现代混凝土综述
混凝土细观力学研究进展综述共3篇

混凝土细观力学研究进展综述共3篇混凝土细观力学研究进展综述1混凝土作为一种重要的基础建材,其力学性能的研究一直是混凝土材料科学领域的重要研究内容。
近年来,随着人们对工程结构安全性的要求越来越高,混凝土细观力学研究在材料科学领域变得越来越重要。
混凝土细观力学研究的基本思路是将混凝土看成是由一系列的微观单元构成的,通过对这些微观单元的力学响应进行分析、研究和计算,以揭示混凝土的力学性能。
混凝土的微观单元主要包括水泥石、骨料、孔隙等,因为这些单元的形态、大小和分布等因素会影响混凝土的宏观力学性能。
混凝土细观力学研究的核心问题之一是混凝土的力学损伤与破坏。
在混凝土中,由于微观单元之间的相互作用和外部加载作用等因素,混凝土可能发生微裂纹、裂缝扩展、局部破坏等过程,这些过程将直接影响混凝土的宏观力学性能。
因此,深入研究混凝土力学损伤与破坏机理,对于深入理解混凝土的力学性能、提高混凝土的力学性能具有重要意义。
近年来,混凝土细观力学研究在许多方面取得了重要进展。
首先是在混凝土力学损伤与破坏机理的研究上,在微观单元尺度上,人们通过数值模拟、实验研究等手段,发现混凝土的破坏过程是由微裂纹、裂缝扩展到宏观破坏的连续过程,其中裂缝扩展是破坏过程中最主要的损伤形式。
其次,在混凝土本构关系的研究上,人们根据微观单元的力学响应,通过多尺度分析方法建立了混凝土的本构关系,这对于混凝土宏观力学性能的计算和分析具有重要意义。
此外,混凝土的疲劳损伤与寿命研究、混凝土在高温下的性能等也是混凝土细观力学研究领域中重要的研究方向。
总的来说,混凝土细观力学研究在深入理解混凝土力学性能、提高混凝土工程结构安全等方面具有重要的科学意义和工程应用价值。
未来,混凝土细观力学研究领域需要继续深化相关理论和数值模拟技术,探究混凝土的力学性能与微观单元结构的关系,为混凝土工程结构的优化设计和施工提供更加精准的理论基础。
混凝土细观力学研究进展综述2随着现代科技和工程实践的发展,混凝土作为一种最基础的建筑材料,已经被广泛应用于建筑结构和基础工程中。
超高性能混凝土(UHPC)基本性能研究综述共3篇

超高性能混凝土(UHPC)基本性能研究综述共3篇超高性能混凝土(UHPC)基本性能研究综述1近年来,超高性能混凝土(UHPC)在建筑工程领域中得到了广泛的应用。
相比于普通混凝土,UHPC具有更高的抗压强度、抗拉强度、抗渗透性、抗冻融性以及耐久性。
本文将对UHPC的基本性能进行综述。
1. 抗压强度UHPC的抗压强度一般在150 MPa到250 MPa之间,而普通混凝土的抗压强度通常在20 MPa到40 MPa之间。
这是因为UHPC采用了多种添加剂和超细粉料,使得其微观结构更加精密,可以有效地抵抗压力。
2. 抗拉强度UHPC的抗拉强度通常在10 MPa到15 MPa之间,而普通混凝土的抗拉强度只有1 MPa到2 MPa。
这也是由于UHPC的微观结构更加紧密,能够有效地抵抗拉力。
3. 抗渗透性UHPC的抗渗透性比普通混凝土更好,主要是由于UHPC中使用了高品质的细石颗粒,能够有效地填充混凝土中的微小孔隙,减少渗透的可能性。
4. 抗冻融性UHPC的抗冻融性也比普通混凝土更好,这是由于UHPC中采用了特殊的添加剂来延缓水的渗透和凝结,使得混凝土孔隙中的水不会在冷冻过程中膨胀。
5. 耐久性UHPC的耐久性比普通混凝土更好,这是由于UHPC中添加了特殊的化学成分,可以在一定程度上延缓混凝土的老化过程,从而改善混凝土的耐久性。
综上所述,超高性能混凝土在工程建设中具有重要的应用价值。
随着科学技术的不断进步,UHPC的性能将会得到进一步的提升和改进,为建筑工程的发展做出更大的贡献。
超高性能混凝土(UHPC)基本性能研究综述2超高性能混凝土(UHPC)是一种新型高强低碳建筑材料,它雷同名字,具有出色的力学性能、耐久性和抗冲击性能,是目前替换传统混凝土的一种趋势。
本文将对UHPC的基本性能进行综述。
一、力学性能UHPC的力学性能高于传统混凝土。
表现在以下方面:1. 抗压强度: UHPC的抗压强度通常为150-250 MPa之间,是普通混凝土的10倍以上,并且在高应变下表现出极佳的稳定性。
大体积混凝土结构施工技术综述

大体积混凝土结构施工技术综述大体积混凝土结构施工技术综述摘要:进入21世纪90年代后,建筑施工技术飞速发展,混凝土体积由几百立方米逐渐增大到几万立方米,因此,对于大体积混凝土施工提出了更高的要求。
现代建筑中时常涉及到的大体积混凝土施工,如高层楼房基础、大型设备基础、水利大坝等,它主要的特点是体积大,一般实体最小尺寸大于或等于1m。
由于其体积大,表面小,水泥水化热释放比较集中,内部温升比较快,当混凝土内外温差较大时,会使混凝土产生温度裂缝,影响结构安全和正常使用,所以必须从根本上分析它,来保证施工的质量。
关键词:大体积混凝土温度裂缝施工措施一、大体积混凝土的裂缝大体积混凝土内出现的裂缝按深度的不同,分为贯穿裂缝、深层裂缝及表面裂缝三种。
贯穿裂缝是由混凝土表面裂缝发展为深层裂缝,最终形成贯穿裂缝。
它切断了结构的断面,可能破坏结构的整体性和稳定性,其危害性是较严重的;而深层裂缝部分地切断了结构断面,也有一定危害性;表面裂缝一般危害性较小。
但出现裂缝并不是绝对地影响结构安全,它都有一个最大允许值。
处于室内正常环境的一般构件最大裂缝宽度≤0.3mm;处于露天或室内高湿度环境的构件最大裂缝宽度≤0.2mm。
对于地下或半地下结构,混凝土的裂缝主要影响其防水性能。
一般当裂缝宽度在0.1~0.2mm时,虽然早期有轻微渗水,但经过一段时间后,裂缝可以自愈。
如超过0.2~0.3mm,则渗漏水量将随着裂缝宽度的增加而迅速加大。
所以,在地下工程中应尽量避免超过0.3mm贯穿全断面的裂缝。
如出现这种裂缝,将大大影响结构的使用,必须进行化学灌浆加固处理。
大体积混凝土施工阶段所产生的温度裂缝,一方面是混凝土内部因素:由于内外温差而产生的;另一方面是混凝土的外部因素:结构的外部约束和混凝土各质点间的约束,阻止混凝土收缩变形,混凝土抗压强度较大,但抗拉能力却很小,所以温度应力一旦超过混凝土能承受的抗拉强度时,即会出现裂缝。
这种裂缝的宽度在允许限值内,一般不会影响结构的强度,但却对结构的耐久性有所影响,因此必须予以重视和加以控制。
混凝土的结构、组成及特点综述

•
b为常数。
•
这个公式适应于低孔隙率时。
• Schiller提出另一个经验关系式,可用于孔 隙率较大的情况:
Pcr M=D ln——
P D是一个常数,Pcr表示强度为0时的孔隙率。
(3)浆体相——水
水泥石中的液相是含有可溶性离子的水。 水泥石中的水随着环境湿度的变化而变
化,根据水从水泥石中失去的难易程度划 分为四种类型:
对混凝土的强度而言,孔径D 在20nm(纳米)以下为无害孔, 在20-50nm为少害孔, 在50-200nm为有害孔, 大于200nm为多害孔。
• Ryshkewitch提出孔隙率和水泥浆体力学性 能的经验关系式:
• M=M0 exp(-bP) • M 孔隙率为P时,水泥石的强度
•
M0孔隙率为0时,水泥石的强度
硬化水泥浆体的特点:不均匀,含多种固相 、孔隙和水。
• 固相:水化硅酸钙(C-S-H); 水化硫铝酸 钙微晶;氢氧化钙片状大结晶;未水化水 泥。
• 孔隙:层间孔、毛细孔(微小);气孔( 大)。
• 水分:毛细孔水、层间水、吸附水和化学 结合水
(1)浆体相——固相
• • 固相
水化产物
C-S-H凝胶 Ca(OH)2晶体 钙矾石(AFt相) 单硫型(Afm相)
(2)浆体相——孔隙
• 水泥石中的孔可分为三类:凝胶孔、毛细 孔、非毛细孔。
C-S-H凝胶
C-S-H凝胶内的层间孔 毛细孔
• 水泥石孔结构包含孔隙率和孔径分布两个 概念。
•ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
孔隙率:孔体积占水泥石体积的百分
数
•
孔径分布:不同孔径尺寸范围的孔的
体积百分数。
• 凝胶孔是水化水泥颗粒间的过渡空间,尺 寸1.5~3nm,水泥凝胶的最小孔隙率占水 泥凝胶体积的28%,即凝胶孔约占凝胶体
关于混凝土结构安全性的综述

关于混凝土结构安全性的综述摘要:混凝土结构的安全性涉及到结构的设计、施工过程等很多方面,主要对近期混凝土安全性设计、评价方法、影响因素和改进措施等方面做了综述。
关键词:混凝土结构安全性综述中图分类号:tu528 文献标识码:a 文章编号:1007-3973(2012)005-007-021 结构安全性的定义结构安全性是指在正常施工和正常使用下混凝土结构及其构件承受可能出现的各种外界作用、并能防止破环、倒塌、保护人员和设备安全的能力,包括在偶然突发事件发生时和发生后,仍能保持必要的整体稳定性的能力。
结构安全性是结构工程最重要的质量指标,也是做好建筑结构的安全控制,确保施工和使用时安全度和可靠性要求,确保人民群众生命财产安全,构建社会主义和谐社会时土木工程界科研人员、设计及施工人员需要考虑的最重要的因素之一。
2 结构安全性设计的设计方法2.1结构构件承载能力安全程度的设计在进行结构设计时,我们习惯上用结构构件的安全系数来衡量构件的安全性。
但是安全系数并不是一成不变的,他随着时间也在不断演变,对应的结构设计方法也在不断变化。
从解放初期的容许应力设计方法到1989年开始实施也是现行规范gbj 10-89颁布的多安全系数极限设计方法。
虽然对安全性有了很大程度的提高,但是实际上安全系数只能代表安全性的一个方面或者一个部分,即使仅以构件承载力的安全程度而言,还必须与材料强度标准值的取值大小和荷载标准值及构件承载力与内力分析计算的保守程度合在一起考虑。
2.2 结构的整体牢固性和构造要求结构的整体牢固性要求局部破坏的情况下,不致于引起大范围的连续倒塌,应能在各种不测事件发生时,能将破坏尽可能局限在最小程度。
结构的这种能力主要依靠必要的构造措施以及合理的结构方案来体现,使结构整体具有足够的延性和冗余度。
不同结构类型在整体性上有重大差别。
同样满足承载力安全度要求的现浇钢筋混凝土结构和钢结构要比砖混结构的安全性好很多。
钢筋混凝土结构文献综述范文

钢筋混凝土结构文献综述范文英文回答:Reinforced Concrete Structure Literature Review.Reinforced concrete (RC) is a composite material that combines the strength and durability of concrete with the tensile strength of steel reinforcement. RC structures are widely used in construction due to their versatility, durability, and cost-effectiveness.Properties of Reinforced Concrete.Compressive Strength: Concrete is strong in compression, but weak in tension.Tensile Strength: Steel reinforcement provides the tensile strength that concrete lacks.Bond Strength: The bond between concrete and steel iscrucial for the performance of RC structures.Durability: Concrete is resistant to fire, moisture, and weathering. Steel reinforcement can corrode if not properly protected.Design and Analysis of RC Structures.The design and analysis of RC structures involves considering various factors, including:Material properties (concrete strength, steel yield strength, bond strength)。
混凝土的结构设计理论与方法综述

混凝土的结构设计理论与方法综述混凝土作为一种广泛应用于建筑工程中的材料,其结构设计是保证建筑物安全可靠的重要环节。
本文将对混凝土的结构设计理论与方法进行综述,并探讨其在实际工程中的应用。
一、混凝土结构设计理论1. 强度理论混凝土结构的设计首要考虑其强度,常用的强度理论有极限强度设计和工作状态设计。
极限强度设计是根据混凝土的抗压、抗拉强度等力学性能,计算出结构在极限状态下的承载能力。
工作状态设计则考虑混凝土结构在使用过程中的变形和应力,保证结构在可接受的范围内工作。
2. 破坏理论混凝土结构在受到承载时,可能发生破坏,破坏理论研究的是结构在破坏前的力学行为。
常用的破坏理论有弹性极限理论、塑性极限理论和破碎力学理论等。
这些理论可以帮助工程师预测结构在受力过程中的破坏形式,从而选择合适的结构设计方案。
3. 建筑结构理论混凝土结构的设计需要考虑建筑结构的整体性能。
建筑结构理论主要研究结构的稳定性、刚度和振动等性能。
在混凝土结构设计中,需要合理选择结构形式、尺寸和布置,以满足建筑物的使用要求。
二、混凝土结构设计方法1. 统计学方法统计学方法是根据混凝土材料的强度分布特性,通过统计学方法得到结构的安全系数。
这种方法适用于结构规模大、建设周期长的工程,在统计学方法中,常用的计算方法有可靠性设计和极限状态设计。
2. 实测数据方法混凝土结构设计时,可以利用实测数据进行分析和计算。
实测数据方法是通过对已建成的混凝土结构进行监测和测试,获得结构的应力、变形等参数,从而验证设计的合理性和可行性。
3. 数值模拟方法随着计算机技术的不断发展,数值模拟方法在混凝土结构设计中得到广泛应用。
通过建立数学模型和使用有限元等数值方法,可以模拟结构在受力过程中的变形和应力分布情况,从而指导结构设计的优化。
三、混凝土结构设计的应用1. 房屋建筑混凝土结构在房屋建筑中得到广泛应用,比如楼房、别墅等。
在房屋建筑中,混凝土可以灵活运用,既可以作为承重结构,也可以作为装饰材料,从而实现安全、美观和经济效益的结合。
9---高性能及绿色高性能混凝土综述

(二)、绿色高性能混凝土 GHPC
高性能混凝土是混凝土技术进入高科技时代的产物, 高性能混凝土是混凝土技术进入高科技时代的产物, 它是应用现代混凝土科学技术来增加混凝土结构的安全 使用年限, 使用年限,减少因修补或拆除陈旧混凝土结构物造成的 浪费和建筑垃圾。高性能混凝土不仅在技术上是对传统 浪费和建筑垃圾。 混凝土的重大突破,而且在节能、节材、工程经济、 混凝土的重大突破,而且在节能、节材、工程经济、劳 动保护以及环境等方面都具有重要意义,是一种环保型、 动保护以及环境等方面都具有重要意义,是一种环保型、 集约型的新型材料。 集约型的新型材料。实现混凝土高性能的主要手段就是 掺加高效减水剂和足量的优质矿物掺合料, 掺加高效减水剂和足量的优质矿物掺合料,尤其是矿物 掺合料已成为配制高性能混凝土必不可少的重要组分和 功能性材料,它在改善砼的性能方面起着关键的、 功能性材料,它在改善砼的性能方面起着关键的、决定 性的作用。优质掺合料可提高混凝土强度、耐久性、 性的作用。优质掺合料可提高混凝土强度、耐久性、改 善工作性以及其他物理力学性能, 善工作性以及其他物理力学性能,对抑制碱骨料反应乃 至保护环境、节约资源、降低能耗、 至保护环境、节约资源、降低能耗、提高工业废料的综 合利用和实现可持续发展战略有着极其重要的作用, 合利用和实现可持续发展战略有着极其重要的作用,因 此被称为绿色高性能混凝土。 此被称为绿色高性能混凝土。
根据2004年的统计我国混凝土的年用量已达 亿立 年的统计我国混凝土的年用量已达15亿立 根据 年的统计我国混凝土的年用量已达 方米,水泥产量2004年统计为 年统计为8.62亿吨,2005年统计为 亿吨, 年统计为9.7 方米,水泥产量 年统计为 亿吨 年统计为 亿吨,消耗大量煤碳,并排放大量的CO 温室气体, 亿吨,消耗大量煤碳,并排放大量的 2温室气体,在 快速建设社会的同时, 快速建设社会的同时,对社会的能源和资源也造成了严 重的破坏。而大量的工业废料,如粉煤灰、钢碴、 重的破坏。而大量的工业废料,如粉煤灰、钢碴、水淬 矿渣等近10亿吨工业废料 每年的平均利用率只有40% 亿吨工业废料, 矿渣等近 亿吨工业废料,每年的平均利用率只有 左右。 左右。 随着人类的环保意识的日益增强和各类工业废渣快速膨 胀之间的矛盾的凸现,在混凝土满足高性能的同时, 胀之间的矛盾的凸现,在混凝土满足高性能的同时,如 何更大幅度地提高混凝土消纳工业废渣以及其他废弃物 的能力,制备出绿色(无毒害)混凝土, 的能力,制备出绿色(无毒害)混凝土,实现混凝土的 可持续发展, 可持续发展,是混凝土研究人员面临的重大而又迫切的 研究课题。 研究课题。
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现代混凝土综述姓名: X X X学号: 2016XXXXXX任课老师: X X X班级:现代混凝土课程教学班现代混凝土综述混凝土作为重要的建筑材料,经历了普通混凝土—高强度混凝土—高性能混凝土的发展过程。
最初,混凝土技术的优劣是以强度作为主要依据的。
特别是上世纪70年代末,由于减水剂和高活性混凝土掺合料的开发和应用,使高强混凝土的制备进入了一个新阶段,采用普通混凝土施工工艺,已能较容易配制出80~100 MPa的高强混凝土。
但是,随着破坏造成的结构崩塌事故在各地接连发生,使人们意识到混凝土强度增加带来的脆性问题已影响到高强混凝土的使用安全。
特别是诸如海洋、核电站、高层、大跨度建筑工程领域提出的各种苛刻的要求,迫使混凝土朝着高性能化方向发展。
目前,混凝土的高性能化已引起各国土木建筑与材料工程界的高度重视。
据预测,今后的100~200年内,混凝土将成为最主要的工程结构材料,而高性能混凝土将占主导地位。
资料表明,从公元前2世纪采用天然火山灰、石灰、碎石拌制天然混凝土开始,用于一般的民用建筑,到1824年,英国人JAspdin发明了波特兰水泥,即烧制硅酸盐水泥、1861年,法国花匠J.Manier发明了制造钢筋混凝土结构的方法,1867年出现钢筋混凝土结构构件,1940年开始采用了预应力混凝土技术,从此混凝土技术有了突飞猛进的发展,为建造高层建筑和大跨度桥梁提供了物质基础。
这个时期的混凝土性能,大多以满足强度要求和如何获得较高强度的混凝土,作为科研和生产的主要工作目标。
进一步的研究成果表明,如今,尚且没有能够完全取代混凝土作为结构材料的其它材料,混凝土材料在今后50年内还将是应用最广、用量最大的建筑材料。
目前,全世界水泥年产量达15亿吨以上,我国水泥年产量达5.1亿吨,占世界产量的三分之一。
由水泥作为主要胶凝材料的混凝土,其特殊的性能及施工工艺的简单易行,已成为现代工程建设、影响人们生活方式的主要建筑材料。
然而,工业技术的发展源于它的发展基础、且由于同时存在着它自身发展过程的缺欠,存在着人们认识能力的原因等,使得混凝土材料在给我们带来现代文明的同时,也造成许多问题。
如资源的无节制的消耗和生产带来的环境污染问题。
不能不引起各方面的极大关注和重视。
混凝土结构的耐久性能与其工作环境有关,工程实践表明,在长期环境因素作用下,混凝土构件远低于设计寿命,这不仅是原设计理论估计的不足,也反映了环境变化的复杂性。
因此,混凝土构建过早的出现裂缝甚至倒塌。
混凝土耐久性达不到要求,要花费大量财力用于工程维修和重建,如在美国,今后混凝土工程维修和重建费用高达3000亿美元。
配制新的混凝土和拆除建筑废弃的混凝土,都将增加能源消耗和环境负担。
仅美国每年大约有6000万吨废弃混凝土,日本每年约有1600万吨废弃混凝土,我国的情况也未必乐观。
可见废旧建筑材料的数量之大,令人惊叹。
混凝土结构的耐久性能与其工作环境有关,工程实践表明,在长期环境因素作用下,混凝土构件远低于设计寿命,这不仅是原设计理论估计的不足,也反映了环境变化的复杂性。
可持续发展是人类社会发展中的重要认识成果,其本质是努力应用科学的、技术的和经济的知识,去消除由于无节制的技术发展所造成的负面影响。
可持续发展的主要方面是通过保护和不必要的消耗来更有效地利用资源,控制使用资源,使其可达到良性循环,或利用消耗材料的数量达到最小限度。
因此,高性能混凝土材料的可持续发展,其出路在于应用现代混凝土的科学技术来增加混凝土的使用寿命,同时提高材料和构件的耐久性,尽量减少造成修补或拆除的浪费,尽可能的利用工业副产品和废弃物,尽量减少自然资源和能源消耗,减少对环境的污染。
(1)高性能混凝土,其性能与所处时代的发展相适应,又随着社会生产、生活的发展需要而发展,它有着鲜明的时代特征,即不能超越现实的可能,又必须按照时代的需要而发展。
(2)高性能可持续性发展,是人们使生产和生活更加科学化为我们工作提出了一个行为准则。
(3)混凝土的高性能不仅是产品自身的高性能,还包括生产的全过程。
实现高性能必须有高性能的生产保证。
可持续发展的要求要保护资源和环境,这不仅是要求产品自身、同时也要求生产的全过程都需要面临资源消耗和环境保护的问题,这是一个全行业的系列化问题,也就是关于绿色高性能混凝土的研究、生产与应用。
如果说现实的高性能混凝土的自身发展尚存在问题的话,那就是它必须受到可持续发展大前提的约束。
从现代人类的工程建设史上来看,相对于砌体结构、木结构和钢、铁结构而言,混凝土结构是一种新兴结构,它的应用也不过一百多年的历史。
但有的考古学者认为,水泥的起源约在公元前5—10万年,以后在公元前3000年,用熟石膏和石灰混合在一起建造了著名埃及的金字塔,这是现存的最早的混凝土结构物。
其后在古希腊和罗马时代,用这种水泥建造了很多建筑物和公路。
进入近代以来,经过了J.Smeaton,J.Parker等人的试作阶段,1824年英国的烧瓦工人Joseph Aspdin调配石灰岩和粘土,首先烧成了人工的硅酸盐水泥,并取得专利,成为水泥工业的开端。
以后,对如何克服混凝土抗拉强度很低这一问题进行了研究,1854年法国技师J.L.Lambot将铁丝网敛入混凝土中制成了小船,并于第二年在巴黎博览会上展出,这可以说是最早的RC制品。
从此以后,Francois Conigne,Wilkinson等人改进了Lambot的制品,到1867年法国技师Joseph Monier取得了用格子状配筋制作桥面板的专利,RC工艺迅速地向前发展。
1867这一年,是全世界公认为最早的RC桥架设的一年。
1877年美国的Thaddeus H yatt调查了梁的力学性质,1887年德国的Konen提出了用混凝土承担压力和用钢筋承担拉力的设计方案,德国的J.Baushinger确认了混凝土中的钢筋不受锈蚀等问题,于是RC结构又有了新的发展。
总而言之,混凝土结构是在19世纪中期开始得到应用的,由于当时水泥和混凝土的质量都很差,同时设计计算理论尚未建立,所以发展比较缓慢。
直到19世纪末以后,随着生产的发展,以及试验工作的开展、计算理论的研究、材料及施工技术的改进,这一技术才得到了较快的发展。
目前已成为现代工程建设中应用最广泛的建筑材料之一。
在工程应用方面,混凝土结构最初仅在最简单的结构物如拱、板等中使用。
随着水泥和钢材工业的发展。
混凝土和钢材的质量不断改进、强度逐步提高。
例如在美国20世纪60年代使用的混凝土抗压强度平均为28N/mm2,20世纪70年代提高到42 N/mm2 ,近年来一些特殊需要的结构混凝土抗压强度可达80—100 N/mm2,而实验室做出的抗压强度最高已达266 N/mm2。
前苏联20世纪70年代使用钢材平均屈服强度为380 MPa,20世纪80年代提高到420 N/mm2;美国在20世纪70年代钢材平均屈服强度已达420 N/mm2。
预应力钢筋所用强度则更高。
这些均为进一步扩大钢筋混凝土的应用范围创造了条件,特别是自20世纪70年代以来,很多国家巳把高强度钢筋和高强度混凝土用于大跨、重型、高层结构中,在减轻自重、节约钢材上取得了良好的效果。
为改善钢筋混凝土自重大的缺点,世界各国已经大力研究发展了各种轻质混凝土(由胶结料、多孔粗骨科、多孔或密实的细骨科与水拌制而成),其干容重一般不大于18kN/m3,如陶粒混凝土、浮石混凝土、火山渣混凝土、膨胀矿渣混凝土等。
轻质混凝土可在预制和现浇的建筑结构中采用,例如可制成预制大型壁板、屋面板、折板以及现浇的薄壳、大跨、高层结构。
但在应用中应当考虑到它的一些特殊性能(弹性模量低、收缩、徐变大等)。
目前国外轻质混凝土用于承重结构的强度等级为C30~C60,其容重一般为14~18kN/m3。
国内常用的强度等级为C20、C30,也可配制C40或更高的强度,其容重一般为12~18kN/m3。
由轻混凝土制成的结构自重较普通混凝土可减少20~30%,由于自重减轻,结构地震作用减小,因此在地震区采用轻质混凝土结构可有效地减小地震力,节约材料和造价。
二次世界大战后,国外建筑工业化的发展很快,已从采用一般的标准设计定向工业化建筑体系,趋向于做到一件多用或仅用较少几种类型的构件(如梁板合一构件、墙柱合一构件等)就能建造成各类房屋。
实践充分显示出建筑工业化在加快建设速度、降低建筑造价、保证施工质量等方面的巨大优越性。
在大力发展装配或钢筋混凝土结构体系的同时,有些国家还采用了工具式模板、机械化现浇与预制相结合,即装配整体式钢筋混凝土结构体系。
所有这些都显示了近代钢筋混凝土结构设计和施工水平日新月异的,迅速发展。
在19世纪末20世纪初,我国也开始有了钢筋混凝土建筑物,如上海市的外滩、广州市的沙面等,但工程规模很小,建筑数量也很少。
解放以后,我国在落后的国民经济基础上进行了大规模的社会主义建设。
随着工程建设的发展及国家进一步的改革开放,混凝土结构在我国各项工程建设中得到迅速的发展和广泛的应用。
我国20世纪70年代起,在一般民用建设中巳较广泛地采用定型化、标准化的装配式钢筋混凝土构件,并随着建筑工业化的发展以及墙体改革的推行,发展了装配式大板居住建筑,在多高层建筑中还广泛采用大模剪力墙承重结构外加挂板或外砌砖墙结构体系。
各地还研究了框架轻板体系,最轻的每平方米仅为3~5kN。
由于这种结构体系的自重大大减轻,不仅节约材料消耗,而且对于结构抗震具有显著的优越性。
改革开放后,混凝土高层建筑在我国也有了较大的发展。
继20世纪70年代北京饭店、广州白云宾馆和一批高层住宅(如北京前三门大街、上海漕溪路住宅建筑群)的兴建以后,80年代,高层建筑的发展加快了步伐,结构体系更为多样化,层数增多,高度加大,已逐步在世界上占据领先地位;目前国内最高的混凝土结构建筑是广州的中天广场,80层322m高,为框架—筒体结构;香港的中环广场达78层374m,三角形平面筒中筒结构,是世界上最高的混凝土建筑;广州国际大厦63层199m,是80年代世界上最高的部分预应力混凝土建筑。
随着高层建筑的发展,高层建筑结构分析方法和试验研究工作,在我国得到了极为迅速的发展,许多方面已达到或接近于国际先进水平。
在大跨度的公共建筑和工业建筑中,常采用钢筋混凝土桁架、门式刚架、拱、薄壳等结构形式。
在工业建设中已经广泛地采用了装配式钢筋混凝土及预应力混凝土。
为了节约用地;在工业建筑中多层工业厂房所占比重有逐渐增多的趋势,在多层工业厂房中除现浇框架结构体系以外,装配整体式多层框架结构体系已被普遍采用。
并发展了整体预应力装配式板柱体系,由于其构件类型少,装配化程度高、整体性好、平面布置灵活,是一种有发展前途的结构体系。
同时升板结构、滑模结构也有所发展。