄期时的强度。工作性是决定混凝土拌合物在浇筑，捣实以及抹面时难易程度的一种性质。另外还有一种耐久性也是一种重要性质，但一般认为在通常的暴露条件下。如果该混凝土拌合物能够达到必要的强度，则其耐久性也不会有问题，当然在恶劣的条件下：例如，冻融循环接触硫酸、盐水时。在混凝土配合比设计时就需要对耐久性专门予以考虑。

配合比设计的另外一个目的，是要在尽可能最低的造价下获得性能满足要求的混凝土拌合物。这就要在选定组成材料时不仅必须适用，而且要有合理的价格。所以混凝土配合比设计总的目的可综合为：在常用的材料中选择合适的组成材料，并决定出其特性能够满足一定的要求的同时又是最低经济的组成比例。

混凝土工程技术工作者为了达到这个目的，所能够使用的措施是有限制的。在配合比混凝土设计中一个明显的约束因素，就是在一个固定的体积内，你不可能改变一种组分而不影响其他，混凝土配合比设计的任务又相当复杂，因为改变一个特定的变数，可能会使混凝土的某些要求性能受到相反的影响。例如，在给定水灰比的刚硬混凝土拌合物中掺加水，可使新拌混凝土流动性改善，但同时会使强度下降，实际上工作性本身就包含着两个主要的组成部分（即流动度和粘聚性），当在稳定的混凝土拌合物中加水时，这两个组成部分即趋向于受到相反的影响。所以混凝土配合比设计的过程归结起来又是要将上述各种有所抵触的作用相互得到平衡的技术。

二、配合比设计应考虑的原则

在部分混凝土工程中，混凝土工程技术人员在设计配合比时，通常应从以下几方面加以考虑。这也是混凝土配合比设计的原则问题。

1、经济效益原则

混凝土经济效益即成本问题需要考虑的是混凝土所用材料的选择，但也要考虑工程技术上可行。同时在经济成本方面要有优势，换句话说，当混凝土组分中某一种原材料可以从两个或更多个来源取得，当材料之间的价格又有明显差别时，通常认为选用其中较为便宜的一种材料作为拌制混凝土的组分。但也有可能，如果因为技术上的原因，拌制出的混凝土对工程不适用，则只有考虑选用另外一种材料作为混凝土组分。在实际工程建设中，即便当地各产区的骨料价格只有很小的差别。但对于一个大工程或混凝土搅拌站来说，一个大工程所需混凝土几万立方甚至十几万立方，一个搅拌站一年拌制几十万立方甚至上百万立方混凝土。总的节约混凝土成本在骨料上面还是非常可观的。

在实际工程建设中，有时一些传统的不正确观念，使某些混凝土工程技术人员。在混凝土拌制过程中还在使用较贵的，不必要的原材料，例如，在某些地区水泥碱含量较高，但该地区的骨料又不含对碱呈活性矿物时。如果一定要求使用低碱水泥，就会额外增加低碱水泥的运输费用，从而使混凝土成本提高，这个从经济效益上来说是不合算的。

在实际拌制混凝土前，即在考虑混凝土拌合物配合比设计所依据的许多原则，具有关键性的一点应该就是要考虑水泥的价格。因为在混凝土拌合物组分中，水泥的价格所占比重比骨料、外加剂、掺合物等等要高许多。所以在考虑混凝土经济效益成本时，所有配合比设计都应该是以减少混凝土拌合物中的水泥用量为前提。但同时不能牺牲混凝土的强度和耐久性等要求的性能。在现代混凝土配合比设计中，通常用胶凝性的工业副产品（例如粉煤灰或磨细炼钢高炉矿渣）替代部分水泥。就可以直接收到节约材料成本的效果，而且从未来看恰当的利用这些工业副产品而不是将其随意抛弃。是每一个国家都不得不从保护资源和减少污染方面所获得的间接节约效果来考虑的现实问题。

2、混凝土工作性原则

混凝土的各组成材料按一定比例配料，经搅拌均匀后称为混凝土拌合物，也称为新拌混凝土。新拌混凝土的工作性包括流动性、粘聚性和保水性三方面，同时这三个方面决定着该拌合物是否易于施工，不会产生有害的离析泌水现象

如果新拌混凝土的工作性不好，混凝土拌合物造成工程建设中难以浇筑和捣实，不仅要增加施工费用而且也会使混凝土强度、耐久性和外观质量变差。同样易于离析、泌水的混凝土拌合物就需要较多的表面抹平及表面处理费用，而且所得混凝土的耐久性也较差，所以混凝土工作性既要影响混凝土的造价又会影响其质量。

工作性是混凝土的一项重要性质，主要取决于混凝土配合比设计。可是从另外一方面讲，工作性这个名词代表着很多难以定量测定的变化多端的特性。因此，应设计一个符合拌合物工作性要求的配比。但由于混凝土工作性本身尚缺乏一个相当明确的定量方式。所以工作性一词仍然是技艺与科学的结合。这就是要求混凝土技术工作者，不仅仅要了解混凝土配合比设计的方法步骤，还应懂得混凝土配合比设计的基本原理。在设计混凝土配合比时，应考虑混凝土的工作性，其工作性所依据的指导原理：第一，新拌混凝土的稠度应符合工程浇筑、捣实和抹面的需要；第二，给定新拌混凝土稠度的用水量主要依赖于骨料特征，所以为了改善或提高混凝土的粘聚性和抹面性，在可能的条件下，提高混凝土的砂率；第三，对于设计大流动的混凝土配合比，应考虑掺入高性能减水剂。

3、混凝土强度

在混凝土设计和质量控制中，混凝土强度是设计者和质量控制者认为最有价值的性质。这是因为与其他大部分性质相比较，强度比较容易验证。再者，混凝土的许多性质，诸好弹性模量。密实性或抗渗性，包括抗风化性，均直接与强度有关。混凝土强度又与混凝土组分中起胶结作用的水泥石结构有直接关系。由于混凝土结构建筑物主要是用以承受荷载或抵抗其他各种作用力，所以混凝土强度是反映混凝土质量最直接的指标。因此在实际工作中大家都是以混凝土强度来评定和控制混凝土质量。

混凝土的强度包括抗压强度、抗折强度、抗拉强度、抗剪强度等等，但由于在同一种混凝土中混凝土抗压强度比其他几种强度都要大很多。而且混凝土建筑物主要利用抗压强度来承受荷载，所以在混凝土配合比设计中，通常以抗压强度为主要设计参数。

4、混凝土耐久性

在混凝土工程结构中，设计者们多数对混凝土强度有较高的要求，以保证建筑结构中混凝土能承受必要的荷载，使结构安全。同时设计者们还应考虑混凝土建筑物所处的自然环境及使用条件下经久耐用的性能，即混凝土耐久性，其性能保证结构物在设计年限正常使用，减少建筑物维修工作量，提高经济效益和社会效益。

混凝土耐久性指其对风化作用、化学侵蚀、磨耗或任何其他破坏过程的抵抗能力，影响混凝土的耐久性大致有两种因素：第一，建筑物所处的环境因素，即外在因素；第二，混凝土的内在因素。外在因素，就好比风化作用、磨损、电能作用、工业废水、废气的侵蚀作用等等，内在因素主要是混凝土浇筑振捣的密实程度，孔隙的构造，以及在一定条件下起碱骨料反应的混凝土碱含量或骨料中的活性矿物质。

混凝土耐久性不是固定不变的，其与周围环境相互作用，混凝土的微观结构性质随时间会改变。当混凝土在使用条件下，其性质遭受破坏到一定程度，假使该混凝土如果继续使用将会不安全或不经济。则可认为该混凝土已达到其使用寿命。混凝土工程技术设计人员，就是在设计时，千方百计，让其耐久性提高，其使用寿命长些再长些。

结语：

混凝土配合比设计是一个科学的技术活，但设计者也应结合工程实际来加以考虑，广大混凝土技术工作者在设计配合比时应对工程结构充分熟悉，对混凝土原材料掌握透彻，只有充分考虑了工程的经济性与安全性，才能设计出适合此工程的最佳混凝土配合比。

参考文献

[1] 梁兴文，史庆轩.混凝土结构设计[J].中国建筑工业出版社. 2009-04-01.

[2] 邓恺，王骅.吴凯.商品混凝土配合比设计速查手册[J]. 中国建材工业出版社. 2012-06-01.

混凝土结构基本设计原则第6篇

摘要：随着我国经济的不断发展，我国的桥梁建设事业也呈现出了蓬勃发展的良好趋势，桥梁质量在一定程度上也得到了提高。其中，桥梁的耐久性也是衡量桥梁质量的重要指标之一，它不仅与桥梁的施工相关，与桥梁设计也是息息相关的。因为钢筋混凝土梁板在桥梁耐久性中起着非常重要的作用，因此，预制钢筋混凝土梁板的设计在桥梁设计中就显得尤为重要，它是确保桥梁质量的关键。本文将通过对桥梁设计中耐久性问题的研究，探讨预制钢筋混凝土梁板在桥梁设计中的应用，进一步对预制钢筋混凝土梁板的加固设计进行分析。

关键词：预制钢筋混凝土；梁板；桥梁设计；加固设计

Abstract: along with the development of economy, the bridge construction undertaking in China also presented the prosperous development of the good trend, the quality of bridge in a certain extent have improved. Among them, the bridge of the durability of the bridge and the measure quality one of the important indexes, it not only and bridge construction related, and bridge design is also closely linked. Because of the reinforced concrete beams in the durability of the Bridges board plays a very important role, therefore, precast reinforced concrete beam slab in the design of the bridge design is important, it is to ensure that the quality of the key bridge. This paper will be through the durability problem of bridge design, and discuss the precast reinforced concrete beam slab in the application of bridge design, further to precast reinforced concrete beam strengthening design of the plate is analyzed.

Keywords: precast reinforced concrete; Beam board; Bridge design; Reinforcement design

中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：

随着我国经济的不断发展，我国桥梁建设事业也呈现出了蓬勃发展的趋势，桥梁的质量也得到了一定程度的提高。桥梁的耐久性是衡量桥梁质量的重要指标之一，但其不仅与桥梁施工有关，与桥梁的设计也息息相关。然而，对于桥梁设计而言，预制钢筋混凝土梁板的设计是其中关键部分之一。预制钢筋混凝土梁板的质量与桥梁的质量也是息息相关的，其设计过程中的加固设计主要就是提高桥梁的质量。当桥梁结构构件由于挠度偏大，裂缝宽度过宽、过长，钢筋严重锈蚀，受压区砼压碎等情况时，则需要加固。下面我们将介绍建筑设计中钢筋混凝土结构设计的加固原则及一些加固常用的方法。

一、 概述钢筋混凝土梁板结构构件

当钢筋混凝土梁板由于挠度偏大，裂缝宽度过宽、过长，钢筋严重锈蚀，受压区砼压碎等情况时则需要加固。而引起这些问题的原因不仅是施工过程中没有达到要求规定的强度，而且还与建筑设计有关。在进行建筑设计的过程中，荷载没有考虑周全，或是计算模型、计算简图有误，计算公式的应用与所应用的公式的条件不相符合，特别是现在采用计算机软件进行计算时数据的输入有误等都会导致钢筋混凝土梁板结构构建不够牢固。

二、 桥梁设计中钢筋混凝土梁板耐久性的设计

1. 钢筋混凝土耐久性设计的原则

提高钢筋混凝土自身的耐久性是解决混凝土结构耐久性的前提和基础。《桥规JTG D62》中增加了耐久性的设计内容，提出了按结构使用环境进行耐久性设计的概念，明确规定了不同使用环境下，结构混凝土耐久性的基本要求，对影响混土耐久性的最大水灰比、最小水泥用量、最低强度等级、最大氯离予含量和碱含量等做出了限值规定。应该指出对影响混凝土自身耐久性的主要指标加以控制，满足这些限值规定是混凝土结构耐久性设计的基本内容。

2. 钢筋混凝土梁板耐久性设计中应注意的问题

1) 注意梁板结构的细节设计，从而提高桥梁设计的质量

在设计过程中，梁板结构的细节设计是非常重要，与桥梁的质量也是息息相关的。因此，在进行设计时，应该对可能影响梁板以及桥梁质量的因素都考虑在内，从而确保梁板以及桥梁的质量。

2) 根据构建的需要适当加大梁板混凝土保护层厚度

混凝土碳化是钢筋锈蚀的前提，因此，适当加大梁板混凝土保护层的厚度能够增加梁板的耐久性。

3) 加强梁板构件的防排水设计

防排水设计是保证桥梁投入使用之后使用寿命长短的一个关键因素。钢筋以及混凝土被侵蚀都需要水作为介质，因此，防排水的设计能确保水及时被排出，避免其积聚引起钢筋与混凝土被侵蚀，从而桥梁被损坏。

三、 桥梁设计中钢筋混凝土梁板结构加固的设计

钢筋混凝土结构的加固不仅与施工过程有关，还与建筑设计的过程有关。因此，我们在进行建筑设计的过程中，钢筋混凝土梁板结构的加固设计也是非常重要的。下面我们将从钢筋混凝土结构加固的原则以及钢筋混凝土结构加固设计中应注意的问题进行分析。

1. 钢筋混凝土结构加固的原则

在建筑设计中进行钢筋混凝土结构的加固设计时，首先要从其结构体系的总体效应方面进行分析，分析其结构整体，避免对单个构件进行分析时，改变了单个构件的刚度后未能及时发现整体内力分配变化的情况发生。然后需要先进行鉴定再进行加固设计。该环节对于复杂的结构而言，需要借助仪器进行测试与测量，再确定加固方式。最后，材料的选用也是建筑设计过程中的一个关键，更是钢筋混凝土结构加固设计中非常重要的一个部分。选用合适的材料才能确保钢筋混凝土梁板的刚度达到所规定的刚度，从而保证钢筋混凝土梁板的质量。

2. 钢筋混凝土结构加固设计中应注意的问题

1) 设计过程中应考虑周全梁板的荷载量

荷载量过大是桥梁在使用过程中造成其损坏的主要原因，因此，为了延长桥梁梁板的使用寿命以及桥梁的寿命，在进行设计的过程中一定要考虑周全，尽可能的考虑到梁板需要承受的最大荷载。

2）正确使用计算模型、计算公式及计算简图

设计过程中，计算模型、计算公式以及计算简图是计算梁板荷载量等必须用到的。因此，在使用计算模型、计算公式以及计算简图时，一定要确保正确的使用计算模型、计算简图，并要求所选择的计算公式的条件一定要与所计算的量在施工过程中的条件相符合。

3）了解施工场地的周边环境以及地基的沉降状况

在设计过程中，了解外部环境是非常重要的，因为结构材料随时都会受到外部环境的影响。因此，在设计中了解外部环境就可以提前采取防御措施，从而降低外部环境对梁板质量的影响。另外，地基的沉降情况对梁板结构的承载力有很大的影响，当其引起结构的承载力不足时就可能出现裂缝。因此，为了减少该类情况的发生，在进行设计的时候就应该对地基的沉降情况进行了解。

四、 结语

在进行桥梁的设计时，预制钢筋混凝土梁板的设计也是确保桥梁设计的关键，其耐久性以及加固设计都是保证桥梁在投入使用之后质量的关键设计。因此，在今后进行桥梁的设计时，各个部分的设计都应该重视，并注意细节问题，从而才能保证桥梁的质量。

参考文献：

[1] 杨可明,王跃台,王萌等.我国桥梁设计中结构耐久性问题研究[J].城市建设理论研究（电子版）,2011,(19).

[2] 陈培潮.钢筋混凝土梁板结构加固设计[J].科技资讯,2006,(28):71.

[3] 刘景云,计锋.现浇钢筋混凝土梁板结构优化设计[J].低温建筑技术,2008,30(5):73～74.

混凝土结构基本设计原则第7篇

关键词：预制钢筋混凝土；梁板；桥梁设计；加固设计

Abstract: along with the development of economy, the bridge construction undertaking in China also presented the prosperous development of the good trend, the quality of bridge in a certain extent have improved. Among them, the bridge of the durability of the bridge and the measure quality one of the important indexes, it not only and bridge construction related, and bridge design is also closely linked. Because of the reinforced concrete beams in the durability of the Bridges board plays a very important role, therefore, precast reinforced concrete beam slab in the design of the bridge design is important, it is to ensure that the quality of the key bridge. This paper will be through the durability problem of bridge design, and discuss the precast reinforced concrete beam slab in the application of bridge design, further to precast reinforced concrete beam strengthening design of the plate is analyzed.

Keywords: precast reinforced concrete; Beam board; Bridge design; Reinforcement design

中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：

随着我国经济的不断发展，我国桥梁建设事业也呈现出了蓬勃发展的趋势，桥梁的质量也得到了一定程度的提高。桥梁的耐久性是衡量桥梁质量的重要指标之一，但其不仅与桥梁施工有关，与桥梁的设计也息息相关。然而，对于桥梁设计而言，预制钢筋混凝土梁板的设计是其中关键部分之一。预制钢筋混凝土梁板的质量与桥梁的质量也是息息相关的，其设计过程中的加固设计主要就是提高桥梁的质量。当桥梁结构构件由于挠度偏大，裂缝宽度过宽、过长，钢筋严重锈蚀，受压区砼压碎等情况时，则需要加固。下面我们将介绍建筑设计中钢筋混凝土结构设计的加固原则及一些加固常用的方法。

一、 概述钢筋混凝土梁板结构构件

当钢筋混凝土梁板由于挠度偏大，裂缝宽度过宽、过长，钢筋严重锈蚀，受压区砼压碎等情况时则需要加固。而引起这些问题的原因不仅是施工过程中没有达到要求规定的强度，而且还与建筑设计有关。在进行建筑设计的过程中，荷载没有考虑周全，或是计算模型、计算简图有误，计算公式的应用与所应用的公式的条件不相符合，特别是现在采用计算机软件进行计算时数据的输入有误等都会导致钢筋混凝土梁板结构构建不够牢固。

二、 桥梁设计中钢筋混凝土梁板耐久性的设计

1. 钢筋混凝土耐久性设计的原则

提高钢筋混凝土自身的耐久性是解决混凝土结构耐久性的前提和基础。《桥规JTG D62》中增加了耐久性的设计内容，提出了按结构使用环境进行耐久性设计的概念，明确规定了不同使用环境下，结构混凝土耐久性的基本要求，对影响混土耐久性的最大水灰比、最小水泥用量、最低强度等级、最大氯离予含量和碱含量等做出了限值规定。应该指出对影响混凝土自身耐久性的主要指标加以控制，满足这些限值规定是混凝土结构耐久性设计的基本内容。

2. 钢筋混凝土梁板耐久性设计中应注意的问题

1) 注意梁板结构的细节设计，从而提高桥梁设计的质量

在设计过程中，梁板结构的细节设计是非常重要，与桥梁的质量也是息息相关的。因此，在进行设计时，应该对可能影响梁板以及桥梁质量的因素都考虑在内，从而确保梁板以及桥梁的质量。

2) 根据构建的需要适当加大梁板混凝土保护层厚度

混凝土碳化是钢筋锈蚀的前提，因此，适当加大梁板混凝土保护层的厚度能够增加梁板的耐久性。

3) 加强梁板构件的防排水设计

防排水设计是保证桥梁投入使用之后使用寿命长短的一个关键因素。钢筋以及混凝土被侵蚀都需要水作为介质，因此，防排水的设计能确保水及时被排出，避免其积聚引起钢筋与混凝土被侵蚀，从而桥梁被损坏。

三、 桥梁设计中钢筋混凝土梁板结构加固的设计

钢筋混凝土结构的加固不仅与施工过程有关，还与建筑设计的过程有关。因此，我们在进行建筑设计的过程中，钢筋混凝土梁板结构的加固设计也是非常重要的。下面我们将从钢筋混凝土结构加固的原则以及钢筋混凝土结构加固设计中应注意的问题进行分析。

1. 钢筋混凝土结构加固的原则

在建筑设计中进行钢筋混凝土结构的加固设计时，首先要从其结构体系的总体效应方面进行分析，分析其结构整体，避免对单个构件进行分析时，改变了单个构件的刚度后未能及时发现整体内力分配变化的情况发生。然后需要先进行鉴定再进行加固设计。该环节对于复杂的结构而言，需要借助仪器进行测试与测量，再确定加固方式。最后，材料的选用也是建筑设计过程中的一个关键，更是钢筋混凝土结构加固设计中非常重要的一个部分。选用合适的材料才能确保钢筋混凝土梁板的刚度达到所规定的刚度，从而保证钢筋混凝土梁板的质量。

2. 钢筋混凝土结构加固设计中应注意的问题

1) 设计过程中应考虑周全梁板的荷载量

荷载量过大是桥梁在使用过程中造成其损坏的主要原因，因此，为了延长桥梁梁板的使用寿命以及桥梁的寿命，在进行设计的过程中一定要考虑周全，尽可能的考虑到梁板需要承受的最大荷载。

2）正确使用计算模型、计算公式及计算简图

设计过程中，计算模型、计算公式以及计算简图是计算梁板荷载量等必须用到的。因此，在使用计算模型、计算公式以及计算简图时，一定要确保正确的使用计算模型、计算简图，并要求所选择的计算公式的条件一定要与所计算的量在施工过程中的条件相符合。

3）了解施工场地的周边环境以及地基的沉降状况

在设计过程中，了解外部环境是非常重要的，因为结构材料随时都会受到外部环境的影响。因此，在设计中了解外部环境就可以提前采取防御措施，从而降低外部环境对梁板质量的影响。另外，地基的沉降情况对梁板结构的承载力有很大的影响，当其引起结构的承载力不足时就可能出现裂缝。因此，为了减少该类情况的发生，在进行设计的时候就应该对地基的沉降情况进行了解。

四、 结语

在进行桥梁的设计时，预制钢筋混凝土梁板的设计也是确保桥梁设计的关键，其耐久性以及加固设计都是保证桥梁在投入使用之后质量的关键设计。因此，在今后进行桥梁的设计时，各个部分的设计都应该重视，并注意细节问题，从而才能保证桥梁的质量。

参考文献：

[1] 杨可明,王跃台,王萌等.我国桥梁设计中结构耐久性问题研究[J].城市建设理论研究（电子版）,2011,(19).

[2] 陈培潮.钢筋混凝土梁板结构加固设计[J].科技资讯,2006,(28):71.

[3] 刘景云,计锋.现浇钢筋混凝土梁板结构优化设计[J].低温建筑技术,2008,30(5):73～74.

混凝土结构基本设计原则第8篇

国民经济的发展推动了建筑行业的繁荣，给建筑领域创造了更多的机遇，一时间，各种各样的建筑物如雨后春笋般涌现出来。钢筋混凝土结构是现阶段我国建筑物最典型的结构，在建筑工程中受到了广泛的关注与重视，然而近年来，施工期钢筋混凝土结构事故频频发生，影响着建筑工程的建设质量，也对社会稳定性造成了一定的损害，因此，钢筋混凝土结构的设计引起各相关领域的关注与研究。本文针对钢筋混凝土结构设计，对其中的常见问题进行分析，并提出了相应的优化措施，以供参考。

关键词：钢筋混凝土；结构设计；常见问题；优化措施

中图分类号：TV331文献标识码： A

前言：

钢筋混凝土结构具备强度高、延性好、整体性等优势，因此被广泛运用到建筑物的整体框架建设中，然而钢筋混凝土工程的施工需要运用到钢筋、混凝土、石料等多种施工材料，也需要应用拌和机、吊车、输送泵车等，还需要运用到钢筋绑扎、混凝土浇筑、模板安装等多种施工工艺，由此看来，钢筋混凝土结构的设计具有一定的难度，因而其中依然存在着诸多问题，采取有效措施予以解决，才能优化钢筋混凝土工程的施工。

一．钢筋混凝土结构设计的原则

1.1钢筋混凝土结构的实用性原则

设计的钢筋混凝土结构必须具有实用性，实用是钢筋混凝土结构的主要要求，只有突出钢筋混凝土结构的实用性，整个钢筋混凝土结构设计也才能适应市场的需要，也才能满足使用者的各类需求，钢筋混凝土结构的设计工作也才能找到实施的基础。

1.2钢筋混凝土结构的安全性原则

钢筋混凝土结构设计过程中应该突出安全，一方面要确保钢筋混凝土结构施工过程中安全目标的实现，要为钢筋混凝土结构施工创造一个安全的环境，这是进行钢筋混凝土结构设计的必要前提。另一方面要确保钢筋混凝土结构使用的安全，力争在建筑物和钢筋混凝土结构的使用寿命中做到对安全的保证，这是对建筑功能和使用者人身安全的重要基础。

1.3钢筋混凝土结构的整体性原则

应该将钢筋混凝土结构的设计工作进一步深化，使整体性原则得到进一步落实，让整个钢筋混凝土结构达到一个性能综合、结构连续的整体，在实现对建筑物功能维护的同时，确保整个工程的统一。

二．钢筋混凝土结构设计中存在的问题

2.1地基设计过程中存在的问题

在建筑工程的地基设计过程中，对于地下室底板设计中容易忽视附加应力的作用及影响，这种附加应力是由建筑物沉降而引起的，在实际的工程施工中，柱下独立基础与地下室底板在上部建筑物的重力载荷作用下，会发生一定程度的变形沉降，如果不将附加应力考虑进去，势必会影响地下室底板的安全性和稳定性。在采用天然地基的情况之下，附加应力的影响会更加显著，因此需要在地下室底板与持力层之间采取支护的保护措施，如果变形与总沉降的程度较小，可以在地下室底板与持力层之间采取褥垫处理措施。对于减小附加应力作用的各种办法的采用，需要根据具体的工程要求与地质、季节等客观因素来进行选择。

2.2上部结构设计中存在的问题

对于框剪结构来说，一些剪力墙的分布不够均匀，甚至出现单肢刚度过大的剪力墙，这就导致应力过于集中，为建筑结构的安全性和稳定性埋下安全隐患，一旦该单肢出现问题，其影响较大，波及的范围较大，最终对钢筋混凝土工程造成严重的损害。其次，与框剪结构相连接的一些基础性结构，如连梁等构件，其设计本身就具有一定的难度与专业性，如果剪力墙的布置不够均匀，出现刚度参差不齐的现象，就会增加与框剪结构连接的接触性结构的设计难度。对于框剪结构的设计需要明确多道设防的概念，它是指当建筑物遭遇中震时，在第一级别的剪力墙进入塑性之后，还需要有小级别的剪力墙对建筑物的整体框架结构维持，尽可能的降低其变形程度。如果遇到较大的地震时，小级别的剪力墙也会随着进入塑性阶段，此时建筑的整体结构基本已遭到较重程度的破坏，为了保证立柱的完整，需要进行一系列的设计，从而让梁来承担建筑物的载重力，以破坏梁为代价而维持柱的稳定性，在一定程度上可以延迟建筑物的倒塌时间，甚至避免建筑物倒塌。

2.3钢筋混凝土结构设计中的裂缝处理问题

在钢筋混凝土结构中裂缝的出现不可避免，或是由于施工要求人工造成的施工缝，或是因为施工操作不到位引起的裂缝，对裂缝的处理是钢筋混凝土结构设计中的关键组成部分。①构造裂缝。在钢筋混凝土结构中，一系列操作不规范和技术不到位的现象如混凝土浇筑时的振捣不充分、模板发生移动、水灰比错误等，都会造成钢筋混凝土结构中出现构造裂缝。②温度裂缝。在钢筋混凝土结构中，最常见的裂缝就是温度裂缝，引起温度裂缝的原因是外界温度变化较大，混凝土会随着温度的变化和差异发生热胀冷缩，从而引起温度裂缝，这种裂缝在建筑物的屋面层出现的几率较多。③收缩裂缝。收缩裂缝的出现原因是因为混凝土结构在化学反应中水分会进一步流失，从而造成混凝土收缩，除此之外，在混凝土结构的养护过程中，混凝土会发生硬化、碳化和脱水的情况，这本来属于混凝土的固有特性，也会造成钢筋混凝土结构出现收缩裂缝。④结构裂缝。在混凝土浇筑的过程中，由于各个构件具有不同的刚度，因此在钢筋混凝土的整体结构中会出现刚度较弱的部位，这就容易造成钢筋混凝土中出现裂缝，称之为结构裂缝。

三．优化钢筋混凝土结构设计的对策研究

3.1完善结构体系

一般来说，钢筋混凝土结构比较复杂，其复杂性也是造成其结构问题出现的原因之一，因此在钢筋混凝土结构设计中，需要将结构体系中比较繁琐且作用不大的部分进行删除或者合并，从而使复杂的结构体系变得简化。其次，在钢筋混凝土结构设计中，最容易忽略的是受力及变形的计算，因此在对配筋进行计算时，需要将受力和变形计算进去。除此之外，需要采用一定的有效措施，对钢筋混凝土结构中容易出现问题的部位，进行预防和控制。

3.2规范结构尺寸设计

在钢筋混凝土结构工程中，施工材料的变形以及温度的变化都会引起钢筋混凝土结构出现裂缝，钢筋混凝土结构越长，由于材料和温度变化引起的应力就会越大，从而裂缝出现的几率就会相应变大，这也是横向裂缝产生的原因。而通过笔者及建筑行业多年的研究及总结，发现钢筋混凝土结构的应力与其长度呈非线性的关系，这就表明钢筋混凝土结构的尺寸设计对其稳定性和安全性关系重大，如此以来，在钢筋混凝土结构的设计过程中，需要对其设计尺寸进行严格的控制，使其符合工程施工设计要求，从而降低各种裂缝出现的几率。

3.3优化结构布置及形状

在钢筋混凝土结构中，如果结构的布置和形状不规则，就会导致结构各部分的刚性不一致，从而就会致使结构各部分产生的变形也不尽相同，这就容易造成刚度比较薄弱的部位出现一系列问题，因此在对钢筋混凝土结构进行设计的时候，需要保证其结构布置及形状的规则性，从而使钢筋混凝土结构的各部分刚性一致，最终降低问题出现的几率，增强钢筋混凝土结构的稳定性和安全性。

3.4加大板类构件裂缝控制力度

对于钢筋混凝土结构中板类构件裂缝的控制，主要采取防治的措施。在钢筋混凝土结构中，屋面及楼面板构件相对容易出现裂缝，因此在结构设计中可以采用预应力混凝土浇筑的方式，并在楼面板预埋管线的过程中，利用设置支架的方式对管线进行固定，同时要在管线的交叉部位固定接线盒，以将钢筋混凝土板的刚度进行削弱，从而降低板类构件出现裂缝的几率，提高结构的整体稳定性和牢固性。

结论：

钢筋混凝土结构是现阶段我国建筑工程中最普遍的结构，因其具备多种优势而备受关注和重视，然而也因为施工难度大，涉及范围较广等因素，其设计中依然存在着诸多问题，只有积极采取有效措施优化钢筋混凝土结构设计，才能提高建筑工程的整体质量，促进我国建筑行业的繁荣与长期发展。

参考文献：

混凝土结构基本设计原则第9篇

关键词：水泥混凝土路面；病害；路面裂缝；原因

1 前言

道路是一种带状建筑，其面层结构有很多种，混凝土因取材广泛、价格低廉、抗压强度高、稳定性好、养护费用低、维修周期长等特点，适应现代化重载、高速而繁密的汽车运输要求的高级路面。现在混凝土路面成为市政道路中使用最广泛的路面结构形式。但混凝土最主要的缺点是抗拉能力差、容易开裂，从而造致路面断裂、错台，影响道路平整及使用。

2 混凝土路面裂缝原因分析

笔者根据多年来从事施工技术工作的经验，对水泥混凝土路面裂缝产生从内、外两个方面分析其原因。

2.1 内因

(1)路基的影响:路基的强度及稳定关系面层的强度和稳定。水泥混凝土路面对基层的要求是提供均匀支撑，即路基在环境和荷载作用下产生尽可能小的不均匀变形。如基层为软弱地基、填挖交替或新老填土交替、季节性冰冻地区的不均匀冻胀、填土因压实不足而引起的压密变形和受湿度变化影响而产生的膨胀、收缩变性等均会对混凝土路面结构产生影响。在行车荷载作用下，路面混凝土板块产生翘曲应力，使路面应力集中。当应力超过极限强度时，就会在强度薄弱处产生裂缝。同时基层的平整度将直接影响面层结构的均匀性，厚薄不匀也是导致裂缝的重要原因。

(2)路面厚度、强度设计:路面厚度、强度设计的依据是设计年限内的累计当量轴次。由于目前普遍存在超载，且交通流量飞速增加，实际上不管是按标准车的轴载还是非标准车的轴载进行设计，其车辆的实际轴载远大于设计轴载。由此得知，设计路面实际承受的当量轴次远远大于作为其设计依据的设计年限内的累计当量轴次。即现阶段新建路面早期开裂破坏情况较多的症结之一是公路在短期内（如3～4年）已达到设计年限内的累计当量轴次。

(3)混凝土质量的影响:①不同标号及品种的水泥混杂使用，硬化时间及收缩量不一样，会使混凝土产生裂缝。②集料质量的影响，如砂石料的含泥量。③搅拌质量的影响。搅拌时间过短，则拌合不均匀，造成面层强度相差过大，硬化时间及收缩量不同，从而导致裂缝产生；搅拌时间过长，则容易导致骨料破碎、离析，影响混凝土的强度。④振捣质量的影响。振捣不足，易使混凝土中出现气孔、蜂窝，在行车荷载及自然因素作用下产生应力集中而导致裂缝；振捣过量，则粗骨料下沉，混凝土离析，影响其强度。⑤养护的影响。混凝土的养护对其早期强度增长和防止收缩裂缝极为重要。因此，一定要加强混凝土的早期养护，在表面手浆后尽快予以覆盖和洒水养护。同时必须保证养护的时间，实际养护天数根据混凝土强度增长情况而定，一般宜为14天。

⑷路面基层和面层强度不足或不均匀：作为混凝土路面基层，首先要求强度高，整体性和水稳性好。从现场观察到的二灰基层来看，其强度本身不是很好，加上基层施工拌和不均匀，压实不够等原因造成基层不板结，局部地方还有松散现象，基层强度难以满足设计要求。在行车荷载作用下，混凝土板底的拉应力增大，甚至车辆超载超限，致使混凝土板可能产生过大的荷载应力而造成强度破坏。另外，由于原混凝土路面施工局部地段厚度及混凝土配合比达不到设计要求，在荷载强作用下，混凝土路面无法承受荷载带来的竖向剪切力，从而导致路面断板、破碎板。

2.2 外因

(1)路面窨井及管线的影响:①路面窨井四周的塘渣填筑是实际施工中的薄弱环节。施工单位在推土机推塘渣时，往往将大块塘渣推至窨井边，同时此处压路机很少压到，造成应力薄弱区。实际施工中，路面裂缝很大部分发生在窨井处。②市政道路各种管线密集，为便于日后维修，在面层施工时窨井盖四周一定范围内的混凝土采取后浇，作不设传力杆的胀缝处理。在构造上虽对井周混凝土采取加筋补强，但此处仍为应力集中和结构薄弱环节。③路面下雨污管线渗漏会冲刷路基部分，特别是对流沙土的冲刷更为厉害。同时对路基的水温稳定性产生影响。

(2)横向缩缝质量的影响:设置横向缩缝是为了减小收缩应力和翘曲应力。切缝施工是混凝土施工中的一个重要环节，如不加强控制，极易引发裂缝。①切割时间。当混凝土达到设计强度的25％～30％时，应采用切缝机进行切割。切缝太早，粗骨料会从砂浆中跳脱；切缝太晚，如果产生的拉应力大于混凝土容许值，混凝土板就会开裂。气温高，混凝土强度增长快，切割时间要提早。温差大，切割时间也要提早。切缝时间一般遵循的原则是“能切就切，宁早勿晚”。切缝机，宜采用机型小、转速快、振动小的，在混凝土浇筑几小时内即可切割。②切割深度。切缝深度应控制为板厚的1／4～1／5。切得太深，板间的传荷能力难以得到保证。切得太浅，混凝土截面的强度削弱得不够，面层上会产生不规则裂缝。③接缝料。接缝料是保证混凝土板正常使用的主要组成部分，如处理不好，则极易出现问题。

(3)拉杆和传力杆的影响:胀缝传力杆的质量控制主要有两点：一是传力杆的一端应涂沥青，且加管套，以保证其伸缩距离；二是传力杆必须与路面平行，以保证其伸缩方向。前者处理不好，缝端混凝土将被挤裂。传力杆与路面不平行，混凝土板伸缩时，传力杆对混凝土板产生压应力，引起混凝土板拉裂。①横向施工缝传力杆。横向施工缝传力杆应用光圆钢筋，且一半涂沥青，允许滑动。在实际应用中，施工单位为图方便，经常使用螺纹钢，且不涂沥青。施工缝两边混凝土浇筑时间不同，凝结过程中产生的收缩不同步，传力杆不能伸缩，形成薄弱环节。当混凝土板在荷载或自然因素作用下产生收缩，则在此薄弱环节处产生裂缝。②纵缝拉杆。纵缝一般有纵向缩缝和纵向施工缝两种，两种纵缝均应设置拉杆。拉杆应用螺纹钢，长度达到设计要求，以保证其与混凝土间的粘接力，并且拉杆的直径与间距也应得到保证。否则，拉杆不能提供足够的拉力，混凝土面板收缩时，纵缝被拉开而形成裂缝。

（4）温度变化引起的裂缝：混凝土具有热胀冷缩性质，当外部环境或内部温度发生变化，混凝土将发生变形。特别是作为带状的路面，其纵向线形影响更为明显。若变形遭到约束，则在结构内将产生应力，当应力超过混凝土抗拉强度时，即产生温度裂缝。温度裂缝区别其他裂缝最主要是将随温度变化而扩张或合拢。引起温度变化主要因素有温差、日照、骤然降温、水化热、蒸汽养护或冬季施工措施不当等。

(5)水的防治不及时：水泥路面的横向缝都是采用沥青灌塞，纵缝为施工缝不灌沥青。路肩盲沟排水设置基本没有。经过多年的行车作用，路面板块间相互挤压，原路面横缝的填缝料失效，地表水通过裂缝渗入基层，而又无法从路肩排出，造成基层软化。在车辆载荷的重复作用下，产生唧泥现象将基层细料冲走，导致板边缘的基础部分失去支撑能力，端脱空、路面板块松动、错台、板角冒浆，最后开裂断板破碎。