混凝土结构试验与理论研究[易伟建编著]2012年

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发布时间：2022-02-28

资料介绍

1.2 混凝土结构的发展
混凝土结构是人类历史上最年轻的结构类型之-，百余年间，混凝土结构的
设计理论和工程应用得到迅速的发展。
现代科学技术成就为人类的未来呈现出迥然不同的前景。- -方面是先进的科
学技术的飞速发展，如探索外太空的星际飞船，生命的起源和复制，原子核物理
揭示的物质奧秘，被高速计算机改变的生活，令人眼花缭乱。另一方面，环境的
恶化，资源的枯竭，全球气候变暧等不利因素，又构成人类生存空间的巨大威
胁。土木与建筑工程在可持续发展的背景下，对混凝土结构性能和相关的设计理
论与方法提出了更高的要求。
现代混凝土结构的研究和发展主要表现在以下几个方面。
1.2.1 高性能材料
(1)在实验室条件下，高性能混凝土的抗压强度最高可以达到800MPa;特
殊处理的水泥基材料，甚至可以制造出韧性良好的弹簧。而用于实际工程的混凝
土，抗压强度超过100MPa已经不存在技术上的困难。自密实混凝土、纤维混凝
土、轻质混凝土等产品都已在实际工程中广泛应用。
(2)用于混凝土结构的高强钢材，其抗拉强度达到2000MPa。另外，碳纤
维材料的抗拉强度超过3000MPa,是普通钢材强度的近10倍。以抗压为主的混
凝土强度成倍增长时，抗拉材料的强度也在成倍增长。
正是结构材料性能的不断改善，使得混凝土结构具有强大的生命力。混凝土
结构赖以建立的基础正在改变，其设计理论和方法也将相应地改变。浏览近30
年来的专业期刊，会看到高强度混凝土结构和构件性能的研究-直是--个十分突
出的主题。
1.2.2灾害对混凝土结构的冲击
在混凝土的设计理论体系中，最核心的内容之一是极限状态设计理论。当作
用效应在数值上等于结构抗力时，我们称结构达到极限状态。值得注意的是，结
构达到极限状态与结构某- - 功能失效(ailure) 对应，而结构的倒塌破坏(col-
lapse)往往伴随着灾难的发生。人们将导致生命财产重大损失的事件称为灾难。
对于正常设计、正常施工、正常使用及正常维护的混凝土结构，我们很难推晰其
使用寿命，但灾难和事故可以使之毁于-一旦。在土木与建筑工程中，灾难又意味
着极端灾害性条件，这包括了自然灾害和人为灾害。
(1) 地震是迄今为止对混凝土结构安全威胁最大的自然灾害。虽然近50年