型钢混凝土结构论文

钢筋混凝土结构构件裂缝原因浅析摘要：在房屋安全鉴定中，需要对整幢房屋的结构构件进行安全鉴定，首先通过现场踏勘进行外观检查，可能会发现钢筋混凝土结构构件各种质量问题，其中裂缝是最常见的现象之一。裂缝出现都是事出有因，有设计上错误、原材料性能缺陷、施工质量低劣、环境条件的变化、使用不当和地基不均匀沉陷等等，而建筑物的破坏往往始于裂缝。因此，如何鉴定裂缝、分析裂缝和控制裂缝，是安全鉴定工作的重要内容之一。关键词：混凝土；结构构件；裂缝；分析1引言在房屋安全鉴定中，需要对整幢房屋的结构构件进行安全鉴定，首先通过现场踏勘进行外观检查，可能会发现钢筋混凝土结构构件各种质量问题，其中裂缝是最常见的现象之一。裂缝出现都是事出有因，有设计上错误、原材料性能缺陷、施工质量低劣、环境条件的变化、使用不当和地基不均匀沉陷等等，而建筑物的破坏往往始于裂缝。因此，如何鉴定裂缝、分析裂缝和控制裂缝，是安全鉴定工作的重要内容之一。根据裂缝成因和特征，判断结构受力工作状况，评定结构的安全性、适用性和耐久性。此种鉴定方法具有简便、直观和快速等优点，在房屋安全鉴定中运用很广。其缺点在于它只是一种定性的分析方法，而不能定量地分析结构的安全性。为此，对可疑结构构件应进行强度、刚度和抗裂性验算，必要时还应通过荷载试验，然后作出安全鉴定意见。2钢筋混凝土结构构件裂缝分析判明是结构性裂缝还是非结构性裂缝：钢筋混凝土结构产生裂缝的原因很多，对结构的影响差异也很大，只有弄清结构受力状态和裂缝对结构影响的基础上，才能对结构构件进行定性。结构性裂缝多由于结构应力达到限值，造成承载力不足引起的，是结构破坏开始的特征，或是结构强度不足的征兆，是比较危险的，必须进一步对裂缝进行分析。非结构性裂缝往往是自身应力形成的，如温度裂缝、收缩裂缝，对结构承载力的影响不大，可根据结构耐久性、抗渗、抗震和使用等方面要求采取修补措施。（1）判明结构性裂缝的受力性质：结构性裂缝，根据受力性质和破坏形式进一步区分为两种：一种是脆性破坏，另一种是塑性破坏。脆性破坏的特点是事先没有明显的预兆而突然发生，一旦出现裂缝，对结构强度影响很大，是结构破坏的征兆，属于这类性质裂缝的有受压构件裂缝（包括中心受压、小偏心受压和大偏心受压的压区）、受弯构件的受压区裂缝、斜截面裂缝、冲切面裂缝以及后张预应力构件端部局压裂缝等。脆性破坏裂缝是危险的，应予以足够重视，必须采取加固措施和其它安全措施。塑性破坏特点是事先有明显的变形和裂缝预兆，人们可以及时采取措施予以补救，危险性相对稍小。属于这类破坏的受力构件的裂缝有：受拉构件正载面裂缝，受弯构件和大偏心受压构件正载面受拉区裂缝等。此种裂缝是否影响结构的安全，应根据裂缝的位置、长度、深度以及发展情况而定。如果裂缝已趋于稳定，且最大裂缝未超过规定的容许值，则属于允许出现的裂缝，可不必加固。例如某办公用房，四层二跨框架结构，跨度5m及7m，1998年竣工，使用不久，部分梁出现裂缝，要求鉴定。通过现场查勘，发现梁的裂缝均出现在梁的两端，为约45°的斜裂缝，且混凝土的质量较差，后经过对部分梁的混凝土取芯试压，最低强度等级约为C12，平均强度等级为C15，图纸设计混凝土强度等级为C20，二者相差较大，由于荷载增大及混凝土强度低，通过复算，梁处于超筋状态，属脆性破坏裂缝，应予立即加固。（2）查明裂缝的宽度、长度和深度：钢筋混凝土结构构件的裂缝按其表征可分三种：一是表面细小裂缝，即缝宽很小，长度短而浅；二是中等裂缝，其宽度在2mm左右，长度局限在受拉区，裂缝已深入结构一定深度；三是贯穿性裂缝，缝宽超过3mm，长度伸到受压区，裂缝已贯穿整个截面或部分截面。结构性裂缝不仅表征结构受力状况，还会影响结构的耐久性。裂缝宽度愈大，钢筋愈容易锈蚀，意味着钢筋和混凝土之间握裹力已完全破坏，使用寿命已近终结。一般室内结构，横向

(1)近五 年来承担的学术研究课题型钢混凝土粘结滑移理论及其应用基础研究，国家自然科学基金委员会，2002年～2004年，课题负责人；钢-混凝土组合结构粘结滑移统一理论及其破坏准则的研究，国家自然科学基金委员会，2005年～2007年，课题负责人；型钢混凝土粘结机理及粘结强度的研究，陕西省教育厅，2002年～2004年，课题负责人；基于模糊-神经元的抗震结构智能混合控制研究，陕西省教育厅，2004年～2006年，课题负责人。型钢混凝土异形柱抗震承载力及变形性能研究，陕西省教育厅，2007年～2009年，课题负责人；采用高强材料的型钢混凝土节点受力性能及优化设计研究，国家教育部，2008年～2010年，课题负责人。(2)近 年来发表的主要科研论文型钢混凝土框架模型的弹塑性地震反应分析，建筑结构学报，型钢钢筋混凝土框架振动台试验及弹塑性动力分析，土木工程学报，混凝土内含角钢骨架梁的延性及计算方法，建筑结构，底部两层框架?抗震墙砖房模型试验及其动力分析，工业建筑，型钢混凝土粘结机理及节点构造方法的研究，哈尔滨建筑大学学报，中国古建筑抗震机理的探讨，西安建筑科技大学学报，型钢混凝土构件非线性有限元分析方法研究，工程力学，考虑楼板变形的底部框架抗震墙砖房的动力计算模型，淮海工学院学报，型钢混凝土节点抗震性能及构造方法，世界地震工程，Study on the seismic behaviors of China ancient wooden building by shaking table test，Seventh International Symposium on Structural Engineering for Young Experts，底部两层框架?抗震墙砌体房屋的动力计算模型及侧向刚度控制，力学季刊，2002 型钢混凝土粘结滑移性能研究综述分析，结构工程师，火灾后钢筋混凝土框架结构损伤及分析, 西安建筑科技大学学报，中国古建木构架在水平反复荷载作用下变形及内力特征, 世界地震工程，斗拱结构功能试验研究, 世界地震工程，模糊混合控制结构体系的弹塑性时程分析，工程力学，型钢高强混凝土框架柱抗震性能的神经网络评估，哈尔滨工业大学学报，Study on the bond performance between steel shape and concrete in SRC structures，Seventh International Symposium on Structural Engineering for Young Experts，08等40余篇。中国古建筑木结构模型的振动台试验研究 土木工程学报，6；Experiment study on bond strengths between shaped steel and Journal of Xi’an U of A &T 6，排名第一；Analysis on seismic responses of hybrid control system combining SATMD with energy dissipation Eighth International symposium on Structural Engineering for Young Experts 8，排名第一；型钢混凝土偏心受压柱粘结性能及本构关系研究 哈尔滨工业大学学报 8，排名第一；型钢混凝土推出试验及其分析 工业建筑，8，排名第一；型钢高强混凝土节点受剪承载力及其数值模拟计算，哈尔滨工业大学学报，8，排名第一；型钢混凝土异形柱抗震性能试验研究，建筑结构学报，6，排名第二(3)获得的学术研究表彰/奖励2000年西安建筑科技大学科技进步二等奖；2000年新疆奎屯优秀青年教师一等奖；2000年陕西省优秀博士学位论文；2001年陕西省高等学校科技进步一等奖；2001年国家冶金科技二等奖；2001年陕西省土木建筑学会优秀学术论文一等奖；2002年，底部框架抗震墙砖房受力性能及设计方法研究，西安市科技进步二等奖，西安市人民政府，排名第三；2002年西安建筑科技大学优秀教学成果二等奖；2003年陕西省科学技术三等奖；第七届陕西省自然科学优秀学术论文二等奖；1999年、2000年和2002年分别获陕西省土木建筑学会优秀毕业设计指导教师奖； 2004年第六届中国土木工程学会优秀论文三等奖（底部框剪砌体房屋的抗震性能试验研究）；2004年第五届陕西青年科技奖，陕西省委组织部、省人事厅、省科协；2005年陕西省优秀博士后，陕西省人事厅、省博士后管理委员会。

(1)期刊论文[1]史庆轩*，王南，田园，王朋，李坤 高强箍筋约束高强混凝土轴心受压应力-应变全曲线研究[J] 建筑结构学报，第34卷，第4期，144-151页，[2]王秋维，史庆轩*，姜维山，张兴虎，侯炜，田园 新型截面型钢混凝土柱抗震性能试验研究[J] 建筑结构学报，第34卷，第11期，123-129页，[3]杨坤, 史庆轩*, 赵均海，姜维山，孟和 高强箍筋约束高强混凝土本构模型研究 土木工程学报, 第46 卷，第1 期，34-41 页，[4]Jinjie Men, Qingxuan Shi* ISCS method for the performance-based seismic design of verticallyirregular reinforced concrete frame Structural Design of Tall and Special Buildings,Volume22,Issue 11,pp887-902,[5]史庆轩*，王朋，李坤，王南，田建勃 加载制度对新型型钢混凝土柱的抗震性能影响[J] 工程力学，第31卷，第3期，152-159页，[6]史庆轩*，王朋，王秋维 钢筋混凝土柱剪切粘结破坏影响因素分析[J] 工程力学, 第30卷，第11期，136-142页,[7]侯 炜，史庆轩*，刘 阳 斜向加载钢筋混凝土核心筒抗震性能的试验研究[J] 工程力学，第30卷，第12期，213-219页,[8]杨坤*，史庆轩，赵均海，郭亚妮 高强箍筋约束高强混凝土柱的抗轴压性能[J] 工业建筑，第43卷，第2期，9-13页，[9]李坤*，史庆轩 钢筋混凝土剪力墙性能指标限值研究[J] 工业建筑，第43卷，第2期，24-28页，[10]杨坤，史庆轩*，赵均海 高强箍筋高强混凝土柱的塑性铰长度[J] 工程力学，第30卷，第2期，254-259页，[11]史庆轩*，王南，王秋维，门进杰 高强箍筋约束高强混凝土轴心受压本构关系研究[J] 工程力学，第30卷，第5期，131-137页，[12]史庆轩*，王斌，王朋，王南，田建勃 双轴加载下RC带翼缘剪力墙抗震性能对比分析[J] 福州大学学报（自然科学报），第41卷，第4期，712-716页，[13]候炜，史庆轩* 不同地震作用方向下混凝土核心筒基于增量动力分析的抗震性能评估[J] 振动与冲击，第32卷，第14期，116-121页，[14]候炜，史庆轩*，郭子雄 不同参数钢筋混凝土核心筒抗震性能研究[J] 工程力学, 第30卷, 第10期，77-85页，[15]郭智峰，门进杰*，史庆轩，王秋维，李坤 钢筋混凝土柱-钢梁组合节点力学性能初探[J] 土木工程学报，第46卷，增刊，101-105页，[16]李坤，史庆轩*，郭智峰，历英强，王南 钢筋混凝土剪力墙结构受力层间位移计算及探讨[J] 土木工程学报，第46卷，增刊，86-92页，[17]史庆轩*，王朋，王秋维 桁架-拱模型用于钢筋混凝土梁的受剪承载力计算分析[J] 土木建筑与环境工程，第35卷，第4期，7-12页，[18]史庆轩*，王朋，王秋维，卢亚北 型钢混凝土柱的抗震性能影响因素研究[J]工业建筑，第43卷，第10期,134-139页,[19]史庆轩*, 李博宇 钢筋混凝土板受冲切承载力对比分析[J] 工业建筑,第43卷,第9期,77-82页,[20]王峥*，史庆轩 钢筋混凝土梁斜截面受剪承载力对比分析[J]工业建筑，第43卷,第7期,105-109页，[21]李坤，史庆轩*，王朋，王南，王秋维 钢筋混凝土框架-核心筒结构地震反应能量分析 振动与冲击，第32 卷，2014 [22]史庆轩*，李坤，田建勃，王朋钢筋混凝凝土框架核心筒结构层间耗能分布研究工程力学，已录用，[23]门进杰*，李慧娟，史庆轩，贺志坚，王顺礼，周琦 某板式住宅高层建筑剪力墙结构优化设计研究[J] 结构工程师，第29卷，第3期，1-10页，[24]惠宽堂，王南*，史庆轩 碳纤维约束与箍筋约束混凝土轴压性能对比[J] 土木建筑与环境工程，第35卷，第4期，32-37页，[25]史庆轩*, 杨文星, 王秋维，田园，张兴虎，姜维山 高强箍筋高强混凝土短柱抗震性能试验研究建筑结构学报，第33卷，第9期，49-58页，[26]史庆轩*, 杨坤, 刘维亚等 高强箍筋约束高强混凝土轴心受压力学性能试验研究 工程力学，第29卷，第3 期，141-149页，[27] 杨文星, 史庆轩*, 张成中 高强箍筋高强混凝土梁抗剪试验研究 西安建筑科技大学学报（自然科学版），第44卷，第2期，198-203页，[28]王秋维*, 史庆轩, 唐六九 新型型钢混凝土柱的数值模拟及轴压比限值研究 工业建筑，第42卷，第7期，128-133页，[29]门进杰*, 史庆轩, 周琦 钢筋混凝土柱-钢梁组合框架节点研究进展 结构工程师，第28卷，第1期，153-158页，[30]张欣颖, 史庆轩* 闭口截面压型钢板组合楼板纵向剪切粘结承载力研究 四川建筑科学研究，第38卷，第2期，52-54页，[31]白力更*, 史庆轩, 姜维山，冯永伟，李宁 桁架-拱模型计算高强箍筋混凝土构件剪切承载能力 工业建筑，第42卷，第11期，68-74 页，[32] 赵群昌*, 史庆轩, 王秋维 填充墙框架结构基于性能的抗震评估方法研究 建筑科学,第28卷,第5期,71-75页,[33]Qingxuan Shi*, Yuan Tian and Nan W Comparison Study of High-Strength Concrete Confined byNormal- and High-Strength Lateral T Advanced Science Letters, 2011, 4(8-10): 2686-[34]王秋维*, 史庆轩, 姜维山 型钢混凝土偏心受压柱的二阶效应分析 力学与实践，第33卷，第3期，34-41页，[35]王秋维, 史庆轩*, 侯炜，田园 型钢混凝土框架结构基于增量动力分析的抗震性能评估 世界地震工程，第27卷，第1期，34-40页，[36]王秋维*, 史庆轩, 辛高伟 基于Pushover 方法的中小学砌体结构抗震性能评估 灾害学，第26卷，第2期，86-90页，[37]王秋维*, 史庆轩, 梁春霞 SRC 框架结构基于需求能力系数法的抗震性能评估 土木工程与管理学报，第28卷，第3 期，289-293页，[38] 门进杰, 史庆轩* 竖向不规则钢筋混凝土框架结构基于性能的抗震评估方法 振动与冲击，第30卷，第6期，114-119页，[39]史庆轩*,侯炜,田园, 王秋维 钢筋混凝土核心筒性态水平及性能指标限值研究 地震工程与工程振动，第31卷，第6期，88-95页，[40]史庆轩*,王社良,苏三庆,王秋维,朱军强 钢筋混凝土框架-剪力墙模型结构的拟动力试验研究 土木工程学报，第44卷，第7期，1-9页，[41]史庆轩*,侯炜,刘飞,郭栋 钢筋混凝土核心筒抗震性能试验研究 建筑结构学报,第32卷，第10期，119-129页，[42]史庆轩*,杨坤, 白力更等 高强箍筋约束高强混凝土柱抗震性能试验研究 土木工程学报，第44卷，第12期，9-17页，[43]刘派，史庆轩*，孙冲我国中小学钢筋混凝土框架结构性能指标量化水利与建筑工程学报，第9卷，第2期，7-10页，2）会议论文[44]Qingxuan Shi*, Nan Wang, Peng Wang, Zhifeng G Study of high-strength lateral ties stress ofhigh-strength confined concrete[C] Advanced Materials Research, 671-671: pp1958-1962, 2013,Kunming,China[45]Qingxuan Shi*, Jianbo Tian, Kun Li, Zhifeng G Research status on seismic performance ofsteel-concrete composite coupling beam[C] Advanced Materials Research, 671-671: pp1315-1318,2013, Kunming,China[46]Kun Li, Qingxuan Shi*, Zhifeng G Analysis on seismic energy response of reinforced concreteframe-core wall[C] Advanced Materials Research, 671-671: pp1329-1334, 2013, Kunming,China[47]王秋维*, 史庆轩, 王朋 不同含钢形式型钢混凝土柱截面设计方法研究 全国第十二届混凝土结构基本理论及工程应用学术会议论文集，9-11，70-75 页，浙江宁波[48] 门进杰*, 史庆轩, 邓明科等 某点式住宅高层剪力墙结构优化设计研究 全国第十二届混凝土结构基本理论及工程应用学术会议论文集，9-11，70-75 页，浙江宁波[49] Wenxing Yang*, Qingxuan Shi and Huixiang S Experimental Studies on Seismic Performance 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