混凝土结构设计步骤篇1
关键词：混凝土结构基本原理；课堂教学；教学计划；多样性教学方法
中图分类号：tU37；G6420文献标志码：a文章编号：10052909（2015）04005905
混凝土结构基本原理作为土木工程专业中重要的专业必修基础课程，其主要任务是培养学生掌握钢筋及混凝土两种材料所组成结构构件的基本力学性能，具备混凝土结构构件设计能力，理解其与先修课程（如材料力学、结构力学）和平行课程（如钢结构）的关联性，要求学生掌握钢筋和混凝土两种材料组成的混凝土结构构件在承受轴向力、弯矩、剪力、扭矩以及共同作用时的截面设计和承载能力评估，掌握预应力混凝土结构构件在轴心拉力和弯矩作用下的承载能力计算和评估，掌握混凝土构件裂缝宽度和挠度确定的基本原理和验算方法。为学习后续课程混凝土结构设计和毕业设计打好基础。图1为与该课程相关的先期、平行和后期课程。
图1混凝土结构基本原理的先期课程、平行课程及后续课程示意图
我国高校土木工程专业的混凝土结构基本原理与北美国家课程设置有所不同。笔者在美国田纳西大学和加拿大麦吉尔大学做访问学者期间跟班学习混凝土结构课程，两所大学土木工程专业的本科生在该门课程上的学时为每周3小时，共36学时，学习内容包括基本原理和结构[1]，课程紧密结合设计规范，授课教师更加注重实际应用。而我国的教学将混凝土结构基本原理和结构
设计分为两门课程，在两个学期完成，原理部分64学时，设计部分36学时，学生能更好地理解混凝土结构的基本原理。
笔者以90分钟课堂教学为例，结合同济大学混凝土结构课程教学实践，阐述了多样性教学的意义，揭示了教学计划在课堂教学中的重要地位，反映了中国高校混凝土结构课程教学特色。
一、混凝土结构基本原理教学特色
积极发挥课堂特色是提高教学质量的有力举措。笔者所在高校（同济大学）以顾祥林教授为首的“混凝土结构基本原理”教学团队在长期教学实践活动中形成了自己的教学特色，这些特色包括立体化教材、国际化办学、开放性以及自选式试验等。立体化教材是指采用教学团队编制的中文教材[2]、试验指导书和英文教材（即将出版），并集纸质教材、多媒体电子教案、教学录像、试验录像、试件陈列室等多种表现形式于一体。土木工程专业国际化办学指通过研究国际化模式并初步实践，加强双语教学和英文教材建设。开放性、自选性试验指专门配置了混凝土结构教学实验平台[3]，开放性、自选式教学试验贯穿整个理论教学过程。试验录像在课程网站上，可随时观看学习。课堂是发挥和展示这些特色教学形式的平台，根据教学大纲要求科学合理安排好课堂时间是提高教学效果的根本保证。同济大学混凝土结构基本原理课程先后被国家、上海市、学校评为精品课程。这些课堂特色的形成凝结了几代人的不断努力和探索实践，是CDio工程教育模式的具体表现[4]。
二、混凝土结构基本原理教学方法的多样性
课堂教学方法的多样性有利于提高教学效果。多样性的课堂教学方法分别在学习模式、双语教学、考评方式、教研结合中充分体现。
引导学生采用先进的学习模式。自主学习、研究性学习和实践性学习是先进的学习模式，课堂教学中通过回答开放性问题（包括概念型、知识型和资源型等三种类型），让学生自己在思考和查阅资料中找到问题的答案，培养学生自主学习能力；根据个人兴趣和专业需要安排学生选择教学实验，接触工程实际，提高解决实际问题的能力，初步掌握正确的思考和研究方法。
双语教学和全英文教学。本课程开出完全用英语讲课的平行班，供学生自由选课，以满足学生的不同需求。随着学生英文水平的提高和国际化要求，目前全英文教学取代了双语教学。2014―2015年度选修人数占学生总数的10%。
考试方法改革。采取灵活的成绩评定方式：理论考查占90%，实验报告占10%。采取激励机制，将研究性学习和实践性学习的考评作为附加成绩。
教学团队的教师承担多项部级、省部级课题以及实践应用课题，课题中大多为混凝土结构课题的试验研究项目。充分利用这种优势，积极引导学生参与课题研究，积极在各类课题科研试验项目中锻炼学生实践能力，强化感性认识，加深课本理论的理解，认清学科发展前沿。同时积极把国家标准、规范和规程的研究成果反映到课程教学中。由于《既有建筑物结构检测与评定标准》《装配式混凝土结构技术规程》《纤维增强复合材料加固混凝土结构技术规程》等标准、规程为本课程组教师参与编写，授课教师根据编写体会进行深层次的讲解，使学生及时掌握学科发展前沿和动态。此外，积极组织学生参加土木工程学院大学生创新实践训练计划（Sitp）项目。
三、混凝土结构基本原理课堂教学
混凝土课程具有内容多，公式符号多，构造规定多，工程实践强等特点。该课程可分为承载能力和使用性能两大部分。承载能力涵盖正截面承载能力和斜截面承载能力。正截面承载力包括轴向力、弯矩，以及弯矩与轴力共同作用时的混凝土结构构件的截面承载力，斜截面承载力包括混凝土结构构件承受剪力和扭矩时截面上的承载能力。使用性能作为课程的一个部分，简单介绍混凝土结构构件的变形，包括裂缝宽度、受弯构件挠度的计算方法。承载能力分析和使用性能课时比例为14∶1。结合试验研究，从加载到破坏全过程，提炼混凝土开裂、钢筋屈服、混凝土压碎等代表性的状态，以力的不同类型作用下的承载能力分析方法分析其破坏机理。
缜密、细致、科学的课堂教学计划是提高教学效果的关键。以混凝土结构基本原理课程中“斜截面受剪承载力”教学环节为例，根据教学大纲制定科学合理的教学计划，并对每一步教学分配合理的教学时间是提高课堂教学质量的有效途径。教学计划中应突出基本概念和原理，理论联系实际，注重系统性、新颖性和趣味性。
（一）“斜截面抗剪承载能力性能与计算”章节教学内容及要求
该章节教学内容包括：（1）无腹筋梁的受剪性能；（2）有腹筋梁的受剪承载力计算；（3）保证斜截面受弯承载力计算的构造要求。
该章节教学的基本要求：（1）熟悉无腹筋梁斜裂缝出现前后的应力状态；（2）掌握剪跨比的概念，无腹筋梁斜截面受剪的三种破坏形态以及腹筋对斜截面受剪破坏形态的影响；（3）熟练掌握矩形、t形和工字形等截面受弯构件斜截面受剪承载力的计算模型、计算方法及限制条件；（4）掌握受弯构件钢筋的布置、梁内纵筋的弯起、截断及锚固等构造要求。
（二）90分钟课程教学计划与实施
教学环节根据教学内容的第（2）点和教学要求的第（3）条展开，在90分钟的教学环节中，考虑特定时间内围绕教学目的划分若干步骤完成知识点、重点及难点的复习、解释和讨论，在此过程中合理安排教师与学生互动时间（表1）。
步骤教学目的教学知识点重点及难点教生扮演角色时间分配
1巩固平截面假定在受剪承载力分析中的不适，以及巩固斜截面的基本假定正应力与剪应力的共同作用决定构件的裂缝位置及走向斜裂缝的出现学生讨论为主5分钟
2复习斜截面受剪承载力的实验研究复习剪跨比的概念，剪跨比对抗剪破坏模式的影响剪跨比作用的原因学生讨论为主10分钟
3复习无腹筋梁受剪承载力无腹筋梁承载力计算公式推导忽略不确定因素，
简化计算模型学生讨论为主5分钟
4有腹筋受剪承载力计算平面桁架模型基于有腹筋梁平面桁架模型的承载力计算公式推导桁架模型中的裂缝间混凝土简化为桁架模型中的压杆教师讲解为主25分钟
5有腹筋梁受剪承载力的半理论半经验公式受剪承载力计算公式的组成及应用上限和下限值的确定教师解释为主25分钟
6受剪承载力公式及应用小结及作业布置剪跨比计算、临界截面确定、箍筋面积计算和间距确定、最小配箍率和截面限制条件的验算等教师讲解为主20分钟
表1中的步骤1―3用于巩固与复习，加深学生对剪跨比概念的理解，为后续的斜截面受剪承载力性能和计算作铺垫。这3个步骤以学生讨论为中心，共分配20分钟时间。步骤4―6用于讲解新的知识点，通过前3个步骤将学生的注意力集中于课堂教学之后，教师确认大部分学生掌握了构件斜截面抗剪的基本特征和关键参数时，以教师为主进行步骤4―6的教学，根据内容需分配70分钟时间。
步骤1实施时，结合先期课程（材料力学）和该课程第二章的材料性能中的相关内容，复习公式（1）中的正应力和剪应力产生的内力，正应力源于弯矩，而剪应力源于剪力。
σtp，cp=σ2±σ24+τ2（1）
裂缝的发展方向与τ/σ比值有关，与水平方向夹角为1/2arctan（2τ/σ）；τ/σ越大，裂缝发展方向越陡。
步骤2实施时，必然涉及剪跨比的概念，这时可引导学生深化剪跨比的概念，为什么剪跨比能够决定构件抗剪破坏的模式，可从裂缝发展与构件长度方向的夹角大小判断，裂缝发展方向与构件长度方向的夹角越小，构件的抗剪承载能力越低。而决定夹角大小的是τ/σ，剪应力τ取决于剪力V的大小，而σ可由弯距m推算出来。这样，σ/τ可以用弯距m与剪力V和截面有效高度h0乘积的比值，可以表示为
mVh0=VaVh0=ah0（2）
ah0称为剪跨比λ。
如此，σ/τ∝mVh0，τ/σ与λ成反比。τ/σ越大，λ越小，受剪承载力越大。进而，可以用剪跨比λ说明构件抗剪破坏模式。
步骤3实施时，复习在剪压破坏模式下，沿斜裂缝取隔离体，忽略斜裂缝截面上难以确定的纵向钢筋的销栓力和裂缝间的摩擦力，得出无腹筋梁的受剪承载力为
Vc=0.24-0.06σsρsfc0.5+0.24λfcσsρsfcbh0=αc'fcbh0=αcftbh0
（3）
步骤4实施时，重点说明桁架模型，箍筋作为桁架的拉杆，上下弦纵向钢筋作为桁架的拉杆和压杆，裂缝间混凝土作为桁架的斜压杆。在桁架模型中学生往往对斜压杆难以理解。构件抗剪破坏时，斜裂缝间的混凝土受到上下纵向钢筋的约束分析，斜裂缝间混凝土受压，可以理解为斜压杆。然后，讲解纵向钢筋的受力，再说明水平钢筋的受力，最终得出有腹筋梁的受剪承载力为
Vu=nvhcorcotα=fyvasvshcorcotα（4）
由公式（3）和（4）叠加，得出受剪承载力计算理论公式。
讲解步骤（3）和（4）之后，学生基本上可以接受这样一种思路：虽然斜截面受剪承载力性能与计算不符合平截面假定，但它仍然利用“实验―基本假定―计算模型―基本公式―适用条件―公式应用”的线索，从中体现课程的系统性。
实施步骤5过程中，在讲解为什么不用最大配箍率作为承载能力的上限时，利用实验研究结果（图2）解释。从图1可以看出，随着配箍率的增大，即横坐值的增加，纵坐标将不再变化，这表明受剪承载力Vu与构件截面有效面积bh0的比值保持不变，因此受剪承载力受截面面积的控制或限制，解释了受剪承载力上限值的确定方法。
图2受剪承载力/抗拉承载力比值与配箍率关系图
为开拓学生解决问题思路，可从解析角度解释。试验研究中表明，当配箍率超过一定值后，则在箍筋屈服前，斜压杆混凝土已压坏，故取斜压破坏作为受剪承载力的上限。而《混凝土结构设计规范》[5]是通过控制受剪截面的剪力设计值不大于斜压破坏时的受剪承载力来防止由于配箍率过高而产生的斜压破坏。学生对这一点往往难以理解，对从配箍率控制转化为截面面积控制感到困惑。
其实，在叠加公式（3）和（4），得到受剪承载力计算理论公式（5）后，
Vu=0.7ftbh0+1.25fyvasvsh0（5）
不妨定义最大配箍率ρsv=1.2ftfyv，并将该配箍率带入公式（5），简单变化后可得
Vu=0.25βcfcbh0（6）
如此变化，即可得到规范设置的依据。
在第6个步骤中，为了增强学生的工程概念，在公式应用时，启发学生思考作用在梁上的集中荷载的工程意义。通常情况下，学生根据实验课获取的经验认为集中荷载是分配梁产生的或者是千斤顶给予的。通过启发学生的思考，引导他们从实际结构的主次梁考虑，解释集中荷载的位置其实就是另一方向梁的支座位置，集中荷载大小即为另一方向梁的支座反力。往往在这个时刻，学生会恍然大悟，记忆深刻，产生良好的教学效果。接着，讨论在集中荷载部位实际上应如何布置箍筋，是配在次梁支座的两侧还是放在支座的中间，只要从受剪承载力的基本原理出发，学生能得出应放在支座两侧的正确答案，因为支座处的实际计算截面积远大于bh0。如此，不仅增强了学生对工程概念的理解也提高了学习兴趣，体现了课程的新颖性和趣味性。
公式多、教材繁、考试难是多样化教学方法实施前学生对混凝土结构基本原理课程的普遍反映。多样化教学的实施加强了混凝土结构基本原理课堂教学的新颖性、趣味性、系统性，改变了学生被动学习的局面，提高了学生自主学习能力。2014年，同济大学通过网上评议调查，93%的学生反映课程教学方法灵活多样，激发了学生的兴趣和深度思考；97%的学生反映课程内容丰富新颖，具有挑战性；93%的学生反映多样化教学效果很好。从2014―2015年度学生期终考试中构件受剪承载力考题的抽查结果来看，90%以上的学生能掌握配箍率限界的概念，并能合理判断受剪控制截面和熟练应用计算公式进行抗剪配筋设计。
四、结语
同济大学混凝土结构基本原理课堂教学实践证明，通过多样化的教学方法可培养和提高学生自主学习能力，充分发挥90分钟内不同时段的教学效能是提高教学效果的重要途径。因此，只有坚持这些鲜明的教学特色，才能更好地保证和提高混凝土结构基本原理课堂教学质量。参考文献：
[1]edwardGnawy.Reinforcedconcrete（fifthedition）[m].newJersey：pearsoneducation，inc.2003.
[2]顾祥林.混凝土结构基本原理[m].上海：同济大学出版社，2011.
[3]顾祥林，林峰，黄永嘉，等.“混凝土结构基本原理”本科教学实验平台建设[J].实验室研究与探索，2009，28（2）：37-40.
混凝土结构设计步骤篇2
关键词：下承式系杆拱系杆梁吊杆泵送混凝凝土
中图分类号：tU74文献标识码：a
1.工程概况：
某跨渠生产桥位于河南省邓州市，桥梁主体横跨南水北调中线干渠主渠道。本桥梁为下承式钢管混凝土系杆拱桥，主桥拱肋计算跨径为90米，计算矢跨比为1/5，拱轴线为二次抛物线。拱肋截面为等截面哑铃型，主弦杆钢管内灌注C50微膨胀混凝土，全桥共设15对吊杆。
2.工程结构特点及施工难点
本桥钢管拱肋是工程的主要构件，拱肋截面为等截面哑铃型，拱肋外轮廓截面尺寸为0.82×2.2米，钢结构部分总重量为235t，单片拱肋最大重量为34t。主弦杆钢管内灌注C50微膨胀混凝土，拱肋之间设三道“一”字横撑和两道“K”字横撑。本桥系杆设计为刚性系杆，采用体内预应力混凝土箱型截面，系杆截面尺寸为2.0×1.5m壁厚30cm单箱单室截面；吊杆采用peS7-73镀锌高强平行钢丝，抗拉强度标准值fpk=1670mpa，吊杆间距5.5m，全桥共设15对吊杆。
本桥梁横跨南水北调中线干渠主渠道。上部结构拱脚、系杆梁支撑支架需占用渠道填筑段，待桥梁施工基本结束，拆除支架后方可进行占压渠道段填筑，这就要求工期必须考虑渠道填筑时间和沉降期；同时，本桥梁结构复杂，施工工序繁多，施工控制精度高，而南水北调中线工程工期要求紧，造成该桥施工质量、进度压力巨大。
3.施工工艺流程：
下承式钢管混凝土系杆拱桥采用先梁后拱满堂支架法施工，具体工艺流程如下：
⑴步骤一：主桥墩钻孔桩基础、承台、墩柱施工。
⑵步骤二：①上部结构施工前应先进行脚手架基础处理，浇筑脚手架基础垫层；②搭设碗扣式脚手架，安装拱座支座，支设系梁底模并进行预压和调整。
⑶步骤三：①进行拱座、端横梁和第一至第十五吊杆横梁施工、系杆箱梁浇筑施工；②混凝土抗压强度达到90%标准强度且弹性模量不低于混凝土28d弹性模量的90%后，拆除临时固结并进行第一批系杆梁和吊杆横梁预应力钢绞线张拉及压浆。
⑷步骤四：①拱肋现场半跨立体预拼装；②安设拱肋支撑支架，主拱肋单片分三节段吊装，两侧拱肋吊装就位，联接接头法兰螺栓，拉设临时缆风；③两侧拱肋之间三道“一”字横撑、两道“K”字横撑安装联接；④对钢管拱架设线型进行监控量测，校正线型后固定并焊接。
⑸步骤五：①从拱脚对称同步向拱肋泵送微膨胀细石混凝土（顶升法）；②待拱肋混凝土强度达设计要求后，第二批系杆梁预应力张拉及压浆，钢管拱肋支架拆除。
⑹步骤六：①吊杆安装及张拉；②第三批系杆梁预应力张拉及压浆，系梁满堂支架拆除，桥道系t梁吊装，第二批吊杆横梁预应力张拉及压浆；③根据桥梁监控数据，进行吊杆索力值调整，确保结构线型及索力符合设计要求。
⑺步骤七：①桥道系、桥面附属工程施工；②钢管拱涂装及成桥检测等。
4.关键工序施工工艺及方法
4.1拱脚及系杆箱梁施工
本桥梁上部结构有拱座、系杆箱梁、端横梁及吊杆横梁，采用满堂支架支撑体系，利用砂袋对支架进行了预压，并整体浇筑混凝土。
拱座部分主要靠支座和临时支座支撑受力，故支架主要受力还是在系杆箱梁部分，预压荷载按均布荷载计算，采用结构钢筋及混凝土自重的1.1倍计算，通过计算按4.31t/m2考虑。加载按计算预压总荷载的20%、40%、60%、80%、100%、110%分级进行，中间每级加载完，对支架进行一次观测，最后一级加载完成后要进行24小跟踪观测，观测支架的沉降情况。直至支架形变及沉降均满足规范要求(连续两天沉降量小于5mm)即可卸载。卸载按预压总荷载的20%、40%、60%、80%、100%、110%逐级卸载，每级卸载完成都要对支架进行观测，计算支架预压前后的弹性变形情况，消除基础的不均匀沉降和支架的非弹性变形，获取支架的弹性变形参数为底模标高预抬提供参考。
为加快施工进度，本桥采用将系杆箱梁及拱座、吊杆横梁及端横梁进行整体浇筑，施工中主要进行结构主体钢筋绑扎及拱脚预埋件、拱脚弦杆定位骨架、吊杆下索导管预埋件等预埋件的安装，以及桥梁施工监控光缆的埋设。拱座和1～2#吊杆范围系杆箱梁设计为C50钢纤维混凝土，其余部分为普通C50混凝土，整体浇筑时，分界面难以控制，与设计单位沟通采用钢纤维混凝土替代端横梁普通混凝土，混凝土浇筑采用汽车泵从两端向中间方式浇筑以确保支架整体平衡、稳定，采取分层铺设、逐层人工振捣的方式，避免骨料集中、漏振等现象。待混凝土强度达到90%标准强度张拉系杆箱梁第一批纵向钢束，并及时压浆。
4.2钢管拱架设安装
主桥钢管拱加工委托有资质的专业厂家在厂内制作，在厂内进行立体预拼，并分节段运输至现场，由现场拼装后，吊装至设计位置，并固定焊接成型。
钢管拱肋的安装步骤如图示：
主拱肋在厂内制作，共分10节段（左、右侧各5段），分别运送至桥位两侧主渠道拼装场地内，将1、2节段现场拼装焊接成整体，采用单侧分3节段吊装。
拱肋吊装采用2台50t汽车吊机配合进行吊装，先安装上游侧拱肋，安装左岸第一段拱肋钢管时，先在两端拴好溜绳及横向风缆绳，起吊拱肋距设计位置30cm左右时利用拱肋上的钢绳挂设2t倒链收紧，使拱肋慢慢靠近拱脚，汽车吊机配合倒链收紧工作，缓慢松钩让拱段后端缓慢插入拱脚，拱肋前端放在已搭好的支架上，用放在支架上的支架U型顶托调整前端标高至设计位置，然后固定后端与拱脚。同样方法吊装右岸第一段拱肋。第二段合拢段拱肋吊装时，起吊拱肋至设计位置附近，先初调钢管拱角度，再利用支架顶调节装置进行精调。线形调整完成后用导链收紧，将第二段拱肋钢管与两侧拱肋钢管对正，采用全站仪进行三角高程测量，对拱肋轴线、拱顶高程进行测量控制。拱肋节段对接采用法兰接头连接，拼装时先利用内衬管进行定位，然后用高强螺栓进行连接，完成三段拱肋的合拢，然后立即对拱肋与支架支撑点进行点焊，再进一步补焊，并及时拉设两侧4根横向风缆，风缆采用ö21.5钢丝绳，与拱轴线大约成45°，并用5t倒链收紧后对吊点卸载。合拢节段安装应选择在气温在15℃～20℃之间进行，并应尽快进行。采用同样方法完成下游侧拱肋的安装。
两侧拱肋全部安装就位后，再依次安装横向“一”字撑及“K”字撑，并对所有焊缝按要求进行焊接，焊接完成后对全部焊缝进行外观检查、超声波探伤检查，并抽取10%焊缝进行X射线探伤检查。
4.3钢管拱混凝土泵送顶升
钢管混凝土拱肋为系杆拱桥的主要受力结构，管内混凝土为C50微膨胀混凝土，对混凝土的集料级配、可泵性、塌落度、收缩率等要求较高。混凝土泵送过程必须连续，不得间断，确保一次成型。钢管混凝土顶升过程中结构受力比较复杂，为确保混凝土泵送质量及结构安全，采用在桥梁两端拱脚布设4台拖泵进行对称均匀顶升泵送。混凝土顶升前，在拱脚、L/4、L/2等位置做好测量标记，严密监控拱肋在混凝土泵送顶升前后的线型变化，泵送顺序为先下弦管后上弦管。待下弦杆混凝土达到设计强度90%后，用同样的方法完成上弦管混凝土压注。上弦管混凝土强度达到后，进行系梁第二批预应力张拉。
工艺流程：
钢管拱脚手架通道搭设设置排气孔及压浆孔混凝土输送泵及泵管安装就位清除管内杂物，湿润管壁泵送管内混凝土从拱顶排气孔冒出新鲜混凝土，关闭压浆口阀门混凝土强度达到90%割除排气管及压浆管，修复、补焊管口钢板超声波检测混凝土密实性
4.4吊杆施工
本桥选择使用4台120t千斤顶及张拉杆配合张拉施工，为使拱肋受力均匀、变形均匀确定分三次张拉。由于张拉吨位较大，造成纵梁及拱肋的变形比较明显，因此调索不能一次完成，从施工安全角度考虑确定采用两个循环调索。吊杆的张拉、调索必须按照“均匀、对称、分次、循环”的原则进行。
吊杆施工流程：施工准备安装吊杆及固定端的减震体分三次张拉吊杆固定端防腐处理吊杆调索、锚固梁内吊杆预埋管及张拉端油脂防腐拱顶张拉端封闭。
混凝土结构设计步骤篇3
关键词：民用建筑；预应力混凝土；建筑领域
通过施工中的实践证明，预应力混凝土可以对纵向上的预应力钢筋起到一定的锚栓作用，可以明显的对结构构件上的斜裂缝发生几率进行很明显的阻碍，并且混土梁上的曲线钢筋合力的竖向分力可以对部分的剪力进行抵消。特别是在混凝土结构构件较大的情况下，对混凝土柱进行预应力的施加，可以将混凝土在坑压弯能力上进行很好的提升，也在一定程度上将构建上的稳定性进行了明显的提升。
1预应力混凝土的概念与特点
预应力混凝土的概念是，在民用建筑混凝土施工时，为了有效地避免钢筋混凝土结构过早地出现裂缝，而通过对高强度的钢筋和高强度混凝土对其受拉区进行预先施加一定压力后的混凝土。在民用建筑运用预应力混凝土施工技术的过程中，其建筑结构从整体结构体系中可知，预应力混凝土的最大承重点或受力点在框架柱顶端，因此存在柱端偏心弯矩较大等特点。而为消除这种柱段弯矩导致的结构偏失或动荷载较大，因此在承梁柱中需施加相应预应力以抵消悬挑水平跨度等因素造成的动态荷载力。
因此，在满足相应民用建筑建设需求的前提下，预应力混凝土结构多数采用后张法有粘结或无粘结预应力结构体系。
2预应力混凝土施工技术
进行预应力混凝土施工时，应优先使用普通硅酸盐水泥，不宜使用矿渣硅酸盐水泥，要严格禁止掺入氯化钙、氯化钠等氯盐，要严格禁止火山灰质硅酸盐水泥以及粉煤灰质硅酸盐水泥的使用；粗集料应使用粒径为5～20mm的碎石。预应力混凝土中所使用的水泥比例应控制在500kg/m3内，如有特殊要求的混凝土要求下的使用当量应不得大于550kg/m3的范围；进行预应力混凝土施工时应掺入一定量的阻锈剂，掺入阻锈剂的作用除了防锈以外，还能够增加混凝土保护层的厚度以及提高混凝土的密实度；预应力混凝土构件如果在夏季或较为干燥的环境中进行施工时，要在混凝土构件中适量提高氯离子的含量，掺入比例原则上不应超过一倍的当量。对混凝土进行浇筑施工时，应加强对预应力筋的锚固区以及钢筋密集的部位进行振捣；进行振捣施工时应注意：避免对先张构件进行振捣时对预应力筋以及预应力筋管道产生的碰撞。
2.1预应力张拉上的施工
在预应力张拉上的施工进行的过程中，首先要对预应力筋上的断丝、滑丝与断筋数量不能超过国家在这上面制定的相关标准进行保证，当张拉控制力达到一个稳定的数值后才能对施工急性锚固的步骤，确保锚固后预应力筋；留出不小于30mm外露的长度，对锚固的过程中使用过的锚具封端进行必要混凝土上的保护措施，如果锚具不小心进行了长时间的外露，就会产生生锈的情况，所对于外露放入锚具要进行防锈蚀的处理，当进行预应力筋张拉后，就需要立即进行孔道压浆工艺，对所有的孔道进行水泥压浆的处理，水泥浆上的强度设计要对当代在这种施工技术上的标准进行对应，强度上的要求是不小于30mpa。进行预制构件的吊移作业前一定要对构件进行孔道内水泥浆的强度进行检测，进行检测时，应确保水泥浆的设计强度等级不低于75%。
在进行张拉上的作业与施工的过程中，要对所有的一线工人进行相应技术上的培训，并且培训后的工人掌握技术符合标准后才能持证上岗，对所有的配套张拉机具设备进行配套上的检验，检验执行的过程中应当有当地的授权计量部门进行相关的权威鉴定才能进行检验，并且定期的对这一步骤进行执行。张拉设备上的校验期限不能180天，且次数上的要求是不超过200次张拉作业，在对预应力上的锚固进行作业时，应选择在张拉控制应力处于一个最佳的状态下进行，锚固上的张拉端预应力筋的内缩量应该对现行的设计与规范进行符合的处理。
2.2先张法预应力施工上的质量控制
为了对张拉作业上的质量进行确保，施工前就需要对张拉设备上的能承受的强度与刚度进行检测。特别是要对抗倾覆安全与抗滑移安全系数上要求进行满足，抗倾覆系数上的要求是不得低于1.5，抗滑移系数是不得低于1.3；进行横梁张拉的步骤时要对横梁上的刚度要求进行满足，确保横梁的受力最大的挠度控制在2mm之内。进行锚固上的作业时，应对锚板上的受力中心与预应力筋上的受力中心保持一致，张拉作业进行的过程中，要对横梁与固定横梁都处于平衡的状态下进行，进行放张预应力筋上的做业时，要对混凝土上的强度上的设计要求进行保障，如果在施工的过程中对施工上的要求没有明文的规定，那么混凝土在强度上的设定值应不低于75%，进行放张顺序要符合规定上的要求，并在进行放张的作业之前对限制位移的模板进行拆除。
2.3后张法预应力施工上的质量控制
预应力上的管道安装步骤完成后，应及时对通孔进行一个全面的检查，避免孔道出现堵塞的情况，如果一旦出现堵塞就应及时的疏通的通知，并立即将端面进行封堵，在进行管道上的安装与=焊接作业时，需要对管道采取相应的保护措施，预应力筋进行穿束后就可以采取混凝土上的浇筑了。进行混凝土浇筑时要定时抽动和转动预应力筋；进行先浇混凝土后在预应力筋穿束后进行浇筑时，要确保管道疏通通畅，要确保在进行电焊作业时，对作业区域附近内的预应力钢筋采取必要的保护措施。
要确保预应力筋张拉端的设置能够满足设计要求。对于曲线预应力筋如长度超过25m的直线预应力筋时，张拉时可两端同时进行张拉；而小于25m时，应在一端进行张拉；同一截面中，有多束一端进行张拉的预应力筋时，张拉端宜均匀交错地设置在结构的两端。并且张拉时，应根据孔道摩阻损失进行实际检测，以便确定张拉控制的应力值；预应力筋张拉时的顺序应符合设计要求。
结束语
与较为普通的混凝土相互比较，预应力混凝土的优势在于可以使用最少量的混凝土与钢筋使用量完成施工，唯一不同的是对使用的混凝土与钢筋在强度上的要求提出了更高的标准，在建筑施工的实践中，对预制预应力构件进行大量的使用，那么普通钢筋混凝土与预应力混凝土上的价格差别就会缩小很多，与此同时，预应力混凝土结构具有更好的耐久性，可以对构件上的使用寿命进行大跨度的延长，并在这一过程中将支撑结构和基础所需要承担的重量进行了减轻。其别是对较大跨径的重荷载结构构件能够起到承重减轻的作用。随着建筑业的稳固发展，预应力混凝土一定会迎来更加广泛的发展前景。
参考文献
混凝土结构设计步骤篇4
【关键词】高层建筑；无粘结预应力；楼板设计
无粘结预应力混凝土采用高强材料、先进的预应力工艺和先进的设计方法，节材效果大，结构功能好，最适合建造大柱网、大开间、大空间的建筑楼板。不仅可以减少结构在水平荷载作用下的反应，而且能降低房屋的运行费用，能产生显著的经济效果。本文主要研究高层建筑无粘结预应力楼板设计原理以及步骤，探讨高层建筑无粘结预应力楼板设计注意事项，为有关单位在高层建筑无粘结预应力楼板设计方面的进一步开展提供借鉴。
1无粘结预应力楼板设计计算原理
关于无粘结预应力楼板设计计算，我国行业内采用最多的是荷载平衡法，这种荷载平衡法设计计算方法与其他类型的楼板设计计算方法相比，不仅仅概较为清晰，而且计算方法也是较为简单，计算出来的数据也具有较强的精度，尤其是对于结构的挠度，计算精度是最高的。荷载平衡法主要是利用钢筋张拉预应力平衡构件上的荷载，包括构件的全部活荷载以及静荷载，这样可以使得建筑构件可以在受到弯力的作用下避免出现挠度的产生。对于等效荷载来讲，等效荷载仅仅可以对于一部分的活荷载进行平衡，其根本原因在于在部分的建筑结构的构件中，活荷载的出现频率是比较低的。荷载平衡法所需要解决的荷载往往是全部的静荷载与百分之四十左右的活荷载的总量。无粘结预应力楼板设计计算时，设计人员需要对于外荷载进行平衡。关于外荷载的平衡，不仅仅需要预加力，而且还需要预加力筋合力作用曲线，预加力所产生的荷载与外荷载是相等的，因此在受到外力的作用下，受弯构件一直处于均匀压力状态，受弯构件不容易出现弯曲。
2无粘结预应力楼板基本设计步骤
关于无粘结预应力楼板的基本设计计算，需要严格按照国家有关部门的政策规定以及其他一些基本的步骤来操作的。一般来讲，无粘结预应力楼板基本设计步骤主要是体现在以下几个方面：第一，设计人员在进行设计计算时，需要确定好混凝土的强度等级，同时还需要对于楼板的厚度进行测量，确定这些必需的基本数据。对于混凝土的拉应力允许值，设计人员也要进行科学的测量与确定，尤其是对于不同阶段的混凝土拉应力值，需要根据实际情况进行测量与确定。第二，设计人员需要对于建筑构件的外荷载进行确定，尤其是等效荷载平衡掉的外荷载力，也需要进行严格的测量。根据测量得出的外荷载力数值以及得到的预加力，进一步确定预应力筋的数量，提高预应力筋数量与质量需求的准确度。第三，确定各种应力设计值，尤其是等荷作用与使用符合作用下的应力值，需要进行严格的对比与比较。检测抗裂验算中，分析板面应力设计值与混凝土拉力允许值之间的关系，如果混凝土拉力允许值大于板面应力设计值，则符合国家规定，如果小于的话，则需要根据检测结果增加预应力筋数量，这样才可以提高结构的抗震性以及延性。
3无粘结预应力楼板设计参数选择
关于无粘结预应力楼板设计参数的选择，主要是从楼板厚度、荷载标准值以及材料力学指标等多个方面进行考虑。首先，关于楼板厚度。预应力混凝土板的挠度需要尽可能的高一下，主要是由于预应力混凝土板的挠度与钢筋混凝土板的挠度存在着较大的差距，混凝土板挠度加高，可以使得建筑结构更加的美观、轻巧、经济。关于楼板厚度，根据以往设计经验，单向连续板范围在40―50，而单向简支板则需要范围在35―40内。周边支撑连续双向连续板范围在40―50之间。其次，关于荷载标准值。楼面的荷载标准值主要是包括隔墙、楼板自重等，这部分属于恒荷。而活荷载需要根据行业内GB5009标准进行，上人屋面需要取值在每平米2Kn左右，而不同的是，不上人屋面需要取值在每平米0，5Kn左右。再次，材料力学指标。一般情况下，混凝土的强度等级需要在C30以上，这是最基本的要求，选用最多的是C40。关于混凝土以及钢绞线的性能，国家有着严格的规定，其性能需要严格按照《预应力混凝土用钢绞线》t5224政策执行。
4内力分析极其有关问题
竖向构件不均匀变形对预应力楼板内力产生重要影响。由于竖向构件间存在不均匀的轴向变形，对楼板内力产生影响，并且这种影响随建筑物高度的增加而增加，尤其对于框筒结构，由于外框架柱的轴压比要比内筒大得多，因此两者变形差可能较大，这时，在预应力楼板设计应充分考虑到竖向构件间的沉降差对楼板内力的影响。另一方面，预应力楼板对边缘起到扭转作用。传统小开问楼板，对边梁的扭转可以忽略不计，但大跨度的预应力楼板对边梁的扭转的影响却十分显著，因此在预应力楼板设计时应同时考虑边梁的设计问题，边梁设计时应按弯剪扭复合受力构件进行计算。
5设计中应注意的问题研究
预应力技术是一项极为综合与系统的技术，作为高新技术，它不仅仅包括科研、设计，还包括施工与测量。因此，在对于无粘结预应力楼板进行设计时，需要做好全盘的考虑，从材料选择、施工方案再到测试要求等方面进行综合性的考虑。现代建筑平面不断增大，伸缩缝问题日益突出，从理论上说只要预应力筋是连续的就可不设缝，但要注意大吨位张拉可能带来的一系列问题及预应力损失过大等。综合考虑长度在150m内的预应力混凝土楼板不设缝还是可行的。但这时要重点考虑混凝土开裂问题，具体可采取以下措施：优化混凝土配合比；适量掺人混凝土膨胀剂；合理设置后浇带、膨胀带及伸缩缝；配置适量温度筋，加强混凝土养护，尤其需要蓄水养护。
6总结
综上所述，无粘结预应力混凝土是我国近年来研究开发的新技术，在高层建筑楼、屋盖结构中采用无粘结预应力技术，其综合效益十分显著，具有广泛的应用前景。为此，深入研究现阶段我国高层建筑无粘结预应力楼板设计存在问题，创新高层建筑无粘结预应力楼板设计策略，是今后有关单位在高层建筑无粘结预应力楼板设计方面的重大目标。
参考文献：
[1]张旭宏，李成河，沈弼国.无粘结预应力楼板的设计方法分析[J].黑龙江工程学院学报，2005（02）.
[2]张文禄.高层建筑无粘结预应力楼板设计[J].建筑，2003（04）.
[3]姜振祥，王琦.高层建筑无粘结预应力楼板设计[J].林业科技情报，2006（04）.
混凝土结构设计步骤篇5
关键词：房屋建筑施工；钢筋混凝土结构施工技术；应用
中图分类号：tU7文献标识码：a
引言
钢筋混凝土的好坏直接的影响到我们房屋建设施工的结果好坏，同样这也是我们在房屋建设的过程中首要应该掌握的技术和要素。
一、钢筋混凝土结构施工重点及难点
每个工程的实施都有其一定的重点和难点，在我们的钢筋混凝土房屋施工技术上，我们也存在着一定的阻碍，在劲性钢筋混凝土施工进程中，选择品质优良且合适的钢构件的吊装和安装尤为重要，钢构件的吊装和安装不仅能够对施工工期造成影响，甚至能够严重的影响到整个工程的质量和安全。钢筋混凝土的钢材选取也是十分重要的，特别是劲性钢筋混凝土，劲性钢筋混凝土中存在的主要难点是混凝土中的钢材布置太过密集，从而使钢筋和钢骨之间产生了位置冲突．严重的影响了混凝土的振捣工作。这是我们实施钢筋混凝土结构房屋建筑施工的重点也是难点，更加是我们在工程实施的过程中需要注意和解决的问题。
二、钢筋混凝土结构施工中的关键步骤分析
在钢筋混凝土结构施工作业的实施过程当中，需要特别重视对模板施工、钢筋绑扎、以及混凝土浇筑这三项施工环节作业质量的控制工作，确保立模规范、钢筋绑扎牢固可靠，以及混凝土浇筑的均匀密实。因此，在具体的施工作业过程当中，需要对上述三项关键步骤进行严格的规范与把握：
1、模板施工中的关键步骤分析
在钢筋混凝土结构房屋建筑施工作业的实施过程当中，模板施工所涉及到的模板类型主要可以分为底模、柱模这两种。在模板树立的过程当中，首先需要完成的是针对底模板的树立工作。模板施工中对于脚手架工作平台的搭设需要自房屋建设施工区域水平位置之上开始，搭设至设计高度位置。同时，为了确保对立模作业的安全性以及可靠性保障，需要针对所搭设脚手架的底部受力面进行严格的夯实处理。在完成底模立模作业之后，再进行对侧模的树立作业，并对其进行加固处理。模板施工中需要由专门人员对模板的稳定度、密实度、以及平整度进行严格核对，以防止此环节出现跑模或者是漏浆的质量问题。
2、钢筋绑扎中的关键步骤分析
钢筋自身的加工以及绑扎作业同样是在钢筋混凝土结构房屋建筑施工中的关键性操作步骤之一。为了确保钢筋混凝土结构施工质量的稳定与可靠发挥，就需要针对施工现场所涉及到的钢筋原材进行严格的抽样检查工作，在确保钢筋原材不存在质量缺陷的基础之上投入使用。进而，需要对有关钢筋的加工以及绑扎作业进行严格的质量控制。一方面，在有关钢筋的加工过程当中，需要以相关的设计文件以及标准规范作为依据，对加工下料操作进行合理控制，防止出现一次性下料过多的问题。与此同时，由于房屋建筑施工中钢筋加工所处的空间较小，分布密度较大，因此需要通过对钢筋加工尺寸的严格控制，杜绝在此环节施工中出现钢筋打架的问题；另一方面，在有关钢筋的绑扎过程当中，需要预先针对所加工的钢筋材料质量进行严格的检查，防止绑扎钢筋存在超标或相关问题。
3、混凝土浇筑中的关键步骤分析
混凝土浇筑是会对整个房屋建筑施工中，钢筋混凝土结构施工质量产生最主要影响的因素所在。为了保障其质量的可靠与稳定，就需要在实际工作中，重点关注如下几个方面的问题：第一，对进场待浇筑的混凝土原材需要进行严格且可靠的计量，施工现场最好配备两台计量装置，以此实现对计量数据准确性的评估；第二，混凝土的拌制需要遵循“随拌随用”的基本原则。同时，为了确保所浇筑混凝土原材在和易性方面的优势能够得到充分发挥，需要将混凝土的拌制时间控制在2min以上。拌制的标准需要以混凝土坍落度为70mm为宜。同时，对于已完成拌制，但静止90min以上未对其进行使用的混凝土，不得将其应用于现场施工；第三，在有关混凝土的振捣方面，需要遵循“随浇随捣”的基本原则，严禁出现漏捣或者是过捣的问题。在施工人员对混凝土进行振捣作业的过程中，还需要尽量防止振捣棒与钢筋直接接触或者是碰撞。整个振捣过程当中，还应当由专业人员在构件下部为止，对模板的整体情况进行严密观测。一旦出现问题，则需要及时停止振捣，在对模板进行必要加固的基础之上，方可再次振捣；第四，在混凝土浇筑作业完成之后，需要按照施工标准，对所浇筑的混凝土进行7d以上的养护工作。养护过程中还需要结合实际情况，做好防冻、防晒、以及防潮处理。
三、影响混凝土结构施工技术的常见因素
由于涉及到的人以及机械庞杂繁多，所以在一个建筑工程项目中往往存在着各式各样的问题。尤其是对混凝土结构来说，由于它直接关系到整个建筑工程的安全和质量，因此我们必须抓紧解决或是避免这些问题的发生，下面就影响混凝土结构施工技术的几个常见因素进行阐述。
1、在材料进场时，常常会因为复检不严或是工程人员采购不合格的主材，致使砼结构存在安全隐患，不满足混凝土结构本身的强度要求，难以实现现代社会对于建筑安全质量的需要。
2、在搭设模板支撑系统时不按审批通过的专项方案施工
现如今很多的项目管理者与作业人员为了缩短工期而视国家规范及职业操守于不顾，例如不按规范对高大模板支撑系统制定专项模板支撑系统方案，作业人员作业时马虎大意等等，导致高大模板支撑系统的安全质量出现隐患，这些隐患都容易造成工程施工时发生安全事故。
3、混凝土的浇筑，养护不到位
在进行混凝土结构的现浇时，施工企业的项目管理人员与作业人员常常会因为为了加快施工进度而未对浇筑中的混凝土进行充分有效的振捣，或是在浇筑结束后没有注重对混凝土的养护浇水，而这些施工工序直接影响着混凝土结构在终凝后的强度，其关键性不言而喻。
四、房屋建筑施工质量控制措施
1、混凝土的养护
混凝土在房建工程中的养护技术也不能忽视，它保证了房建工程的耐久性和安全性。一般来讲,可采用热养护、自然养护、标准养护等方式，需要根据房建工程的具体施工环境来决定。在养护期间，需要保证混凝土保持饱水状态，这个时候，水泥的水化速度能够达到最大。另外，在浇筑早期失水等现象发生过程中，可先在混凝土表面洒上水，然后覆盖一层塑料薄膜，这样有助于水分的保持。然后在养护阶段，需成立专门的小组，由专人进行开展和维护。
在完成最后一道抹压工序后，表面要做好遮盖工作，一般选用不吸水的材料，防止表面水分散发导致混泥土干裂收缩，同时防止干湿循环的现象发生，一般来说，混凝土的养护温度控制在15度左右，时间控制在14至28天之间，保证混凝土水化的顺利进行。为解决在房建工程中混凝土技术应用的实际问题，需要按照执行规范和标准进行操作，保证工程的顺利开展和安全性使用。
2、把握好加强混凝土技术的专业要领
在房屋建筑施工中加强混凝土质量的控制，有利于提高房屋建筑施工质量控制与安全施工的质量可靠性。通过对不同混凝土的认识，在房屋建筑施工中利用适当的混凝土来进行建筑，达到一定的混凝土质量标准，在混凝土建设中，加入不同的辅助材料，从根本上大幅度提高混凝土建筑的强度与硬度，使得房屋建筑的建筑施工质量控制能够得到全面的提升。在房屋建筑施工中把握好混凝土的施工工艺也有利于提高房屋的质量可靠性。混凝土的建筑工艺是保证混凝土质量的基础，熟练运用混凝土的施工工艺有利于房屋建筑施工的优化。在进行混凝土浇筑中，混凝土中宜适量掺加优质的粉煤灰、磨细矿渣粉或磁灰等矿物掺合料，用以提高其耐久性，改善其施工性能和抗裂性能，减少混凝土中的问题，并且要注意在混凝土浇筑完成后进行浇水养护，也就是所谓的“混凝土养生”，保证混凝土的紧致与稳固，从混凝土施工工艺的掌握方面来提高混凝土的质量，从而加强房屋建筑的质量，提高房屋建筑的整体质量可靠性。
结语
综上所述，为了更好的满足社会公众对建筑工程的有效需求，建筑企业必须重视建筑工程的施工质量管理的相关工作。在钢筋混凝土结构房屋建筑中，混凝土施工技术以及后浇带技术在建筑工程中的应用。
参考文献：
[1]张艳明.探讨钢筋工程对房建的意义及实践[J].门窗,2014,03:64+67.
混凝土结构设计步骤篇6
关键词桥梁裂缝产生原因
abstract:inordertofurtherstrengthentheunderstandingoftheconcretebridgecrack,trytoavoidtheharmoflargeprojectincrack,thispaperofconcretebridgecrackasfaraspossiblethetypesandthecausesofthecomprehensiveanalysis,thesummary,tofacilitatethedesign,constructionworkersfindoutthefeasiblemethodsofcontrolthecracks,achievetheiridologyrole.
Keywordsbridgethecauseofthetear
中图分类号：U445文献标识码：a文章编号：
前言
近年来，我省交通基础建设得到迅猛发展，各地兴建了大量的混凝土桥梁。在桥梁建造和使用过程中，有关因出现裂缝而影响工程质量甚至导桥梁垮塌的报道屡见不鲜。混凝土开裂可以说是“常发病”和“多发病”，经常困扰着桥梁工程技术人员。其实，如果采取一定的设计和施工措施，很多裂缝是可以克服和控制的。
混凝土桥梁裂缝种类、成因
实际上，混凝土结构裂缝的成因复杂而繁多，甚至多种因素相互影响，但每一条裂缝均有其产生的一种或几种主要原因。混凝土桥梁裂缝的种类，就其产生的原因，大致可划分如下几种：
1荷载引起的裂缝
（1）直接应力裂缝是指外荷载引起的直接应力产生的裂缝。裂缝产生的原因有：
1、设计计算阶段，结构计算时不计算或部分漏算；计算模型不合理；结构受力假设与实际受力不符；荷载少算或漏算；内力与配筋计算错误；结构安全系数不够。结构设计时不考虑施工的可能性；设计断面不足；钢筋设置偏少或布置错误；结构刚度不足；构造处理不当；设计图纸交代不清等。
2、施工阶段，不加限制地堆放施工机具、材料；不了解预制结构结构受力特点，随意翻身、起吊、运输、安装；不按设计图纸施工，擅自更改结构施工顺序，改变结构受力模式；不对结构做机器振动下的疲劳强度验算等。
3、使用阶段，超出设计载荷的重型车辆过桥；受车辆、船舶的接触、撞击；发生大风、大雪、地震、爆炸等。
（2）次应力裂缝是指由外荷载引起的次生应力产生裂缝。裂缝产生的原因有：
1、在设计外荷载作用下，由于结构物的实际工作状态同常规计算有出入或计算不考虑，从而在某些部位引起次应力导致结构开裂。例如两铰拱桥拱脚设计时常采用布置“X”形钢筋、同时削减该处断面尺寸的办法设计铰，理论计算该处不会存在弯矩，但实际该铰仍然能够抗弯，以至出现裂缝而导致钢筋锈蚀。
2、桥梁结构中经常需要凿槽、开洞、设置牛腿等，在常规计算中难以用准确的图式进行模拟计算，一般根据经验设置受力钢筋。在长跨预应力连续梁中，经常在跨内根据截面内力需要截断钢束，设置锚头，而在锚固断面附近经常可以看到裂缝。因此，若处理不当，在这些结构的转角处或构件形状突变处、受力钢筋截断处容易出现裂缝。
2温度变化引起的裂缝
混凝土具有热胀冷缩性质，当外部环境或结构内部温度发生变化，混凝土将发生变形，若变形遭到约束，则在结构内将产生应力，当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。在某些大跨径桥梁中，温度应力可以达到甚至超出活载应力。温度裂缝区别其它裂缝最主要特征是将随温度变化而扩张或合拢。引起温度变化主要因素有：
1、年温差。一年中四季温度不断变化，但变化相对缓慢，对桥梁结构的影响主要是导致桥梁的纵向位移，一般可通过桥面伸缩缝、支座位移或设置柔性墩等构造措施相协调，只有结构的位移受到限制时才会引起温度裂缝，例如拱桥、刚架桥等。我国年温差一般以一月和七月月平均温度的作为变化幅度。考虑到混凝土的蠕变特性，年温差内力计算时混凝土弹性模量应考虑折减。
2、日照。桥面板、主梁或桥墩侧面受太阳曝晒后，温度明显高于其它部位，温度梯度呈非线形分布。由于受到自身约束作用，导致局部拉应力较大，出现裂缝。日照和下述骤然降温是导致结构温度裂缝的最常见原因。
3、骤然降温。突降大雨、冷空气侵袭、日落等可导致结构外表面温度突然下降，但因内部温度变化相对较慢而产生温度梯度。日照和骤然降温内力计算时可采用设计规范或参考实桥资料进行，混凝土弹性模量不考虑折减。
4、水化热。出现在施工过程中，大体积混凝土（厚度超过2.0米）浇筑之后由于水泥水化放热，致使内部温度很高，内外温差太大，致使表面出现裂缝。施工中应根据实际情况，尽量选择水化热低的水泥品种，限制水泥单位用量，减少骨料入模温度，降低内外温差，并缓慢降温，必要时可采用循环冷却系统进行内部散热，或采用薄层连续浇筑以加快散热。
5、蒸汽养护或冬季施工时施工措施不当，混凝土骤冷骤热，内外温度不均，易出现裂缝。
6、预制t梁之间横隔板安装时，支座预埋钢板与调平钢板焊接时，若焊接措施不当，铁件附近混凝土容易烧伤开裂。采用电热张拉法张拉预应力构件时，预应力钢材温度可升高至350℃，混凝土构件也容易开裂。试验研究表明，由火灾等原因引起高温烧伤的混凝土强度随温度的升高而明显降低，钢筋与混凝土的粘结力随之下降，混凝土温度达到300℃后抗拉强度下降50%，抗压强度下降60%，光圆钢筋与混凝土的粘结力下降80%；由于受热，混凝土体内游离水大量蒸发也可产生急剧收缩。
3施工材料质量引起的裂缝
1、水泥
（1）水泥安定性不合格，水泥中游离的氧化钙含量超标。氧化钙在凝结过程中水化很慢，在水泥混凝土凝结后仍然继续起水化作用，可破坏已硬化的水泥石，使混凝土抗拉强度下降。
（2）水泥出厂时强度不足，水泥受潮或过期，可能使混凝土强度不足，从而导致混凝土开裂。
（3）当水泥含碱量较高（例如超过0.6%），同时又使用含有碱活性的骨料，可能导致碱骨料反应。
2、砂、石骨料
砂石粒径太小、级配不良、空隙率大，将导致水泥和拌和水用量加大，影响混凝土的强度。砂石中云母的含量较高，将削弱水泥与骨料的粘结力，降低混凝土强度。砂石中含泥量高，将造成水泥和拌和水用量加大，还降低混凝土强度和抗冻性、抗渗性。砂石中有机质和轻物质过多，将延缓水泥的硬化过程，降低混凝土强度。砂石中硫化物可与水泥中的铝酸三钙发生化学反应，体积膨胀2.5倍。
3、拌和水及外加剂
拌和水或外加剂中氯化物等杂质含量较高时对钢筋锈蚀有较大影响。采用海水或含碱泉水拌制混凝土，或采用含碱的外加剂，可能对碱骨料反应有影响。
4施工工艺质量引起的裂缝
在混凝土结构浇筑、构件制作、起模、运输、堆放、拼装及吊装过程中，若施工工艺不合理、施工质量低劣，容易产生纵向的、横向的、斜向的、竖向的、水平的、表面的、深进的和贯穿的各种裂缝，特别是细长薄壁结构更容易出现。裂缝出现的部位和走向、裂缝宽度因产生的原因而异，比较典型常见的有：
1、混凝土保护层过厚，或乱踩已绑扎的上层钢筋，使承受负弯矩的受力筋保护层加厚，导致构件的有效高度减小，形成与受力钢筋垂直方向的裂缝。
2、混凝土振捣不密实、不均匀，出现蜂窝、麻面、空洞，导致钢筋锈蚀或其它荷载裂缝的起源点。
3、混凝土浇筑过快，混凝土流动性较低，在硬化前因混凝土沉实不足，硬化后沉实过大，容易在浇筑数小时后发生裂缝，既塑性收缩裂缝。
4、混凝土搅拌、运输时间过长，使水分蒸发过多，引起混凝土塌落度过低，使得在混凝土体积上出现不规则的收缩裂缝。
5、混凝土初期养护时急剧干燥，使得混凝土与大气接触的表面上出现不规则的收缩裂缝。
6、用泵送混凝土施工时，为保证混凝土的流动性，增加水和水泥用量，或因其它原因加大了水灰比，导致混凝土凝结硬化时收缩量增加，使得混凝土体积上出现不规则裂缝。
7、混凝土分层或分段浇筑时，接头部位处理不好，易在新旧混凝土和施工缝之间出现裂缝。如混凝土分层浇筑时，后浇混凝土因停电、下雨等原因未能在前浇混凝土初凝前浇筑，引起层面之间的水平裂缝；采用分段现浇时，先浇混凝土接触面凿毛、清洗不好，新旧混凝土之间粘结力小，或后浇混凝土养护不到位，导致混凝土收缩而引起裂缝。
8、混凝土早期受冻，使构件表面出现裂纹，或局部剥落，或脱模后出现空鼓现象。
9、施工时模板刚度不足，在浇筑混凝土时，由于侧向压力的作用使得模板变形，产生与模板变形一致的裂缝。
10、施工时拆模过早，混凝土强度不足，使得构件在自重或施工荷载作用下产生裂缝。
11、施工前对支架压实不足或支架刚度不足，浇筑混凝土后支架不均匀下沉，导致混凝土出现裂缝。
12、装配式结构，在构件运输、堆放时，支承垫木不在一条垂直线上，或悬臂过长，或运输过程中剧烈颠撞；吊装时吊点位置不当，t梁等侧向刚度较小的构件，侧向无可靠的加固措施等，均可能产生裂缝。
13、安装顺序不正确，对产生的后果认识不足，导致产生裂缝。如钢筋混凝土连续梁满堂支架现浇施工时，钢筋混凝土墙式护栏若与主梁同时浇筑，拆架后墙式护栏往往产生裂缝；拆架后再浇筑护栏，则裂缝不易出现。
14、施工质量控制差。任意套用混凝土配合比，水、砂石、水泥材料计量不准，结果造成混凝土强度不足和其他性能（和易性、密实度）下降，导致结构开裂。
总结：
混凝土结构设计步骤篇7
关键词：公路桥梁建设下部结构工程施工混凝土浇筑
1引言
桥梁工程是现代公路工程建设的重要组成部分，特别是在高速公路施工当中，桥梁起到重要的连接以及纽带作用。公路桥梁组成部分较多，按照上下层次来分可以分为统称为上部结构和下部结构，上部结构主要包括桥梁的桥面、护栏以及其他辅助设施等。相比上部结构，下部结构无论是工程的重要性还是包含的施工部分都较多，对于整体工程的支撑基础作用几乎都是由下部结构体现的。所以，分析和研究公路桥梁工程下部结构工程施工对于整体工程建设具有重要的意义，对于保证公路交通运输的畅通也具有非常重要的作用。本文将会从工程实例出发，针对公路桥梁工程下部结构的各部分展开分析，通过实际的工程施工步骤对实际的工程建设提供一定的参考。
2公路桥梁工程施工实例分析
2.1工程概况
贵州省思南至剑河高速公路第十八合同段洞门口i#大桥（以右幅为例），地理位于贵州省镇远县芽溪新区东南约2.0km，桥位区为中低山地貌，高程约为600~670m，地势陡峻。大桥两端均接挖方路基，跨越一个冲沟，交通条件差。右线桥长276m，上部构造为为9*30m预应力砼连续t梁；下部构造采用柱式台配配桩基础、柱式墩配桩基础。桩基共24根，桩基直径为1.5、1.8、2.0米；墩柱16根，直径为：1.6、1.8米，最高墩高度56.6米；盖梁为10×2.05×1.5米钢筋砼。
2.2桥墩施工工艺分析
桥墩施工是桥梁工程下部结构的重要施工工序，也是桥梁工程的重要基础部分。所以，桥墩的工程质量至关重要。按照施工步骤，桥墩的施工共包含以下几个过程。
首先，测量及放线。测量及放线是桥墩施工的重要基础工作，施工时要在指定的区域进行区域规划，并且按照施工要求进行脚手架等的搭接；
其次，钢筋制作。桥墩一般都是由钢筋混凝土制作完成的，所以钢筋模型的制作是工程的重要步骤，一般而言钢筋都是在预制场制作好直接运到施工地点，安装好之后，要在主筋周围进行箍筋的焊接，在焊接过程中一点要保证垂直度，并且要在钢筋骨架外部用水泥砂浆进行保护；
第三，模板安装。当主框架安装好之后，就要进行模板的安装，模板安装是桥墩混凝土浇筑的基础。本工程中，墩柱模板采用定型钢模板，由两个半圆形钢模用ф20螺栓连接拼装而成，每节长1.5m，要求设调节段，长0.5m。模板应先试拼检查，调整其拼缝；
第四，混凝土浇筑。按照施工要求，将C30砼通过输送泵经导管直接运输到模板中，采用分层浇筑，并且在浇筑过程中通过插入式振动棒进行振捣，保证坍塌度在140mm以内，在拆模之后，要随时进行养护，以此来保证混凝土的质量。
2.3桥台施工工艺分析
桥台是连接桥墩与桥梁上层结构的重要，是桥梁下部工程结构的关键部位。针对本工程，在桥台施工时，主要包含以下几个施工过程。
首先，地基的处理。在施工时首先要进行软地基处理。通过进行填土压实以此来到达工程要求，压实部分要高于标高100cm左右，经过软地基处理之后，再进行开挖，来进行桥台底板的施工；
其次，测量放线。与桥墩一样，桥台施工要进行严格而准确的放线，通过细致的规划，严格控制钢筋和模板的调整，以此来控制好施工标高；
第三，钢筋下料成型及绑孔。钢筋由钢筋班组集中下料成型，编号堆放，运输至作业现场，进行绑孔。钢筋均应有出厂质量证明书或试验资料方可使用。钢筋绑扎严格按图纸进行现场绑扎，绑扎中注意钢筋位置、搭接长度及接头的错开。钢筋绑扎成型后，按要求进行验收；
第四，模板支护及混凝土浇筑。根据工程要求，当桥台骨架安装好之后，采用2.5×1.5m钢板作为主板，10×10木方做加强肋进行模板安装，并且整个模板采用φ20对拉螺杆进行固定。当模板安装固定好之后就要进行混凝土的浇筑步骤，与桥墩施工相似，混凝土采用采取集中拌合，罐车运输。浇注时采用吊车吊斗浇注。浇注中控制好每层浇注厚度，防止漏振和过振，保证混凝土密实度。混凝土浇注要连续进行，中间因故间断不能超过前层混凝土的初凝时间，混凝土浇注到顶面，应按要求修整、抹平；
第五，混凝土的保养和模板拆除。当混凝土初凝后，要进行必要的混凝土保养，通过洒水等手段进行保持混凝土表面湿润，当混凝土完全到达施工要求的强度之后，再进行拆模，模板拆除时要小心按顺序拆卸，防止撬坏模板和碰坏结构。
2.4盖梁施工工艺分析
盖梁是桥梁下部结构的第三个重要结构部位，也是桥面施工的主要混凝土支撑基础，所以，在施工时要同样注意，按照施工要求开展工作保证工程质量。
首先，钢筋骨架的制作及安装。与其他两个部位不同，盖梁的施工并不是进行测量画线，因为这一过程的施工部位已经标定好。钢筋制作时采用接头的搭接焊，在焊接过程中可以采用双面焊。当焊接好之后就要进行骨架的吊装，要保证主筋及弯起筋的位置、尺寸，严格按设计要求。施工时采取有效措施，保证钢筋保护层的厚度，做到不漏筋、不少筋、不错位；
其次，立模施工。采用定型钢模板拼装而成，上口用对拉螺栓进行对拉。下部支承采用在钢管支架，然后上架“工”字钢，再在上面铺枕木。采用大头楔进行高度调整。在相邻柱间及帽梁向外悬挑处的“工”字钢下面，采用四棱钢柱或圆木进行顶撑，防止混凝土浇筑时挠度过大。另外模板两侧用倒链进行对拉，保证模板具有足够的强度、刚度、稳定性，支撑牢固。模板的架立要精确，特别是模板的几何尺寸、轴线位置、顶面高程、模板牢固以及美观程度，并设专人在混凝土灌筑时经常检查模板及预埋钢筋的位置和保护层的尺寸，确保其位置正确不发生变形，做到不跑模、不漏浆、不错位。另外模板内面应刷脱模剂，使工程质量达到内实外美；
第三，混凝土浇注。混凝土坍落度为80-100mm，采用泵车泵送。盖、帽梁混凝土采用插入式振动捧进行振捣，振捣时应分层进行，厚度为30-40cm（即振动器作用部分长度的1.25倍），且一次连续浇筑。严格控制混凝土坍落度，以混凝土不再下沉，表面开始泛浆，不出现气泡为止。
2.5工程下下部结构施工质量反馈
整体桥梁工程施工周期为8个月，而下部结构施工占到整个桥梁施工周期的4/5。按照文中的施工过程，经过现场监理的检测，工程下部结构质量完全达标，可以进行下一步的工程施工。
3结语
本文没有完全展开分析，仅仅是通过一个具体的实例，按照工程施工的步骤进行了实际层面的分析。通过分析可以看出，桥梁工程下部结构工程施工步骤和过程的繁琐，但是每个过程对于工程整体质量都有重要的影响。
参考文献:
[1]蒋久念，谭秀珍.公路桥梁工程划分及评定研讨[J].中南公路工程，2007,3
混凝土结构设计步骤篇8
关键词：问题；设计要求；施工要求；方法
中图分类号：S611文献标识码：a文章编号：
引言
现如今，就建筑工程中墙体传热系数是依据我国的的气温特点来限制规定，即要根据各地区的实际气候特点考虑墙体结构的传热系数，又要同时考虑到太阳辐射对建筑物所造成的能量消耗影响。所以在不同的地区进行建筑施工要选择不同性能的墙体材料，必须使材料的隔热和保温性能适应当地的气候特点。而钢筋混凝土结构因为其材质的特殊性、结构可行性、布局的灵活性以及刚度和延展度等多方面优点，现在被广泛的建筑项目所采用。
1我国墙外保温技术常见问题归纳
外墙保温技术优点众多，比如：可避免外墙受冷时结露、可延长建筑结构的整体使用寿命、可避免“热桥”现象的出现、可大幅度的减少温度应力、不会占据很多的使用面积等等；但它也有着自身突出的“硬伤”，其中比较突出的是：第一，火灾隐患，尽管现在广泛的应用自熄型乙烯板，但当发生火灾时保温层内的聚苯乙烯仍会被燃烧，导致火势蔓延；第二，在高层建筑中，高楼层（尤其是背风面上）所要承受的风力非常巨大，连带负压所产生的吸引力有时会造成保温板脱落的情况；第三，在室内湿度比较大的地区，容易由于水汽外渗导致墙体与保温层间产生“结露”现象。而钢筋混凝土墙体由于自身的特点，可以大大减小或避免这些外墙保温施工中常见的硬伤。
2墙外保温的防火设计要求
对于墙体外保温的防火设计要求为：首先，对常规粘贴式聚苯板（无防火设计）的使用只可用于十层以下的建筑施工项目中；其次，10~19层的建筑施工项目所才用的墙外保温用聚苯板必须具备防火设计（如：添加防火浆料或设置防火槽）。对于墙外保温的防火设计通常会采用一些防火涂料——也就是吸水性和不透水性比较适宜的涂料，这样可以使水蒸气顺利的进行排除。但防火涂料的寿命一般是有年限的，要及时的进行补刷才能达到预计效果。3钢筋混凝土墙体外保温施工要求
3.1所选材料要求
首先是对所选用做保温层的聚合物的要求，常规的钢筋混凝土墙体外保温施工中选用的聚合物材料大多有以下3种：第一种是粉末状的，这类聚合物在施工现场直接按相应的比例放入水，然后进行充分的搅拌便可以使用；第二种是由部分粉末和液态胶体组成的，使用时用水泥按比例的混合粉末以及液态胶体成分，再进行充分的搅拌就可以使用；第三种是由石英沙，水泥以及供应商提供的悬浊液组成，将这三者按比例进行融合搅拌即可。其次，网装编织物的选择。通常在钢筋混凝土墙体外保温施工中选用的网状编织物，是由防水聚合物和耐碱纤维编织混合而成的，它具有增强墙体外保温强度及增强其抗裂能力的作用。最后，锚固件的选择，在钢筋混凝土墙体外保温施工中，锚固件是用来固定保温板进行拼接的，常选用的有塑胶钉和有防腐蚀涂层的金属钉。
3.2钢筋混凝土墙体外保温施工施工要求
第一，出于对钢筋混凝土墙体外保温施工后裂缝产生情况因素的考虑，施工操作进行时气温应满足大于或等于5℃；墙外风力小于或等于5级的前提。要避免施工作业墙表温度过高，切尽量避免雨季施工。
第二，进行钢筋混凝土墙体外保温施工前必须要保证建筑物的消防系统、各种管线（水、电、天然气等）、墙体中必须的的各种埋件、门/窗口均以施工完毕并经过检验。
第三，对钢筋混凝土墙体外保温施工的基墙要求，必须保证其表面光滑，无凸凹；保证其与找平层粘连牢固无“脱层”现象和“空鼓”现象的存在；同时基墙墙体湿度应达标，过干或过湿都会影响钢筋混凝土墙体外保温施工的进行。
第四，钢筋混凝土墙体外保温施工中相关粘贴技术要求：在施工前要进行聚合物胶的调配工作，采用手动或电动搅拌器对配制好的聚合物胶进行充分搅拌，观察其粘稠程度用水进行找平处理，然后静放几分钟后，重复一次，其粘稠度以不流淌，黏度适中为宜。而聚合物胶的调配量，以3小时内可用完为标准。在粘贴施工的过程中，采用点粘施工法时，用胶刀按板背面抹好胶液，宽度视胶刀规格而定（常规为45mm~55mm），厚度应适中不可过薄或过厚，沿板长途留两开口，在板中均匀点6点~10点，涂胶面积不得小于板面积的1/3，由于点粘施工法对墙面平整度的要求比较低，所以是当前比较多采用的一种方法。当采用条粘法时，需要用锯齿胶刀，在整块板面均匀涂满胶液形成胶条，此方法效果好，但对基墙的平整度要求比较高，视情况而用。另外，粘贴施工时，板侧不可留有胶液，如有则立即清洁。当粘贴施工完成后，要在胶液干涸后用砂纸将不平整的地方进行打磨找平。4钢筋混凝土墙体外保温的具体施工方法
钢筋混凝土墙体外保温中现在比较广泛的施工方法是：在完成钢筋混凝土骨架后在它的外侧覆盖一层保温板，然后再依次的进行常规的支模和浇注混凝土程序，这样的就可以使钢筋混凝土、保温板的符合结构在完成拆模工序时与外墙体融合为一，最后再对保温板进行常规的外墙装饰步骤。其具体的步骤为：
1）根据具体的建筑施工要求设计并加工出外墙所需求的钢筋
同时根据窗口的相关数据加工或拼接成各种所需求规格的保温板，有对接需求的地方必须加工成企口板，并对其进行细致的编号，方便施工过程的进行。将施工中所要涉及的部位进行基层清洁，比如：门/窗口、松散混凝土、弹墙等。
2）根据外墙墙体的模板进行保温板的安装
所有的保温板对接处必须用胶粘进行密实处理，防止缝隙出现，其中当保温板进行拼接时要注意锚固；当进行锚固时，如出现锚筋伸出钢筋混凝土墙体外的情况时，一定要记得对外延部分补刷防锈涂层；其中当钢筋混凝土外混凝土浇筑到建筑顶层标高时，要在墙体外侧留出与楼板厚度相同的企口；其中在各规格模板安装的过程中要注意模板的校准工作，以保证模板拼接的坚固性和紧密性，在此过程中切忌保温板与模板的相互压靠。
3）进行钢筋混凝土浇筑时要注意层次
要做到分期，均匀，连续，每一层浇注时不可过薄或过厚（常规浇筑厚度范围为80cm~1m）；钢筋混凝土浇筑下料时要从两侧同时进行，并保证下料的高度在同一水平线。当浇筑高度达到设计要求时将上表面进行平齐处理，浇筑完成后进行监测当混凝土强度达到标准时（如掺杂防冻剂时注意混凝土强度的规范增量）可进行拆模步骤，由外而内，要注意对边、角等部位的修整工作。如出现部分保温板材的掉落或缺失，则要及时的用相应的保温材料进行添补。
4）湿度监测及质量检测
当拆模步骤完成后，要对抽样点进行定时的湿度监测并记录，如果湿度过低则要进行喷水处理。最后要进行质量监管，混凝土表面必须平实滑润，不可出现掉渣、露筋、凹凸不平、孔洞频繁等情况。
混凝土结构设计步骤篇9
关键词：桥梁裂缝混凝土施工施工质量探讨混凝土裂缝在现代建筑工程的建造和使用过程中所出现的频率极高，它已经成为了建筑工程的一种质量通病。在我国，几乎所有的桥梁工程所采用的主要建筑材料都是混凝土，因此在实际建造和使用过程中，桥梁工程出现混凝土裂缝的现象极为多见。然而，桥梁工程作为我国基础设施建造工程中的一项重要内容，其工程质量的好坏是保障人们出行安全的重要条件，所以做好桥梁工程的质量管理，有效控制和克服桥梁工程的混凝土裂缝，已经成为我国工程技术人员需要重视和完成的首要任务。
一、桥梁混凝土裂缝的种类
混凝土作为我国桥梁结构中用量最大、范围最广的一种建筑材料，它自身所带有的质量问题以及形态特性将直接对桥梁工程的整体质量造成影响，严重时候还可能引起桥梁倒塌。一般来说，混凝土材料用于建筑工程时，由于其材料自身的性质，再加上施工环节中不当的施工工艺，二者相互结合，共同作用，便极容易导致混凝土裂缝的产生。桥梁工程混凝土裂缝的种类主要有下：
1.荷载裂缝
荷载裂缝主要是指由于工程荷载所引起的裂缝。在混凝土桥梁裂缝中，多数裂缝现象都是由于建筑工程自身的重力或者桥面车辆、公共设施等重量过大，造成混凝土桥梁不堪负荷，对其静荷载、动荷载以及次应力不能进行完全的承受和支撑，从而产生裂缝。荷载裂缝是所有建筑工程都会出现的一种裂缝，它主要分为直接应力裂缝和次应力裂缝两种。
2.温度裂缝
温度裂缝是指由于天气、温度变化所引起的混凝土裂缝。混凝土材料具有着一定的热胀冷缩性质，因此很容易受到温度变化的影响。当混凝土所处的外部环境，即混凝土表面，或者混凝土的内部结构的温度发生变化时，混凝土就会发生变形，比如说混凝土内部结构温度骤然升高了，那么其内部结构便会随之发生膨胀变形。然而，当混凝土的内部结构发生变形膨胀，而外部结构却丝毫不作改变时，其变形便会遭到约束，从而在混凝土的结构内部产生与外部约束力相互抵抗的应力，当这种应力超过了混凝土本身所具有的抗拉强度时，便会形成温度裂缝。对于某些大跨度的桥梁工程来说，其由于温度变化而产生的温度应力往往会达到，甚至严重超出其本身具有的抗拉强度，也就是活载应力，所以大型桥梁工程产生温度裂缝的概率极高。
3.收缩裂缝
桥梁工程混凝土裂缝的形成还有可能是由于混凝土本身性质所造成，在实际的建筑工程施工中，混凝土由于其自身特性所致，其体积和结构极容易发生变形和收缩，从而导致桥梁工程裂缝的形成和产生。在混凝土的收缩种类中，其最为常见的主要有塑性收缩、缩水收缩、滋生收缩以及炭化收缩。其中，前两种塑性收缩和缩水收缩是引起桥梁工程裂缝的主要原因。
4.地基础变形裂缝
前面所讲到的三种混凝土裂缝的形成原因多是由外界因素，或者混凝土自身结构所引起的，并没有讨论到施工质量的情况。而现在我们所讲到的，由于地基基础变形而导致工程出现裂缝的问题，便是工程施工过程中的可控因素。地基基础发生变形、不均匀沉降，或者水平方向位移的主要原因是由于地基基础的施工质量不达标，最终造成地基结构变形，产生的附加应力远远超过了混凝土结构所具有的抗拉能力，导致裂缝产生。
5.施工工艺质量引起的裂缝
在混凝土结构浇筑、构件制作、起模、运输、堆放、拼装及吊装过程中，若施工工艺不合理、施工质量低劣，容易产生纵向的、横向的、水平的和贯穿的等各种裂缝，特别是细长薄壁结构更容易出现。
二、混凝土裂缝形成的原因
1.荷载裂缝
1.1由外荷载引起的直接应力产生的裂缝被称为直接应力裂缝，其产生原因：设计计算阶段，结构计算时不计算或部分漏算；计算模型不合理；结构受力假设与实际受力不符；荷载少算或漏算；内力与配筋计算错误；结构安全系数不够；施工阶段，不加限制地堆放施工机具、材料；不按设计图纸施工，擅自更改结构施工顺序，改变结构受力模式；不对结构做机器振动下的疲劳强度验算等；使用阶段，超出设计载荷的重型车辆过桥；受车辆、船舶的接触、撞击；发生大风、大雪、地震、爆炸等。
1.2由外荷载引起的次生应力产生裂缝被称为次应力裂缝，其产生原因：在设计外荷载作用下，由于结构物的实际工作状态同常规计算有出入或计算不考虑，从而在某些部位引起次应力导致结构开裂。
2.温度裂缝
引起温度变化的主要因素有年温差、日照、骤然降温、水化热、蒸汽养护或冬季施工时施工措施不当等。日照和下述骤然降温是导致结构温度裂缝的最常见原因。
3.收缩裂缝
3.1塑性收缩。发生在施工过程中、混凝土浇筑后4～5小时左右，此时水泥水化反应激烈，分子链逐渐形成，出现泌水和水分急剧蒸发，混凝土失水收缩，同时骨料因自重下沉，因此时混凝土尚未硬化，称为塑性收缩。为减小混凝土塑性收缩，施工时应控制水灰比，避免过长时间的搅拌，下料不宜太快，振捣要密实，竖向变截面处宜分层浇筑。
3.2缩水收缩。混凝土结硬以后，随着表层水分逐步蒸发，湿度逐步降低，混凝土体积减小，称为缩水收缩（干缩）。因混凝土表层水分损失快，内部损失慢，因此产生表面收缩大、内部收缩小的不均匀收缩，表面收缩变形受到内部混凝土的约束，致使表面混凝土承受拉力，当表面混凝土承受拉力超过其抗拉强度时，便产生收缩裂缝。
4.地基础变形裂缝
基础不均匀沉降的主要原因有：地质勘察精度不够、试验资料不准；地基地质差异太大，建造在山区沟谷的桥梁，河沟处的地质与山坡处变化较大，河沟中甚至存在软弱地基，地基土由于不同压缩性引起不均匀沉降。
5.施工工艺质量引起的裂缝
根据裂缝出现的部位和走向、裂缝宽度因产生的原因而异，比较典型常见的有：混凝土保护层过厚，或乱踩已绑扎的上层钢筋，使承受负弯矩的受力筋保护层加厚，导致构件的有效高度减小，形成与受力钢筋垂直方向的裂缝；混凝土振捣不密实、不均匀，出现蜂窝、麻面、空洞，导致钢筋锈蚀或其它荷载裂缝的起源点等。
结束语
综上所述，设计疏漏、施工低劣、监理不力均可能使混凝土桥梁出现裂缝。只要我们在设计、施工工艺、材料选择以及后期的养护过程中能够充分考虑的各种因素的影响，还是完全可以避免危害结构的裂缝的产生。
参考文献
混凝土结构设计步骤篇10
到了广泛的应用。界面滑移效应使其挠度增大，而在工程设计中，组合梁的挠度
验算是主要矛盾，由此带来的设计问题因而也成为了关注的热点。当前组合梁挠
度计算方法还有待改进，对于连接程度和挠度之间的直接影响关系没有精确的分
析，影响组合梁挠度的具有明确物理意义的关键参数亦未有定论，本文就钢－混
凝土组合梁考虑滑移效应的挠度计算方法进行述评，为下一步找出这个关键参数
对组合梁考虑滑移效应下变形规律的深入研究有很大的益处。
关键词：组合梁；扰度；预应力；迭代－修正刚度；
中图分类号：tU394文献标识码：a
预应力钢－混凝土组合梁是普通钢－混凝土组合梁和预应力钢束组合而成
的结构型式．它既发挥了钢材抗拉强度高和混凝土抗压强度高的优点，弥补了单
一材料的短处，具有施工简便、承载能力高、延性好、刚度大等特点；又改善了
普通钢－混凝土组合梁变形大、负弯矩区域由于混凝板受拉而易开裂等缺点，延
缓和抑制了混凝土板的开裂，提高了截面的抗弯刚度和抗弯承载力．预应力钢－
混凝土组合梁拓宽了普通钢－混凝土组合梁和体外预应力钢束的应用领域，兼有
普通钢－混凝土组合梁与预应力结构的优点，是现代预应力技术在组合结构领域
的进一步发展和应用.国内外对预应力钢－混凝土组合梁的研究工作起始于20
世纪50年代，研究工作不断深入；随着预应力钢－混凝土组合梁在工程实践中
得到越来越多的应用，现有的科研成果和设计方法尚不能满足预应力组合梁应用
发展的需要．目前的研究工作主要集中于预应力钢－混凝土组合梁的承载能力和
滑移问题等方面，关于预应力钢－混凝土组合梁挠度的研究还比较少．为了推动
预应力钢－混凝土组合梁的应用，本文在考虑了预应力钢束在荷载作用下的张力
增量和滑移效应的基础上，提出了计算预应力钢－混凝土组合梁挠度的迭代－修
正刚度法．
1基本思想
根据钢－混组合梁和预应力钢梁的各自特点，本文提出了迭代－修正刚度
法，其基本思想是：简单梁的理论为基础，将混凝土翼缘和钢梁之间的滑移效应
对组合梁刚度的削弱作用[3]和预应力钢束的预加力对组合梁刚度的加强作用[4]
都转换成对简单梁刚度的修正．滑移和预加力对刚度的修正都与梁的挠度相关
的，通过迭代法计算滑移和预应力效应在相互影响的情况下组合梁的挠度，同时
还计算出了预应力钢束的张力增量
2刚度修正
1)预应力钢束对钢梁刚度的加强作用[5]抛物线式预应力钢束对钢梁
刚度的修正系数：
式中：t为单位长度钢束一端的张
力，Δt为钢束另一端张力增量，
为钢梁的截面刚度，
为
梁轴向的欧拉临界力．索的张力量力Δt可表示为
式中：ey为钢束的弹性模量，
ay为钢束的有效截面面积，L为钢束长度．
体外预应力体系钢束应力增量的计算方法大致可分为三类：基于试验数
据的经验公式，基于结构变形的计算方法和基于能量守恒的计算方法，详见
文献【6】
2）滑移效应对组合梁刚度的削弱【7】
式中
为组合梁的截面换算刚度，
为
考虑滑移效应时短期刚度折减系数．
由于在预应力钢－混凝土组合梁中，体外预应力钢束多直接锚固在钢梁
上，而不与上部的混凝土翼缘直接联系，故可以将预应力钢－混凝土组合梁
看作是预应力钢梁和混凝土板组合而成的组合结构，预加应力和预应力钢束
的应力增量都对钢梁起到增强刚度的作用．
3计算步骤
1）施工时首先对钢梁施加预应力，然后浇筑混凝土翼缘板．混凝土凝
固前，混凝土的自重是以荷载的形式作用到预应力钢梁上的，而混凝土本身
并不作为结构的一部分参与受力．因此，依据式（1）计算此时预应力钢梁
的刚度修正系数λ、挠度f0和预应力钢束的张力增量Δt1．
2）混凝土凝固后，混凝土翼缘板作为组合梁的顶板，与下部的预应力
钢梁组成整体而参与受力，因为此时几乎没有任何滑移发生，可以按换算截
面法，计算预应力钢－混凝土组合梁的截面刚度
此时的预加应力是通过
加强了下部钢梁的截面刚度对整个组合梁的截面刚度进行加强的，并不是直
接加强组合梁的刚度．而此时组合梁的截面刚度才能反映，当后期荷载作用
到结构上时，预应力钢－混凝土组合梁承受变形的能力．
3）当二期恒载和活载作用到预应力钢－混凝土组合梁上时，混凝土翼
缘板和钢梁之间会发生滑移，预应力钢束会因结构挠度的增大，应力增大会
继续发生，而且此时的滑移现象和应力增量是同时发生、相互影响的．计算
此时结构的挠度和预应力钢束的应力增量的步骤可以具体分为以下几步．
（1）根据2）中计算的预应力钢－混凝土组合梁的截面刚度
，考
虑滑移效应，根据式（3）计算滑移对组合梁刚度的修正系数ξ′s和此时
整个组合梁的刚度
，并以此计算预应力钢－混凝土组合梁的挠度f′．
（2）将挠度f′代入式（2）计算出预应力钢束的张力增量Δt′．
（3）将张力增量Δt′代入式（1）计算此时预应力钢束对换算截面
后预应力钢梁刚度的修正系数λ′，进而可以计算预应力钢－混凝土组合梁
的截面刚度
．
（4）重复以上（1）－（3）各步骤，循环计算以上各变量的数值，
当相邻两次计算的挠度值之差小于δ时，则本次计算即停止．
（5）此时计算的挠度值即为该荷载作用下预应力钢－混凝土组合梁产
生的挠度，而此时的预应力t′＋Δt′即为预应力钢束中的内力值．
4结论
1）根据对比分析结果，可以看出本文提出的数值计算法和有限元法趋
势基本一致，能够反映预应力钢－混凝土组合梁在正常使用阶段的挠度变化
和预应力钢束的张力增量变化趋势，应用迭代－修正刚度法计算预应力钢－
混凝土组合梁的挠度基本可行．
2）数值计算法与有限元法相比，在荷载较小时吻合良好；随着荷载增
大，两者的差距也逐渐增大．这表明，随着组合梁翼缘板内应力水平的增加，
其有效宽度并不是固定的．有效宽度逐渐增大，其对结构性能影响也随着增
大．
参考文献：
［1］李晨光，刘航，段建华，等．体外预应力结构技术与工程应用［m］．
北京：中国建筑工业出版社，2008：164－165．
［2］聂建国．钢－混凝土组合结构桥梁［m］．北京：人民交通出版
社，2011：211．［3］黄远，聂建国，易伟建．考虑滑移效应的钢