鋼筋混凝土結構發展趨勢

　　鋼筋混凝土結構在施工階段實際上是一個部分完成的結構和模板支撐系統構成的時變結構，那麼你想知道是怎麼樣的嗎?下面就由小編為你帶來，希望你喜歡。

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　　摘要：鋼筋混凝土的發明出現在近代，通常為人認為發明於1848年。1868年一個法國園丁， 獲得了包括鋼筋混凝土花盆，以及緊隨其後應用於公路護欄的鋼筋混凝土樑柱的專利。1872年，世界第一座鋼筋混凝土結構的建築在美國紐約落成，人類建築史上一個嶄新的紀元從此開始，鋼筋混凝土結構在1900年之後在工程界方得到了大規模的使用。1928年，一種新型鋼筋混凝土結構形式預應力鋼筋混凝土出現，並於二次世界大戰後亦被廣泛地應用於工程實踐。鋼筋混凝土的發明以及19世紀中葉鋼材在建築業中的應用使高層建築與大跨度橋樑的建造成為可能。

　　關鍵詞：鋼筋混凝土、結構、發展、現狀

　　正文：

　　1、鋼筋混凝土發展經歷階段

　　混凝土結構與砌體結構、鋼結構、木結構相比，歷史不長，但自19世紀中葉開始使用後，由於混凝土和鋼筋材料效能的不斷改進，結構理論施工技術的進步使鋼筋混凝土結構得到迅速發展，目前已經廣泛應用於工業和民用建築、橋樑、隧道、礦井以及水利、海港等土木工程領域。建築用混凝土的發展簡史可以追溯到古希臘、羅馬時代，甚至可能在更早的古代文明中已經使用了混凝土及其膠結材料。但直到1824年波特蘭水泥的發明才為混凝土的大量使用開創了新紀元。至今僅有160多年的歷史。它的發展大致經歷了四個不同的階段。

　　第一階段為鋼筋混凝土小構件的應用，設計計算依據彈性理論方法。1801年考格涅特發表了有關建築原理的論著，指出了混凝土這種材料抗拉效能較差，到1850年法國的蘭博特首先建造了一艘小型水泥船，並於1855年在巴黎博覽會上展出。接著法國的花匠莫尼爾在1867年製作了以金屬骨架作配筋的混凝土花盆並以此獲得專利。後來康納於1886年發表了第一篇關於混凝土結構的理論與設計手稿。1872年美國人沃德建造了第一幢鋼筋混凝土構件的房屋。1906年特納研製了第一個無樑平板。從此鋼筋混凝土小構件已進入工程實用階段。

　　第二階段為鋼筋混凝土結構與預應力混凝土結構的大量應用，設計計算依據材料的破損階段方法。1922年英國人狄森提出了受彎構件按破損階段的計算方法。1928年法國工程師弗來西奈發明了預應力混凝土。其後鋼筋混凝土與預應力混凝土在分析、設計與施工等方面的工藝與科研迅速發展，出現了許多獨特的建築物，如美國波士頓市的Kresge大會堂，英國的1951節日穹頂，美國芝加哥市的Marina摩天大樓，湖濱大樓等建築物。1950年蘇聯根據極限平衡理論制定了“塑性內力重分佈計算規程”。1955年頒佈了極限狀態設計法，從而結束了按破損階段的設計計算方法。

　　第三階段為工業化生產構件與施工，結構體系應用範圍擴大，設計計算按極限狀態方法。由於二戰後許多大城市百廢待興，重建任務繁重。工程中大量應用預製構件和機械化施工以加快建造速度。繼蘇聯提出的極限狀態設計法之後，1970年英國，聯邦德國，加拿大，波蘭相繼採用此方法。並在歐洲混凝土委員會與國際預應力混凝土協會***CEB-FIP***第六屆國際會議上提出了混凝土結構設計與施工建議，形成了設計思想上的國際化統一準則。

　　第四階段，由於近代鋼筋混凝土力學這一新的學科的科學分支逐漸形成，以統計教學為基礎的結構可靠性理論已逐漸進入工程實用階段。電算的迅速發展使複雜的數學運算成為可能。設計計算依據概率極限狀態設計法。概括為計算理論趨於完善，材料強度不斷提高，施工機械化程度越來越高，建築物向大跨高層發展。

　　我國的鋼筋混凝土結構發展比較曲折，解放前幾乎是空白，60年代邊學習蘇聯的經驗邊完善提高，70年代自己動手搞科研，編規範;80年代規範的設計水準正力爭趕上世界先進水平。近30年來，我國在鋼筋混凝土基本理論與計算方法、可靠度與荷載分析、單層與多層廠房結構、高層建築結構、大板與升板結構、大跨度結構、結構抗震、工業化建築體系、電子技術在鋼筋混凝土結構中的應用和測試技術等方面取得了很多成果，為修訂和制定有關規範和規程提供了大量的資料和科學依據。編制出了國家標準《建築結構可靠度設計統一標準》GB/T50068，《混凝土結構設計規範》GB50010-2001，;《建築結構荷載規範》***GB50009-2001***;《建築抗震設計規範》***GB50011-2001***;《高層建築混凝土結構技術規程》***JGJ3—2002***等。這些規範和規程積累了我國半個世紀以來豐富的工程實踐經驗和最新的科研成果，把我國混凝土結構設計方法提高到了當前的國際水平，它將在工程設計中發揮指導作用。必將促進我國混凝土結構設計的進一步發展。

　　2、鋼筋混凝土發展現狀

　　目前在中國，鋼筋混凝土為應用最多的一種結構形式，佔總數的絕大多數，同時也是世界上使用鋼筋混凝土結構最多的地區。據發改委相關資料顯示，該地區其主要原材料水泥產量已於2005年達到10.60億噸，佔世界總產量48%左右，鋼筋和混凝土是兩種全然不同的建築材料，鋼筋的比重大，不僅可以承受壓力，也可以承受張力;然而，它的造價高，保溫效能很差。而混凝土的比重比較小，它能承受壓力，但不能承受張力;它的價格比較便宜，但是卻不堅固。而鋼筋混凝土的誕生，解決了這兩者的缺陷問題，並且保留了它們原來的優點，使得鋼筋混凝土成為現代建築物建造的首選材料。

　　混凝土的歷史 可以追溯到古老的年代。其所用的膠凝材料為粘土、石灰、石膏、火山灰等。自19世紀20年代出現了波特蘭水泥後，由於用它配製成的混凝土具有工程所需要的強度和耐久性，而且原料易得，造價較低，特別是能耗較低，因而用途極為廣泛。

　　3、鋼筋混凝土發展前景

　　鋼筋混凝土結構在土木工程中的應用範圍極廣，各種工程結構都可採用鋼筋混凝土建造。 鋼筋混凝土結構在原子能工程、海洋工程和機械製造業的一些特殊場合，如反應堆壓力容器、海洋平臺、巨型運油船、大噸位水壓機機架等，均得到十分有效的應用，解決了鋼結構所難於解決的技術問題

　　參考文獻：

　　趙國藩.鋼筋混凝土結構發展現狀及展望.大連：大連理工大學出版社.1998

　　趙國藩.鋼筋混凝土結構發展現狀及展望.大連：大連理工大學出版社.2001

　　河海大學等.水工鋼筋混凝土結構學***第四版***.北京.中國水利水電出版社.2009

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　　鋼筋混凝土從19世紀開始採用以來，至今僅有一百多年的歷史，雖然與砌體結構，鋼結構，木結構相比歷史不長，但由於混凝土和鋼筋材料效能的不斷改進，結構理論施工技術的進步使其發展極為迅速。如今，鋼筋混凝土結構已成為目前應用較廣的結構形式之一。

　　隨著我國經濟建設的飛速發展和人民生活水平的提高，對建築結構的安全要求也越來越高。針對這種現狀，對鋼筋混凝土的耐久性，加固設計等等方面的研究成為熱點。

　　對鋼筋混凝土加固設計主要通過對碳纖維材料的特性的利用，用專門配製的環氧樹脂將纖維片材貼在結構受拉麵，待樹脂固化後，碳纖維片即可與原結構形成新的受力複合體與鋼筋共同受力。這樣一來，與普通鋼相比，碳纖維布抗拉強度高10-15倍;施工便捷耐久性和耐腐蝕性好，且加固層很薄，基本不增加自重和不改變外形尺寸。而經碳纖維加固的鋼筋混凝土結構效能也得到顯著改善，能減少結構的變形，降低原有結構應力，減消裂縫;改變結構的體系;也能在一定程度上解決配筋不足，構建截面不足等問題。用碳纖維加固材料修復補強混凝土結構，與混凝土結構形成一體共同工作，對於提高混凝土結構的安全性具有顯著作用。

　　鋼筋混凝土結構的耐久性已是當今世界的重大現實問題之一，其中鋼筋鏽蝕導致結構的過早破壞，更是給國民經濟造成重大的經濟損失。為此選用混凝土外加劑中鋼筋阻鏽劑，專用於阻止活減緩混凝土中鋼筋鏽蝕，提高結構物得耐久性。鋼筋阻鏽劑對鋼筋有很強的鈍化作用，能抑制鏽蝕的產生和發展;其次，在不改變混凝土的基本效能下，能有效的提高與改善混凝土的效能，且在鹼性或中性的條件下，能保持長期有效，經濟實惠;對人和環境基本無害。目前，大力發展和推廣鋼筋混凝土外加劑的研究和應用是促進建築業等科學進步的重要途徑。隨著品種的不斷增長，質量的逐步提高，應用的日益廣泛，混凝土定會有更廣闊的發展前景。

　　近年來，隨著高層建築的發展，高強度混凝土的應用成為發展鋼筋混凝土結構的重要途徑，提高混凝土的效能是當今混凝土技術發展的主要方向之一。與傳統的混凝土相比，高效能高強度混凝土在配比上的有許多優點，如強度高，變形小，使用與大跨過載高聳結構;耐久性和抗滲，抗凍性好，能承受惡劣的環境條件考驗，使用壽命長;能減小截面尺寸，大大降低結構自重和提高結構剛度;能縮短載入齡期，並承受大的預應力，且預應力損失小。混凝土的需用量越來越大，相應的資源耗用也越來越大，給環境造成的負擔也越來越大。因此，如何解決現代化建設高速發展與鋼筋混凝土工業對環境汙染的矛盾的主要方法就是提高混凝土的耐久性和節約資源。而高效能混凝土具備這種特點，也是現代社會發展的必然產物，符合國家的可持續性反展。據統計，我國每年建築用鋼量佔鋼材消耗總量的50%以上，混凝土用量約15億立方米。如果能夠將目前使用的鋼筋和混凝土提高一個強度等級，則可以獲得明顯的經濟效益和社會效益，具有廣闊的前景。

　　鋼筋工程技術方面的發展極為迅速，如新III級鋼將成為普通結構主導性受力鋼筋;低鬆弛高強鋼絞線將成為預應力結構的主導性受力鋼筋;冷軋帶肋鋼筋的發展;鋼筋焊接網和粗直徑鋼筋連線技術。在此主要討論冷軋帶肋鋼筋的技術性能。冷軋帶肋鋼筋是我國自20世紀80年代後期引進的技術，是冷拔低碳鋼絲的更新換代產品，在現澆混凝土結構中可代換 I級鋼筋，以節約鋼材，是同類冷加工鋼材中較好的一種。有以下幾種有點：一，鋼材強度高，可節約建築鋼材和降低工程造價;二，冷軋帶肋鋼筋與混凝土之間的粘結錨固效能良好;三，伸長率較同類的冷加工鋼材大。冷軋帶肋鋼筋的生產和應用在我國有著廣闊的前景。其強度高，韌性好，工業化程度高，經濟效益好，與其它熱軋活冷拔的鋼筋相比有其突

　　出的優點和明顯的社會效益和可觀的經濟效益，積極推廣和正確的引導，就能最大程度的滿足經濟建設的需要。

　　鋼筋混凝土技術發展的最初動力是市場技術的最終檢驗也來自市場在中國經濟強勁的發展潮流中鋼筋混凝土新技術層出不窮但每一項技術的成功發展必須經過市場的檢驗來自市場服務於市場接受市場的檢驗這將是技術發展的必由之路。相信在這之後，鋼筋混凝土發展前景將更為廣闊。