一种基于断裂力学原理的复合钢筋混凝土新结构研究

上传者：程宏辉
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上传时间：2015-05-05
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一种基于断裂力学原理的复合钢筋混凝土新结构研究

筇々绪论
第一章绪论
随着结构形式从砌体结构发展到钢筋混凝上结构，再从钢筋混凝上结构发腱
剑颅心力混凝上结构，结构的设计理论得剑ｒ极人的发胜。随着这种发展，Ｉ司时
也产乍，一些理论和应『｝ｊｎＵ题，订｝导于进一步深入研究。
观行的混凝上结构设计理论存在如卜－州题：
笫一、对结构破坏过程缺乏深层次的研究
结构从“初始”建成到“破坏”有一个漫长的过程。现行混凝土结构理论也
认为结构建成的“初始”状态存在着缺陷和微裂纹：但设计时仅考虑“破坏”状
态时内力平衡来设计结构的承载力，这种处理问题的方式实际上忽略了破坏过程
中损伤的累积和裂纹的发展。这种忽略“初始”至“破坏”漫长过程的研究，对
结构的破坏过程和损坏程度不能作出更加全面和科学定量的描述，于是新结构设
计便和旧结构改造各自“独立”了开来。只有对这一过程进行分析，才能了解损
伤累积和裂纹扩展对结构工作特性的影响，从而对结构的状态作出更科学的判断。
使新结构设计和旧结构加固改造这两种各自独立的理论和方法有机结合起来。有
ｒ对这一过程的认识，一方面，可以在新结构设计时，把减少、延缓开裂和破坏
的发７仨作为重要因素进行考虑，设计出同时具有优良抗裂性能和超常承载力的新
结构；另一方面，可以在结构加固改造时，考虑破坏过程和程度，以更科学的手
段修复或增强结构。
第二、分析手段仍停留在传统强度理论阶段
现行的结构设计理论基于的是传统力学的强度、刚度和稳定性理论，同时目前
结构破坏状态的判断和破坏结构的加固改造技术也是基于传统的力学理论。传统
的力学理论和分析手段，严格地说，对结构破坏的过程分析和对破坏结构的状况
评价足不完全适用的，主要的是：传统力学不能计入损伤累积、裂纹发展在新建
结构Ｔ作过程中的影响，所以不能对旧结构的破坏状况做出正确评价，因之将新、
旧结构割裂了开来分别研究。断裂力学是在实践基础卜发展形成的一门新兴力学
学科，它是研究破坏的发生、发展及其判据的一门科学，能从新的角度对破坏进
行深层次分析，描述破坏过程，评价损伤状况。断裂力学已在机械、航空等领域
得到ｒ广泛而成功的应用，在土木工程中的应用还很不充分。显然，对钢筋混凝
上结构的研究仅仪停留在传统强度理论阶段还不够，必须引入新的理论和方法。
钢筋混凝土结构的抗裂性、耐久性和跨越能力筹，为解决这一问题，预随力
结构应运而生，得到－『广。泛的应用，日前，在较大跨经的结构中运用预应力儿乎
仍足唯一的选择。有没有增强结构抗裂、耐久性能和跨越能力的其他选择呢，答
案是肯定的。

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