对混凝土结构新规范的几点认识

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1、对混凝土结构新规范的几点认识材料的进步新规范在材料方面的主要变化是将混凝土强度等级由原规范的C60提高到C80，并推出HRB400级钢筋（新Ⅲ级钢）作为主力钢筋取代原Ⅱ级钢筋的主力地位。热轧钢筋的分项系数为1.1，混凝土的分项系数为1.4，较原规范略有提高。C80C60主力钢筋HRB400级在材料这一节中，较难以理解的是高强度混凝土抗压的脆性折减系数。脆性折减系数对C40以上混凝土考虑脆性折减系数，对C40取，对C80取，中间按线性规律变化。因为在高强混凝土受弯构件中，构件的延性主要是由配筋率决定，适筋的高强混凝土受

2、弯构件仍能够以较为延性的方式破坏；而在高强度混凝土柱中，降低混凝土的抗压强度并不能改善柱的变形性能。按新规范条文说明，高强混凝土的强度变异系数比普通混凝土的还要低，因此脆性折减系数不是考虑高强混凝土的强度的变异性。目前研究得尚不充分的是高强混凝土的徐变、收缩等。不知新规范为什么不从高强混凝土受弯构件、受压构件正截面承载力及延性的可靠度校准的角度，对高强混凝土的抗压强度进行折减，而引用结构概念不甚清楚的脆性折减系数。这脆性折减系数只是降低了混凝土的强度，也就是说，当你使用C80级混凝土时，它的轴心抗压强度标准值和设计值本

3、来分别是53.6N/mm2和38.4N/mm2或更高（高强混凝土的立方体－棱柱体强度换算系数大于普通混凝土的换算系数），但是你只能用到50.2N/mm2和35.9N/mm2对于受压构件，这使截面面积加大，一般而言，承载能力可靠度得以提高，但延性问题没有解决。结构设计理论的完善混凝土结构设计包括三大部分，其一是结构选型，其二是结构分析，其三是截面设计。结构选型与混凝土结构设计规范没有直接的关系，在高层、抗震等规范或规程中对于某种具体的结构有相应的规定。对于结构分析，例如，按混凝土结构课程的体系，分为连续梁板、排架结构、框

4、架结构、高层结构等，桥梁专业则分为梁桥、拱桥、刚构桥、斜拉桥等。一般而言，越是复杂的结构，由于结构类型而引起的结构分析的差异越小。之所以出现这种现象的原因在于复杂结构的结构分析大多采用线弹性分析。以往的规范中简单的规定采用结构力学方法计算结构内力，实际上只适用于较为复杂而采用线弹性方法的结构内力计算。另一方面，计算机技术的发展，使得更为复杂的分析手段成为工程师的工具，例如，非线性分析方法。新规范增加“结构分析”一章。新规范5.1.4条规定结构分析应满足平衡、变形协调和物理条件，而5.1.5条用宜的字样建议了5种结构分析

5、方法。显然，可以不限于规范推荐的这几种方法。“考虑塑性内力重分布的方法”是以弹性分析为基础的塑性分析方法，所谓弯矩调幅法；“塑性极限分析方法”不考虑弹性平衡条件，也不满足严格意义上的变形协调条件，只满足塑性分析中机动条件或运动条件。按新规范条文说明，塑性分析方法主要是指双向板的极限平衡法。“结构试验分析方法”不大可能成为一种单独的分析方法，即使对于结构的某一局部，也很少见到结构设计完全由试验确定。它主要是用于验证性目的。在5.2节“线弹性分析方法”中，最有意义的是将工程中既是约定俗成的但不时又有争议的计算简图的选取做了

6、较为明确的规定。在5.3节“其他分析方法”中，有两个中心内容，一个是考虑塑性内力重分布的结构分析，一个是非线性分析，这两种分析方法充分体现了混凝土结构的特点。如果说，“线弹性分析方法”既可用于混凝土结构，也可用于钢结构和砌体结构，但塑性分析和非线性分析与材料特性密切相关，其分析方法在几种不同类型结构之间的通用性显然是十分有限的。这一节还有两点应注意：（1）混凝土结构设计规范是大规范，此处“大”有两方面的意义，一是它比规程“大”，例如，连续梁、框架考虑塑性内力重分布的规程，高层结构规程。因此，其它某一类具体的结构设计规程

7、必须服从大规范。另一方面的“大”，是指新规范编制初期，想要成为建筑、桥梁、铁路、水工、电力、港工等行业的母规范，它是国家标准，而行业的混凝土结构设计规范是部颁标准。现在看起来并不成功，例如，在这一节中，出现了“房屋建筑”字样而不能包括桥面板，尽管桥面板也会出现由抗弯承载能力控制的塑性破坏，例如，Park和Clark等人的研究。（2）规范以附录的方式，给出了混凝土受压和受拉的应力－应变全曲线以及多轴强度和破坏准则。这在学术上一直是有争议的，我们知道，简单受力状态，也就是所谓单轴受力状态，工程中一般是不需要进行非线性分析的

8、。对于复杂受力状态，单轴应力－应变曲线的可应用性很差。例如，梁的抗剪分析，众所周知的混凝土软化现象及参数在新规范的附录C中找不到。又例如，混凝土和钢筋之间的粘结－滑移关系。这使得非线性分析在很大意义上只具有形式上的意义，而不大具有工程价值。归纳起来，新规范在结构分析方面与老规范的比较，主要是理论体系更加完善，实质性的内容则增加在塑