混凝土结构设计课程教学探析

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1、混凝土结构设计课程教学探析摘要：针对GB50010-2010《混凝土结构设计规范》修订的主要技术要点进行探讨，通过与GB50010-2002《混凝土结构设计规范》对比分析，详细阐述其修订或删减的主要依据，并对新版规范的修订内容作了较为全面的总结，提出混凝土结构设计课程在教学方法上的新要求。关键词：混凝土结构；教学方法；设计规范；修订内容;技术要点中图分类号：G6420文献标志码：A文章编号：1005-2909(2013)02-0053-05中国建筑科学领域的工程结构设计规范(或标准)大约每10年修订一次，2002版《混凝土结

2、构设计规范》［1］自颁布实施至今已有10余年，尤其是2008年"5.12”汶川地震和2010年“4.14”青海玉树地震发生之后，2002版规范中关于工程结构设计理论、工程结构构造措施以及工程结构抗震理论存在的不足更加突显。同时，中国工程结构设计理论研究水平的不断提高，新材料的不断出现以及工程经验的不断积累，也缩短了工程结构设计规范的修订周期。2011年7月，正式颁布实施GB50010-2010《混凝土结构设计规范》［2］。新规范根据多年工程经验和研究成果，同时考虑与国际其他发达国家混凝土结构设计标准接轨，贯彻国家“四节一环保

3、（节能、节地、节水、节材和环境保护）”政策编制而成。新规范的编制标志着中国混凝土结构的计算理论和设计水平有了新的提高；同时也对高等学校土建类专业学生如何结合新版规范进行快速知识更新，高校教师如何及时改进混凝土结构设计及相关课程教学方法提出了新要求[3-6]o一、新版规范关于结构材料强度的修订（一）混凝土强度的修订新版混凝土结构设计规范删除了2002版规范4.1.4条中注1和注2的相关规定，即关于受压构件尺寸效应（现浇钢筋混凝土轴心受压及偏心受压构件，如截面的长边或直径小于300mm,则混凝土的强度设计值应乘以系数0.8）和离

4、心混凝土的有关规定。2002版规范源于前苏联规范，最近俄罗斯规范关于此条的规定已被取消，而离心混凝土的强度设计值应按专门的标准取用，不再列入，故新版混凝土规范将此项内容删除。另外，新版混凝土规范删除了2002版规范4.1.6条中关于混凝土轴心抗压、轴心抗拉疲劳强度设计值，以及当蒸养温度超过6（TC时,计算混凝土强度设计值应提高20%的规定，因为高温蒸养引起的主要问题是裂缝，而非提高设计强度所能解决。（二）钢筋强度的修订新版混凝土结构设计规范4.2.2条增加了强度标准值为500MPa的HRB500、HRBF500级高强钢筋，并

5、规定其抗拉强度设计值(fy=435MPa)与抗压强度设计值(f‘y=410MPa)分别取不同数值。加入靠控温轧制而具有一定延性、可焊性、机械连接性能及施工适应性的HRBF系列细晶粒热轧带肋钢筋，限制并准备淘汰强度标准值为335MPa级热轧带肋钢筋的应用，立即淘汰强度标准值为235MPa的HPE235级光圆钢筋的应用，以HPB300级光圆钢筋取代之。同时，规定了过渡方法，要求在规范的过渡期及对既有结构进行设计时，235MPa级光圆钢筋的设计值仍按原规范取值；同时，推广强度标准值400MPa、500MPa级高强钢筋作为受力的主导

6、钢筋。对预应力钢筋，为了补充中强空挡，增加了强度等级为1960MPa和大直径21.6mm的钢绞线，补充了预应力螺纹钢筋及中强钢丝的有关设计参数，并淘汰了锚固性能差的刻痕钢丝，删除了不常用的预应力筋的强度等级和直径。二、新版规范关于基本设计规定的修订为了进一步完善2002版规范，保证结构的安全，增强结构的整体稳固性，提高混凝土结构抗偶然作用的能力，新版混凝土结构规范设计原则从以构件设计为主扩展到整个结构体系，补充了3.2条“结构方案”和3.6条'‘结构抗连续倒塌设计原则”，增加了3.7条“既有结构改造设计原则”的规定，指出结构

7、方案设计对建筑物安全性有着决定性影响，鉴于结构防连续倒塌设计的难度和代价较大，一般结构只须进行防连续倒塌的概念设计，以定性设计的方法增强结构的整体稳固性；同时新版规范3.4.4条对构件挠度、裂缝宽度计算采用的荷载组合进行了调整，新增钢筋混凝土构件采用荷载准永久组合并考虑长期作用的影响，完善了承载能力极限状态设计内容，增加以构件分项系数进行应力设计等方面的内容。另外，新版混凝土规范3.4.1条第4款及3.4.6条还增加了楼盖舒适度的要求，并规定楼盖竖向自振频率的限值。三、新版规范关于承载能力极限状态计算的调整修订(一)正截面承

8、载力计算的修订新版混凝土结构设计规范对受弯构件正截面承载力的计算未作改动，但对受压构件正截面承载力的计算改动较大，主要是针对钢筋混凝土结构中的二阶效应问题。2002版混凝土规范在考虑P-5效应时［7~8］,对引起结构侧移的荷载或作用所产生的一阶弯矩Ms和不引起结构侧移的荷载产生的一阶弯矩M