混凝土结构损伤的主要形态及其对结构性能的影响研究

【摘要】本文从损伤的直接原因来看可分为内部原因和外部原因。内部原因是指混凝土自身的一些缺陷，如在混凝土内部存在气泡和毛细管孔隙，为空气中的二氧化碳、水分和氧气向混凝土内部扩散提供了通道，另外还有氯离子、硫酸根离子或是碱骨料反应等因素；外部原因主要是指自然环境与使用环境引起的劣化，分为一般环境、特殊环境及灾害环境。

【关键词】混凝土结构；耐久性；材料劣化；结构性能；空间刚度；整体稳定性

0 引言

钢筋混凝土结构的性能劣化问题十分复杂，包括大气和近海环境的钢筋锈蚀、冻融循环、化学腐蚀、淡水溶蚀、物理磨损以及各种因素的综合作用。

1 混凝土碳化及对结构性能的影响

混凝土中的钢筋锈蚀问题是造成混凝土结构耐久性损伤的主要因素，而在一般大气环境下，混凝土碳化则是混凝土中钢筋锈蚀的前提条件。因此研究混凝土碳化对混凝土结构耐久性的影响具有重要的现实意义。

1.1 混凝土碳化机理及条件

由于碳化反应的主要产物碳酸钙属非溶解性钙盐，比原反应物的体积膨胀约17%，因此，混凝土的凝胶孔隙和部分毛细孔隙将被碳化产物堵塞，使混凝土的密实度和强度有所提高，一定程度上阻碍了二氧化碳和氧气向混凝土内部的扩散。另一方面，混凝土碳化使混凝土的pH值降低，完全碳化混凝土的pH值约为8.5-9.0，使混凝土中的钢筋脱钝，使钢筋因失去混凝土对其的保护作用而生锈，从而影响其结构的耐久性。

1.2 混凝土碳化影响因素

碳化的主要影响因素为环境和混凝土质量。环境因素主要指周围介质的相对湿度、温度、CO2浓度等。1）相对湿度大，混凝土含水率高，渗透性低，碳化速度慢；2）温度和CO2浓度越高，碳化速度越快。混凝土质量对碳化的影响主要取决于混凝土设计和施工（搅拌、振动、养护等）两个方面。在鉴定过程中发现混凝土质量越好，抗碳化能力越强，碳化速度越慢；3）水灰比是决定混凝土孔结构的重要因素，在一定程度上决定了CO2在混凝土中的扩散程度。混凝土的碳化速度与水灰比成正比，水灰比越大，碳化速度越快；4）水泥用量影响混凝土吸收CO2的量，水泥用量越大，碳化速度越慢；5）施工质量决定混凝土的密实性。施工质量越好，密实性越好，其碳化速度越慢。

浅谈混凝土结构耐久性问题

④ XXXXXXX（XX）现代远程教育毕业设计（论文）题目：浅谈混凝土结构耐久性问题学习中心：XXXXXX 年级专业：函授XXX 专升本学生姓名：XXX 学号：XXXXXXXXX 指导教师：X X X职称：副教授导师单位：威海职业学院中国石油大学（华东）远程与继续教育学院论文完成时间：2012 年 6 月30 日

XXXXXXX（XX）现代远程教育毕业设计（论文）任务书发给学员xxx 1．设计(论文)题目：浅谈混凝土结构耐久性问题 2．学生完成设计(论文)期限：2012 年 1 月30 日至2012 年6 月30 日3．设计(论文)课题要求： 1）、重点论述提高我国中小型出口企业国际竞争力的对策 2）、论文字数不少于6000字。 3）、论文要求结构完整，思路清晰，论据缺凿，论点明确，有说服力。 4）、要从安全角度分析，从各个方面去论述。 5)、针对论文所重点阐述的内容，广泛查阅相关资料，为论文的写作奠定坚实的基础，提供有力的证据。 4．实验（上机、调研）部分要求内容：如果条件具备，可深入企业进行实际调研，写出调研报告，为论文写作提供充分的素材 5．文献查阅要求：广泛查阅与本文相关的文献材料，为论文写作奠定坚实的基础，通知注意文献材料的真实性。 6．发出日期：2012 年 1 月30 日 7．学员完成日期：2012 年 6 月30 日指导教师签名：学生签名：

摘要混凝土耐久性是指结构在规定的使用年限内,在各种环境条件作用下,不需要额外的费用加固处理而保持其安全性、正常使用和可接受的外观能力。影响混凝土结构耐久性的因素有很多，本文通过从混凝土的渗透破坏、冻融破坏、侵蚀性介质的腐蚀、碱骨料反应、碳化和钢筋锈蚀六个方面论述了混凝土发生耐久性失效的原因及影响因素，对混凝土耐久性问题进行了研究。最终提出从混凝土材料的选择、结构设计和质量的生产控制三方面进行提高混土耐久性的处理措施。混凝土结构以其整体性好、耐久性好、可塑性强、维修费用少等优点广泛使用，随着混凝土结构应用领域越来越广泛，大量的混凝土结构由于各种各样的原因而提前失效，达不到预定的服役年限，混凝土耐久性发生失效现象日趋严重。关键词：混凝土；耐久性；影响因素；措施

混凝土结构优劣势

1．混凝土结构的定义：混凝土结构是以混凝土为主要材料制成的结构，包括素混凝土结构、钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构等。素混凝土结构是指由无筋或不配置受力钢筋的混凝土制成的结构；钢筋混凝土结构是指由配置受力钢筋的混凝土制成的结构；预应力混凝土结构是指由配置受力的预应力钢筋通过张拉或其他方法建立预加应力的混凝土制成的结构。其中，钢筋混凝土结构在工程中应用最为广泛。 2．钢筋混凝土结构的特点：钢筋混凝土结构是以混凝土承受压力、钢筋承受拉力，能比较充分合理地利用混凝土（高抗压性能）和钢筋（高抗拉性能）这两种材料的力学特性。与素混凝土结构相比，钢筋混凝土结构承载力大大提高，破坏也呈延性特征，有明显的裂缝和变形发展过程。对于一般工程结构，经济指标优于钢结构。技术经济效益显著。钢筋有时也可以用来协助混凝土受压，改善混凝土的受压破坏脆性性能和减少截面尺寸。 3．钢筋和混凝土能够共同工作的主要原因：（1）钢筋与混凝土之间存在有良好的粘结力，能牢固地形成整体，保证在荷载作用下，钢筋和外围混凝土能够协调变形，相互传力，共同受力。（2）钢筋和混凝土两种材料的温度线膨胀系数接近（钢材为1.2×10-5，混凝土为(1.0~1.5)×10-5），当温度变化时，两者间不会产生很大的相对变形而破坏它们之间的结合，而能够共同工作。钢筋混凝土结构的优点（1）合理用材。能充分合理的利用钢筋（高抗拉性能）和混凝土（高抗压性能）两种材料的受力性能。（2）耐久性好。在一般环境下，钢筋受到混凝土保护而不易生锈，而混凝土的强度随着时间的增长还有所提高，所以其耐久性较好。（3）耐火性好。混凝土是不良导热体，遭火灾时，钢筋因有混凝土包裹而不致于很快升温到失去承载力的程度。（4）可模性好。混凝土可根据设计需要支模浇筑成各种形状和尺寸的结构。（5）整体性好。整体浇筑的钢筋混凝土结构整体性好，再通过合适的配筋，可获得较好的延性，有利于抗震、防爆和防辐射，适用于防护结构。（6）易于就地取材。混凝土所用的原材料中占很大比例的石子和砂子，产地普遍，便于就地取材。钢筋混凝土结构的缺点（1）自重偏大。相对于钢结构来说，混凝土结构自重偏大，这对于建造大跨度结构和高层建筑是不利的。（2）抗裂性差。由于混凝土的抗拉强度较低，在正常使用时，钢筋混凝土结构往往带裂缝工作，裂缝存在会影响结构物的正常使用性和耐久性。（3）施工比较复杂，工序多。施工受季节、天气的影响也较大。（4）新老混凝土不易形成整体。混凝土结构一旦破坏，修补和加固比较困难。钢筋的品种 1．按化学成分划分（1）碳素钢：碳素钢按碳的含量多少分为低碳钢、和高碳钢。含碳量增加，能使钢材强度提高，性质变硬，但也使钢材的塑性和韧性降低，焊接性能也会变差。（2）普通低合金钢：普通低合金钢是在炼钢时对碳素钢加入少量合金元素而形成的。低合金钢钢筋具有强度高、塑性及可焊性好的特点，因而应用较为广泛。 2．按加工工艺划分我国生产的建筑用钢筋按加工工艺有热轧钢筋、冷加工钢筋、热处理钢筋及高强钢丝和钢绞线等。 3．按表面形状划分（1）光面钢筋：表面是光滑的，与混凝土的粘结性较差。

混凝土结构耐久性浅谈

网络教育学院本科生毕业论文（设计）题目：混凝土结构耐久性浅谈学习中心：层次：专科起点本科专业：土木工程年级：学号：学生：指导教师：完成日期：2013 年11 月14 日

混凝土结构耐久性浅谈内容摘要混凝土由于其具有经济、耐久、节能等众多优点, 而成为重要的建筑材料, 其应用范围十分广泛。作为目前世界最大宗的人造建筑材料, 其在给人类带来巨大文明进步的同时 , 也面临由此造成的严峻的资源、能源和环境问题。传统意义上的混凝土由于自身结构材料和使用环境的特点, 还存在着严重的耐久性问题, 已不能满足混凝土行业的绿色可持续发展的要求。因此, 提高混凝土的耐久性是实现混凝土环保化、节约化的积极有效措施。本文综述了耐久性对混凝土的重要意义, 并着重分析了影响混凝土耐久性的主要因素。最后介绍了目前世界上提高混凝土的耐久性的研究结果以及目前国际上对混凝土的耐久性设计要求。关键词：耐久性；混凝土；影响因素

混凝土结构耐久性浅谈目录内容摘要 .................................................. ..................................................... ....................I 引言......................................... ......................................... ......................................... . 1 1 绪论......................................... ......................................... ......................................... . 2 1.1 混凝土耐久性问题的提出................................................... (2) 1.2 混凝土耐久性的概念 .................................... ........................................ (2) 2 混凝土结构耐久性问题的分析 ........................................... (3) 2.1 混凝土冻融破坏 .................................... ........................................ (3) 2.1.1 破坏机理 .......................... ............................. ............................. (3) 2.1.2 影响因素 .......................... ............................. ............................. (4) 2.2 混凝土渗透破坏 .................................... ........................................ (4) 2.2.1 破坏原因 .......................... ............................. ............................. (4) 2.2.2 影响因素 .......................... ............................. ............................. (5) 2.3 碱骨料反应 ..................................... ........................................ (5) 2.3.1 破坏原因 .......................... ............................. ............................. (5) 2.3.2 影响因素 .......................... ............................. ............................. (6) 2.4 混凝土的碳化 .................................... ........................................ (6) 2.4.1 破坏原因 .......................... ............................. ............................. (6) 2.4.2 影响因素 .......................... ............................. ............................. (7) 2.5 钢筋锈蚀 ..................................... ........................................ (7) 2.5.1 破坏原因 .......................... ............................. ............................. (7) 影响因素 ..........................

混凝土结构材料的力学性能(精)

第一章混凝土结构材料的力学性能一、钢筋的品种、等级我国在钢筋混凝土结构中目前通用的为普通钢筋，按化学成分的不同，分有碳素结构钢和普通低合金钢两类。按照我国《混凝土结构设计规范》（GB50010—2002）的规定，在钢筋混凝土结构中所用的国产普通钢筋有以下四种级别：（1）HPB235（Q235）：即热轧光面钢筋（Hotrolled Plain Steel bars）235级；（2）HRB335（20MnSi）：即热轧带肋钢筋（Hotrolled Ribbed Steel bars）335级；（3）HRB400（20MnSiV、20MnSiNb、20MnTi）：即热轧带肋钢筋（Hotrolled Ribbed Steel bars）400级；（4）RRB400（K20MnSi）：即余热处理钢筋（Remained heat treatment Ribbed Steel bars）400级。在上述四种级别钢筋中，除HPB235级为光面钢筋外，其他三级为带肋钢筋。目前我国生产的上述普通钢筋，其性能和使用特点为： 1．HPB235级钢筋是一种低碳钢（通称I级钢筋）。强度较低，外形光圆钢筋（图1-1），它与混凝土的粘结强度较低，主要用作板的受力钢筋、箍筋以及构造钢筋。 2．HRB335级钢筋低合金钢（通称Ⅱ级钢筋）。为增加钢筋与混凝土之间的粘结力，表面轧制成外形为等高肋（螺纹），现在生产的外形均为月牙肋（图1-1）。是我国钢筋混凝土结构构件钢筋用材最主要品种之一。 3．HRB400级钢筋低合金钢（通称新Ⅲ级钢筋），外形为月牙肋，表面有“3”的标志，有足够的塑性和良好的焊接性能，主要用于大中型钢筋混凝土结构和高强混凝土结构构件的受力钢筋，是我国今后钢筋混凝土结构构件受力钢筋用材最主要品种之一。 4．RRB400级钢筋是用HRB335级钢筋（即20MnSi）经热轧后，余热处理的钢筋。这种钢筋强度较高，有足够塑性和韧性，但当采用闪光对焊时，强度有不同程度的降低，即塑性和可焊性较差，使用时应加以注意。这种钢筋一般经冷拉后作预应力钢筋。

混凝土结构设计原理试题库及其参考答案

混凝土结构设计原理试题库及其参考答案一、判断题第1章钢筋和混凝土的力学性能 1．混凝土立方体试块的尺寸越大，强度越高。 2．混凝土在三向压力作用下的强度可以提高。 3．普通热轧钢筋受压时的屈服强度与受拉时基本相同。 4．钢筋经冷拉后，强度和塑性均可提高。 5．冷拉钢筋不宜用作受压钢筋。6．C20表示fcu=20N/mm。 7．混凝土受压破坏是于内部微裂缝扩展的结果。 8．混凝土抗拉强度随着混凝土强度等级提高而增大。 9．混凝土在剪应力和法向应力双向作用下，抗剪强度随拉应力的增大而增大。 10．混凝土受拉时的弹性模量与受压时相同。 11．线性徐变是指压应力较小时，徐变与应力成正比，而非线性徐变是指混凝土应力较大时，徐变增长与应力不成正比。 12．混凝土强度等级愈高，胶结力也愈大 13．混凝土收缩、徐变与时间有关，且互相影响。第3章轴心受力构件承载力 1．轴心受压构件纵向受压钢筋配置越多越好。 2．轴心受压构件中的箍筋应作成封闭式的。 3．实际工程中没有真正的轴心受压构件。 4．轴心受压构件的长细比越大，

稳定系数值越高。 5．轴心受压构件计算中，考虑受压时纵筋容易压曲，所以钢筋的抗压强度设计值最大取为400N/mm2。 6．螺旋箍筋柱既能提高轴心受压构件的承载力，又能提高柱的稳定性。第4章受弯构件正截面承载力 1．混凝土保护层厚度越大越好。 2．对于 xh'f的T形截面梁，因为其正截面受弯承载力相当于宽度为b'f的矩形截面梁，所以其配筋率应按 Asb'来计算。 4．在截面的受压区配置一定数量的钢筋对于改善梁截面的延性是有作用的。 5．双筋截面比单筋截面更经济适用。 6．截面复核中，如果 b，说明梁发生破坏，承载力为0。 7．适筋破坏的特征是破坏始自于受拉钢筋的屈服，然后混凝土受压破坏。 8．正常使用条件下的钢筋混凝土梁处于梁工作的第Ⅲ阶段。 9．适筋破坏与超筋破坏的界限相对受压区高度b的确定依据是平截面假定。第5章受弯构件斜截面承载力 1．梁截面两侧边缘的纵向受拉钢筋是不可以弯起的。 2．梁剪弯段区段内，如果剪力的作用比较明显，将会

浅谈影响型钢混凝土结构抗震性能的因素

浅谈影响型钢混凝土结构抗震性能的因素浅谈影响型钢混凝土结构抗震性能的因素摘要：由于型钢混凝土具有刚度大，防火、防腐性能好及重量轻、延性好等优点，因此在土木工程中具有广阔的应用前景。从抗震性能来讲，型钢混凝土结构适用于抗震烈度为6度至9度的多层、高层和一般构筑物。本文总结出了影响型钢混凝土结构抗震性能的六大因素：轴压比、剪跨比、型钢含量和型钢形式、配箍率、混凝土强度、型钢的锚固形式。关键字：型钢混凝土；轴压比；剪跨比；配箍率；型钢的锚固形式中图分类号：TU528文献标识码： A 文章编号：型钢混凝土组合结构是一种优于钢结构和钢筋混凝土结构的新型结构，它分别继承了钢结构和钢筋混凝土结构的优点，克服了两者的缺点而产生的一种新型结构体系。型钢混凝土结构充分利用钢（抗拉性能好）和混凝土（抗压性能好）的特点，按照最佳几何尺寸，组成最优的组合构件，这种组合构件具有刚度大的特点，与钢结构相比，防火、防腐性能好，具有较大的抗扭和抗倾覆能力，而且，与钢筋混凝土结构相比，具有重量轻，构件延性好，增加净空高度和使用面积，同时缩短施工期，节约模板，特别是在高层和超高层建筑及桥梁结构中使用组合构件，更加体现了它的承载能力高和能克服混凝土结构施工困难的特点。由于型钢混凝土结构具有上述特点，因此在土木工程中具有广阔的应用前景。从抗震角度来讲，型钢混凝土结构适用于抗震烈度为6度至9度的多层、高层和一般构筑物。通过实验，总结出了影响型钢混凝土抗震性能的主要因素为： 1、轴压比实验和工程实践表明，轴压比是影响型钢混凝土偏心受压构件破坏形式、延性、变形能力和抗震性能的最重要因素。当轴压比超过一定限值时，无论配箍率如何提高，框架柱的延性都不能得到明显改善，

第四章-混凝土结构材料的性能课后习题详解教学文案

第4章混凝土结构材料的性能 4.1 思考题 4-1 混凝土立方体抗压强度能不能代表实际构件中混凝土的强度？既然用立方体抗压强度f c u作为混凝土的强度等级，为什么还要有轴心抗压强度f c ? 答：不能代表实际构件中混凝土的强度，因为立方体抗压强度采用立方体受压试件，有箍的作用，而混凝土构件的实际长度一般远大于截面尺寸，没有“箍”的作用，因此采用棱柱体试件的轴心抗压强度能更好的反映实际状态。所以除立方体抗压强度外，还有轴心抗压强度。 4-2 混凝土的基本强度指标有哪些？各用什么符号表示，它们之间有什么关系? 答：混凝土的基本强度指标有立方体抗压强度标准值f cu,k；轴心抗压强度f c、轴心抗拉强度f t s及混凝土劈裂抗拉强度f t；其分别用f cu,k，f c，f t s表示；它们的关系为f cu,k>f c>f t s>f t，其中f t=0.9f ts。 4-3 混凝土应力等于f c时的应变ξ0和极限压应变ξcu有什么区别？它们各在什么受力情况下考虑，其应变值大致为多少？答：A、混凝土应力等于f c时，ξ0为峰值应变，试件处于不稳定阶段，而ξcu为极限压应变，试件已近宏观破坏，峰值应变的应力大于极限压应变。 B、峰值应变是以在峰值应力（以棱柱体式样的抗压强度f c）作用下得到应变，其值大约为0.0015~0.0025；极限压应变是极限应力作用下的应变，其值大约为0.003~0.005. 4-4 混凝土的受压变形模量有几种表达方式？混凝土的受压弹性模量如何测定、如何根据立方抗压强度标准值进行计算？答：混凝土的受压变形模量有两种表达方式，分别为弹性模量和变形模量。弹性模量E c测定：我国国家标准《普通混凝土力学性能试验方法》规定E c用以下方法测定：棱柱体式样，应力上限0.5f c，下限位0，反复加载-卸载5~10次，应力-应变曲线接近于直线，取该直线的斜率为弹性模量E c。（补1：将混凝土受压时的应力应变曲线的切线斜率定义为混凝土的切线模量，并将原点时的切线斜率定义为混凝土的初始模量，简称弹性模量。）（补2：变形模量E’c：将应力应变曲线上任意一点的割线斜率（割线模量）定义为变形模量，用E’c表示。）用立方抗压强度标准值进行计算：根据大量试验结果，得立方抗压强度标准值f cu,k计算E c的经验公式：E c= 2 5 / N k fcu 7. 34 2.2 10 mm ，。 4-5 什么叫约束混凝土？处于三向受压的混凝土，其变形特点如何？答：A、混凝土构件的在受压方的侧向还受其他压力作用并约束混凝土侧向膨胀的混凝土叫约束混凝土。 B、处于三向受压的混凝土，起到了限制混凝土横向变形的作用，使混凝土三向受压，使其变形能力也增大，从而提高抗压强度的目的。 4-6 混凝土的收缩和徐变有什么不同？是由什么原因引起的？变形特点是什么？答：A、收缩变形是混凝土在凝结和硬化的物理化学过程中体积随时间推移而减小的现象，

混凝土结构耐久性影响因素

浅谈影响混凝土结构的耐久性主要因素及防护措施随着混凝土的广泛应用，混凝土的耐久性也越来越受到人们的关注了，在实际工程中，混凝土工程质量的优劣对整个工程质量有着举足轻重的影响。混凝土结构以其整体性好、耐久性好、可塑性强、维修费用少等优点广泛使用于整个20世纪，发现混凝土的耐久性问题则是在60至70年代。一些发达国家的混凝土桥使用了三四十年后，纷纷进入老化期。人们始料不及的是混凝土材料在不利的环境、运用条件下，出现了一系列影响结构耐久性的物理、化学现象，如结构混凝土的碳化、保护层剥落、裂缝的发展、钢筋锈蚀、渗透冻融破坏、混凝土集料的化学腐蚀等等。我国七十年代后期建造的混凝土桥梁亦发现有严重的开裂现象。因而混凝土结构的耐久性问题已成为结构工程师们不容忽视的一个问题。混凝土结构的耐久性概括起来是指混凝土抵抗周围不利因素长期作用的性能。结构耐久性问题主要表现为：混凝土损伤；钢筋的锈蚀、脆化、疲劳、应力腐蚀；以及钢筋与混凝土之间粘结锚固作用的消弱等三个方面。从短期效果而言，这些问题影响结构的外观和使用功能；从长远看，则为降低结构安全度，成为发生事故的隐患，影响结构的使用寿命。下面从影响混凝土结构耐久性的主要因素和提高耐久性的技术措施两个方面来探讨混凝土的耐久性问题。影响混凝土耐久性的主要因素有这么几点：（1）抗冻失效。原因：混凝土的抗冻性等级过低。寒冷地区，有较长的冰冻期，渗入到混凝土中的水结冰又融化，如此反复，使混凝土的裂缝不断扩大，导致结构慢性破坏作用。冻融的结果，加剧了碱-骨料反应、盐腐蚀的破坏作用。碱-骨料反应、盐腐蚀、冻融作用是混凝土结构的三大主要破坏因素，都因水进入混凝土内部引起。混凝土结构是多孔的，在塑性期或硬化初期会因水分蒸发造成早期开裂。在以后的使用过程中，早期产生的裂缝会随着反复荷载的冲击逐渐扩展。如果没有完善的防水系统，带有腐蚀性物质的水就会从孔隙渗入到混凝土中和从裂缝中流入到混凝土中。在混凝土内部产生的损害，它导致混凝土性质改变。处理方法：1，调整配合比方法。主要适用于在0℃左右的混凝土施工。具体做法：①选择适当品种的水泥是提高混凝土抗冻的重要手段。试验结果表明，应使用早强硅酸盐水泥。该水泥水化热较大，且在早期放出强度最高，一般3d抗压

普通混凝土的组成及性能

模块5 普通混凝土的组成及性能一、教学要求 1.知识要求（1）混凝土的含义、分类；（2）混凝土组成材料的作用；（3）水泥强度等级的选择；（4）粗、细集料的含义和种类；（5）集料粗细程度和颗粒级配的含义和表示方法；（6）针、片状颗粒对混凝土质量的影响；（7）粗集料强度的表示方法；（8）混凝土拌合用水的基本要求；（9）混凝土外加剂的含义和分类，减水剂的含义、作用机理和常用品种，早强剂的含义和种类，泵送剂的含义和特点；（10）普通混凝土的和易性（流动性、黏聚性、保水性）的含义、测定方法和影响因素，恒定用水量法则的含义；（11）混凝土抗压强度试验方法、强度等级和影响因素；（12）混凝土耐久性的含义和内容，碱-集料反应产生的条件与防止措施。 2.技能要求（1）能根据筛分结果，正确评定细集料的粗细程度和颗粒级配；（2）能合理选择粗集料的最大粒径；（3）能对普通混凝土拌合物的坍落度进行选择和调整；（4）会混凝土非标试件强度值的换算，能正确运用混凝土强度公式，能采用合理措施提高混凝土的强度；（5）能合理采用提高混凝土耐久性的具体措施。 3.素质要求（1）培养学生严谨科学的工作和学习态度；（2）培养学生的安全和团队意识。二、重点难点 1.教学重点（1）砂的筛分与细度模数；（2）普通混凝土的和易性、强度、耐久性等性质；（3）混凝土强度的影响因素（4）减水剂的含义与应用。

2.教学难点（1）集料级配；（2）砂的筛分试验与细度模数的计算和级配评定；（3）减水剂的作用机理。三、教学设计【参见：学习情境教学设计（模块5）】四、教学评价通过理论考试和校内实验操作、企业实践见习、在线学习记录、课堂学习状态等考查，采取学生讨论和教师评价相结合的方式对学生进行考核，重点评价学生对建筑材料基础知识的掌握情况和对建筑材料综合应用的相关技能。五、教学内容第1讲普通混凝土用的水泥和集料混凝土，过去简称“砼”，是指由胶凝材料将集料胶结成整体的工程复合材料。普通混凝土是指用水泥作胶凝材料，砂、石作集料，与水（可选择添加剂和矿物掺合料）按一定比例配合，经搅拌、成型、养护而成的人造石材。混凝土原料丰富、价格低廉、生产工艺简单、抗压强度高、耐久性能好、强度等级范围宽，在土木工程中广为使用。但也存在自重大、养护周期长、抗拉强度低、导热系数大、生产周期长、变形能力差、易出现裂缝等缺点。 ◆混凝土的分类：按胶结材料分：水泥混凝土、沥青混凝土、石膏混凝土、聚合物混凝土等。按体积密度分：重混凝土(ρ0＞2800kg/m3)、普通混凝土(ρ0=2000-2800kg/m3)、轻混凝土(ρ0＜1950kg/m3) 。按强度等级分：普通混凝土(f c＜60MPa)、高强混凝土(f c=60-100MPa)、超高强混凝土(f c ＞100MPa)。按用途分：结构混凝土、水工混凝土、特种混凝土(耐热、耐酸、耐碱、防水、防辐射等)。按施工方法分：预拌混凝土、泵送混凝土、碾压混凝土、喷射混凝土等。 ◆普通混凝土的基本组成材料是胶凝材料、粗集料(石子)、细集料(砂)和水。胶凝材料是混凝土中水泥和掺合料的总称。砂、石在混凝土中起骨架作用，称为集料（骨料）。胶凝材料和水形成灰浆，包裹在粗细集料表面并填充集料间的空隙。

《混凝土-微观结构性能和材料》笔记

笔记之前： 1.这本书是译著。原著名：《CONCRETE Microstructure,Properties，and Materials》由库玛·梅塔（ Mehta）和保罗 .蒙特罗（Paulo ）合著。 2.本笔记所选摘的都是普通教材中可能忽略的地方，不体现混凝土科学的主要框架，只以本书的体色为主：细致，深入，全面。 3.作为思考混凝土某一方面研究的借鉴，目的是拓宽思路。笔记：第一篇硬化混凝土的微结构和性能第一章绪论第二章混凝土的微结构（提出了混凝土中过渡区的重要性）第三章强度（见附图1影响混凝土强度各个因素的相互作用）第四章尺寸稳定性 “需要注意，混凝土构件通常处于被约束的状态，约束有时来自路基的摩擦和端部的其他构件，但更多还是来自钢筋和混凝土内、外部的应变差。” “混凝土在约束状态下，干缩应变诱发的弹性拉应力和粘弹性行为带来的应力松弛之间的交互作用，是大多数结构变形和开裂的核心。” “不是所有变量都以同一种方式控制混凝土的强度和弹性模量（通常，粗骨料的弹性模量越高、用量越大，混凝土的弹性模量就越大。低强或中强混凝土的强度不受骨料孔隙率正常变化的影响。）” （附图2 影响混凝土弹性模量的不同参数）第五章耐久性（附图3 混凝土劣化的物理原因） “在一种冻融环境中耐冻的混凝土在另一种组合条件下却可能被摧毁。” “经显微镜观测证实：当冰在气孔（而不是毛细孔道）中形成时，水泥浆体会收缩” “对一种骨料，临界尺寸（在一定的孔径分布、渗透性、饱和度与结冰速率条件下，大颗粒骨料可能会受冻害，但小颗粒的同种骨料则不会）并非单一值，因为他还取决于结冰速率、饱和度和骨料的渗透性。” （附图4 化学反应引起混凝土劣化的模型）（附图5 常见环境条件下混凝土损伤的整体模型） “氯化物对硫酸盐膨胀的影响清楚地表明：我们在模拟材料行为时经常犯错误，即为了简单起见只考虑单一因素的影响，而没有充分考虑其他可能会显著改变这种影响的因素的存在。” 第二篇混凝土原材料、配合比和早龄期性能第六章水硬性水泥区分水泥熟料的化学组成（氧化钙、二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二铁、水等）与矿物组成（硅酸三钙、硅酸二钙、氯酸三钙、铁铝酸四钙等）； “任何化学反应的主要特征包括物质变化、能量变化和反应速率三个方面” “水化水泥浆体的电子显微研究表明，水泥早期，水化主要以完全溶解机理为主；水化后期，由于溶液中离子的迁移受阻，剩余水泥颗粒的水化则主要按固相反应机理进行”

钢管混凝土结构抗震性能

南昌大学研究生2015～2016学年第二学期期末读书报告课程名称：混凝结构理论与应用专业：建筑与土木工程学生姓名：李海学号：4160146150 学院：建筑工程学院得分：任课教师：熊进刚时间：2016年6月

钢管混凝土结构抗震性能研究摘要: 介绍了钢管混凝土组合结构的特点，综述了国内外钢管混凝土结构的抗震性能的研究现状; 分析了其存在的问题和实用价值，展望了钢管混凝土结构发展趋势和应用前景; 指出了进一步研究的方向。关键词: 组合结构; 钢管混凝土结构; 抗震性能; 工程应用 Abstract:This paper presents the characteristics of steel concrete composite structures, review the status of research on seismic behavior of domestic and foreign steel concrete structure; analyzes the problems and practical value, the prospect of the development trend of steel and concrete structures prospects; points out further research direction. Keywords:composite structure; steel concrete structure; seismic performance; engineering applications 钢管混凝土是指在钢管中填充混凝土而形成、且钢管及其核心混凝土能共同承受外荷载作用的结构构件，按截面形式不同，可分为圆钢管混凝土，方、矩形钢管混凝土和多边形钢管混凝土等。钢管混凝土是在劲性钢筋混凝土、螺旋配筋混凝土和钢管结构的基础上演变和发展起来的，利用钢管和混凝土两种材料在受力过程中的相互作用，即钢管对混凝土的约束作用使混凝土处于复杂应力状态之下，从而使混凝土的强度得以提高，塑性和韧性性能大为改

混凝土结构耐久性研究

混凝土结构耐久性 1.1 混凝土结构耐久性问题的重要性钢筋混凝土结构结合了钢筋与混凝土的优点，造价较低，且一直被认为是一种非常耐久性的结构形式，其应用范围非常广泛。然而，从混凝土应用于建筑工程至今的150年间，大量的钢筋混凝土结构由于各种各样的原因而提前失效，达不到预定的服役年限。这其中有的是由于结构设计的抗力不足造成的，有的是由于使用荷载的不利变化造成的，但更多的是由于结构的耐久性不足导致的。特别是沿海及近海地区的混凝土结构，由于海洋环境对混凝土的腐蚀，尤其是钢筋的锈蚀而造成结构的早期损坏，丧失了结构的耐久性能，已成为实际工程中的重要问题。早期损坏的结构需要花费大量的财力进行维修补强，甚至造成停工停产的巨大经济损失。耐久性失效是导致混凝土结构在正常使用状态下失效的最主要原因。国内外统计资料表明，由于混凝土结构耐久性病害而导致的损失是巨大的，并且耐久性问题越来越严重。结构耐久性造成的损失大大超过了人们的估计。国外学者曾用“五倍定律”形象地描述了混凝土结构耐久性设计的重要性，即设计阶段对钢筋防护方面节省1美元，那么就意味着：发现钢筋锈蚀时采取措施将追加维修费5美元；混凝土表面顺筋开裂时采取措施将追加维修费25美元；严重破坏时采取措施将追加维修费125美元。因此，钢筋混凝土结构耐久性问题是一个十分重要也是迫切需要加以解决的问题，通过开展对钢筋混凝土结构耐久性的研究，一方面能对已有的建筑结构物进行科学的耐久性评定和剩余寿命预测，以选择对其正确的处理方法；另一方面可对新建项目进行耐久性设计，揭示影响结构寿命的内部与外部因素，从而提高工程的设计水平和施工质量。因此，它既有服务于服役结构的现实意义，又有指导待建结构进行耐久性设计的理论意义，同时，对于丰富和发展钢筋混凝土结构可靠度理论也具有一定的理论价值。正因为混凝土结构耐久性的问题如此重要，近年来世界各国均越来越重视混凝土结构的耐久性问题，众多的研究者对混凝土结构耐久性展开了研究，取得了系列研究成果，而材料层面的成果尤为显著。迄今为止，已经形成了混凝土结构耐久性研究框架，如图1-1所示。本章将着重介绍混凝土结构耐久性研究中成熟的相关研究成果。图1-1 混凝土结构耐久性研究框架 ?????????????????????????????????????????????????耐久性评估耐久性设计结构层次构件承载力的变化粘结性能衰退模型混凝土锈胀开裂模型构件层次钢筋锈蚀碱－集料反应冻融破坏氯盐腐蚀混凝土碳化材料层次工业环境土壤环境海洋环境大气环境环境层次混凝土结构耐久性

某高层钢筋混凝土结构抗震性能分析

某高层钢筋混凝土结构抗震性能分析本文以武汉市某新建大型高档住宅社区项目为例，利用ETABS软件和SATWE软件分别计算结构在多遇地震作用下的反应，对结构在地震作用下的位移和反应进行分析，判断结构在多遇地震作用时安全可靠。标签：高层；钢筋混凝土结构；多遇地震 1 概述武汉某新建大型高档住宅社区项目的1号楼的1-3单元层数为56层，平面呈现为“T”型，最大的长度为33米，最大宽度为20米，该楼41层处（标高为128.45米）沿长度方向逐渐缩进，建筑高度为180米。结构平面如图1所示。根据《超限高层建筑工程抗震设防管理规定》、《高层建筑混凝土结构技术规程》、《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》的要求，该社区1号楼属于超限高层建筑。同时，由于该楼的结构平面和立面布置不规则，结构有偏心现象，受力复杂，应当对其进行地震模拟计算分析，为结构设计采取合理的抗震措施提供依据。 2 工程概况本文以该小区1号楼的1-3单元为研究对象，该结构的地下部分为两层，地上部分为56层，在本次的计算分析当中，我们以地上部分为主要研究对象，进行多遇地震下结构内力与变形的弹性分析。该结构为全部落地的钢筋混凝土剪力墙结构，混凝土强度等级沿高度逐渐变化，混凝土强度等级沿高度变化见下表1。由上图1可以看出，结构在竖向管井、电梯间筒体、楼面外墙和部分内隔墙处设置有剪力墙，楼盖全部采用现浇钢筋混凝土梁板结构剪力墙的厚度为300毫米。该结构的地上首层层高为5.5米，2-20层层高为3.1米，21-55层层高为3.2米，顶层层高为3.25米。根据地质勘探报告，该结构的设计地震分组为第一组，抗震设防烈度为6度，场地类型为Ⅲ类，建筑场地特征周期Tg为0.45s，结构的弹性阻尼比ξ为0.05，结构水平地震影响系数最大值见下表2。 3 建模计算本文利用SATWE和ETABS对结构进行众值烈度地震下反应谱的分析，在进行内力建模分析时，梁柱采用框架单元进行模拟，现浇钢筋混凝土楼板采用壳单元进行模拟，为了考虑剪力墙进行塑性时的性能，使用模拟框架来代替剪力墙。对于截面高度是h，宽度是b，厚度是t的剪力墙，模拟框架的计算见图如图2所示。

第2章混凝土结构材料的物理力学性能习题答案.

第2章混凝土结构材料的物理力学性能 2.1选择题 1．混凝土若处于三向应力作用下，当（ D ）。 A. 横向受拉，纵向受压，可提高抗压强度； B. 横向受压，纵向受拉，可提高抗压强度； C. 三向受压会降低抗压强度； D. 三向受压能提高抗压强度； 2．混凝土的弹性模量是指（ A ）。 A. 原点弹性模量； B. 切线模量； C. 割线模量； D. 变形模量； 3．混凝土强度等级由150mm 立方体抗压试验，按（ B ）确定。 A. 平均值μfcu ； B. C. D. μfcu -1. 645σ ；μfcu -2σ ；μfcu -σ； 4．规范规定的受拉钢筋锚固长度l a 为（ C ）。 A ．随混凝土强度等级的提高而增大；

B ．随钢筋等级提高而降低； C ．随混凝土等级提高而减少，随钢筋等级提高而增大； D ．随混凝土及钢筋等级提高而减小； 5．属于有明显屈服点的钢筋有（ A ）。 A ．冷拉钢筋； B ．钢丝； C ．热处理钢筋； D ．钢绞线； 6．钢材的含碳量越低，则（ B ）。 A ．屈服台阶越短，伸长率也越短，塑性越差； B ．屈服台阶越长，伸长率越大，塑性越好； C ．强度越高，塑性越好； D ．强度越低，塑性越差； 7．钢筋的屈服强度是指（ D ）。 A. 比例极限； B. 弹性极限； C. 屈服上限； D. 屈服下限； 8．能同时提高钢筋的抗拉和抗压强度的冷加工方法是（ B ）。

A. 冷拉； B. 冷拔； 9．规范确定f cu , k 所用试块的边长是（ A ）。 A ．150 mm； B ．200 mm； C ．100mm ； D ．250 mm； 10．混凝土强度等级是由（ A ）确定的。 A ．f cu , k ； B ．f ck ； C ．f cm ； D ．f tk ； 11．边长为100mm 的非标准立方体试块的强度换算成标准试块的强度，则需乘以换算系数（ C ）。 A ．1.05 ； B ．1.0 ； C ．0.95 ； D ．0.90 ； 12．E c =

钢结构与钢筋混凝土结构抗震优势比较

钢结构与钢筋混凝土结构抗震优势比较一、材料分析比较 “地震力”是惯性力，混凝土结构质量大，惯性力大；钢结构质量小，惯性小。所以在相同的地震作用下，混凝土结构受到很大的力，钢结构受到的力小。这是外因。内因，钢结构材料强度高，耗能强，是延性材料，有屈服台阶，通过包络曲线来耗能。而混凝土是脆性材料！钢结构所用的是钢材最低是用Q235，大部分的钢结构材料用的都是Q345。钢结构的阻尼比一般在0.01－0.02之间，钢筋混凝土结构的阻尼比一般在0.03－0.08之间。阻尼比小，在地震力作用下，变形大，因为钢结构韧性好，通过变形消耗地震能量，且容易恢复。钢结构较为柔软主要通过弹塑性变形吸收能量，较混凝土而言脆断的可能性低得多，一般认为10层以下的钢结构建筑物基本不会发生倒塌事故。二、结构设计计算方式分析钢结构采用弹性理论设计的，其构件能够在地震小幅度变形后再恢复；而钢筋混凝土结构是刚性理论设计的，不能变形，就不能吸收地震的能量。跨度越大越实惠，可回收，环保符合绿色建筑理念由于钢材塑性、韧性好，可有较大变形，能很好地承受动力荷载，其次钢材匀质性和各向同性好，属理想弹性体，最符合一般工程力学

的基本假定，因此，钢结构的抗震性能比钢筋混凝土结构的抗震性能好。三、模型分析 1、钢结构在荷载作用下的位移变形 2、混凝土在相同荷载作用下的位移变形荷载表格 2层梁恒载 2层楼板活荷载 2层楼板恒荷载屋顶板活荷载屋顶板横荷载屋顶梁恒载 10KN/M2 3KN/M2 3KN/M2 3KN/M2 5KN/M2 5KN/M2

以上结构为钢结构和钢筋混凝土结构模型，两种结构在相同的荷载作用下，钢结构沿1、2、3轴的位移分别是0.00919mm、-0.00570 mm、-15746 mm。钢筋混凝土沿1、2、3轴的位移分别是0.00909mm、-0.00909 mm、-0.15255mm。从模型位移分析里看，加上钢结构震后快速恢复的特点，而混凝土结构属于刚性结构，变形后不可恢复原形，从而钢结构在抗震的方面要优于钢筋混凝土结构。四、综合分析从两种结构的材料分析和设计计算方式比较，模型分析比较，能很