鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的精髓是什么

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鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的精髓是什么？(轉(zhuǎn)載)

鋼筋混凝土的精髓是什么？
迷惑不解：
因為命運中的偶然，快三十了才從其它專業(yè)改行做結(jié)構(gòu)設(shè)計。初次接觸時，覺得只要掌握“計算+構(gòu)造”，似乎就掌握了結(jié)構(gòu)設(shè)計。經(jīng)過幾年設(shè)計，才覺得當年的幼稚和無知。鋼結(jié)構(gòu)和地基基礎(chǔ)倒容易理解，而鋼筋混凝土卻無法融為貫通，單一構(gòu)件的設(shè)計或構(gòu)造還好理解，串聯(lián)起來一想，好象又雜亂無章，各自為政，這是延性破壞，那是脆性破壞等等，似乎都是實驗的結(jié)果。結(jié)構(gòu)布置時，更是“強硬”要求，避免這避免那，有些好理解，有些很難想得通，如“框架短柱”的脆性破壞原理是什么；在柱大偏心受壓時，軸力能提高抗彎能力，卻又要限制軸壓比；二道設(shè)防或多道設(shè)防有無具體指標；TBSA和PKPM分析筒中筒時，能否反映柱系外筒的剪力滯后；如果不把首層作為嵌固，有會如何？！
老同志：
這是個很好的話題，但要討論得讓人滿意，確實不易。看了幾天，決定拋磚引玉，有不妥之處，請大家斧正。
我本科也不是工民建（工程力學(xué)），后兩個學(xué)位才與混凝土沾點邊（抗震和抗風(fēng)）。剛接觸鋼筋混凝土?xí)r，和你一樣有同感。大約二十年前，就心中的疑惑請教了東南大學(xué)（當時叫南京工學(xué)院）程文?先生，程先生治學(xué)極為嚴謹，且善于總結(jié)，他幫我總結(jié)了幾點，才使我有豁然開朗之感。鋼結(jié)構(gòu)是各向同性材料，本構(gòu)關(guān)系極為簡單，只要掌握強度，穩(wěn)定和構(gòu)造，剩下的就是受力分析，這恰好是我們的特長。而鋼筋混凝土卻有很大的不同，主要是因為 1，材料力學(xué)指標的幾何級變化：鋼筋強度，混凝土抗壓，抗拉強度差一個數(shù)量級。鋼筋的延伸率和混凝土的抗壓，抗拉極限應(yīng)變差的更遠。2，混凝土力學(xué)指標的離散性較大；3，混凝土材料的蠕變性能。
第一個特性決定鋼筋混凝土構(gòu)件是利用混凝土的抗壓強度和鋼筋的抗拉強度，當有鋼筋的抗拉強度來決定構(gòu)件的承載力時，因其延伸率很大，而表現(xiàn)出延性破壞特征，反之即為脆性破壞。如抗彎適筋梁和超筋梁，大小偏心受壓。而抗剪構(gòu)件，在桁架受力模型中，不存在強度正比關(guān)系（抗彎盡管也不是嚴格意義上的正比關(guān)系，但基本接近正比），而只是雙線性關(guān)系，所以，其適筋時的延性也不如抗彎適筋梁，只就是概念設(shè)計中的強剪弱彎的由來
第二個離散性較大的特性決定了為了滿足相同的安全度，就需要更大的強度富裕（平均強度與設(shè)計強度之比），這一點在七四規(guī)范中反應(yīng)在安全系數(shù)K中（抗彎 1.4，抗壓，抗剪是 1.55)，新規(guī)范在公式中已經(jīng)不見，但可從背景材料的統(tǒng)計回歸上找到
第三個特性即混凝土的蠕變性能是塑性內(nèi)力重分布的條件之一，正如一位學(xué)者所說，合理設(shè)計的混凝土結(jié)構(gòu)能按設(shè)計者的意圖調(diào)節(jié)其內(nèi)力。帶裂縫工作的構(gòu)件其塑性鉸不是一點而是一個區(qū)域。
在結(jié)構(gòu)的概念設(shè)計中，有一條很重要，是在罕遇地震時，結(jié)構(gòu)不存在強度的富裕而只有抵抗變形能力的好壞之分，即結(jié)構(gòu)都要進入塑性變形階段（或彈塑性階段）。設(shè)計時，讓塑性鉸出現(xiàn)在什么地方；讓多少構(gòu)件適量破壞以吸收地震輸入能量，而地震之后又容易修復(fù)；那些關(guān)鍵構(gòu)件是最后防線等等，這才是抗震設(shè)計的精髓。根據(jù)這個思路，就不難理解抗震規(guī)范中的許多要求了。比如說，短柱有典型的剪切破壞特征，配箍率和軸壓比直接影響到柱的延性?？蛑Ъ袅Y(jié)構(gòu)因變形過于集中而影響到抗震性能，轉(zhuǎn)換板結(jié)構(gòu)剛度突變最大，在高烈度區(qū)盡量少用。
另，TBSA因其采用七自由度薄壁桿模型分析剪力墻，不能反映剪力滯后效應(yīng)。同時，由于多了一個強制約束，在轉(zhuǎn)換層及上下各一層將出現(xiàn)很大的誤差，但其總體計算及普通樓層分析還是不錯。首層作為嵌固只是一個假定，只要水平力有交代，嵌固放在那里都行（地下一層或地下二層）。事實上，首層板厚100或500，對建筑物頂點位移影響不超過 5%，我個人覺得沒有必要僅僅為了滿足計算中的簡化模型而要求板厚，但必須了解模型與實際的出入可能會帶來什么不利影響，而在設(shè)計中采用相應(yīng)的補救措施。
我覺得，規(guī)范是“照著做，一般不會出問題的一些要求”。設(shè)計中，如果不時考慮一下，如果不遵守這一條文，又會怎樣后，自然會加深對規(guī)范的理解，同時又能大大拓寬設(shè)計思路。當然，我不是提倡大家都來突破規(guī)范，超規(guī)范時，還得讓總工拍板
tonybaby：
朱伯龍先生在課堂上一再說起：混凝土她姓‘混’
我想這就是鋼筋混凝土的精髓吧
混’可以理解為無序，就是沒有規(guī)律，現(xiàn)在所有的研究與結(jié)論都是在經(jīng)驗的基礎(chǔ)上拍腦袋出來的，包括規(guī)范設(shè)計參數(shù)的取舍（參與過規(guī)范編制的人都知道）?？梢哉f我們對混凝土精髓的理解還是‘專家畫鬼’的階段
混’也可以理解為混沌，而混沌是包含了自然界所有規(guī)律和最具有力量的狀態(tài)
她，凝霜臂腕，巧笑倩兮，美目盼兮；她，給人愉悅，創(chuàng)造激情；多少年來就象著名的特洛伊之戰(zhàn)一樣以數(shù)萬人的學(xué)術(shù)生命為代價在瘋狂地欲獲得她，占有她。但她的力量是無窮的！‘為伊銷得人憔悴’啊；她，像狐仙一樣嫵媚，可望不可及，似真似幻似隱似現(xiàn)。當面對她的時候，每個結(jié)構(gòu)人士都應(yīng)該低下高貴的頭
但也正是她的‘混’，成就了