探讨混凝土结构应用研究

摘 要：以混凝土为主要材料制作的结构称为混凝土结构。它包括素混凝土结构、钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构等现代混凝土结构是随着水泥和钢铁工业的发展而发展起来的，至今已有160多年的历史。本文对混凝土结构进行简介，综合现代各种混凝土结构的发展，对各种混凝土的优缺点进行介绍，并对其在实际生活中的应用进行探讨和研究。

关键词：混凝土结构；应用；发展概况

中图分类号：TU37文献标识码：A

常见混凝土结构的分类

素混凝土结构

素混凝土结构是指无筋或者不配置受力钢筋的混凝土结构。素混凝土是钢筋砼的重要组成部分，由水泥，砂（细骨料），石子（粗骨料）、添加剂等，按照一定的比例混合之后加一定比例的水搅拌制作而成。

（2）钢筋混凝土结构

钢筋混凝土结构是指配置受力普通钢筋的混凝土结构。其制作过程如下：在浇筑混凝土之前，先进行绑筋支模，即用铁丝将钢筋固定成设计所需的结构形状，然后用模板包裹住钢筋骨架，最后使用机械将混凝土浇筑进去，经过一段时间的养护之后，达到设计标准后进行拆模，即成钢筋混凝土。可以分为现浇式、装配式以及现浇钢筋砼模板。

预应力混凝土结构

预应力混凝土结构是指配置受力的预应力筋，通过张拉或者其他方法建立起预应力系统的混凝土结构。其作用是通过预应力来减小或者抵消荷载所引起的混凝土压应力，从而提高混凝土构件的抗裂性能以及刚度。可以分为三类：（1）全预应力混凝土（2）部分预应力混凝土（3）无粘结预应力混凝土

各类混凝土结构的优缺点

素混凝土结构

素混凝土结构便于施工，造价低，有着很好的经济效益。但是存在这承载力低、性质脆、抗弯性能差，延性低的缺点，因此很少用来做建筑工程的承力结构。

钢筋混凝土结构

钢筋混凝土由于在混凝土构件中配置了一定数量的钢筋，因此比素混凝土结构具有更高的承载力以及较好的受力性能。同时还具有就地取材、节约钢材、耐久、耐火、可模性好的优点，而现浇式或者装配整体式钢筋混凝土结构的整体性好，刚度大，变形小。不过钢筋混凝土结构的缺点也很明显：自重大、抗裂性差、性质较脆。

预应力混凝土结构

预应力混凝土结构的抗裂性好，刚度大，可以减少混凝土梁的竖向剪力和主拉应力，提高了受压构件的稳定性以及耐疲劳性能，同时也节省材料，减小自重。预应力也可以作为结构构件连接的一种方式，促进大跨结构新体系与施工方法的发展。缺点则是工艺较为复杂，对质量要求高，因而在施工时需要配备一支具有过硬技术的团队。同时也需要一定的专业设备，如张拉工具、灌浆设备等，先张法需要具有张拉支座，后张法还要耗用数量很多、质量可靠的锚具等。在结构方面预应力反拱度不易掌控，从而可能会导致混凝土结构表面不平顺。另一方面整个结构工程的费用消耗很大，成本较高。

混凝土结构的应用研究

素混凝土结构

在普通的钢筋混凝土结构设计中，经常不会考虑到混凝土的抗拉强度，以此来做出一种满足当前工程需要的简化模型体系，但这种简化模型体系的达成是有条件的，其内在并不否认混凝土具有一定的抗拉强度。而在对于结构施工图的研究之后发现，只要理论上构件存在拉应力的存在，不管拉应力的大小，都会在受拉区布置钢筋，这是不必要的。所以在一定条件下可以采用素混凝土代替钢筋混凝土，这样既可以简化施工，又可以取得很好的经济效益。

钢筋混凝土结构

钢筋混凝土结构在土木工程中的应用很广泛，钢筋混凝土结构适用于各种工程结构的建造。目前钢筋混凝土结构已经广泛的应用在工业和民用建筑、桥梁建设，隧道工程以及海港水利工程等领域。同时钢筋混凝土在一些特殊场合的表现也十分出色，例如在原子能领域，可以用来制作核反应堆压力容器，在海洋工程方面可以作为海洋勘探平台的建筑材料，在机械制作业的大吨位水压机架以及各种试验设备的基座都是由钢筋混凝土构成。

目前最主流的还是以钢筋混凝土作为房屋的框架结构。由这种框架构成的房屋具有平面布置灵活、结构构件易于标准化、定型化及防火性能好等优点。

预应力混凝土结构

预应力混凝土结构的抗裂性能优良，可以用于大跨结构、压力储罐、核电站容器等领域。经过多年来的不断发展与进步，我国的预应力混凝土结构已经作用在很多的方面。预应力混凝土预制构件包括预应力屋面梁和屋架、吊车梁、简支梁等构件。而在结构形式方面，有整体预应力装配式版柱建筑体系、后张预应力混凝土框架结构、高层建筑、还有一些特种结构如：电视塔的塔身、核电站的安全壳、污水处理厂的曝气池、浓缩池、以及大型桥梁的桥架等。这些结构充分利用了预应力混凝土结构的抗裂与抗渗性高，以及刚度大，变形小的特点。

结语：

为了适应我国经济的快速发展需要，混凝土结构的发展也在不断的加快速度，各种类型的混凝土结构在我国科技工作者不懈的努力研究下，不仅原有性质得到了充分的提高，而在新的领域也有了闪光点。我国的各项混凝土结构设计规范也越来越完善。我们也很有必要不断提高对混凝土结构技术的研究。

参考文献：

{1}黄襄云,周福霖,徐忠根.《钢管混凝土结构抗震性能的比较研究[J] 》 .世界地震工程,2001,17(2):86-89.

{2}中华人民共和国建设部.《混凝土结构设计规范GBS。。10一200215].北京》中国建筑工业出版社,2002.

{3}中国建筑标准设计研究组织《11G101-2 混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图（现浇混凝土板式楼梯）—结构专业》 中国计划出版社 2011-09-01.

{4}顾祥林《建筑混凝土结构设计》 同济大学出版社2011-06-01.