【摘要】目前在世界范圍內(nèi)，混凝土作為用途最廣、用量最大的一種的建筑材料，研究混凝土的特點(diǎn)和性能可以更方便的應(yīng)用混凝土，充分發(fā)揮混凝土的優(yōu)勢。 要讓混凝土更好地為人類服務(wù)與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展，進(jìn)一步促進(jìn)混凝土科技進(jìn)步， 為不斷探索發(fā)展途徑和技術(shù)創(chuàng)新奠定基礎(chǔ)，必須掌握混凝土的強(qiáng)度、 工作性、耐強(qiáng)度久性等各方面性能。 目前混凝土技術(shù)已進(jìn)入高科技時(shí)代， 品種不斷增加， 應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法也在不斷完善。然而規(guī)范是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的技術(shù)文件，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面起著重要的指導(dǎo)作用，反映著一個(gè)國家和地區(qū)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的水平。技術(shù)先進(jìn)、安全適用、經(jīng)濟(jì)合理、經(jīng)久耐用是制定結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的基本原則，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法和規(guī)范的發(fā)展也經(jīng)歷了不同的過程。

【關(guān)鍵詞】混凝土結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)方法 規(guī)范

中國建筑科學(xué)研究院建筑結(jié)構(gòu)研究所《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》管理組組織全國有關(guān)高等院校、科研、設(shè)計(jì)、施工單位，針對當(dāng)時(shí)規(guī)范存在的問題和工程建設(shè)中存在的帶有普遍意義的新技術(shù)、新材料、新結(jié)構(gòu)問題，有計(jì)劃地開展了三批鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范課題的研究。對研究成果進(jìn)行了分級(jí)鑒定和審議，出版了《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)研究報(bào)告選集》，一些研究成果同時(shí)發(fā)表在國內(nèi)的相關(guān)刊物上。通過這三批課題的研究，獲得了大量的試驗(yàn)數(shù)據(jù)和理論成果。并修定了相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范。

1、結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)體系

我國于1984年頒布了《建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》。修訂組在《統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定的分項(xiàng)系數(shù)設(shè)計(jì)表達(dá)式的基礎(chǔ)上，首先對軸心受拉構(gòu)件進(jìn)行可靠度分析，確定鋼材強(qiáng)度分項(xiàng)系數(shù)，然后對軸心受壓構(gòu)件按已知作可靠度分析，再確定混凝土強(qiáng)度分項(xiàng)系數(shù)。最后，在鋼材強(qiáng)度分項(xiàng)系數(shù)和混凝土強(qiáng)度分項(xiàng)系數(shù)都確定的情況下，分析計(jì)算公式的不定性，確定構(gòu)件承載力計(jì)算公式中的系數(shù)，從而建立了相關(guān)規(guī)范中的可靠度設(shè)計(jì)體系。

2、正截面承載力計(jì)算

相關(guān)規(guī)范的受彎和受壓（包括大小偏心受壓）承載力計(jì)算公式基本是根據(jù)對試驗(yàn)結(jié)果的分析建立的。對于復(fù)雜的情況，如腹部配筋、雙向受彎、雙向受壓及任意截面，則不能外推。規(guī)范通過引入平截面假定，并給出理想化的鋼筋和混凝土的應(yīng)力一應(yīng)變曲線，對常遇的截面形狀和配筋形式給出了簡化的實(shí)用計(jì)算公式，給出了按平截面假定確定的受彎構(gòu)件超筋界限和大、小偏心受壓界限條件。引入平截面假定使鋼筋混凝土構(gòu)件正截面承載力的計(jì)算建立在科學(xué)的體系之上。

3、受剪承載力計(jì)算

規(guī)范中的受剪承載力計(jì)算只適用于無軸向力的情況，對于工程中實(shí)際存在的大量偏心受壓、偏心受拉構(gòu)件的受剪承載力則無法計(jì)算，而預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件中預(yù)應(yīng)力對受剪承載力的有利作用也不能考慮。規(guī)范包括了軸向壓力、軸向拉力、預(yù)應(yīng)力作用下的受剪承載力計(jì)算，填補(bǔ)了這方面的空白。

4、受扭及彎剪扭承載力計(jì)算

規(guī)范中以變角空間桁架的概念為基礎(chǔ)，適當(dāng)考慮混凝土的抗扭作用，建立了受扭承載力計(jì)算公式。規(guī)范的受扭承載力計(jì)算只適用于鋼筋混凝土矩形截面構(gòu)件，擴(kuò)展到預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件、I形、T形截面構(gòu)件，提出了I形、T形截面分塊計(jì)算的原則和方法。

5、沖切和局部受壓

規(guī)范中沖切承載力的計(jì)算過于保守，將沖切計(jì)算的系數(shù)調(diào)低約10%。增加了配置箍筋或彎起鋼筋板的沖切承載力的計(jì)算方法。對于局部受壓，修改了混凝土底面積的計(jì)算方法。采用“同心對稱”的原則，要求計(jì)算底面積與局壓面積具有相同的重心位置且對稱，因此，當(dāng)構(gòu)件處于邊部或角部局部受壓時(shí)，局部受壓處的混凝土強(qiáng)度不再提高。

6、預(yù)應(yīng)力混凝土

建立了預(yù)應(yīng)力鋼筋合力點(diǎn)處混凝土法向應(yīng)力為零時(shí)預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力及相應(yīng)合力的概念，從而使預(yù)應(yīng)力混凝土和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)計(jì)算協(xié)調(diào)起來。將預(yù)應(yīng)力混凝土和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的計(jì)算放在同一個(gè)公式中，增加了預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件受扭計(jì)算和裂縫寬度眼神的內(nèi)容，改進(jìn)了受剪計(jì)算和剛度驗(yàn)算方法。調(diào)整了預(yù)應(yīng)力損失值，提高了高強(qiáng)鋼絲的張拉控制應(yīng)力允許值。在預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的疲勞計(jì)算方面也作了較大修改。

7、正常使用極限狀態(tài)

對于嚴(yán)格要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件，給出了在荷載短期效應(yīng)組合下不出現(xiàn)拉應(yīng)力的驗(yàn)算公式；對一般要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件，給出了在荷載長期效應(yīng)組合下不出現(xiàn)拉應(yīng)力、在短期效應(yīng)組合下出現(xiàn)拉應(yīng)力但不超過允許值的驗(yàn)算公式。對預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的受拉鋼筋建立了“等效應(yīng)力”的概念，

8、構(gòu)件

對于柱的計(jì)算長度，除單層廠房外，規(guī)范中實(shí)際上僅對無側(cè)移框架作出了規(guī)定。規(guī)范分無側(cè)移、有側(cè)移但有較少約束、有側(cè)移且基本上無側(cè)向約束三種情況分別規(guī)定了柱的計(jì)算長度。在受彎承載力方面，根據(jù)疊合構(gòu)件受拉鋼筋應(yīng)力超前現(xiàn)象，規(guī)定了控制條件，以防止受拉鋼筋在使用階段達(dá)到屈服強(qiáng)度；在受剪承載力方面，給出了疊合面受剪承載力公式，當(dāng)配箍率低時(shí)，斜截面受剪控制箍筋用量，當(dāng)配箍率高時(shí)，疊合面受剪控制箍筋用量；在正常使用極限狀態(tài)方面，根據(jù)疊合構(gòu)件分兩個(gè)階段受力的特點(diǎn)，給出了剛度和裂縫寬度計(jì)算公式。

9、結(jié)構(gòu)分析

“結(jié)構(gòu)分析”基本原則的內(nèi)容，包括對荷載效應(yīng)最不利組合的要求；結(jié)構(gòu)整體效應(yīng)分析及特殊受力部位局部分析的要求；計(jì)算簡圖的確定原則；結(jié)構(gòu)分析基本條件的要求等。提出了線彈性分析方法、考慮塑性內(nèi)力重分布的分析方法、塑性極限分析方法、非線性分析方法及試驗(yàn)分析方法等混凝土結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)分析方法，并對各種方法的應(yīng)用條件及計(jì)算原則作出了規(guī)定。同時(shí)，對結(jié)構(gòu)分析的電算程序提出了要求。給出了混凝土在多軸應(yīng)力狀態(tài)下的強(qiáng)度破壞準(zhǔn)則及混凝土在受拉、受壓狀態(tài)下的本構(gòu)（應(yīng)力一應(yīng)變）關(guān)系。

【參考文獻(xiàn)】

[1]土木工程總論.丁大鈞，蔣永生.北京：中國建筑工業(yè)出版社，1997

[2]中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn).建筑用卵石、碎石（GB/T 14685--2001）.北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社

[3]水泥混凝土的組成性能應(yīng)用.汪瀾.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2004

[4]混凝土材料學(xué)概論.徐定華，徐敏.北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2002

[5]鋼筋混凝土基本構(gòu)件.滕智明.北京：清華大學(xué)出版社，1987

[6]鋼筋混凝土原理.過鎮(zhèn)海.北京：清華大學(xué)出版社，1999