對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)新規(guī)范的幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)_第1頁
對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)新規(guī)范的幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)_第2頁
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文檔簡介

對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)新規(guī)范

的幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)材料的進(jìn)步

新規(guī)范在材料方面的主要變化是將混凝土強(qiáng)度等級(jí)由原規(guī)范的C60提高到C80,并推出HRB400級(jí)鋼筋(新Ⅲ級(jí)鋼)作為主力鋼筋取代原Ⅱ級(jí)鋼筋的主力地位。熱軋鋼筋的分項(xiàng)系數(shù)為1.1,混凝土的分項(xiàng)系數(shù)為1.4,較原規(guī)范略有提高。C80C60主力鋼筋HRB400級(jí)

在材料這一節(jié)中,較難以理解的是高強(qiáng)度混凝土抗壓的脆性折減系數(shù)。脆性折減系數(shù)對(duì)C40以上混凝土考慮脆性折減系數(shù),對(duì)C40取,對(duì)C80取,中間按線性規(guī)律變化。因?yàn)樵诟邚?qiáng)混凝土受彎構(gòu)件中,構(gòu)件的延性主要是由配筋率決定,適筋的高強(qiáng)混凝土受彎構(gòu)件仍能夠以較為延性的方式破壞;而在高強(qiáng)度混凝土柱中,降低混凝土的抗壓強(qiáng)度并不能改善柱的變形性能。按新規(guī)范條文說明,高強(qiáng)混凝土的強(qiáng)度變異系數(shù)比普通混凝土的還要低,因此脆性折減系數(shù)不是考慮高強(qiáng)混凝土的強(qiáng)度的變異性。目前研究得尚不充分的是高強(qiáng)混凝土的徐變、收縮等。不知新規(guī)范為什么不從高強(qiáng)混凝土受彎構(gòu)件、受壓構(gòu)件正截面承載力及延性的可靠度校準(zhǔn)的角度,對(duì)高強(qiáng)混凝土的抗壓強(qiáng)度進(jìn)行折減,而引用結(jié)構(gòu)概念不甚清楚的脆性折減系數(shù)。這脆性折減系數(shù)只是降低了混凝土的強(qiáng)度,也就是說,當(dāng)你使用C80級(jí)混凝土?xí)r,它的軸心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計(jì)值本來分別是53.6N/mm2和38.4N/mm2或更高(高強(qiáng)混凝土的立方體-棱柱體強(qiáng)度換算系數(shù)大于普通混凝土的換算系數(shù)),但是你只能用到50.2N/mm2和35.9N/mm2對(duì)于受壓構(gòu)件,這使截面面積加大,一般而言,承載能力可靠度得以提高,但延性問題沒有解決。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論的完善

混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括三大部分,其一是結(jié)構(gòu)選型,其二是結(jié)構(gòu)分析,其三是截面設(shè)計(jì)。結(jié)構(gòu)選型與混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范沒有直接的關(guān)系,在高層、抗震等規(guī)范或規(guī)程中對(duì)于某種具體的結(jié)構(gòu)有相應(yīng)的規(guī)定。對(duì)于結(jié)構(gòu)分析,例如,按混凝土結(jié)構(gòu)課程的體系,分為連續(xù)梁板、排架結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)、高層結(jié)構(gòu)等,橋梁專業(yè)則分為梁橋、拱橋、剛構(gòu)橋、斜拉橋等。一般而言,越是復(fù)雜的結(jié)構(gòu),由于結(jié)構(gòu)類型而引起的結(jié)構(gòu)分析的差異越小。之所以出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因在于復(fù)雜結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析大多采用線彈性分析。以往的規(guī)范中簡單的規(guī)定采用結(jié)構(gòu)力學(xué)方法計(jì)算結(jié)構(gòu)內(nèi)力,實(shí)際上只適用于較為復(fù)雜而采用線彈性方法的結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算。另一方面,計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,使得更為復(fù)雜的分析手段成為工程師的工具,例如,非線性分析方法。新規(guī)范增加“結(jié)構(gòu)分析”一章。新規(guī)范5.1.4條規(guī)定結(jié)構(gòu)分析應(yīng)滿足平衡、變形協(xié)調(diào)和物理?xiàng)l件,而5.1.5條用宜的字樣建議了5種結(jié)構(gòu)分析方法。顯然,可以不限于規(guī)范推薦的這幾種方法?!翱紤]塑性內(nèi)力重分布的方法”是以彈性分析為基礎(chǔ)的塑性分析方法,所謂彎矩調(diào)幅法;“塑性極限分析方法”不考慮彈性平衡條件,也不滿足嚴(yán)格意義上的變形協(xié)調(diào)條件,只滿足塑性分析中機(jī)動(dòng)條件或運(yùn)動(dòng)條件。按新規(guī)范條文說明,塑性分析方法主要是指雙向板的極限平衡法?!敖Y(jié)構(gòu)試驗(yàn)分析方法”不大可能成為一種單獨(dú)的分析方法,即使對(duì)于結(jié)構(gòu)的某一局部,也很少見到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完全由試驗(yàn)確定。它主要是用于驗(yàn)證性目的。在5.2節(jié)“線彈性分析方法法”中,最有意義義的是將工程中中既是約定俗成成的但不時(shí)又有有爭議的計(jì)算簡簡圖的選取做了了較為明確的規(guī)規(guī)定。在5.3節(jié)“其他分析方法”中,有兩個(gè)中中心內(nèi)容,一個(gè)個(gè)是考慮塑性內(nèi)力重重分布的結(jié)構(gòu)分分析,一個(gè)是非線性分析,這兩種分析方方法充分體現(xiàn)了了混凝土結(jié)構(gòu)的的特點(diǎn)。如果說說,“線彈性分分析方法”既可可用于混凝土結(jié)結(jié)構(gòu),也可用于于鋼結(jié)構(gòu)和砌體體結(jié)構(gòu),但塑性性分析和非線性性分析與材料特特性密切相關(guān),,其分析方法在在幾種不同類型型結(jié)構(gòu)之間的通通用性顯然是十十分有限的。這一節(jié)還有兩點(diǎn)點(diǎn)應(yīng)注意:(1)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)規(guī)范是大規(guī)范,此處“大大”有兩方面的的意義,一是它它比規(guī)程“大””,例如,連續(xù)續(xù)梁、框架考慮慮塑性內(nèi)力重分分布的規(guī)程,高高層結(jié)構(gòu)規(guī)程。。因此,其它某某一類具體的結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程必必須服從大規(guī)范范。另一方面的“大大”,是指新規(guī)規(guī)范編制初期,,想要成為建筑筑、橋梁、鐵路路、水工、電力力、港工等行業(yè)業(yè)的母規(guī)范,它它是國家標(biāo)準(zhǔn),,而行業(yè)的混凝凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)范是部頒標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)?,F(xiàn)在看起來來并不成功,例例如,在這一節(jié)節(jié)中,出現(xiàn)了““房屋建筑”字字樣而不能包括括橋面板,盡管管橋面板也會(huì)出出現(xiàn)由抗彎承載載能力控制的塑塑性破壞,例如如,Park和Clark等人的研究。(2)規(guī)范以附錄的的方式,給出了了混凝土受壓和和受拉的應(yīng)力--應(yīng)變?nèi)€以以及多軸強(qiáng)度和和破壞準(zhǔn)則。這這在學(xué)術(shù)上一直直是有爭議的,,我們知道,簡簡單受力狀態(tài),,也就是所謂單單軸受力狀態(tài),,工程中一般是是不需要進(jìn)行非非線性分析的。。對(duì)于復(fù)雜受力力狀態(tài),單軸應(yīng)應(yīng)力-應(yīng)變曲線線的可應(yīng)用性很很差。例如,梁梁的抗剪分析,,眾所周知的混混凝土軟化現(xiàn)象象及參數(shù)在新規(guī)規(guī)范的附錄C中找不到。又例例如,混凝土和和鋼筋之間的粘粘結(jié)-滑移關(guān)系系。這使得非線線性分析在很大大意義上只具有有形式上的意義義,而不大具有有工程價(jià)值。歸納起來,新規(guī)規(guī)范在結(jié)構(gòu)分析析方面與老規(guī)范范的比較,主要要是理論體系更更加完善,實(shí)質(zhì)質(zhì)性的內(nèi)容則增增加在塑性分析和計(jì)算簡圖這兩方面。關(guān)于橋梁鋼筋混混凝土設(shè)計(jì)規(guī)范范我國工程習(xí)慣依依行業(yè)不同而變變化,其中較為為突出的是房屋屋建筑、公路橋橋梁和鐵路橋梁梁。鐵路部門一一直自成體系。。近年來,公路路部門有一定程程度的開放。2001年,由原公規(guī)院院提出公路橋涵涵鋼筋混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的的征求意見稿。。經(jīng)反復(fù)討論形形成送審稿,目目前正在修改報(bào)報(bào)批稿。橋梁新新規(guī)范在很多地地方與建工規(guī)范范相同,與原橋橋梁85規(guī)范相比,變化化很大。但有些些方面還是有非非常清楚的橋梁梁特點(diǎn)。(1)設(shè)計(jì)計(jì)算要考考慮施工過程。。橋梁規(guī)范考慮慮三種設(shè)計(jì)狀況況:持久狀況,,短暫狀況和偶偶然狀況。其中中,短暫狀況就就是考慮施工過過程。建工規(guī)范范沒有這方面的的專門規(guī)定。(2)橋梁規(guī)范沒有有專門的耐久性性設(shè)計(jì)規(guī)定,設(shè)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期規(guī)定定為100年。(3)橋梁規(guī)范根據(jù)據(jù)使用荷載下構(gòu)構(gòu)件受拉邊緣的的應(yīng)力狀態(tài),將將預(yù)應(yīng)力混凝土土分為全預(yù)應(yīng)力力、A類部分預(yù)應(yīng)力和和B類部分預(yù)應(yīng)力混混凝土。(4)橋梁規(guī)范關(guān)于于混凝土徐變的的計(jì)算比建工規(guī)規(guī)范更細(xì)致。(5)橋梁規(guī)范的抗抗剪計(jì)算公式考考慮破壞時(shí)斜截截面水平投影長長度的影響,為為承受移動(dòng)荷載載,求解最不利利情況的斜截面面承載力,得到到混凝土抗剪貢貢獻(xiàn)和箍筋抗剪剪貢獻(xiàn)相乘的抗抗剪計(jì)算公式。。(6)橋梁鋼筋混凝凝土結(jié)構(gòu)的構(gòu)造造鋼筋部設(shè)有其其自身的特點(diǎn)。。例如,在梁中中,大量使用彎彎起鋼筋。其他他構(gòu)造鋼筋用量量也大大多于鋼鋼筋混凝土建筑筑結(jié)構(gòu)。關(guān)于鐵路橋梁鋼鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(TB10002.3-99),鐵路橋梁鋼筋混混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)范(由鐵道道部發(fā)布)是國國內(nèi)很少幾本采采用容許應(yīng)力法法的設(shè)計(jì)規(guī)范之之一。以常見的的受力狀態(tài)為例例,簡要說明如如下。(1)受彎構(gòu)件計(jì)算算的基本假定::受拉混凝土不不承擔(dān)拉應(yīng)力,,受壓區(qū)混凝土土壓應(yīng)力為三角角形分布,最大大壓應(yīng)力不超過過混凝土的容許許應(yīng)力。混凝土土的容許應(yīng)力大大約為其強(qiáng)度等等級(jí)的0.39(建工規(guī)范中混混凝土抗壓強(qiáng)度度設(shè)計(jì)值為混凝凝土強(qiáng)度等級(jí)的的0.45~0.48),I級(jí)鋼筋的容許應(yīng)應(yīng)力為130~160MPa,II級(jí)鋼筋容許應(yīng)力力為180~230MPa。其中容許應(yīng)力的的計(jì)算用到換算算截面抵抗矩的的概念(計(jì)算超超靜定結(jié)構(gòu)內(nèi)力力時(shí)用換算截面面慣性矩)。(2)偏心受壓構(gòu)件件的計(jì)算與受彎彎構(gòu)件基本相同同。偏心距增大大系數(shù)計(jì)算公式式與現(xiàn)行公路橋橋梁鋼筋混凝土土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范范的公式相同,,以Euler荷載為主要變量量。偏心受壓構(gòu)構(gòu)件要計(jì)算剪應(yīng)應(yīng)力或最大主拉拉應(yīng)力。(3)梁的受剪計(jì)算算不考慮混凝土土和抗剪鋼筋的的共同作用,計(jì)計(jì)算混凝土的剪剪應(yīng)力,截面控控制條件、構(gòu)造造配筋條件和計(jì)計(jì)算配筋條件表表現(xiàn)為三個(gè)不同同的混凝土容許許應(yīng)力。我對(duì)鐵路規(guī)范不不熟悉,以前曾曾研究過它的裂裂縫寬度計(jì)算公公式。因?yàn)椴涣肆私忤F路的荷載載,對(duì)鐵路規(guī)范范采用容許應(yīng)力力法及相關(guān)的安安全度無從做出出評(píng)價(jià)。從鐵路路橋梁的荷載特特點(diǎn)來看,如果果以疲勞破壞為為設(shè)計(jì)的主要控控制目標(biāo),采用用容許應(yīng)力法也也還是有道理的的。在混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)新規(guī)范范(GB50010-2002)中,疲勞驗(yàn)算也也是采用容許應(yīng)應(yīng)力控制,受彎彎構(gòu)件截面壓應(yīng)應(yīng)力分布也是三三角形分布。((按一座鐵路橋橋梁每天100列火車,每一列列火車對(duì)中小跨跨徑橋梁產(chǎn)生10次最大應(yīng)力,一一年的疲勞次數(shù)數(shù)就可達(dá)到百萬萬次級(jí)。而建筑工程中承承受疲勞荷載的的結(jié)構(gòu),例如吊吊車梁,大約10年的疲勞次數(shù)達(dá)達(dá)到百萬次級(jí)。。因此,就疲勞勞而言,建工與與鐵路有數(shù)量級(jí)級(jí)的差別)。無無論如何,有一一點(diǎn)是很清楚的的,由于設(shè)計(jì)控控制目標(biāo)的不同同,鐵路橋梁鋼鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的體體系完全不同于于建工規(guī)范和公公路規(guī)范,工程程習(xí)慣也有巨大大的差別。國家家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)范》(GB50010-2002)試圖逐漸消除行行業(yè)的差別,尋尋求統(tǒng)一的模式式,道路顯然是是漫長的。關(guān)于水工混凝土土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范范(DL/T5057-1996)水工混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(由由原電力工業(yè)部部發(fā)布)是與建建工規(guī)范最接近近的規(guī)范。(原原水工規(guī)范是1978年發(fā)布的,比原原建工74規(guī)范要晚4年,建工規(guī)范于于1989年發(fā)布,水工規(guī)規(guī)范于1996年發(fā)布,很多地地方參考了89建工規(guī)范和89以后的研究成果果)。水工規(guī)范范與國家標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)統(tǒng)一是毫無問題題的。從規(guī)范文本來看看,水工規(guī)范將將素混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)的設(shè)計(jì)規(guī)定寫寫入正文,建工工規(guī)范是將其寫寫入附錄。此外外,水工規(guī)范有有一章專門規(guī)定定溫度作用下的的設(shè)計(jì),建工規(guī)規(guī)范中沒有。對(duì)結(jié)構(gòu)可可靠度的的認(rèn)識(shí)識(shí)在修訂混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的的過程中,關(guān)于于結(jié)構(gòu)可靠度曾曾有較大的爭論論。兩種截然不不同的觀點(diǎn):(1)要大幅度提高結(jié)結(jié)構(gòu)安全度(不用可靠度這這一名詞)主要理由是:與與英美等發(fā)達(dá)國國家的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)范相比,我我國規(guī)范的安全全度明顯偏低;;在近年的工程程建設(shè)中,工程程質(zhì)量事故頻繁繁發(fā)生;結(jié)構(gòu)成成本占建筑成本本的比重不斷下下降,提高安全全度的經(jīng)濟(jì)條件件已經(jīng)具備;原規(guī)范有些條文文在計(jì)算、構(gòu)造造等方面的規(guī)定定存在明顯不足足;可靠度僅僅僅只是理論上的的概念,用于工工程設(shè)計(jì),既不不方便又不準(zhǔn)確確。提高結(jié)構(gòu)安安全度將增加工工程建設(shè)的一次次性投資,但可可降低結(jié)構(gòu)維護(hù)護(hù)費(fèi)用,結(jié)構(gòu)全全壽命支出也會(huì)會(huì)減少;政府頒頒布并實(shí)施規(guī)范范,應(yīng)以監(jiān)督指指導(dǎo)為主,提高高安全度并使安安全度的選擇成成為業(yè)主的行為為而不是政府行行為;等等。(2)適當(dāng)提高結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)安全度主要理由是:十十余年的工程建建設(shè)(自89規(guī)范以來,或者者說自74規(guī)范以來)說明明原設(shè)計(jì)規(guī)范的的安全度基本滿滿足國家經(jīng)濟(jì)建建設(shè)和人民生活活的要求;工程程質(zhì)量事故主要要反映在施工驗(yàn)驗(yàn)收規(guī)范和監(jiān)理理規(guī)范等方面,,設(shè)計(jì)規(guī)范沒有有明顯的漏洞;;荷載取值偏低低可調(diào)整荷載規(guī)規(guī)范,加大荷載載取值、增加荷荷載組合,這是是適當(dāng)提高安全全度的一個(gè)方面面;原規(guī)范本身身的不足可以修修訂,這是適當(dāng)當(dāng)提高安全度的的另一方面;可靠度理論是結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的發(fā)展展方向,這也是是國際化趨勢(shì),,不能退回到安安全系數(shù)的概念念;提高結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)安全度乃至至結(jié)構(gòu)壽命全周周期的安全度的的一個(gè)重要措施施是強(qiáng)化管理,,規(guī)范的強(qiáng)制性性條文也是其中中之一,例如,,新規(guī)范關(guān)于結(jié)結(jié)構(gòu)用途改變的的規(guī)定就是強(qiáng)制制性條文;等等等。陳肇元院士的觀觀點(diǎn):1)規(guī)范中的可靠靠指標(biāo)與實(shí)際失失效概率是虛擬擬的關(guān)系;2)規(guī)范可靠度方方法缺乏對(duì)設(shè)計(jì)計(jì)人員的友好性性;3)規(guī)范的可靠度度方法在理論與與實(shí)踐上脫節(jié);;4)規(guī)范可靠度方方法在運(yùn)用統(tǒng)計(jì)計(jì)方法和處理統(tǒng)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中存在在問題;5)三個(gè)正常的提提法與安全性和和可靠度概念之之間存在矛盾。。(見《建筑結(jié)構(gòu)》第32卷第4期)新規(guī)范最后是在在“適當(dāng)提高”的原則下修訂訂的。具體表現(xiàn)現(xiàn)在以下方面::(1)降低混凝土的材材料強(qiáng)度取值;;(2)降低鋼筋強(qiáng)度度取值,例如,,II級(jí)鋼筋;(3)取消混凝土彎彎曲抗壓強(qiáng)度指指標(biāo);(4)修改計(jì)算公式式中的系數(shù),如如抗剪計(jì)算;(5)增加構(gòu)造鋼筋筋,明確構(gòu)造措措施;(6)進(jìn)一步協(xié)調(diào)與與施工驗(yàn)收規(guī)范范的關(guān)系。總的可靠度提高高5~10%左右。應(yīng)當(dāng)指出,今后后的設(shè)計(jì)規(guī)范將將會(huì)以“性能為為基礎(chǔ)”為主要要發(fā)展方向?!啊耙孕阅転榛A(chǔ)礎(chǔ)”的設(shè)計(jì)可概概括為:1)按房屋建筑的的用途和業(yè)主的的要求確定性能能要求,即建立立目標(biāo)性能;2)選用合適的設(shè)設(shè)計(jì)方法以滿足足目標(biāo)性能;3)對(duì)每項(xiàng)性能進(jìn)進(jìn)行評(píng)定,以判判斷所設(shè)計(jì)的房房屋建筑是否滿滿足目標(biāo)性能。。我們?cè)诠こ虒?shí)踐踐中常常遇到一一個(gè)因規(guī)范調(diào)整整而產(chǎn)生的安全全度問題,由于于房屋建筑用途途的改變或使用用年代較長需要要對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)構(gòu)可靠性鑒定,,顯然可靠性鑒鑒定必須依據(jù)結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范,,問題是依據(jù)哪哪個(gè)版本的規(guī)范范,因?yàn)橐?guī)范的的可靠度在不斷斷提高,按新規(guī)規(guī)范,90年代建造的房屋結(jié)結(jié)構(gòu)的可靠指標(biāo)只只有3.2~3.7,而2002年以后的房屋結(jié)構(gòu)構(gòu)達(dá)到3.5~4.0。那么,以前建設(shè)的的工程是否都需要要加固或都偏于不不安全呢?有一種種觀點(diǎn)認(rèn)為,從理理論上講,可以認(rèn)認(rèn)為舊有房屋不安安全,因?yàn)槟闶钦菊驹诂F(xiàn)在的立場(chǎng)((新規(guī)范的立場(chǎng))),經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、、生活水平的提高高、認(rèn)識(shí)的深化,,使你對(duì)安全度有有更高的要求(規(guī)規(guī)范代表了國家利利益和公民的利益益,或者說,政府府對(duì)安全度有更高高的要求)。按現(xiàn)在的立場(chǎng)和觀觀點(diǎn),舊有房屋應(yīng)應(yīng)該是偏于不安全全。實(shí)際上,這里里存在一個(gè)目標(biāo)可可靠度問題和失效效概率的客觀性問問題。原規(guī)范認(rèn)為為可靠指標(biāo)等于3.2結(jié)構(gòu)就是安全的,,而新規(guī)范認(rèn)為等等于3.5才安全。那么等于于3.2究竟安全還是不安安全,這需要實(shí)踐踐來檢驗(yàn),用概率率論的觀點(diǎn)看,就就是這個(gè)事件實(shí)際際發(fā)生的概率有多多大。不幸的是,,我們無法獲取足足夠多的數(shù)據(jù)形成成統(tǒng)計(jì)樣本空間來來評(píng)估結(jié)構(gòu)的失效效概率,這使得規(guī)規(guī)范規(guī)定的失效概概率包含了太多的的主觀概率成分。。已建房屋大多無需需加固,因?yàn)槟愫秃蜆I(yè)主都可以認(rèn)為為β等于3.2的結(jié)構(gòu)在目標(biāo)使用用年限內(nèi)是安全的的,這就是所謂主主觀概率。(主觀觀概率的標(biāo)準(zhǔn)理解解:概率代表了一一種相信程度或者可信度,即基基于手中對(duì)某一事事件的證據(jù),人們們以多大程度認(rèn)為為該事件將會(huì)發(fā)生生。持這種觀點(diǎn)的的先驅(qū)者們包括Bernoulli,Bayes,Laplace等??陀^概率認(rèn)為為事件發(fā)生的頻率率服從大數(shù)定律,,即隨著統(tǒng)計(jì)樣本本的增加,頻率趨趨近于概率,這個(gè)個(gè)概率是隨機(jī)事件件的客觀規(guī)律,不不以人們的意志為為轉(zhuǎn)移。關(guān)于混凝土土結(jié)構(gòu)的耐久久性新規(guī)范引人注目的的增加了關(guān)于混凝凝土結(jié)構(gòu)耐久性的的規(guī)定。迄今為止止的研究表明,影影響混凝土結(jié)構(gòu)耐耐久性的主要因素素包括:(1)混凝土碳化引起的的鋼筋腐蝕;這是影響耐久性的的最主要的因素之之一。混凝土的碳化又稱稱為混凝土的中性性化,它使混凝土土逐漸喪失對(duì)鋼筋筋的保護(hù)作用,水水的侵入和暴露在在空氣中的條件使使鋼筋銹蝕。鋼筋筋腐蝕又包括因混混凝土碳化引起的的腐蝕,,其他侵侵蝕性介質(zhì)腐蝕,,高強(qiáng)鋼筋的應(yīng)力力腐蝕,等等。(2)堿集合料反應(yīng);水泥混凝土中集料料與堿反應(yīng),生成成堿硅酸鹽凝膠等等反應(yīng)產(chǎn)物,吸水水后體積加大,造造成混凝土的膨脹脹破壞。控制混凝凝土的堿含量是抑抑制堿集料反應(yīng)的的重要手段,常規(guī)規(guī)的辦法是采用低低堿水泥和非堿活活性集料。如果只只能采用堿活性集集料,則必須控制制混凝土中的堿含含量。(3)氯離子腐蝕;氯化物是鋼筋電化化學(xué)腐蝕的一種活活性劑,具有較高高的吸附性,當(dāng)混混凝土中的氯離子子達(dá)到一定含量時(shí)時(shí),即使混凝土未未碳化(例如,混混凝土的ph值達(dá)到11.5),鋼筋也會(huì)被腐腐蝕。之所以稱為為氯離子腐蝕,就就是區(qū)別于因混凝凝土碳化后的鋼筋筋電化學(xué)腐蝕?;旎炷帘旧硪话悴徊缓入x子,但外外加劑,特別是寒寒冷地區(qū)冬季施加加在混凝土橋面的的除冰鹽會(huì)使混凝凝土中包含氯離子子(美國這一問題題非常突出)。新新規(guī)范控制混凝土土中的氯離子含量量,主要是控制外外加劑中的氯離子子。(4)混凝土的凍融反復(fù)復(fù)破壞;引起混凝土凍融剝剝蝕的主要原因是是混凝土微孔隙中中的水,在溫度正正負(fù)交替作用下,,形成冰脹壓力和和滲透壓力聯(lián)合作作用的疲勞應(yīng)力,,在這種應(yīng)力作用用下,混凝土產(chǎn)生生由表及里的剝蝕蝕破壞。新規(guī)范未未對(duì)混凝土的抗凍凍性做出具體規(guī)定定,但原則是很明明確的。(5)沖刷和磨耗;新規(guī)范未做規(guī)定,,建筑工程通常很很少經(jīng)受沖刷和磨磨耗作用(6)環(huán)氧樹脂涂層鋼筋筋;國外自80年代開始在混凝土土結(jié)構(gòu)中采用,新新規(guī)范對(duì)第三類環(huán)環(huán)境(海洋及寒冷冷地區(qū)環(huán)境)的混混凝土結(jié)構(gòu)明確規(guī)規(guī)定要求采用環(huán)氧氧樹脂涂層鋼筋。。環(huán)氧涂層鋼筋是是采用靜電噴涂環(huán)環(huán)氧粉末工藝,在在鋼筋表面形成一一定厚度的環(huán)氧防防腐涂層,這種涂涂層可將鋼筋與周周圍混凝土隔開,,使侵蝕性介質(zhì)如如氯離子等無法接接觸鋼筋表面,從從而避免鋼筋受到到腐蝕。建設(shè)部已已頒布行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《環(huán)氧樹脂涂層鋼筋筋》(JG3042-1997),并在國內(nèi)建成環(huán)氧氧涂層鋼筋加工廠廠,應(yīng)用方面積累累了一些經(jīng)驗(yàn)。但但相關(guān)的工程應(yīng)用用研究還不多見。。(7)其他原因?qū)е碌幕旎炷恋母g;新規(guī)范也未做具體體規(guī)定,對(duì)于海水水環(huán)境和受人為或或自然的侵蝕性物物質(zhì)影響的環(huán)境,,混凝土結(jié)構(gòu)的耐耐久性要求應(yīng)符合合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定定。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原原則:在概率意義義上,結(jié)構(gòu)抗力不不小于作用效應(yīng)。。以上的關(guān)于耐久久性的考慮主要是是針對(duì)結(jié)構(gòu)抗力,,也就是說,隨著著時(shí)間的推移,混混凝土和鋼筋的腐腐蝕使結(jié)構(gòu)抗力逐逐漸退化,在設(shè)計(jì)計(jì)中應(yīng)考慮影響抗抗力退化的種種因因素。另一方面的的考慮則是作用效效應(yīng)的考慮。顯然然,按50年統(tǒng)計(jì)的荷載和按按100年統(tǒng)計(jì)的荷載不一一樣,這是原規(guī)范范設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期的概概念(我們?cè)辉僭購?qiáng)調(diào),設(shè)計(jì)基準(zhǔn)準(zhǔn)期不等于結(jié)構(gòu)壽壽命,不知不覺間間,似乎兩者又可可相等了)。在堤壩防洪設(shè)計(jì)中中,我們有100年一遇或200年一遇的區(qū)別,100年一遇和200年一遇的洪水水位位不一樣,其代表表值來源于統(tǒng)計(jì)分分析。但在房屋建建筑設(shè)計(jì)中,我們們的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)并不不充分,因此,只只能靠γ0籠統(tǒng)的加以調(diào)整。。計(jì)算公公式的主要調(diào)調(diào)整整(1)正截面承載力在混凝土受彎或受受壓構(gòu)件的正截面面承載力計(jì)算中,,取消了原規(guī)范的彎曲抗抗壓強(qiáng)度指標(biāo)fcm,統(tǒng)一改用軸心抗壓壓強(qiáng)度fc,由于在原規(guī)范中fcm=1.1fc,這使得受彎和受壓壓構(gòu)件的可靠度提提高。從公式的形式看,,由于新規(guī)范要覆覆蓋到高強(qiáng)混凝土土結(jié)構(gòu),混凝土受受壓應(yīng)力-應(yīng)變曲曲線的形式變得復(fù)復(fù)雜,從而使統(tǒng)一一的正截面計(jì)算公公式也變得復(fù)雜。。對(duì)于C50及C50以下的混凝土,計(jì)計(jì)算公式和原規(guī)范范公式相同,只是是將原規(guī)范公式中中的fcm換為fc。原規(guī)范在受壓構(gòu)件件的計(jì)算中,引入入附加偏心距,目目的之一是協(xié)調(diào)偏偏心受壓和軸心受受壓的關(guān)系。因?yàn)闉樵谛∑氖軌河?jì)計(jì)算中采用fcm而在軸心受壓中采采用fc,兩者之間不協(xié)調(diào),,附加偏心距使偏偏心距很小的偏心心受壓構(gòu)件的承載載力降低,從而與與軸心受壓大體保保持一致。新規(guī)范范改用軸心抗壓強(qiáng)強(qiáng)度指標(biāo)后,本可可順理成章的使軸軸心受壓與小偏心心受壓聯(lián)系起來,,但對(duì)于偏心受壓壓構(gòu)件,fcm改為fc后,其可靠指標(biāo)提提高了,與之銜接接的軸心受壓構(gòu)件件的可靠度也應(yīng)提提高。新規(guī)范的解決方案案是對(duì)軸心受壓的的承載力進(jìn)行折減減,因此,公式中中增加了0.9這一系數(shù)。原規(guī)范公式N≤φ(fcAc+fy’As’)新規(guī)范公式N≤0.9φ(fcAc+fy’As’)顯然,這對(duì)初學(xué)者者是很難理解的,,因?yàn)橐?guī)范無法對(duì)對(duì)0.9這個(gè)系數(shù)給出物理理意義的說明。偏心受壓構(gòu)件計(jì)算算中,還有一點(diǎn)變變化較大,這就是是規(guī)范關(guān)于短柱的的定義。新規(guī)范規(guī)規(guī)定當(dāng)柱的長細(xì)比比(lo/h)大于5時(shí)要考慮慮偏心距距增大系系數(shù),也也就是短短柱的規(guī)規(guī)定從原原來lo/h=8改為lo/h=5,這進(jìn)一步步降低了了偏心受受壓柱的的承載力力。值得得注意的的是,新新規(guī)范對(duì)對(duì)于軸心心受壓柱柱穩(wěn)定系系數(shù)的規(guī)規(guī)定保持持不變,,軸心受受壓短柱柱的長細(xì)細(xì)比的界界限為lo/b=8,在概念上上這顯然然是有矛矛盾的,,因?yàn)槔砝硐氲妮S軸心受壓壓并不存存在,使使得偏心心受壓柱柱產(chǎn)生二二階效應(yīng)應(yīng)的因素素同樣使使軸心受受壓柱產(chǎn)產(chǎn)生二階階效應(yīng)。。新規(guī)范保保留了附附加偏心心距的規(guī)規(guī)定,但但附加偏偏心距與與荷載偏偏心距e0無關(guān)。新規(guī)范的的送審稿稿中,考考慮柱端端彎矩不不等曾對(duì)對(duì)偏心距距增大系系數(shù)η做出重大大調(diào)整,,但正式式版本中中,還是是采用原原規(guī)范的的計(jì)算方方法,只只是補(bǔ)充充了考慮慮二階效效應(yīng)的彈彈性分析析方法。。(2)斜截面承承載力新規(guī)范條條文說明明較為詳詳細(xì)的解解釋了抗抗剪計(jì)算算的有關(guān)關(guān)規(guī)定?!,F(xiàn)將新新規(guī)范的的主要修修改之處處列舉如如下:――箍筋強(qiáng)度度設(shè)計(jì)值值提高到到360N/mm2;――混凝土承承擔(dān)的剪剪力由混混凝土的的抗拉強(qiáng)強(qiáng)度表示示;――增加無腹腹筋受彎彎構(gòu)件的的抗剪計(jì)計(jì)算公式式,主要要用于無無腹筋板板的支座座抗剪計(jì)計(jì)算,在在計(jì)算公公式中考考慮了尺尺寸效應(yīng)應(yīng)(縱筋筋的銷栓栓作用));――降低箍筋筋的抗剪剪作用,,不考慮慮剪跨比比時(shí)其系系數(shù)由原原來的1.5降低為1.25,考慮剪剪跨比時(shí)時(shí)由1.25降低為1.0。由1.5降為1.25由1.25降為1.0改為ft0.07fc改為0.7ft在抗剪的的計(jì)算及及鋼材的的選用方方面,影影響較大大的是箍箍筋強(qiáng)度度的提高高、混凝凝土承擔(dān)擔(dān)的剪力力由混凝凝土的抗抗拉強(qiáng)度度表示以以及箍筋筋抗剪承承載力的的降低。。當(dāng)由計(jì)算算決定箍箍筋用量量時(shí),因因計(jì)算公公式中的的箍筋抗抗剪系數(shù)數(shù)調(diào)低約約20%,混凝凝土承擔(dān)擔(dān)的剪力力也一定定幅度減減少,與與原規(guī)范范比較,,如果不不提高箍箍筋強(qiáng)度度,意味味著箍筋筋的用量量會(huì)增加加,在有有些情況況下,可可能導(dǎo)致致施工的的困難。。提高箍箍筋的強(qiáng)強(qiáng)度與提提高抗剪剪承載力力可靠度度是配套套的措施施相比較較,提高高的總體體水平應(yīng)應(yīng)在20%左右。。設(shè)計(jì)人人員的習(xí)習(xí)慣要相相應(yīng)調(diào)整整。將混混凝土的的抗剪承承載力用用混凝土土的抗拉拉強(qiáng)度表表示后,,C20級(jí)混凝土土和C80級(jí)混凝土土比較,,對(duì)于C20,如果Vc=0.07fcbh0,對(duì)于C80,Vc=0.035fcbh0,兩者相差差近50%。教科書中中將梁的的抗剪承承載力分分為兩部部分,一一部分由由混凝土土承擔(dān),,另一部部分由鋼鋼筋承擔(dān)擔(dān),并引引用桁架架理論對(duì)對(duì)梁的抗抗剪機(jī)理理進(jìn)行描描述。國國際上,,自80年代以來來,軟化化桁架理理論被認(rèn)認(rèn)為是混混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)基本本理論的的一個(gè)重重大突破破,國內(nèi)內(nèi)的資深深專家也也曾多次次發(fā)表文文章予以以推介。。按軟化化桁架理理論,梁梁中混凝凝土承擔(dān)擔(dān)的剪力力應(yīng)與混混凝土的的抗壓強(qiáng)強(qiáng)度相關(guān)關(guān),只是是混凝土土的抗壓壓性能受受到與受受壓方向向垂直的的方向上上的拉應(yīng)應(yīng)力影響響而軟化化。但很顯然然,由于于高強(qiáng)混混凝土梁梁的抗剪剪試驗(yàn)結(jié)結(jié)果不支支持軟化化桁架理理論,新新規(guī)范不不再采用用桁架理理論作為為抗剪基基本模型型,而采采用了更更接近試試驗(yàn)結(jié)果果的統(tǒng)計(jì)計(jì)結(jié)論。。近三十十年來,,從74規(guī)范、89規(guī)范到2002規(guī)范,鋼鋼筋混凝凝土梁的的抗剪計(jì)計(jì)算方法法經(jīng)歷了了“極限限平衡法法”-““桁架模模型”--“試驗(yàn)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)””這樣一一個(gè)過程程。我們們注意到到,新規(guī)規(guī)范一方方面再追追求規(guī)范范體系的的理論完完備,另另一方面面,又用用務(wù)實(shí)的的觀點(diǎn)接接受試驗(yàn)驗(yàn)事實(shí)。。有一點(diǎn)讓讓初學(xué)者者不大好好理解::在正截截面承載載力計(jì)算算中,我我們忽略略混凝土土的抗拉拉強(qiáng)度,,而在斜斜截面抗抗剪計(jì)算算中,混混凝土發(fā)發(fā)揮的作作用卻由由抗壓改改為抗拉拉。國際際上,也也有的規(guī)規(guī)范中抗抗剪計(jì)算算公式采采用的混混凝土強(qiáng)強(qiáng)度指標(biāo)標(biāo)為開根根號(hào)的fc,這使得斜斜截面抗抗剪承載載力與混混凝土抗抗壓強(qiáng)度度不成線線性關(guān)系系變化。。在教科書書中,我我們一直直講剪壓壓破壞是是混凝土土在正((壓)應(yīng)應(yīng)力和剪剪應(yīng)力共共同作用用下的破破壞。我不太清清楚,究究竟是學(xué)學(xué)院派的的教授在在機(jī)理上上的確沒沒有搞清清楚抗剪剪問題,,還是有有些學(xué)術(shù)術(shù)官員為為了“國國際接軌軌”而施施加的壓壓力。據(jù)據(jù)我所知知,抗剪剪的試驗(yàn)驗(yàn)結(jié)果大大多是滿滿天星斗斗,高強(qiáng)強(qiáng)混凝土土也好不不到哪里里去。原原規(guī)范出出于不得得已,同同時(shí)考慮慮到安全全度與74規(guī)范的一一致性,,采用偏偏下限解解釋0.07fcbh0以及箍筋筋的抗剪剪作用,,新規(guī)范范的條文文說明中中似乎不不再強(qiáng)調(diào)調(diào)偏下限限(改稱稱為偏下下值),,0.7ftbh0應(yīng)該仍然然保留了了偏下限限的含義義。但既既然有偏偏下限的的含義,,0.7ftbh0就無準(zhǔn)確確性可言言。在新規(guī)范范的條文文中,我我們看到到,混凝凝土的抗抗壓強(qiáng)度度仍然起起著非常常重要的的作用,,斜壓破破壞就是是由混凝凝土的抗抗壓強(qiáng)度度所控制制,而斜斜拉破壞壞由最小小配箍用用鋼量控控制,處處于兩種種破壞形形態(tài)之間間的剪壓壓破壞的的機(jī)理到到底怎樣樣描述呢呢?我們們還能稱稱剪壓破破壞為剪剪壓破壞壞嗎?因因?yàn)橛?jì)算算模型中中剪壓破破壞已改改為由混混凝土的的抗拉強(qiáng)強(qiáng)度所控控制。當(dāng)然,,應(yīng)該該承認(rèn)認(rèn),抗抗剪機(jī)機(jī)理是是一個(gè)個(gè)十分分復(fù)雜雜的問問題,,混凝凝土到到底是是壓壞壞還是是拉壞壞,學(xué)學(xué)者們們也有有不同同的看看法((過鎮(zhèn)鎮(zhèn)海--李宏宏、劉劉西拉拉的爭爭論,,已去去世的的蔣大大驊教教授用用八面面體剪剪應(yīng)力力解釋釋剪壓壓破壞壞,Kotsovos的壓力力路徑徑觀點(diǎn)點(diǎn),等等等))。我我談這這些看看法無無非是是覺得得既然然大家家都說說不清清楚,,高強(qiáng)強(qiáng)混凝凝土梁梁的試試驗(yàn)結(jié)結(jié)果也也未見見得是是一邊邊倒,,我們們完全全可以以堅(jiān)持持30年已有有的觀觀點(diǎn),,保持持基本本形式式不變變,因因?yàn)檎{(diào)調(diào)整計(jì)計(jì)算公公式和和可靠靠度的的辦法法有很很多。。新規(guī)范范增加加了不不配箍箍筋和和彎起起鋼筋筋的板板類構(gòu)構(gòu)件的的抗剪剪承載載力計(jì)計(jì)算公公式,,與梁梁比較較,混混凝土土承擔(dān)擔(dān)的剪剪力在在板中中受尺尺寸效效應(yīng)的的影響響。這這個(gè)規(guī)規(guī)定很很有意意思,,按條條文說說明,,一般般板類類構(gòu)件件是指指承受受均布布荷載載的單單向板板。但但在實(shí)實(shí)際工工程中中,板板厚大大于800mm的板只只可能能是基基礎(chǔ)底底板((厚的的基礎(chǔ)礎(chǔ)底板板大多多由抗抗沖切切控制制)。。樓蓋蓋結(jié)構(gòu)構(gòu)中的的單向向板不不會(huì)受受尺寸寸效應(yīng)應(yīng)的影影響。。配置置箍筋筋的梁梁的受受剪尺尺寸效效應(yīng)不不顯著著,有有試驗(yàn)驗(yàn)數(shù)據(jù)據(jù)支持持這個(gè)個(gè)觀點(diǎn)點(diǎn)。因此,,在常常規(guī)設(shè)設(shè)計(jì)中中,尺尺寸效效應(yīng)幾幾乎不不會(huì)起起控制制作用用。應(yīng)應(yīng)該指指出,,單向向板的的抗剪剪計(jì)算算公式式中混混凝土土的作作用與與板的的抗沖沖切計(jì)計(jì)算公公式中中的作作用是是相同同的,,公式式的差差別只只在于于破壞壞截面面的計(jì)計(jì)算,,單向向板計(jì)計(jì)算支支座截截面抗抗剪,,而無無梁樓樓蓋或或柱下下基礎(chǔ)礎(chǔ)則計(jì)計(jì)算柱柱周邊邊截面面。新規(guī)范范的抗抗剪計(jì)計(jì)算公公式更更加全全面,,例如如,增增加了了雙向向受剪剪計(jì)算算公式式等,,在此此不再再一一一列舉舉。還有一一點(diǎn)頗頗為費(fèi)費(fèi)解之之處,,這就就是新新規(guī)范范條文文和條條文說說明的的關(guān)系系。例例如,,規(guī)范范正文文中,,只規(guī)規(guī)定了了集中中荷載載產(chǎn)生生的剪剪力值值占支支座總總剪力力75%以上上時(shí),,獨(dú)立立梁的的抗剪剪計(jì)算算要考考慮剪剪跨比比的影影響,,沒有有對(duì)集集中荷荷載做做規(guī)定定。而而在條條文說說明中中指出出,““當(dāng)框框架結(jié)結(jié)構(gòu)承承受水水平荷荷載時(shí)時(shí),由由其產(chǎn)產(chǎn)生的的框架架獨(dú)立立梁剪剪力值值也歸歸屬于于集中中荷載載作用用產(chǎn)生生的剪剪力值值”。。工程程師也也許不不太明明白,,這是是否也也應(yīng)視視為與與規(guī)范范條文文具有有同等等效力力的設(shè)設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)定。。至于風(fēng)風(fēng)荷載載在框框架梁梁中產(chǎn)產(chǎn)生的的剪力力為什什么應(yīng)應(yīng)歸屬屬于集集中荷荷載產(chǎn)產(chǎn)生的的剪力力,就就更不不得而而知了了,因因?yàn)橹敝苯酉嘞嚓P(guān)的的試驗(yàn)驗(yàn)研究究太少少了。。與國國外規(guī)規(guī)范相相比較較,我我國規(guī)規(guī)范條條文及及說明明中不不給出出參考考文獻(xiàn)獻(xiàn),習(xí)習(xí)慣上上是舉舉辦培培訓(xùn)班班,聘聘請(qǐng)一一些專專家宣宣講新新規(guī)范范。這這樣,,有一一些拍拍腦袋袋定出出來的的條文文就通通過專專家來來解釋釋而不不留下下文字字把柄柄。(3)抗扭扭承載載力抗扭計(jì)計(jì)算在在工程程設(shè)計(jì)計(jì)中用用得不不多,,但按按桁架架模型型,抗抗扭計(jì)計(jì)算與與抗剪剪計(jì)算算有很很多相相通之之處,,作為為對(duì)規(guī)規(guī)范條條文和和鋼筋筋混凝凝土結(jié)結(jié)構(gòu)機(jī)機(jī)理的的理解解,關(guān)關(guān)注抗抗扭計(jì)計(jì)算的的規(guī)定定還是是有必必要的的。新規(guī)范的抗扭扭計(jì)算在基本本原理方面沒沒有重大的變變化。按原規(guī)規(guī)范的思想,,其力學(xué)模型型應(yīng)為空間變變角桁架模型型(不能反映映混凝土的作作用)。結(jié)合合試驗(yàn)結(jié)果,,考慮混凝土土對(duì)抗扭的貢貢獻(xiàn),抗扭承承載力由混凝凝土承擔(dān)的扭扭矩和抗扭鋼鋼筋承擔(dān)的扭扭矩組成。其其中混凝土承承擔(dān)的扭矩用用混凝土的抗抗拉強(qiáng)度表示示。總結(jié)幾種計(jì)算算模式,壓及及偏壓、局部部受壓、受彎彎等受力條件件,混凝土的的作用由混凝凝土的軸心抗抗壓強(qiáng)度表示示,而剪、扭扭、沖切等受受力條件,混混凝土的作用用由混凝土的的軸心抗拉強(qiáng)強(qiáng)度表示。由由此看來,新新規(guī)范對(duì)抗剪剪的修改也還還是有所考慮慮的??古び?jì)算增加加了以下內(nèi)容容:――箱形截面的抗抗扭計(jì)算;――考慮預(yù)應(yīng)力作作用對(duì)抗扭的的有利影響;;――壓彎剪扭構(gòu)件件的計(jì)算;――協(xié)調(diào)扭轉(zhuǎn)。在常規(guī)工程設(shè)設(shè)計(jì)中,最有有意義的是新新規(guī)范引入?yún)f(xié)協(xié)調(diào)扭轉(zhuǎn)的概概念(箱形截截面構(gòu)件、預(yù)預(yù)應(yīng)力受扭構(gòu)構(gòu)件、壓彎剪剪扭構(gòu)件在常常規(guī)的工業(yè)與與民用建筑中中應(yīng)用較少))。此處會(huì)有有不同看法的的可能是關(guān)于于內(nèi)力重分布布的規(guī)定。新新規(guī)范的第7.6.16條規(guī)定:“對(duì)對(duì)屬于協(xié)調(diào)扭扭轉(zhuǎn)的鋼筋混混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件,受相鄰鄰構(gòu)件約束的的支承梁的扭扭轉(zhuǎn)宜考慮內(nèi)內(nèi)力重分布””。對(duì)這條規(guī)定的的兩處深入討討論對(duì)理解規(guī)規(guī)范有好處,,第一,條文文中的內(nèi)力重重分布實(shí)際上上是指塑性內(nèi)內(nèi)力重分布;;規(guī)范在討論論連續(xù)梁、框框架和雙向板板時(shí),并不回回避“塑性””二字,而約約束受扭構(gòu)件件的內(nèi)力重分分布也屬于塑塑性內(nèi)力重分分布;受扭構(gòu)構(gòu)件開裂、受受扭鋼筋屈服服都應(yīng)歸于““塑性”因素素。第二,規(guī)范規(guī)規(guī)定“宜”考考慮內(nèi)力重分分布,并用注注解說明,““當(dāng)有充分依依據(jù)時(shí),也可可采用其他方方法”;按規(guī)規(guī)范用詞說明明,在條件允允許時(shí),首先先要用考慮內(nèi)內(nèi)力重分布的的計(jì)算方法;;但現(xiàn)在的計(jì)計(jì)算機(jī)程序都都是采用線彈彈性分析方法法,空間分析析已得到了構(gòu)構(gòu)件的扭矩,,不考慮內(nèi)力力重分布就可可直接根據(jù)程程序計(jì)算的扭扭矩進(jìn)行抗扭扭設(shè)計(jì)。這是是否屬于條件件允許或有充充分依據(jù)呢??顯然,按線彈彈性分析方法法得到的結(jié)果果進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)是符合規(guī)規(guī)范原則的,,無須再考慮慮其他條件或或依據(jù)。因此此,條文中的的“宜”改為為“可”就好好多了,考慮慮內(nèi)力重分布布的計(jì)算方法法本就不宜作作為優(yōu)先采用用的方法,如如果要說優(yōu)先先,還是優(yōu)先先采用線彈性性方法比較合合理。(4)抗沖切承載載力抗沖切研究是是近年來國際際上研究的一一個(gè)熱點(diǎn)問題題。美國ACI,ASCE的刊物上不時(shí)時(shí)有關(guān)于混凝凝土板、特別別是高強(qiáng)混凝凝土板抗沖切切的文章。沖切破壞是一一種較為特殊殊的破壞。擱擱置在地基上上的基礎(chǔ)板和和無梁樓蓋的的板柱節(jié)點(diǎn)可可能發(fā)生沖切切破壞。嚴(yán)格格意義上沖切切破壞也應(yīng)該該屬于剪切破破壞。與常規(guī)規(guī)的簡支梁板板比較,沖切切破壞不是發(fā)發(fā)生在支座而而是發(fā)生在荷荷載作用區(qū)域域周邊。因此此,抗沖切承承載力計(jì)算的的主要內(nèi)容之之一就是計(jì)算算破壞臨界截截面的周長。。與抗剪計(jì)算算不同,抗沖沖切計(jì)算一直直沿用混凝土土的軸心抗拉拉強(qiáng)度。新規(guī)范的主要要調(diào)整之處是是提高了計(jì)算算公式中的系系數(shù)??箾_切切承載力由原原來0.6ftumh0的提高到0.7ftumh0,調(diào)整后的抗沖沖切承載力可可靠度較原規(guī)規(guī)范有所下降降,但原規(guī)范范的抗沖切可可靠度偏高,,調(diào)整后其可可靠度應(yīng)與抗抗剪持平或略略高于抗剪。。新規(guī)范的抗沖沖切計(jì)算考慮慮了更多的影影響因素,如如預(yù)應(yīng)力的作作用,板柱節(jié)節(jié)點(diǎn)鄰近孔洞洞,柱的類型型(邊柱、中中柱或角柱)),尺寸效應(yīng)應(yīng)等。(5)裂縫寬度驗(yàn)驗(yàn)算裂縫寬度驗(yàn)算算在原規(guī)范的的基礎(chǔ)上稍稍稍作了調(diào)整。。圓括號(hào)中本本應(yīng)為(1.9c+0.07deq/ρte)但規(guī)范公式為為(1.9c+0.08deq/ρte),使計(jì)算得到的的裂縫寬度較較原規(guī)范的計(jì)計(jì)算結(jié)果要大大一點(diǎn)。這使使裂縫寬度極極限狀態(tài)的可可靠度稍許提提高。此外,,鋼筋應(yīng)力不不均勻系數(shù)ψ的下限值從原原規(guī)范的0.4改為新規(guī)范的的0.2,使之更適合合于配筋率較較低的情況。。原規(guī)范把截面面抵抗矩塑性性系數(shù)寫入附附錄,新規(guī)范范正式寫入正正文,增加““影響”二字字,名為“截截面抵抗矩塑塑性影響系數(shù)數(shù)”。新規(guī)范范將截面抵抗抗矩塑性影響響系數(shù)基本值值γm較大幅度降低低。例如,矩矩形截面,原規(guī)范γm=1.75,新規(guī)范γm=1.55。條文說明中解解釋,降低的的原因是原規(guī)規(guī)范假設(shè)受拉拉區(qū)應(yīng)力分布布為矩形,而而新規(guī)范假設(shè)設(shè)受拉區(qū)應(yīng)力力分布為梯形形(受壓區(qū)均均為三角形應(yīng)應(yīng)力分布)。。從理論上看看,梯形更為為合理。變形驗(yàn)算沒沒有大的修修改。構(gòu)造造措措施施構(gòu)造設(shè)計(jì)是是混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的的核心之一一。初學(xué)者者很快學(xué)會(huì)會(huì)配筋計(jì)算算,但很長長時(shí)間內(nèi)對(duì)對(duì)構(gòu)造措施施的理解十十分膚淺,,常常導(dǎo)致致工程事故故。新規(guī)范在構(gòu)構(gòu)造措施方方面做出了了重大修改改。總的趨趨勢(shì)是全面面增加構(gòu)造造鋼筋用鋼鋼量。擇其其要點(diǎn)簡述述如下。(1)明確了后澆澆帶、預(yù)應(yīng)應(yīng)力等技術(shù)術(shù)措施可增增大伸縮縫縫的間距。。(2)混凝土保護(hù)護(hù)層厚度與與環(huán)境類別別相聯(lián)系。。(3)鋼筋錨固長長度由計(jì)算算確定,例例如,C20混凝土,Ⅱ級(jí)鋼筋,直直徑20mm,原規(guī)范錨固固長度為40d=800mm,按新規(guī)范,,錨固長度度為765mm,其他條件不不變,鋼筋筋改為Ⅲ級(jí),原規(guī)范范為45d=900mm,新規(guī)范為915mm;再取混凝土土為C40,對(duì)于Ⅱ級(jí)鋼筋和Ⅲ級(jí)鋼筋,原原規(guī)范錨固固長度分別別為600mm和700mm,新規(guī)范分別別為490mm和600mm。對(duì)于粗鋼筋筋(鋼筋直直徑為28mm及28mm以上),如如果混凝土土強(qiáng)度等級(jí)級(jí)較高,按按新規(guī)范計(jì)計(jì)算的錨固固長度也不不會(huì)超過原原規(guī)范的規(guī)規(guī)定長度。。新的規(guī)范范計(jì)算方法法顯然更加加合理,但但計(jì)算工作作量加大。。在有新的的設(shè)計(jì)圖表表可供利用用之前,按按原規(guī)范的的規(guī)定進(jìn)行行設(shè)計(jì)一般般是可行的的。(4)對(duì)同一連接接區(qū)段內(nèi)的的縱向受拉拉鋼筋綁扎扎搭接接頭頭面積百分分率和搭接接長度做出出了規(guī)定,,定義了““同一連接接區(qū)段內(nèi)的的縱向受拉拉鋼筋搭接接接頭”,,還對(duì)鋼筋筋連接的其其他方面做做出了規(guī)定定。比原規(guī)規(guī)范要細(xì)。。設(shè)計(jì)人員員通常不大大關(guān)心這一一部分,鋼鋼筋連接設(shè)設(shè)計(jì)大多由由施工單位位完成。(5)縱向受力鋼鋼筋的最小小配筋率較較原規(guī)范提提高,受壓壓構(gòu)件的全全部受壓鋼鋼筋的最小小配筋率由由原規(guī)范的的0.4%提高到0.6%,一側(cè)受壓壓鋼筋仍保保持為0.2%;受拉鋼筋筋取消了0.15%一檔,按C20混凝土計(jì),,對(duì)于I,II,和III級(jí)鋼筋,45ft/fy對(duì)分別為0.24%,0.165%和0.138%,按C40混凝土計(jì),,這三個(gè)數(shù)數(shù)字分別為為0.366%,0.257%,0.214%。對(duì)C30混凝土,II級(jí)鋼筋,45ft/fy等于0.215%。可見,一一般情況下下,提高后后的最小配配筋率略高高于0.2%。但對(duì)于高高強(qiáng)度混凝凝土,最小小配筋率可可能較大幅幅度提高。。注意新規(guī)范范的第9.5.3條的規(guī)定,,對(duì)預(yù)應(yīng)力力混凝土受受彎構(gòu)件::Mu≥Mcr,其中Mu為構(gòu)件預(yù)應(yīng)應(yīng)力混凝土土受彎構(gòu)件件正截面承承載力設(shè)計(jì)值,而Mcr為該構(gòu)件開開裂彎矩標(biāo)準(zhǔn)值,不知這兩兩者之差是是否出于新新規(guī)范對(duì)預(yù)預(yù)應(yīng)力混凝凝土受彎構(gòu)構(gòu)件少筋破破壞概率的的考慮,規(guī)規(guī)范未對(duì)此此作出解釋釋。構(gòu)件件基基本本規(guī)定定(1)增加了板板中的構(gòu)造造鋼筋。分分布鋼筋對(duì)對(duì)照如下::原規(guī)范:受受力鋼筋面面積的10%,0.10%配筋率,,300mm間距;新規(guī)范:受受力鋼筋面面積的15%,0.15%配筋率,,250mm間距。在現(xiàn)澆板中中,采用雙雙層配筋((未配筋表表面布置溫溫度收縮鋼鋼筋),間間距150~200mm(比分布鋼筋筋要求還要要高),配配筋率不宜宜小于0.1%。(2)明確提出出鋼筋混凝凝土梁優(yōu)先先采用箍筋筋抗剪。加加大縱向架架立鋼筋直直徑。梁側(cè)側(cè)縱向構(gòu)造造鋼筋的配配置起點(diǎn)由由原規(guī)范的的700mm梁高改為450mm梁高,間距距由原規(guī)范范的300~400mm改為200mm。(3)原規(guī)范規(guī)定定600mm邊長及以上上的柱設(shè)置置復(fù)合箍筋筋,新規(guī)范范改為400mm邊長。這意意味著工程程中的大多多數(shù)柱可能能都要設(shè)置置復(fù)合箍筋筋。(4)剪力墻的的水平分布布鋼筋:最最小直徑由由6mm改為8mm;豎向分布鋼鋼筋:最大大間距由400mm改為300mm。(5)提高深梁縱縱向受拉鋼鋼筋、水平平分布鋼筋筋及豎向分分布鋼筋的的最小配筋筋率??拐鹫鹪O(shè)設(shè)計(jì)計(jì)(1)一般規(guī)定定混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)在進(jìn)行抗抗震設(shè)計(jì)時(shí)時(shí),要采用用不同的抗抗震等級(jí)。??拐鸬燃?jí)級(jí)與結(jié)構(gòu)類類型、房屋屋高度、設(shè)設(shè)防烈度等等因素有關(guān)關(guān)??拐鸬鹊燃?jí)概念是是鋼筋混凝凝土結(jié)構(gòu)特特有的(新新的砌體結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)范也增加加了抗震等等級(jí)的規(guī)定定)。它的的作用主要要是把結(jié)構(gòu)構(gòu)性能和構(gòu)構(gòu)件性能區(qū)區(qū)別開,某某種意義上上講,抗震震規(guī)范應(yīng)該該主要著眼眼于解決結(jié)結(jié)構(gòu)的地震震作用計(jì)算算及相關(guān)的的規(guī)定,而而混凝土規(guī)規(guī)范主要著著眼于構(gòu)件件設(shè)計(jì)的有有關(guān)規(guī)定。。對(duì)同一類型型的結(jié)構(gòu),,不同高度度和不同地地震設(shè)防烈烈度下,對(duì)對(duì)具體的某某一構(gòu)件的的性能的要要求可能是是相同的,,為了用一一個(gè)統(tǒng)一的的尺度衡量量構(gòu)件的抗抗震性能,,混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)范引入了了抗震等級(jí)級(jí)這一概念念。新規(guī)范范在抗震等等級(jí)方面做做了如下調(diào)調(diào)整:對(duì)于框架結(jié)結(jié)構(gòu),6度區(qū)放寬,,7、8度區(qū)加嚴(yán);;對(duì)于剪力墻墻和框架--剪力墻結(jié)結(jié)構(gòu),基本本上都放寬寬,個(gè)別情情況與原規(guī)規(guī)范相同;;對(duì)框支剪力力墻的規(guī)定定加嚴(yán);單層廠房排排架柱的抗抗震等級(jí)規(guī)規(guī)定與原規(guī)規(guī)范相同;;增加筒體結(jié)結(jié)構(gòu)的抗震震等級(jí)規(guī)定定。原規(guī)范中就就已采用承承載力抗震震調(diào)整系數(shù)數(shù)γRE,新規(guī)范保留留了這一系系數(shù)。這個(gè)個(gè)系數(shù)是為為了調(diào)整抗抗震設(shè)計(jì)的的可靠度而而設(shè)置的。。也就是說說,根據(jù)《建筑抗震設(shè)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定的地震震作用和相相應(yīng)的地震震作用分項(xiàng)項(xiàng)系數(shù)來計(jì)計(jì)算混凝土土結(jié)構(gòu)的可可靠度,如如果不采用用γRE調(diào)整構(gòu)件承承載力,則則結(jié)構(gòu)安全全度水平將將偏高。這這個(gè)系數(shù)較較為典型的的反映了兩兩本規(guī)范的的不協(xié)調(diào),,很顯然,,彎、剪、、壓等受壓壓狀態(tài)的調(diào)調(diào)整系數(shù)不不同,在結(jié)結(jié)構(gòu)機(jī)理上上很難解釋釋。原規(guī)范僅適適用于現(xiàn)澆澆鋼筋混凝凝土結(jié)構(gòu),,新規(guī)范取取消了這一一限制,從從新規(guī)范條條文字面理理解,“混混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)的抗震設(shè)設(shè)計(jì)”中的的混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)的含義義,就是這這本規(guī)范所所覆蓋的混混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu),包括了了現(xiàn)澆鋼筋筋混凝土、、預(yù)應(yīng)力混混凝土、裝裝配式鋼筋筋混凝土等等混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)。盡管管新規(guī)范的的有關(guān)條文文中并未完完全包括((例如,裝裝配式鋼筋筋混凝土框框架節(jié)點(diǎn)))相關(guān)內(nèi)容容,新規(guī)范范的指導(dǎo)思思想還是很很明確的。。在一般要求求中,新規(guī)規(guī)范對(duì)鋼筋筋的錨固、、連接等做做出了規(guī)定定。(2)材料在這一小節(jié)節(jié)中,不大大好理解的的是關(guān)于鋼鋼筋強(qiáng)屈比比性能的規(guī)規(guī)定(第11.2.3條)。原規(guī)規(guī)范也對(duì)鋼鋼筋強(qiáng)屈比比做了規(guī)定定。新規(guī)范范條文說明明中,明確確指出要求求鋼筋強(qiáng)屈屈比的“目目的是使結(jié)結(jié)構(gòu)某個(gè)部部位出現(xiàn)塑塑性鉸以后后有足夠的的轉(zhuǎn)動(dòng)能力力”,但是是我們知道道,塑性鉸鉸的轉(zhuǎn)

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