混凝土的發(fā)展歷史

混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)展歷程1/13混凝土，普通是指由膠凝材料（如水泥），粗、細(xì)骨料（如石子、沙粒），水及其它材料，按適當(dāng)百分比配置，拌合并硬化而成含有所需形體、強(qiáng)度和耐久性人造石材。簡(jiǎn)稱為“砼”。像這種由無(wú)筋或不配置受力鋼筋混凝土制成結(jié)構(gòu)稱為素混凝土。其凝固后堅(jiān)硬如石，受壓能力好，但受拉能力差，輕易因受拉而斷裂。所以，就有在其中配置受力普通鋼筋、鋼筋網(wǎng)或鋼筋骨架混凝土制成結(jié)構(gòu)，得到鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。另外，還有預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)、型鋼混凝土結(jié)構(gòu)等種類(lèi)混凝土結(jié)構(gòu)?；炷粱靖拍睿?/13從當(dāng)代人類(lèi)工程建設(shè)史上來(lái)看，相對(duì)于砌體結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)而言，混凝土結(jié)構(gòu)是一個(gè)新興結(jié)構(gòu)，它應(yīng)用也不過(guò)一百多年歷史。但有考古學(xué)者認(rèn)為，水泥起源約在公元前5—10萬(wàn)年，在公元前3000年，古人用熟石膏和石灰混合在一起建造了著名埃及金字塔，這是現(xiàn)存最早混凝土結(jié)構(gòu)物?；炷两Y(jié)構(gòu)發(fā)展史：3/134/13進(jìn)入近代以來(lái)，經(jīng)過(guò)了J．Smeaton，J．Parker等人試作階段，1824年英國(guó)燒瓦工人JosephAspdin調(diào)配石灰?guī)r和粘土，首先燒成了人工硅酸鹽水泥，并取得專利，成為水泥工業(yè)開(kāi)端。以后，對(duì)怎樣克服混凝土抗拉強(qiáng)度很低這一問(wèn)題進(jìn)行了研究，1854年法國(guó)技師J．L．Lambot將鐵絲網(wǎng)斂入混凝土中制成了小船，并于第二年在巴黎博覽會(huì)上展出，這能夠說(shuō)是最早鋼筋混凝土制品。5/13到1867年法國(guó)技師JosephMonier取得了用格子狀配筋制作橋面板專利，鋼筋混凝土工藝快速地向前發(fā)展。1867這一年，是全世界公認(rèn)為最早鋼筋混凝土橋架設(shè)一年。

1877年美國(guó)ThaddeusHyatt調(diào)查了梁力學(xué)性質(zhì)，1887年德國(guó)Konen提出了用混凝土負(fù)擔(dān)壓力和用鋼筋負(fù)擔(dān)拉力設(shè)計(jì)方案，德國(guó)J．Baushinger確認(rèn)了混凝土中鋼筋不受銹蝕等問(wèn)題，于是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)又有了新發(fā)展。1892年法國(guó)Hennebique闡述了箍筋反抗剪有效作用，并于1898年提出了T形粱方案。6/13總而言之，混凝土結(jié)構(gòu)是在19世紀(jì)中期開(kāi)始得到應(yīng)用，因?yàn)楫?dāng)初水泥和混凝土質(zhì)量都很差，同時(shí)設(shè)計(jì)計(jì)算理論還未建立，所以發(fā)展比較遲緩。直到19世紀(jì)末以后，伴隨生產(chǎn)發(fā)展，以及試驗(yàn)工作開(kāi)展、計(jì)算理論研究、材料及施工技術(shù)改進(jìn)，這一技術(shù)才得到了較快發(fā)展。當(dāng)前已成為當(dāng)代工程建設(shè)中應(yīng)用最廣泛建筑結(jié)構(gòu)之一。7/138/13混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)展已進(jìn)入新階段。我國(guó)深入發(fā)展工業(yè)化體系如大模板現(xiàn)澆和大板體系。高層建筑結(jié)構(gòu)體系發(fā)展,如框桁體系和外伸結(jié)構(gòu)采取。在設(shè)計(jì)中引入概率方法。因?yàn)橛?jì)算機(jī)發(fā)展和普及,在結(jié)構(gòu)工程領(lǐng)域內(nèi)引發(fā)深刻改革和革命。教授系統(tǒng)采取;計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和繪圖(CAD,CAG)程序化,包含結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)分析圖形描繪,因而改進(jìn)了設(shè)計(jì)方法和提升設(shè)計(jì)質(zhì)量,也減輕了設(shè)計(jì)工作量,提升了人工作效率。優(yōu)化設(shè)計(jì)和施工實(shí)際廣泛應(yīng)用,節(jié)約了建設(shè)投資。振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)和擬動(dòng)力試驗(yàn)以及風(fēng)洞試驗(yàn)較普通地開(kāi)展。建筑和橋梁結(jié)構(gòu)主、被動(dòng)抗震控制實(shí)際應(yīng)用。計(jì)算機(jī)模擬試驗(yàn)大大降低了試驗(yàn)工作量,節(jié)約了大量人力和物力。有限元法廣泛應(yīng)用和計(jì)算模式研究開(kāi)展,以及其它數(shù)值計(jì)算方法創(chuàng)建和發(fā)展。結(jié)構(gòu)機(jī)理包含破壞機(jī)理研究加強(qiáng);對(duì)復(fù)合應(yīng)力研究并結(jié)合試驗(yàn)結(jié)果提出各種強(qiáng)度理論。因而產(chǎn)生了“近代混凝土力學(xué)”這一學(xué)科分支,并將逐步得到發(fā)展和完善。9/13混凝土結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)：

和其它材料結(jié)構(gòu)相比，混凝土結(jié)構(gòu)主要優(yōu)點(diǎn)是：整體性好，可灌筑成為一個(gè)整體；可模性好，可灌筑成各種形狀和尺寸結(jié)構(gòu);耐久性和耐火性好;工程造價(jià)和維護(hù)費(fèi)用低。10/13混凝土結(jié)構(gòu)缺點(diǎn)：混凝土抗拉強(qiáng)度低，部分地采取了鋼筋混凝土樓板。輕易出現(xiàn)裂縫；結(jié)構(gòu)自重比鋼、木結(jié)構(gòu)大；室外施工受氣候和季節(jié)限制；新舊混凝土不易連接，增加了補(bǔ)強(qiáng)修復(fù)困難。11/13混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)即使較木結(jié)構(gòu)、砌體等結(jié)構(gòu)晚，不過(guò)發(fā)展快速。憑借其用材合理，強(qiáng)度高，耐久性好，維護(hù)費(fèi)用低，耐火性好，可模性好，整體性好，易于就地取材等各種優(yōu)點(diǎn)，如今已是在房屋建筑工程、交通土建工程、礦井建設(shè)、水利工程港口工程等工程建設(shè)中必不可少。

當(dāng)前在中國(guó)，鋼筋混凝土為應(yīng)用最多一個(gè)結(jié)構(gòu)形式，占總數(shù)絕大多數(shù)，同時(shí)也是世界上使用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)最多地域。據(jù)發(fā)改委相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，該地域其主要原材料水泥產(chǎn)量已于年到達(dá)10.60億噸，占世