建筑结构混凝土设计浅析

摘

 要：在我国，混凝土结构已经成为建筑设计的要点，对比其他砌体结构、木结构、钢铁结

构等，混凝土结构有着整体性好、可塑性强、耐火性好、造价低、维护费用低、使用寿命长等特
点。但是相应的也有自重大、容易产生裂缝、工期长、养护周期长等缺点。在混凝土结构设计中
如何趋利避害，充分发乎混凝土优势是需要进行大量理论研究和实践研究的话题。建筑结构
设计要符合质量标注、技术先进、安全规范等要求，文章从结构基本要求、可靠度量和荷载作
用出发，对混凝土结构设计提出建议和意见。

 

　　关键词：混凝土结构；混凝土；建筑结构；结构设计；浅析

 

　　

1 混凝土结构历史 

　　混凝土结构有着一百多年的历史，是一种新兴建筑结构。在

19 世纪中期，混凝土才得

到了广泛应用，但是混凝土由于技术原因质量都比较低劣。直到

19 世纪末，工业生产的发

展才推动了建筑材料的计算和研究。随着水泥、钢材工业的发展，混凝土的抗压强度才逐步
提高，从

20 世纪 40 年代到 70 年代，已经从 28N/mm2 提高到了 420N/mm2。抗压强度的提

高是混凝土的应用极速扩展，高强度的混凝土已经运用于大跨度、重型、高层建筑结构中，
不仅减轻了自重还降低了建筑成本。

 

　　我国到了

70 年代混凝土的应用才随着高层建筑的快速发展而广泛应用。比如北京饭店、

白云广场等。

80 年代后，混凝土技术才向着高技术、多元化发展，比如 78 层的香港中环广

场是世界上最高的混凝土建筑，广州

80 层的中天广场是国内最高的混凝土结构建筑。现在，

我国重视混凝土结构，建筑结构的理论分析和试验工作都取得了较好的效果，通过不断的
学习和创新现在国内混凝土技术都已经趋近于发达国家水平。

 

　　

2 混凝土结构设计优点 

　　（

1）对比与砖混结构，结构较为稳定，抗震抗风性能好，所以耐久性好，建筑实使用

命增长。和钢结构相比能较少材料成本和人工成本，且具有耐火性好、结构刚度大、维修费用
少的特点。（

2）空间分布灵活、格局多变，可以灵活配合建筑平面布置，有利于建筑空间的

充分利用。（

3）混凝土现浇时，结构完整，整体性、刚度都能达到优良的抗震效果。还能通

过不同的模具达到不同的形状和尺寸，可塑性强。（

4）属于绿色建筑材料，矿渣、粉煤灰等

工业废料都可以成为混凝土的原料。（

5）在城市建设中，混凝土已经商品化，价格低廉、材

料丰富。

 

　　

3 混凝土结构包括素混凝土结构、钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构等 

　　素混凝土是由水泥、砂（细骨料）、石子（粗骨料）、外加剂，按一定比例混合后加一定
比例的水拌制而成，与钢筋混凝土相比，不再配置钢筋。

 

　　图

1 钢筋锈蚀和结构性能随时间变化的关系 

　　钢筋混凝土是在素混凝土的基础上配置一定数量的钢筋，是两种材料粘结在一起形成
一个整体，共同承受外力。钢筋锈蚀是钢筋混凝土出现裂缝的主要原因。钢筋锈蚀随着年限
的增加而加剧时，会使混凝土结构出现锈胀裂缝。锈胀裂缝能够引起钢筋和混凝土之间的粘
接性能的退化。

 

　　预应力混凝土结构主要是针对钢筋混凝土结构。因为钢筋混凝土容易产生裂缝，预应力
是利用高强度钢筋和高强度混凝土，在混凝土出现裂缝之前通过外力施加使混凝土受拉区
预先受压力，再抵消受拉力区混凝土中的预压力，这样能够控制混凝土的延伸，控制出现
裂缝，提高了构件的抗裂性能和刚度。在高层建筑、桥隧建筑、海洋结构、飞机跑道等方面都
有预应力的身影存在。

 

　　预应力不仅能够改善钢筋混凝土结构，提高结构的构件的稳定性和耐疲劳性外，在一
些特殊要求的工业建筑中也得到了充分的利用，比如说对压力有要求的原子能发电站，对