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绪论 1

0.1 混凝土结构的基本概念 1

0.2 混凝土结构的发展与应用概况 2

0.2.1 材料 3

0.2.2 结构 4

0.2.3 计算理论 5

0.3 本课程的特点与学习方法 5

第一章 混凝土结构的材料 7

1.1 钢筋 7

1.1.1 钢筋的成分与品种 7

1.1.2 钢筋的强度和变形性能 8

1.1.3 混凝土结构对钢筋性能的要求及钢筋的选用原则 11

1.2 混凝土 12

1.2.1 混凝土的强度 12

1.2.2 混凝土的变形性能 17

1.2.3 混凝土的选用原则 23

1.3 钢筋与混凝土之间的粘结 23

1.3.1 粘结的概念 23

1.3.2 光面钢筋和带肋钢筋的粘结破坏形态 24

1.3.3 影响粘结强度的因素 26

思考题 28

第二章 混凝土结构的设计方法 29

2.1 结构设计的要求 29

2.1.1 结构的功能要求 29

2.1.2 结构的极限状态 30

2.2 结构的作用、作用效应和结构抗力 32

2.2.1 结构的作用和作用效应S 32

2.2.2 结构抗力R 36

2.3 概率极限状态设计方法 37

2.3.1 结构的可靠性 37

2.3.2 结构可靠度与失效概率 38

2.3.3 结构构件的可靠指标口 39

2.3.4 结构目标可靠指标 39

2.4 按承载能力极限状态计算 40

2.4.1 设计表达式 40

2.4.2 荷载效应组合 41

2.5 按正常使用极限状态计算 43

思考题 45

习题 45

第三章 受弯构件正截面承载力计算 46

3.1 概述 46

3.1.1 基本概念 46

3.1.2 梁板结构的构造要求 46

3.2 受弯构件正截面的受力特性 50

3.2.1 适筋梁正截面受弯承载力试验 50

3.2.2 正截面受弯的三种破坏形态 53

3.3 正截面受弯承载力计算原理 55

3.3.1 基本假定 55

3.3.2 受压区混凝土等效矩形应力图形 56

3.3.3 界限相对受压区高度及最大配筋率 57

3.3.4 最小配筋率 58

3.4 单筋矩形截面受弯构件正截面受弯承载力计算 59

3.4.1 基本计算公式及适用条件 59

3.4.2 基本计算公式的应用 60

3.4.3 表格计算法 61

3.5 双筋矩形截面受弯构件正截面受弯承载力计算 63

3.5.1 引言 63

3.5.2 基本计算公式及适用条件 64

3.5.3 基本计算公式的应用 66

3.6 T形截面受弯构件正截面受弯承载力计算 70

3.6.1 引言 70

3.6.2 基本计算公式及适用条件 71

3.6.3 基本计算公式的应用 73

思考题 77

习题 78

第四章 受弯构件斜截面承载力计算 80

4.1 概述 80

4.2 无腹筋梁的斜截面受剪承载力 81

4.2.1 梁的斜截面破坏类型 81

4.2.2 无腹筋梁的斜截面剪切破坏形态 83

4.2.3 无腹筋梁斜截面承载力 84

4.2.4 无腹筋梁的构造配筋 84

4.2.5 无腹筋单向板的受剪承载力 84

4.3 有腹筋梁的斜截面受剪承载力 85

4.3.1 有腹筋梁的受力模型 85

4.3.2 影响斜截面承载力的主要因素 86

4.3.3 斜截面受剪承载力计算公式 87

4.3.4 保证斜截面受弯承载力的构造措施 93

4.3.5 设计例题 98

4.4 钢筋的构造要求 101

4.4.1 钢筋的锚周长度 101

4.4.2 钢筋在支座处的锚固 103

4.4.3 箍筋 103

4.4.4 弯起钢筋 104

4.4.5 钢筋的连接 105

思考题 107

习题 107

第五章 受扭构件扭曲截面承载力计算 109

5.1 概述 109

5.2 试验研究分析 109

5.3 矩形截面纯扭构件的承载力 111

5.3.1 开裂扭矩的计算 111

5.3.2 受扭承载力的计算 112

5.4 矩形截面弯剪扭构件的承载力 114

5.4.1 破坏类型 114

5.4.2 弯剪扭构件的承载力计算方法 115

5.4.3 弯剪扭构件的承载力计算 118

5.5 T形和工字形截面弯剪扭构件的承载力 122

5.6 构造要求 127

思考题 127

习题 128

第六章 受压构件的截面承载力计算 129

6.1 概述 129

6.1.1 受压构件的类型 129

6.1.2 受压构件的构造要求 130

6.2 轴心受压构件的正截面承载力计算 132

6.2.1 普通箍筋柱 133

6.2.2 螺旋箍筋柱 137

6.3 偏心受压构件正截面受压破坏形态 141

6.3.1 偏心受压构件正截面的破坏特征 142

6.3.2 大小偏心受压界限 144

6.3.3 附加偏心距和初始偏心距 144

6.3.4 轴向力偏心距增大系数 145

6.4 矩形截面偏心受压构件正截面受压承载力基本计算公式 147

6.4.1 大偏心受压 147

6.4.2 小偏心受压 148

6.5 非对称配筋矩形截面偏心受压构件正截面受压承载力计算方法 150

6.5.1 大小偏心受压构件的判别 150

6.5.2 截面设计 150

6.5.3 截面复核 152

6.6 对称配筋矩形截面偏心受压构件正截面受压承载力计算方法 162

6.6.1 截面设计 162

6.6.2 截面复核 164

6.7 对称配筋工字形截面偏心受压构件正截面受压承载力计算 167

6.7.1 大偏心受压 167

6.7.2 小偏心受压 169

6.8 Nu-Mu相关曲线 173

6.9 双向偏心受压构件的正截面承载力计算 175

6.10 偏心受压构件斜截面受剪承载力计算 178

思考题 180

习题 181

第七章 受拉构件的截面承载力计算 183

7.1 概述 183

7.2 轴心受拉构件正截面承载力计算 183

7.3 偏心受拉构件正截面承载力计算 183

7.3.1 小偏心受拉 183

7.3.2 大偏心受拉 185

7.4 偏心受拉构件斜截面受剪承载力计算 187

思考题 187

习题 187

第八章 钢筋混凝土构件的裂缝、变形和耐久性设计 189

8.1 概述 189

8.2 裂缝宽度的验算 189

8.2.1 引言 189

8.2.2 裂缝的出现、分布与发展 190

8.2.3 平均裂缝间距 191

8.2.4 平均裂缝宽度 192

8.2.5 最大裂缝宽度 195

8.3 变形验算 197

8.3.1 引言 197

8.3.2 钢筋混凝土受弯构件的截面刚度 198

8.3.3 最小刚度原则与挠度计算 201

8.4 混凝土结构的耐久性 205

8.4.1 耐久性的概念与主要影响因素 205

8.4.2 混凝土的碳化 207

8.4.3 钢筋的锈蚀 209

8.4.4 耐久性设计 211

思考题 212

习题 212

第九章 预应力混凝土构件的计算 214

9.1 概述 214

9.1.1 预应力混凝土的基本概念 214

9.1.2 预应力混凝土的等级与分类 215

9.1.3 预应力度的定义 216

9.1.4 全预应力混凝土和部分预应力混凝土 217

9.2 施加预应力的方法 217

9.2.1 先张法 217

9.2.2 后张法 218

9.2.3 先张法与后张法比较 218

9.3 预应力混凝土的材料 220

9.3.1 预应力筋 220

9.3.2 混凝土 222

9.3.3 锚具与夹具 222

9.4 预应力损失 225

9.4.1 预应力钢筋的张拉控制应力 225

9.4.2 预应力损失 226

9.5 预应力混凝土轴心受拉构件的计算 231

9.5.1 施工阶段预应力张拉应力分析 231

9.5.2 正常使用阶段应力分析 235

9.5.3 承载能力极限状态 236

9.5.4 预应力混凝土轴心受拉构件的计算与验算 236

9.6 预应力混凝土受弯构件的计算 243

9.6.1 预应力张拉施工阶段应力分析 243

9.6.2 正常使用阶段应力分析 246

9.6.3 施工阶段混凝土应力控制验算 247

9.6.4 正常使用极限状态验算 249

9.6.5 正截面承载力计算 253

9.6.6 斜截面承载力计算 255

9.6.7 先张法预应力的传递长度 256

9.7 预应力混凝土构件的构造要求 261

思考题 264

习题 264

第十章 混凝土结构按《公路桥涵设计规范》的设计计算 265

10.1 概率极限状态设计法及其在《公路桥涵设计规范》中的应用 265

10.1.1 概率极限状态设计法的概念 265

10.1.2 桥涵结构上的作用规定 265

10.1.3 极限状态设计的基本概念 268

10.1.4 公路桥涵结构承载能力极限状态设计原则 270

10.1.5 公路桥涵结构正常使用极限状态设计原则 273

10.1.6 材料强度的标准值和设计值 274

10.2 受弯构件正截面承载力计算 278

10.2.1 引言 278

10.2.2 钢筋混凝土受弯构件的截面形式与构造 279

10.2.3 受弯构件受力分析 284

10.2.4 单筋矩形截面受弯构件正截面承载能力计算 286

10.2.5 双筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算 290

10.2.6 T形截面受弯构件正截面承载力计算 293

10.3 受弯构件斜截面承载力计算 300

10.3.1 引言 300

10.3.2 受力分析 300

10.3.3 斜截面抗剪承载力计算 302

10.3.4 斜截面抗弯承载力计算 308

10.4 钢筋混凝土受压构件承载力计算 310

10.4.1 轴心受压构件承载力计算 310

10.4.2 偏心受压构件承载力计算 315

10.5 受弯构件的应力、裂缝和变形验算 320

10.5.1 引言 320

10.5.2 换算截面 321

10.5.3 受弯构件在施工阶段的应力计算 324

10.5.4 裂缝的特性分析 326

10.5.5 最大裂缝宽度验算 327

10.5.6 受弯构件的变形验算 330

10.6 预应力混凝土构件设计 334

10.6.1 预应力损失值的估算 334

10.6.2 预应力混凝土受弯构件承载能力极限状态计算 341

思考题 345

习题 346

附录1 各种计算附表 347

附录2 与时间相关的预应力损失 353

主要参考文献 355