钢筋混凝土结构的应用与发展

钢筋混凝土结构从19世纪中叶开始采用以来，发展极为迅速。它已成为现代工程建设中应用非常广泛的建筑结构。为了克服钢筋混凝土结构的缺点，发挥其优势，以适应社会建设不断发展的需要，对钢筋混凝土结构的计算理论、材料制造及施工技术等方面的研究也在不断发展。

（1）在计算理论方面，从把材料看作弹性体的允许应力古典理论发展为考虑材料塑性的极限强度理论，并迅速发展成完整的按极限状态计算体系。目前，在工程结构设计规范中已采用基于概率论和数理统计分析的可靠度理论，在混凝土的微观断裂机制、混凝土的强度理论及非线性变形的计算理论等方面也有很大进展。有限元方法和现代化测试技术的应用，使得钢筋混凝土结构的计算理论和设计方法向更高的阶段发展，并日趋完善。

（2）在材料研究方面，主要是向高强、轻质、耐久及具备某种特异性能方向发展。目前，强度为100～200N/mm2的高强混凝土已在工程中应用。各种轻质混凝土（容重仅为14～18kN/m3）、纤维混凝土、聚合物混凝土、耐腐蚀混凝土、微膨胀混凝土、水下不分散混凝土以及品种繁多的外加剂也在工程上得到了应用。另外，已经研制开发了综合性能良好的钢筋，如低松弛高强预应力钢丝、钢绞线等，使得大跨度结构、高层建筑、高耸结构和具备某种特殊功能的钢筋混凝土结构的建造成为可能。

（3）在结构形式方面，预应力混凝土结构由于抗裂性能好，可充分利用高强度材料，各种应用发展迅速。近20多年来，钢—混凝土或钢—钢筋混凝土组合结构（如钢-混凝土组合梁结构、钢骨混凝土结构、外包钢混凝土结构及钢管混凝土结构）等也已在工程中逐步推广应用。这些高性能组合结构具有充分利用材料强度、较好的适应变形能力（延性）、施工比较简单等特点，从而大大拓宽了钢筋混凝土结构的应用范围。(www.xing528.com)

（4）在施工技术方面，水工钢筋混凝土结构常因整体性要求而采用现浇混凝土施工，在大型水利工程的工地建有拌和楼（站）集中搅拌混凝土，并可将混凝土运至浇筑地点，这给机械化现浇混凝土施工带来很大方便。建筑工程中随着预拌混凝土（或称商品混凝土）、泵送混凝土及滑模施工等新技术的应用，既保证了混凝土质量，又节约了原材料和能源，而且减少了环境污染，从而实现了文明施工。采用预先在模板内填实粗骨料，再将水泥浆用压力灌入粗骨料空隙中形成的压浆混凝土，以及用于大体积混凝土结构（如水工大坝、大型基础）、公路路面与厂房地面的碾压混凝土，它们的浇筑过程都采用了机械化施工，浇筑工期可大为缩短，并能节约大量材料，从而获得较高的经济效益。

总之，随着科学技术的发展和对混凝土结构研究的深入，混凝土结构的缺点正在得到克服和改善。例如，采用轻质高强混凝土可减轻结构的自重；采用预制装配式构件可节约模板，加快施工进度，施工不受季节气候的影响；采用预应力混凝土结构可有效控制裂缝等。

目前，钢筋混凝土结构的跨度和高度都在不断增大。世界上最高的重力坝——瑞士大狄克逊坝高达285m；世界上最高的拱坝——我国云南小湾水电站拱坝坝高达292m；全球第一摩天大楼——迪拜哈利法塔高达828m；中国台北101大厦高508m。预应力高强混凝土公路桥的跨度已超过600m。某些有特殊要求的结构，如核电站安全壳和压力容器、海上采油平台、大型蓄水池、储气罐及储油罐等抗裂及抗腐蚀能力要求较高的结构，采用预应力混凝土结构有其独特的优越性，而非其他材料可比拟。而钢-混凝土组合结构以其承载力高、自重轻、节约材料、截面尺寸小、抗震性能好及可改善结构功能等突出特点，迎合了建筑结构的发展。钢筋混凝土结构在土木工程领域得到了极为广泛的应用，今后发展的前景也更加广阔。