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水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)范文第1篇

關(guān)鍵詞：水利工程；鋼筋混凝土；鋼筋銹蝕；防護(hù)

根據(jù)近年來的統(tǒng)計數(shù)據(jù)得出，我國的小型水利工程大多都是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)組成的，這些結(jié)構(gòu)中在十年左右就會產(chǎn)生老化問題，有的甚至在建成兩三年內(nèi)便會出現(xiàn)滲漏水、保護(hù)層開裂等質(zhì)量隱患，遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到50年的預(yù)計標(biāo)準(zhǔn)。這種未老先衰的現(xiàn)象在目前的水利工程中比比皆是，是中小型水利工程建設(shè)的一個突出問題。究其原因，主要是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)鋼筋過早銹蝕引起的，為此在工程施工建設(shè)之初我們必須要提前做好鋼筋防腐蝕工作。

1 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋腐蝕原因分析

在現(xiàn)代化鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的研究和探索工作中，如果出現(xiàn)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計低于使用壽命要求的現(xiàn)象，其造成的影響是不可比擬的。在工程項目中，一旦鋼筋提前產(chǎn)生銹蝕損傷，整個混凝土結(jié)構(gòu)功能也隨之降低，可以說鋼筋的壽命決定著整個鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。一般來說，混凝土的PH值高達(dá)13左右，是一種高堿性物質(zhì)，在這種狀態(tài)下，由于結(jié)構(gòu)初始作用下的電化學(xué)作用，使得鋼筋表面會形成一個高離子保護(hù)層，從而保護(hù)鋼筋的質(zhì)量，阻止銹蝕問題的產(chǎn)生。但是事情沒有絕對，雖然鋼筋在混凝土內(nèi)部存在著許許多多的防護(hù)措施，但是其仍然有一定的銹蝕問題產(chǎn)生，給鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量帶來嚴(yán)重的影響。根據(jù)分析這種問題產(chǎn)生原因主要可以從以下幾方面因素分析：

1.1 混凝土碳化

在混凝土硬化的過程中，當(dāng)空氣中的二氧化碳進(jìn)入到混凝土內(nèi)部的時候，混凝土內(nèi)的液相氫氧化鈣便會發(fā)生中和反應(yīng)，從而降低混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部的酸堿值，在這個混凝土硬化過程就被稱之為碳化過程。當(dāng)碳化深度到達(dá)鋼筋表面的時候，鋼筋表層便會發(fā)生保護(hù)膜破壞，從而導(dǎo)致鋼筋產(chǎn)生銹蝕。

1.2 氯離子侵蝕

氯離子是一種氧化能力極強(qiáng)的問題，氯離子通過混凝土結(jié)構(gòu)的空、縫隙受到侵蝕而達(dá)到混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部的時候，經(jīng)過一個復(fù)雜的弱電化學(xué)過程，從而造成混凝土鋼筋表面產(chǎn)生鈍化膜，氯離子去鈍化能力極強(qiáng)，在很短的時間內(nèi)便會造成巨大的鈍化破壞，進(jìn)而產(chǎn)生鋼筋銹蝕。對這種問題進(jìn)行深入分析的化其主要可以從腐蝕電流、氯離子的到點作用以及其陽極去陽作用等方面去研究和總結(jié)。

2 中小型水利工程鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋防腐措施分析

鋼筋混凝土是當(dāng)前建筑工程項目中最為常見的材料之一，它是依靠鋼筋和混凝土兩種材料的良好粘接力來組成的一個共同受力結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)在現(xiàn)代化工程施工建設(shè)中，混凝土結(jié)構(gòu)主要是用來承擔(dān)各種承受抗壓能力，并且對鋼筋有著一定的包裹能力，而鋼筋的作用在于提高結(jié)構(gòu)的抗拉、抗彎、抗剪、抗扭能力。從這兩種材料各自的功能、特性以及工作機(jī)理進(jìn)行分析，混凝土在28天之后便會達(dá)到百分百強(qiáng)度，而且其強(qiáng)度隨著時間的推移還會逐漸的增強(qiáng)，甚至是持續(xù)幾十年時間。而現(xiàn)代化鋼筋混凝土工程的設(shè)計使用壽命是以鋼筋為基準(zhǔn)進(jìn)行的，因為鋼筋在混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部也會產(chǎn)生一個緩慢的銹蝕問題，但是這一問題一般都不會影響到結(jié)構(gòu)的安全性，就算有影響，一般都是在五十多年以后了。因此，一旦鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部的鋼筋提前發(fā)生質(zhì)量隱患和修飾損傷，那么必然會導(dǎo)致整個混凝土結(jié)構(gòu)的整體性和強(qiáng)度降低，引起整個結(jié)構(gòu)產(chǎn)生質(zhì)量缺陷。因此在工作中必須要高度重視鋼筋防腐工作處理，在工程施工中一般都是結(jié)合工程施工特點、施工機(jī)理進(jìn)行全面總結(jié)和歸納，保證施工技術(shù)的科學(xué)性和可行性。

2.1 混凝土檢測技術(shù)

為了減少鋼筋銹蝕對結(jié)構(gòu)造成危害，需要即時了解現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)中的鋼筋銹蝕狀態(tài)，以便對鋼筋采取必要的措施進(jìn)行預(yù)防，我們對鋼筋銹蝕的測試，可采用如下幾種方法：

2.1.1 視覺法和聲音法

在常規(guī)的混凝土結(jié)構(gòu)中，鋼筋銹蝕的第一視覺特征是鋼筋表面出現(xiàn)大量的銹斑，顯然，只要檢查鋼筋表面就可以看到；有時，混凝土的表面下的裂縫發(fā)展到表面，混凝土最終開裂時可直接檢查鋼筋在早期可以用“發(fā)聲”方法估計下部裂縫引起的破壞。使用小錘敲擊表面，用聲波方面檢測順筋方向的裂縫的出現(xiàn)。

2.1.2 氯離子的監(jiān)測

它需要對鋼筋以上或周圍的混凝土進(jìn)行采樣，一般通過鉆芯方法，然后用電測法或化學(xué)方法確定氯含量，最近，以有中和反應(yīng)法儀器用于結(jié)構(gòu)中氯離子含量的檢測。

2.2 施工技術(shù)要點

2.2.1 設(shè)計

設(shè)計是從源頭上解決鋼筋銹蝕問題的主要手段，無論是建設(shè)單位還是設(shè)計單位，對小型水利工程的設(shè)計工作都不能因為小而忽略，不能因為小而簡化工程的設(shè)計程序，放松設(shè)計要求。

2.2.2 材料選擇

依據(jù)環(huán)境條件和使用要求合理選材。除了選擇耐蝕程度合適的鋼筋種類外，對混凝土組成成份、摻加料、外加劑等，均應(yīng)預(yù)先檢查，防止腐蝕因素帶入其中。

2.2.3 選用鋼筋阻銹劑

鋼筋阻銹劑作為混凝土外加劑的一種，正在迅速發(fā)展。采用鋼筋阻銹劑的優(yōu)點是效果良好、施工簡單、成本低廉、不需要額外的勞務(wù)花費，在所有的鋼筋防腐措施中，被認(rèn)為是最經(jīng)濟(jì)的。目前，在國外鋼筋阻銹劑的種類很多，用途也較廣泛，不論是在新建的建筑中，還是在以有的建筑缺陷補(bǔ)修處理均采用作為加入鋼筋阻銹劑作為主要手段之一。國內(nèi)通常采用亞硝酸鈉作為鋼筋阻銹劑，加入量一般為水泥重的1%-2%，實踐證明，在阻止鋼筋銹蝕方面確有明顯效果，但也發(fā)現(xiàn)一些問題，如加量不足或混料不均時，有可能促進(jìn)局部腐蝕，加量大時能顯著降低混凝土的強(qiáng)度，因此，單獨使用硝酸鈉的效果不如采用復(fù)合型阻銹劑，如RI-1型鋼筋阻銹劑是多組份復(fù)合阻銹劑，除阻銹效果良好外，還能提高混凝土的早期及后期強(qiáng)度增加密實性等。

2.2.4 提高混凝土保護(hù)層的自身質(zhì)量和適當(dāng)增加保護(hù)層厚度

通過嚴(yán)格控制材料配比或工藝因素，提高混凝土的密實性保證足夠的堿等等，是最常用的提高質(zhì)量措施。有足夠厚度的混凝土保護(hù)層，在通常條件下，對結(jié)構(gòu)均能起到一定的保護(hù)，但在環(huán)境腐蝕性強(qiáng)或結(jié)構(gòu)質(zhì)量得不到保障的情況下，其耐久性仍然是個問題，還應(yīng)必須采取其它保護(hù)措施，才能確保其耐久性和安全性。

2.2.5 混凝土澆搗

對結(jié)構(gòu)每一部健混凝土都要制定嚴(yán)密的澆筑計劃，明確澆筑的每層厚度、次序、方向；無論縱向、橫向，前批混凝土初凝前，后批混凝土要開始澆筑；混凝土拌實踐不但影響混凝土澆筑速度，也是影響混凝土均質(zhì)性的一個最為關(guān)鍵的因素。

結(jié)束語

綜上所述，在小型水利工程施工建設(shè)中，只要采取適當(dāng)?shù)拇胧?，就可能防止混凝土中的鋼筋發(fā)生銹蝕，以提高小型水利工程的質(zhì)量與安全。

參考文獻(xiàn)

水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)范文第2篇

【關(guān)鍵詞】卓越工程師 水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程 教學(xué)改革

【中圖分類號】 G 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】 A

【文章編號】0450-9889（2015）06C-0071-03

教育部“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”（以下簡稱“卓越計劃”）是貫徹落實《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》和《國家中長期人才發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》的重大改革項目，也是促進(jìn)我國由工程教育大國邁向工程教育強(qiáng)國的重大舉措，是高等工程教育改革的里程碑。其宗旨是要培養(yǎng)、造就一大批創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需要的、高質(zhì)量的各類型工程技術(shù)人才，為國家走新型工業(yè)化發(fā)展道路、建設(shè)創(chuàng)新型國家和人才強(qiáng)國戰(zhàn)略服務(wù)。通過實施“卓越計劃”，主要強(qiáng)化培養(yǎng)學(xué)生的工程意識、工程素質(zhì)和工程創(chuàng)新理念，提升學(xué)生的工程實踐能力、創(chuàng)新能力，培養(yǎng)一大批卓越的后備工程師。

廣西大學(xué)的水利水電工程專業(yè)是國家特色專業(yè)，經(jīng)80多年建設(shè)，已形成了“本―碩―博”的人才培養(yǎng)體系，在以寬口徑、厚基礎(chǔ)為培養(yǎng)目標(biāo)以及“面向廣西與東盟的水利水電工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新試驗區(qū)”的專業(yè)改革中，不僅積累了豐富的教學(xué)改革經(jīng)驗，與時俱進(jìn)提升了教學(xué)質(zhì)量，而且逐漸形成了顯著的辦學(xué)特色。為適應(yīng)“卓越計劃”新舉措下的人才培養(yǎng)模式，以及繼續(xù)強(qiáng)化專業(yè)基礎(chǔ)、拓寬專業(yè)口徑的培養(yǎng)目標(biāo)的需要，對水利水電工程專業(yè)課程教學(xué)進(jìn)行相應(yīng)改革勢在必行。本文在分析傳統(tǒng)的水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程教學(xué)存在不足的基礎(chǔ)上，基于強(qiáng)化學(xué)生工程能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的目的，分別從該課程的教學(xué)內(nèi)容組織、教學(xué)方式應(yīng)用兩個方面對水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程的教學(xué)改革進(jìn)行探索。

一、傳統(tǒng)課程教學(xué)存在的不足

水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)屬于專業(yè)基礎(chǔ)課，由三部分的內(nèi)容構(gòu)成：一是理論性較強(qiáng)的“基本構(gòu)件”部分，二是實踐性極強(qiáng)的“結(jié)構(gòu)設(shè)計部分”，三是水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計計算中的若干特殊問題。因此，該課程是水利水電工程專業(yè)的最重要的專業(yè)基礎(chǔ)課之一，是綜合理論與試驗來指導(dǎo)工程實踐的課程，廣泛應(yīng)用于水工結(jié)構(gòu)、港工結(jié)構(gòu)以及房屋建筑結(jié)構(gòu)的工程領(lǐng)域中，具有很強(qiáng)的理論性和實踐性。課程的教學(xué)效果將直接關(guān)系到學(xué)生工程素質(zhì)、工程技能和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)水平，課程是“卓越計劃”培養(yǎng)模式下的核心課程。

水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程傳統(tǒng)的教學(xué)方式注重傳授系統(tǒng)的理論知識，有助于學(xué)生在短期內(nèi)形成混凝土結(jié)構(gòu)的知識架構(gòu)與體系等，但由于傳統(tǒng)的教學(xué)方式通常是以教師為主體，學(xué)生是被動地接受知識，甚至不乏“滿堂灌”的情形，已不符合“卓越計劃”的人才培養(yǎng)理念及要求。歸納起來，不足主要有：

第一，不利于充分挖掘或培育學(xué)生的創(chuàng)新能力。在培養(yǎng)目標(biāo)上，重視傳授知識，但對發(fā)展分析問題和解決問題能力的力度不足，且一般均設(shè)置統(tǒng)一的人才培養(yǎng)標(biāo)桿，按單一模式培養(yǎng)學(xué)生，培養(yǎng)理念相對保守、封閉，不利于創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，已不能滿足學(xué)生發(fā)展的需要和“卓越計劃”的培養(yǎng)目標(biāo)的要求。

第二，教學(xué)內(nèi)容與工程實際的聯(lián)系不夠緊密。傳統(tǒng)教學(xué)在教學(xué)內(nèi)容組織上，教材基本上是學(xué)生唯一的學(xué)習(xí)內(nèi)容，是學(xué)生知識的主要來源，如果教材結(jié)合工程實際或引進(jìn)案例的程度不足，將會對“卓越計劃”下的人才培養(yǎng)目標(biāo)和要求產(chǎn)生不利影響。同時，水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是一門理論性和實踐性較強(qiáng)的課程，教學(xué)內(nèi)容紛繁復(fù)雜，跨度廣、難度高，同時還涉及許多結(jié)構(gòu)規(guī)范或規(guī)程，在“卓越計劃”人才培養(yǎng)模式下，緊密與工程實際的聯(lián)系力度、優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容的組織勢在必行。

第三，不能充分發(fā)揮學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。在教學(xué)方法上，傳統(tǒng)教學(xué)以“傳遞―接受”為渠道，強(qiáng)調(diào)的是教師怎樣去“教”，不重視學(xué)生如何去“學(xué)”，往往以單一化的課堂教學(xué)為中心，課堂外教學(xué)不足，學(xué)生對知識的掌握主要以死記硬背為主，不利于學(xué)生探究基本原理的能力及靈活掌控公式運用能力的培養(yǎng)，不利于發(fā)揮學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

二、教學(xué)改革探索

（一）課程教學(xué)內(nèi)容的改革。水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)含主講教學(xué)學(xué)時70學(xué)時，課程設(shè)計1.5周，相對于教學(xué)內(nèi)容，學(xué)時相對偏少。在對課程教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化組織時，需綜合“卓越計劃”的要求以及該實際課時條件進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整改革。

1.強(qiáng)化基本原理內(nèi)容，優(yōu)化與相關(guān)課程知識的聯(lián)系。構(gòu)成水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程的三部分內(nèi)容中，基本構(gòu)件部分包括鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)材料性能、設(shè)計計算原理，以及拉、壓、彎、剪、扭五大類基本構(gòu)件和復(fù)合受力構(gòu)件的受力機(jī)理、破壞形態(tài)、承載力計算和構(gòu)造要求等內(nèi)容，是本課程的基礎(chǔ)內(nèi)容，是學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)的結(jié)構(gòu)設(shè)計內(nèi)容的基礎(chǔ)和前提，也是夯實基礎(chǔ)、拓寬專業(yè)口徑的主要切入點之一，具有經(jīng)驗性和理論性強(qiáng)的特點。學(xué)生只有理解和把握了該內(nèi)容的基本概念和基本原理，才能從源頭上掌握鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的基本理論體系，從而為今后的工程靈活應(yīng)用及工程創(chuàng)新打下堅實基礎(chǔ)。因此，對課程教學(xué)內(nèi)容的組織和優(yōu)化，應(yīng)確立基本概念和基本原理的核心地位，根據(jù)該部分知識的特點建立其理論主干線，并圍繞主干線有序、有條理組織知識點，達(dá)到強(qiáng)化基本原理的目的。

同時，這些內(nèi)容與概率統(tǒng)計理論、建筑材料、理論力學(xué)和材料力學(xué)等課程聯(lián)系十分緊密，是以這些課程的知識為基礎(chǔ)的。例如，設(shè)計計算原理講授的極限狀態(tài)設(shè)計法，其基于可靠度的設(shè)計表達(dá)式、荷載和材料強(qiáng)度的取值等，均以概率統(tǒng)計理論為基礎(chǔ)；鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的鋼筋（或型鋼）、混凝土的力學(xué)性能與建筑材料課程的知識聯(lián)系緊密；基本構(gòu)件的受力分析、計算簡圖和平衡方程的建立則是理論力學(xué)、材料力學(xué)的基本原理的具體應(yīng)用。因此，在本課程的教學(xué)計劃中，在強(qiáng)化基本構(gòu)件理論內(nèi)容的同時，還需注重并合理組織與其他相關(guān)課程知識點的聯(lián)系，并結(jié)合教學(xué)方法上的配套改革，綜合實施教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化。

當(dāng)然，由于教學(xué)學(xué)時的限制，在引進(jìn)相關(guān)課程知識點的教學(xué)內(nèi)容的組織上，必須注重引進(jìn)或聯(lián)系的方式。行之有效的方式，如將聯(lián)系的知識點合理穿插于本課程的相關(guān)內(nèi)容的教學(xué)中，即課堂插花方式，以及課前安排學(xué)生預(yù)習(xí)相關(guān)課程知識點、布置預(yù)習(xí)主題等，即課外延伸方式，這樣不僅可以解決教學(xué)學(xué)時緊的問題，而且有利于發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

2.強(qiáng)化專業(yè)實踐教學(xué)環(huán)節(jié)。為強(qiáng)化學(xué)生工程素質(zhì)、工程技能和工程創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，使學(xué)生能夠在踏上工作崗位后很快進(jìn)入角色，首先必須強(qiáng)化實踐教學(xué)環(huán)節(jié)。作為富于實踐性的專業(yè)基礎(chǔ)課程，在水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)教學(xué)內(nèi)容中強(qiáng)化專業(yè)職業(yè)實踐教學(xué)環(huán)節(jié)成為必然。這些專業(yè)職業(yè)實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，宜包括校內(nèi)實踐教學(xué)和校外企業(yè)工程實踐環(huán)節(jié)兩大部分。校內(nèi)實踐教學(xué)又可分為混凝土試驗課教學(xué)環(huán)節(jié)、課程設(shè)計教學(xué)環(huán)節(jié)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)主題的科學(xué)試驗和研究環(huán)節(jié)，以及為滿足各種職業(yè)資格考試（如注冊建造師、注冊土木工程師等考試）需要的、與該考試相關(guān)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)知識的培訓(xùn)、混凝土結(jié)構(gòu)專業(yè)設(shè)計軟件實訓(xùn)等實踐教學(xué)環(huán)節(jié)。校外企業(yè)工程實踐環(huán)節(jié)主要有設(shè)計單位的工程設(shè)計實踐環(huán)節(jié)、施工企業(yè)的工程施工實踐環(huán)節(jié)、工程監(jiān)控和檢測的工程實踐環(huán)節(jié)，等等。

（二）教學(xué)方式的改革。若改革和優(yōu)化僅對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行，沒有適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)組織形式、教學(xué)方法和技術(shù)配套跟進(jìn)，將很難取得理想的教學(xué)成效和實現(xiàn)預(yù)期的培養(yǎng)目標(biāo)。為達(dá)到強(qiáng)化基本原理和專業(yè)實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的教學(xué)內(nèi)容的目的，以強(qiáng)化學(xué)生的工程能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)，采用講授法與探究法有機(jī)結(jié)合、練習(xí)法與實驗法有機(jī)結(jié)合、強(qiáng)化案例教學(xué)不失為可選和可行的教學(xué)方式。

1.講授法與探究法有機(jī)結(jié)合，強(qiáng)化基本原理的教與學(xué)。水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程內(nèi)容繁雜，具有“六多”的特點，即概念多、原理多、公式多、參數(shù)多、條件多、構(gòu)造多，且與多門課程的知識密切相關(guān)，內(nèi)容綜合性強(qiáng)，抽象難懂，初學(xué)者很難準(zhǔn)確理解和把握，有必要先講授，讓學(xué)生對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)知識體系有所認(rèn)識，然后再放手讓學(xué)生探究學(xué)習(xí)。因此，在開始的前四章（包括鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)材料性能、設(shè)計計算原理、受彎和受剪構(gòu)件的承載力計算）的學(xué)習(xí)中，宜以講授法為主，采用課堂講授的方法給學(xué)生講解基礎(chǔ)性的基本概念和基本原理，使學(xué)生理解和掌握必備的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)知識，對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)方法有所認(rèn)識和感悟。講授中，宜結(jié)合本課程的特點，以構(gòu)件的“截面設(shè)計和截面承載力復(fù)核”為中心，以“試驗研究―截面受力分析―破壞形態(tài)和破壞特征―基本假定―計算簡圖―公式推導(dǎo)―公式應(yīng)用―總結(jié)”為主線，組織教學(xué)和展開講解，并根據(jù)學(xué)生的實際情況、接受程度，采取啟發(fā)式教學(xué)，突出重點和難點，因材施教。在第四章之后的內(nèi)容的教學(xué)中，則可以采取講授法和探究法相結(jié)合進(jìn)行，并加大探究教學(xué)的比重。例如，對受壓構(gòu)件承載力計算的教學(xué)，有了受彎構(gòu)件的知識基礎(chǔ)，就可以分別以構(gòu)件的破壞形態(tài)和破壞特征、受力分析和計算簡圖建立、界限破壞和界限受壓區(qū)高度、承載力計算公式推導(dǎo)和公式應(yīng)用為主題，放手讓學(xué)生成為主體，觀看軸心受壓、偏心受壓試件試驗的視頻，在老師的啟發(fā)和引導(dǎo)下，主動地探索、分析、認(rèn)識、構(gòu)建和掌握上述主題的新知識，進(jìn)而主動將原理和公式靈活應(yīng)用于習(xí)題或工程實例的求解中，避免以繼承為中心的教學(xué)模式的僅僅強(qiáng)調(diào)知識的記憶、模仿和反復(fù)練習(xí)帶來的抑制學(xué)生的創(chuàng)新力的弊端，達(dá)到調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性、培養(yǎng)和提高學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新能力的目的。同時，學(xué)生通過主動學(xué)習(xí)構(gòu)建的對知識的理解和掌握是自主的、本源性的，因此也是根深蒂固和融會貫通的，為今后的靈活工程應(yīng)用和創(chuàng)新發(fā)展奠定了堅實基礎(chǔ)，具有“可持續(xù)發(fā)展性”，達(dá)到了強(qiáng)化基本概念和原理的教與學(xué)的目的。

受限于教學(xué)學(xué)時，目前廣西大學(xué)的水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程僅開出了適筋梁的實驗課，該實驗從粘貼鋼筋應(yīng)變片―綁扎鋼筋―澆筑混凝土―養(yǎng)護(hù)―刷白―劃線―粘貼混凝土應(yīng)變片―加載實驗，全部由學(xué)生自主完成，而少筋梁和超筋梁的加載實驗則是由老師主導(dǎo)完成。顯然，實驗的數(shù)量過少，不利于探究式教學(xué)的開展。采取的彌補(bǔ)措施有：一是組織學(xué)生現(xiàn)場觀摩或參與研究生的構(gòu)件實驗。每年研究生都會進(jìn)行大量的梁、柱、墻試件或結(jié)構(gòu)體系的實驗研究，實驗室基本處在連續(xù)工作的狀態(tài)中，這就給本科生的觀摩學(xué)習(xí)提供了良機(jī)，部分同學(xué)甚至通過導(dǎo)師制培養(yǎng)機(jī)制直接參與到了實驗研究中。另有部分同學(xué)通過各類本科生創(chuàng)新項目的申請立項，參與了實驗研究創(chuàng)新實踐。二是充分利用多媒體技術(shù)，組織學(xué)生觀看結(jié)構(gòu)實驗的視頻，并在觀看后舉行主題討論活動，讓學(xué)生探索構(gòu)件的受力過程、截面的應(yīng)力應(yīng)變分布和破壞形態(tài)等。

2.強(qiáng)化解決工程實際問題的案例教學(xué)。在水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)教學(xué)中，可強(qiáng)化的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)有校內(nèi)、校外的多種實踐教學(xué)環(huán)節(jié)。除了前面闡述的實驗課教學(xué)環(huán)節(jié)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)主題的科學(xué)實驗環(huán)節(jié)之外，在該課程的課程設(shè)計和習(xí)題教學(xué)中，強(qiáng)化工程案例教學(xué)，也是強(qiáng)化實踐教學(xué)、促進(jìn)學(xué)生工程素養(yǎng)和工程能力提升的途徑。通過案例教學(xué)并在其中強(qiáng)化對現(xiàn)行規(guī)范條文的學(xué)習(xí)和應(yīng)用，有利于在理論知識和工程實際之間建立起聯(lián)系的橋梁，促進(jìn)實踐教學(xué)與實際工作技能實現(xiàn)“無縫對接”。

案例教學(xué)的關(guān)鍵在于案例素材的組織。作為案例教學(xué)的核心，案例應(yīng)具備工程背景性、典型性、啟發(fā)性和實效性的特點，即案例應(yīng)取材于實際工程，經(jīng)精心篩選、比對后擇優(yōu)選用，具有代表性或一般性，能體現(xiàn)出同類構(gòu)件或結(jié)構(gòu)的工程特性，并可使案例教學(xué)取得實效。同時，應(yīng)能提供從引入邊界條件簡化、建立內(nèi)力計算簡圖的環(huán)節(jié)開始，逐步展開構(gòu)件或結(jié)構(gòu)的設(shè)計案例教學(xué)，啟迪思路，并留給學(xué)生必要的多種設(shè)計方案的自主發(fā)揮空間。

《水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)學(xué)》教材是高等學(xué)校水利類專業(yè)的經(jīng)典教材，曾獲原國家教委全國高校優(yōu)秀教材獎和原水利電力部優(yōu)秀教材一等獎。教材中，針對基本構(gòu)件的截面設(shè)計和承載力復(fù)核編寫的許多例題，均來源于實際工程，且問題的求解一般始于荷載分析和受力分析環(huán)節(jié)，十分有利于學(xué)生認(rèn)識和了解工程實際狀況，有利于將理論知識應(yīng)用于求解工程實際問題的思路的構(gòu)建，是實踐教學(xué)與實際工作技能培養(yǎng)實現(xiàn)“無縫對接”的、很好的習(xí)題或案例素材組織形式。受教材啟發(fā)，筆者選取了某水利樞紐工程的壩后式廠房壩段為工程實例，系統(tǒng)地將其壩頂人行道板、尾水平臺板、廠房屋面板、吊車梁、屋面大梁集成為受彎、剪、扭構(gòu)件案例，將廠房排架柱、啟閉機(jī)排架柱、工作橋剛架柱等集成為偏心受壓構(gòu)件案例，應(yīng)用于例題講授和學(xué)生作業(yè)中，結(jié)果學(xué)生提出問題的現(xiàn)象增多了，課間討論的現(xiàn)象增多了，激發(fā)了學(xué)生濃厚的學(xué)習(xí)和探究興趣，也得到了學(xué)生的肯定。同時，為拓展學(xué)生的專業(yè)口徑，在課程設(shè)計中，選取實際的工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)或較規(guī)則的低層建筑結(jié)構(gòu)為題，促進(jìn)學(xué)生對工業(yè)建筑和民用建筑結(jié)構(gòu)的認(rèn)識和了解，拓寬學(xué)生的專業(yè)視野。

總之，“卓越計劃”下，水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)教學(xué)內(nèi)容的改革應(yīng)以強(qiáng)化基本概念和基本原理、強(qiáng)化專業(yè)實踐教學(xué)環(huán)節(jié)等為重點，并推行符合工程能力培養(yǎng)規(guī)律的教學(xué)方法，注重講授法與探究法的有機(jī)結(jié)合、練習(xí)法與實驗法的有機(jī)結(jié)合，強(qiáng)化案例教學(xué)環(huán)節(jié)?！白吭接媱潯迸囵B(yǎng)模式下的水利水電工程教育教學(xué)改革是一項系統(tǒng)的工程，任重道遠(yuǎn)，課程的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的改革必須納入到水利工程專業(yè)“卓越工程師”的總體培養(yǎng)方案和計劃中，成為系統(tǒng)性的工程人才培養(yǎng)工程中結(jié)構(gòu)得到優(yōu)化的、起積極作用的“一根柱子”。

【參考文獻(xiàn)】

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【基金項目】2015年度廣西高等教育本科教學(xué)改革工程立項項目（2015JGZ107）

【作者簡介】藍(lán)文武（1966- ），男，廣西都安人，廣西大學(xué)土木建筑工程學(xué)院副教授，碩士生導(dǎo)師，研究方向：混凝土結(jié)構(gòu)、組合結(jié)構(gòu)和工程抗震研究。

水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)范文第3篇

關(guān)鍵詞：鋼筋混凝土；矩形水池；結(jié)構(gòu)設(shè)計；施工要點

中圖分類號：TV331文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A

引言

矩形鋼筋混凝土水池作為一種常用的構(gòu)筑物類型，被廣泛應(yīng)用到工業(yè)與民用建筑中的污水處理、給水裝置、消防、循環(huán)水場及事故緩沖等工程中。在矩形鋼筋混凝土水池設(shè)計過程中，不僅要滿足給排水專業(yè)的工藝要求，而且要兼顧安全、適用和經(jīng)濟(jì)的原則。在設(shè)計過程中把握每個設(shè)計細(xì)節(jié)這是滿足全部設(shè)計要求的要點。按照相關(guān)設(shè)計規(guī)定，針對矩形鋼筋混凝土水池的設(shè)計過程，以及實際經(jīng)驗，探討矩形鋼筋混凝土水池設(shè)計的要點。

1、荷載取值

1.1、池內(nèi)水壓力

池內(nèi)水壓力是水池類構(gòu)筑物的重要荷載。在設(shè)計之中，應(yīng)該依照滿水高度來計算水壓。這是因為：一方面在使用的過程之中因為值班人員疏忽或者存在液位計等部件功能的缺位而導(dǎo)致滿池，另一個方面，工藝之上則有可能因為技術(shù)改造而高出之前設(shè)計水位。池內(nèi)水壓荷載的取值大小對擋水墻式淺池的下端彎矩的影響比較大。

1.2、池外水浮力

當(dāng)有地下水之時，池壁外側(cè)除考慮到地下水的壓力之外，還需要考慮到地下水位以下水的浮力對土的有效重度。并且，地下水對于池體的浮托力也應(yīng)該重點考慮。因為地下水位沒有掌握好而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)選型錯誤以及抗浮不夠的工程事故也經(jīng)常發(fā)生。地質(zhì)勘察報告而提供的地下水位通常只是反映勘測期間的地下水位情況。如果詳勘是在當(dāng)?shù)乜菟谶M(jìn)行的，其提供的地下水位標(biāo)高則是沒有辦法被設(shè)計取用，或者結(jié)構(gòu)計算出現(xiàn)失誤。依據(jù)具體的情況，并且結(jié)合地方水文資料，制定一個較為適合的地下水位標(biāo)高進(jìn)行設(shè)計地下水位，如此則可以確保使用階段結(jié)構(gòu)安全以，并且也可以降低工程造價的目的。

1.3、溫、濕度作用

因為混凝土在硬化的過程之中出現(xiàn)的水化熱、以及工藝特殊要求和季節(jié)變化，使得池壁出現(xiàn)膨脹或者是收縮。一旦出現(xiàn)變形，池體之中出現(xiàn)相應(yīng)的溫度和濕度變形應(yīng)力，較為容易出現(xiàn)有害裂縫。在設(shè)計之時，應(yīng)該考慮到夏季濕差的作用，以及冬季的溫差。前者是因為低溫收縮以及濕漲抵消，后者則是因為外界氣溫低，池壁中水分向外移動，導(dǎo)致外側(cè)濕度逐漸增加。因為內(nèi)外側(cè)濕度相差不大，一般則可以不考慮到濕差應(yīng)力。但是內(nèi)外溫差還在，冬季則需要考慮到壁面溫差應(yīng)力。在工程設(shè)計之中應(yīng)該依照規(guī)程提供的方法進(jìn)行計算。

2、矩形水池截面設(shè)計

2.1、水池基礎(chǔ)設(shè)計

鋼筋混凝土水池基礎(chǔ)一般采用筏板基礎(chǔ)，即水池的底板作為基礎(chǔ)，基礎(chǔ)底板下鋪設(shè)100厚C15素混凝土墊層。根據(jù)地勘報告在設(shè)計說明中說明地基承載力特征值fak，基礎(chǔ)底面(基礎(chǔ)墊層底面)進(jìn)入持力層不小于300mm。如果地基土不滿足設(shè)計承載力，出現(xiàn)以下劣質(zhì)地質(zhì)時要對地基進(jìn)行處理，而不是加厚水池底板。一是地基土為軟弱泥土，含水率過高，流動性較強(qiáng);二是地基地下有較大的地下水;三是地基底下有軟弱夾層。

2.2、矩形鋼筋混凝土水池底板的計算原則

矩形鋼筋混凝土水池底板主要承受地基反力、地下水浮力以及上部結(jié)構(gòu)傳下來的荷載。通常假設(shè)底板為簡支于池壁之上，池壁在側(cè)壓力作用下的底端彎矩傳遞給底板。底板根據(jù)每格水池平面尺寸的長寬比，分為單向底板(長邊/短邊>2)或雙向底板(長邊/短邊≤2)，分別沿單向或雙向截取截條，按單跨或者多跨梁計算。

2.3、矩形鋼筋混凝土水池抗浮驗算

當(dāng)池體外池底以上存在地下水時，應(yīng)考慮地下水對池體的浮力。地下水浮力的影響考慮不周的話會導(dǎo)致池體上浮并造成工程事故。在地質(zhì)勘查報告中，一般會反應(yīng)勘測期間所在場地的地下水位情況及場地地下水位變幅情況，為抗浮計算提供依據(jù)。水池的抗浮計算可按下式計算:Kf(抗浮穩(wěn)定安全系數(shù)，取1.05―1.1)當(dāng)抗浮安全度不足時，必須采取抗浮措施，如增加池體自重和錨固抗浮。

3、池壁內(nèi)力計算

淺池池壁在內(nèi)外水壓及土壓力作用下，主要為豎向傳力。

淺池池壁計算模型為:頂端自由、底端固定邊界條件的懸臂構(gòu)件計算模型。構(gòu)造上保證底端有足夠的嵌固力。側(cè)壓力引起的M、V，計算公式如下:

V=1

（1）底端剪力：V=-

（2）底端彎矩：MO=-

淺池池壁配筋可采用14@200，在距池底1/3高度處附加14@200的鋼筋，可以控制裂縫。水池頂端宜在內(nèi)外兩側(cè)配置不少于3根的水平加強(qiáng)筋，間距≤10cm，直徑不小于池壁受力筋且≥16mm。

4、鋼筋混凝土矩形水池施工要點

4.1、材料要求

水池混凝土強(qiáng)度等級不小于C25，水池外露時，應(yīng)考慮混凝土的抗凍等級?；炷敛坏貌捎寐塞}作為防凍、早強(qiáng)的摻合料。池壁、底板的受力鋼筋宜采用小直徑鋼筋和較密的間距。受力鋼筋每米寬度內(nèi)不宜小于4根，且不宜超過10根。鋼筋采用HRB335和RRB400級鋼筋。水池各部位的鋼筋間距應(yīng)在100―250mm范圍內(nèi)。鋼筋混凝土水池的抗?jié)B，宜以混凝土本身的密實性滿足抗?jié)B要求?；炷量?jié)B等級si要滿足以下要求:一是Hi/t（最大作用水頭與混凝土壁、板厚度之比)30，抗?jié)B等級采用S8。相應(yīng)混凝土的骨料應(yīng)選擇良好級配;水灰比不應(yīng)大于0.50。

4.2、壁厚、底板厚度

鋼筋混凝土水池構(gòu)筑物，其壁厚不宜小于200mm，壁厚b=h/10―1/15(經(jīng)驗值);底板不宜小于300mm，底板t=1.2―1.5b選取(經(jīng)驗值)。

4.3、配筋

池壁及隔墻根據(jù)內(nèi)力計算決定單層或雙層配筋。水平鋼筋應(yīng)插入鄰壁，直線長度不少于25倍的鋼筋直徑;垂直鋼筋應(yīng)折入底板，其直線長度不少于1/3――1/4:的底板短跨長度。池壁角隅區(qū)域的里外側(cè)均應(yīng)設(shè)置水平加強(qiáng)筋，加強(qiáng)筋插入鄰壁的長度不小于1/3池壁高度，且不小于1m。

4.4、裂縫

現(xiàn)澆鋼筋混凝土水池最容易在角隅處出現(xiàn)裂縫，因此需要在池壁轉(zhuǎn)角處、池壁與底板相交處設(shè)置。暗梁。、。暗柱。。

4.5、變形縫

水池的變形縫(伸縮縫和沉降縫)應(yīng)做成貫通式，在同一剖面上連同頂板、底板一起斷開。伸縮縫寬度≥20mm，沉降縫寬度≥30mm。伸縮縫的設(shè)置:超過20米需設(shè)置伸縮縫。

4.6、混凝土水池受力鋼筋混凝土保護(hù)層最小厚度（a，單位mm）所適應(yīng)的構(gòu)建類別及工作環(huán)境規(guī)定

一是a≥30:適用于墻、板構(gòu)件與水、土接觸或處高溫時;二是t≥35:適用于墻、板與污水接觸，梁、柱與水、土接觸或處高溫時;三是t≥40:適用于梁、柱與污水接觸，有墊層的下層筋基礎(chǔ)、底板;四是t≥70:適用于無墊層的下層筋基礎(chǔ)、底板。

5、結(jié)語

以上就是對矩形鋼筋混凝土水池設(shè)計過程中關(guān)于計算和構(gòu)造等方面的一些要點的簡要闡述。在水池的實際設(shè)計過程中通過計算確定水池的板厚及配筋后，還同時應(yīng)該滿足水池的一些構(gòu)造要求，對水池的留洞處池壁的加強(qiáng)，人孔的留設(shè)，水池施工縫的留設(shè)等，都應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)范和構(gòu)造的要求進(jìn)行設(shè)計，這樣才能設(shè)計出質(zhì)量合格，滿足使用要求的產(chǎn)品。

參考文獻(xiàn)：

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水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)范文第4篇

【關(guān)鍵詞】沿海；鋼筋混凝土；地下室；防水防腐

一 前言

我國領(lǐng)土廣闊，海岸線長達(dá)18000公里，許多舊有的及新建的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)都處于臨近海邊的海洋環(huán)境里，受到高濕環(huán)境甚至海水的侵蝕。而作為高層建筑的地下結(jié)構(gòu)的地下室，最易受到海水的侵?jǐn)_，為保證結(jié)構(gòu)的整體質(zhì)量及安全，應(yīng)重視位于結(jié)構(gòu)底部的地下室的防水及防腐的處理工程。

二 地下室防水處理工程

（一）概述

伴隨這我國經(jīng)濟(jì)實力的不斷提高，高層建筑數(shù)量增長較快，為滿足人防、停車場等設(shè)施的需求，許多的高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在結(jié)構(gòu)底部建一層或多層的地下結(jié)構(gòu)，作為地下室。但由于沿海地區(qū)水位通常較高，在地下室的墻體兩側(cè)由于水位差產(chǎn)生的水壓力較大，這使得沿海高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的地下室比一般高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的地下室防水工程處理難度要大，由于其處理難度較大，故其質(zhì)量的高低將直接影響結(jié)構(gòu)整體質(zhì)量水平，并對結(jié)構(gòu)的使用功能的實現(xiàn)起著重要的控制作用。在進(jìn)行地下室防水施工中，應(yīng)做好防水混凝土工程、細(xì)部防水工程、防水卷材及防水工程成品保護(hù)等施工步驟的質(zhì)量控制工作，切實履行相關(guān)規(guī)范要求，防止在施工及使用過程中地下室滲水事故的發(fā)生。

（二）防水處理措施：

地下室主體采用防水混凝土，并加強(qiáng)細(xì)部節(jié)點的防水處理，做到不留防水處理死角。

1防水混凝土的應(yīng)用及其施工質(zhì)量控制措施：：

為使得防水混凝土防水效果明顯，應(yīng)在保證砂石級配滿足相關(guān)的要求（砂不得呈現(xiàn)塊狀且其含泥量須控制在3%范圍內(nèi)，石子的最大粒徑不得大于40mm且其含泥量須控制在1%范圍以內(nèi)）的基礎(chǔ)上，再添加滿足其功能需求的外加劑。在選定混凝土配合比后，如何高質(zhì)量完成防水混凝土的施工成為重要課題。

（1）添加劑的應(yīng)用：

由于混凝土收縮會引起結(jié)構(gòu)裂縫，進(jìn)而使得防水混凝土失去防水的作用。為改善混凝土的收縮效應(yīng)，應(yīng)在防水混凝土中添加高效的膨脹劑（膨脹>95%的膨脹劑），以提高混凝土的抗拉韌性，并能在一定程度上提高表面平滑度及抗裂性能。常用的膨脹劑有U性膨脹劑（UEA）。粉煤灰能在一定程度上降低混凝土的水灰比，并相應(yīng)地提高防水混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。

（2）施工控制措施：

在進(jìn)行澆筑前，應(yīng)對基層作業(yè)面進(jìn)行相關(guān)清理，利用防水砂漿進(jìn)行墊平，做好混凝土澆筑施工準(zhǔn)備；在進(jìn)行混凝土澆筑時，按照規(guī)范操作要求進(jìn)行分層澆筑，并保證澆筑工作連續(xù)進(jìn)行；認(rèn)真執(zhí)行二次振搗及抹壓操作標(biāo)準(zhǔn)，以控制混凝土收縮量；在防水混凝土澆筑工作完成后，應(yīng)根據(jù)規(guī)范要求對新澆混凝土做保溫養(yǎng)護(hù)，以減少裂縫的出現(xiàn)；在對地下室外墻澆筑時，應(yīng)注意墻角混凝土漏漿的現(xiàn)象，應(yīng)設(shè)法改進(jìn)，“斜面分層施工法”就是不錯的處理方法，并應(yīng)加強(qiáng)對拆模時間的控制；在澆筑地下室頂板時，應(yīng)充分地振搗。

2細(xì)部防水工程實施：

在對地下室的主體防水混凝土結(jié)構(gòu)完成高質(zhì)量建造后，應(yīng)注意結(jié)構(gòu)細(xì)部的防水處理。

（1） 施工縫處理：

施工縫處理在地下室防水工程中地位重要，是地下室工程中的重點控制節(jié)點。為保證結(jié)構(gòu)安全及施工便利，應(yīng)在剪力較小及操作方便的部位留設(shè)施工縫，并盡量采用平直縫。通常施工縫防水做1~2道，采取構(gòu)造做法，利用外貼式止水帶、止水板、微膨脹性膩子條及滲透結(jié)晶型防水涂層等施工工藝進(jìn)行防水處理。

（2） 變形縫處理：

變形縫包括沉降縫、溫度伸縮縫及應(yīng)力伸縮縫，由于易出現(xiàn)防水質(zhì)量問題，是地下室防水工程中的重點控制節(jié)點。由于變形縫防水設(shè)計工作難度較大并十分繁瑣，且處理完成后易出現(xiàn)滲水事故，故應(yīng)在規(guī)范的允許范圍內(nèi)，盡量減少變形縫的留設(shè)。在留設(shè)變形縫時，應(yīng)根據(jù)施工經(jīng)驗，結(jié)合施工現(xiàn)場情況，選擇合理的間距及施工材料。在進(jìn)行變形縫防水處理時，應(yīng)先清理縫內(nèi)垃圾，并使結(jié)合部混凝土強(qiáng)度達(dá)到規(guī)范要求。

（3）誘導(dǎo)縫處理：

由于變形縫控制難度較大，常利用誘導(dǎo)縫代替變形縫的工程作用。由于誘導(dǎo)縫在施工處理時，可實現(xiàn)與周圍混凝土保持連續(xù)澆筑。與變形縫處理相比，誘導(dǎo)縫具有操作簡單、工程造價低廉、減少留設(shè)縫數(shù)及保持結(jié)構(gòu)整體性等優(yōu)點。誘導(dǎo)縫通常是按照墻體的縱向方向設(shè)置的，并與墻縫保持對齊，在接縫處應(yīng)采取鋼筋加密的構(gòu)造措施，利用止水帶或嵌縫密封膏進(jìn)行防水處理，能夠起到限制及控制結(jié)構(gòu)裂縫變形發(fā)生的作用。

（4）穿墻構(gòu)件的處理：

在進(jìn)行地下室防水混凝土的模板支設(shè)時，常通過對拉螺栓對所澆筑的防水混凝土構(gòu)件模板進(jìn)行拉結(jié)，對拉螺栓部位易出現(xiàn)滲水。為防止在對拉螺栓部位出現(xiàn)滲水通道，應(yīng)對該部位做防水處理。常用工程做法有：在穿墻的對拉螺栓中配置一些止水裝置，如金屬止水盤；在防水混凝土構(gòu)件強(qiáng)度達(dá)到要求后，進(jìn)行模板拆除，這時應(yīng)在對拉螺栓的端部進(jìn)行鑿口，并用防水材料對鑿口進(jìn)行防水處理；并在易拉結(jié)螺栓周圍出現(xiàn)滲水的部位，焊接金屬止水盤。

3成品保護(hù)：

在施工過程中應(yīng)合理安排施工順序及施工進(jìn)度，防止在地下室防水層完工后，由于施工組織編制不合理，造成人為的防水層破壞。并應(yīng)特別注意在防水層施工時，應(yīng)避免對輕質(zhì)的防水薄膜的毀壞。

三 地下室防腐處理工程

（一）概述

由于沿海的自然條件比較特殊，使得沿海的鋼筋混凝土高層結(jié)構(gòu)主體長期受到大氣中的鹽霧的影響，甚至有的工程地下結(jié)構(gòu)直接受到海水的侵蝕，由于海水對鋼筋混凝土腐蝕作用很強(qiáng)，所以在沿海鋼筋混凝土建造時，防腐處理工程地位十分重要。按照腐蝕方式的不同，可將海水的腐蝕作用分為：物理作用，指反復(fù)的干濕作用形成的鹽結(jié)晶壓力，造成鋼筋混凝土表面開裂；化學(xué)作用，指海水中富含的硫酸鹽、氯離子、鎂離子及其它腐蝕介質(zhì)通過化學(xué)反應(yīng)對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的腐蝕作用，其中硫酸鹽會對混凝土造成弱酸蝕，而氯離子會破壞結(jié)構(gòu)中的鋼筋表面上的氧化膜，造成鋼筋銹蝕；多種腐蝕成分共同作用，如硫酸鹽與鎂離子在進(jìn)入混凝土內(nèi)時，會相互之間加劇腐蝕作用。由于地下室處于結(jié)構(gòu)的最底部，在沿海地區(qū)最易受到海水腐蝕物質(zhì)的侵蝕，而地下室結(jié)構(gòu)的質(zhì)量直接影響著整個高層結(jié)構(gòu)的安全，所以應(yīng)重視地下室的防海水腐蝕工程。

（二）防腐處理措施：

在鋼筋混凝土地下室防腐工程耐久性的諸多影響因素中，氯離子對地下室結(jié)構(gòu)的鋼筋腐蝕性影響最大，在防腐處理工程中也屬于難點工程。為實現(xiàn)防止或減弱腐蝕物對結(jié)構(gòu)造成侵蝕，應(yīng)從結(jié)構(gòu)設(shè)計、耐久性措施、鋼筋設(shè)置、節(jié)點處理、裂縫控制、混凝土配合比設(shè)計及施工質(zhì)量等方面綜合把握，做到安全可靠，出現(xiàn)問題后便于維修。常用的防腐處理措施有以下幾種：

1混凝土中摻加外加劑：

為實現(xiàn)混凝土的抗腐蝕的要求，可在混凝土中摻加功能性摻合料，如粉煤灰、微硅粉及磨細(xì)礦渣粉等。摻加摻合料后，可相應(yīng)地顯著提高混凝土的工程性能，如降低滲透性及提高彈性模量等，可有效降低對混凝土結(jié)構(gòu)的破壞程度。

2提高混凝土保護(hù)層厚度：

權(quán)威數(shù)據(jù)顯示，在富含氯離子的海洋環(huán)境里，混凝土表面12mm范圍內(nèi)的氯離子含量遠(yuǎn)大于其內(nèi)部的氯離子含量，而氯離子對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋有著致命的破壞能力。所以為滿足鋼筋混凝土地下室的安全及質(zhì)量要求，可采用增加混凝土保護(hù)層厚度的方法，以保護(hù)鋼筋，進(jìn)而保證結(jié)構(gòu)的防腐質(zhì)量及安全。

3涂料：

在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)表面涂抹一層功能性很強(qiáng)的涂料用于防腐蝕處理，這樣的做法越來越普遍。

（1）潮濕表面容忍性涂料：

針對沿海的鋼筋混凝土高層結(jié)構(gòu)地下室常處于潮濕環(huán)境里的工程特點，需選擇能夠適應(yīng)潮濕環(huán)境的涂料?！皾窆袒钡某霈F(xiàn)解決了這一難題，它可以通過環(huán)氧涂料的改性來適應(yīng)潮濕的基面，牢固地附著在鋼筋混凝土表面上，使地下室結(jié)構(gòu)的抗腐蝕性顯著提高。

（2）彈性材料：

為了適應(yīng)混凝土表面易發(fā)生形變的特點，要求涂抹在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)表面的涂料具有良好地彈性；而為了符合混凝土表面易出現(xiàn)裂縫對涂料的要求，則需要涂料具有良好的韌性。為達(dá)到以上對涂料的工程性能要求，選擇了以下的涂料組合，包括底層涂抹環(huán)氧樹脂或聚氨酯膩子用環(huán)氧樹脂中涂柔韌型聚氨酯或柔韌型環(huán)氧樹脂面涂柔韌型聚氨酯。

4施工質(zhì)量控制：

在進(jìn)行混凝土澆筑時，應(yīng)嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，對配合比、坍落度及氯化物進(jìn)行實時監(jiān)測，為防腐處理去除隱患。

水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)范文第5篇

關(guān)鍵詞：水工壓力隧洞; 襯砌; 圍巖; 裂縫寬度; 限裂設(shè)計

中圖分類號：TV698.2+31 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：

引言：

襯砌為水工建筑物引水隧洞的重要組成部分，其安全性一直倍受關(guān)注。工程實踐表明，對高壓隧洞，僅需圍巖穩(wěn)定可靠，襯砌結(jié)構(gòu)一般并不具有強(qiáng)度要求，僅有限制裂縫開展寬度的要求。圍巖作為承載水壓力的主體，在設(shè)計中應(yīng)充分利用圍巖的自承能力，并加強(qiáng)對圍巖的固結(jié)灌漿。挪威準(zhǔn)則( 上抬準(zhǔn)則) 和最小地應(yīng)力準(zhǔn)則( 水力劈裂準(zhǔn)則) 已成為國際公認(rèn)的水工隧洞利用和發(fā)揮圍巖承載作用的理論基礎(chǔ)。

由于水工高壓引水隧洞的環(huán)境條件和工作機(jī)理復(fù)雜，所以至今對鋼筋混凝土襯砌結(jié)構(gòu)裂縫的研究尚不完善。即使是普通鋼筋混凝土構(gòu)件，目前較為成熟的研究也僅限于構(gòu)件正截面的裂縫寬度計算 。鑒此，本文基于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫計算理論的研究現(xiàn)狀，分析了襯砌結(jié)構(gòu)的裂縫計算公式，并探討了水工隧洞襯砌試驗研究現(xiàn)狀，以此為探尋更合理的限裂設(shè)計方案提供參考。

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫計算研究現(xiàn)狀

影響裂縫開展的因素很多，難以建立一個精確概括各因素的計算方法，目前通用的裂縫寬度公式大體可分為兩類: 基于裂縫開展機(jī)理推導(dǎo)理論公式，再用試驗資料確定公式中的計算系數(shù)，稱為半理論半經(jīng)驗公式；對大量實測資料，采用回歸分析方法分析不同參數(shù)對裂縫開展寬度的影響程度，再基于數(shù)理統(tǒng)計建立由主要參數(shù)組成的經(jīng)驗公式。大多數(shù)國家包括我國現(xiàn)行規(guī)范均采用前一類方法，而美國主要選擇后一類。

基于半經(jīng)驗、半理論的計算公式，根據(jù)假設(shè)的裂縫開展機(jī)理不同又可分為粘結(jié)滑移理論、無粘結(jié)滑移理論和綜合理論。

1.無粘結(jié)滑移理論。建立于20 世紀(jì)60 年代，由Br oms 等人提出，認(rèn)為裂縫開裂后混凝土截面在局部范圍內(nèi)不再保持為平面，鋼筋與混凝土間的粘結(jié)力并不破壞，相對滑移可忽略不計。構(gòu)件表面裂縫寬度主要由鋼筋周圍的混凝土回縮形成，其決定性因素為混凝土保護(hù)層厚度。采用此理論的有英國BS5400 等規(guī)范。

2. 數(shù)理統(tǒng)計方法。由Ger gely-Lut z 于1968年提出，通過分析6 份報告中的受彎構(gòu)件裂縫試驗數(shù)據(jù)來確定各影響因素的重要性。雖發(fā)現(xiàn)很難獲得適合于所有數(shù)據(jù)的公式，但也得出受拉混凝土有效截面面積、鋼筋數(shù)量、混凝土保護(hù)層厚度和鋼筋應(yīng)力等因素為影響混凝土裂縫寬度的主要因素，其中鋼筋應(yīng)力為最主要的因素。

3.粘結(jié)滑移理論。為最早的裂縫計算理論，由Saligar R 于1936 年提出 ， 后經(jīng)充實、完善逐漸成型。該理論基于軸心受拉構(gòu)件的試驗結(jié)果，認(rèn)為裂縫的開展是由鋼筋與混凝土間不再保持變形協(xié)調(diào)出現(xiàn)相對滑移而產(chǎn)生，故裂縫寬度為裂縫間距內(nèi)鋼筋與混凝土的變形差。我國的《水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》即建立在此理論上。

4. 綜合理論。由Ferr y-Borg es 提出，后經(jīng)進(jìn)一步補(bǔ)充和發(fā)展而成。該理論為粘結(jié)滑移與無滑移理論的綜合，既考慮了混凝土保護(hù)層厚度對裂縫寬度的影響，又考慮了鋼筋與混凝土間可能出現(xiàn)的滑移， 較為合理。采用此理論的國家較多，如《歐洲混凝土結(jié)構(gòu)模式規(guī)范》、日本土木學(xué)會混凝土標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范 、我國的《水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》等均以此理論為基礎(chǔ)。

上述四種理論和方法在一定程度上描述了裂縫的物理現(xiàn)象，但因其前提條件不同，對裂縫產(chǎn)生的機(jī)理及影響裂縫寬度的主要因素等問題認(rèn)識不同，使計算結(jié)果差異較大。近年來，按一般裂縫計算理論結(jié)合數(shù)理統(tǒng)計方法研究裂縫公式成為國際上的趨勢。如美國的ACI318 新規(guī)范、我國的港口混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范及公路、鐵路橋涵鋼筋混凝土設(shè)計規(guī)范均采用了此方法。

基于襯砌結(jié)構(gòu)的裂縫計算公式

水工壓力隧洞為地下結(jié)構(gòu)，受水壓力和周圍巖體結(jié)構(gòu)的影響，襯砌結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生和發(fā)展的規(guī)律與一般工民建結(jié)構(gòu)差異較大，因此計算方法也不同于一般混凝土結(jié)構(gòu)。裂縫寬度計算方法大致有兩類: ①根據(jù)兩裂縫間結(jié)構(gòu)應(yīng)變獲得裂縫開度；②通過計算開裂面兩端位移進(jìn)而獲得裂縫寬度。在這兩種思路下又形成了多個裂縫計算公式。

1. 山謝夫計算公式。提出襯砌開裂后裂縫寬度應(yīng)為常值, 荷載增長過程中原裂縫并不擴(kuò)張，而將在襯砌中產(chǎn)生新裂縫 。

2.Br oms 和Lut z 計算公式。基于受拉鋼筋混凝土構(gòu)件開裂特性的最大裂縫開度估算公式，曾應(yīng)用于我國廣蓄電站高壓引水岔管設(shè)計，將鋼筋應(yīng)力、間距及保護(hù)層厚度作為影響襯砌裂縫的因子，并通過對鋼筋應(yīng)力的求解體現(xiàn)裂縫間水壓力及圍巖對裂縫的影響。但缺乏對裂縫間距與裂縫寬度關(guān)系的體現(xiàn) 。

4. 劉秀珍計算公式。以彈性地基曲梁結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)提出襯砌結(jié)構(gòu)開裂后斷面內(nèi)力公式，計算結(jié)果較為精確，求解思路符合有限元法，考慮了鋼筋應(yīng)力對裂縫擴(kuò)展的影響、圍巖的徑向及切向抗力。計算中遵循了襯砌與圍巖的變形協(xié)調(diào)原則，在裂縫發(fā)生變化后因襯砌與圍巖的徑向變形的改變，圍巖的彈性抗力也隨之改變，故該公式需在圍巖不開裂情況下才適用。

5.Schleiss A J 計算公式?；谕杆r砌特點計算，能較直觀地反映鋼筋應(yīng)力對裂縫寬度的影響，也可反映混凝土與鋼筋間粘結(jié)滑移等因素的影響。但該公式存在不足: ①襯砌與圍巖間的切向力對裂縫的影響考慮； ②僅能假設(shè)而不能求出裂縫間距， 荷載與圍巖對裂縫寬度的影響也反映不足。

6. 潘家錚計算公式。公式較多地考慮了圍巖與水壓力兩個主要因素對襯砌裂縫的影響，如襯砌與圍巖間接觸面的摩擦力、裂縫間水壓力對裂縫的影響等。同時將襯砌混凝土視為塑性而非彈性材料，增強(qiáng)了計算結(jié)果的準(zhǔn)確性。但該公式忽略了鋼筋對裂縫的影響，并假定剪應(yīng)力沿接觸面為均勻分布及新裂縫需出現(xiàn)在兩裂縫之間，與實況不完全吻合。

7. 榮耀計算公式。基于彈性地基梁理論提出了襯砌結(jié)構(gòu)的控制微分方程，并根據(jù)圣維南原理求出襯砌在荷載作用下產(chǎn)生的裂縫間距，進(jìn)而給出相同或不同裂縫間距下的裂縫寬度解析解。該公式適用于襯砌周圍為致密巖體的情況，但因計算中需假定圍巖的彈性范圍，圍巖與襯砌間的剪應(yīng)力也需均勻分布，這些假定均與襯砌的實況不同。同時襯砌開裂后內(nèi)水外滲現(xiàn)象對襯砌內(nèi)裂縫的影響也反映不足，故計算結(jié)果與實際仍有差距。

水工隧洞襯砌限裂試驗研究

目前，國內(nèi)所做的有壓隧洞模型試驗研究大部分仍集中于承載力，對裂縫研究不多，如柘溪水電站引水隧洞鋼筋混凝土襯砌仿真模型試驗、穿黃隧道內(nèi)外襯聯(lián)合受力結(jié)構(gòu)模型試驗等，驗證襯砌結(jié)構(gòu)按計算配筋在設(shè)計荷載下的安全性及能承擔(dān)的極限荷載，加載方式多為鋼轂或氣囊。因未采用真實水壓力加載，故滲流體積力、內(nèi)水外滲后對襯砌與圍巖結(jié)構(gòu)的具體影響無法得知，裂縫寬度也與實況差異較大。而采用真實水壓力加載的多為現(xiàn)場壓水試驗，驗證設(shè)計水壓下隧洞施工處巖體是否發(fā)生水力劈裂和高壓滲水，試驗量測內(nèi)容有限。

結(jié)束語：

水工高壓引水隧洞的環(huán)境條件與工作機(jī)理復(fù)雜, 影響裂縫寬度的因素也很多, 難以建立一個精確概括各種因素的計算方法。目前基于各種理論推導(dǎo)了多個裂縫寬度計算公式, 但均有不足, 不能完全滿足襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計的實際需求, 因此仍需進(jìn)一步改進(jìn)和完善。