hrbf500级钢筋混凝土梁裂缝刚度试验分析-experimental analysis on crack stiffness of hrbf 500 reinforced concrete beams.docx

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hrbf500级钢筋混凝土梁裂缝刚度试验分析-experimental analysis on crack stiffness of hrbf 500 reinforced concrete beams

原创性声明本人声明兹呈交的学位论文是本人在导师指导下完成的研究成果。论文写作中不包含其他人已经发表或撰写过的研究内容,如参考他人或集体的科研成果,均在论文中以明确的方式说明。本人依法享有和承担由此论文所产生的权利和责任。学位论文作者签名:日期:学位论文版权使用授权声明本人同意授权华侨大学有权保留并向国家机关或机构送交学位论文和磁盘,允许学位论文被查阅和借阅。论文作者签名:指导教师签名:签名日期:签名日期:1.1概述第一章绪论自从世界上首次制成钢筋混凝土制品,并用于结构工程,至今以有百多年历史。比起原始人类最早所用的土、木结构,文明史初期出现的砖石砌体结构,以及在工业革命后大量发展的钢结构等来说,钢筋混凝土结构是最年轻的结构工程成员。但是,它的性能和制作工艺不断地获得改善和提高,结构形式变化多样,应用范围逐渐地扩大。现今,在世界各国,特别是在我国,它已成为结构工程中最为兴旺发达的一族。无论是在工业与民用建筑、桥梁、道路、地下工程、水利水电、港口工程以及一些特种工程中,都可以发现钢筋混凝土结构。钢筋混凝土结构的应用范围如此广泛,形式变化多样,其内在的必然件是钢筋和混凝上二者的材性互补,充分发挥各自的优越性。混凝土作为结构材料的主体.有着制作工艺简便、就地取材、价格低廉等显著优点;但是它的抗拉强度低,质脆易裂,只有加入适当形式和数量的钢筋后,才能提高结构的承载力和延性,保证其安全性和使用条件。同时,钢筋的一些缺点,如环境稳定性差,易腐蚀,不耐火等,当其埋入混凝土内后,受到保护而克服。钢筋和混凝土的组合形成了承载力强、整体性好、刚度大、抗腐蚀、耐火和适应性广的结构工程材料。此外,混凝土材料无定形,只需制作和安装好模板,就能很容易地建造任何形体复杂、尺寸大小的结构而不受限制[1-1]。1996年以来,我国钢产量一直居世界第一位。据统计,2003年我国建筑业用钢量为1.43亿吨,混凝土用量为15亿立方米。由图1.1-1可见,2006年中国粗钢产量突破4亿吨,占世界钢产量的34.4%,相当于前六大钢铁生产国日本、美国、俄罗斯、韩国、德国、印度的总和。钢筋混凝土用热轧带肋钢筋是重要的钢铁产品,它应用范围广,生产量大。据粗略的统计:2006年我国钢筋实际产量已达8792万吨左右,约占我国钢产量的20.8%。由于目前我国建筑主要为钢筋混凝土结构形式,因此随着建筑业的发展,钢筋和混凝土的消耗量也在逐年递增,如图1.1-2为我国产钢及用钢的对比情况。图1.1-1世界主要产钢国粗钢产量年代变化[1-6]图1.1-2中国钢产量和表观消费量的年代变化[1-6]近年来,伴随我国经济持续高速增长,建筑业作为我国国民经济支柱产业之一也得到了快速的发展。由于目前我国建筑主要为钢筋混凝土结构形式,钢筋的生产与消费量增长很快。我国建筑用钢占钢材的消费比例约为53.3%,其中长材的消费占76%以上。钢筋占建筑用长材的61%。钢筋涉及的钢铁企业多,分布的范围广,钢筋用于国家的各类的工程建设,小到民用建筑,大到三峡工程。建筑用钢材的升级是中国钢铁工业结构调整的重要支撑。要实现可持续发展,就必须调整建筑材料消费结构以及大力推广高强度钢筋,走节约型发展道路。另外生产钢筋、混凝土等建筑材料又会耗费大量的煤、电、水、矿石等能源和资源,因此,从广义角度讲,大力推广应用高强钢筋和高强混凝土也是建筑节能的重要组成部分[1-2]。1.1.1混凝土结构用钢筋的状况目前我国混凝土结构用钢筋的品种、规格繁多,性能差别较大,工程应用效果有很大不同。混凝土结构常用的钢筋可分为两大类[1-3],一类是热轧钢筋(包括热轧光面钢筋、热轧变形钢筋);另一类是预应力钢筋(包括钢绞线、消除应力钢丝、热处理钢筋)。此外,还有将热轧钢筋进行冷加工后的冷拉钢筋、冷拔低碳钢丝、冷轧带肋钢筋和冷轧扭钢筋等,分别用于预应力混凝土结构和普通混凝土结构。我国混凝土结构用钢筋的生产经历了三个阶段[1-4]:上世纪五六十年代仿制前苏联生产光面、螺纹、人字纹以及钢绞线(七股);七八十年代开发低合金钢筋及冷加工钢筋,开始生产月牙肋钢筋并发展冷拉钢筋及冷拔钢丝;九十年代以来参考国际标准开始生产各种中高强钢丝钢绞线,并扩大冷拉钢筋的范围,如冷轧带肋、冷轧扭、螺旋肋钢筋等。目前,国内工程中普遍使用的主力受力钢筋是HRB335,辅助钢筋大多为HRB235,与发达国家相比,我国建筑行业所用钢筋普遍低1--2个等级。美国多采用400MPa以上的钢筋,欧盟各国基本上采用500MPa钢筋,并在研600MPa微合金化钢筋。中国随着经济持续稳定高速发展,每年都要生产和消费大量钢筋混凝土用热轧带肋钢筋,2006年钢筋生产量大的国家依次是:中国、日本、土耳其、韩国、中国台湾、独联体、美国、意大利、西班牙、巴西、墨西哥、德国、法国、英国。2006年世界钢筋产销

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