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内蒙古钢筋混凝土的发明历史
  1756年,英国工程师John Smeaton史密顿在修建灯塔时意外发现,把黏土和石灰石以适当的配比混合后煅烧(类似火山灰形成的过程),可以达到很高的强度。史密顿的做法很快传遍欧洲各国,大家纷纷效仿。内蒙古钢筋混凝土破碎为你讲个故事。
  John Smeaton修建的灯塔,1759年
  1824-1840年,Joseph Aspdin和William Aspdin父子,总结出用石灰、黏土、矿渣等配比混合煅烧成“水泥”的方法。由于水泥硬结后的颜色和强度,与英国波特兰岛上天然石材差不多,人们便称它为“波特兰水泥”(即普通硅酸盐水泥)。
  奥芬巴赫的混凝土景亭, 1879年
  “波特兰水泥”最早的一次大规模应用,是建造了穿越泰晤士河河底的隧道。法国和德国分别在1840年和1855年建设了水泥制造厂。随后水泥在世界各地迅速推广使用。
  钢筋混凝土自被莫尼埃发现以来走过了将近110年的历史。并逐渐取代木、土、石等天然材料成为现代建筑的主要建筑材料。它的发展也代表了现代建筑的发展。
  混凝土结构与砌体结构、钢结构、木结构相比,历史不长。自19世纪中叶开始使用后,由于混凝土和钢筋材料性能的不断改进,结构理论施工技术的进步使钢筋混凝土结构得到迅速发展,目前已经广泛应用于工业和民用建筑、桥梁、隧道、矿井以及水利、海港等土木工程领域。建筑用混凝土的发展简史可以追溯到古希腊、罗马时代,甚至可能在更早的古代文明中已经使用了混凝土及其胶结材料。但直到1824年波特兰水泥的发明才为混凝土的大量使用开创了新纪元。至今仅有190多年的历史。
  第一阶段为钢筋混凝土小构件的应用,设计计算依据弹性理论方法。1801年考格涅特发表了有关建筑原理的论著,指出了混凝土这种材料抗拉性能较差,到1850年法国的兰博特首先建造了一艘小型水泥船,并于1855年在巴黎博览会上展出;
  现代意义的钢筋混凝土,它的发明者既不是工程师,也不是建筑材料专家,而是一位法国名叫莫尼埃的园艺师。莫尼埃有个很大的花园,一年四季开着美丽的鲜花,但是花坛经常被游客踏碎。为此,莫尼埃常想:“有什么办法可使人们既能踏上花坛,又不容易踩碎呢?”有一天,莫尼埃移栽花时,不小心打碎了一盆花,花盆摔成了碎片,花根四周的土却仅仅包成一团。“噢!花木的根系纵横交错,把松软的泥土牢牢地连在了一起!”他从这件事上得到启发,将铁丝仿照花木根系编成网状,然后和水泥、砂石一起搅拌,做成花坛,果然十分牢固。他以金属骨架作配筋的混凝土花盆并以此获得专利;
  第一座铁筋混凝土桥,Chazelet,1875年
  康纳于1886年发表了第一篇关于混凝土结构的理论与设计手稿;1872年美国人沃德建造了第一幢钢筋混凝土构件的房屋;1906年特纳研制了第一个无梁平板。从此钢筋混凝土小构件已进入工程实用阶段。
  第二阶段为钢筋混凝土结构与预应力混凝土结构的大量应用,设计计算依据材料的破损阶段方法。1922年英国人狄森提出了受弯构件按破损阶段的计算方法;1928年法国工程师弗来西奈发明了预应力混凝土。其后钢筋混凝土与预应力混凝土在分析、设计与施工等方面的工艺与科研迅速发展,出现了许多独特的建筑物,如美国波士顿市的Kresge大会堂、英国的1951节日穹顶、美国芝加哥市的Marina摩天大楼等建筑物。1950年苏联根据极限平衡理论制定了“塑性内力重分布计算规程”。1955年颁布了极限状态设计法,从而结束了按破损阶段的设计计算方法。
  第三阶段为工业化生产构件与施工,结构体系应用范围扩大,设计计算按极限状态方法。由于二战后许多大城市百废待兴,重建任务繁重,工程中大量应用预制构件和机械化施工以加快建造速度。继苏联提出的极限状态设计法之后,1970年,英国、联邦德国、加拿大、波兰相继采用此方法。欧洲混凝土委员会与国际预应力混凝土协会(CEB—FIP)在第六届国际会议上,提出了混凝土结构设计与施工建议,形成了设计思想上的国际化统一准则。
  第四阶段,由于近代钢筋混凝土力学这一新的学科的科学分支逐渐形成,以统计教学为基础的结构可靠性理论已逐渐进入工程实用阶段。电算的迅速发展使复杂的数学运算成为可能,设计计算依据概率极限状态设计法。概括为计算理论趋于完善,材料强度不断提高,施工机械化程度越来越高,建筑物向大跨高层发展。
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