时间：2022-10-14 06:27:56
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇钢筋混凝土论文，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
关键词：地震强度延性地震力降低系数
地震灾害是人类面临的严重自然灾害之一。地震具有突发性的特点,至今可预报性仍然很低。强烈地震常造成人身和财产的巨大损失。我国属地震多发国家,需要考虑抗震设防的地域辽阔,因此研究结构的抗震性能在我国具有充分的必要性。
我国的现代抗震设计理论是从五十年代开始,在国际抗震理论的推动下发展起来的,并逐渐形成了自己的特色。在积累了相当的研究成果和实践经验的基础上,相继制定了74、78、89规范和新修订的2001抗震设计规范(GB5001122001)按2001年规范设计的建筑物的抗震能力较89规范可提高10%～15%,其技术含量达到国际先进水平。但由于受国家经济实力的限制,安全可靠度的设置仍低于美国等发达国家。
要想更好的执行规范就必须明确抗震规范制定的基本思想,明确抗震设计的基本原则。下面着重从以下几个方面做以阐述。
1在地震作用下,一味地追求结构的强度并不可取,结构的延性是非常重要的
地震分为小震、中震和大震。所谓小震指的是常遇地震,50年出现的概率大约为63%,重现期为50年。中震是指50年出现的概率约为10%,重现期为475年。而大震指的是罕遇地震,50年出现的概率为2%～3%,重现期为1641～2475年。对于偶然性和随机性很大的地震荷载,要想使结构强度一定大于结构反应,几乎是不可能的,而且是十分不经济的。受社会承受牺牲的能力和经济制约的因素,我们只能从概率的角度出发,使结构在一定的概率保证下能安全正常地发挥作用。这就决定了抗震设计的基本原则,在我国即通常所说的“小震不坏,中震可修,大震不倒”。
在“小震”作用下,要求结构不受损伤或不需修理仍可继续使用。从结构抗震分析角度来说,就是要求结构在“小震”作用下保持准弹性反应状态,而不进入使建筑物中断使用和产生非结构构件破坏的非弹性反应状态;同时结构的侧向变形应控制在合理的限制范围以内,目的是使结构具有足够的抗侧向力刚度。
中震大概相当于我们的设防烈度地震,当遭遇到中震作用时,结构可以有一定程度的损坏,经修复或不经修复仍可继续使用。从经济角度来说,维修费用不能太高。
对发生概率极小的罕遇大震(“大震”的烈度比设防烈度约高一度左右)。要求当结构在遭遇“大震”作用时,不应倒塌或发生危及生命的严重破坏。
这样一个抗震设防目标是非常经济合理的。因为地震的发生太偶然,倘使我们一味地追求结构的强度以保证中震甚至是大震作用下结构不坏,这将会使极大量的材料在绝大部分时间里,甚至在整个寿命期内都处于不能充分发挥作用的状态,这样做是不明智的。
在上述设计原则指导下,就要求结构处于这样一种状况:当小震来临,应确保所有的结构构件在抵抗地震作用力时,具有足够的强度,使其基本上处于弹性状态。并通过验算小震作用下的弹性位移共同来保证结构不坏。处于这个阶段的结构构件不会发生明显的非线性变形,也不必需要采取特殊的构造措施。在中震作用下,结构的某些关键部位超过弹性强度,进入屈服,发生较大变形,达到非线形阶段,这时,我们就特别提出延性要求(延性指当地震迫使结构发生较大的非线性变形时,结构仍能维持其初始强度的能力,是结构超过弹性阶段的变形能力,它是结构抗震能力强弱的标志。它包括承受极大变形的能力和靠滞回特性吸收能量的能力,它是抗震设计当中一个非常重要的特性)。当中震来临的时候,因为结构具有非弹性特征,某些关键部位超过其弹
性强度,进入塑性状态。由于它有一定的延性,它的非线性能够承担塑性变形,使它在变形中能够耗费
和吸收地震能量。代价是可能导致较宽的裂缝,混凝土表皮起壳、脱落,可能有一定的残余变形,但不至于导致安全失效,以达到中震可修的设防目标。处于这个阶段的结构,对延性就会提出相应的要求,而延性就要靠精心设计的细部构造措施来保证。当大震来临的时候,结构的非线性变形非常大,也可能发生不可修复的破坏。处于这个阶段的结构就需要通过计算它的弹塑性变形来保证结构不致倒塌。
所以,通常我们只需要按小震作用效应和其它荷载效应的基本组合,验算构件截面抗震承载力及结构的弹性变形。而中震作用效应则需要结构靠一定的塑性变形能力(即延性)来抵抗。所以结构延性对建筑抗震是极其重要的。
2地震力降低系数的大小决定了设计地震力取值的大小,从而决定了对延性要求的大小
由上所述,用于承载力设计的地震作用可以取到小震水平,当更大的地震来临的时候,则靠结构的延性去抵抗。所以,我们并不取用设防烈度地震作用力来进行结构承载力设计,而需要把设防烈度地震力降低一个系数,称为地震力降低系数。
地震力降低系数取得越大,设计地震作用就取得越小;地震力降低系数取得越小,设计地震作用就取得越大。在同一个设防烈度下,地震力降低系数取得越大,地震作用就越小,那么按此小的地震作用设计出来的结构的屈服水准就越低,意味着结构在相应强烈程度地震下形成的非弹性变形就越大,这就要求结构具有较大的延性来保证它较大的非弹性变形的实现,因而对延性提出的要求就更高。这一延性等级的结构即为较低设计地震力取值2较高延性要求的“高延性等级”结构。地震力降低系数取得
越小,地震作用就越大,那么按此大的地震作用设计出来的结构的屈服水准就越高,意味着结构在相应强烈程度地震下形成的非弹性变形就越小,这就只需要要求结构具有较小的延性来保证它较小的非弹性变形的实现,因而对延性提出的要求就越低。这一延性等级的结构即为较高设计地震力取值2较低延性要求的“低延性等级”结构。同理,在同一个设防烈度下,地震力降低系数取为中等,地震作用也为中等,因而对延性提出的要求也为中等。这一延性等级的结构即为中等设计地震力取值2中等延性要求的“中等延性等级”结构。这样,地震力降低系数的大小实际上就决定了设计地震力取值的大小,从而决定了对延性要求的大小。
中国规范规定把设防烈度地震作用降低约3倍来进行承载力设计,即设防烈度地震作用反应谱除以地震承载力降低系数3,而得到设计所用的反应谱。并且中国规范按设防烈度从大到小对结构延性提出了从高到低的要求,具体是用抗震等级来表示,共分为一级、二级、三级、四级四个等级。
初步印象是:中国的地震力降低系数的取值偏低。这似乎说明中国的地震力取值较高,因而并不需要对结构提出高延性要求。其实不然,在对比了中国和西方国家的设防地震作用反应谱曲线之后,我们发现,在中长周期范围内,西方要比中国高,也就是说,中国在较低的反应谱水平下降低3倍,跟西方在较高的反应谱水平下降低5倍,甚至更多之后的作用水平是相差不多的,这就说明,中国对抗震结构应提出相当于西方地震力降低系数等于5,甚至高一档次的高延性要求。
3“能力设计法”已为各国普遍接受。通过能力设计法以选择性质不同的主要抗侧力构件,在地震作用影响产生大变形的情况下,能够形成较好的耗能机制
为了使钢筋混凝土结构在地震引起的动力反应过程中表现出必要的延性,就必须通过能力设计法,使塑性变形更多地集中在比较容易保证良好延性性能或者具有一定延性能力的构件上。能力设计法的具体思路有三步:
(1)第一步是选择一个可接受的塑性变形机构。所选机构的位移延性应该靠塑性铰处最小非线性转动来达到。一旦选定了合适的塑性变形机构,就可以精确地确定能量耗散部位。能力设计法在选择塑性变形机构的选择上存在两种不同的方案:
一种是“梁铰机构”。其具体措施是人为地较大幅度增加柱端的抗弯能力,使除底层柱底以外的各柱端在较强地震作用下,原则上不进入屈服后状态,即不出现塑性铰。由于柱端原则上不进入屈服,曲率较小,因此对除底层柱底的其它各层柱端不必提出严格的轴压比控制条件,即不必一定要把柱端的受力状态控制在离大、小偏心受压界限状态尚有一定距离的延性较好的大偏心受压状态。这种机构主要靠梁端出铰来耗散地震能量。
另一种是“梁柱铰机构”。其具体措施是只在一定程度上人为增大柱的抗弯能力,因此,从总体上说,柱端虽然与梁端相比相对较强,但在较强和很强地震作用下,柱端仍有可能进入屈服,只不过梁端出现塑性铰的机会较多、较早,塑性转动较大;柱端塑性铰则出现相对较迟,塑性转动相对较小。只要对柱的轴压比控制较严,使柱端不出现小偏心受压和离大、小偏压分界状态过近的大偏心受压情况,再通过加强对柱端塑性铰区的约束,就可以使柱端具有所需的、不十分苛刻的塑性转动能力(延性能力)且不致压溃。这种机构主要靠梁柱共同出铰来耗散地震能量。
对比以上两种方案,前者实际上是提高了柱的强度,加强了柱的弹性变形能力。在实际配筋当中,纵筋用量相对较多,箍筋用量相对较少。后者实际上是提高了柱的塑性变形能力,在实际配筋当中,纵筋用量相对较少,箍筋用量相对较多。
中国规范选择了第二个方案,即“梁柱铰机构”。这即是我们通常所说的“强柱弱梁”。为了实现能力设计方法中的强柱弱梁机构,我们通常的做法是对柱截面的组合弯矩乘以增大系数;也可以对由梁端实际配筋反算出梁端可抵抗弯矩,即实配弯矩乘以增大系数的方法来实现,并用增大后的弯矩值进行柱端控制截面的承载力设计。
(2)第二步是要通过人为增大各类构件的抗剪能力,使其不致在强烈地震作用下,在结构延性未发挥出来之前出现非延性的剪切破坏。这即是我们通常所说的强剪弱弯。通常的做法是用剪力增大系数增大梁端、柱端、剪力墙端、剪力墙洞口连梁端以及梁柱节点处的组合剪力值,并用增大后的剪力设计值进行受剪控制截面控制条件,进行验算和设计。具体措施也有两类。
一类是直接对一跨梁两端截面的顺时针或反时针方向的组合弯矩值乘以增大系数,再与梁上作用的竖向重力荷载代表值一起从平衡关系中求得梁端剪力。
另一类是沿顺时针或反时针方向求得一跨梁两端截面按实际配筋能够抵抗的弯矩,对其乘以增大系数,再与梁上作用的竖向重力荷载代表值一起从平衡关系中求得梁端剪力。
(3)第三步是通过相应的构造措施,保证可能出现塑性铰的部位具有所需的塑性转动能力和塑性耗能能力。通常通过箍筋加密,限制轴压比等措施来给予保证。
上述三个步骤所采取的措施是相互关联的。第二步措施是第一步措施实现的前提和保障;因为只有塑性铰区不致先期发生剪切失效,才能够有梁柱塑性铰区的塑性转动。第一步措施要求较严,则第三步则可相对较弱。反之,第一步的措施较松,则对第三步的要求就较严格。因为如果柱弯矩增强系数很大,大到能保证除底层以外的其它柱端都不出现塑性铰,则并不需要对轴压比和约束箍筋提出严格的限制,即并不需要使柱处于延性较好的大偏压状态和使柱具有很强的转动能力。这即是形成梁铰机构。而如果控制柱的弯矩增强系数,使梁端出铰较柱端出铰较早、较多、转动较大,柱端出铰则相对较迟、较少、转动较小。这即是“梁柱铰机构”。此时,就需要对柱轴压比提出一定的限制,使柱端的受力状态处于大偏压,同时,加强对塑性铰区箍筋的约束,以提高塑性铰的转动能力,这样就提高了柱端的延性能力,使之在所需要的塑性转动下不至于被压坏。所以,柱的弯矩增大系数越大,对轴压比的限制和箍筋的约束要求就越低;弯矩增大系数越小,对轴压比的限制和箍筋的约束要求就越高。
4几种基本抗震体系的性能
(1)框架结构体系:按上述的能力设计思路,通过合理设计,可以把框架结构做成延性框架。延性框架在大震作用下,通过先出现梁铰、后出现柱铰这样一种耗能机构耗散大量的地震能量,结构能够承受一定的侧向变形。所以纯框架结构是一种抗震性能很好的结构。但是我们同时也看到由于纯框架的抗侧刚度较小,造成的侧移值比较大,因此建造高度不宜太高。非结构构件比如填充墙在地震作用下,也可能出现裂缝和破坏。框架和填充墙之间的硬性联结造成的刚度增大效应也可能造成设计上未考虑到的增大的侧向力。倘若是半高的填充墙,还会导致形成短柱,刚度增大,承受很大的剪力,造成柱子的剪切破坏。
(2)剪力墙结构体系:剪力墙结构的承载力及刚度都很大,侧移变形小,因此它的使用范围可以比纯框架结构更高。适用于框架结构构件的非线形抗震性能的原理总体上也可以用于剪力墙,也可以把剪力墙设计成为延性剪力墙,也可以以稳定的方式来耗散地震能量。但是,剪力墙中不论是墙肢还是连梁,它的截面的特点是短而高,这类构件对剪切变形相当敏感,容易出现裂缝,容易出现脆性的剪切破坏。因此需进行精心合理的设计,才能够使剪力墙具有良好的抗震性能和良好的延性能力。剪力墙的破坏形态与其剪跨比有很大关系,对剪跨比很小的矮墙,以剪切破坏形态为主,塑性变形能力很差,所以在抗震结构中应避免采用矮墙。对于悬臂墙的能量耗散,主要是通过墙底出铰来进行的。而对于联肢墙,经过合理地设计开洞位置,使它的能量耗散机理与具有强柱弱梁的梁铰机构相似,形成强墙弱梁,即连梁梁端出铰,墙底出铰,而墙体的其它地方,均不出现塑性铰。否则,倘若连梁强于墙肢,则会出现与柱铰机构一样的层变形机构。对于较长的悬臂墙,通常通过人为开洞使之变成联肢墙,因为悬臂墙作为静定结构,一旦有一个截面破坏失效,就会导致结构失效和倒塌,而联肢墙则可设计成强墙弱梁,出铰数目较多,耗能较大。同框架设计的强剪弱弯一样,连梁及墙肢也需要通过“强剪弱弯”来提高其抗剪承载能力,推迟剪切破坏,从而改善其延性。但是受其自身截面特点的影响,构件仍不能保证不发生剪切破坏,特别是连梁,一般情况下的普通配筋连梁很难实现高延性,设计时,必须专门采取措施改变其性能。
(3)框架2剪力墙结构体系:是把框架和剪力墙结合在一起共同抵抗竖向和水平荷载的一种体系,它利用剪力墙的高抗侧力刚度和承载力,弥补框架结构抗侧刚度差,变形较大的弱点。由于剪力墙与框架协同工作,改善了纯框架和纯剪力墙的变形性能,总变形减小,层间变形减小,而且上下趋于均匀,框架上下各层柱的受力也比较均匀。另外,在地震作用下,剪力墙承担了大部分剪力,框架只承担很小的一部分剪力,通常都是剪力墙先屈服,剪力墙屈服后将产生内力重分配,框架分配的剪力将会增大,如果地震作用继续增大,框架结构也会屈服,使之形成曲线分布吻合最好。
从办公楼非线性地震反应时程分析以及三种侧向力分布模式下的静力弹塑性分析的最后塑性铰分布图可以看出,办公楼满足强柱弱梁的抗震要求。时程分析(EL2CENTRO地震波输入下)以及三种侧向力分布模式下的静力弹塑性分析所得出的最大层间位移角分别为:1/70,1/143,1/117,1/118,均小于规范给出的钢筋混凝土框架结构弹塑性位移角限值[θp]=1/50,因此,该办公楼满足罕遇地震作用下的变形要求。
5结论
(1)与常规结构静力弹塑性分析方法相比,考虑土2结构相互作用的结构静力弹塑性分析方法有其特殊性,结构静力弹塑性分析中的侧向力分布模式、目标位移的确定方法需重新确定。
东一时区1号-6号楼包含两栋22层的高层楼、两栋多层框架楼、部分商业裙楼及地下两层。总建筑面积150300m2.该工程的基础为一整体平板式筏基，长185m，宽95m，基础埋深12.5m.然而，各个区域基础的厚度各不相同，裙楼处0.8m，A区、C区主楼1.5m，B区主楼2.5m，再通过宽0.8m、1.2m的后浇带将整体平板式筏基分成6块。基础混凝土强度等级为C30、S8自防水混凝土。周围外墙的施工缝位于筏板上表面200mm处。全部筏基混凝土浇筑量为28000m3，其中B区的混凝土浇筑量为17000m3.
大体积钢筋混凝土施工裂缝控制
大体积钢筋混凝土施工的关键是控制裂缝的产生，而裂缝控制涉及到施工、设计、环境等多方面因素。首先是控制材料的质量和混凝土配比，而重点是控制施工各阶段的温度。为了验算由温差和混凝土收缩所产生的温度应力，是否超过当时的基础混凝土的极限抗拉强度，我们进行了防裂的理论计算，以便制定有效防裂措施。假设选取平面尺寸及厚度较大的B2区进行验算，其短边长54.78m，厚度2.5m，2.5/54.78=0.048﹤0.2，符合均匀收缩的假定。
1.计算绝热温升值及各龄期的降温温差：
Tmax=WQ/CV=335×334720/（993.7×2400）=47℃
龄期3d时水化热最大，其绝热温升值：
T3=0.65×Tmax=0.65×47=30.6℃
各龄期混凝土的降温温差如下：
T（3-6）=1.41℃；T（6-9）=2.35℃；T（9-12）=4.23℃；
T（12-15）=4.7℃；T（15-18）=4.23℃；T（18-21）=2.8℃；
T（21-24）=1.9℃；T（24-27）=1.41℃；T（27-30）=0.47℃；
2.各龄期混凝土的收缩当量温差
按照：Ty（t）=εy（t）/α
εy（t）=εy（1-e-0.01t）。M1.M2.…。Mn
计算得：Ty（3-6）=1.35℃；Ty（6-9）=1.31℃；Ty（9-12）=1.37℃；
Ty（12-15）=1.26℃；Ty（15-18）=1.28℃；Ty（18-21）=1.18℃；
Ty（21-24）=1.15℃；Ty（24-27）=2.31℃；Ty（27-30）=1.10℃；
3.各龄期混凝土的综合温差
由各龄期的降温温差和收缩当量温差相加而得。如：T（3-6）=1.41+1.35=2.76℃
4.各龄期混凝土弹性模量
按公式E（T）=Ec（1-e-0.09t）计算得：
E（3）=0.26×105（1-e-0.09t）=0.0616×105N/mm2
E（6）=0.108×105N/mm2；E（9）=0.1443×105N/mm2；
E（12）=0.1716×105N/mm2；E（15）=0.1924×105N/mm2；
E（18）=0.2080×105N/mm2；E（21）=0.2210×105N/mm2；
E（24）=0.2370×105N/mm2；E（27）=0.2371×105N/mm2；
E（30）=0.2430×105N/mm2.
5.计算最大温度应力
综上所述，混凝土30d龄期抗拉强度为1.75N/mm2，抗拉安全系数为1.76/1.493=l.172﹥1.15，能够满足要求，但富余量不大，虽然设计中钢筋布置较密，且配有抗裂筋，但还是应该采取防裂措施。底板混凝土内部的最高温度为：3d后的实际温度30.6℃+混凝土入模温度30℃=60.6℃；混凝土表面温度可达到30℃-40℃。基于北京夏季日平均温度在25℃-28℃，因此这表明混凝土整体浇筑后不会产生表面裂缝。
大体积钢筋混凝土施工措施
1.混凝土的配制
混凝土选用低热值的矿渣水泥或普通硅酸盐425号水泥，用量在356kg/m3以内，掺入10%的粉煤灰，以减少水化热，增加可泵性。粗骨料要求选用含泥量﹤1%，针片状颗粒﹤15%的碎石，细骨料为细度模数﹥2.3，含泥量﹤3%的粗中砂，水灰比控制为0.5，坍落度180mm-200mm.另外，按水泥用量的14%掺入UEA膨胀剂，能有效防止龟裂，提高防水性能。掺入0.7%EP-T型缓凝减水剂，对水泥的水化热有延时、延峰的作用（试验复试可缓凝18h），大大提高了混凝土结构的抗裂性能。
2.主要施工措施
（1）钢筋：在垫层上量出顶层及底层筋的位置，按照量线排放钢筋，顶层和底层钢筋架立采用架立柱，架立柱由6φ25二级钢筋作立筋，φ10@200箍筋绑焊构成，间距1500mm.
（2）浇筑：由远到近、自下而上逐层沿混凝土的流淌方向连续浇筑，在前一层混凝土初凝之前将后一层混凝土浇灌完毕，并沿混凝土推移方向逐段拆卸泵管。
（3）振捣：在出料口布置两台振捣棒，解决上部振捣；在流淌坡角处布置两台振捣棒，确保混凝土密实。为了防止混凝土集中堆积，应该先振捣出料口处，形成自然流淌坡度；然后全面振捣，振捣时间15s-30s为宜，并以砂浆上浮，石子下沉不出气泡为止，插捧间距400mm-500mm为宜。
（4）表面处理：泵送混凝土表面水泥砂浆较厚，振捣后用长度3m的刮尺刮平、搓压、整平、检查标高，待至初凝阶段将一种矿物骨料耐磨损地面材料均匀地撒于表面，用磨光机磨光，使耐磨材料与混凝土形成一个整体，成为高致密性的耐磨地面，满足地下车库地面的要求。实践证明这种地面处理方法，能减少混凝土水分蒸发，防止筏基表面出现沉裂现象，增强抗裂能力，并能在8h内转入下道工序。
（5）养护：耐磨地面处理完后立即洒水，严密覆盖一层塑料布和一层岩棉被，减少内外温差。
（6）接缝施工。一方面由于筏板基础的顶底中有三层水平钢筋，支设和拆除侧面模板相当困难，因此后浇带采用小网眼钢板作为侧面模板，同时穿过钢筋固定，浇筑完混凝土后小网眼钢板也不必取出。小网眼钢板内贴一层钢丝窗纱，既减少了漏浆，也增强了竖向抗裂性能。另一方面，外墙施工缝设置两道止水带，一道钢板止水带置于外墙正中，另一道橡胶止水带置于外墙外皮处，这样可有效防止外墙施工缝处渗漏。
（7）测温：因为底板表面系数大，只能在不同部位代表性地布孔测温，测温管采用了φ40钢管，底部焊上底板，用温度计测温，测温时间间隔为前三天2h一次，此后4h一次，要求密切注意观测混凝土内部温度变化。测温时若发现内外温差﹥25℃，就需要及时加盖岩棉被。
（8）为了控制入模温度在30℃以下，可采用的方法是：
①用岩棉被覆盖砂石，减少阳光直晒；
②泵管上包裹隔热材料，并洒水降温；
③气温超过35℃时，搅拌混凝土并加入冰水。
大体积钢筋混凝土施工体会
东一时区1号-6号楼工程基础施工完成后，经过一冬一夏的观察均未发现任何裂缝，总结其原因在于：
①适度的配筋率是抗裂的基本保证；
②加入高效缓凝剂，推迟水化热峰值的出现，相应地提高该时刻的混凝土抗拉强度；
(1)工艺流程的确定。钢筋混凝土灌注桩是建筑工程中最基础的工程之一，要想准确完成成孔的施工工序，首先需要对桩位进行复查，根据设计图纸检查各桩位的标识位置是否准确［2］。检查无误后将桩机就位，再对其进行校准。使桩位的标识钢筋点与锤头的中心点重合，经项目技术部人员进行核查，核查无误后进行下锤。下锤深度达到一定值后，进行井口护圈以及胶泥护壁的设置，以保障施工的安全进行。在成孔施工的过程中确保数据记录的完整性和真实性，严格记录每小时的下降深度。当孔深达到设计标准后，对底部的沉渣进行清理，确保沉渣量≦8mm，清理的过程中要及时注水，利用排污泵将污浆及时排出［3］。(2)钢筋笼的安装。制作钢筋笼时首先要根据本次多层车库工程施工图纸的设计标准严格控制笼体钢筋的规格、数量、间距等参数，完成放样下料［4］。制作顶笼时使用电弧焊接工艺和机械断面。当总桩长度确定后可制作底笼，底笼的制作工艺及质量与顶笼相同。(3)混凝土浇筑施工。①混凝土搅拌。本次工程采用C35强度等级、P8抗渗等级的混凝土材料，通过自动配料机进行自动配料，并使用强制式搅拌机进行机械搅拌。②混凝土运输。在完成混凝土的配置后，需将其运输到浇筑施工场地，在运输的过程中尽量避免装车过满，以免在剧烈震动时造成污染、浪费或引发离析或泌水现象。③混凝土浇筑。混凝土浇筑过程需保证一定的温度及速度，确保浇筑的连续性，以免出现断桩的现象。浇筑完成后将桩位的偏差控制在50mm以内［5］。
2主要施工技术
(1)孔径控制技术。该工程大约50m的钻探深度内可分为7层土层结构，为人工填土层、全新统中组海相沉积层、全新统下组沼泽相沉积层等。根据该工程的实际地理环境选择适合土质的钻机设备，通过对土质进行测试和分析，预防钻孔过程中发生沉陷或位移等现象。钻孔的过程中在一定的温度下首先将重量适当加大，随后经过不同的土层时依据土质的特性控制钻孔的速度，例如在硬土质层时适当加快钻孔速度，在软土质层时适当降低钻孔速度。(2)孔内沉渣控制技术。孔内的沉渣对桩基的承载力会产生极大的影响。在成孔的过程中一定要及时将孔内的成渣清理干净，可对渣样抽样调查来判断其清理程度，也可通过钻孔过程中的阻碍力度来进行判定。沉渣的检查需经过两次清孔，第一次为成孔之后，第二次为混凝土灌注时。(3)灌注桩断桩问题。该工程的混凝土灌注措施主要是通过孔口进行倒灌，这种施工技术容易出现蜂窝状孔洞。在实际灌注过程中由于灌注速度的控制不当，可能引发新灌注的混凝土将下部混凝土冲翻，使其停留在顶部。而当混凝土凝结后，部分桩基位置因内部密实度不够，而容易引起断桩的现象。(4)钻孔桩身偏差、桩位偏差问题。该工程所使用的钻孔灌注桩的施工技术在我国还未达到先进的技术水平，施工管理过程并未形成标准化规范。同时由于施工技术团队的专业水平有限，导致施工与管理存在脱节的问题，大多技术参数的误差均是由于人为因素造成。只有加强施工现场的安全管理控制，才能减少钻孔桩身偏差以及桩位偏差的问题。
3钢筋混凝土灌注桩施工过程存在的问题及处理措施
3．1施工中存在的问题
(1)桩底地基承载力不足。钢筋混凝土灌注桩主要的安全稳定性可能是由桩底地基的承载力不足造成。该工程土质结构较为复杂，可按力学性质分为18个亚层，每层所含的碎石、淤泥、灰渣、混凝土、粘土等物质均有所差异，部分土层分布均匀，部分土层分布不均匀，从而造成了地基结构的不稳定性。(2)缩径。钢筋混凝土灌注桩也可能因塑性土膨胀而发生缩径的现象。为了对其进行良好的控制，可在成孔的过程中，提高成孔速度，加大泵量，当成孔后孔壁因形成一层泥皮而提高其抗渗水性能，同时不会产生膨胀现象，也就避免的缩径的形成。也可通过反复扫孔的方法来避免孔径的缩小。
3．2质量控制处理措施
(1)严格进行材料控制。在施工过程中提高对材料检查与抽查的重视，可通过取芯抽样法进行检测，制定完善的监察制度。加强对安全检查人员的管理，通过三级安检的组织形式将标准化的规章制度贯彻落实，并建立考核奖惩制度，以此来激励员工负责任的完成各项工作。一旦发现误差问题，要进行严格的复查;同时对施工材料的规格和质量进行严格的控制，避免将不合格的材料用于建筑施工。(2)加强混凝土的科学配比。在进行混凝土浇筑时通常利用导管实现浇筑，但这种技术依然不能避免离析现象的出现，只有加强混凝土本身的科学配比，才能从根本上改变这一现状。在对混凝土进行配比时，首先要了解所使用的基础材料的规格、含水量等基本参数，该工程采用低收缩、低水化热水泥，因此要根据其参数调节适当的湿度以及温度，并完成取样测试，详细记录配比信息。(3)加强对混凝土搅拌时间以及坍落度的控制。混凝土的搅拌时间以及坍落度对灌注桩的堵管、断桩、夹泥等现象有一定的影响。混凝土的强度受其搅拌时间影响，合理控制搅拌时间能加强混凝土的强度。坍落度的控制主要可通过在施工中对混凝土面的标高以及导管的埋入深度进行控制，保持18cm～22cm的坍落度，并使导管保持在混凝土面2m～6m的置入深度最佳，避免将其提出混凝土面。当灌注至距标高8m～10m时，坍落度调整至15cm～18cm最佳。
4结束语
钢筋混凝土房屋具有非常明显的不可逆性，落成之后后期修正的难度较大，因此必须要将全部的难点疑点集中在设计环节加以妥善解决。钢筋混凝土结构主要是由钢筋与混凝土按照一定的比例配合而成的，两者共同受力，是统一的工程结构，具有不可分割性。钢筋混凝土房屋的主要承重构件就是钢筋与混凝土，前者具有理想的抗拉性能，后者具有高度的抗压性能，不同材质的结合使用，能将抗拉性能与抗压性能融合于一体，增强钢筋混凝土房屋的梁柱、剪力墙、楼板等承载能力，产生良好的力学作用，是一种具有高度现实意义的房屋设计结构。
2钢筋混凝土房屋设计中存在的问题与对策分析
2．1基础结构方面
2．1．1地下室底板由于土地资源的紧张，业主为了最大限度地利用有限的土地资源，在进行钢筋混凝土房屋设计的过程当中，往往会选择加筑地下室，以扩充可使用的空间。对于存在地下室的钢筋混凝土房屋而言，如果在设计的过程当中不注重地下室楼板的承载能力，很有可能会造成建筑物发生沉降或者是倾斜的问题，增加安全隐患。当地下室楼板设计承载力与实际承载力误差大于20%的时候，混凝土底板就会出现裂缝，裂缝持续扩大，危及房屋与业主的安全。为了避免因地下室底板承载力不足而造成沉降，设计人员在进行设计的过程当中，可以着重在持力层与地下板之间规定要布置褥垫进行施工，降低附加应力的影响。
2．1．2防水功能钢筋混凝土房屋的防水功能主要立足于柱下承台的形式基础方面，受柱下承台的形式基础的制约，整个房屋的基槽地模形状往往会产生很大的变化，例如放坡、阴阳角等的位置与数量都会相应地改变与增多，增加防水工序的施工难度。为了进一步确保钢筋混凝土房屋的防水性能，提高业主的居住质量，设计人员需要就柱下承台的形式基础作出充分的调整，将自然因素纳入设计考虑的范畴，如雨季与旱季的防水性能的要求，关键在于绘制包络图，参照包络图的相关数据，对柱下承台的形式基础作出改变，使放坡以及阴阳角的位置与数量都趋于稳定，彰显钢筋混凝土房屋防水功能的规律性，降低施工难度。
2．1．3外墙配筋在以往的钢筋混凝土房屋设计工作当中，设计人员经常采用的都是底部固结和顶部铰接的计算模型以及单向板的计算方式，但是却忽略了钢筋结构的影响因素，如双向板、梁柱钢筋笼等方面，导致了计算结果与实际情况存在很大的误差，无法保证外墙配筋比例的合理性与科学性。鉴于此，由于在钢筋混凝土房屋设计当中，外墙配筋的计算方法多种多样，缺乏统一的标准，笔者建议设计人员先行建立统一的计算方法使用制度，明确使用底部固结和顶部铰接的计算模型以及单向板的计算方式的具体情况，缩小计算结果与实际情况的客观误差。
2．1．4独立基础钢筋混凝土房屋的独立基础主要是天然地基锥体独立基础，存在明显的基础坡面，在以往的设计工作当中，存在着的明显问题就是以1∶3的比例进行坡度规划。而1∶3的比例由于基础坡面的坡度过大，施工人员在进行混凝土捣实的时候，施工难度非常大，施工设备上不去，只能采用人工捣实的方法，施工效率低，捣实的质量不理想。为了克服基础坡面过大的问题，可以尝试如下两种的设计方法:一是按照1∶1的比例进行坡度规划，使坡度尽量保持平缓。二是直接废除椎体独立地基的设计方法，建议采用阶梯型基础的设计方法，以保证钢筋混凝土房屋独立基础的设计质量。
2．2上部结构方面
2．2．1挑梁与墙体钢筋混凝土房屋设计中挑梁与墙体部分的问题集中表现在挑梁变形与墙体外闪方面，因为钢筋混凝土房屋结构的受力情况不均匀，容易出现局部受力过大的问题。为了避免挑梁变形与墙体外闪，设计人员可以在挑梁端头设计的时候添加构造柱结构的设计，所谓的构造柱，即是通过在挑梁附近加筑一条梁柱，将每层的挑梁连接在一起，避免因局部受力过大而导致出现挑梁变形与墙体外闪的问题，其中的物理原理是:将本来集中在挑梁的压力通过构造柱卸载到各层结构当中，将压力分散，继而消除挑梁变形与墙体外闪的问题。
2．2．2梁柱强度以往的钢筋混凝土房屋设计工作普遍存在着“强柱强梁”的问题，“强柱强梁”即是立柱与横梁的强度过大，对整个房屋结构造成硬性破坏。鉴于此，为了减轻房屋结构的硬性破坏，设计人员应该采用“强柱弱梁”的设计方法，即是立柱的强度系数略高于横梁的强度系数，这种设计方法，主要是针对在强烈地震之下，将损失降到最低而产生的，根木目标在于避免梁柱同时倒塌，使整个钢筋混凝土结构的房屋瞬间崩溃，以保证梁先倒塌，柱后倒塌，提高钢筋混凝土房屋的抗震性能，具体内容可参阅《建筑抗震设计规范》(建标［2006377号］)。
2．2．3钢筋保护层厚度钢筋混凝土构件的保护层厚度一直存在着取值过小的问题，旧版03G101标准图集规定的混凝土保护层是从纵筋的最外皮到混凝土边缘的距离，而新版11G101标准图集规定的混凝土保护层则是从箍筋的最外皮到混凝土边缘的距离，由于测量的具置发生了较大的变化，因此保护层的具体数值也要作出相应的调整，钢筋的混凝土保护层厚度从垫层顶面算起应大于42mm，对梁类构件为－7—+10mm;对板类构件为－5—+8mm，其中的合理误差在(1．00±0．85)之间。
2．2．4剪力墙目前，钢筋混凝土房屋设计中剪力墙部分普遍存在的问题就是单肢刚度偏大，并且布置非常不均匀，为梁板等构件的设计带来负面的影响，剪力墙单肢刚度偏大所造成的直接结果就是容易发生应力破坏。鉴于此，设计人员在进行第一级别刚度的剪力墙设计的时候，将其单肢刚度控制在4．5以上，同时总肢数应当在5以上，依照整体的框架结构，合理设计剪力墙。
3结束语
1．1麻面麻面主要值指的是混凝土结构表现上凹凸不平的小点，但是其并没有产生露筋。造成麻面问题的主要原因是模板质量问题，由于其缺乏一定的平整度、密实度以及湿润度，造成了混凝土振捣过程中不能有效的将混凝土材料中的气泡及时排出，在振捣结束后没有进行相应的养护处理，由此产生了混凝土麻面问题。
1．2裂缝混凝土裂缝病害问题可以分为混凝土结构表面裂缝和内部裂缝两种，造成混凝土结构裂缝问题的影响因素相对较多。在水利水电工程混凝土结构施工过程中，由于温度和湿度的变化、施工工期的连续性问题、混凝土早期振动问题、施工过程中的地基不均匀沉降问题以及混凝土主体结构长期外露等情况都可能会导致一定程度上的混凝土裂缝。
2主要混凝土病害的预防措施
以上多提到的水利水电工程钢筋混凝土病害问题，通过在施工前期或者施工过程中采取相应的控制手段，是能对病害问题进行有效控制和避免的，以下就对主要病害的预防措施进行分析。
2．1蜂窝预防在对钢筋混凝土结构蜂窝问题进行预防处理时，首先应在对材料配合比进行有效控制的前提下，对材料质量以及计量进行准确检查。其次，在材料搅拌过程中应注意搅拌的均匀性。第三，在进行浇筑作业时，混凝土的自由倾落高度应保持在2m范围以内，如果自由倾落的高度过长，则应及时采取相应的溜槽以及串筒等措施辅助混凝土下料。在进行混凝土捣实处理的过程中，应注意采取封层捣实的方法进行。另外还需要在灌注时注意观察混凝土模板、支架以及堵缝等情况。
2．2露筋预防为了对混凝土结构中存在的露筋现象进行预防处理，首先应注意在灌注前对保护层厚度以及钢筋位置准确性进行检查，使其保护层厚度能够得到有效保障，可以采用在间隔1m的钢筋上固定水泥砂浆垫块的方式确保保护层厚度的一致性。其次在选择石子材料时，应注意石子颗粒的最大尺寸都应在钢筋净距的3/4以下，如果钢筋截面较小且比较密集时，可以采用细石混凝土对其进行灌注。最后，严格控制拆模时间和拆模质量，并对存在的钢筋脱扣现象进行及时调整和修正。
2．3麻面预防进行混凝土麻面预防首要注意问题是保持模板面的整洁性，表面不能附有杂物。其次在进行混凝土模板灌注前，应用清水将模板清晰干净并保证其湿润。随后将模板进行拼接处理，对于模板之间的存在的裂缝问题应采取相应的措施进行填补，防治漏浆现象的发生，最后在进行振捣处理时应保持振捣作业的连续性和均匀性，确保混凝土材料中的气泡能够均匀排出。
2．4裂缝预防钢筋混凝土裂缝问题预防应从以下几个方面进行:首先在混凝土结构施工过程中应注意对混凝土内外部温度变化进行良好的控制，并选用合适的添加剂。其次在进行较大范围的混凝土浇筑施工时，应注意浇筑方案的合理性，减低其水热化程度从而避免施工缝现象。最后在对整体施工管理工作加强质量控制的同时，应制定相应的后期养护方案。
3水利水电工程钢筋混凝土病害的治理措施
通常情况下对于水利水电工程钢筋混凝土的蜂窝、麻面、露筋等表面危害进行处理的主要原因是确保钢筋混凝土的内部结构不受到相应的侵蚀作用，所以对于这部分病害的治理，可以采用在其表面涂抹一定比例的水泥砂浆方式进行处理，对于水泥砂浆的比例应控制在1∶2－2.5之间。在采取该项手段进行表面处理的过程中，需要注意的是砂浆涂抹前应对其表面进行清洗湿润，并加强砂浆初凝后的养护处理。当然，在露筋和蜂窝病害问题较为严重的情况下，仅仅采取在其表面涂抹水泥砂浆的方式不不能达到良好的治理效果的，应在去除凸出骨料颗粒和不密实混凝土的基础上，采用高强度等级的细石混凝土进行修补和捣实处理工作。其次对于混凝土裂缝的治理，主要应根据混凝土裂缝的宽度不同制定出相应的处理措施从而对其抗渗性和整体性进行修复。通常情况下，大于0.5mm的混凝土裂缝可以采取水泥灌浆的方法进行治理。除此之外在对夹层进行处理的过程中，需要首先将夹层中的杂物清除，并使其在充分湿润作用下采用高一等级强度的细混凝土材料进行捣实和养护处理。
4结语
关键词：锈蚀；钢筋混凝土；粘结性能
1钢筋与混凝土的粘结
钢筋与混凝土这两种性质不同的材料之所以能有效地结合在一起共同工作，主要是由于混凝土硬化后钢筋与混凝土之间产生了良好的粘结力，从而使钢筋与混凝土之间能够实现应力传递，建立起结构承载所必需的工作应力。
钢筋只有通过与混凝土的粘结与锚固才能产生强度和延性，钢筋与混凝土之间的粘结作用是普通钢筋混凝土结构承载受力的前提，因此，钢筋混凝土结构的粘结问题，在工程实践中以及在理论研究方面都具有重大意义。
2锈蚀对钢筋混凝土粘结性能的影响
影响钢筋与混凝土粘结性能的因素很多，包括箍筋设置、保护层厚度、钢筋直径、混凝土强度等等。其中，钢筋的锈蚀是降低钢筋与混凝土之间的粘结性能的一个重要因素。许多学者研究发现，由于碳化、氯化物侵蚀等原因导致钢筋锈蚀后，钢筋与混凝土间的粘结性能会发生变化。
2.1锈蚀钢筋混凝土的粘结性能的退化机理
一般认为，钢筋与混凝土的粘结作用由三部分组成，混凝土中水泥凝胶体与钢筋表面的化学胶着力；钢筋与混凝土接触面间的摩擦力；钢筋与混凝土的机械咬合力（包括变形钢筋的表面凸出的肋及端部弯钩）。
混凝土内钢筋锈蚀在钢筋表面形成疏松的锈蚀层。其锈蚀产物是一层结构疏松的氧化物，它包裹在钢筋表面，隔离了钢筋与混凝土表面的接触，从而降低了钢筋与混凝土之间的胶结作用，会导致试验钢筋和混凝土之间的初期粘结性能的改变。
钢筋锈蚀后其体积会增大，一般认为钢筋的锈蚀体积膨胀2～6倍，下图1是部分锈蚀产物的体积对比。
锈胀力在混凝土中产生劈裂应力，并在混凝土中产生裂缝，随着钢筋表面的进一步锈蚀，钢筋与混凝土间的粘结力将受到一定的影响。下图2可以表示锈蚀对粘结性能的影响。
2.2锈蚀钢筋混凝土粘结性能研究的意义
钢筋的锈蚀使其与混凝土的粘结性能发生退化，从而使混凝土构件的结构性能产生退化，严重影响钢筋混凝土结构的安全和正常使用。研究锈蚀后构件内钢筋与混凝土粘结性能的退化规律，有助于恰当地评估在役结构的实际承载力，对在役结构的鉴定和耐久性分析具有重要的现实意义，对钢筋混凝土结构的耐久性设计也具有一定的指导意义。
3锈蚀钢筋混凝土粘结性能的研究进展
锈蚀钢筋与混凝土的粘结性能受许多因素影响。研究表明，锈后钢筋混凝土构件的粘结性能主要与钢筋的锈蚀程度、配箍情况、钢筋的表面形状、钢筋直径和混凝上保护层厚度，混凝土强度退化等因素有关。
3.1锈蚀方法
吴庆通过对比人工气候加速锈蚀和恒电流加速锈蚀试件的粘结性能发现：由于人工气候环境下钢筋的锈蚀机理与恒电流加速方法不同，使得人工试件钢筋靠近保护层一侧锈蚀相对严重，而背离保护层一侧钢筋锈蚀程度较小，这与自然环境条件下的钢筋锈蚀特征相同，钢筋与混凝土间的粘结损失不大；同等情况下恒电流加速锈蚀钢筋表现为沿圆周是均匀的，且通电加速对钢筋的变形肋锈蚀尤为严重，锈蚀产物的流失也比较严重，导致相同的锈胀裂缝宽度对应的锈蚀率比人工气候条件下要大得多。因此，相同锈蚀程度构件的粘结性能明显低于人工气候加速锈蚀试件。
3.2锈蚀程度
由于实验条件所限，早期对锈蚀钢筋与混凝土粘结性能的研究认为，锈蚀对变形钢筋的粘结影响不大。直到上世纪90年代，沙特学者模拟了钢筋锈蚀的全过程以后发现，在锈蚀程度不大情况下对粘结是有利的，这为锈蚀结构粘结性能的研究发展奠定了基础。
3.3配箍情况
文献表明，箍筋对锈蚀光面钢筋与混凝土之间的粘结强度有很大的影响。在腐蚀率不大的情况下，比起无箍筋试件，设置箍筋的试件其粘结强度随腐蚀率提高较为明显，如当腐蚀率为5.2%时，粘结强度是未锈时的5倍。原因可能是由于箍筋的存在，一方面延缓了径向微裂缝向混凝土表面的发展，另一方面又限制了顺筋裂缝宽度的发展，改善了锈后混凝土对钢筋的制约作用，从而提高了残余粘结强度。
3.4钢筋类型
一般结论认为，在微锈情况下，光面钢筋的极限粘结强度大幅度提高，变形钢筋极限粘结强度增长的幅度明显小于光面钢筋；在保护层锈胀开裂后，光圆钢筋粘结强度突然降低，变形钢筋粘结强度不会发生突变。
造成两种钢筋极限粘结强度变化差异过大的原因是：
3.4.1光面钢筋与混凝土之间的粘结强度主要取决于二者之间的摩擦力，摩擦力的提高对粘结强度增长有显著的影响。因此，微锈使光面钢筋表面的粗糙度有了明显提高，钢筋与混凝土间的摩擦力大幅度增长，进而导致粘结强度成倍增加；变形钢筋与混凝土之间的粘结强度主要来自于机械咬合力，而摩擦力的提高对粘结强度增长的影响则相当有限；
3.4.2一旦混凝土锈胀开裂，由于能量的释放，导致径向压力突然降低，光圆钢筋粘结强度也随之迅速下降；而对于变形钢筋，在混凝土锈胀开裂前后，钢筋变形肋与混凝土的咬合面积没有发生突变，因此粘结强度也不会发生突变。
Johnston就锈蚀变形钢筋的粘结强度进行了研究，钢筋的锈蚀靠室外自然锈蚀和室内潮湿环境人工锈蚀两种方法进行，研究历时一年多，结论是：锈蚀对变形钢筋的粘结影响不大，前六个月粘结应力基本不变，12个月或15个月后略有增加。由于一般建筑结构使用期几十年甚至更长，所以他们的试验仅适用于结构使用早期的情况。
4存在问题
目前国内外学者针对锈蚀钢筋混凝土粘结性能变化规律做了不少试验研究和理论分析工作，获取了宝贵的研究资料，但仍有许多问题需要进一步研究，概括如下：
4.1建立的粘结-滑移本构关系多为平均粘结应力与滑移的关系，较少有考虑沿锚长不同位置的差异。
4.2粘结试验的方法基本上可以分为两类：梁式试验和拔出实验。由于拔出试验的试件制作及试验装置比较简单，试验结果便于分析，因此长期以来仍用作对钢筋粘结性能进行相对比较的基准。
4.3往复荷载作用下锈蚀钢筋与混凝土粘结性能变化的初步规律是研究锈蚀钢筋混凝土结构构件抗震性能的基础，目前有关往复荷载下锈蚀钢筋混凝土粘结性能的研究较少。
钢筋的锈蚀使其与混凝土的粘结性能发生退化，从而使混凝土构件的结构性能产生退化，严重影响钢筋混凝土结构的安全和正常使用。
5结语
研究锈蚀后构件内钢筋与混凝土粘结性能的退化规律，有助于恰当地评估在役结构的实际承载力，对在役结构的鉴定和耐久性分析具有重要的现实意义，对钢筋混凝土结构的耐久性设计也具有一定的指导意义。
参考文献
[1]范颖芳，周晶，黄振国.受氯化物腐蚀钢筋混凝土构件承载力研究[J].工业建筑，2001，31（5）：3-5
论文摘要:钢筋锈蚀是造成钢筋混凝土桥梁耐久性损伤的最主要和最直接因素，也是混凝土桥梁耐久性破坏的主要形式之一。本文从锈蚀机理、影响因素和影响后果等方面进行了综述性讨论。
钢筋锈蚀是一个比较普遍、并且严重威胁结构安全的耐久性问题。它在影响结构物耐久性因素中，占据主导地位。美国、英国、德国和日本等国每年均花费巨资用于混凝土结构的耐久性修复，其中钢筋锈蚀占有相当大的比例。我国也有相当数量的钢筋混凝土桥梁相继进入老化期，钢筋锈蚀的研究和防治显得非常重要。
钢筋锈蚀是造成钢筋混凝土桥梁耐久性损伤的最主要和最直接因素，也是混凝土桥梁耐久性破坏的主要形式之一。钢筋锈蚀对桥梁结构的破坏分为三个时期：前期是钢筋表面局部锈蚀出现锈斑、锈片等；中期是钢筋整个表面锈蚀，并产生膨胀，与保护层脱离，发生层裂；后期表现为钢筋铁锈进一步膨胀，混凝土本身发生破坏，出现顺筋胀裂，混凝土脱离，直至钢筋不断锈蚀，有效截面不断减小，桥梁结构承载力不断下降，钢筋混凝土构件丧失基本承载能力。
一、钢筋混凝土桥梁中钢筋锈蚀机理
正常情况下，由于初始混凝土的高碱性，钢筋混凝土桥梁结构力筋表面形成一层致密的钝化膜，使其处于钝化状态。但随着环境介质的侵入，钝化膜逐渐遭到破坏，从而导致腐蚀的发生。
力筋发生锈蚀需要三大基本要素：
（一）力筋表面钝化膜的破坏；
（二）充足氧的供应；
（三）适宜的湿度（RH＝60～80％）。
三个要素缺一不可，第一要素为诱发条件，而腐蚀速度则取决于氧气及水分的供应。
钢筋的锈蚀一般为电化学锈蚀。发生电化学锈蚀必须具备3个条件：
1、在钢筋表面形成电位差；
2、在阴极部位钢筋表面存在足够的氧气和水；
3、在阳极区，使阳极部位的钢筋表面处于活化状态，即钢筋表面的钝化膜遭到破坏。
在氧气和水的共同作用下，钢筋表面不断失去电子发生电化学反应，逐渐被锈蚀，在钢筋表面生成红锈，引起混凝土开裂。
对于钢筋混凝土桥梁，在一般环境条件下，钢筋的锈蚀通常由两种作用引起：一种是混凝土碳化作用；一种是氯离子的侵蚀。二氧化碳和氯离子对混凝土本身都没有严重的破坏作用，但是这两种环境物质都是混凝土中钢筋钝化膜破坏的最重要又最常遇到的环境介质：混凝土碳化使混凝土孔隙溶液中的Ca(OH)2含量逐渐减少，PH值逐渐下降，钝化膜逐渐变得不再稳定以至于完全被破坏，使钢筋处于脱钝状态；周围环境中的氯离子从混凝土表面逐渐渗入到混凝土内部，当到达钢筋表面的混凝土孔溶液中的游离氯离子浓度超过一定值（临界浓度）时，即使混凝土碱度再高，pH值大于11.5值，Cl-也能破坏钝化膜，从而使钢筋发生锈蚀。氯盐引起钢筋锈蚀的发展速度很快，远比碳化锈蚀严重，这种情况常发生在近海或海洋环境以及冬季经常使用除冰盐的环境。
二、 影响钢筋混凝土桥梁钢筋锈蚀的主要因素
（一）混凝土的保护层厚度及完好程度和混凝土的密实度
这三个方面都与侵蚀性介质的侵蚀速度有关，保护层厚度对钢筋锈蚀的影响呈线性关系，因此世界各国规范对保护层厚度都作了规定。我国新修订的《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》中，对钢筋的最小保护层厚度规定中，随着使用环境条件的劣化，混凝土保护层厚度也在增加。混凝土的密实度影响着混凝土的渗透性，渗透性高的混凝土更容易发生锈蚀。
（二）混凝土的碳化程度
混凝土的碳化降低了混凝土的碱度，造成PH值降低，给钢筋脱钝提供了可能。钢筋的失重率与混凝土的碳化深度差不多呈线性关系，由此混凝土的碳化程度对钢筋锈蚀有重大影响。
（三）环境条件
环境对钢筋锈蚀的影响主要有以下几个方面：温度、湿度、二氧化碳的浓度、氧气的浓度以及侵蚀性介质的浓度。对于钢筋混凝土桥梁来说，影响最大的是湿度，当桥梁处在湿度较大的环境下，尤其是水位浮动的桥墩部位和浪溅区，最容易发生锈蚀。
（四）氯离子的影响
氯化物是一种很危险的侵蚀介质，但是在我国北方地区，为保证冬季交通畅行，向道路、桥梁及城市立交桥等撒除冰盐，大量使用的氯化钠和氯化钙，使得氯离子渗入混凝土，引起钢筋锈蚀破坏。
北方地区许多的工程经验教训表明，大量地使用除冰盐是影响钢筋混凝土桥梁结构耐久性的主要原因之一。根据国外的相关研究报道，使用除冰盐的桥梁结构一般在5~10年就开始腐蚀破损造成钢筋锈蚀，混凝土胀裂。由于到目前为止，还没有找到能够完全替代除冰盐的除冰方法，除冰盐仍将继续使用。因此采取针对除冰盐的防腐蚀措施是十分重要的。
三、钢筋锈蚀对钢筋混凝土桥梁耐久性的影响
钢筋锈蚀的直接结果是钢筋的截面积减少，不均匀锈蚀导致钢筋表面凹凸不平，产生应力集中现象，使钢筋的力学性能退化，如强度降低、脆性增大、延性变差，导致构件承载力降低。
（一）锈蚀后钢筋的力学性能
锈蚀钢筋抗力的降低直接影响服役结构和构件的承载能力，严重时可能造成结构提前失效甚至倒塌。沿钢筋长度发生均匀锈蚀时，钢筋的失重率近似等于钢筋的截面面积损失率，钢筋所能抵抗的极限拉力的降低与钢筋截面面积锈损率基本成正比，此时，可以简单地用锈损钢筋的实际截面面积乘以未锈钢筋的极限抗拉强度获得锈蚀钢筋的极限抗拉能力。
但是，由于混凝土材料的不均匀性、使用环境的不稳定性、钢筋各部位受力程度的不同等因素，实际上混凝土中的钢筋锈蚀很少有均匀锈蚀的情况，通常钢筋截面面积损失率大于重量损失率，而且随着钢筋锈蚀的发展，锈蚀的不均匀性和离散性增大，重量损失率与截面面积损失率的差异也越大。因此，钢筋极限抗拉能力的下降，除钢筋截面的锈损、有效截面面积减小外，还有一个因素：锈损钢筋的表面凹凸不平，受力以后缺口处产生应力集中，使锈蚀钢筋的屈服强度和极限强度降低；且锈损越严重，应力集中引起的强度降低越多。
（二）钢筋锈蚀后对钢筋与混凝土协同工作性能的影响
钢筋锈蚀后，钢筋与混凝土之间的粘结锚固性能降低。试验研究结果表明，锈蚀钢筋混凝土主梁抗弯承载力试验值小于只考虑锈蚀后钢筋截面积减小、屈服强度降低计算得到的抗弯承载力值，说明钢筋和混凝土的粘结强度降低也是锈蚀钢筋混凝土梁抗弯承载力降低的主要影响因素之一。因此，对受拉钢筋必须乘以协同工作系数，以考虑粘结退化对钢筋混凝土梁抗弯承载力的影响。
理论上，考虑粘结强度降低的影响，锈蚀钢筋混凝土梁抗弯承载力应介于未锈蚀构件和无粘结构件之间，而相同条件下无粘结受弯构件承载力约为正常构件的 70%~80%左右，那么kb 则应处于 0.7~1 之间。
（三）钢筋锈蚀后对钢筋混凝土桥梁结构性能的影响
关键词：钢筋混凝土，结构，裂缝，加固原则
1.钢筋混凝土结构构件产生裂缝的机理
混凝土是由水泥、骨料、水及一些气泡组成的多相非均匀复合材料。由于各种材料的力学性能存在差异，在混凝土硬化过程中，混凝土内部产生粘着细微裂缝，包括骨料与水泥浆粘结面上裂缝、水泥浆裂缝和骨料自身裂缝。这些裂缝呈现不规则分布，一般情况下不贯通。微观裂缝的存在是材料固有的物理性质[1]，是不可以避免的。民用建筑中，一般认为宽度小于0.05mm的裂缝无危害，故通常假定裂缝小于0.05mm的结构为无裂缝结构。论文参考网。
钢筋混凝土构件在使用过程中，钢筋和混凝土一起承受荷载，两者的弹性模量E不同，导致变形不同。如果混凝土承受的拉应力大于混凝土的抗拉强度，这些细微裂缝会相互贯通，裂缝宽度迅速增大，当裂缝宽度超过0.05mm时，便产生了肉眼可以看见的宏观裂缝。钢筋混凝土可见裂缝的产生和展开，是混凝土与钢筋之间不能再保持变形协调而出现相对滑动的结果[2]。
2.裂缝产生原因及裂缝形态
2.1设计因素
设计结构采用安全储备偏小，不做挠度及裂缝验算，结构体系变化显著。结构构件配筋不合理，设计中刚度不足，仅按构造配筋，不能满足构件的实际要求，容易出现应力集中，在薄弱处产生各种受力裂缝。
2.2材料引起混凝土裂缝
材料选配不当，如水泥品种选用不当，强度不足，容易在荷载作用下产生各种受力裂缝；采用水泥浆的配比不合理，粗骨料的用量大，易形成不规则网状裂缝，继而导致混凝土脱落；水泥、骨料含有过量的有害物质，如骨料含活性SiO2，随时间增长，混凝土膨胀，出现裂缝呈龟背纹状；水泥水化热过高，出现等距离的直线形裂缝；外加剂使用不当，钢筋锈蚀后，体积膨胀产生沿钢筋纵向裂缝。
2.3施工引起混凝土裂缝
混凝土搅拌、运输时间太长、气温高、风速大，使水分大量蒸发，引起混凝土浇筑时坍落度太低，混凝土出现不规则的网状裂缝；塑性混凝土下沉，被上部钢筋阻碍，形成沿钢筋纵向的裂缝；施工时由于管理不当，施工人员踩塌已经绑扎好的上层钢筋，浇筑时混凝土的保护层加大，构件横截面的有效高度减小，形成沿构件支承边缘并垂直于构件受力钢筋方向的裂缝；在混凝土振捣不密实处，出现空鼓，易成为各种受力裂缝的起点；昆凝土浇筑速度太快，容易在柱、板、梁的交接处形成纵向裂缝；模板变形、模板支撑下沉混凝土都会在相应部位产生裂缝。
2.4 荷载作用引起混凝土裂缝
钢筋混凝土构件受力状态有拉伸、压缩、扭转、剪切、弯曲和因沉降、收缩、温度变形产生的约束。中心受拉构件，垂直于受力钢筋纵向出现裂缝，贯穿构件全截面，大体等间距；中心受压构件，在平行于受力方向出现短而密的平行裂缝，混凝土保护层有脱落现象；受扭转构件，在构件腹部出现多条450方向斜裂缝，并向周围以螺旋状展开；受剪切构件，与主筋约450方向产生相互平行的斜裂缝；受弯、大偏心构件，在弯矩最大的危险截面附近从受拉边缘出现横向裂缝，并逐步向中性轴发展。
2.5使用环境影响产生裂缝
环境温湿度的变化容易在结构的节点处产生裂缝，如果构件(一般为墙体)两侧温度、湿度差别太大，则容易在构件的一侧产生裂缝；钢筋混凝土构件受酸性、盐类介质腐蚀，容易使混凝土里的钢筋生锈，促使混凝土保护层纵向开裂，甚至大面积剥落；构件表面受火灼热后，整个构件出现龟裂。
3.带裂缝结构的加固
3.1加固原则
对于不影响结构承载力的裂缝，根据裂缝起因、性状和大小采用不同的封护方法进行修补。对于因开裂而降低承载力的结构，应采用加固措施。结构加固是通过一些有效措施，使受损结构构件恢复原有的结构功能[4]。加固方案应合理可靠、经济实惠、方便施工，尽量减少对原建筑的损坏[5]。根据裂缝的状况，考虑结构上的荷载、使用环境、不同部位加固的难易程度及加固工程的各种制约条件，选用适当的加固方法和加固材料。
加固材料的选用应遵循如下要求：
加固用钢材一般选用I级钢和Ⅱ级钢。加固用水泥采用普通硅酸盐水泥，标号不应低于32.5号。加固的混凝土强度等级不应低于C20，还应比原结构混凝土等级提高一级。混凝土中不应掺人粉煤灰、高炉矿渣等混合材料。加固所用粘结材料及化学灌浆材料的粘结强度应高于被加固结构混凝土的抗拉、抗剪强度。
3.2增大截面法
增大截面法采用与原结构相同的材料，增大构件的横截面尺寸，提高构件承载力和刚度的一种传统加固法。这种方法工艺简单、适用范围广。缺点是施工期间建筑结构不能正常使用且周期长。此外，由于增大构件截面，在增加构件自重的同时减少了使用空间；外包钢加固法在结构构件的周围包以型钢进行加固。该方法在基本不增大构件截面尺寸的情况下增加构件的延性和刚度，提高承载力。这一方法特别适用于大跨度的受弯或受压结构构件，但加固费用较高；预应力加固法采用高强度钢筋或型钢对构件增设预应力钢拉杆或型钢撑杆。一种在原构件体外通过锚固端与支撑点施加预应力，另一种先张拉构件再浇筑混凝土，通过新旧混凝土间的粘结来传递力[6]。加固时，通过施加预应力，使体外的拉杆或压杆与被加固构件共同受力，改变原结构内力分布、降低原结构的应力水平，提高结构承载能力和刚度。论文参考网。该方法广泛应用于梁、板等受弯构件。加固后减小构件的挠度、缩小裂缝宽度甚至可以使裂缝完全闭合；外部粘贴加固法是用粘结剂将钢板或纤维等复合材料粘贴到构件需要加强的部位，常用于承受静力作用下的受弯或受拉构件。该方法施工简便、周期短、对环境影响小、加固后不影响结构外观；辅助结构加固法直接用设置在被加固构件位置处的型钢、钢构架或其他预制构件分担被加固构件的荷载。该方法避免拆除工作，施工简单，大幅提高结构承载能力，但连接构造比较复杂，占用空间大；注浆加固法利用压力把粘结性能较好的材料注入被加固构件内部的空隙中，以提高被加固构件的完整性、密实性，增加材料的强度。论文参考网。
3.3增设构件加固法
增设构件加固法是在原有构件基础上增加新的构件，以减少原有构件的受荷载面积，达到加强结构的目的；增设支点加固法是在梁、板等构件上增设支点，在柱子、屋架间增设支撑构件，减少结构构件的计算跨度，减少荷载效应；增加结构整体性加固法通过增设支撑等将多个结构构件形成整体，共同工作。由于整体结构破坏概率明显小于单个构件，该方法在不加固原有结构构件的情况下提高了结构的承载力；改变结构刚度比加固法通过改变结构的刚度比，使结构内力重新分布，达到改善结构受力状况；卸载加固法采用新型建筑材料置换原有的建筑分隔或装饰材料，以减轻荷载，提高结构的可靠性。
3.4加固后结构
加固工程结束后，应确认加固结构的承载力是否恢复。确定承载力恢复的方法有：裂缝追踪调查，确认裂缝稳定不再扩展。采用预应力方法进行加固时，要确认裂缝是否已经闭合；测定钢筋或混凝土的应变；测定结构的振动特性；测定构件的挠度。
参考文献：
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[3]周国均．混凝土工程裂缝调查及补强加固技术规程[M]．北京：地震出版社，1992．
论文摘要:随着房屋抗震要求的提高，以及墙体新材料的推广使用，传统的住宅砖混结构已逐渐被框架结构所替代，竖向承重构件混凝土柱对房屋结构来说就显得尤为重要了，但通过我们对现场质量搭检查以及平时质量监督检查时发现，目前混凝土柱质量状况较混凝土梁板要差的多，一些混凝土质量通病在混凝土柱子上反映也比较集中。钢筋混凝土结构的耐久性问题已越来越引起人们的关注，混凝土结构加固技术是一门新兴的学科，结构试验研究、理论分析及规范编制等基础理论工作，近年来均有很大进展。
钢筋混凝土柱是指用钢筋混凝土材料制成的柱。是房屋、桥梁、水工等各种工程结构中最基本的承重构件，常用作楼盖的支柱、桥墩、基础柱、塔架和桁架的压杆。按照制造和施工方法分为现浇柱和预制柱。现浇钢筋混凝土柱整体性好，但支模工作量大。预制钢筋混凝土柱施工比较方便，但要保证节点连接质量。
钢筋混凝土柱按配筋方式分为普通钢箍柱、螺旋形钢箍柱和劲性钢筋柱。普通钢箍柱适用于各种截面形状的柱是基本的、主要的类型，普通钢箍用以约束纵向钢筋的横向变位。螺旋形钢箍柱可以提高构件的承载能力，柱载面一般是圆形或多边形。劲性钢筋混凝土柱在柱的内部或外部配置型钢，型钢分担很大一部分荷载，用钢量大，但可减小柱的断面和提高柱的刚度；在未浇灌混凝土前，柱的型钢骨架可以承受施工荷载和减少模板支撑用材。用钢管作外壳，内浇混凝土的钢管混凝土柱，是劲性钢筋柱的另一种形式。
一、常见柱质量通病原因分析
（一）混凝土强度偏低，匀质性差，低于同等级的混凝土梁板，主要原因是随意改变配合比，水灰比大，坍落度大；搅拌不充分均匀；振捣不均匀；过早拆模，养护不到位，早期脱水表面疏松。
（二）混凝土柱“软顶”现象，柱顶部砂浆多，石子少，表面疏松、裂缝。其主要原因是：混凝土水灰比大，坍落度大，浇捣速度快，未分层排除水分，到顶层未排除水分并第二次浇捣。
（三）混凝土的蜂窝、孔洞。主要原因是配合比不正确；一次下料过多，振捣不密实；位分层浇筑，混凝土离析，模板孔隙位堵好，或模板支撑不牢固，振捣时，模板移位漏浆。
（四）混凝土露筋，主要原因是混凝土浇筑振捣时，钢筋的垫块移位，或垫块太少，甚至漏放，钢筋紧贴模板致使拆模后露筋；钢筋混凝土结构截面较小，钢筋偏位过密，大石子卡在钢筋上，水泥浆不能充满钢筋周围，产生露筋；因混凝土配合比不准确，浇筑方法不当，混凝土产生离析；浇捣部位缺浆或模板严重漏浆，造成露筋；本模板湿润不够，混凝土表面失水过多，或拆模时混凝土缺棱掉角，造成露筋。
（五）混凝土麻面，缺棱掉角。主要原因是模板表面粗糙或清理不干净；浇筑混凝土前木模板未湿或湿润不够；养护不好；混凝土振捣不密实；过早拆模，受外力撞击或保护不好，棱角被碰掉。
二、可采取的控制措施
（一）混凝土强度偏低，匀质性差的主要控制措施
1、确保混凝土原材料质量，对进场材料必须按质量标准进行检查验收，并按规定进行抽样复试。
2、严格控制混凝土配合比，保证计量准确，按试验室确定的配合比及调整施工配合比，正确控制加水量及外加剂掺量。加大对施工人员宣传教育力度，强调混凝土柱结构规范操作的重要性，改变其认为柱子混凝土水灰比大，易操作易密实的错误观念。
3、混凝土应拌合充分均匀，混凝土坍落度值可以较梁板混凝土小一些，宜掺减水剂，增加混凝土的和易性，减少用水量。（二）混凝土柱“软顶”的主要控制措施
1、严格控制混凝土配合比，要求水灰比、坍落度不要太大，以减少泌水现象。
2、掺减水剂，减少用水量，增加混凝土的和易性。
3、合理安排好浇筑混凝土柱的次序，适当放慢混凝土的浇筑速度，混凝土浇筑至柱顶时应二次浇捣并排除其水分和抹面。
4、连续浇筑高度较大的柱时，应分段浇筑，分层减水，尤其是商品混凝土。
（三）混凝土柱蜂窝孔洞的主要控制措施
1、混凝土搅拌时，应严格控制材料的配合比，经常检查，保证材料计量准确。
2、混凝土应拌合充分均匀，宜采用减水剂。
3、模板缝隙拼接严密，柱底模四周缝隙应用双面胶带密封，防止漏浆。
4、浇筑时柱底部应先填100厚左右的同柱混凝土级配一样的水泥沙浆。
5、控制好下料，保证混凝土浇筑时不产生离析，混凝土自由倾落高度不应超过2m。
6、混凝土应分层振捣，在钢筋密集处，可采用人工振捣与机械振捣相结合的办法、严防漏振。
7、防止砂石中混有粘土块等杂物。
8、浇筑时应经常观察模板、支架墙缝等情况，若有异常，应停止浇筑，并应在混凝土凝结前修整完毕。
（四）混凝土露筋的主要控制措施
1、混凝土浇筑前，应检查钢筋和保护层厚度是否准确，发现问题及时修整。
2、混凝土截面较小，钢筋较密集时，应选配适当的石子。
3、为了保证混凝土保护层厚度，必须注意固定好填块，垫块间距不宜过稀。
4、为了防止钢筋移位，严禁振捣棒撞击钢筋，保护层混凝土要振捣密实。
5、混凝土浇筑前，应用清水将模板充分湿润，并认真填好缝隙。
6、混凝土也要充分养护、不宜过早拆除。
（五）混凝土麻面缺棱掉角的主要控制措施
1、模板面清理干净，不得粘有干硬水泥沙浆等杂物。
2、板模在混凝土浇筑前应充分湿润，混凝土浇筑后应认真浇水养护。
3、混凝土必须按操作规程分层均匀振捣密实，严防漏浆。
4、拆除柱模板时，混凝土也具有足够的强度；拆模时不能用力过猛、过急，注意保护棱角。
5、加强成品保护，对于处在人多运料等通道时，混凝土阳角要采取相应的保护措施。
三、有关钢筋混凝土结构的加固问题
钢筋混凝土结构的耐久性问题已越来越引起人们的关注。美国学者用“五倍定律”形象地说明耐久性的重要性，特别是设计对耐久性问题的重要性。设计时，对新建项目在钢筋防护方面，每节省1美元，则发现钢筋锈蚀时采取措施多追加5美元，混凝土开裂时多追加维护费用25美元，严重破坏时多追加维护费用125美元。这一可怕的放大效应，使得各国政府投入大量资金用于钢筋混凝土结构的耐久性与加固的研究。除了耐久性外，还有施工质量问题，许多新建的建筑工程也存在较严重的工程质量问题和质量事故，这些建筑的加固在整个加固工作中，也占有相当大的比例。
对老化或有病害的钢筋混凝土结构进行加固是提高其耐久性、延长其使用寿命较有效的办法，其主要方法有以下几种：加大截面加固法、外包钢加固法、预应力加固法、增设支撑加固法、粘钢加固法、托梁拔柱技术、增设支撑体系及剪力墙加固法、增设拉结连系加固法、裂缝修补技术等。
1仿古建筑的分类
仿古建筑形式有广义与狭义之分。广义的仿古建筑形式是指利用现代建筑材料或传统建筑材料，对古建筑形式进行符合传统文化特征的再创造；狭义的仿古建筑形式是指利用传统建筑材料，在特定范围内对古建筑的复原，严格讲属于文物修复范畴。
2仿古建筑所采用的结构形式
随着现代建筑材料的多样性增加，同时现代建筑的设计理论水平及施工技术水平的不断提高，现代仿古建筑的结构形式也百花齐放，根据其建筑材料的不同主要分为以下四种结构形式。
（1）木结构
仿古建筑中的木结构是指结构体系及主要受力构件以木材为主。
与其它材料建造的结构相比，木结构主要有以下优点：木材属于可再生资源，再生产周期短；木材具有较好的保温隔热性能；木结构建筑重量较轻；木结构建筑美观，使人们有一种回归自然的感觉；木结构建筑建造方便，木材容易加工且便于运输和加工；木结构建筑具有较好的抗震性能。木结构同时也有一些致命缺点：木材容易腐蚀；木材易于受虫害侵蚀；木材易于燃烧；木材各向异性，木材强度按作用力性质、作用力方向与木纹方向的关系一般可分为顺纹抗压及承压、横纹抗压、斜纹抗压、顺纹抗拉、横纹抗拉、抗弯、顺纹抗剪、横纹抗剪、抗扭等，各种强度差别相当大，其中顺纹抗压、抗弯的强度较高。正是由于这些致命缺点影响了木结构在仿古建筑中的推广和大力应用。
2007年3月，一座以仿中国山西五台山唐代全木结构建筑在加拿大多伦多正式动工，其中“大雄宝殿”工程（图1-1）便是五台山佛光寺东大殿的“复制品”。
加拿大大雄宝殿，以五台山大佛光寺唐代遗存的东大殿为蓝本，采用全木结构，基本按1：1的比例进行仿造施工，整个建筑不用一块砖、一斤水泥、一枚铁钉，构件之间全部由木钉或生漆黏合。建成后的大雄宝殿，总长度44米，纵深度30米，总高度17.8米，建筑面积1418平方米。
（2）钢筋混凝土结构
仿古建筑中的钢筋混凝土结构是指承重结构体系及主要受力构件以钢筋混凝土材料为主。
和其它材料建造的结构相比，混凝土结构的主要优点是：整体性好，可通过灌筑成为一个整体；可模性好，可灌筑成各种形状和尺寸的结构和构件；耐久性和耐火性好，混凝土将钢筋包裹在里面，使其不易生锈，结构遭遇火灾时，钢筋有的混凝土保护，不会因升温而使钢筋软化；取材方便，建造和维护费用较低。钢筋混凝土结构同时也存在一些缺点：自重大，不使用于建造大跨结构；抗裂性差；施工周期长等。
现代钢筋混凝土结构设计理论的不断发展、施工技术的不断成熟使钢筋混凝土结构在仿古建筑中应用越来越广泛。
越王楼重建工程于2001年10月24日动工。重建后的越王楼主体工程为钢筋混凝土框架仿古结构，风格为唐式昂斗飞檐歇山式，主楼高99m，内外15层，底面东西及南北长度分别为66m和88m，总建筑面积为26000 m2，如图1-2所示。
黄鹤楼重建工程于1981年10月动工，1985年6月竣工。黄鹤楼主楼的重建是以清同治楼为蓝本，但其更加高大雄伟。主体结构采用全现浇钢筋混凝土框架仿古结构，高度为5l.4m，底层和顶层边宽分别为3Om和18m，建筑面积为4000m2，飞檐5层，攒尖楼顶，屋面材料采用金色琉璃瓦，各个楼层布置有大型壁画、楹联、文物等，如图1-3所示。
西安大唐芙蓉园于2004年12月竣工，占地1000多亩。它是中国第一个全方位展示盛唐风貌的大型皇家园林式主体公园，其主要建筑均采用现浇钢筋混凝土结构，使园区内既充满古园林韵味，又具有现代建筑气息，如图1-4所示。
（3）钢结构
仿古建筑中的钢结构是指承重结构体系及主要受力构件以钢材为主。
c其它结构相比，钢结构的优点是：材料的强度高，塑性和韧性好；钢结构构件一般是工厂预制、现场连接，施工周期较短，工业化程度较高；钢结构自重小质；材料环保，可进行重复使用。钢结构也有一些缺点，如：耐腐蚀性差、耐热不耐火等。
钢结构在仿古建筑中的应用还处于初期阶段，业内人士在这方面的探讨也相对较少。因此，探讨钢结构在仿古建筑中应用有着重大的意义。
西安大明宫丹凤门主体于2010年1月20日竣工，主体结构采用全钢架结构。丹凤门遗址保护工程占地面积7699亩，总建筑面积为11474 m2，如图1-5所示。大明宫丹凤门的保护与展示对研究唐长安城与中国都城考古等具有重要价值，对中国仿唐建筑的发展有巨大贡献。
隋唐洛阳城定鼎门遗址博物馆于2009年2月正式动工，采用全钢结构。建筑东西及南北长度分别为178m和 30m，结构共三层，其中地下一层、地上两层，总建筑面积为12616.5m2，如图1-6所示。采用钢结构复建定鼎门的新城门楼，既有效地保护了文物，又能展示定鼎门的历史风貌。
3结语：当今社会人们的环保意识越来越来强烈，如何建造环保仿古建筑也是大家关注的一个热点，仿古建筑也将会是未来古建筑的一个发展趋势。■
参考文献
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论文关键词：地基基础 扩展基础 柱下条形基础 筏形基础
论文摘要：为了给刚接触建筑设计或施工人员了解认识地基基础在建筑设计施工中的作用及其重要性，本文主要对各种基础在实际工作中的应用做个详细阐述。
在建筑工程上，把建筑物与土壤直接接触的部分称为基础，把直接支承建筑物重量的土层叫地基。基础是连接上部结构（例如房屋的墙和柱，桥梁的墩和台等）与地基之间的过度结构，起承上启下作用。基础把建筑物竖向体系传来的荷载传给地基。从平面上可见，竖向结构体系将荷载集中于点，或分布成线形，但作为最终支承机构的地基，提供的是一种分布的承载能力。
1.注意地基基础设计的基本原则同一建筑结构单元，宜设置在承载力和变形性能基本相同的地基土上，不宜设置在承载力和变形性能截然不同的地基土上（如部分为老土，部分为新土；部分为一般土或硬土，部分为软土）。同一建筑结构单元，一般宜采用相同类型的地基，不宜采用不同类型的地基（如部分采用天然地基，部分采用刚性桩基；部分采用天然地基，部分采用复合地基；部分采用复合地基，部分采用刚性桩基）。同一建筑结构单元，宜采用相同类型的基础，不宜采用不同类型的基础（如部分采用箱基、筏基，部分采用条形基础；部分采用条形基础部分采用单独桩基；内框架砖房、底层框架砖房，一般外墙宜采用条形基础，内柱宜采用十字交叉条形基础）。
在软弱地基和严重不均匀土层上，宜采取措施，加强基础的整体性和竖向刚度。尽可能采用天然地基，如地基较差，通过经济比较，天然地基造价较高时，可采用桩基或其他人工基础。
2.地基基础设计选型时应考虑的因素有以下几点。工程地质水文条件；上部结构类型和荷载情况；建筑安全等级、体型和使用要求；建筑结构单元的划分；邻近建筑基础和地下设施情况及其相对关系；地下室的设置及防水要求；材料供应和地方材料；施工水平和设备；工期及造价；抗震设防及其他特殊情况。
3.基础的类型，在基础工程中我们常见的建筑工程地基基础设计中，通常按基础所用的材料和受力特点分，有刚性基础和非刚性基础；依据构造形式分，有条形基础、独立基础、筏形基础、箱形基础。
3.1由砖、毛石、混凝土或毛石混凝土、灰土和三合土等刚性材料组成的基础称为刚性基础（也称无筋扩展基础）。从受力和和传力角度考虑，由于土壤单位面积的承载能力小，上部结构通过基础将其荷载传给基础时，只有将基础底面积不断扩大，才适应地基受力要求。上部结构（墙或柱）在基础中传递压力是沿压力分布角（也称刚性角）分布。由于刚性材料抗压能力强，抗拉能力差，因此，压力分布角只能在材料抗压范围内控制。若基础底面宽度超过控制范围，致使刚性角扩大，这时基础会因受拉而破坏。在混凝土基础底部配以钢筋，利用钢筋来承受拉力，使基础底部能够承受较大的弯矩。这时，基础宽度的加大不受刚性角的限制。故有人称墙下钢筋混凝土条形基础和柱下钢筋混凝土独立基础为柔性基础（钢筋混凝土扩展基础）。《建筑地基基础设计规范》的第8.1.2条（P.55-56）规定，扩展基础的构造要求应符合下列要求：（1）锥形基础边缘高度，不宜小于200mm，阶梯形基础的每阶高度，宜为300-500mm；（2）垫层厚度不宜小于70mm；垫层混凝土强度等级应C10；（3）扩展基础底板受力钢筋的最小直径不宜小于10mm；间距不宜大于200mm，也不宜小于100mm。墙下钢筋混凝土基础纵向分布钢筋的直径不小于8mm；间距不大于300mm；每延米分布钢筋的面积不小于受力钢筋面积的1/10。当有垫层时钢筋保护层的厚度不小于40mm；无垫层时不小于70mm；（4）混凝土强度等级不应低于C20；（5）当柱下钢筋混凝土独立基础的边长和墙下钢筋混凝土条形基础的宽度大于或等于2.5m时，底板受力钢筋的长度可取边长或宽度的0.9，并宜交错布置。 钢筋条形基础底板在T形及十字形交接处，底板横向受力钢筋仅沿一个主要受力方向通长布置，另一方向的横向受力钢筋可布置到主要受力方向底板宽度1/4处。在拐角处底板横向受力钢筋应沿两个方向布置。3.2常见的几种结构体系建筑物的地基基础应用。1砌体结构建筑六层或六层以下的多层民用建筑和砖墙承重的轻型厂房可采用砌体条形基础（毛石或砖）；地下水位较低且具有施工经验石，可采用刚性灰土基础；地下水位较高或冬季施工时，宜采用钢筋混凝土扩展基础；在软弱地基上，多层建筑可设置筏形或浅埋板式基础。2框架结构建筑：（1）如无地下室、地基较好、荷载不大时，可选用混凝土单独立基础，柱机基之间可根据有关要求，考虑是否设置基础系梁。（2）有地下室且有防水要求时，如地基较好，可选用混凝土单独立基础加防水板做法。防水板下宜铺一定厚度的易压缩材料，以减小柱基沉降的不利影响。（3）有地下室且有防水要求时，如地基较差，可选用筏形基础（有梁或无梁）。（4）有地下室的单独柱基础，基础的底面到地下室地面的距离，不宜小于1m，对于防水要求较高的地下室，宜在防水板下铺延性较好的防水材料，或者在防水板上增设架空层。3框剪结构建筑：（1）如无地下室，地基条件较好且承载较均匀时，可选用单独柱基加基础系梁。如地基较差或荷载较大时，为加强基础整体性和增加基础底面积，可选用钢筋混凝土十字交叉条形基础，当条形基础不能满足地基承载力或变形要求时，可选用钢筋混凝土筏形基础。（2）有地下室，无防水要求时，也可选用单独柱基或十字交叉形基础。同时验算地下室外墙的承载能力。有防水要求时，当地基较好时，可选用单独柱基或条形基础另加防水板做法，此时应考虑基础沉降对防水板的不利影响而采取的相应措施（同框架结构建筑）。当地基较差或条形基础不能满足地基承载力或变形要求时，可选用钢筋混凝土筏形或箱形基础。4剪力墙结构建筑：无地下室或有地下室但无防水要求时，如地基较好，宜优先选用交叉条形基础。有防水要求时，可选用箱形基础或筏形基础。当基础埋置深度不小于3m时，如原无地下室，应建议甲方增设地下室，或与勘察单位研究改用桩基础的可能性和经济性，同时也研究设置架空层的可能性和经济性。如地基土质较差，当采用上述各类基础不能满足设计要求，或经过经济比较，天然地基造价较高时，可选用桩基础或其他人工基础。高层建筑的地下室，如需用做停车库、机房等要求较大空间时，也可不一定设计成箱形基础，应优先选用筏形基础。
参考文献
[1]赵明华，俞晓.土力学与基础工程.武汉理工大学出版社，2003.
[2]中华人民共和国国家标准.建筑地基基础设计规范 GB 50007-2002.中国建筑工业出版社，2002.
关 键 词：混凝土裂缝 预防 处理
一、混凝土裂缝的类型及成因
1、温度裂缝
温度裂缝主要是由于温度差或由于温度的变化通过混凝土热胀冷缩效应而引起混凝土开裂的。可分为以下两类。
一类 温差裂缝并不是开裂混凝土本身内部有温度差引起的，而是出于整个混凝土结构中局部混凝土构件受环境温度的变化，通过热胀冷缩效应，对与其相关的构件产生拉应力。当这个来自外部的拉应力大于混凝土抗拉强度时，混凝土就开裂。另一类由于混凝土内部存在一个温度差，从而内部产生温度应力而导致混凝土开裂。
2、收缩裂缝
收缩裂缝其产生的原因就是混凝土硬化后水分蒸发体积收缩。从理论上讲，当混凝土在无任何约束而处于自由收缩时，不会产生裂缝，而实际工程中，混凝土总是受到各种约束的，如两端的约束、内部配置钢筋的约束等。由于混凝土收缩过程中受到约束，因而内部产生拉应力，当拉应力大于混凝土的抗拉强度时，就会产生收缩裂缝。
3、沉陷（塑性）收缩裂缝的成因
塑性收缩是指混凝土在凝结之前，表面因失水较快而产生的收缩。塑性收缩裂缝一般在干热或大风天气出现，裂缝多呈中间宽两端细且长短不一、互不连贯状态。其产生的主要原因为：混凝土在终凝前几乎没有强度或强度很小，或者混凝土刚刚终凝而强度小时，受高温或较大风力的影响，混凝土表面失水过快，造成毛细管中产生较大的负压而使混凝土体积急剧收缩，而此时混凝土的强度又无法抵抗其本身收缩，因此产生龟裂。
4、化学反应引起的裂缝
碱骨料反应裂缝和钢筋锈蚀引起的裂缝是钢筋混凝土结构中最常见的由于化学反应而引起的裂缝。混凝土拌合后会产生一些碱性离子，这些离子与某些活性骨料产生化学反应并吸收周围环境中的水而体积增大，造成混凝土酥松、膨胀开裂。
5、混凝土结构受力裂缝
结构受荷后产生裂缝的因素很多，施工中和使用都可能出现裂缝。例如早期受震、拆模过早或方法不当、构件堆放、运输、吊装时的垫块或吊点位置不当、施工超载、张拉应力值过大等均可能产生裂缝。而最常见的是钢筋混凝土梁、板等受弯构件，在使用荷载作用下往往出现不同程度的裂缝。
6、施工工艺及流程造成的裂缝
混凝土施工过程中由于施工不当、模板支撑下沉，或过早除梁板底模和支撑等形成的裂缝；施工控制不严，由于施工荷载过大而导致出现裂缝。
7、养护不当造成的裂缝
过早养护会影响混凝土的胶结能力；过迟养护，如干燥过快，则通常在表面上产生宽度小且不规则的收缩裂缝。开始养护的时间应该考虑气温、湿度、风速等等因素，一般情况下，在混凝土初凝时，需开始养护。养护措施要合理，应该采用麻袋覆盖浇水养护，以保证混凝土表面能够充分的湿润，养护时间应在7天以上。养护不好则对混凝土整体质量影响特别显著，将直接影响到混凝土的抗裂能力。特别是在冬季和夏季施工期间，更要注意混凝土内外温差和湿度的控制。
8、后浇带施工不慎而造成的裂缝
为了解决钢筋混凝土收缩变形和温度应力，规范要求采用施工后浇带法，有些施工后浇带不完全按设计要求施工，例如施工未留企口缝；板的后浇带不支模板，造成斜坡槎；疏松混凝土未彻底凿除等都可能造成板面的裂缝。
二、混凝土裂缝的预防措施
现针对现场实际可能出现的情况，提出以下控制措施和建议。
1、严格控制混凝土施工配合比
根据混凝土强度等级和质量检验以及混凝土和易性的要求确定配合比。严格控制水灰比和水泥用量。选择级配良好的石子，减小空隙率和砂率以减少收缩量，提高混凝土抗裂强度。
2、严格控制混凝土的温度应力
温度应力是产生温度裂缝的根本原因，一般将内外温差控制在20～25℃范围内时，不会产生温度裂缝。
3、做好裂缝计算
设计单位除对钢筋混凝土结构体系进行常规计算以外，还应考虑现场的实际施工状况，对容易产生裂缝的部位进行裂缝计算，同时选择合理的混凝土强度等级和配筋，如对楼板配筋改成细密型的，采用上下双层双向配筋，在柱支座处增加钢筋网片等等。
4、做好混凝土的浇筑和振捣
在混凝土浇捣前，应先将基层和模板浇水湿透，避免过多吸收水分，浇捣过程中应尽量做到既振捣充分又避免过度。在楼板浇捣过程中更要派专人护筋，避免踩弯面负筋的现象发生。通过在大梁两侧的面层内配置通长的钢筋网片；承受支座负弯矩，避免因不均匀沉降而产生的裂缝。
5、做好后浇带的施工
施工后浇带的施工应认真领会设计意图，制定施工方案。杜绝在后浇带处出现混凝土不密实，不按图纸要求留企口缝。
三、 混凝土裂缝的处理措施
1、表面修补法
表面修补法是一种简单、常见的修补方法。它主要适用于稳定和对结构承载能力没有影响的表面裂缝以及探进裂缝的处理。通常的处理措施是在裂缝的表面涂抹水泥浆、环氧胶泥或在混凝土表面涂刷油漆、沥青等防腐材料。在防护的同时为了防止混凝土受各种作用的影响继续开裂，通常可以采用在裂缝的表面粘贴玻璃纤维布等措施。
2、灌浆、嵌缝封堵法
灌浆法主要适用于对结构整体性有影响或有防渗要求的混凝土裂缝的修补，它是利用压力设备将胶结材料压入混凝土的裂缝中。胶结材料硬化后与混凝土形成一个整体，从而起到封堵加固的目的。常用的胶结材料有水泥浆、环氧树脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化学材料。嵌缝法是裂缝封堵中最常用的一种方法，它通常是沿裂缝凿槽，在槽中嵌填塑性或刚性止水材料。以达到封闭裂缝的目的。常用的塑性材料有聚氯乙烯胶泥、塑料油膏、丁基橡胶等等。常用的刚性止水材料为聚合物水泥砂浆。
3、结构加固法
当裂缝影响到混凝土结构的性能时，就要考虑采取加固法对混凝土结构进行处理。。
4、混凝土置换法
混凝土置换法是处理混凝土严重损坏的一种有效方法，此方法是先将损坏的混凝土剔除，然后在置换新的混凝土或其他材料。常用的置换材料有：普通混凝土或水泥砂浆、聚合物或改性聚合物混凝土或砂浆。
5、电化学防护法
电化学防腐是利用施加电场在介质中的电化学作用，改变混凝土或钢筋混凝土所处的环境状态，钝化钢筋，以达到防腐的目的。阴极防护法、氯盐提取法、碱性复原法是化学防护法中常用而有效的三种方法。
6、仿生自愈合法
仿生自愈合法是一种新的裂缝处理方法它模仿生物组织对受创伤部位分泌某种物质，而使创伤部位得到愈合的机能，在混凝土的传统组分中加入某些特殊组分（如含粘接剂的液芯纤维或胶囊）。在混凝土内部形成智能型仿生自愈合神经网络系统，当混凝土出现裂缝时分泌出部分液芯纤维可使裂缝重新愈合。
总之，混凝土结构裂缝的危害是巨大的，它将直接影响工程的质量、安全、使用功能和观瞻，加速内部钢筋的锈蚀，影响结构的耐久性、安全使用年限，给人们的生活带来潜在的危害。
致谢：在本次论文的撰写中，得到了赵淑丽老师的精心指导，使我在总结学业及撰写论文方面都有了很好的帮助，在此，对赵淑琴老师表示诚挚的感谢以及真心的祝福。感谢所有关心和支持我的同学们和老师们。
参考文献：
〔1〕 江传良，冼巧玲，钢筋混凝土结构裂缝分析及其防治〔J〕科学技术与工程，2006，（01）
〔2〕耿欧，现浇钢筋混凝土板裂缝原因分析及防治措施〔J〕，东南大学报（9）
