年整理混凝土规范新国标3docWord文档格式.docx
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3梁、柱等杆件的计算跨度或计算高度可按其两端支承长度的中心距或净距确定，并应根据支承节点的连接刚度或支承反力的位置加以修正；
4梁、柱等杆件间连接部分的刚度远大于杆件中间截面的刚度时，在计算模型中可作为刚域处理。
5.2.3进行结构整体分析时，对于现浇结构或装配整体式结构，可假定楼盖在其自身平面内为无限刚性。
当楼盖开有较大孔或其局部会产生明显的平面内变形时，在结构分析中应考虑其影响。
5.2.4对现浇楼盖和装配整体式楼盖，宜考虑楼板作为翼缘对梁刚度和承载力的影响。
梁受压区有效翼缘计算宽度
可按表5.2.4所列情况中的最小值取用；
也可采用梁刚度增大系数法近似考虑，刚度增大系数应根据梁有效翼缘尺寸与梁截面尺寸的相对比例确定。
表5.2.4受弯构件受压区有效翼缘计算宽度
情况
T形、I形截面
倒L形截面
肋形梁（板）
独立梁
1
按计算跨度
考虑
2
按梁（肋）净距
—
3
按翼缘高度
注：
1表中b为梁的腹板厚度；
2肋形梁在梁跨内设有间距小于纵肋间距的横肋时，可不考虑表中情况3的规定；
3加腋的T形、I形和倒L形截面，当受压区加腋的高度
不小于
且加腋的长度
不大于3
时，其翼缘计算宽度可按表中情况3的规定分别增加2
（T形、I形截面）和
（倒L形截面）；
4独立梁受压区的翼缘板在荷载作用下经验算沿纵肋方向可能产生裂缝时，其计算宽度应取腹板宽度b。
5.2.5当地基与结构的相互作用对结构的内力和变形有显著影响时，结构分析中宜考虑地基与结构相互作用的影响。
5.3弹性分析
5.3.1结构的弹性分析方法可用于正常使用极限状态和承载能力极限状态的作用效应分析。
5.3.2结构构件的刚度可按下列原则确定：
1混凝土的弹性模量应按本规范表4.1.5采用；
2截面惯性矩可按匀质的混凝土全截面计算；
3端部加腋的杆件，应考虑其截面变化对结构分析的影响；
4不同受力状态构件的截面刚度，宜考虑混凝土开裂、徐变等因素的影响予以折减。
5.3.3混凝土结构弹性分析宜采用结构力学或弹性力学等分析方法。
体形规则的结构，可根据作用的种类和特性，采用适当的简化分析方法。
5.3.4当结构的二阶效应可能使作用效应显著增大时，在结构分析中应考虑二阶效应的不利影响。
混凝土结构的重力二阶效应可采用有限元分析方法计算，也可采用本规范附录B的简化方法。
当采用有限元分析方法时，宜考虑混凝土构件开裂对构件刚度的影响。
5.3.5当边界支承位移对双向板的内力及变形有较大影响时，在分析中宜考虑边界支承竖向不均匀变形的影响。
5.4塑性内力重分布分析
5.4.1混凝土连续梁和连续单向板，可采用塑性内力重分布方法进行分析。
重力荷载作用下的框架、框架-剪力墙结构中的现浇梁以及双向板等，经弹性分析求得内力后，可对支座或节点弯矩进行适度调幅，并确定相应的跨中弯矩。
5.4.2按考虑塑性内力重分布分析方法设计的结构和构件，尚应满足正常使用极限状态的要求，并采取有效的构造措施。
对于直接承受动力荷载的构件，以及要求不出现裂缝或处于三a、三b类环境情况下的结构，不应采用考虑塑性内力重分布的分析方法。
5.4.3钢筋混凝土梁支座或节点边缘截面的负弯矩调幅幅度不宜大于25%；
弯矩调整后的梁端截面相对受压区高度不应超过0.35，且不宜小于0.10。
钢筋混凝土板的负弯矩调幅幅度不宜大于20%。
预应力混凝土梁的弯矩调幅幅度应符合本规范第10.1.8条的规定。
5.4.4对属于协调扭转的混凝土结构构件，受相邻构件约束的支承梁的扭矩宜考虑内力重分布的影响。
考虑内力重分布后的支承梁，应按弯剪扭构件进行承载力计算。
注：
当有充分依据时，也可采用其他设计方法。
5.5弹塑性分析
5.5.1重要或受力复杂的结构，宜采用弹塑性分析方法对结构整体或局部进行验算。
结构的弹塑性分析宜遵循下列原则：
1应预先设定结构的形状、尺寸、边界条件、材料性能和配筋等；
2材料的性能指标宜取平均值或实测值，可按本规范附录C采用，或通过试验分析确定；
3宜考虑结构几何非线性的不利影响；
4分析结果用于承载力设计时，应考虑承载力不定性系数，对结构的抗力进行适当调整。
5.5.2混凝土结构的弹塑性分析，可根据实际情况采用静力或动力分析方法。
结构的基本构件计算模型宜按下列原则确定：
1梁、柱等杆系构件可简化为一维单元，宜采用纤维束模型或塑性铰模型；
2墙、板等构件可简化为二维单元，宜采用膜单元、板单元或壳单元；
3复杂的混凝土结构、大体积结构、结构的节点或局部区域需作精细分析时，宜采用三维块体单元。
5.5.3钢筋、混凝土材料的本构关系可按本规范附录C采用，也可通过试验分析确定。
构件、截面或各种计算单元的受力-变形关系宜符合实际受力情况。
某些变形较大的构件或节点进行局部精细分析时，宜考虑钢筋与混凝土间的粘结-滑移本构关系。
5.6塑性极限分析
5.6.1对不承受多次重复荷载作用的混凝土结构，当有足够的塑性变形能力时，可采用塑性极限理论的分析方法进行结构的承载力计算，同时应满足正常使用的要求。
5.6.2整体结构的塑性极限分析计算应符合下列规定：
1对可预测结构破坏机制的情况，结构的极限承载力可根据设定的结构塑性屈服机制，采用塑性极限理论进行分析；
2对难于预测结构破坏机制的情况，结构的极限承载力可采用静力或动力弹塑性分析方法确定；
3对直接承受偶然作用的结构构件或部位，应根据偶然作用的动力特征考虑其动力效应的影响。
5.6.3承受均布荷载的周边支承的双向矩形板，可采用塑性铰线法或条带法等塑性极限分析方法进行承载能力极限状态的分析与设计。
当边界支承位移对板的内力及破坏状态有较大影响时，宜考虑边界支承的竖向不均匀变形的影响。
5.7间接作用分析
5.7.1当混凝土的收缩、徐变以及温度变化等间接作用在结构中产生的作用效应可能危及结构的安全或正常使用时，宜进行间接作用分析，并应采取相应的构造措施和施工措施。
混凝土结构进行间接作用分析，可采用本规范第5.5节的弹塑性分析方法；
也可考虑裂缝和徐变对构件刚度的影响，按弹性分析方法近似计算。
聚乙烯（PE）简介
1.1聚乙烯
化学名称：
聚乙烯
英文名称：
polyethylene，简称PE
结构式：
聚乙烯是乙烯经聚合制得的一种热塑性树脂，也包括乙烯与少量α-烯烃的共聚物。
聚乙烯是五大合成树脂之一，是我国合成树脂中产能最大、进口量最多的品种。
1.1.1聚乙烯的性能
1.一般性能
聚乙烯为白色蜡状半透明材料，柔而韧，比水轻，无嗅、无味、无毒，常温下不溶于一般溶剂，吸水性小，但由于其为线性分子可缓慢溶于某些有机溶剂，且不发生溶胀。
工业上为使用和贮存的方便通常在聚合后加入适量的塑料助剂进行造粒，制成半透明的颗粒状物料。
PE易燃，燃烧时有蜡味，并伴有熔融滴落现象。
聚乙烯的性质因品种而异，主要取决于分子结构和密度，也与聚合工艺及后期造粒过程中加入的塑料助剂有关。
2.力学性能
PE是典型的软而韧的聚合物。
除冲击强度较高外，其他力学性能绝对值在塑料材料中都是较低的。
PE密度增大，除韧性以外的力学性能都有所提高。
LDPE由于支化度大，结晶度低，密度小，各项力学性能较低，但韧性良好，耐冲击。
HDPE支化度小，结晶度高，密度大，拉伸强度、刚度和硬度较高，韧性较差些。
相对分子质量增大，分子链间作用力相应增大，所有力学性能，包括韧性也都提高。
几种PE的力学性能见表1-1。
表1-1几种PE力学性能数据
性能
LDPE
LLDPE
HDPE
超高相对分子质量聚乙烯
邵氏硬度（D）
拉伸强度／MPa
拉伸弹性模量／MPa
压缩强度／MPa
缺口冲击强度／kJ·
m-2
弯曲强度／MPa
41～46
7～20
100～300
12.5
80～90
12～17
40～50
15～25
250～550
＞70
60～70
21～37
400～1300
22.5
40～70
25～40
64～67
30～50
150～800
＞100
3.热性能
PE受热后，随温度的升高，结晶部分逐渐熔化，无定形部分逐渐增多。
其熔点与结晶度和结晶形态有关。
HDPE的熔点约为125～137℃，MDPE的熔点约为126～134℃，LDPE的熔点约为105～115℃。
相对分子质量对PE的熔融温度基本上无影响。
PE的玻璃化温度（Tg）随相对分子质量、结晶度和支化程度的不同而异，而且因测试方法不同有较大差别，一般在-50℃以下。
PE在一般环境下韧性良好，耐低温性（耐寒性）优良，PE的脆化温度（Tb）约为-80～-50℃，随相对分子质量增大脆化温度降低，如超高相对分子质量聚乙烯的脆化温度低于-140℃。
PE的热变形温度（THD）较低，不同PE的热变形温度也有差别，LDPE约为38～50℃（0.45MPa，下同），MDPE约为50～75℃，HDPE约为60～80℃。
PE的最高连续使用温度不算太低，LDPE约为82～100℃，MDPE约为105～121℃，HDPE为121℃，均高于PS和PVC。
PE的热稳定性较好，在惰性气氛中，其热分解温度超过300℃。
PE的比热容和热导率较大，不宜作为绝热材料选用。
PE的线胀系数约在（15～30）×
10-5K-1之间，其制品尺寸随温度改变变化较大。
几种PE的热性能见表1-2。
表1-2几种PE热性能
熔点／℃
热降解温度（氮气）／℃
热变形温度（0.45MPa）／℃
脆化温度／℃
线性膨胀系数／（×
10-5K-1）
比热容／J·
（kg·
K）-1
热导率/W·
（m·
105～115
＞300
38～50
-80～-50
16～24
2218～2301
0.35
120～125
50～75
-100～-75
125～137
60～80
-100～-70
11～16
1925～2301
0.42
190～210
75～85
-140～-70
4.电性能
PE分子结构中没有极性基团，因此具有优异的电性能，几种PE的电性能见表1-3。
PE的体积电阻率较高，介电常数和介电损耗因数较小，几乎不受频率的影响，因而适宜于制备高频绝缘材料。
它的吸湿性很小，小于0.01％（质量分数），电性能不受环境湿度的影响。
尽管PE具有优良的介电性能和绝缘性，但由于耐热性不够高，作为绝缘材料使用，只能达到Y级（工作温度≤90℃）。
表1-3聚乙烯的电性能
体积电阻率/Ω·
cm
介电常数/F·
m-1（106Hz）
介电损耗因数（106Hz）
介电强度/kV·
mm-1
≥1016
2.25～2.35
＜0.0005
＞20
2.20～2.30
45～70
2.30～2.35
18～28
≥1017
≤2.35
＞35
5.化学稳定性
PE是非极性结晶聚合物，具有优良的化学稳定性。
室温下它能耐酸、碱和盐类的水溶液，如盐酸、氢氟酸、磷酸、甲酸、醋酸、氨、氢氧化钠、氢氧化钾以及各类盐溶液（包括具有氧化性的高锰酸钾溶液和重铬酸盐溶液等），即使在较高的浓度下对PE也无显著作用。
但浓硫酸和浓硝酸及其他氧化剂对聚乙烯有缓慢侵蚀作用。
PE在室温下不溶于任何溶剂，但溶度参数相近的溶剂可使其溶胀。
随着温度的升高，PE结晶逐渐被破坏，大分子与溶剂的作用增强，当达到一定温度后PE可溶于脂肪烃、芳香烃、卤代烃等。
如LDPE能溶于60℃的苯中，HDPE能溶于80～90℃的苯中，超过100℃后二者均可溶于甲苯、三氯乙烯、四氢萘、十氢萘、石油醚、矿物油和石蜡中。
但即使在较高温度下PE仍不溶于水、脂肪族醇、丙酮、乙醚、甘油和植物油中。
PE在大气、阳光和氧的作用下易发生老化，具体表现为伸长率和耐寒性降低，力学性能和电性能下降，并逐渐变脆、产生裂纹，最终丧失使用性能。
为了防止PE的氧化降解，便于贮存、加工和应用，一般使用的PE原料在合成过程中已加入了稳定剂，可满足一般的加工和使用要求。
如需进一步提高耐老化性能，可在PE中添加抗氧剂和光稳定剂等。
6.卫生性
PE分子链主要由碳、氢构成，本身毒性极低，但为了改善PE性能，在聚合、成型加工和使用中往往需添加抗氧剂和光稳定剂等塑料助剂，可能影响到它的卫生性。
树脂生产厂家在聚合时总是选用无毒助剂，且用量极少，一般树脂不会受到污染。
PE长期与脂肪烃、芳香烃、卤代烃类物质接触容易引起溶胀，PE中有些低相对分子质量组分可能会溶于其中，因此，长期使用PE容器盛装食用油脂会产生一种蜡味，影响食用效果。
1.1.2聚乙烯的分类
聚乙烯的生产方法不同，其密度及熔体流动速率也不同。
按密度大小主要分为低密度聚乙烯（LDPE）、线型低密度聚乙烯（LLDPE）、中密度聚乙烯（MDPE）、高密度聚乙烯（HDPE）。
其中线性低密度聚乙烯属于低密度聚乙烯中的一种，是工业上常用的聚乙烯，其他分类法有时把MDPE归类于HDPE或LLDPE。
按相对分子质量可分为低相对分子质量聚乙烯、普通相对分子质量聚乙烯、超高相对分子质量聚乙烯。
按生产方法可分为低压法聚乙烯、中压法聚乙烯和高压法聚乙烯。
1.低密度聚乙烯
Lowdensitypolyethylene，简称LDPE
低密度聚乙烯，又称高压聚乙烯。
无味、无臭、无毒、表面无光泽、乳白色蜡状颗粒，密度0.910～0.925g/cm3，质轻，柔性，具有良好的延伸性、电绝缘性、化学稳定性、加工性能和耐低温性（可耐-70℃），但力学强度、隔湿性、隔气性和耐溶剂性较差。
分子结构不够规整，结晶度较低（55%～65%），熔点105～115℃。
LDPE可采用热塑性成型加工的各种成型工艺，如注射、挤出、吹塑、旋转成型、涂覆、发泡工艺、热成型、热风焊、热焊接等，成型加工性好。
主要用作农膜、工业用包装膜、药品与食品包装薄膜、机械零件、日用品、建筑材料、电线、电缆绝缘、吹塑中空成型制品、涂层和人造革等。
2.高密度聚乙烯
HighDensityPolyethylene，简称HDPE
高密度聚乙烯，又称低压聚乙烯。
无毒、无味、无臭，白色颗粒，分子为线型结构，很少有支化现象,是典型的结晶高聚物。
力学性能均优于低密度聚乙烯，熔点比低密度聚乙烯高，约125～137℃，其脆化温度比低密度聚乙烯低，约-100～-70℃，密度为0.941～0.960g/cm3。
常温下不溶于一般溶剂，但在脂肪烃、芳香烃和卤代烃中长时间接触时能溶胀，在70℃以上时稍溶于甲苯、醋酸中。
在空气中加热和受日光影响发生氧化作用。
能耐大多数酸碱的侵蚀。
吸水性小，具有良好的耐热性和耐寒性，化学稳定性好，还具有较高的刚性和韧性，介电性能、耐环境应力开裂性亦较好。
HDPE可采用注射、挤出、吹塑、滚塑等成型方法，生产薄膜制品、日用品及工业用的各种大小中空容器、管材、包装用的压延带和结扎带，绳缆、鱼网和编织用纤维、电线电缆等。
3.线性低密度聚乙烯
LinearLowDensityPolyethylene，简称LLDPE
线形低密度聚乙烯被认为是“第三代聚乙烯”的新品种，是乙烯与少量高级α-烯烃（如丁烯-1、己烯-1、辛烯-1、四甲基戊烯-1等）在催化剂作用下，经高压或低压聚合而成的一种共聚物，为无毒、无味、无臭的乳白色颗粒，密度0.918～0.935g/cm3。
与LDPE相比，具有强度大、韧性好、刚性大、耐热、耐寒性好等优点，且软化温度和熔融温度较高，还具有良好的耐环境应力开裂性，耐冲击强度、耐撕裂强度等性能。
并可耐酸、碱、有机溶剂等。
LLDPE可通过注射、挤出、吹塑等成型方法生产农膜、包装薄膜、复合薄膜、管材、中空容器、电线、电缆绝缘层等。
由于不存在长支链，LLDPE的65％～70％用于制作薄膜。
4.中密度聚乙烯
Mediumdensitypolyethylene，简称MDPE
中密度聚乙烯是在合成过程中用α-烯烃共聚，控制密度而成。
MDPE的密度为0.926～0.953g/cm3，结晶度为70％～80％，平均相对分子质量为20万，拉伸强度为8～24MPa，断裂伸长率为50％～60％，熔融温度126～135℃，熔体流动速率为0.1～35g／10min，热变形温度（0.46MPa）49～74℃。
MDPE最突出的特点是耐环境应力开裂性及强度的长期保持性。
MDPE可用挤出、注射、吹塑、滚塑、旋转、粉末成型加工方法，生产工艺参数与HDPE和LDPF相似，常用于管材、薄膜、中空容器等。
5.超高相对分子质量聚乙烯
ultra-highmolecularweightpolyethylene，简称UHMWPE
超高相对分子质量聚乙烯冲击强度高，耐疲劳，耐磨，是一种线型结构的具有优异综合性能的热塑性工程塑料。
其相对分子质量达到300～600万，密度0.936～0.964g/cm3，热变形温度（0.46MPa）85℃，熔点130～136℃。
UHMWPE因相对分子质量高而具有其他塑料无可比拟的优异性能，如耐冲击、耐磨损、自润滑性、耐化学腐蚀等性能，广泛应用于机械、运输、纺织、造纸、矿业、农业、化工及体育运动器械等领域，其中以大型包装容器和管道的应用最为广泛。
另外，由于超高相对分子质量聚乙烯优异的生理惰性，已作为心脏瓣膜、矫形外科零件、人工关节等在临床医学上使用，而且，超高相对分子质量聚乙烯耐低温性能优异，在-40℃时仍具有较高的冲击强度，甚至可在-269℃下使用。
超高相对分子质量聚乙烯纤维的复合材料在军事上已用作装甲车辆的壳体、雷达的防护罩壳、头盔等；
体育用品上已制成弓弦、雪橇和滑水板等。
由于超高相对分子质量聚乙烯熔融状态的粘度高达108Pa·
s，流动性极差，其熔体流动速率几乎为零，所以很难用一般的机械加工方法进行加工。
近年来，通过对普通加工设备的改造，已使超高相对分子质量聚乙烯由最初的压制-烧结成型发展为挤出、吹塑和注射成型以及其他特殊方法的成型。
6.茂金属聚乙烯
茂金属聚乙烯（mPE）是近年来迅速发展的一类新型高分子树脂，其相对分子质量分布窄，分子链结构和组成分布均一，具有优异的力学性能和光学性能，已被广泛应用于包装、电气绝缘制品等。
1.1.3聚乙烯的成型加工
PE的熔体粘度比PVC低，流动性能好，不需加入增塑剂已具有很好的成型加工性能。
前文已介绍了各类聚乙烯可采用的成型加工方法，下面主要介绍在成型过程中应注意的几个问题。
①聚乙烯属于结晶性塑料，吸湿小，成型前不需充分干燥，熔体流动性极好，流动性对压力敏感，成型时宜用高压注射，料温均匀，填充速度快，保压充分。
不宜用直接浇口，以防收缩不均，内应力增大。
注意选择浇口位置，防止产生缩孔和变形。
②PE的热容量较大，但成型加工温度却较低，成型加工温度的确定主要取决于相对分子质量、密度和结晶度。
LDPE在180℃左右，HDPE在220℃左右，最高成型加工温度一般不超过280℃。
③熔融状态下，PE具有氧化倾向，因而，成型加工中应尽量减少熔体与空气的接触及在高温下的停留时间。
④PE的熔体粘度对剪切速率敏感，随剪切速率的增大下降得较多。
当剪切速率超过临界值后，易出现熔体破裂等流动缺陷。
⑤制品的结晶度取决于成型加工中对冷却速率的控制。
不论采取快速冷却还是缓慢冷却，应尽量使制品各部分冷却速率均匀一致，以免产生内应力，降低制品的力学性能。
⑥收缩范围和收缩值大（一般成型收缩率为1.5％～5.0％），方向性明显，易变形翘曲，冷却速度宜慢，模具设冷料穴，并有冷却系统。
⑦软质塑件有较浅的侧凹槽时，可强行脱模。
1.1.4聚乙烯的改性
聚乙烯属非极性聚合物，与无机物、极性高分子相容性弱，因此其功能性较差，采用改性可提高PE的耐热老化性、高速加工性、冲击强度、粘接性、生物相容性等性质。
常用的改性方法包括物理改性和化学改性。
1.物理改性
物理改性是在PE基体中加入另一组分（无机组分、有机组分或聚合物等）的一种改性方法。
常用的方法有增强改性、共混改性、填充改性。
（1）增强改性增强改性是指填充后对聚合物有增强效果的改性。
加入的增强剂有玻璃纤维、碳纤维、石棉纤维、合成纤维、棉麻纤维、晶须等。
自增强改性也属于增强改性的一种。
①自增强改性。
所谓自增强就是使用特殊的加工成型方法，使得材料内部组织形成伸直链晶体，材料内部大分子晶体沿应力方向有序排列，材料的宏观强度得到大幅度提高，同时分子链有序排列将使结晶度提高，从而使材料的强度进一步提高，由于所形成的增强相与基体相的分子结构相同，因而不存在外增强材料中普遍存在的界面问题。
如采用超高相对分子质量聚乙烯（UHMPE）纤维增强LDPE，在加热加压成型的条件下，可以形成良好的界面，最大限度发挥基体和纤维的强度。
②纤维增强改性。
纤维增强聚合物基复合材料由于具有比强度高、比刚度高等优点而得到广泛
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