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前言
混凝土结构是我国目前建筑业中应用最为广泛的一种结构，同时混凝土结构的耐久性也是所有建筑企业都无法忽略的问题。而目前我们对混凝土结构的认识还主要是在安全性上面，对耐久性缺乏足够的认识，从而导致混凝土结构在耐久性方面存在着一定的缺陷，影响建筑物的质量。混凝土的耐久性容易受多种因素的影响。对混凝土结构的耐久性以及设计方法进行研究能够让我们对其有一个充分的了解，弄清楚耐久性的设计方法，找出提高混凝土结构耐久性的方法，延长建筑物的使用寿命。
一、混凝土结构耐久性的概念
混凝土结构的耐久性是指混凝土结构在所处的空间中，正常的受到外界各种因素如风、雨等的影响，不需要投入大量的物力进行维修，同样可以保持结构的安全性以及实用性。环境、功能以及经济是混凝土结构耐久性概念中必不可少的三个部分，环境是指混凝土结构所处的外部环境；功能是指经过一段时间混凝土结构能够继续保持其实用性和安全性；经济是指混凝土结构在使用过程中不需要投入大的资金进行维修。混凝土结构的耐久性不仅要考虑对外部影响的承受能力，而且还包括结构的使用性能以及维修情况等。当混凝土结构发生耐久失效将导致结构的外形以及功能同样发生变化，影响建筑物的安全。
二、目前混凝土结构耐久性设计的主要方法以及问题
混凝土结构耐久性设计方法主要有两种，第一种是由欧洲国家制定的设计规范，成功解决了在结构构造方面的要求，但是该方法还存在一定的缺陷，不能与我国建筑行业的发展要求相适应，生搬硬套不利于我国建筑行业的发展，因此我们在制定设计规范时，要充分考虑到我国的实际情况，设计出能够符合我国发展需要的结构；另一种方法将混凝土结构耐久性设计分为两个阶段，一阶段是计算与核算阶段，另一阶段是构造设计阶段，其中前一阶段是设计中最重要的部分；但是该方法同样的也存在一定的缺陷，试验中影响因素是唯一的，如现实的情况不相符，要耗费大量的人力、物力来进行组织收集所需要的数据、材料等，除此之外，该方法对设计人员提出了很好的要求，对于一般规模较小的工程来说，可操作性非常小。
三、提高混凝土结构耐久性设计的方法
通过调查我们可以发现，混凝土结构耐久性失效的危害是巨大的，不仅造成大的经济损失，甚至会威胁人们的生命安全，因此我们必须要提高混凝土结构的耐久性，而设计是最好的方式。在设计时，必须要注意对材料以及结构方面的要求。
3.1材料方面的要求
要根据建筑物的所在地的环境以及其它影响条件选择最佳的材料。不同的环境对于混凝土的材料要求是不相同的，如在比较容易上冻的地方要注意根据上冻的次数在混凝土中加入适量的引气剂；如在氯比较容易遭到破坏的环境中时，要严格控制混凝土中氯成分的含量。
3.2结构构造要求
根据外部环境和使用要求的影响，选择最佳的混凝土厚度、钢筋以及放水、防腐层；当混凝土结构的构件容易遭到外界环境破坏时，应选择大规格的钢筋，同时在构构件表面涂抹一定的防护材料；在墙面与混凝土之间设置一定的防水层，防止积水对混凝土结构造成影响。严格控制裂缝的宽度，根据要求对宽度进行验算。
3.3对混凝土结构的耐久性极限进行验证
首先要确定混凝土结构各部分构件的使用极限，重要的构件要进行重点监测；其次要建筑物的要求制作一个规格相同的模型，将所制造的模型在与建筑物建筑地点相同的条件下进行实验，找出耐久性使用的极限状态，根据结构验证所使用的材料以及结构是否符合所要求的标准，能否满足安全性能以及使用性能的要求。
四、结语
随着经济社会的发展，混凝土结构的耐久性已经成为我们必须要关注的问题。研究混凝土结构的耐久性，找出提高其耐久性的方法，通过设计来提高混凝土结构的耐久性。我国对混凝土结构耐久性研究起步较晚，发展比较缓慢。因此，我们要充分吸收国外有关于混凝土结构耐久性的先进经验，制定出符合我国国情的规范要求；选择最佳的材料以及结构构造，对混凝土结构耐久性的极限进行验证，促进建筑行业的整体发展。
参考文献
[1]刘凯，路新瀛.混凝土结构耐久性设计与耐久性寿命预测[J].四川建筑科学研究，2006，04：77-79.
[2]金伟良，吕清芳，赵羽习，干伟忠.混凝土结构耐久性设计方法与寿命预测研究进展[J].建筑结构学报，2007，01：7-13.
随着社会的发展，人们对建筑物的要求也越来越高。各种新技术被应用到建筑业中，对于建筑物来说基本的设计就是建筑物的结构设计，当前在建筑中应用最多的结构是：刚一混凝土组合结构。经过不断的改进和优化，这种结构的应用也更加的成熟，并逐渐的向结构体系方面发展。承重构件和抗侧力构件是组合结构体系中最主要的构成部分，一般采用的是型钢混凝土和钢管混凝土。将两种结构相结合应用，可以提高建筑结构的受力性能。在结合这两种结构的是要注意二者之间的差异，设计师在设计时要注意到这一点。
1.钢管混凝土柱结构与型钢混凝土柱结构工作原理比较
钢管混凝土是指将混凝土填入薄壁圆形钢管内形成的组合结构构件。由于混凝土不是一种均匀的材料，混凝土中砂石和骨料之间会有一些缝隙，当超过混凝土的承受力时，混凝土的缝隙会继续扩大，使得混凝土分成若干与轴向压力方向大致平行的微柱，进而破坏混凝土。将混凝土填入到圆形钢管内，钢管可以提供给内部混凝土侧向压力，进而限制混凝土之间的缝隙继续扩大，提高从而提高混凝土的抗压性能和变形能力。在一些比较薄的钢管内部填入混凝土，内部的混凝土对钢管也起到了一定的支撑作用，可以防止钢管承受压力过大后发生变形和失稳。通过以上分析总结出了钢管混凝土柱的工作原理：钢管混凝土柱利用的钢管对内部混凝土的侧向压力来达到约束混凝土的目的，钢管内部的混凝土受到的是三个方向上的应力，限制了混凝土的纵向裂变，同时提高了混凝土的抗压性能和压缩能力。而在钢管内部填筑混凝土以后，可以提高钢管本身的稳定性，增强了钢管混凝土的抗压性能。
型钢混凝土柱是指在配置混凝土时采用型钢作为主要的受力骨架，其他的构件采用钢筋来受力。在配置混凝土时加入型钢，使得混凝土和型钢能够相互制约。型钢可以制约混凝土，提高混凝土的强度；而型钢被混凝土包围在内侧，当建筑结构的承载力超过构件以后，型钢的局部不会发生变形。型钢混凝土柱的承载力要远远高于钢筋混凝土柱，由于型钢混凝土柱的型钢是集中配置的，钢筋混凝土中的钢筋是分散配置的，因此型钢混凝土柱的刚度要比钢筋混凝土刚度高。
2.钢管混凝土柱结构与型钢混凝土柱结构计算方法比较
在计算钢管混凝土承载力时参考的是套箍指标，反应钢管混凝土的组合作用和受力性能的一个重要参数就是套箍指标，数θ=As ×fs/ fc ×Ac ， θ范围在0.3～3 之间， 下限0.3 是为了防止钢管对混凝土的约束作用不足而引起脆性破坏， 上限3 是为了防止因混凝土强度等级过低而使结构在使用荷载下产生塑性变形[1]。通过实验验证：当0 .3 ≤θ≤3 时，在正常的使用环境下，钢管混凝土构件的工作性能具有一定的弹性，当达到一定的承载力以后钢管混凝土依然有很好的延展性。在这种情况下，钢管混凝土柱的抗压性和承载力都得到了最大化的发挥，可以有效的避免因钢管混凝土柱不稳定而降低混凝土柱的承载力和轴心力的偏移，此外还要注意钢管混凝土的长度和粗细的比例，其比值不能大于20（L＼D≤20），而轴压力的偏心率不能大于1（e0＼rc≤1）。当θ≥0.9时，在钢管混凝土柱的应力――应变曲线中没有下降的情况，当轴压比为1时，钢管混凝土的抗弯能力仍满足构件的需求，在这种情况下可以不用限制轴压比[2]。为了增强型钢混凝土的延性和耗能性能，需要控制型钢混凝土的轴压比，在计算型钢混凝土的轴压比时可以用：N/（fc ×Ac + fa ×Aa）这个公式来计算。
3.型钢混凝土柱与钢管混凝土结构优缺点比较
通过分析钢管混凝土柱和型钢混凝土柱的工作原理和计算方法，可以看出这两种结构的混凝土都有各自的优点和缺点。在设计和实际的应用中，就要注意二者的不同，选择合适的结构。钢管混凝土结构的优点是：第一，因为钢管能够制约内部的混凝土，使得混凝土受到三个方向上的应力，提高了混凝土柱的抗压强度。第二，填在钢管内部的混凝土又可以控制钢管，防止钢管发生局部的弯曲和变形，从而很好的提高了钢管的抗压强度。第三，与钢筋混凝土柱相比，钢管混凝土柱的抗扭承载力和抗剪强度也都得到了很大的提升。此外，也提高了内部的混凝土的抗压强度，使得混凝土能够发挥出高强度混凝土的作用。第四，与钢筋混凝土柱相比，钢管混凝土需要承载的压力更高，不用控制限压比，混凝土柱截面的面积可以缩小到一半以上。第五，与型钢混凝土柱相比，型钢混凝土需要承载的压力是钢管和混凝土单独承载力之和的2倍，因此可以减小截面的面积[3]。外部的钢管对内部的混凝土产生的套箍作用，当柱发生破坏时，由直接性的破坏转化为延性破坏。当θ≥0.9时，在往复水平荷载的作用下，柱的延性得到了提升，具有很大的延性系数值。第六，采用的是管壁比较薄的钢管，不用为了加厚钢管而进行额外的焊接加工工序。第七。在钢管内部填入混凝土以后，混凝土可以吸收外部的热量，进而提高了柱的耐火性能，进而节省了一部分防火涂料。缺点是：钢管混凝土容易产生横向的压缩和变形，对于楼层比较高的建筑来说，会有一定的风险。与型钢混凝土相比，其连接点的的工序要复杂的多，在实际的施工过程中，浇筑楼板的混凝土要比浇筑钢管混凝土快的多。为此在施工阶段时，为了限制钢管的初始压应力，需要依据施工阶段的荷载来计算和验证钢管的强度和稳定性。
型钢混凝土结构的优点：第一，与单纯的钢结构相比，型钢的混凝土柱外包的混凝土可以有效的抑制内部型钢的弯曲和变形，同时还能改善型钢的平面外扭转屈曲性能，从而充分的发挥钢骨的钢材强度，能够节省大约一半以上的钢材。第二，由于型钢混凝土结构的刚度和阻尼比比较大，当发生地震或刮大风时，可以防止建筑物结构的变形。第三，外包的混凝土可以延长混凝土柱的使用寿命，增强柱的耐火性能。第四，与单纯的钢筋结构的混凝土柱相比，型钢混凝土的压弯承载力和受压剪力都得到了很大的提升；同时框架梁到柱节点的抗震性能也得到了改善；低周往复荷载下的构件滞回特性、耗能容量以及构件的延性均有较大幅度提高[4]。第五，构件中的钢骨可以作为施工阶段的荷载，将构件模板悬挂在钢骨上， 就可以同时对多个楼层进行灌浇混凝土等作业， 提高了施工的效率。型钢混凝土的缺点是：不仅要制作和安装钢结构，还要安装支护模板、绑扎钢筋、浇筑混凝土，工序繁琐、工作量大，加大了施工的难度。在设计的过程中，工程师应该结合工程的实际情况，尽量的发挥出这两种柱的优点，有效的避免缺点，从而才能体现出这两种结构的特点，以达到设计的目的。
4.结束语
通过分析钢管混凝土柱和型钢混凝土柱结构的工作原理和计算的方法，对这两种结构的优势和缺点进行了比较。为了充分的发挥这两种结构的优点，在设计时要充分的注意到二者结构特点，并应用到对应的结构体系中，能与其他的构件协调的工作。
参考文献：
[1] 钱稼茹，江枣，纪晓东. 高轴压比钢管混凝土剪力墙抗震性能试验研究[J]. 建筑结构学报. 2010（07）
Abstract: based on the long reinforced concrete structure crack control of the significance and the temperature stress analysis, it puts forward the crack control of the design and construction of technical measures.
Keywords: overlong concrete structure; Seamless design; Crack control
中图分类号： TU375文献标识码：A 文章编号：
近年来，我国各种大型公共建筑的建设得到了快速发展，建设方对不设缝的混凝土结构的长度要求越来越高，地面塔楼也越建越多，尤其是对于地下室结构，由于存在防水问题，要求地下室不设缝的呼声越来越高。超长地下结构无缝设计技术目前已在实际工程得到了广泛应用，但也存在许多问题。
一、超长建筑无缝设计的控制方法
在不设置永久沉降缝的情况下，不均匀沉降的控制是工程设计关键技术之一，为了有效控制差异沉降，并达到安全、经济的目标，采取以下各项措施：
1、 控制绝对沉降量
主楼荷载大，裙房部分荷载小，纯地下室区域处于抗浮状态，各区域荷载差异极大，对不均匀沉降十分敏感。因此设计应采用变刚度调平理念，用不同桩参数和桩密度来强化主楼基础，弱化裙房和纯地下室基础，达到减小主楼与裙房和纯地下室的差异沉降。
弱化裙房和纯地下室基础，采用桩长相对较短、持力层较弱的桩基，在主楼沉降的同时，带动相邻跨较弱的裙房或纯地下室基础产生部分沉降，从而在高低层过渡区形成缓和沉降曲线，减少沉降量突变造成的不良影响。这一原理已在以往的工程沉降实测中得到了验证。
2、 设置调节沉降差的沉降后浇带
主楼与裙房和纯地下室的结构及基础设计成整体，但在施工时用沉降后浇带把两部分暂时断开，一般待主楼结构施工完毕，但若有沉降观测，根据观测结果证明主楼结构的沉降在主楼结构完工之前已趋于稳定，也可适当提前或当主楼与裙房之间的沉降差小于设计或规范要求，然后再采用微膨胀混凝土浇灌沉降后浇带，将高低层连成整体。沉降后浇带的设置旨在通过沉降后浇带封闭前，主楼沉降可以大部分独立完成，以降低主裙楼之间的沉降差，使主裙楼之间的差异沉降控制在可以接受的程度。设置“沉降后浇带”的基础，设计时应考虑两个阶段不同的受力状态，分别进行内力分析。设置沉降后浇带的大底盘高层建筑的沉降分析，应分两阶段进行：沉降后浇带封闭前，应根据沉降后浇带设置位置，按几个分块独立建筑，考虑其相互影响，按《建筑地基基础设计规范》的方法计算其变形；沉降后浇带封闭后，根据《建筑地基基础设计规范》规定，在同一整体大面积基础上建有多栋高层和低层建筑时，按照上部结构、基础与地基的共同作用进行变形计算。考虑上下共同作用来协调多塔楼结构的不均匀沉降，使得筏板内力更趋均匀，差异沉降有效减少，设计更合理、更符合实际情况、更经济。
3、 预先设定标高差
经沉降计算，把主楼标高定得稍高，裙房或纯地下室标高定得稍低，预留两者沉降差，使最后两者实际标高基本一致。
二、混凝土收缩应力和温度应力控制方法
对于超长结构的无缝设计，一般的设计思路是：抗放兼备、以抗为主的原则。新浇混凝土在硬结过程中会收缩，已建成的结构温度变化时会热胀冷缩，在正常养护条件下施工后的头1~2个月混凝土硬结收缩量占年收缩量的45%~75%；而温度变化对结构的作用则是经常的，当这两种变形受到约束后，在结构内部就会产生收缩应力和温度应力，当这两种应力分别超过混凝土抗拉强度时就会导致混凝土开裂而形成收缩裂缝或温度裂缝，引起渗漏水。在不设永久伸缩缝的情况下，有效控制混凝土收缩应力和温度应力影响，是确保地下室结构安全、正常使用的设计重点，必须慎重对待。通常采取的措施可以概括为以下几种：
1、 设置施工后浇带
施工后浇带是传统的做法，通常每隔30m~40m左右设置一道1m宽后浇带，以消化收缩变形，减少混凝土收缩应力，上述后浇带一般在其两侧结构施工完成45d~两个月后，采用比后浇带两侧混凝土强度等级高一级的微膨胀混凝土进行浇筑。
2、 设置施加预应力
对于超长大型地下室底板、侧墙及顶板采用预应力混凝土可降低结构钢筋及混凝土的用量，提高了结构的刚度及抗裂性能。对混凝土结构适当施加预压应力，用以抵消由于温度、收缩等原因产生的拉应力，从而达到控制甚至避免结构开裂的目的。其既可提高地下室的防水抗渗性能，也能免除伸缩缝的留设；扩大地下室柱网，提高了工程的实际使用面积和空间布置的灵活性，从而改善了建筑物的使用功能。
3、 配筋控制
构件配筋考虑温度影响，且适当提高构件最小配筋率：
(1) 基础底板及地下室顶板的最小配筋率控制在0.3%左右(双层双向)，中楼板控制在0.25%左右(双层双向)。
(2) 梁的腰筋配筋率，控制在每侧0.20%；且腰筋细而密，间距控制在150mm以内。
4、 添加抗裂纤维
混凝土作为抗压强度高、成本低廉、应用最为广泛的建筑材料，存在着固有的弱点-抗拉强度低、抗裂性差、韧性小等，因此也限制了混凝土性能的充分发挥。目前，在混凝土中添加纤维来提高混凝土耐收缩断裂性(如钢纤维、合成纤维、天然纤维等)是近年来研究和应用最为广泛的途径之一。考虑到经济的因素，在以往的工程中掺加价格较低的聚丙烯纤维，取得了预期的效果。所以，在不采用预应力的情况下，在受气温和约束影响较大的地下室侧墙及地下室顶板添加聚丙烯纤维。
5、 材料和施工质量控制
混凝土原材料应采用低收缩、低水化热水泥，控制水泥用量，掺入适当的粉煤灰和外加剂、控制水灰比。控制砂石骨料含泥量和级配、合理选择混凝土配合比。施工应注意控制混凝土外加剂的品种、质量和剂量。
三 结语
如何控制超长混凝土结构的裂缝，尤其是超长地下室，一直是设计面临的一个难题。本文对超长地下结构无缝设计关键措施进行了一些探讨，希望本文为结构工程师进行超长地下结构设计提供一些有益的参考。
参考文献:
[1]GB50010-200239凝土结构设计规范[S].中国建筑工业出版社，2002.
一、前言
高层建筑的剪力墙错层结构空间变化丰富、层次感较强，极大地满足了人们的心理要求，这些年来错层剪力墙结构得到了广泛的应用，但因其结构对抗震有着不利的影响而使用范围受限，使得人们对其结构的发展提出了新的要求。对于高层住宅错层剪力墙结构，首先应确定适合的性能化设计目标，为满足性能化目标在各阶段的要求，采取合理的计算程序对结构进行详细的分析，包括整体弹性分析、弹性动力时程分析和重要构件的中震不屈服分析，这些分析的结果又用于控制结构的设计和指导结构的进一步设计，同时采取合理的抗震构造措施，使整个结构满足规范的要求。
二、高层建筑错层剪力墙结构概述
剪力墙是一种工程常见结构体系，由于建筑功能要求，剪力墙常有不规则的门窗洞口，这样布置洞口就把一个单肢分成了不规则单（多）肢错层剪力墙，这些不规则错层对剪力墙构件的有效刚度存在较大影响。剪力墙的性能取决于两个方面：第一，组成剪力墙的墙肢的强弱；第二，各墙肢之间联系的强弱。若墙肢本身是弱的，那么即使它们之间的联系很强，即连梁的线刚度很大，整个结构的性能是弱的，体现出强梁弱墙式的性能，整体性不好；相反若墙肢是强的，但是它们之间的联系很弱，结构相当于用若干根杆件联系几片悬臂墙，整体性仍然不好。随着人民生活水平的提高，民众对居住环境的要求也越来越高。错层式住宅有着空间高低错落有致，使用合理，居住舒适等优点，被越来越多的采用。这种错层式住宅多采用剪力墙结构。错层剪力墙结构使剪力墙形成错洞墙，导致结构刚度不规则，对结构抗震有不利影响，尤其对平面不规则和扭转效应显著的错层结构破坏特别严重。JGJ3-2002《高层建筑混凝土结构技术规程》建议在抗震设计时高层建筑宜避免错层，同时也对错层结构的概念设计，建模计算以及抗震构造措施等设计方法。
三、剪力墙设计的基本概念
1、剪力墙高和截面高度尺寸较大但截面厚度较小，几何特征像板，受力形态接近于柱，而与柱的区别主要是其截面高度与厚度的比值。
2、剪力墙结构中，墙是平面构件，除承受水平剪力和弯矩外，还承担竖向压力；在轴力，弯矩，剪力的复合状态下工作，其受水平力作用下似底部嵌固于基础上的悬臂深梁。在地震作用或风载下剪力墙除需满足刚度强度要求外，还必须满足非弹性变形反复循环下的延性、能量耗散和控制结构裂而不倒的要求；墙肢必须能防比墙体发生脆性剪切破坏，因此注意尽量将剪力墙设计成延性弯曲型。
3、墙的设计计算是考虑水平和竖向作用下进行结构整体分析，求得内力后按偏压或偏拉进行正截面承载力和斜截面受剪承载力验算。
4、为了保证墙体的稳定性及便于施工，使墙有较好的承载力和地震作用下耗散能力。
四、高层结构的受力特点及影响因素分析
1、受力特点
（1）错层框架结构的受力特点
错层框架结构与框架结构的相比主要由于在错层处错开的楼层导致了在结构的一些部位形成竖向的短构件，使受力集中，不利于抗震。主要的原因可能是在同向受力中由于错层构件刚度大，而产生内力集中。在错层结构中，短柱问题应该得到足够的重视。
（2）错层框架剪力墙结构的受力特点
错层框架剪力墙结构中的剪力墙承担了水平力中的一大部分，特别是在地震作用下，错层框架剪力墙结构有两道设防线，能够较好地改善错层结构的受力性能。
2、影响因素分析
（1）水平荷载成为决定因素
一方面，因为楼房自重和楼面使用荷载在竖向构件中所引起的轴力合弯矩的数值，仅与楼房高度的一次方成正比；而水平荷载对结构产生的倾覆力矩以及由此在竖向构件中引起的轴力，是与楼房高度的二次方成正比；另一方面，对某一定高度的楼房来讲，竖向荷载大体上是定值，而作为水平荷载的风荷载和地震作用，其数值则随结构动力特性的不同而有较大幅度的变化。
（2）轴向变形不容忽视
与低层或多层建筑不同，结构侧移已成为高层建筑结构设计的关键因素，随着建筑高度增加，水平荷载作用下结构侧向变形迅速增大，结构侧移与高度呈现四次方关系上升。
（3）抗震设计要求更好
在高层建筑结构的抗震设防设计时，要考虑正常使用时的竖向荷载、风荷载，还必须使建筑结构具有良好的抗震性能，做到小震不坏、中震可修、大震不倒。
五、错层剪力墙结构在高层中的应用的相关研究
研究表明，对于错层结构，一般认为其不利的因素主要源于两个方面：一是由于楼板被分成数块，且相互错置，在错层构件中产生很大的变形和内力，削弱了楼板协调结构整体受力的能力；二是由于楼板错层，使得错层交接部位形成竖向短构件，可能在同向受力中因错层构件刚度大而产生内力几种，不利于抗震。短构件问题主要是针对多层框架结构，其不利于抗震的震害表现也多出现在多层框架中。对于以剪力墙为主要受力构件的高层住宅，规则的错层对结构受力的影响有限，影响主要在于两侧有错层连梁相连的墙体。结构的错层会增大结构的抗侧刚度，错层构件在结构整体中所占的比例越大，则整体侧向刚度增加幅度越大，但剪力墙结构抗侧刚度增加的幅度相比于框架结构要小。相互错层的相邻楼板仅由中间的错层柱或墙相联系，相比较平面刚度极大的楼板，错层柱或墙的弯剪刚度是个极小值，当结构受力时，结构两部分将产生不协调变形，可能会在错层柱或墙中形成较大的内力，错层柱或墙的受力与两部分的均与性有关。错层剪力墙结构的试验研究表明，由于错层剪力墙结构整体成弯曲破坏，根据振动台试验和静力试验破坏结果，错层剪力墙结构与一般剪力墙结构无大的区别。由此可知，错层对剪力墙结构体系的影响有限，错层剪力墙结构通过结构的合理布置和构造措施的加强，可以满足抗震设计的要求。
六、结束语
错层式剪力墙结构在高层住宅中被越来越多的开发商所采用，其优点是合理的利用不同的层高来满足不同的使用功能对空间的要求。随着科学技术的发展，这一结构设计将会越来越趋于科学合理，也将给建筑工程的 发展增添更加强大的动力。
参考文献：
中图分类号： TU391文献标志码： APerformanceBased Plastic Design Method of
Reinforced Concrete FramesXIONG Ergang1，ZHANG Qian2
（1. School of Civil Engineering， Changan University， Xian 710061， China； 2. School of Civil Engineering， Xian Euraisa University， Xian 710065， China）
Abstract：In order to desirably predict and control the inelastic activity of reinforced concrete （RC） frames subjected to severe ground motions， on the basis of energywork balance a performancebased plastic design （PBPD） method for the design of RC frames was presented. In the PBPD method， the design base shear is obtained based on the energywork balance and preselected target drift and yield mechanism. Plastic design was performed to detail the frame members and connections in order to achieve the targeted yield mechanism and behavior. The method was applied to an eightstorey RC frame and validated by inelastic dynamic analyses. The results indicate that the frames develop desired strong column sway mechanisms， and the story drifts are well within the target values to meet the desired performance objectives.
Key words：PBPD （performancebased plastic design）； target drift； yielding mechanism； workenergy equation
众所周知，根据现行规范设计的钢筋混凝土框架结构在大震作用下会经历较大的非弹性变形.现行抗震设计规范通常基于结构弹性性能，间接考虑结构的非弹性性能.即根据规范的弹性反应谱，计算结构在小震作用下的基底剪力和弹性侧移，用计算所得的组合内力设计构件并验算侧移；罕遇地震下的非弹性侧移按弹性侧移乘以侧移增大系数估算，且该侧移不应超过规范规定的侧移限值，而对于结构的延性和耗能能力，大多是通过构造措施获得的.可是，采用上述方法设计的结构（尽管满足所有规范条文）在罕遇地震下会经历较大的非弹性变形，其非弹性性能在一定程度上难以预测和控制[18].非弹性性能包括结构构件和节点的严重屈服和屈曲，而非弹性性能在结构中的不均匀分布会导致不利的结构响应，有时甚至整体倒塌或需要进行大修[910].
近年来，数次强烈地震给人类造成了巨大的生命财产损失.基于强度的抗震设计方法已经不能满足要求，基于性能的抗震设计思想已得到重视.基于性能的结构抗震设计理论（PBSD）以提高结构的抗震性能为目标，要求所设计的结构在未来地震作用下具有可预见的抗震能力，与传统的抗震设计思想相比，它具有多级性、全面性、灵活性的特点，更能被多数业主和结构设计者接受.尽管如此，目前基于性能的抗震设计方法在很大程度上依赖于这样一个反复的迭代过程，即“评估性能”―“修正设计”―“评估性能”，直至所设计的结构达到预期的性能[1112].而且，基于性能的抗震设计方法也没能给结构工程师提供如何修正初始设计以达到预期性能目标的指南.
正是基于此，本文提出了钢筋混凝土框架结构基于性能的塑性设计方法（PBPD）.该方法根据预定的屈服机制和目标侧移，由能量方程求得设计基西南交通大学学报第48卷第4期熊二刚等：钢筋混凝土框架结构基于性能的塑性设计方法底剪力，然后对指定屈服构件（梁）采用塑性方法设计，对指定非屈服构件（柱）采用能力方法设计.基于性能的塑性设计方法可以直接考虑结构的非弹性性能而不需要进行评估和迭代，概念清晰，过程简单，有利于在实际设计过程中推广应用.1基于性能的塑性设计方法（PBPD）基于性能的塑性设计方法采用预选的目标侧移和屈服机制作为性能极限状态，这2个极限状态与结构的损伤程度和损伤分布状况直接相关.根据能量相等原则，即根据结构单调达到目标侧移所需作的功等于等效弹塑性单自由度体系（EPSDOF）达到相同状态所需要的能量（图1）来计算给定的地震水准下的设计基底剪力.然后，采用塑性设计方法设计框架构件和节点，以达到预期的屈服机制和性能.
1.1设计基底剪力对于给定的地震水准，确定设计基底剪力是PBPD法的重要环节.如前所述，根据使结构单调达到目标侧移所需作的功等于等效弹塑性单自由度体系（EPSDOF）达到相同状态所需要的能量计
（a） 屈服机构（b） 单自由度体系能量作功平衡概念
图1基于性能的塑性设计概念
Fig.1 PBPD （performancebased plastic design） concept
算设计基底剪力.假定系统为理想的弹塑性体系，则有功能方程：
（Ee+Ep）=γ12mS2v=12γmT2πSag2，（1）
式中：Ee、Ep分别为使结构达到目标侧移所需能量的弹性分量和塑性分量；
Sv为设计拟速度谱；
Sa为拟加速度谱；
T为基本自振周期；
m为体系的总质量；
g为重力加速度；
γ为能量修正系数，其值取决于结构的延性系数μ和延性折减系数Rμ：
γ=2μ-1R2μ .（2）
弹性能量
Ee=12mT2π QyGg2，（3）
式中：G为结构的总重力荷载代表值；
Qy为屈服基底剪力.
塑性能量Ep等于结构中塑性铰耗散的能量，如图1所示.对于选定的屈服机制，
Ep=Qy∑ni=1λihiθp，（4）
式中：λi为楼第i层侧向力分布系数；
hi为第i层计算高度；
θp为塑性侧移角.
根据式（1）、（3）和（4），功能方程可改写为
QyG2+QyGh*8π2θpT2g=γS2a，（5）
其中，h*=∑ni=1λihi.
由式（5）可得设计基底剪力系数
QyG=-α+α2+4γS2a2，（6）
式中：α为无量纲参数，
α=h*8π2θpT2g.（7）
1.2侧向力分布S S Lee等通过对大量框架结构的非线性分析，得出了楼层剪力分布系数βi[1314]，将该系数作为钢筋混凝土框架结构在弹塑性状态下侧向力分布模式.该侧向力分布模式可使RC框架结构在大震作用的楼层剪力更接近实际剪力分布，且能产生更均匀的层间侧移角，见式（8）～（9）：
βi=QsiQsn=∑nj=iGjhjGnhn0.75T-0.2，（8）
Fi=（βi-βi+1）Gnhn∑nj=iGjhj0.75T-0.2Qy，（9）
式中：Qsi和Qsn分别为第i层、顶层剪力；
Gj和Gn分别为第j层、顶层的重力荷载代表值；
hj为第j层的计算高度；
Fi为第i层的侧向力；
βi为第i层的剪力分布系数，βi+1为第i+1层的剪力分布系数，βn+1=0.1.3钢筋混凝土框架构件设计1.3.1梁设计（指定屈服构件）
在罕遇地震作用下，为了避免结构倒塌破坏，最大程度地耗散地震输入能量，使结构有足够的强度和延性，需要在设计初为结构选择一个合理的屈服机构[6].当RC框架采用图2所示的目标屈服机制时，梁就成了指定的屈服构件.每层梁所需要的抗弯承载力可由塑性设计方法确定（外功等于内功）：
∑ni=1Fihiθp=2Mpcθp+∑ni=12Mpbiφi，（10）
式中：Mpb和Mpbi分别为梁顶层和第i层所需的塑性弯矩；
φi为第i层塑性铰转角，φi=（L/Li′ ）θp，其中L为梁跨度，Li′为塑性铰之间的距离；
Mpc为底层柱底塑性弯矩.
图2RC框架目标屈服机制
Fig.2Target yield mechanism for moment frames
值得注意的是，由于梁发生反对称变形，故由均匀分布的重力荷载所作的外功等于0.
相关研究成果[10]表明，结构强度沿建筑高度的分布服从设计层间剪力分布较为合理.这样会使结构的屈服分布更趋均匀，从而防止屈服集中在某几层.即令
Mpbi=βiMpb.（11）
对于RC框架，由于板和非矩形截面梁的强度贡献，以及梁顶部和底部配置的钢筋数量不同，故梁端正塑性弯矩M+pb和负塑性弯矩M-pb不同.因此，式（10）可修正如下：
∑ni=1Fihiθp=2Mpcθp+∑ni=1βi（M+pb+M-pb）φi.（12）
令x=M-pb/M+pb，则式（12）可以简化为：
∑ni=1Fihiθp=2Mpcθp+
∑ni=1（1+x）βiM+pbφi.（13）
选定适当的x后，式（3）仅包含2个未知参数，即M+pb和Mpb.
根据结构底层不能形成薄弱层机构（图3）的条件，确定柱底塑性弯矩Mpc.假定塑性铰出现在底层的柱底和柱顶，对于屈服机构的微小变形，其相应的作功方程[15]为
ΨQ′h1θ=4Mpcθ，（14）
则
Mpc=ΨQ′h1/4，（15）
式中：θ为屈服机构的微小转角；
Q′为基底剪力（对应于等效单跨模型），Q′等于总剪力Q除以跨数；
h1为底层层高；
Ψ为考虑了设计力的超强系数（在后面的设计算例中，取Ψ=1.1）.
将式（15）代入式（12），可以得到第i层梁的需求塑性弯矩M+pb和M-pb，然后根据建筑抗震设计规范进行构件设计.
图3单跨框架（底部形成薄弱层）
Fig.3Onebay moment frame with
“softstorey” mechanism
1.3.2柱设计（指定非屈服构件）
指定非屈服构件（如柱）必须能抵抗设计重力荷载和最大指定屈服构件预期强度的组合，同时考虑合理的应变硬化和材料超强.在RC框架结构设计中，可将柱分离成悬臂的隔离体，图4为目标侧移时框架边柱隔离体图.
图4边柱隔离体图
Fig.4Freebody diagram of an exterior column
为保证结构形成预期的强柱弱梁塑性机制，柱的设计必须能够抵抗最大预期荷载（包括梁柱上的重力荷载），同时考虑梁端塑性铰一定范围内的应变硬化和材料超强.应变硬化梁塑性铰的弯矩Mpri，可将需求塑性弯矩Mpbi乘以适当的超强系数ξ得到，超强系数ξ需考虑材料应变硬化效应和材料超强.
假定作用在隔离体上所需的侧向力Fli服从式（9）的分布形式，则其值可通过整个隔离体的平衡条件获得.结合作用在每层梁端的弯矩和侧向力Fli，可计算出每层的柱端弯矩和剪力.
（1） 边柱隔离体
当框架达到目标侧移时，假定各层梁端塑性铰截面处的剪力Qi、Qi′和弯矩Mpri均达到预期强度（图5，lc=（L-L′）/2），Qi和Qi′可由式（16）和（17）给出：
Qi=M+pri+M-priL′+qiL′2，（16）
Qi′=M+pri+M-priL′-qiL′2，（17）
式中，qi为作用在梁上的均布荷载.
图5柱隔离体图
Fig.5Freebody diagram of a column
在RC框架中，作用在边柱隔离体（图5）上的需求平衡侧向力之和Flext可以由式（18）确定；
Flext=∑ni=1M-pri+∑ni=1Qilci+Mpc∑ni=1αihi，（18）
其中，
αi=βi-βi+1∑ni=1（βi-βi+1） .（19）
式（19）中，当i=n时， βn+1=0.
（2） 中柱隔离体
对于中柱隔离体（图5），侧向力之和
Flint=∑ni=1（M+pri+M-pri）∑ni=1αihi+
∑ni=1[Qi+Q′i]lci+2Mpc∑ni=1αihi .（20）2PBPD法的设计步骤PBPD法设计钢筋混凝土框架结构的步骤：
（1） 根据设计地震水准选择与预定性能目标一致的预期屈服机制和目标侧移角θu.假定结构的力位移关系为理想弹塑性，并估算结构的屈服侧移角θy.
（2） 用预选的目标侧移角θu减去屈服侧移角θy，计算出塑性侧移角θp.
（3） 根据质量和刚度特性估算结构的基本自振周期T（也可采用基于规范的经验公式估计结构体系的基本周期），选择适当的侧向力分布形式.
（4） 采用第（1）、（2）步确定的参数，根据设计谱加速度值Sa即可计算出设计基底剪力Q.此时，可采用相应的非弹性地震反应理论，如NewmarkHall提出的理想非弹性反应谱或其他方法.
（5） 如果结构的力变形性能与假定的弹塑性能不同，则需修正Q.
（6） 采用塑性方法对指定屈服构件梁进行截面设计，使结构侧向强度的分布服从设计楼层剪力分布；采用弹性设计方法对指定非屈服构件柱进行截面设计，并考虑指定屈服构件的应变硬化、材料超强.3算例及其分析3.1工程概况某工程主体为8层现浇钢筋混凝土框架结构，平面布置见图6，各层层高均为3.3 m.楼面恒（活）荷载为3.3（2.0）kPa，屋面恒（活）荷载为5.0（2.0）kPa，雪荷载为0.2 kPa.抗震设防烈度为8度（0.20g），Ⅰ类场地，设计地震分组为第2组.混凝土强度等级为C30，受力主筋为HRB400.
图6结构平面图
Fig.6Floor plan of a structure
初步选定的梁、柱（矩形）截面尺寸见表1.
表1梁柱截面尺寸
Tab.1Member sectionsmm
楼层横梁纵梁次梁柱第5～8层300×500300×600300×450550×550第1～4层350×500350×600300×450600×600
3.2钢筋混凝土框架结构设计根据PBPD方法的上述设计步骤，得到RC框架设计参数（表2）.
根据式（8）和（9）计算侧向力分布，然后计算梁、柱需求强度，最后确定梁、柱截面配筋，见表3
表2RC框架设计参数
Tab.2Design parameters for RC frame
地震程度SaT/sθy/%θu/%θp/%μ=θu/θyRμγαQ/GQ/kN中震0.210g0.800.501.000.50220.7501.1280.104650罕遇地震0.420g0.800.502.001.50330.5563.3830.109679
表3RC框架梁、柱需求强度和截面配筋
Tab.3Required strength and reinforcement details of beams and columns of the RC frame
层
序梁需求弯矩M+pb/
（kN・m）M-pb/
（kN・m）梁配筋
面积/mm2AsAs′边柱Mtop/
（kN・m）Mbot/
（kN・m）轴力/
kN剪力/
kN中柱Mtop/
（kN・m）Mbot/
（kN・m）轴力/
kN剪力/
kN柱配筋
面积/mm2边柱中柱862.73-131.73388853195.804.74169.5657.89259.82-21.67210.4985.303 0544 5617100.46-210.966371 450299.73-6.23379.0992.72394.41-56.38418.05136.603 7705 8916129.83-272.658391 984368.99-26.45611.15119.83481.38-101.22625.60176.544 5615 8915152.96-321.221 0052 469411.93-53.94860.96141.17532.33-154.06833.16207.995 8917 3844170.79-358.661 1172 711433.11-87.051 129.83157.63553.32-213.051 046.12232.233 7705 8913183.83-386.031 2123 004435.61-124.261 413.40169.66548.33-276.541 263.77249.963 7705 8912192.38-403.991 2753 211421.75-164.161 703.54177.55520.26-342.981 481.43261.583 0543 7701196.61-412.891 3073 318393.42-205.401 996.92181.46471.36-410.891 699.08―3 0543 054（表中As和As′分别为受拉和受压钢筋的截面面积；Mtop和Mbot分别为柱顶和柱底弯矩）.4验证分析采用非线性分析软件PERFORM3D建立钢筋混凝土框架结构的有限元模型，对该结构进行弹塑性动力时程分析，以验证上述计算结果.时程分析所用地震加速度时程的峰值根据现行规范[4]确定.选用RGB1波、RGB2波、RGB3波、Morgan波、Mexico波、Kobe波、Landers波、Loma波和Northridge波，这9种地震波分别具有不同的频谱特性.
按这9种地震波且地震波峰值调整为8度设防地震和罕遇地震对应的加速度0.2g和0.4g，得到楼层位移角包络图分别见图7和图8.
图7中震作用下RC框架最大层间位移角
Fig.7Maximum interstory drift ratios of
the RC frame under moderate earthquake
图8大震作用下RC框架最大层间位移角
Fig.8Maximum interstory drift ratios of
the RC frame under major earthquake
从图7和图8可见，除Mexico波之外，在其余地震波作用下，最大层间位移角沿楼层均匀分布，在设防地震和罕遇地震作用下，其均值分别介于0.24%～0.31%和0.38%～0.55%之间.表明结构的非弹性性能沿楼层分布较均匀，各楼层可以同时耗散相当的地震能量.而不像传统设计方法那样，仅通过结构的某一层或某几层薄弱层来耗散地震能量.按基于性能的塑性设计方法给出的各层最大层间位移角均小于目标位移角限值，表明结构满足目标性能要求.
大震作用下RC框架塑性铰分布如图9所示.从图9可见，各层梁端均出现塑性铰，满足预先设定的屈服机制.
图9大震作用下RC框架塑性铰分布
Fig.9Plastic hinge distribution of the RC frame
5结论基于功能平衡原理，本文提出了一种钢筋混凝土框架结构基于性能的塑性设计方法，获得以下结论：
（1） 基于性能的塑性设计方法（PBPD）用预定目标侧移和屈服机制作为性能目标，而这2个性能决定着结构的损伤程度和分布.对于给定的地震水准，根据能量平衡原理计算设计基底剪力，即使结构单调达到目标侧移所需作的功等于等效EPSDOF达到相同状态所需要的能量.
（2） 采用塑性设计方法设计RC框架构件和梁柱节点，以便达到预期的屈服机制和性能.由于该方法在设计过程中引入了结构的非线性性能以及重要的性能准则，故采用PBPD设计的RC框架结构，无需进行繁琐且反复迭代的性能评估.
（3） PBPD不仅能实现多性能水准下RC框架的结构设计，而且能控制RC框架结构在设防地震和罕遇地震作用下的性能.
致谢：西安欧亚学院科研项目（12ZKB05）资助.
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中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号：
连体高层建筑，这一结构，在近年才开始出现并且广受欢迎，但是在我国，并未大量的涌现，原因在于：对于连体结构来讲，需要很好地协调各建筑物承受的作用力，扭转效应非常的明显，受力复杂度比较高，故而设计的时候，难度很大，另外，连体结构的地震扭转效应特别的明显，设计的过程中就需要借助不同软件的分析计算获得高适合度的设计方案。
1、 实例概况
某建筑东西长为160m，南北长 220m，主楼纵向展开长度约240m，总建筑面积约4万m2。由于本建筑地下1层仅在西侧与西南侧有填土侧限，其余方向均与周围建筑通过防震缝分开，因此结构嵌固层标高设置在地下1层地面处。主体的结构为高层框架-剪力墙。对于剪力墙而言，其筒体定位在楼层的四个不同的角上。楼层和电梯间布设的剪力墙一共有四个，厚度从下到上，均介于三百五十毫米到两百毫米中间。建筑的连体一共为六层，而且结构关系对应较大的刚度，所以在连接的具体方式上选择的为强连接，借助于这种连接形式，塔楼以及连接体能够实现很好的连接。
2、设计方法
2.1连体的设计和实施
对于连体部分的设计来讲，复杂度最高的地方在于分析连体地方的受力结构。从结构竖向分析，建筑物因为跨度比较大，而且连体层比较多，故而荷载所产生的内力也是非常大的。在水平的方向上，连体这一段结构需要对两侧建筑进行很好地协调，避免地震荷载和风荷载下发生变形，可以说承担的水平内里也特别的大。
建筑物在风向的作用下，或者在水平方向上的地震的情况下，建筑物的大楼不但会伴随着震动或者摇摆出现同向的运动，而且还会出现相向运动，结构自身会出现平动变形以及扭转变形。工程里面，塔楼对应不同的刚度，具有很大的差距，故而在平东以及扭转振动发生耦连的条件下，结构整体就会出现高度明显的扭转，形态本身也更加的复杂化。
在严密计算的基础上，经过多个方面的严格比较，再加上认真地筛选，获得最终的设计方案。连接体和塔楼间具有可以相互协调的刚度，经过调控，建筑整体对应较好的扭转效应，并且按照相关的标准，连体对应的荷载、发生的变形、出现的应力都在标准的范围内。
工程条件下，连体地方对应的结构属于钢结构，这也是主要的受力主体，此外楼板使用的是钢筋混凝土。对于主受力结构选用的材质为Q345-B，位于底部的钢桁架（两层都有）对应的钢材为焊接H型。进行摄制的过程中，首先要对钢柱进行九十度的旋转，对于上三层也要对钢柱进行九十度的旋转，在节点的位置进行支撑。通过固接的手段连接钢柱、钢梁以及钢桁架。另外还需要固接连体横梁和斜撑与剪力墙筒。埋设H型钢到柱端，这个柱端指的是钢桁架横梁和斜撑以及剪力墙彼此连接的地方，通过强焊接，连接十层到十六层的钢构件和剖口。在十一、十三和十五这三层钢梁的区格中进行圆钢管的布置，用来进行钢支撑，这样连体结构位置的楼板对应的平面刚度就可以得到很好的保证。
2.2结构选材
连置选择的结构通常为钢或者混凝土，如果是混凝土，那么连体结构就要用三道巨型的桁架。如果钢结构，那么就需要于连体的位置进行三道桁架的布设，无论是选择哪种方案，因为不一样的选材，所以受力一定要和具体的要求相符合，一定要能够按照建筑物的具体情况进行比较权衡后作出最终的决定。
假设选定的方案为混凝土，这样无论是结构梁，还是斜撑或者柱，断面都会比较大，对于建筑师来讲，相关结构构件的会对美观必然会产生一定的影响。本建筑具有跨度大、连接层数多的特点，这就使得选用混凝土方案后结构自重预计将比选用钢结构方案多出近3646t，自重增加的同时，连接体两侧柱以及剪力墙的基础造价也一起增加。此建筑的连体部位相对较高，需要巨型桁架结构，所以需要有能够承受住所有连体处荷载的模板，且只有当所有桁架构件都达到强度要求之后才能将模板拆除，而且在模板拆除的时候还需要充分计算各方向的桁架受力作用，这样就不会在拆除模板的时候，桁架会发生瞬时加载，受到很大的消极影响。
如果结构选择的为钢，这样结构在重量上就可以得到适当的缩减，桁架截面对应的尺寸也可以得到降低，建筑物在整体上就会显得比较轻盈，比较空透，使用面积就可以得到有效地增加，而且造价相对来说也会比较低廉，施工速度也比较快，故而本工程最终选择了钢结构。
2.3整体计算
对结构进行设计的过程中，一定要对地震力予以充分的考虑，尤其是要分解扭转耦连振动产生的具体影响。运用三种不同的力学模型的三维空间分析软件分别进行位移以及整体内力的分析。将6度设防烈度、0.05的阻尼比以及Ⅱ类的场地类别等因素均考虑进去。工程的模型及荷载的输入运用的是PKPM结构分析软件系列中的PMCAD进行的。而SATWE主要负责工程结构的重点分析计算。最终结构对比校核的工作由TAT和PMSAP担当，并进行一定的补充计算分析。经过三种程序的主要计算分析，经过汇总可得到表1。其中的层刚比选择的数值为下部和上相邻楼层在侧向刚度上经过计算获得的平均值对应的百分之八十的数字，以及和相邻上层对应的侧向刚度之百分之七十，这两个数据经过比较，比较小的就是选择的层刚比。
表1据三种计算机软件得出的计算结果
3、结语
（1）对复杂度比较高的高层建筑进行分析的时候，如果仅仅借助于一个单一的程序，那么难度就比较得高，需要从不同程序出发，作出分析判断，获得最终的计算结果，本文分析的方法主要是SATWE，在此的基础上和TAT以及PMSAP进行结合比较，而后获得满意度比较高的结果。（2）对于复杂度比较高的高层建筑而言，扭转效应非常的明显，故而需要对扭转周期予以调整，要尽可能的减小，在本工程里面，选择的为连廊水平支撑的增加，这个增加可以借助于桁架刚度得到很好地实现和解决。（3）设计连体结构，一个核心的，也是关键性的问题在于连接连接体和建筑物，强连接被运用到了本工程里面，效果非常的显著，能够对受力协调予以完美的掌控。（4）如果高层建筑无论是在竖向，还是在水平的方向上，都是非常的不规则。那么一定要尽可能的注意对剪力墙和竖向这两个构件的具体设置，保证结构质量中心尽可能的接近刚度中心，据此，扭转效应可以得到有效的削减。
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中图分类号：G424 文献标识码：A DOI：10.16400/ki.kjdkx.2015.04.064
Methods to Improve "Concrete Structures" Course Design Quality
ZHANG Yongling
（College of Water Resources and Architectural Engineering， Tarim University， Alar， Xinjiang 843300）
Abstract "Concrete Structures" is the main course of Civil Engineering， with strong engineering application， curriculum design students to consolidate the theoretical knowledge and improve the capacity of an important part of the comprehensive application， the author on how to improve the "Concrete Structures" course design quality， conduct the study of teaching methods， to provide reference for the curriculum teaching.
Key words Concrete Structures; course design; teaching methods
混凝土结构是一门理论与工程实际紧密联系的课程，课程涉及内容多，①教学难度大。课程设计是该课程的重要的实践性教学环节，②是综合应用基础理论和专业知识解决工程问题的一项模拟设计，③是单独设定学分和评定成绩的重要教学环节，具有很强的实践性，包括课题确定、方案设计、实施细节、设计报告以及评价体系等环节。④通过课程设计可以使学生进一步巩固课程理论知识，学会使用设计规范，掌握结构工程应用中的平法标注基本知识，为学生后续开展毕业设计及工作打下良好基础。⑤同时课程设计可加强培养学生发现问题、分析问题与解决问题的能力，培养学生的独立工作能力和创新能力，也是对学生所学理论知识和基木技能的全面考核。⑥因此，如何开展混凝土结构课程设计教学，是高校该课程专任教师应该不断完善的课题。
1 混凝土结构课程设计存在的主要问题
1.1 命题单一或老化，缺乏对学生创新能力培养
高校对课程设计的要求一般为一人一题，但是由于学生人数多，设计任务书资料不足，难于真正实现人手一题。导致产生两方面的问题，一是教师在同一届学生中多采取分组方式开展不同结构类型的课程设计，在同一组内只是对部分参数做一定修改，计算过程和步骤完全相同，学生无需考虑结构布置或经济性等要求，缺乏对学生创新意识和能力的培养;二是教师在下届学生课程设计时会继续使用上一届使用过的题目，命题更新不够，致使学生会搜集上届学生的课程设计成果进行单纯模仿或直接抄袭，学生无法通过课程设计来了解当前相关技术的最新动态，与社会生产发展中的实践环节脱节。⑦长此以往，学生便无法真正掌握结构设计方法，更无益于培养分析问题、解决问题的能力。⑧
1.2 课程设计图纸计算大多采用软件，不利于学生基本技能的培养
随着计算机技术普及，各大高校在土木工程教学中大多都开设了CAD、SoliWorks、PKPM、midas等用于提高制图及计算的效率，同时有助于学生很好地与工程实际应用相结合，然而在教学中，过多地采用计算机软件进行辅助设计，学生只知道按照软件提示步骤操作获取最终结果，但对其内在的制图和识图方法、规范依据等却不熟悉甚至不去思考，导致工作中经常出现对于实际工程中的明显错误判断不出，图纸识别不准确等问题，不利于培养学生的基本技能。
1.3 考核评价体系不合理，缺乏对设计过程的控制
混凝土结构课程属于专业基础课程，课时量大，理论授课占用时间较长，课程设计基本在学期末，学生此时面临多门课程的期末考试，迫于对课程设计成绩的追求，学生大多数会需找往届模板，或照抄别人的成果交差。由于教师对课程设计成绩的评定多以设计成果作为唯一依据，也有高校采取了抽查答辩等方式进行，但是忽视对学生设计过程的监管，缺少平时考核，日常检查也不严格、不规范，最终给定的成绩也不科学，甚至出现抄袭者的成绩反倒高于自行完成者的成绩，评定不够客观和公正，课程设计成果的质量自然无法保证。
2 教学方法改革
2.1 课程设计命题工程化、多元化，切实增加学生设计自由度
课程设计命题不能只是要求学生做简单的虚拟设计，应该密切联系现行的工程规范依托已建或在建项目资料编制多元化的课程设计题目，同时在任务书的编写上可以适当放宽约束条件，给学生自由选择和发挥的空间，从而激发学生设计的积极性和主动性。具体做法：一是学校应该充分发挥校内外实习基地（设计院、工程单位）的作用，大量收集工程背景资料、设计图纸等为教师开展课程设计命题提供依据;二是教师应该根据该课程设计的大纲要求科学编写任务书，充分体现一人一题的要求，同时已知条件可适度放宽，让学生自由选择和发挥，引导学生独立思考、解决“实际问题”;三是由教研室组织相关教师对拟开展的任务书进行认真审定，包括设计内容、深度、工作量、成果评定方式等，然后下发至学生开始设计。通过这种方式可切实提高课程设计科学性和工程应用性，为学生后续工作奠定良好的基础。
2.2 采取手工设计为主，软件验证为辅的方式开展课程设计
为杜绝学生电子文本相互抄袭的问题，该课程设计可要求学生对于结构设计及施工图纸手工绘制，教师严格按照制图规范标准进行检查，对于不符合要求的图纸全部返工;设计计算书要求学生先采取手工计算，然后利用软件进行验证。通过这种方式，既可以提高学生对基本计算公式和规范的应用能力，又可以加强学生对基本制图、识图能力及三维工程形构件能力的培养，真正达到理论结合实际的目的。
2.3 充分体现课程设计教师主导作用，加强过程监控
教师的实践能力直接决定学生课程设计的质量和效果，因此，任课教师必须要具有丰富的工程实践经验，且熟悉现行规范。为提高课程设计质量，教师必须要积极投入到学生的设计当中去，并起到主导作用，⑨教师每天进行集中答疑，以便及时发现问题，对于共性问题采取集中讲解，个别问题单独解释，这样既可以保证课程设计质量，又可以检查和督促学生的设计进度，真正达到课程设计大纲对人才培养的要求。
2.4 改革课程设计成果评价机制，正确处理成绩与效果的关系
课程设计的成果评价应该改变传统的以设计成果作为唯一依据的评定方式，坚持以“考核只是手段，学习效果才是目的”的原则，充分考虑教师在指导过程中掌握的信息，既要保证对设计过程中表现积极，成果完整可靠的学生给予高分评价，又不挫伤部分成果欠佳学生的积极性，而是将最终反映出的问题必须反馈至学生，同时要求学生限时改正，最终给予合理的成绩评定。因此，成果评价可采取学生自评、互评、教师讲评和抽查答辩相结合的方式进行，并结合教师平时指导记录，科学设定各环节的分值比例，以实现该课程设计成果评价的客观、公正。
3 结语
课程设计是混凝土结构课程重要的实践环节，教师必须发挥主导作用，紧扣工程实际科学命题，最大限度激发学生设计的主动性，以培养学生独立分析问题、解决问题的能力为目标，规范课程设计过程管理，严格考评体系，只有这样，才能切实促进混凝土结构课程整体教学质量的提升。
基金项目：塔里木大学高教研究项目“《混凝土结构》课程教学模式改革研究”（TDGJ1301）
注释
① 李永梅，赵均. 混凝土结构及砌体结构课程的教学改革[J]高等建筑教育，2006.15（2）：85-88.
② 任凤鸣，袁兵.“混凝土结构设计”课程的教学探讨[J]. 广东工业大学学报：社会科学版，2006（6）：123- 124.
③ 唐岱新，孙伟民.高等学校建筑工程专业课程设计指南[M].北京：中国建筑工业出版社，2002.
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⑥ 许海霞.高校课程设计的教学研究[J].科技创新导报，2013（15）：141-142.
一、概述
混凝土结构是目前在建筑领域应用较为广泛的建筑施工方法，从近些年的应用与发展经验表明，这种结构应用中，由于材料、工艺、环境、管理、技术等多方面的因素影响，依然存在漏水、裂缝、结构强度减弱等问题，因而应该加强对这些常见问题的探讨，从中找到导致此类问题的原因，并据此找到具体的解决办法，提高建筑物质量，为民众提供安全可靠的居住、办公条件。
二、混凝土裂缝原因
1 从材料质量方面看
材料占到工程建设的70%～80%，所以非常关键，然而，由于水泥、砂、石等不合格，在材料购进环节对市场调查不细致，材料实验不足，贪图便宜买“关系材料、便宜材料”等，却未选择真正适合工程要求标准的材料，或者配比不合理，共同造成了建筑物的质量问题，进而形成通常所说的“豆腐渣工程”。
2 从地基的变形看
由于不均匀沉降的存在，会令钢筋混凝土结构中发生开裂的问题，通常来看，裂缝在大小、形状、方向方面与地基变形相关，当地基发生变形应力增大时，会造成贯穿性的裂缝。
3 结构受荷看
一般来讲，如果结构所受负荷超过了承载能力，则会造成裂缝，这些裂缝的形成也与施工、使用等因素密切相关，在日常的实践中可以看到钢筋混凝土梁、板受弯构件在使用中，会因荷载过大而出现裂缝，虽然程度不一，但会因时间增加而带来更大的事故隐患。
4 从设计构造看
在混凝土结构中，结构构件断面发生突变、或者因不合理开洞、留槽等，皆会使应力聚集，因而在圈梁或者箍筋、吊筋及其它结构缝设置不科学时，易造成混凝土开裂。
5 从湿度影响看
从物理学的角度讲，热胀冷缩这一原理适合于混凝土材料，因而当混凝土在空气中进行硬结时，体积自然会收缩，这与构件内所产生的拉应力相关，尤其是在混凝土早期阶段，强度低，因而收缩值也会达到最大；以此推断，如果早期的养护工作不到位自然会引发收缩裂缝，从表现形式上看，以现浇剪力墙、水池底工程方面较为常见。
6 从徐变方面看
以结构构件为主，当其内应力发挥功用时，会在瞬时令混凝土结构中产生弹性变形，加上时间的延长，就会产生裂缝现象，这也就是通常所说的徐变变形。如果这种情况发生，会给预应力构件带来诸多应力损失，结构本身的抗裂性能会随之锐减，较常见的区域在受弯构件拉区。
7 从施工方面看
建筑施工中以混凝土结构为主，但在施工中由于安全质量管理不到位、施工工艺不合理、监管不严格或者材料比例不合格、浇筑时振捣不均匀、配筋比例不科学、养护不及时、对施工环境中的防护措施不到位、加上温度湿度、季节变化、材料运输等，都会造成裂缝问题。
三、修补设计
在建筑混凝土结构裂缝修补设计的原则方面，需要对修补与补强加固的判定结果进行评估，然后再对开裂结构机能、耐久性实施恢复设计，另一方面，在修补方面应该重视材料、修补工法、修补时间的考虑，并以这些基本条件作为基础，展开修补设计工作。具体如下：
首先，应该对修补范围、规模加以设定，并对现场进行调查研究；
其次，对开裂原因、开裂状况与程度，比如裂缝宽度、深度、型式等加以记录、分析，还应对建筑物的重要性，所处的一般环境、工厂地区、盐类环境、温泉地带、寒冷地带以及特殊用途加以辨别、区分；
第三，就是在修补中，需要有明确的规定、恢复目标设置，确保选择的修补材料、工法、时间满足修补设计的科学性、合理性；还需要比较环境状况，给予较高的等级修补设计，最好是在稳定裂缝的情况下展开修补工作，因为各种条件会对裂缝形成不同的影响，比如温度、湿度、时间等都会在修补中影响到裂缝的变化；
第四，根据修补的实践经验可以在修补恢复目标方面进行阶段划分；如性能恢复方面，通常将其恢复到健全构件的同等性能为宜，这是由于把水泥方面引发的裂缝作为修补对象，一般可以将其保修年限设定在10～15年；再如程度恢复方面，因为钢筋腐蚀、碱性骨料所引发的骨料会恶化，加之开裂原因较多，目前对所有原因的分析还尚未明了，因此通常可以将修补程度恢复的时间设定在5～10年；还有在安全可靠性方面的恢复情况，可以以确保人身安全程度为基本标准，展开应急修补工程；
第五，需要注意的事项是，在修补作业方面，要展开充分、具体的研究，并且做好机械材料、脚手架、工程现场、周围人群的安全保障措施。
四、修补方法与特征分析
建筑混凝土结构裂缝的修补方法较多，以下从基本上较为常见的涂覆盖法、充填法、预应力法、灌浆法进行具体说明。
1 涂覆法
在修补作业方面，按照要求与相关实践经验，通常对混凝土表面存在数量多的表面裂缝行手工方法或机械喷涂方法；原理就是将修补材料涂覆在混凝土的表面，对其进行封闭式保护；一般情况下，0.3mm～2.5mm的厚度即可满足涂膜要求，注意厚度越大，适应裂缝的变化能力也会随之增加；采用该方法时，对所选择的修补材料应该加以区别，比如在室内、室外、不同环境、不同介质、裂缝活动等方面，要求细致分析，严格选择；通常的修补施工中所选择的材料针对性要强，如耐磨地坪中选择环氧沥青类的刚性涂料，而对于不稳定的裂缝，则以弹性体较强的聚氨酷类涂料为主。
2 充填法
选择充填法，主要是以钢钎、风镐、高速转动的切割圆盘先对裂缝进行扩张处理，使其形成一个V型或者梯形的槽；然后，采用环氧砂浆、水泥砂浆、聚氯乙烯胶泥、沥青油膏等，进行分层压抹令其构成封闭保护；这种方法对一般裂缝的修补、渗水裂缝的修补都非常适用，比如V型就可以适用于一般裂缝，而梯形就可以适用于渗水裂缝；从材料方面分析，结构强度要求高时，则可以选择环氧砂浆，若只是进行渗漏修补则以聚氯乙烯、沥青油膏为宜。
3 预应力法
预应力法的应用，主要是通过它达到螺帽拧紧减少裂缝或使其闭合；比如，用钻机对构件钻孔，穿入螺栓后，就可以增加预应力，促使螺帽拧紧，达到裂缝修补的目的，如果符合相关的条件与标准，则可以运用双向预应力法，效果更好，比如，成孔方向、裂缝方向形成垂直或不垂直时，就可以此为准。
4 灌浆法
Abstract: with the development of the construction industry in our country, the construction of the type also are being enriched, including a large building and the proportion of the high-rise building increase, this led to the building of the strength of concrete support components such as more stringent requirements. Therefore, a steel reinforced concrete structure by home and abroad widespread application and construction projects. This article through to a steel reinforced concrete structure in the development of our country and research, analyzes the characteristics of the steel reinforced concrete structure, and show the steel reinforced concrete structure of the actual effect and apply the construction project type.
Keywords: steel reinforced concrete structure; Characteristics; application
中图分类号：TV331 文献标识码：A文章编号：
型钢混凝土结构（Steel Reinforced Concrete）是指通过在型钢周围布置钢筋并且进行浇筑得到的混凝土结构。通常可以分为实腹式型钢混凝土结构和空腹式型钢混凝土结构两种。实腹式型钢混凝土结构相比空腹式型钢混凝土结构要更为出色。同时制作成本也更高。要发展型钢混凝土结构在建筑工程中的应用和技术，首先要对其特点进行了解。
一、型钢混凝土结构的特点和发展
1、型钢混凝土结构的发展
型钢混凝土结构最早出现在20世纪欧美国家。由于钢筋混凝土在建筑工程中的应用逐步替代了木材和石料，欧美国家开始对如何进一步增强钢筋混凝土结构的强度和刚性做了研究。直到20世纪初，经过众多国家的实验，发现型钢混凝土结构的强度和刚性十分出色。同时针对型钢混凝土结构的生产工艺，进行了详细的规范和设计。在此之后，直到20世纪中期，我国开始接触到型钢混凝土结构的相关技术，然而受到我国当时经济建设的限制，片面的为了节约钢材，型钢混凝土结构在我国一度停止使用。直到20世纪末期，随着我国经济建设的迅速发展，大型建筑和高层建筑在建筑工程中的比例大幅度上升。
为此，型钢混凝土结构被重新应用于建筑中并且在实际工程项目的建设中取得了良好的成效。为了实现型钢混凝土结构在大型承重建筑当中的经济价值，我国针对型钢混凝土结构进行了一系列的系统研究，并取得了相当的成绩。
2、型钢混凝土结构的特点
型钢混凝土结构是钢材混凝土组合结构中的一种，我国最早引用苏联的称法，将型钢混凝土结构称为劲性钢筋混凝土。型钢混凝土结构同传统钢筋混凝土相比具有强度高、刚性大、延展性好的特点，弥补了地震区建筑采用的钢筋混凝土对于抗震能力不足的问题。所以，型钢混凝土结构在实际建筑工程中，特别适用于高层建筑和抗震系数较高的建筑。
同时，型钢混凝土结构是在型钢布置钢筋进行浇筑而成的，在建筑工程混凝土构件当中属于高强度类。型钢混凝土结构本身不仅有出色的强度和韧性，并且由于型钢混凝土结构本身的钢材原因，型钢混凝土结构的体积较相同规格的钢筋混凝土的要小，横截面积也要少，为此，在建筑中使用型钢混凝土结构大大提升了建筑物内的空间。
并且，型钢混凝土结构的钢结构稳定，整个结构的承受能力和抗老化能力很出色，减少了建筑的维修费用和安全隐患。
二、我国型钢混凝土结构的设计方法和应用
1、我国型钢混凝土结构的设计方法
我国型钢混凝土的相关技术正在不断发展和逐步成熟。型钢混凝土的研究方向也从传统的单一混凝土结构转向了新型的型钢、钢筋、混凝土相结合的新型结构，为了深度研究型钢混凝土结构，预应力的相关技术也得到了长足的发展，针对型钢混凝土结构的设计方法有很多种，不同类型型钢混凝土结构的设计方法主要区别在结构制作的规范规程上。目前，型钢混凝土结构设计时主要参考的规范规程有两个，分别是1998年我国冶金部出台的《YB9082297钢骨混凝土结构设计规程》以及2002年我国建设部出台的《JGJ13822001型钢混凝土组合结构技术规程》。其中《YB9082297钢骨混凝土结构设计规程》在制定的初期是参照日本型钢的相关规范中的叠加方法，在传统型钢计算的叠加方法的基础上提出了型钢混凝土结构在轴力分配上较为准确的方法，我们将之称作“改进简单叠加法”。
如果参照《YB9082297钢骨混凝土结构设计规程》的规范标准，在对型钢混凝土结构的承载力和刚度等方面进行计算都十分简单方便。而2002年我国建设部推出的《JGJ13822001型钢混凝土组合结构技术规程》在型钢结构的承载力计算方面采用了新的技术，即是对型钢结构进行平截面假定，对横截面的移动量进行计算，在最后可以得到结果准确可靠的型钢构件的承载力。
2、我国型钢混凝土结构的研究方向和应用
在我国，型钢混凝土结构的研究工作在建国时期存在着较长的空白阶段，由于当时片面性的强调节约钢材，型钢混凝土结构的研究和应用一直被搁置，这导致我国型钢混凝土的相关技术较国外相比有着一定的差距，针对我国型钢混凝土技术相对落后的现状，型钢混凝土结构的研究研究工作面临着几点发展的障碍。
首先，我国现有建筑大部分仍然采用的是钢筋混凝土结构，建筑工程单位对于型钢混凝土的施工技术了解较少。国家缺乏对于型钢混凝土结构的支持力度和相关文件。由于型钢混凝土结构在实际的建筑应用中还未普及，导致型钢混凝土结构的相关研究工作发展缓慢。为此，要加强型钢混凝土在建筑中的应用和技术普及。
其次，我国对于型钢混凝土结构的设计计算方面的相关技术理论还不完善。上文已经提到了，我国的型钢承载力计算的方法是参照日本的叠加方法进行计算的。而在全世界关于型钢结构的计算理论中，日本的叠加方法相对来说过于保守。所以发展我国型钢混凝土结构设计计算中相关技术理论是我国型钢混凝土结构的一个研究方向。
三、我国型钢混凝土结构的研究发展前景
由于一些历史原因，我国型钢混凝土结构的相关研究起步较晚，但是经过二十多年的发展，我国的型钢混凝土结构研究工作在建筑建材的研究者的不懈努力下，仍然形成了一套适合我国建筑行情的，较为规范的型钢混凝土施工建设技术理论。
当然，由于型钢混凝土结构在我国的建筑业仍然处在推广当中，在相关领域中尚且缺乏型钢混凝土结构的相关国家政策和规范。对此，我型钢混凝土结构研究领域当前的重要目标就是尽快完善和出台一套适合我国型钢混凝土结构发展现状的相关规范，促进型钢混凝土结构在我国建筑行业中的发展和应用。
同时，随着我国经济建设的不断发展，我国一线和二线城市的高层和超高层建筑鳞次栉比的建设起来，这其中，传统的钢筋混凝土结构并不能够满足高层和超高层建筑物的设计实际建筑需求，型钢混凝土结构将会得到很大的发展和应用空间，即将面临的巨大需求和我国现有的型钢混凝土结构技术和规范不完善的实际情况，需要加强型钢混凝土结构相关技术的研究工作。
总结：
综上所述，型钢混凝土结构是一种在承载力、刚性、延长性、抗震性都要优秀于传统钢筋混凝土结构的新型建筑构件。型钢混凝土结构的研究和发展对于我国高层建筑和防震功能的建设和发展有着重要的意义。要发展型钢混凝土结构，完善我国相关规范规定和推进相关应用技术，是当务之急。
参考文献：
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[2] 丁晓东,孙晓波. 型钢混凝土结构的研究现状及发展趋势[J]. 山西建筑, 2007,(01) .
当今社会，人民的生活水平逐渐的提高外加我国的建设方面发展得也比较迅速，逐渐的建造了许多民用的和工业用的建筑物。紧接着建筑物结构建造的年代、建筑物使用的年限、建筑物的设计和建筑物实际使用功能上的一些区别、并且遭受人为的或者自然灾害等等一些因素的影响，大量的已经完工的或者是正在建设中建筑物产生了或多或少程度的破坏，为此，我们必须进行一些结构的改造或者是结构的加固，从而延伸建筑物的使用年限。当下，我国的钢筋混凝土结构设计和钢筋混凝土结构的施工比较规范，也比较标准，这样就会大范围的应用在建筑物的设计中去，同时作为一名钢筋混凝土结构设计的人员，在这方面碰到一些技术方面的问题，这就会值得我们来进一步的探讨和研究。
1.钢筋混凝土结构改造加固机理的思考
人们都知道，在土木工程中钢筋混凝土结构的加固技术越来越被广泛的应用，这样就会满足新的荷载需要、施工缺陷、薄弱的结构等等，这些会在工程中可能出现的一系列的错误。同时钢筋混凝土结构的加固技术也可以用来修补因自然灾害或者是人为因素的一些工程结构。特别是一些年代比较长的建筑物。所以说，钢筋混凝土结构的加固技术作为一种现代的技术，并且这种技术在建筑工程方面也取得了比较大的成绩，例如外包粘钢法就可以加固钢筋混凝土梁。外粘钢板或者是一些聚合物片材补强加固钢筋混凝土结构的一些技术，现在已经能够成功的用在土木工程中了。钢筋混凝土结构一般在土木工程中是经常进行受弯加固的。一般在钢筋混凝土结构受拉的地方粘结钢板或者是一些聚合物板材来进行加固，这是一种减少挠度和控制裂缝和增加受弯承载力的一种有效的方法。纤维增强聚合物系列有许多的优点，例如：本身比较轻、比较耐腐蚀和使用比较便捷等等。
2.混凝土结构改造加固的方法的讨论
钢筋混凝土结构的加固的方法一般情况下可以分为两种：直接加固和间接加固。在进行钢筋混凝土结构的设计时可以根据当时的实际条件和当时的使用要求来选择合适的办法。
2.1直接加固的一般的方法
（1）锚栓锚固法。这种方法比较适用于混凝土强度等级比较大的混凝土承重结构的加固和改造，这种方法不适用于那种长久地经受比较严重的风化的建筑物。（2）粘钢加固的方法。钢筋混凝土的构件承载力不足的地方需要受弯构件在外面粘钢来加固。由此来提高钢筋混凝土构件的承受力。并且其施工的过程也比较简单方便迅速。（3）绕丝法。这种方法的优点和缺点和加大横截面的加固方法比较接近，这种方法比较适用于钢筋混凝土结构的构件截面的承载能力比较低的情况下然后加固，或者是对钢筋混凝土结构的构件施加一些横向的约束力。（4）有粘接外包型钢加固法。它是把型钢家在构建的外面，外包型钢加固钢筋混凝土梁经常用湿式外包法，也就是用环氧树脂化灌浆等方法把型刚和应该被加固的构建连接在一块儿，这样以后，加固后的构件的承受力和刚度提高是因为它的受拉和受压钢截面的面积提高而形成的。（5）加大横截面加固法：加大受力面的截面的加固方法，它的施工工艺比较简单、也能适用，比且含有施工的经验，主要适用于粱、板、柱、墙和一般的建筑物的混凝土的加固，如果现场施工时间比较长的话，就会对生产和生活的有很大的影响。（6）粘贴纤维增强塑料加固法。外贴纤维加固是用那些胶结材料把纤维增强复合材料贴在被加固的钢筋混凝土构件中受拉力的地方，这样就会使其达到提高钢筋混凝土构件的承载能力。它具有耐腐蚀、本身比较轻、使用年代比较长、维护的费用也比较低、比较防潮。（7）置换混凝土加固法。置换混凝土加固法的优点是加固以后不会影响建筑物的净空但是和加大横截面加固法的施工时间长的缺点也一样，比较适用于受压的地方混凝土的强度比较低和一些梁柱承重构件的加固。
2.2间接加固的一般方法
（1）钢筋混凝土外加层的加固方法。钢筋混凝土外加层的加固方法的优点是施工工艺比较简单、砌体加固后的承载能力也提高了很多、适应性比较强，这种方法具有比较成熟的施工经验，一般适用于柱、带壁墙的加固方面。它的缺点就是现场施工的时间比较长，对生产和生活还是有影响的，并且它在加固后建筑物的净空面积有所减少。（2）预应力加固法。这种加固法克服了一部分从外面荷载所产生的弯矩，同时也减少了外部荷载的效应，在这个的同时却增加了钢筋混凝土结构的构件的抗弯的能力。
3.结语
钢筋混凝土结构在长期的自然环境和使用环境的作用下，它的功能肯定会慢慢的下降，钢筋混凝土结构的工程的任务不仅要做好建筑物刚开始的设计工作，而且还要能科学的去评估结构受损坏的客观规律和损坏程度，而且一定要采取一些有效的方法来为结构的安全是用作保障，从而使得钢筋混凝土结构的加固以后会成为一项非常重要的工作。在当今社会，建筑物一般都会以混凝土结构、钢结构、砌体结构等等为主要的建筑结构，所以我们还是得把钢筋混凝土结构加固这方面为突破方向当成主要研究的方面。
【参考文献】
[1]赵洪波，高晓娟.钢筋混凝土框架结构加固改造[J].山西建筑，2008，34（12）：85-86.
一、混凝土结构耐久性的主要研究内容
混凝土结构的耐久性是混凝土结构在使用的过程中由于混凝土材料自身性能的影响和外部环境的影响而对自身性能的保持能力和耐久能力。混凝土结构的耐久性会影响混凝土结构在整个建筑结构中的承载能力，影响建筑工程的进行和使用。对于混凝土结构耐久性的影响因素主要有四种，即外部环境因素、材料自身性质、构件承载力、结构的设计评估。
1、混凝土碳化
混凝土碳化是最常见的影响混凝土结构耐久性的因素，是指混凝土结构暴露在空气中，使混凝土中的碱性物质和空气中的二氧化碳和水产生化学反应，是混凝土结构的性能发生变化，降低混凝土的碱度，从而影响混凝土对钢筋的保护能力，造成钢筋锈蚀，影响建筑质量，还会造成建筑裂缝。在混凝土碳化中的主要化学反应方程式为CO2+H2OH2CO3，Ca（OH）2+H2CO3CaCO3+2H2O。而空气中的一部分二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸与混凝土中的主要碱性材料氢氧化钙发展中和反应，生成碳酸钙和水，影响混凝土的碱性性能。
2、混凝土的碱-集料反应
混凝土的碱-集料反应是指混凝土中的碱性物质，如水泥、额外添加的拌合水、掺合料等与集料中的活性成分发生反应，产生膨胀现象，是影响混凝土耐久性最主要的因素之一，而且这种影响是整体性的裂开，对这种影响没有有效的预防措施，没有修补的方法，因此结果非常严重。碱-集料反应发生的条件主要有三个，其一是在混凝土配比混合中的水泥、集料、额外添加的拌合水、掺合料等中含有碱性物质，或者混凝土在使用的环境中有碱性物质。其二是集料中含有活性成分，易与碱发生反应。其三是潮湿的环境，能让混凝土中的碱性物质和集料发生膨胀反应提供水分。混凝土在发生碱-集料反应之后，表面会出现明显特征，表面变形，出现裂缝，并且有渗出的物质。同时内部也会出现裂缝，反应产生硅胶状物体。而且混凝土发生碱-集料反应后，也会加速其它影响，例如混凝土的碳化反应，加速空气中的二氧化碳和水进入混凝土结构的速度，加速钢筋的锈蚀速度，然后这些影响又会反作用于混凝土结构上，增大裂缝，如此恶性循环，造成建筑工程的严重破坏，如果外部温度低，更会产生冻融破坏，让混凝土建筑工程破坏到无法修复的程度。
3、混凝土的冻融破坏
混凝土的冻融破坏是指混凝土中多于的自由水在环境的影响下，温度降低，产生冻结，体积增加发生膨胀，引起裂缝。混凝土在配比的时候会加入水泥和拌合水，为了让混凝土发挥更大的作用，加入的拌合水会大于水泥中的水含量，产生自由水，这部分自由水就会在寒冷的条件下产生冻结，破坏混凝土结构。尽管在正常情况下，这部分自由水不会对混凝土结构的内部造成严重的影响，因为还会有其它的排水孔，可是的那个排水孔中的水饱和的情况下，这种排水孔就会起到反作用，使膨胀效果进一步加剧，然后导致混凝土结构开裂，经过温度的冷热变化是混凝土内部和外部异同发生裂缝。在防止混凝土产生冻融破坏是，会采用的方法主要有：在混凝土配合中加入引气剂或减水剂，严格控制配合过程中的水灰比，加入防冻剂等。
4、混凝土受氯离子的侵蚀
混凝土受氯离子侵蚀主要是由于氯化物对混凝土结构的影响，破坏混凝土结构的钝化膜，，锈蚀钢筋，在混凝土结构中建立小型的腐蚀电池，产生电化学腐蚀作用。这中侵蚀在沿海地区较常见，海水中的氯离子通过自然界中的水循环作用于混凝土结构建筑，减少混凝土结构的使用寿命，而且在冬季的道路上会有积雪，防止道路因积雪结冰发生交通事故，就会道路上撒盐和盐水融化冰雪，保证道路的畅通，可是在这过程中，就会使氯离子进入混凝土结构中，产生侵蚀，影响混凝土结构的使用寿命。
5、混凝土结构中的钢筋锈蚀
混凝土结构中的钢筋一般由混凝土对其进行保护，可是由于环境的影响，外部的混凝土会发生不同程度的破坏，使钢筋失去混凝土的保护，然后在进一步锈蚀钝化膜，进而对钢筋进行锈蚀，影响混凝土结构的承载力和使用性能。这是影响混凝土结构耐久性最直接的因素。混凝土结构中的钢筋锈蚀主要有混凝土的碳化，碱-集料反应，氯离子侵蚀等方面的影响，破坏钢筋表面的混凝土的碱性，是混凝土产生开裂剥落，然后氯离子破坏钢筋表面的钝化膜，造成钢筋的电化学腐蚀，再在水和二氧化碳的影响下，锈蚀钢筋，从斑斑点点的锈蚀到主筋的锈蚀再到钢筋整体的锈蚀断裂。其中的电化学腐蚀反应原理主要是铁在阳极变为亚铁离子，在与阴极产生的氢氧离子结合成氢氧化亚铁，氢氧化亚铁在与水和氧气变成氢氧化铁。对此的检测方法主要为无损检测，就是在不损坏使用情况的条件下对钢筋的锈蚀情况进行检测，检测钢筋的直径变化，钝化膜的厚度，混凝土的开裂程度等，检查钢筋锈蚀的程度和速度。
5、混凝土构件的耐久性
混凝土构件的耐久性是研究混凝土结构耐久性的基础。混凝土结构中混凝土受到外界环境的影响产生裂缝，从而影响钢筋表面的钝化膜，然后钢筋锈蚀，产生膨胀裂缝，然后造成混凝土的膨胀裂缝，反复循环就会影响混凝土构件的耐久性。
二、增强混凝土耐久性的方法
在混凝土结构建筑的设计阶段要根据标准规范安全度的要求来设计混凝土结构的耐久性。根据不同建筑工程的结构类型，所用到的材料，建成投入使用之后的功能和应用环境的温度、湿度、盐分等条件，设计不同的增强混凝土机构耐久性的方案。保证混凝土结构的建筑工程能够使用在不同的条件下，各设计人员要将强认识，在设计过程中好考虑懂啊混凝土结构耐久性的影响因素，对材料和施工步骤谨慎选择，合理应用，保证混凝土结构建筑工程的使用年限。在设计时可以加入防水剂，防锈剂都能减轻混凝土结构中的钢筋锈蚀程度，增强混凝土结构的耐久性。在施工过程中加强管理，控制施工的质量，严格不使用劣质材料和杜绝偷工减料情况的发生。施工人员加强素质教育，有专人监察，检验和验收过程中要通过无损检验方法保证工程的质量。投入使用之后做好防护工作，定期对混凝土结构进行维护，发现问题及时处理，对混凝土结构进行加固措施，保证混凝土结构建筑工程的使用年限和使用安全。
三、结语
综上所述，由于环境和材料本身性质的不同，对混凝土结构的耐久性产生了很大的影响。关系着国民经济的发展水平和人民生命和财产的安全，因此要加强对混凝土结构耐久性的研究工作的重视程度。
参考文献：
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[3] 刘玉霞. 土木建筑工程结构的安全性与耐久性[J]. 才智. 2008（10）
