土木工程概论 第2版 教学课件 作者 刘俊玲 庄丽第13章 发展趋势.ppt

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1、第十三章土木工程发展趋势土木工程概论一、高性能混凝土高性能混凝土（highperformanceconcrete,hpc)所谓高性能：是指混凝土具有高强度、高耐久性、高流动性等多方面的优越性能。从强度而言，抗压强度大于C50的混凝土即属于高强混凝土，提高混凝土的强度是发展高层建筑、高耸结构、大跨度结构的重要措施。采用高强混凝土，可以减少截面尺寸，减轻自重，因而可获得较大的经济效益，。高强混凝土一般也具有良好的耐久性。第一节新型混凝土二、活性微粉混凝土活性微粉混凝土（reactivepowerconcrete,rpc)是一种超高强的混凝土,其立方体抗压强度可达200-800mpa，抗拉强度

2、可达25-150MPa，断裂能可达30kj/m2，单位体积质量为2.0-3.0t/m3。rpc的价格比常用混凝土稍高，但大大低于钢材，可将其设计成细长或薄壁的结构，以扩大建筑使用的自由度。三、低强混凝土美国混凝土学会（ACI）委员会，提出了在配料、运送、浇注方面可控制的低强度混凝土，其强度为8MPa或更低。这种材料可用于基础`桩基的填、垫、隔离及作路基或填充孔洞之用，也可用于地下构造，在一些特定情况下，可用其调整混凝土的相对密度、工作度、抗压强度、弹性模量等性能指标，而且不易产生裂缝。四、轻质混凝土利用天然轻骨料（如浮石、凝灰岩等）、工业肥料轻骨料（如炉渣、粉煤灰陶粒、自燃煤矸石等）、人造

3、轻骨料（页岩陶粒、黏土陶粒、膨胀珍珠岩等）制成的轻质混凝土具有密度较小、相对强度高以及保温、抗冻性能好等优点，并变废为用，减少城市或厂区的污染，减少堆积废料占用的土地，对环境保护也是有利的。五、纤维增强混凝土为了改善混凝土的抗拉性能差、延性差等缺点，在混凝土中掺加纤维以改善混凝土性能的研究，发展的相当迅速。目前研究较多的有钢纤维、耐碱玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、聚丙稀纤维或尼龙纤维混凝土等六、自密实混凝土自密实混凝土不需机械振捣，而是依靠自重使混凝土密实。混凝土的流动度虽然高，但仍可以防止离析。优点：在施工现场无震动噪音；可进行夜间施工，不扰民；对工人健康无害；混凝土质量均匀、耐久；钢筋布

4、置较密或构件体形复杂时也易于浇筑；施工速度快，现场劳动量小。七、智能混凝土利用混凝土组成的改变，可克服混凝土的某些不利性质，例如：高强混凝土水泥用量多，水灰比低，加入硅灰之类的活性材料，硬化后的混凝土密实度好，但高强混凝土在早期硬化阶段，具有明显的自主收缩和空隙率较高，易于开裂等缺点。解决这些难题的一个方法是，用掺量为25%的预湿轻骨料来替换骨料，从而在混凝土内部形成一个“蓄水池”，使混凝土得到持续的潮湿养护。这种加入“预湿骨料”方法可使混凝土的自生收缩大为降低，减少了微细裂缝。八、碾压混凝土碾压混凝土近年发展较快，可用于大体积混凝土结构、工业厂房地面、公路路面及机场道面等。用于大体积混凝

5、土的碾压混凝土的浇筑机具与普通混凝土不同，其平整使用推土机，振实用碾压机，层间处理用刷毛机，切缝用切缝机，整个施工过程的机械化程度高，施工效率高，劳动条件好，可大量掺用粉煤灰。第二节钢结构一、钢结构工程是一项“绿色环保工程”1.废弃料可再生利用，是一种环保型建筑材料2.避免了砂、土、粉尘飞扬，净化空气3.工厂化生产，现场施工周期短，环境问题易解决4.围护体系易采用环保产品二、大跨度空间钢结构1.大跨度空间钢结构在国外的应用2.大跨度空间钢结构在我国的应用三、高层钢结构（1）结构自重小高层钢筋混凝土结构自重一般为1.5-2.0t/m2，而高层钢结构自重都在1.0t/m2以下，相差1/3-1/

6、2。结构重量的减轻，不仅节约了运输和吊装费用，更重要的是有利于抗震，（2）有效使用空间大与相同建筑面积的钢筋混凝土结构相比，钢结构的实际使用面积可增加3%~6%。另外，高层建筑所需要的大量管线可以很方便地在钢梁腹板内穿过和布置在H形柱的凹槽内，这同样可以增加有效空间。（3）施工速度快钢结构构件一般均在工厂制作，现场安装，多为干法作业，而混凝土结构则主要是湿法作业，需要一定的混凝土养护期。（4）有利于环保钢结构施工机械化程度高，造成的粉尘、噪声要小得多，钢结构大部分可回收再利用或作为废钢重新炼钢。（5）抗震性能好从设计和制造上来说，要达到相同的抗震能力，钢结构要比其他材料的结构方便容易，增加

7、的费用要少。从实际震害调查来看，钢结构的损坏程度更是小于其他结构。（6）防火性能差为了防火，高层钢结构需要喷刷防火涂料或设置防火板，也可以外包混凝土，既防火又增加承载能力。第三节智能建筑一、智能建筑物的发展二、智能建筑物的基本概念三、4C技术1.现代计算机技术2.现代控制技术3.现代通信技术4.现代图形显示技术四、智能建筑物的特点1.完善的计算机系统及通信网络2.共用的办公自动化系统3.高效的国际金融信息网络4.可靠的自