高等学校试用教材：混凝土结构基本原理

0绪论

0.1混凝土结构的一般概念

0.2混凝土结构的发展简况

0.2.1混凝土结构的发展过程

0.2.2材料

0.2.3结构

0.3本课程的特点及其学习中应注意的问题

1材料的力学性能

1.1钢筋

1.1.1钢筋的品种和级别

1.1.2钢筋的应力一应变曲线及塑性性能

1.1.3钢筋的冷加工

1.1.4钢筋在重复荷载下的力学性能

1.1.5钢筋混凝土结构对钢筋性能的要求

1.2混凝土

1.2.1混凝土的强度

1.2.2混凝土的变形

1.3钢筋和混凝土之间的黏结（握裹）力

1.3.1概述

1.3.2黏结力的性能

思考题

2混凝土结构的设计方法

2.1结构设计的要求和设计一般规定

2.1.1结构的功能要求

2.1.2结构的极限状态

2.1.3结构的设计使用年限

2.1.4结构方案

2.2结构的作用、作用效应和结构抗力

2.2.1结构的作用和环境影响

2.2.2结构的作用效应

2.2.3结构抗力

2.3结构按概率极限状态设计

2.3.1可靠度、失效概率及可靠指标

2.3.2建筑结构的安全等级及目标可靠指标

2.4按承载能力极限状态计算

2.4.1承载能力极限状态计算内容

2.4.2承载能力极限状态设计表达式

2.4.3作用（荷载）效应组合

2.5按正常使用极限状态验算

2.5.1正常使用极限状态验算规定

2.5.2常使用极限状态设计表达式

2.5.3作用（荷载）效应组合

2.6混凝土结构的耐久性设计

2.6.1结构的耐久性

2.6.2混凝土结构耐久性设计内容

2.6.3设计使用年限为100年的混凝土结构的耐久性要求

2.6.4影响材料耐久性的因素

2.7混凝土结构设计原则

2.7.1混凝土结构设计内容

2.7.2防连续倒塌设计原则

2.7.3既有结构设计原则

思考题

3受弯构件正截面受弯承载力

3.1概述

3.2受弯构件一般构造要求

3.2.1板的一般构造要求

3.2.2梁的一般构造要求

3.3受弯构件正截面的试验研究

3.3.1钢筋混凝土梁正截面工作的三个阶段

3.3.2钢筋混凝土梁正截面的破坏形式

3.4正截面受弯承载力计算的一般规定

3.4.1基本假设

3.4.2受压区混凝土的等效应力图

3.4.3界限相对受压区高度及梁的配筋率

3.5单筋矩形截面梁正截面承载力计算

3.5.1基本计算公式

3.5.2计算方法

3.6双筋矩形截面梁正截面承载力计算

3.6.1概述

3.6.2计算公式与适用条件

3.6.3计算方法

3.7T形截面梁正截面承载力计算

3.7.1概述

3.7.2基本计算公式

3.7.3计算方法

思考题

习题

4受压构件正截面承载力

4.1概述

4.2受压构件的构造要求

4.2.1材料强度

4.2.2截面形状和尺寸

4.2.3纵向钢筋

4.2.4箍筋

4.3轴心受压构件正截面承载力计算

4.3.1配有纵筋和普通箍筋柱

4.3.2配有纵筋和螺旋式（或焊接环式）间接钢筋柱

4.4偏心受压构件正截面承载力计算

4.4.1偏心受压构件的破坏形态

4.4.2偏心受压构件的受力特点分类及弯矩计算方法

4.4.3矩形截面偏心受压构件正截面承载力计算

4.4.4I形截面偏心受压构件正截面承载力计算

4.4.5正截面承载力Nu—Mu的相关曲线

4.5双向偏心受压构件正截面承载力计算

思考题

习题

5受拉构件正截面承载力

5.1概述

5.2轴心受拉构件正截面承载力计算

5.3大偏心受拉构件正截面承载力计算

5.4小偏心受拉构件正截面承载力计算

思考题

习题

6受弯和偏心受力构件斜截面承载力

6.1概述

6.2无腹筋梁的斜截面受剪承载力计算

6.2.1斜裂缝对梁受力状态的影响

6.2.2剪力传递机构

6.2.3无腹筋梁的剪切破坏状态

6.2.4影响受剪承栽力的因素

6.2.5无腹筋梁受剪承载力的计算

6.2.6无腹筋单向板的受剪承载力

6.2.7无腹筋梁的构造配筋

6.3有腹筋梁的斜截面受剪承载力计算

6.3.1有腹筋梁的受力模型

6.3.2有腹筋梁的破坏形态

6.3.3仅配箍筋梁的斜截面受剪承载力计算公式

6.3.4配有箍筋和弯起钢筋时梁的斜截面受剪承栽力计算公式

6.3.5计算公式的适用范围

6.3.6斜截面受剪承载力计算

6.4连续梁斜截面受剪承载力计算

6.4.1集中荷载作用下连续梁的受剪承载力计算

6.4.2均布荷载作用下连续梁的受剪承载力计算

6.4.3连续梁受剪承载力计算

6.5斜截面受弯承载力的构造措施

6.5.1抵抗弯矩图

6.5.2钢筋的弯起

6.5.3纵向钢筋的截断

6.5.4钢筋细部尺寸

6.6钢筋的构造要求

6.6.1钢筋的锚固长度

6.6.2钢筋在支座处的锚固

6.6.3钢筋的连接

6.6.4钢筋骨架的构造

6.7偏心受力构件斜截面受剪承载力计算

6.7.1偏心受压构件

6.7.2偏心受拉构件

思考题

习题

7受扭构件扭曲截面承载力

7.1概述

7.2纯扭构件承载力计算

7.2.1试验研究分析

7.2.2矩形截面纯扭构件承载力计算

7.2.3T形、I形截面受扭承载力计算

7.3复合受扭构件的承载力计算

7.3.1扭矩对受弯受剪承载力的影响

7.3.2《混凝土结构设计规范》（GB50010—2010）弯剪扭构件承载力计算方法

7.3.3T形、I形截面弯剪扭构件承载力计算

7.4框架边梁协调性扭转设计

思考题

习题

8钢筋混凝土构件裂缝与变形的验算

8.1概述

8.2裂缝宽度的验算

8.2.1裂缝计算理论

8.2.2裂缝开展及其分布

8.2.3平均裂缝间距ιer

8.2.4平均裂缝宽度ωm

8.2.5最大裂缝宽度ωmax

8.2.6影响裂缝宽度的因素及控制荷载裂缝的措施

8.3受弯构件变形的验算

8.3.1概述

8.3.2钢筋混凝土受弯构件短期刚度Bs

8.3.3钢筋混凝土受弯构件考虑荷载长期作用影响时的刚度B

8.3.4受弯构件挠度计算

8.3.5减小挠度的主要措施

思考题

习题

9钢筋混凝土平面楼盖

9.1概述

9.1.1楼盖类型

9.1.2单向板和双向板

9.2整体式单向板肋梁楼盖

9.2.1结构平面布置

9.2.2计算简图

9.2.3连续梁、板按弹性理论方法的内力计算

9.2.4连续梁、板按塑性理论方法的内力计算

9.2.5单向板肋梁楼盖的截面设计与构造要求

9.2.6整体式单向板肋梁楼盖设计例题

9.3整体式双向板肋梁楼盖

9.3.1双向板的受力分析和试验结果

9.3.2双向板按弹性理论方法进行内力计算

9.3.3双向板按塑性理论方法进行内力计算

9.3.4双向板的截面设计与构造要求

9.3.5双向板支承梁的设计

9.3.6现浇双向板肋梁楼盖板设计实例

9.4无梁楼盖

9.4.1概述

9.4.2无梁楼盖的内力计算

9.4.3无梁楼盖的板柱节点设计

9.4.4无梁楼盖的配筋和构造

9.5装配式混凝土楼盖

9.5.1预制铺板的形式、特点及其适用范围

9.5.2楼盖梁

9.5.3装配式构件的计算要点

9.5.4装配式混凝土楼盖的连接构造

9.6楼梯设计计算与构造

9.6.1楼梯的分类及结构设计内容

9.6.2现浇板式楼梯的计算与构造

9.6.3现浇梁式楼梯的计算与构造

9.6.4楼梯设计例题

思考题

习题

10预应力混凝土结构构件的计算

10.1概述

10.1.1预应力混凝土的基本概念

10.1.2预应力混凝土的特点

10.2预应力的施加方法

10.2.1先张法

10.2.2后张法

10.3预应力混凝土的材料

10.3.1混凝土

10.3.2钢筋

10.4张拉控制应力与预应力损失值

10.4.1预应力钢筋的张拉控制应力值

10.4.2预应力损失值al

10.4.3预应力损失的组合

10.4.4减小各项预应力损失的措施

10.5预应力混凝土轴心受拉构件各阶段的应力分析

10.5.1后张法轴心受拉构件

10.5.2先张法轴心受拉构件

10.5.3轴心受拉构件的应力比较

10.6预应力混凝土轴心受拉构件计算

10.6.1使用阶段

10.6.2施工阶段

10.7预应力混凝土受弯构件各阶段应力分析

10.7.1施工阶段

10.7.2使用阶段

10.7.3受弯构件当其正截面混凝土法向应力为零时，预应力钢筋中的应力为σp0（σ′p0）及合力Np0的计算

10.7.4使用阶段裂缝控制的验算

思考题

习题

附录各种计算附表

参考文献

版权页：

插图：

混凝土的徐变对钢筋混凝土构件的受力性能有重要影响。徐变使受弯和偏心受压构件的受压区变形加大，故使受弯构件挠度增加，使偏压构件的附加偏心距增大而导致构件承载力降低；对于预应力混凝土结构，徐变变形会引起预应力损失，降低预应力效果；在长期高应力作用下，甚至会导致混凝土破坏。不过混凝土的徐变有利于结构构件产生应（内）力重分布，在钢筋混凝土构件中，由于混凝土的徐变使混凝土应力减小，钢筋应力相应增大；可减少由于支座不均匀沉降引起的应（内）力；减小大体积混凝土内的温度应力，减少收缩裂缝等。

对高强混凝土，在配制时由于加入了高效减水剂和掺合料，使水灰比减小，即游离水分相对减少同时增加了密实度。在相同的初应力水平σci/fc下，与普通混凝土相比，其水泥凝胶部分所占的比例减少，因而徐变变形小。但由于高强混凝土承受较高的应力值，变形较大，故两者总变形接近。此外，高强混凝土线性徐变大，其范围可达0.65fc，长期抗压强度约0.85fc，比普通混凝土大一些。

1.2.2.7 混凝土的收缩

混凝土在空气中结硬时体积减小的现象称为收缩。混凝土在水中结硬时体积会略有膨胀，称为混凝土的膨胀。收缩和膨胀是混凝土在不受力情况下因体积变化而产生的变形。

混凝土的收缩变形随着时间而增长，初期收缩变形发展较快，两周可完成全部收缩量的25%，一个月约可完成50%，1个月后增长缓慢，一般两年后趋于稳定，最终收缩值约为（2～5）×10—4。

引起混凝土收缩的原因，在硬化初期主要是水与水泥的水化作用，形成新的水泥结晶体，这种晶体化合物较原材料体积缩小，因而引起混凝土体积的收缩，即所谓凝缩；后期主要是混凝土内自由水蒸发而引起的干缩。

混凝土收缩与下列因素有关：

①水泥强度高、水泥用量多、水灰比大，则收缩量大；

②骨料粒径大、混凝土级配好、弹性模量大、混凝土越密实，则收缩量小；

③体表比越小，即表面面积相对较大的构件，其中的水分比较容易蒸发，因此收缩量大；

④混凝土在结硬和使用过程中，周围环境的湿度小，温度高，混凝土中的水分蒸发较快，则收缩量大；

⑤当混凝土在蒸汽养护条件下，由于高温高湿的条件，大大促进了水和水泥的水化反应，缩短了其硬化时间，因此其收缩量减小；

⑥当混凝土在较高的气温条件下浇筑时，其表面水分容易蒸发而出现过大的收缩变形和过早的开裂，因此，应注意对混凝土的早期养护。

通常由于构件表面混凝土比内部混凝土干缩快得多，所以其表面混凝土比内部混凝土的收缩量要大。2100433B

《高等学校试用教材:混凝土结构基本原理》内容共分10章，主要包括：钢筋和混凝土的材料性能；钢筋混凝土构件的基本受力性能；结构设计方法；受弯构件的承载力计算；受压构件的承载力计算；受拉构件的承载力计算；受弯构件斜截面承载力计算；受扭构件的承载力计算；正常使用阶段变形和裂缝的验算；钢筋混凝土平面楼盖的设计计算；预应力混凝土构件的原理、受力性能分析和设计计算等。

《高等学校试用教材:混凝土结构基本原理》是根据高等学校土木工程专业的培养目标和要求，结合作者多年来的教学实践经验而编写的。为了便于高等学校学生和广大土建类工程技术人员学习，《高等学校试用教材:混凝土结构基本原理》编写时力求内容充实、重点突出，语言通俗、深人浅出，例题完备、注重实用。每章均有例题，每章末有一定数量的思考题和习题，以便通过这些题目进一步消化、理解所学内容，检查学习效果。《高等学校试用教材:混凝土结构基本原理》既可作为高等学校土建类及相关专业的本科生教材，也可作为广大土建类科研人员、工程技术人员的参考书。

基本信息

作 者： 王国鼎，袁海庆 编

出 版 社： 人民交通出版社

ISBN： 9787114048159

出版时间： 2003-10-01

版　次： 1

页　数： 224

装　帧： 平装

开　本： 16开

所属分类： 图书>科技>交通运输

内容简介

《高等学校试用教材：桥梁检测与加固》为面向21世纪交通版高等学校试用教材。内容主要包括桥梁检测技术，桥梁结构质量现场检测，桥梁结构静、动载试验，桥梁检查与评定，桥梁结构缺损及裂纹修补，桥梁上部、下部及拱桥的加固与改造。　《高等学校试用教材：桥梁检测与加固》是高等学校土木工程专业和道桥与渡河工程专业教学用书，亦可供从事桥梁设计、施工的专业技术人员及科研工作者使用和参考。2100433B

《高等学校试用教材·陶瓷工业热工设备》是根据1988年6月在广州召开的“热工教材编写组会议”制订的修订大纲，在第一版的基础上修改而成的，作为高等工科院校无机非金属材料专业的试用教材，讲课时数约40学时。至于干燥原理及干燥器，则移至《热工基础增补本》，《高等学校试用教材·陶瓷工业热工设备》不再涉及。

《高等学校试用教材:燃气工程施工》是根据1991年4月全国高等学校供热通风空调及燃气工程学科专业指导委员会的决定，按照城市燃气工程专业的《高等学校试用教材:燃气工程施工》教学大纲编写的。使用时可根据课堂教学和生产实习具体情况安排学时。

提高燃气工程的施工技术水平和管理水平，对发展城市燃气事业，适应社会主义市场经济发展的需要具有重要意义。《高等学校试用教材:燃气工程施工》较完整地论述了燃气工程施工的理论和方法，结合工程实际，并注意吸收国外的先进施工技术和施工管理方法。