e3x__第二章高强混凝土和中高强钢筋在桥梁结构中的应用.pptVIP

《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62 — 2004）学 习 与 应 用 讲 评 张树仁 哈尔滨工业大学 二零零四年 表2 桥梁结构处于露天环境，非寒冷地区环境作用等级一般取B级；寒冷及严寒地区一般取B级或C级；除冰盐冻融环境取D级或E级；近海或海洋环境一般取D、E或F级。 笔者建议：改变传统的设计习惯，适当提高设计时选取用的混凝土强度等级：对钢筋混凝土受弯构件采用C30~C35；钢筋混凝土受压构件采用C30~C40；预应力混凝土构件采用C40~C60。采用C50以上高强混凝土应参照高强度混凝土结构技术规程CECS104：1999执行。 * * 新颁布的公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范JTG D62-2004（以下简称桥规JTGD62）和混凝土结构设计规范GB50010-2002（以下简称建混规GB50010）在混凝土和钢筋材料选择上有较大变化：适当提高了混凝土强度等级，将C50~C80高强混凝土列入规范；建混规GB50010明确提出，在钢筋混凝土结构中推荐采用HRB400钢筋（新Ⅲ级钢）做为主导钢筋，HRB335（原Ⅱ级钢）做为辅助钢筋；在预应力混凝土结构中推荐采用高强度钢绞线做为主导钢筋。这些重大措施，对提高我国混凝土结构的质量，提高经济效益，将产生重大影响。 第二章 高强混凝土和中高强钢筋在桥梁结构中的应用 长期以来，我国土木和建筑工程采用的混凝土强度偏低，因此不得不加大构件的截面尺寸，肥梁、胖柱、深基、厚墙就在所难免。结构自重加大，降低了结构的有效承载力，同时增加了材料运输、加工、吊装、施工中的各种费用。因此，尽管我国传统的混凝土结构安全度总体上比国外低，但建造结构的材料一点也不比国外少，费用也不见得节省。国际上，特别是发达国家，建筑结构较高的安全度是靠高强度材料来实现的。所以，要加大我国建筑结构的安全度并提高混凝土结构的技术水平，改变我国传统混凝土强度等级偏低的状况，就成为十分现实而紧迫的事情。 20世纪90年代以来，由于技术进步和经营方式的变化，我国结构混凝土强度偏低的状况有了很大的变化。首先是混凝土的成分不再局限于传统的水泥、砂、石和水，外加剂（如减水剂）和掺合料（如粉煤灰）的普遍采用，已成为 一、适当提高混凝土的强度等级是结构工程的重大技术进步 混凝土材料不可缺少的新的组成部分。其次混凝土的生产不再局限于施工单位自行拌制，取而代之以市场化经营的高品质混凝土。这对保证混凝土质量，提高混凝土强度创造了条件。目前，一般工程采用C30以上混凝土已很普遍；使用C40~C50混凝土也已无困难；C60甚C80的高强混凝土的应用已经开始。 提高混凝土强度等级带来的直接效益是可以减小结构截面尺寸，减轻结构自重，提高结构承受外荷的承载力，特别是对于承受轴向压力为主的构件，效果更为明显。在混凝土结构中，混凝土材料的用量取决于其强度设计值。强度等级高的混凝土价格当然较高，但其强度设计值也高，因此可以减少材料用量。决定混凝土经济性是其强度价格比，即每元钱可以购买到的单位体积（m3）强度设计值（MPa）。以1998年北京建筑市场商品混凝土的价格为例，不同强度等级混凝土的强度价格比列于表1。 0.0608 0.0546 0.0440 0.0397 0.0356 强度价格比（m3Mpa/元） C50 C40 C30 C25 C20 混凝土强度等级（Mpa） 表1 混凝土强度价格比 由表1可以看出，随着混凝土强度等级的提高，强度价格比迅速增长，上下相差达1.7倍。因此，在结构中采用强度等级较高的混凝土，特别是对墩、柱等受压为主的构件及预应力混凝土构件具有显著的经济效益。 此外，适当地提高混凝土的强度等级是提高混凝土结构耐久性的需要。在耐久性设计中，对混凝土强度等级的要求是由于其与混凝土的密实性有关，强度等级高的混凝土其密实性好，耐久性好。 从混凝土结构耐久性要求，桥规JTGD62规定，最低混凝土强度等级为：I类环境（非寒冷或寒冷地区的大气环境；与无侵蚀性的水或土接触的环境）为C25； Ⅱ类环境（严寒地区的大气环境与无侵蚀性的水或土接触的环境；使用除冰盐环境；滨海环境）为C30；Ⅲ类环境（海水环境）C35；Ⅳ类环境（受人为或自然侵蚀性物质影响的环境）C35。 新颁布的中国土木工程学会标准混凝土结构耐久性设计与施工指南CCES 01-2004，按不同的环境作用等级和设计使用年限级别，规定最低混凝土强度等级应符合表2的要求。 ? 环境作用等级 设计使用年限等级 一 100年 二 50年 三 30年 对配筋结构的侵蚀程度