混凝土结构设计规范gb500102010修订简介.pptx

混凝土结构设计规范混凝土结构设计规范GB50010-2010修订简介修订简介 郑州大学土木工程学院郑州大学土木工程学院 郑州大学综合设计研究院郑州大学综合设计研究院 刘立新刘立新 2011年年6月月 一一.修订的背景和原则修订的背景和原则混凝土结构是我国工程建设中应用最广泛的结构形式之一，混凝土结构是我国工程建设中应用最广泛的结构形式之一，据不完全统计，目前我国钢材年产量已达据不完全统计，目前我国钢材年产量已达5 5亿吨亿吨，每年混，每年混凝土用量已达到凝土用量已达到2525亿亿m3m3，混凝土结构钢筋用量接近，混凝土结构钢筋用量接近1 1亿吨亿吨，连续多年居世界第一。但我国混凝土结构目前所应用的钢连续多年居世界第一。但我国混凝土结构目前所应用的钢筋和混凝土强度比西方发达国家筋和混凝土强度比西方发达国家普遍要低普遍要低1-21-2个等级个等级。我国工程建设中低强钢材、低等级水泥以及低等级混凝土我国工程建设中低强钢材、低等级水泥以及低等级混凝土比例过大，消费结构不合理，比例过大，消费结构不合理，消耗了过多的资源和能源，消耗了过多的资源和能源，不利于可持续发展不利于可持续发展。高强钢筋和高性能混凝土应用于各类工程建设，带来的不高强钢筋和高性能混凝土应用于各类工程建设，带来的不仅仅是强度的提高，更重要的是仅仅是强度的提高，更重要的是降低钢材、水泥、砂、石降低钢材、水泥、砂、石的消费量，节约资源和能源，提高了结构的耐久性的消费量，节约资源和能源，提高了结构的耐久性。如我。如我国能将这些主要建筑材料提高国能将这些主要建筑材料提高1212个强度等级，其节约资个强度等级，其节约资源和能源、宏观经济效益将是十分明显的。源和能源、宏观经济效益将是十分明显的。中国中国-世界世界(除中国除中国)20062006年中国年中国粗钢产量突粗钢产量突破破4 4亿吨亿吨(4.2102(4.2102亿吨亿吨)20062006年世界年世界粗钢产量粗钢产量12.44212.442亿吨亿吨中国建筑钢结构中国建筑钢结构及用钢消费现状及用钢消费现状中国钢材消费特点：建筑用钢中国钢材消费特点：建筑用钢比例高。比例高。20052005年中国建筑用钢年中国建筑用钢消费消费1.731.73亿吨，占钢材消费亿吨，占钢材消费50.5%50.5%。中国建筑用钢中：城镇房屋用钢占建筑用钢中国建筑用钢中：城镇房屋用钢占建筑用钢76%76%。其中城镇。其中城镇住宅住宅20052005年消费年消费60906090万吨，占建筑用钢万吨，占建筑用钢35%35%。建筑用钢房屋建筑土木工程城镇住宅农村房屋城镇非住宅房屋 适当提高安全储备，保证结构安全；适当提高抗禦灾害的适当提高安全储备，保证结构安全；适当提高抗禦灾害的能力，落实以人为本的原则能力，落实以人为本的原则（汶川地震及其他自然或人为（汶川地震及其他自然或人为灾害的教训）灾害的教训）；完善耐久性设计（完善耐久性设计（延长建筑物使用年限延长建筑物使用年限），采用高强高性），采用高强高性能材料，提高材料利用效率（能材料，提高材料利用效率（节约资源节约资源），保障可持续发），保障可持续发展的需要；展的需要；加强与相关规范的合理分工及协调，反映最新科研成果和加强与相关规范的合理分工及协调，反映最新科研成果和工程经验，参考国际标准，促进建筑技术的进步及产业化工程经验，参考国际标准，促进建筑技术的进步及产业化进程。进程。20072007年年1 1月成立修订组，月成立修订组，20082008年年3 3月资料收集整理分析及补月资料收集整理分析及补充试验，充试验，20082008年年4 4月形成规范初稿，月形成规范初稿，20082008年年8 8月完成规范讨月完成规范讨论稿，论稿，20092009年年6 6月进行修订问题研究，月进行修订问题研究，20092009年年7 7月完成规范月完成规范征求意见稿，征求意见稿，20092009年年1010月完成规范试设计，月完成规范试设计，20092009年年1111月完月完成规范送审稿，成规范送审稿，20092009年年1212月规范审查，月规范审查，20102010年年6 6月规范报月规范报批。批。20102010年年8 8月月1818日住房和城乡建设部发布公告，国家标日住房和城乡建设部发布公告，国家标准准混凝土结构设计规范混凝土结构设计规范GB50010-2010GB50010-2010，自，自20112011年年7 7月月1 1日起实施。日起实施。二二.规范修订的主要技术要点规范修订的主要技术要点1.1.补充了补充了“结构方案结构方案”和和“结构抗倒塌结构抗倒塌”的设计原则（的设计原则（使使规范逐步从构件规定向结构整体规定过渡规范逐步从构件规定向结构整体规定过渡）；）；2.2.增加了既有结构改造设计的原则的规定（增加了既有结构改造设计的原则的规定（配合既有建筑配合既有建筑的改造利用的需要的改造利用的需要）；）；3.3.修改了钢筋混凝土和预应力混凝土构件正常使用极限状修改了钢筋混凝土和预应力混凝土构件正常使用极限状态设计的有关规定（态设计的有关规定（裂缝宽度、挠度验算裂缝宽度、挠度验算）；）；4.4.增加了楼盖舒适度的设计要求（增加了楼盖舒适度的设计要求（对大跨度混凝土楼盖结对大跨度混凝土楼盖结构应进行竖向自振频率验算构应进行竖向自振频率验算）；）；5.5.修改了环境等级划分，完善了耐久性设计要求（修改了环境等级划分，完善了耐久性设计要求（包括环包括环境类别、材料质量、保护层厚度、技术措施、防护措施、境类别、材料质量、保护层厚度、技术措施、防护措施、维护要求等维护要求等）；）；6.6.新增新增500MPa500MPa级高强钢筋（级高强钢筋（HRB500HRB500级、级、HRBF500HRBF500级级），），淘汰淘汰HP235MPaHP235MPa级低强钢筋（级低强钢筋（非预应力钢筋以非预应力钢筋以400400和和500500级钢筋为主，光面钢筋为级钢筋为主，光面钢筋为HPB300HPB300级，将级，将逐步取消逐步取消HRB335HRB335级）；级）；7.7.提出了并筋（钢筋束）的配筋方式（提出了并筋（钢筋束）的配筋方式（方便钢筋密集构件方便钢筋密集构件施工，并与国外规范一致施工，并与国外规范一致）；）；8.8.对结构侧移的二阶效应（对结构侧移的二阶效应（P-P-效应），提出有限元分析效应），提出有限元分析方法及增大系数的简化考虑方法；统一了一般受弯构件方法及增大系数的简化考虑方法；统一了一般受弯构件与集中荷载作用下的梁的斜截面受剪承载力计算公式与集中荷载作用下的梁的斜截面受剪承载力计算公式（腹筋作用项腹筋作用项）；）；9.9.补充了拉、弯、剪、扭复合受力钢筋混凝土矩形截面框补充了拉、弯、剪、扭复合受力钢筋混凝土矩形截面框架柱设计的相关规定；架柱设计的相关规定；10.10.修改了受冲切承载力计算公式；修改了受冲切承载力计算公式；11.11.适当调整了钢筋的保护层厚度规定（适当调整了钢筋的保护层厚度规定（保护层厚度从最外保护层厚度从最外层钢筋层钢筋(箍筋箍筋)算起，与耐久性规范协调并适当简化算起，与耐久性规范协调并适当简化）；）；1212.修改了钢筋锚固长度的有关规定（修改了钢筋锚固长度的有关规定（规定了基本锚固长度规定了基本锚固长度l labab、受拉锚固长度、受拉锚固长度l la a和锚固长度修正系数和锚固长度修正系数z za a，增加了机增加了机械锚固的内容械锚固的内容）；）；13.13.调整了混凝土结构构件纵向受力钢筋最小配筋率要求调整了混凝土结构构件纵向受力钢筋最小配筋率要求（最小配筋率与钢筋强度等级相联系，对采用最小配筋率与钢筋强度等级相联系，对采用400400和和500MPa500MPa级钢筋的板类受弯构件最小配筋率适当减少，有级钢筋的板类受弯构件最小配筋率适当减少，有利于推广高强钢筋利于推广高强钢筋）；）；14.14.补充了双向受剪钢筋混凝土柱的抗震设计相关规定；补充了双向受剪钢筋混凝土柱的抗震设计相关规定；15.15.调整了混凝土柱轴压比限值，增加了四级抗震等级的轴调整了混凝土柱轴压比限值，增加了四级抗震等级的轴压比要求；压比要求；16.16.补充筒体及剪力墙洞口连梁的受弯承载力及小跨高比连补充筒体及剪力墙洞口连梁的受弯承载力及小跨高比连 梁、特殊配筋连梁的设计规定；梁、特殊配筋连梁的设计规定；17.17.修改了剪力墙边缘构件的有关设计要求，增加了三级抗修改了剪力墙边缘构件的有关设计要求，增加了三级抗震等级剪力墙的相关规定；震等级剪力墙的相关规定；18.18.增加了冲切及板柱节点抗震设计的相关规定；增加了冲切及板柱节点抗震设计的相关规定；19.19.补充了预应力混凝土构件抗震设计的相关要求。补充了预应力混凝土构件抗震设计的相关要求。三三.有关章节修订的主要内容有关章节修订的主要内容（一）基本设计规定（一）基本设计规定3.1 3.1 一般规定一般规定1.1.完善混凝土结构设计的内容：完善混凝土结构设计的内容：（1 1）结构方案设计，包括结构选型、构件布置和传力途径；结构方案设计，包括结构选型、构件布置和传力途径；（2 2）作用及作用效应分析（）作用及作用效应分析（结构分析结构分析）；）；（3 3）结构的极限状态设计（结构的极限状态设计（构件截面配筋计算或验算构件截面配筋计算或验算）；）；（4 4）结构及构件的构造、连接措施；）结构及构件的构造、连接措施；（5 5）对耐久性及施工的要求；）对耐久性及施工的要求；（6 6）满足特殊要求结构的专门性能设计。）满足特殊要求结构的专门性能设计。在以构件为主的基础上扩展到考虑结构体系的设计。在以构件为主的基础上扩展到考虑结构体系的设计。2.2.承载能力极限状态设计中增加了结构防连续倒塌的内容；承载能力极限状态设计中增加了结构防连续倒塌的内容；在正常使用极限状态设计中增加了楼盖舒适度的要求。在正常使用极限状态设计中增加了楼盖舒适度的要求。3.3.增加了对间接作用的规定。增加了对间接作用的规定。包括温度变化、混凝土收缩与徐变、强迫位移、环境引起包括温度变化、混凝土收缩与徐变、强迫位移、环境引起的劣化等造成的影响。的劣化等造成的影响。应根据有关标准、工程特点及具体情况确是。除有特别要应根据有关标准、工程特点及具体情况确是。除有特别要求外，通常仍采用经验性的构造措施进行设计。求外，通常仍采用经验性的构造措施进行设计。4.4.混凝土结构的安全等级和设计使用年限混凝土结构的安全等级和设计使用年限 补充可以根据实际情况调整构件的安全等级。对破坏引起补充可以根据实际情况调整构件的安全等级。对破坏引起严重后果的重要构件和关键传力部位，宜适当提高安全等严重后果的重要构件和关键传力部位，宜适当提高安全等级、加大构件重要性系数；对一般结构中的级、加大构件重要性系数；对一般结构中的次要构件及可次要构件及可更换构件更换构件，可根据具体情况适当降低其重要性系数。，可根据具体情况适当降低其重要性系数。5.5.设计应明确结构的用途，在设计使用年限内未经技术鉴定设计应明确结构的用途，在设计使用年限内未经技术鉴定或设计许可，不得改变结构的用途和使用环境。或设计许可，不得改变结构的用途和使用环境。改变用途和使用环境（如超载使用、增加开洞、改变使用改变用途和使用环境（如超载使用、增加开洞、改变使用功能、使用环境恶化等）的情况均会影响其安全及使用年功能、使用环境恶化等）的情况均会影响其安全及使用年限。任何对结构的改变（无论是在建结构或既有结构）均限。任何对结构的改变（无论是在建结构或既有结构）均须经设计许可或技术鉴定，以保证结构在设计使用年限内须经设计许可或技术鉴定，以保证结构在设计使用年限内的安全。的安全。3.2 3.2 结构方案结构方案 灾害调查和事故分析表明灾害调查和事故分析表明：结构方案对建筑物的安全有着结构方案对建筑物的安全有着决定性的影响。在与建筑方案协调时应考虑结构体型（高决定性的影响。在与建筑方案协调时应考虑结构体型（高宽比、长宽比）适当；传力途径和构件布置能够保证结构宽比、长宽比）适当；传力途径和构件布置能够保证结构的整体稳固性；避免因局部破坏引发结构连续倒塌。提出的整体稳固性；避免因局部破坏引发结构连续倒塌。提出在方案阶段应考虑加强结构整体稳固性的设计原则（在方案阶段应考虑加强结构整体稳固性的设计原则（共共5 5条条）。）。结构设计时可通过结构设计时可通过设置结构缝设置结构缝将结构分割为若干相对独立将结构分割为若干相对独立的单元。结构缝包括伸缝、缩缝、沉降缝、防震缝、构造的单元。结构缝包括伸缝、缩缝、沉降缝、防震缝、构造缝、防连续倒塌的分割缝等。不同类型的结构缝是为消除缝、防连续倒塌的分割缝等。不同类型的结构缝是为消除下列不利因素的影响：混凝土收缩、温度变化引起的胀缩下列不利因素的影响：混凝土收缩、温度变化引起的胀缩变形；基础不均匀沉降；刚度及质量突变；局部应力集中；变形；基础不均匀沉降；刚度及质量突变；局部应力集中；结构防震；结构防震；防止连续倒塌防止连续倒塌等。等。3.33.3承载能力极限状态计算承载能力极限状态计算（增加防连续倒塌设计增加防连续倒塌设计）对对持久设计状况持久设计状况、暂短设计状况暂短设计状况和和地震设计地震设计状况，当用状况，当用内力的形式表达时，结构构件应采用下列承载能力极限内力的形式表达时，结构构件应采用下列承载能力极限状态设计表达式：状态设计表达式：g gRdRd结构构件的抗力模型不定性系数：对静力设计，一结构构件的抗力模型不定性系数：对静力设计，一般结构构件取般结构构件取1.01.0，重要结构构件或不确定性较大的结构，重要结构构件或不确定性较大的结构构件根据具体情况取大于构件根据具体情况取大于1.01.0的数值；对抗震设计，采用的数值；对抗震设计，采用承载力抗震调整系数承载力抗震调整系数g gRERE代替代替g gRdRd；结构的设计状况结构的设计状况 设计状况设计状况是代表一定时段内实际情况的一组设计条件，是代表一定时段内实际情况的一组设计条件，设计应做到在该组条件下结构不超越有关的极限状态。设计应做到在该组条件下结构不超越有关的极限状态。工程结构可靠性设计统一标准工程结构可靠性设计统一标准GB50153-2008GB50153-2008规定工规定工程结构设计时应区分下列设计状况：程结构设计时应区分下列设计状况：（1 1）持久设计状况持久设计状况。是指在结构使用过程中一定出现，且。是指在结构使用过程中一定出现，且持续期很长的设计状况，其持续期一般与设计使用年限持续期很长的设计状况，其持续期一般与设计使用年限为同一数量级。持久设计状况适用于结构使用时的正常为同一数量级。持久设计状况适用于结构使用时的正常情况。情况。（2 2）短暂设计状况短暂设计状况。是指在结构施工和使用过程中出现概。是指在结构施工和使用过程中出现概率较大，而与设计使用年限相比，其持续期很短的设计率较大，而与设计使用年限相比，其持续期很短的设计状况。短暂设计状况适用于结构出现的临时情况，包括状况。短暂设计状况适用于结构出现的临时情况，包括结构施工和维修时的情况等。结构施工和维修时的情况等。（3 3）偶然设计状况偶然设计状况。是指在结构使用过程中出现概率较小，。是指在结构使用过程中出现概率较小，且持续期很短的设计状况。偶然设计状况适用于结构出现且持续期很短的设计状况。偶然设计状况适用于结构出现的异常情况，包括结构遭受火灾、爆炸、撞击时的情况等。的异常情况，包括结构遭受火灾、爆炸、撞击时的情况等。（4 4）地震设计状况地震设计状况。是指结构遭受地震时的设计状况。地。是指结构遭受地震时的设计状况。地震设计状况适用于结构遭受地震时的情况，在抗震设防地震设计状况适用于结构遭受地震时的情况，在抗震设防地区必须考虑地震设计状况。区必须考虑地震设计状况。工程结构可靠性设计统一标准工程结构可靠性设计统一标准规定，规定，对工程结构的上对工程结构的上述四种设计状况均应进行承载能力极限状态设计，述四种设计状况均应进行承载能力极限状态设计，对持久对持久设计状况尚应进行正常使用极限状态设计设计状况尚应进行正常使用极限状态设计，对短暂设计状对短暂设计状况和地震设计状况可根据需要进行正常使用极限状态设计，况和地震设计状况可根据需要进行正常使用极限状态设计，对偶然设计状况可不进行正常使用极限状态设计。对偶然设计状况可不进行正常使用极限状态设计。3.4 3.4 正常使用极限状态验算正常使用极限状态验算 混凝土结构构件正常使用极限状态的验算应包括下列内容：混凝土结构构件正常使用极限状态的验算应包括下列内容：（1 1）对需要控制变形的构件，应进行变形验算；）对需要控制变形的构件，应进行变形验算；（2 2）对使用上限制出现裂缝的构件，应进行混凝土拉应力）对使用上限制出现裂缝的构件，应进行混凝土拉应力 验算；验算；（3 3）对允许出现裂缝的构件，应进行受力裂缝宽度验算；）对允许出现裂缝的构件，应进行受力裂缝宽度验算；（4 4）对有舒适度要求的楼盖结构，应进行竖向自振频率的对有舒适度要求的楼盖结构，应进行竖向自振频率的 验算。验算。S-S-正常使用极限状态的荷载组合效应值正常使用极限状态的荷载组合效应值（分别按荷载的（分别按荷载的准准 永久组合永久组合、标准组合标准组合、准永久组合并考虑长期作用的影、准永久组合并考虑长期作用的影 响或标准组合并考虑长期作用的影响计算响或标准组合并考虑长期作用的影响计算 ）。）。经调研及与国外规范对比，原规范对经调研及与国外规范对比，原规范对受力裂缝受力裂缝的控制相对偏的控制相对偏严，可适当放松。一级保持不变；严，可适当放松。一级保持不变；二级适当放松二级适当放松，仅控制，仅控制拉应力不超过混凝土的抗拉强度标准值，删除了原规范中拉应力不超过混凝土的抗拉强度标准值，删除了原规范中按荷载准永久组合计算构件边缘混凝土不宜产生拉应力的按荷载准永久组合计算构件边缘混凝土不宜产生拉应力的要求。要求。对钢筋混凝土结构对钢筋混凝土结构用荷载的准永久组合并考虑长期用荷载的准永久组合并考虑长期作用的影响进行裂缝宽度与挠度验算作用的影响进行裂缝宽度与挠度验算（限值未变）。（限值未变）。对大跨度混凝土楼盖结构应进行竖向自振频率验算，其自振对大跨度混凝土楼盖结构应进行竖向自振频率验算，其自振频率宜符合下列要求：频率宜符合下列要求：（1 1）住宅和公寓不宜低于）住宅和公寓不宜低于5Hz5Hz；（2 2）办公楼和旅馆不宜低于）办公楼和旅馆不宜低于4Hz4Hz；（3 3）大跨度公共建筑不宜低于）大跨度公共建筑不宜低于3Hz3Hz；工业建筑及有特殊要求的建筑应根据使用功能提出要求工业建筑及有特殊要求的建筑应根据使用功能提出要求。一般楼盖的竖向自振频率可采用简化方法计算。一般楼盖的竖向自振频率可采用简化方法计算。3.5 3.5 耐久性设计耐久性设计（1 1）确定结构所处的）确定结构所处的环境类别环境类别；（2 2）提出混凝土材料的耐久性）提出混凝土材料的耐久性基本要求基本要求；（3 3）确定构件中钢筋的混凝土）确定构件中钢筋的混凝土保护层厚度保护层厚度；（4 4）不同环境条件下的耐久性不同环境条件下的耐久性技术措施技术措施；（5 5）提出结构使用阶段的提出结构使用阶段的检测与维护要求检测与维护要求。对临时性的混凝土结构，可不考虑混凝土的耐久性要求。对临时性的混凝土结构，可不考虑混凝土的耐久性要求。耐久性极限状态表现为：钢筋混凝土构件表面出现锈胀裂耐久性极限状态表现为：钢筋混凝土构件表面出现锈胀裂缝；预应力筋开始锈蚀；结构表面混凝土出现可见的耐久缝；预应力筋开始锈蚀；结构表面混凝土出现可见的耐久性损伤（酥裂、粉化等）。材料劣化进一步发展还可能引性损伤（酥裂、粉化等）。材料劣化进一步发展还可能引起构件承载力问题，甚至发生结构破坏。起构件承载力问题，甚至发生结构破坏。影响混凝土结构材料性能劣化的因素复杂，其规律不确定影响混凝土结构材料性能劣化的因素复杂，其规律不确定性大，一般建筑结构的耐久性只能采用经验性的定性方法性大，一般建筑结构的耐久性只能采用经验性的定性方法解决。解决。混凝土结构的环境类别（混凝土结构的环境类别（比原规范细化比原规范细化）环境类别环境类别环境类别环境类别条条条条 件件件件一一一一室内干燥环境；室内干燥环境；室内干燥环境；室内干燥环境；无侵蚀性静水浸没环境无侵蚀性静水浸没环境无侵蚀性静水浸没环境无侵蚀性静水浸没环境二二二二a a室内潮湿环境；室内潮湿环境；室内潮湿环境；室内潮湿环境；非严寒和非寒冷地区的露天环境；非严寒和非寒冷地区的露天环境；非严寒和非寒冷地区的露天环境；非严寒和非寒冷地区的露天环境；非严寒和非寒冷地区与无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境；非严寒和非寒冷地区与无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境；非严寒和非寒冷地区与无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境；非严寒和非寒冷地区与无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境；严寒和寒冷地区的冰冻线以下与无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境严寒和寒冷地区的冰冻线以下与无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境严寒和寒冷地区的冰冻线以下与无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境严寒和寒冷地区的冰冻线以下与无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境二二二二b b干湿交替环境；干湿交替环境；干湿交替环境；干湿交替环境；水位频繁变动环境；水位频繁变动环境；水位频繁变动环境；水位频繁变动环境；严寒和寒冷地区的露天环境；严寒和寒冷地区的露天环境；严寒和寒冷地区的露天环境；严寒和寒冷地区的露天环境；严寒和寒冷地区冰冻线以上与无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境严寒和寒冷地区冰冻线以上与无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境严寒和寒冷地区冰冻线以上与无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境严寒和寒冷地区冰冻线以上与无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境三三三三a a严寒和寒冷地区冬季水位变动区环境；严寒和寒冷地区冬季水位变动区环境；严寒和寒冷地区冬季水位变动区环境；严寒和寒冷地区冬季水位变动区环境；受除冰盐影响环境；受除冰盐影响环境；受除冰盐影响环境；受除冰盐影响环境；海风环境海风环境海风环境海风环境三三三三b b盐渍土环境；盐渍土环境；盐渍土环境；盐渍土环境；受除冰盐作用环境；受除冰盐作用环境；受除冰盐作用环境；受除冰盐作用环境；海岸环境海岸环境海岸环境海岸环境四四四四海水环境海水环境海水环境海水环境五五五五受人为或自然的侵蚀性物质影响的环境受人为或自然的侵蚀性物质影响的环境受人为或自然的侵蚀性物质影响的环境受人为或自然的侵蚀性物质影响的环境干湿交替干湿交替主要指室内潮湿、室外露天、地下水浸润、水位主要指室内潮湿、室外露天、地下水浸润、水位变动的环境。由于水和氧的反复作用，容易引起钢筋锈蚀变动的环境。由于水和氧的反复作用，容易引起钢筋锈蚀和混凝土材料劣化。和混凝土材料劣化。非严寒和非寒冷地区与严寒和寒冷地区的区别主要在于无非严寒和非寒冷地区与严寒和寒冷地区的区别主要在于无冰冻。关于严寒和寒冷地区的定义，冰冻。关于严寒和寒冷地区的定义，民用建筑热工设计民用建筑热工设计规范规范GB 50176-93GB 50176-93规定如下：规定如下：严寒地区严寒地区：最冷月平均温：最冷月平均温度低于或等于度低于或等于-10-10，日平均温度低于或等于，日平均温度低于或等于55的天数不的天数不少于少于145145天的地区；天的地区；寒冷地区寒冷地区：最冷月平均温度高于：最冷月平均温度高于-10-10、低于或等于、低于或等于00，日平均温度低于或等于，日平均温度低于或等于55的天数不少的天数不少于于9090天且少于天且少于145145天的地区。也可根据天的地区。也可根据建筑气象参数标建筑气象参数标准准提供的参数确定所属气候区域。提供的参数确定所属气候区域。三类环境主要是指近海、盐渍土及使用除冰盐的环境。滨三类环境主要是指近海、盐渍土及使用除冰盐的环境。滨海室外环境、盐渍土地区的地下结构、北方城市冬季依靠海室外环境、盐渍土地区的地下结构、北方城市冬季依靠喷洒盐水消除冰雪而对立交桥、周边结构及停车楼喷洒盐水消除冰雪而对立交桥、周边结构及停车楼，都可，都可能造成钢筋腐蚀的影响。能造成钢筋腐蚀的影响。四类和五类环境的详细划分和耐久性设计方法不再列入本四类和五类环境的详细划分和耐久性设计方法不再列入本规范，它们由有关的标准规范解决。规范，它们由有关的标准规范解决。对下列混凝土结构及构件，尚应采取加强耐久性的相应措对下列混凝土结构及构件，尚应采取加强耐久性的相应措施：施：（1 1）预应力混凝土结构中的预应力筋应根据具体情况采取）预应力混凝土结构中的预应力筋应根据具体情况采取表面防护表面防护、管道灌浆管道灌浆、加大混凝土保护层厚度等措施，外、加大混凝土保护层厚度等措施，外露的锚固端应采取封锚和混凝土表面处理等有效措施；露的锚固端应采取封锚和混凝土表面处理等有效措施；（2 2）有抗渗要求的混凝土结构，混凝土的抗渗等级应符合）有抗渗要求的混凝土结构，混凝土的抗渗等级应符合 有关标准的要求；有关标准的要求；（3 3）严寒及寒冷地区的潮湿环境中，结构混凝土应满足抗）严寒及寒冷地区的潮湿环境中，结构混凝土应满足抗冻要求，混凝土抗冻等级应符合有关标准的要求；冻要求，混凝土抗冻等级应符合有关标准的要求；（4 4）处于）处于二、三类环境中的悬臂构件二、三类环境中的悬臂构件宜采用悬臂梁宜采用悬臂梁-板的结板的结构形式，或在其上表面增设防护层；构形式，或在其上表面增设防护层；（5 5）处于二、三环境中的结构构件，其表面的）处于二、三环境中的结构构件，其表面的预埋件、吊预埋件、吊钩、连接件钩、连接件等金属部件应采取可靠的防锈措施；等金属部件应采取可靠的防锈措施；（6 6）处在三类环境中的混凝土结构构件，可采用）处在三类环境中的混凝土结构构件，可采用阻锈剂阻锈剂、环氧树脂涂层钢筋环氧树脂涂层钢筋或其他具有耐腐蚀性能的钢筋、采取或其他具有耐腐蚀性能的钢筋、采取阴阴极保护极保护措施或采用措施或采用可更换的构件可更换的构件等措施。等措施。影响耐久性的主要因素是：混凝土的影响耐久性的主要因素是：混凝土的水胶比水胶比、强度等级、强度等级、氯离子含量和碱含量。近年来水泥中多加入不同的掺合料，氯离子含量和碱含量。近年来水泥中多加入不同的掺合料，有效胶凝材料含量不确定性较大，故配合比设计的水灰比有效胶凝材料含量不确定性较大，故配合比设计的水灰比难以反映有效成分的影响。本次修订改用胶凝材料总量作难以反映有效成分的影响。本次修订改用胶凝材料总量作水胶比及各种含量的控制，原规范中的水胶比及各种含量的控制，原规范中的“水灰比水灰比”改成改成“水胶比水胶比”，并删去了对于，并删去了对于“最小水泥用量最小水泥用量”的限制。的限制。结构混凝土材料的耐久性基本要求结构混凝土材料的耐久性基本要求（设计使用年限为（设计使用年限为5050年）年）环境等级环境等级最大最大水胶比水胶比最低强度等级最低强度等级最大氯离子含量（）最大氯离子含量（）最大碱含量最大碱含量（kg/m3）一一0.60C200.30不限制不限制二二a0.55C250.203.0二二b0.50（0.55）C30（C25）0.15三三a0.45（0.50）C35（C30）0.15三三b0.40C400.103.6 3.6 防连续倒塌设计原则防连续倒塌设计原则 混凝土结构宜按下列要求进行防连续倒塌的概念设计：混凝土结构宜按下列要求进行防连续倒塌的概念设计：（1 1）采取减小偶然作用效应的措施；）采取减小偶然作用效应的措施；（2 2）采取使重要构件及关键传力部位避免直接遭受偶然作）采取使重要构件及关键传力部位避免直接遭受偶然作用的措施；用的措施；（3 3）在结构容易遭受偶然作用影响的区域增加）在结构容易遭受偶然作用影响的区域增加冗余约束冗余约束，布置备用布置备用传力途径传力途径；（4 4）增强疏散通道、避难空间等重要结构构件及关键传力增强疏散通道、避难空间等重要结构构件及关键传力部位的承载力和变形性能部位的承载力和变形性能；（5 5）配置）配置贯通水平、竖向构件的钢筋贯通水平、竖向构件的钢筋，采取有效的连接措，采取有效的连接措施并与周边构件可靠锚固；施并与周边构件可靠锚固；（6 6）通过）通过设置结构缝设置结构缝，控制可能发生连续倒塌的范围。，控制可能发生连续倒塌的范围。混凝土结构混凝土结构防连续倒塌是提高结构综合抗灾能力的重要内防连续倒塌是提高结构综合抗灾能力的重要内容容。在特定类型的偶然作用发生时或发生后，当结构体系。在特定类型的偶然作用发生时或发生后，当结构体系发生局部垮塌时，依靠剩余结构体系仍能继续承载，避免发生局部垮塌时，依靠剩余结构体系仍能继续承载，避免发生与作用不相匹配的大范围破坏或连续倒塌。无法抗拒发生与作用不相匹配的大范围破坏或连续倒塌。无法抗拒的地质灾害及人为破坏作用，不包括在防连续倒塌设计的的地质灾害及人为破坏作用，不包括在防连续倒塌设计的范围内。范围内。结构防连续倒塌设计的涉及面广，目前研究尚不充分，规结构防连续倒塌设计的涉及面广，目前研究尚不充分，规范仅提出了设计的范仅提出了设计的基本原则和概念设计基本原则和概念设计的要求。的要求。结构防连续倒塌设计的难度和代价很大，一般结构只须进结构防连续倒塌设计的难度和代价很大，一般结构只须进行防连续倒塌的概念设计。规范给出了结构防连续倒塌概行防连续倒塌的概念设计。规范给出了结构防连续倒塌概念设计的基本原则，以念设计的基本原则，以定性设计的方法增强结构的整体稳定性设计的方法增强结构的整体稳固性，控制发生连续倒塌和大范围破坏固性，控制发生连续倒塌和大范围破坏。当结构发生局部。当结构发生局部破坏时，如不引发大范围倒塌，即认为结构具有整体稳定破坏时，如不引发大范围倒塌，即认为结构具有整体稳定性。结构的延性、荷载传力途径的多重性以及结构体系的性。结构的延性、荷载传力途径的多重性以及结构体系的超静定性，均能加强结构的整体稳定性。超静定性，均能加强结构的整体稳定性。20012001年石家庄连环爆炸案年石家庄连环爆炸案年石家庄连环爆炸案年石家庄连环爆炸案20032003年衡阳大火年衡阳大火年衡阳大火年衡阳大火20032003年章丘燃气爆炸年章丘燃气爆炸年章丘燃气爆炸年章丘燃气爆炸地震地震地震地震撞击撞击撞击撞击 重要结构的防连续倒塌设计可采用下列方法：重要结构的防连续倒塌设计可采用下列方法：（1 1）拉结构件法拉结构件法：在结构局部竖向构件失效的条件下，按：在结构局部竖向构件失效的条件下，按梁拉结模型、悬索拉结模型和悬臂拉结模型进行梁拉结模型、悬索拉结模型和悬臂拉结模型进行极限承载力计算，维持结构的整体稳固性。极限承载力计算，维持结构的整体稳固性。（2 2）局部加强法局部加强法：对可能遭受偶然作用而发生局部破坏的：对可能遭受偶然作用而发生局部破坏的竖向重要构件和关键传力部位，可提高结构的安全储备；竖向重要构件和关键传力部位，可提高结构的安全储备；也可直接考虑偶然作用进行结构设计。也可直接考虑偶然作用进行结构设计。（3 3）去除构件法去除构件法：按一定规则去除结构的主要受力构件，：按一定规则去除结构的主要受力构件，采用考虑相应的作用和材料抗力，验算剩余结构体系的采用考虑相应的作用和材料抗力，验算剩余结构体系的极限承载力；也可采用受力极限承载力；也可采用受力-倒塌全过程分析，进行防倒倒塌全过程分析，进行防倒塌设计。塌设计。当偶然事件产生特大荷载时，按荷载效应的偶然组合进行当偶然事件产生特大荷载时，按荷载效应的偶然组合进行设计以保持结构体系完整无缺，往往经济代价太高，有时设计以保持结构体系完整无缺，往往经济代价太高，有时甚至不现实。此时，可采用允许局部爆炸或撞击引起结构甚至不现实。此时，可采用允许局部爆炸或撞击引起结构发生局部破坏，在某个竖向构件失效后，使影响范围仅限发生局部破坏，在某个竖向构件失效后，使影响范围仅限于局部。于局部。按新的结构简图采用梁、悬索、悬臂的拉结模型按新的结构简图采用梁、悬索、悬臂的拉结模型继续承载受力，使整个结构不发生连续倒塌继续承载受力，使整个结构不发生连续倒塌的原则进行设的原则进行设计，从而避免结构的连续倒塌或整体垮塌。计，从而避免结构的连续倒塌或整体垮塌。（a）梁）梁-拉结模型拉结模型 （b）悬索）悬索-拉结模型拉结模型 （c）悬臂）悬臂-拉结模型拉结模型拉结构件法中剩余结构体系的抗倒塌模型拉结构件法中剩余结构体系的抗倒塌模型梁机制跨越梁机制跨越梁机制跨越梁机制跨越悬链线机制跨越悬链线机制跨越悬链线机制跨越悬链线机制跨越悬挑作用悬挑作用悬挑作用悬挑作用3.7 3.7 既有结构设计的原则既有结构设计的原则 既有结构延长使用年限、安全复核、改变用途、改建、既有结构延长使用年限、安全复核、改变用途、改建、扩建或加固修复等，应对其进行评定、验算或重新设计扩建或加固修复等，应对其进行评定、验算或重新设计时应符合下列原则：时应符合下列原则：应按现行国家标准应按现行国家标准工程结构可靠性设计统一标准工程结构可靠性设计统一标准GB GB 5015350153的原则要求，进行安全性、适用性、耐久性及抗的原则要求，进行安全性、适用性、耐久性及抗灾害能力的评定。灾害能力的评定。（1 1）应根据评定结果、）应根据评定结果、使用要求和后续使用年限使用要求和后续使用年限确定既有确定既有 结构的设计方案。结构的设计方案。（2 2）对）对既有结构进行改变用途或延长使用年限既有结构进行改变用途或延长使用年限（安全复核安全复核）时，承载能力极限状态的验算时，时，承载能力极限状态的验算时，宜宜符合本规范的规定。符合本规范的规定。（3 3）对）对既有结构进行改建、扩建或加固改造而重新设计既有结构进行改建、扩建或加固改造而重新设计时，时，承载能力极限状态的计算承载能力极限状态的计算应应符合本规范和相关标准的规符合本规范和相关标准的规定。定。（4 4）既有结构的正常使用极限状态验算及构造要求）既有结构的正常使用极限状态验算及构造要求宜宜符合符合本规范的规定。本规范的规定。（5 5）必要时可对使用功能作相应的调整，提出限制使用）必要时可对使用功能作相应的调整，提出限制使用（如控制荷载或根据使用年限对荷载适当折减如控制荷载或根据使用年限对荷载适当折减）的要求。）的要求。鉴于我国传统结构设计安全度偏低以及结构耐久性不足的鉴于我国传统结构设计安全度偏低以及结构耐久性不足的历史背景，有大量的既有结构面临评定、验算、加固等问历史背景，有大量的既有结构面临评定、验算、加固等问题。验算宜符合本规范的规定，强调题。验算宜符合本规范的规定，强调“宜宜”是可以根据具是可以根据具体情况作适当调整，如体情况作适当调整，如控制使用荷载和功能，减短使用年控制使用荷载和功能，减短使用年限限等。因为充分利用既有建筑符合可持续发展的国策。等。因为充分利用既有建筑符合可持续发展的国策。当对既有结构进行改建、扩建或加固修复时，须进行重新当对既有结构进行改建、扩建或加固修复时，须进行重新设计。为保证安全，承载能力极限状态计算设计。为保证安全，承载能力极限状态计算“应应”按本规按本规范要求进行，但对正常使用状态验算及构造措施仅作范要求进行，但对正常使用状态验算及构造措施仅作“宜宜”符合本规范的要求。同样可根据具体情况作适当调整，符合本规范的要求。同样可根据具体情况作适当调整，尽量减少重新设计的经济代价。尽量减少重新设计的经济代价。无论是复核验算和重新设计，均应考虑检测、评定的结果无论是复核验算和重新设计，均应考虑检测、评定的结果确定设计参数。确定设计参数。既有结构的设计应符合下列规定：既有结构的设计应符合下列规定：（1 1）应优化结构方案、提高结构的整体稳固性（）应优化结构方案、提高结构的整体稳固性（避免承载避免承载力及刚度突变力及刚度突变）；）；（2 2）荷载可按现行荷载规范的规定确定，）荷载可按现行荷载规范的规定确定，也可按使用功能也可按使用功能和后续使用年限作适当的调整和后续使用年限作适当的调整；应根据检测、评定的结果确定既有结构的设计参数；应根据检测、评定的结果确定既有结构的设计参数；（3 3）结构既有部分混凝土、钢筋的强度设计值应根据强度）结构既有部分混凝土、钢筋的强度设计值应根据强