抗震规范对旧版规范的主要改进 (2)

1、.新版抗震规范对旧版规范的主要改进1.2010新版规范在砌体结构方面的主要改进1） 增加了砌体的块体类型2） 降低6度和0.30g设防的层数和高度，调整横墙较少房屋的适用范围3） 新增建筑布置的规则性设计指标4） 提高楼梯间等处构造柱、芯柱的要求5） 提高底部框架房屋的设计要求6） 扩充配筋砌块房屋的抗震设计7） 取消内框架房屋的使用进一步向约束砌体发展体积配筋率0.07%0.2%为约束砌体，0.2%以上称为配筋砌体。2.砌体房屋高度、层数控制注意事项取值 小数点后按有效数值控制起点 地面,坡地取低处，半地下室需嵌固终点 屋面板与外纵墙交接处的板顶坡顶形成实腹屋架时，同上对待阁楼 居住用房算一

2、层，高度至山墙半高，储物用房、无固定楼梯不计入屋顶间 面积小于30%按5.2.4条处理，超过时按阁楼对待架空层 按一层计算楼面高度超过16m等，必须设置电梯乙类的房屋高度减3m少一层,不采用底框蒸压砖抗震强度为普通粘土砖的70%，应降一层和3m3.多层砌体房屋布置规则性的设计指标承重墙 横墙或纵横墙，不应M+RC墙纵横墙布置 匀称、对齐、连续，不显著差异，内纵墙累计长度60%房屋总长窗间墙 尺寸均匀，开洞面积<55% .采取加强措施局部尺寸可减少20%墙洞位置 不影响纵横墙连接,不设转角窗平面轮廓 凹凸尺寸<50%典型尺寸, 凹凸>25%时房屋转角加强楼板开洞 <30%

3、板宽,且墙两侧不同时开洞错层 错层>500mm应按两层计算楼梯间 不宜设于尽端或转角处砖柱 不得采用独立砖柱，跨度6m的楼面梁应设组合柱等4.多层砌体房屋结构布置的改进注：1 多层砌体房屋的顶层，除木屋盖外的最大横墙间距应允许适当放宽，但应采取相应加强措施；2 190mm多孔砖抗震横墙的最大横墙间距应比表中数值减少3m。横墙较少、跨度较大的房屋，应采用现浇RC楼屋盖5.多层砖砌体房屋构造柱设置的改进多层砖房，应按下列要求设置现浇钢筋混凝土构造柱：丙类房屋砖房构造柱设置要求(一般情况)大洞口，内墙指不小于2.1m，外纵墙采取加强措施后放宽6.多层砖砌体房屋圈梁设置的改进现浇RC楼盖等沿所有

4、墙边加强配筋并与构造柱连牢,可无圈梁7.砌体房屋楼梯间构造的改进楼梯间应符合下列要求：1 8、9度顶层楼梯间横墙和外墙应沿墙高每隔500mm设26通长钢筋；79度时其它各层楼梯间墙体应在休息平台或楼层半高处设置60mm厚的钢筋混凝土带或配筋砖带，其砂浆强度等级不应低于M7.5, 纵向钢筋不应少于210。2 楼梯间及门厅内墙阳角处的大梁支承长度不应小于500mm, 并应与圈梁连接。3 装配式楼梯段应与平台板的梁可靠连接，8、9度时不应采用装配式楼梯段；不应采用墙中悬挑式踏步或踏步竖肋插入墙体的楼梯，不应采用无筋砖砌栏板。4 突出屋顶的楼、电梯间，构造柱应伸到顶部，并与顶部圈梁连接，内外墙交接处应

5、沿墙高每隔500mm设通长拉结网片(26与4点焊或4点焊)。8.砌体墙承载力计算的改进在一个墙段内设置多根构造柱、水平分布筋的承载力计算原则和计算系数：墙段两端的构造柱，继续按89规范用抗震承载力调整系数RE反映其约束作用；墙段中部构造柱的参与工作，并考虑间距小于3m的构造柱对约束的修正；分别计入墙段中部构造柱的混凝土和钢筋以及水平筋对承载力的贡献，可在一定范围内通过调整构造柱截面和钢筋截面来控制所需的抗震承载力。此计算公式如下：砌块墙承载力正应力影响系数：双折线三折线9.配筋小砌块房屋抗震设计要求的比较适用范围扩展到9度24m，其墙体竖向、横向配筋率均不小于0.2%10.底框房屋抗震设计要求

6、的改进底框砌体房屋的构造措施底框砖房设计注意事项1） 布置 楼梯间附近次梁托墙的设计，地震内力增大，主梁附加集中扭矩，支座附加弯矩2） 刚度比 底部不得大于上部！底部计入墙和框架的刚度，上部计入墙体和构造柱的刚度3） 落地墙 避免低矮混凝土墙.边缘构件按构造要求4） 过渡层 落地砼墙上层墙体应特别加强5） 地下室 满足嵌固条件不计入层数6） 上部砌块墙类比7.4节加强构造11.2010新规范在钢结构方面的主要改进1） 增加0.15g和0.30g的最大适用高度2） 新增抗震等级,按高度和烈度分四级，内力调整、长细比、宽厚比分四挡3） 放宽阻尼比和层间位移控制指标， 依据高度取0.040.024）

7、 改进强柱、强节点的设计计算方法，强柱系数，连接系数，RE5） 改进钢构件的连接构造12.钢结构房屋最大适用高度和高宽比钢结构房屋的抗震等级（新增）79度某部位各构件的承载力满足2倍地震组合时，抗震等级允许降低一级* 中心支撑、偏心支撑等结构中的框架部分的抗震构造的等级乙类设防，提高一度查表确定抗震等级0.15g和0.30g的、类场地，分别按8、9度确定构造的抗震等级钢结构构件的长细比钢结构柱的板件宽厚比梁柱连接节点构造坡口角度符合有关规定；翼缘厚度或12mm，取小者；（10.75）倍翼缘厚度；最小半径19mm；3倍翼缘厚度（±12mm）；表面平整。圆弧开口不大于25°13

8、.屈曲约束(消能)支撑框架结构设计要点屈曲约束支撑组成由芯材、约束芯材屈曲的套管和位于芯材和套管间的无粘结材料及填充材料组成的一种支撑构件。性能受拉时同普通支撑而受压时承载力与受拉时相当且具有某种消能机制的支撑。结构布置水平双向、上下连续布置，防止扭转；宜采用人字支撑、成对布置的单斜杆支撑等形式，不应采用K形或X形；支撑框架计算分配的Mov> 50%Mtot。计算方法附加阻尼比由试验结果按12章确定；在多遇地震下不发生屈曲时，可按中心支撑设计；与V形、人字形支撑相连的框架梁可不考虑支撑屈曲引起的竖向不平衡力。连接构造同一般支撑框架。14.非结构构件的条文修改情况楼梯间非承重墙体 (200

9、8年局部修订)框架填充墙和隔墙 2008年提升为强制性条文“性能化设计的方法”可参照附录M.2关于“楼面谱方法”移到附录M.3建筑构件设计一般性要求新增女儿墙砌体隔墙、烟道等，(原7.1.7)框架填充墙块材强度、楼梯间墙体构造单层RC柱厂房围护墙选型、布置非结构性能化设计方法(原条文说明)楼面谱方法 (原13.2.5)15.非结构构件的地震作用计算等效侧力法计算 (13.2.3)重心处最不利方向水平地震作用标准值F：F 1 2 max G 式中： 功能系数，取决于设防类别和使用要求，参照附录M.2确定；分为1.4、1.0、0.6三档；类别系数，取决于构件材料性能等因素，参照附录M.2确定；在0

10、.61.2范围内取值；1状态系数；预制构件、悬臂构件、支承点低于质心的设备和柔性体系取2.0，其余1.0；2位置系数，顶点取2.0，底部1.0，沿高度线性分布；可按时程法计算结果调整；max多遇地震影响系数最大值；G重力，含运行时人员、容器中的介质及储物。建筑非结构构件的类别系数和功能系数16.建筑构件抗震构造措施的变化多层砌体结构中后砌隔墙、垃圾道、预制挑檐的连接钢筋混凝土框架中的填充墙平面和竖向布置、块体和砂浆强度、与框架连接构造、楼梯间等钢丝网面层钢筋混凝土柱厂房围护墙、女儿墙、围护墙材料和布置、圈梁设置和构造、墙梁连接构造、砖围护墙基础构造、内隔墙稳定措施、女儿墙防倒措施17.钢支撑-

11、混凝土框架结构设计要点最大适用高度RC框架和框剪的平均值，即6度(95) 7度(85) 8度(70) 8.5度(55)抗震等级支撑框架部分比8.1.3、6.1.2的框架结构提高一级，混凝土框架部分仍按框架结构确定。结构布置水平双向、上下连续布置，防止扭转；采用X、V形,单支撑投影对称；支撑框架计算分配的Mov> 50%Mtot。18.钢支撑-混凝土框架结构设计要点计算方法阻尼比0.045；斜杆按铰接模型，面外偏心需附加弯矩；二道防线：框架按二种模型的不利设计；层间位移在框架和框剪之间内插(弹性1/650, 弹塑性1/67)。连接构造同RC厂房柱间支撑，与框架梁的连接不先于支撑破坏。19.

12、钢框架-混凝土核心筒结构设计要点最大适用高度RC核心筒和S框-支撑的平均值参见JGJ 3: 6度(200) 7度(180)8度(150) 8.5度(130)抗震等级钢框架部分按8.1.3确定，混凝土筒体比6.1.2的核心筒提高一级(8度为特一级)结构布置钢框架梁柱刚接; 楼盖加强整体性；钢框架计算分配的Vfmax> 10%Vtot；否则筒体高一级下部SRC柱而上部S柱, 需设置过渡。计算方法阻尼比0.045；考虑施工模拟、钢柱与混凝土墙轴向变形差异；二道防线：钢框架承担的剪力同RC核心筒结构；层间位移按RC结构。抗震构造除筒体与钢梁连接处外，分别按钢结构.混凝土结构的规定执行。20.大跨

13、屋盖建筑结构设计要点适用范围拱、桁架、网架、网壳、张弦梁、弦支穹顶等组成的钢屋盖 (跨度120m、长度300m、悬挑40m)结构选型传力合理、规则、均匀、避免扭转；宜采用轻型屋面系统；支承结构避免增加屋盖的不规则性。屋盖体系单向传力体系，设面外支撑、桁架加强空间传力体系，加强周边、开口边。单层网架，节点应刚接。计算方法阻尼比，纯钢0.02，混合0.0250.035；支承节点模拟、屋盖与支承结构协同，几何非线性；地震作用方向，效应组合和挠度控制；关键构件和关键支座的内力调整。抗震构造杆件长细比；节点的最小板厚、壁厚；一般支座、滑移型支座、小震受压支座的构造。21.单建式地下建筑结构设计要点适用范

14、围单建的地下车库、过街通道、变电站或空间综合体 (地铁、公路隧道、高层附属地下室除外)抗震等级6、7度四级，8、9度三级；乙类提高一级结构布置简单、对称、规则、平顺;加强整体性，避免刚度和承载力突变；注意位于山区的口部结构选型。计算方法7度、类不验算；计算模型、作用方向：横向平面应变或空间结构；计算方法：平面位移法、加速度法、侧力法；土-结构时程法弹塑性层间位移：不规则、变电站、综合体，1/250。抗震构造框架结构柱，纵筋配筋率增加0.2%；混凝土板，负筋50%锚入连续墙内，正筋全部锚入内衬；液化土层、软土层、岩石口部专门的构造措施。22.抗震性能化设计方法23.抗震性能化设计方法可供选择的地

15、震动使用年限50年，按规范取小震、中震和大震；设计使用年限不同于50年，其地震作用需要做适当调整，经专门研究提出并按规定的权限批准确定。当缺乏当地的相关资料时，可参考建筑工程抗震性态设计通则（试用）CECS:160的附录A，其调整系数的范围大体是：设计使用年限70年，取1.151.2；设计使用年限100年，取1.31.4。注意事项建筑的抗震性能化设计，立足于承载力和变形能力的综合考虑，具有很强的针对性和灵活性。例如：作为“抗震安全岛”的楼梯间，可提出确保大震下具有安全避难通道的具体目标和性能要求；对特别不规则、复杂的建筑结构，可对抗侧力结构的水平构件和竖向构件分别提出不同的性能目标，提高其整体

16、或关键部位的抗震安全性；对水平转换构件，为确保大震下自身及相关构件的安全而提出大震下的性能目标；对机电设施，地震时需要连续工作的，相关部位层间位移需满足设备运行所需的位移限值；其他情况，震后残余变形满足设施检修后运行或大震后可修复运行的位移要求。抗震性能化设计计算分析的主要工具是弹塑性分析。一般情况，应考虑构件在强烈地震下进入弹塑性工作阶段和重力二阶效应。鉴于目前的构件弹塑性参数、分析软件对构件裂缝的闭合状态和残余变形、结构自身阻尼系数、施工图中构件实际截面、配筋与计算取值的差异等等的处理，还需要进一步研究和改进，当预期的弹塑性变形不大时，可利用等效阻尼等模型简化估算。对弹塑性计算结果应侧重于

17、工程判断。24.楼梯参与空间分析的计算方法准确的计算模型：楼梯构件包括：楼梯板、平台板、梯梁、梯柱。楼梯空间计算包括：计算单元、节点关系、互相影响、结果输出。1)楼梯板和平台板采用自动剖分节点对齐的空间壳单元;2)梯梁和梯柱采用多节点的空间杆单元;3)楼梯板、平台板、梯梁、梯柱、楼梯间角柱、楼梯间混凝土墙、楼梯间砖墙和框架梁之间所有节点自动对应和剖分;4)所有构件一起参与空间分析,楼梯刚度将影响结 构刚度、周期、位移和内力等所有计算结果;(彻底处理无限刚和弹性计算的矛盾，楼梯永远是弹性的)5)输出梯梁、梯柱、楼梯板和平台板的计算结果。(得到楼梯构件本身的受力状况) 在水平力效应验算计算书中输出

18、楼梯构件本身的抗震验算结果。6) 审图时注意在结构信息总体信息中输出:计算中考虑楼梯构件的影响25.梯板的抗震计算1)梯板严格意义上应是拉弯压弯构件。一般情况下恒活载产生的拉应力比地震作用产生的拉应力小一个数量级，所以暂且不互相组合，分别计算抗弯和抗拉。2)每层最大梯板总的底配筋和面配筋：梯板正常使用是两端简支的抗弯构件，在地震作用下又是支撑构件，所以按如下求得抗弯底配筋和抗拉总配筋。a)抗弯底配筋(cm2/m)=根据单向简支梯板弯矩(q*l*l/8)求得配筋b)梯板沿走向上下双排总配筋(cm2/m)=1.3*0.85*最大平均拉力/板钢筋强度设计值总的底配筋大于等于抗弯底配筋，总的面配筋大于

19、等于1/4抗弯底配筋，总的底配筋加总的面配筋大于等于抗拉总配筋。c) 每块梯板分别进行抗震计算，根据梯板平均拉应力，并求相应的抗拉钢筋。26.新规范设计中一些概念的变化高规在框支梁柱基础上增加转换梁柱概念新高10.2.7-8框支梁控制（最小配筋率、加密区箍筋的最小面积配筋率、最小抗剪截面）适用于所有转换梁，并增加了三级要求。新高10.2.10-12框支柱控制适用于所有转换柱，并增加了三级要求，增加了节点验算的要求。1）转换梁概念：托柱的梁为转换梁，托墙的梁为框支梁。2）转换柱概念：转换柱的柱为转换柱，转换墙的柱为框支柱。3）梁一次转换：对于柱A托梁，梁再托柱情况，程序自动判断柱A是转换柱，梁为

20、转换梁；4）梁多次转换：对于柱A托梁B，梁B托梁C，梁C再托柱D情况，程序不能自动判断柱A是转换柱，梁B为转换梁，需人工指定；5）托顶部小塔楼的梁柱不是转换梁柱。27.剪力墙底部加强部位共有4条不同：新抗6.1.10新高7.1.41、底部加强部位的高度，应从地下室顶板算起。2、部分框支抗震墙结构的抗震墙，其底部加强部位的高度，可取框支层加框支层以上二层的高度及落地抗震墙总高度的1/10二者的较大值；其他结构的抗震墙，其底部加强部位的高度可取墙肢总高度的1/10和底部二层二者的较大值，房屋高度不大于24m时，底部加强部位可取底部一层。3、当结构计算嵌固端位于地下一层底板及以下时，底部加强部位尚宜

21、向下延伸到地下部分的计算嵌固端。4、取消了15m的限制。28.地下室有多层侧约束，但不嵌固如何处理？举例：3层地下室，两层有挡土墙，计算在结构基底嵌固。按底部加强部位尚宜向下延伸到地下部分的计算嵌固端，两层侧约束层都为加强部位，实际有侧约束层向下一层为加强部位即可。29.连梁刚度折减系数新高5.2.1高层建筑结构地震作用组合效应计算时，可对剪力墙连梁刚度予以折减，折减系数不宜小于0.5。明确了仅在有地震作用的组合中可以对连梁刚度进行折减，对没有地震作用参与组合的（如重力荷载与风的组合）不能考虑连梁刚度折减。30.非框架结构中如何处理如下抗规定义的薄弱层？楼层侧向刚度可取楼层剪力与楼层层间位移之

22、比，其楼层侧向刚度不宜小于相邻上部楼层侧向刚度的70%或其上相邻三层侧向刚度平均值的80%，薄弱层放大系数为1.15（高层结构也要满足抗规要求）；不满足新高4.5.2的新要求，薄弱层放大系数为1.25;考虑层高修正的楼层侧向刚度比=下层侧向刚度*下层层高/上层侧向刚度*上层层高(高规3.5.2条文)31.承载力比计算中是否考虑斜撑？旧高4.5.3楼层层间抗侧力结构受剪承载力是指在所考虑的水平地震作用方向上，该层全部柱及剪力墙的受剪承载力之和。新高3.5.3 楼层抗侧力结构的层间受剪承载力是指在所考虑的水平地震作用方向上,该层全部柱、剪力墙、斜撑的受剪承载力之和。斜撑的受剪承载力计及最大轴力的贡

23、献 ，不能采用它的极限承载力（太大）。32.墙平面外抗拉脱的计算新混11.7.19-11.7.23如果楼面梁仅在墙肢一侧与墙连接，当楼面梁纵筋的直段锚固长度：Lah0.22(Rw*n)*1/2LaE或Lah小于0.45LaE 平面外抗拉脱承载力按下列规定计算 ：33.抗震墙结构概念设计1. 规范的抗震墙结构指由墙肢和连梁两种构件组成，变形特征为弯曲型。若墙肢和框架梁组成而变形特征成为剪切型，则不属于规范的抗震墙结构。2遵循强墙弱梁、强剪弱弯原则，即连梁屈服先于墙肢屈服，连梁和墙肢应为弯曲屈服。3墙体端部设边缘构件或与另一方向墙肢相连。4强震下塑性铰控制在底部加强部位。5相邻层墙厚、墙面洞口位置

24、无突变, 防止薄弱层变形集中6依据墙边缘的压应变大小设置约束边缘构件。7避免墙肢大偏拉受力。34.抗震墙内力调整问题1调整截面的组合弯矩设计值，目的是通过配筋方式迫使塑性铰区位于墙肢的底部加强部位。2多遇地震下小偏心受拉墙肢，在设防地震、罕遇地震下抗震能力可能大大丧失；多遇地震下为偏压的而设防地震下转为偏拉，其抗震能力有实质性的改变，需相应加强。双肢抗震墙的墙肢不宜出现小偏心受拉，无论是小偏心受拉或大偏心受拉，另一墙肢的剪力和弯矩设计值均应乘以增大系数1.25。3. 剪力调整要求保持不变。35.框架与抗震墙组成的结构1少框架-抗震墙结构属于抗震墙体系，墙体抗震等级按抗震墙结构确定2框架-少抗震

25、墙结构属于框架体系，给定侧力下框架部分承担的地震倾覆力矩Mf大于总地震倾覆力矩的50%，按框架结构确定抗震等级，框架按二种模型不利者设计3框架-抗震墙结构框架按二道防线设计，框架至少承担min0.2V0，1.5Vcf,max4框架-核心筒结构，比框架-抗震墙结构加严：Vcf,max<0.1V0时,框架承担0.15V0,核心筒剪力增大36.框支层结构内力调整 框支层框架柱承担的地震剪力和相应的弯矩：框支柱不少于10根，取结构底部总剪力20%；框支柱少于10根，每根柱取结构底部总剪力2%。框支层框架柱最上、最下端弯矩增大系数：一级1.5，二级1.25。中间层可按框架的要求调整。在地震作用下由

26、于落地抗震墙刚度退化，将增大框支柱的地震作用，框支柱由地震作用引起的附加（或减小）轴力：一级增大50%，二级20%，柱截面纵筋应按调整后的弯矩和轴力最不利情况进行设计。框支柱的轴压比可不考虑轴力增大。框支柱均应按调整后的柱弯矩，考虑强剪弱弯进行剪力计算及斜截面设计。37.板柱-抗震墙结构改进 1房屋最大适用高度适当放高6度80(40) 7度70(35) 8度55(30) 8.5度402抗震墙承担的地震剪力，高度大于12m为全部（同2001规范），高度不大于12m有所放松。3现浇楼屋面板的长宽比加严。4. 新增：板柱节点冲切承载力的抗震验算时，应计入地震不平衡弯矩引起的冲切。5对柱上板带，补充了

27、箍筋设置要求，修改了板底钢筋塔接位置的规定。38.筒体结构设计改进 1外框由计算分配的剪力不宜过小：当加强层外的楼层最大剪力Vf,max<0.1Vtot各层Vf=0.15Vtot, Vtub=min1.1Vc,Vtot2抗震墙底部厚度变化、边缘构件的加强要求有所放松。（规范用词由“应”改为“宜”）3补充：楼面大梁与墙体正交的构造。4对L/hb<2的连梁设置交叉暗柱、钢筋的要求，由“宜”改为“可”。39.预应力混凝土结构抗震设计要点应用范围68度先张法和后张有粘结预应力混凝土结构。后张预应力框架、门架、转换层的转换大梁，宜用有粘结。承重结构的受拉杆件和一级的框架，不得用无粘结。基本规

28、定框架和转换层的转换构件不宜低于C40；其他C30。应采取设置非预应力筋等措施，具有良好的变形和消耗地震能量的能力，达到延性结构的基本要求。应避免构件剪切破坏先于弯曲破坏、节点先于被连接构件破坏、预应力筋的锚固粘结先于构件破坏。预应力筋宜在节点核芯区外锚固。预应力混凝土结构的抗震等级及相应的地震组合内力调整，仍应按钢筋混凝土结构的要求执行。抗震计算阻尼比预应力混凝土结构自身的阻尼比可采用0.03，等效阻尼比按RC部分和PRC部分在整个结构总变形能的比例折算效应组合地震作用效应基本组合中，应增加预应力作用效应项Spk，其分项系数 p，一般情况应采用1.0，预应力作用效应对构件承载力不利时，应采用

29、1.2。节点验算预应力筋穿过框架节点核芯区时，节点核芯区的截面抗震验算，应计入总有效预加力以及预应力孔道削弱核芯区有效验算宽度的影响。*; 29 / 40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-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

30、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

31、见表1-1。表1-1 几种PE力学性能数据性能LDPELLDPEHDPE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MPa414672010030012.5809012174050152525055070152560702137400130022.540702540646730501508001003.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125137，MDPE的熔点约为126134，LDPE的熔点约为105115。相对分子质量对PE的

32、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3850(0.45MPa，下同)，MDPE约为5075，HDPE约为6080。PE的最高连续使用温度不算太低，LDPE约为82100，MDPE约为105121，HDPE为121，均高于PS和PVC。PE的热稳定性较好，

33、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(1530)×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热性能性能LDPELLDPEHDPE超高相对分子质量聚乙烯熔点热降解温度(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·K)-11051153003850-80-501624221823010.351201253005075-100-7512513730

34、06080-100-701116192523010.421902103007585-140-704.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聚乙烯的电性能性能LDPELLDPEHDPE超高相对分子质量聚乙烯体积电阻率/·cm介电常数/F·m-1（106Hz）

35、介电损耗因数（106Hz）介电强度/kV·mm-110162.252.350.00052010162.202.300.0005457010162.302.350.0005182810172.350.0005355.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，

36、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8090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

37、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（H

38、DPE）。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.低密度聚乙烯英文名称： Low density polyethylene，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0.9100.925g/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

39、性较差。分子结构不够规整，结晶度较低（55%65%），熔点105115。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.高密度聚乙烯英文名称：High Density Polyethylene，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125137，其脆化

40、温度比低密度聚乙烯低，约-100-70，密度为0.9410.960g/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.线性低密度聚乙烯英文名称：Linear Low Density Polyethylen

41、e，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-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0.9180.935g/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 6570用于制作薄膜。

42、4.中密度聚乙烯英文名称：Medium density polyethylene，简称MDPE中密度聚乙烯是在合成过程中用-烯烃共聚，控制密度而成。MDPE的密度为0.9260.953g/cm3，结晶度为7080，平均相对分子质量为20万，拉伸强度为824MPa，断裂伸长率为5060，熔融温度126135，熔体流动速率为0.135g10min，热变形温度(0.46MPa)4974。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英文

43、名称：ultra-high molecular weight polyethylene，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300600万，密度0.9360.964g/cm3，热变形温度(0.46MPa)85，熔点130136。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

44、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

45、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。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。PE的热容量较大，但成型加工温度却较低，成型加工温

46、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。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。PE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。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。收缩范围和收缩值大(一般成型收缩率为1.55.0)，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。软质塑

47、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。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

48、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。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应用。如采用经KH-550偶联剂处理的长玻璃纤维(LGF)与PE复合制备的PELGF复合材料，当LGF加入量为3O(质量分数)、长度约为35mm时，复

49、合材料的拉伸强度和冲击强度分别为52.5MPa和52kJm。晶须改性。晶须的加入能够大幅度提高HDPE材料的力学性能，包括短期力学性能及耐长期蠕变性能。晶须对HDPE材料的增强作用主要归因于它们之间的良好界面粘接，同时刚性的晶须则能够承担较大的外界应力使复合材料的模量得到提高。纳米粒子增强改性。少量无机刚性粒子填充PE可同时起到增韧与增强的作用。如将表面处理过的纳米SiO2粒子填充mLLDPE-LDPE，SiO2纳米粒子均匀分散于基材中，与基材形成牢固的界面结合，当填充质量分数为2时，拉伸强度、断裂伸长率分别提高了13.7MPa和174.9。（2）共混改性 共混改性主要目的是改善PE的韧性、冲

50、击强度、粘接性、高速加工性等各种缺陷，使其具有较好的综合性能。共混改性主要是向PE基体中加入另一种聚合物，如塑料类、弹性体类等聚合物，以及不同种类的PE之间进行共混。PE系列的共混改性。单一组分的PE往往很难满足加工要求，而通过不同种类PE之间的共混改性可以获得性能优良的PE材料。如通过LDPE与LLDPE共混，解决了LDPE因大量添加阻燃剂和抗静电剂等助剂造成力学性能急剧降低的问题；LLDPE与HDPE共混后可以提高产品的综合性能。PE与弹性体的共混改性。弹性体具有低的表面张力、较强的极性、突出的增韧作用，因此与PE共混后，既能保持PE的原有性能，同时也可以制备出具有综合优良性能的PE。如L

51、DPE-聚烯烃弹性体(POE)共混物，当POE的质量分数为3O时，共混体系的拉伸强度达到最大值，为21.5 MPa。PE与塑料的共混改性。聚乙烯具有良好的韧性，但制品的强度和模量较低，与工程塑料等共混可提高复合体系的综合力学性能。但PE和这类高聚物的界面问题也是影响其共混物性能的主要原因，因此通常需要加入界面相容剂以提高共混物的力学性能。（3）填充改性 填充改性是在PE基质中加入无机填料或有机填料，一方面可以降低成本达到增重的目的，另一方面可提高PE的功能性，如电性能、阻燃性能等，但同时对复合材料的力学性能和加工性能带来一定程度的影响。无论是无机填料还是有机填料，填料与PE基体的相容性和界面粘

52、接强度是PE填充改性必须面临的问题，而PE是非极性化合物，与填料相容性差，因此，必须对填料进行表面处理。填料的表面处理一般采用物理或化学方法进行处理，在填料表面包覆一层类似于表面活性剂的过渡层，起“分子桥”的作用，使填料与基体树脂间形成一个良好的粘接界面。常用的填料表面处理技术有：表面活性剂或偶联剂处理技术、低温等离子体技术、聚合填充技术和原位乳液聚合技术等。PE中填充木粉、淀粉、废纸粉、滑石粉、碳酸钙等一类填料，不仅可以改善PE的性能，同时也具有十分重要的健康环保意义。2.化学改性化学改性的方法主要有接枝改性、共聚改性、交联改性、氯化及氯磺化改性和等离子体改性处理等方法。其原理是通过化学反应在PE分子链上引入其他链节和功能基团，由此提高材料的力学性能、耐侯性能、抗老化性能和粘接性能等。（1）接枝改性 接枝改性是指将具有各种功能的极性单体接枝到PE主链上的一种改性方法。接枝改性后的PE不但保持了其原有特性，同时又增加了其新的功能。常用的接枝单体有丙烯酸(AA)、马来酸酐(MA)、马来酸盐、烯基双酚A