高等院校土木工程专业规划教材 混凝土结构设计原理 第2版2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载

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第1章 绪论1

1.1 混凝土结构的基本概念1

1.2 混凝土结构的应用与发展概况3

1.2.1 混凝土结构的发展概况3

1.2.2 混凝土结构的工程应用3

1.2.3 我国混凝土结构设计规范发展概况6

1.3 混凝土结构发展展望7

1.3.1 材料方面7

1.3.2 结构方面9

1.3.3 施工技术9

1.3.4 试验技术11

1.4 本课程的主要内容及特点11

1.4.1 主要内容11

1.4.2 课程特点及学习方法12

第2章 钢筋和混凝土的基本性能13

2.1 钢筋的基本性能13

2.1.1 钢筋的品种和级别13

2.1.2 钢筋的力学性能13

2.1.3 钢筋应力-应变关系的数学模型15

2.1.4 钢筋的松弛和疲劳16

2.1.5 混凝土结构对钢筋性能的要求16

2.1.6 钢筋的选用17

2.2 混凝土的基本性能17

2.2.1 单轴应力状态下混凝土的强度17

2.2.2 复合应力状态下混凝土的强度21

2.2.3 混凝土短期加载下的变形性能22

2.2.4 混凝土的徐变27

2.2.5 混凝土的疲劳性能29

2.2.6 混凝土的收缩、膨胀和温度变形29

2.3 钢筋与混凝土的粘结30

2.3.1 基本概念30

2.3.2 粘结力的组成及其影响因素31

2.3.3 保证可靠粘结的构造措施32

2.4 钢筋混凝土的一般构造规定33

2.4.1 混凝土保护层33

2.4.2 钢筋的锚固长度34

2.4.3 机械锚固34

2.4.4 钢筋的连接35

2.4.5 并筋36

2.5 公路桥涵工程混凝土结构材料37

2.5.1 混凝土与钢筋37

2.5.2 公路桥涵工程混凝土结构的一般构造37

思考题38

第3章 混凝土结构设计的基本原则39

3.1 结构极限状态设计方法39

3.1.1 结构的功能要求39

3.1.2 结构功能的极限状态40

3.1.3 结构上的作用及结构抗力41

3.2 荷载和材料强度的取值42

3.2.1 荷载标准值的确定42

3.2.2 材料强度标准值的确定44

3.2.3 材料强度设计值45

3.3 结构可靠度、可靠指标和目标可靠指标46

3.4 极限状态实用设计表达式47

3.4.1 承载能力极限状态设计表达式48

3.4.2 正常使用极限状态设计表达式50

3.5 既有结构和防连续倒塌的设计原则51

3.5.1 既有结构设计原则51

3.5.2 防连续倒塌设计原则51

3.6 公路桥涵工程混凝土结构设计的基本原则52

3.6.1 主要区别及造成两者区别的主要原因52

3.6.2 极限状态设计表达式53

思考题55

第4章 受弯构件的正截面受弯承载力56

4.1 概述56

4.2 受弯构件正截面的受力性能57

4.2.1 梁的一般构造57

4.2.2 板的一般构造58

4.2.3 适筋梁正截面受弯的三个受力阶段59

4.2.4 受弯构件沿正截面的破坏形态61

4.3 受弯构件正截面承载力计算方法62

4.3.1 基本假定62

4.3.2 等效矩形应力图形63

4.3.3 适筋破坏和超筋破坏的界限条件64

4.3.4 适筋破坏与少筋破坏的界限条件65

4.4 单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算66

4.4.1 基本计算公式及适用条件66

4.4.2 受弯构件正截面承载力计算的两类问题67

4.4.3 计算系数及其使用70

4.5 双筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算71

4.5.1 概述71

4.5.2 受压钢筋的应力71

4.5.3 计算公式和适用条件72

4.5.4 基本公式的应用73

4.6 T形截面受弯构件正截面受弯承载力计算76

4.6.1 概述76

4.6.2 计算公式及适用条件77

4.7 公路桥涵工程受弯构件的正截面设计80

4.7.1 基本假定80

4.7.2 相对界限受压区高度81

4.7.3 双筋矩形截面的正截面抗弯承载力计算81

4.7.4 T形与I形截面的正截面抗弯承载力计算81

思考题86

习题87

第5章 受弯构件斜截面承载力计算89

5.1 概述89

5.2 受弯构件斜截面受力特点与破坏机理90

5.2.1 斜截面开裂前后受力分析90

5.2.2 无腹筋梁斜截面的受力特点和破坏形态91

5.2.3 有腹筋梁斜截面的受力特点和破坏形态93

5.3 受弯构件斜截面受剪承载力计算94

5.3.1 影响梁斜截面受剪承载力的主要因素94

5.3.2 受弯构件斜截面受剪承载力计算公式95

5.4 受弯构件斜截面受剪承载力的设计计算99

5.4.1 截面设计99

5.4.2 截面复核100

5.5 保证斜截面受弯承载力的构造措施104

5.5.1 材料抵抗弯矩图104

5.5.2 纵筋的弯起106

5.5.3 纵筋的截断106

5.5.4 纵筋的锚固107

5.5.5 箍筋的构造要求109

5.6 公路桥涵工程受弯构件的斜截面设计110

5.6.1 斜截面抗剪承载力的计算位置110

5.6.2 斜截面抗剪承载力的计算公式及其适用条件110

5.6.3 斜截面抗剪承载力的配筋设计方法113

5.6.4 斜截面抗弯承载力115

思考题118

习题119

第6章 受压构件截面承载力计算121

6.1 概述121

6.2 受压构件的一般构造要求121

6.2.1 材料强度等级121

6.2.2 截面形式和尺寸121

6.2.3 纵向钢筋122

6.2.4 箍筋122

6.3 轴心受压构件正截面承载力计算123

6.3.1 轴心受压普通箍筋柱的正截面承载力计算123

6.3.2 轴心受压螺旋箍筋柱的正截面承载力计算126

6.4 偏心受压构件正截面承载力计算原理129

6.4.1 偏心受压短柱的破坏形态129

6.4.2 偏心受压长柱的破坏形态132

6.4.3 偏心受压长柱考虑二阶效应的设计弯矩计算132

6.4.4 偏心受压构件正截面承载力计算的基本假定138

6.4.5 附加偏心距138

6.4.6 小偏心受压构件中远离纵向偏心力一侧的钢筋应力138

6.5 矩形截面不对称配筋偏心受压构件正截面承载力计算139

6.5.1 区分大、小偏心受压破坏形态的界限139

6.5.2 矩形截面大偏心受压构件正截面承载力计算139

6.5.3 矩形截面小偏心受压构件正截面承载力计算140

6.5.4 截面设计141

6.5.5 截面承载力复核143

6.6 矩形截面对称配筋偏心受压构件正截面承载力计算149

6.6.1 基本公式及适用条件150

6.6.2 截面设计150

6.6.3 截面复核151

6.7 I形截面对称配筋偏心受压构件正截面承载力计算151

6.7.1 基本公式及适用条件152

6.7.2 截面设计153

6.8 偏心受压构件N-M相关曲线156

6.9 双向偏心受压构件正截面承载力计算158

6.10 偏心受压构件斜截面受剪承载力计算159

6.11 公路桥涵工程受压构件的设计160

6.11.1 轴心受压构件160

6.11.2 矩形截面偏心受压构件161

6.11.3 T形和I形截面偏心受压构件162

思考题165

习题165

第7章 受拉构件的正截面承载力计算167

7.1 轴心受拉构件的截面承载力计算167

7.2 矩形截面偏心受拉构件正截面受拉承载力计算168

7.2.1 偏心受拉构件正截面的破坏形态168

7.2.2 矩形截面大偏心受拉构件正截面的承载力计算169

7.2.3 矩形截面小偏心受拉构件正截面的承载力计算169

7.3 偏心受拉构件斜截面受剪承载力计算171

7.4 公路桥涵工程受拉构件的设计172

7.4.1 轴心受拉构件正截面承载力计算172

7.4.2 偏心受拉构件正截面承载力计算172

思考题174

习题174

第8章 受扭构件的扭曲截面承载力175

8.1 概述175

8.2 受扭构件的破坏特征176

8.3 截面开裂扭矩178

8.4 纯扭构件变角度空间桁架模型计算理论180

8.5 受扭构件配筋计算方法182

8.5.1 纯扭构件的配筋计算方法182

8.5.2 弯剪扭构件的配筋计算方法184

8.6 压、弯、剪、扭矩共同作用下钢筋混凝土矩形截面框架柱剪扭承载力计算187

8.7 构造要求187

8.8 公路桥涵工程受扭构件的设计193

8.8.1 矩形和箱形截面纯扭构件承载力计算193

8.8.2 矩形和箱形截面剪扭构件承载力计算194

8.8.3 T形、I形和带翼缘箱形截面剪扭构件承载力计算194

8.8.4 矩形、T形、I形和箱形截面弯剪扭构件承载力计算194

8.8.5 受扭构件承载力计算公式的适用条件与钢筋的构造规定195

思考题196

习题196

第9章 钢筋混凝土构件的变形、裂缝及混凝土结构的耐久性198

9.1 概述198

9.2 钢筋混凝土受弯构件的挠度验算200

9.2.1 截面弯曲刚度200

9.2.2 纵向受拉钢筋应变不均匀系数201

9.2.3 截面弯曲刚度的计算公式204

9.2.4 影响截面受弯刚度的主要因素207

9.2.5 最小刚度原则与挠度验算207

9.3 钢筋混凝土构件裂缝宽度验算210

9.3.1 裂缝的出现、分布与开展210

9.3.2 平均裂缝间距211

9.3.3 平均裂缝宽度213

9.3.4 最大裂缝宽度及其验算215

9.4 钢筋混凝土构件的截面延性218

9.4.1 延性的概念218

9.4.2 受弯构件的截面曲率延性系数219

9.4.3 偏心受压构件截面曲率延性的分析221

9.5 混凝土结构的耐久性222

9.5.1 耐久性的概念与结构耐久性劣化现象222

9.5.2 耐久性设计224

9.6 公路桥涵工程混凝土构件的裂缝宽度、变形验算227

9.6.1 公路桥涵工程裂缝宽度验算227

9.6.2 公路桥涵工程受弯构件变形验算228

思考题232

习题233

第10章 预应力混凝土构件234

10.1 概述234

10.1.1 预应力混凝土的概念234

10.1.2 预应力结构在国内外的发展简史236

10.1.3 预应力混凝土的分类237

10.1.4 张拉预应力钢筋的方法237

10.1.5 锚具与孔道成型材料239

10.1.6 预应力混凝土材料242

10.2 张拉控制应力与预应力损失243

10.2.1 张拉控制应力σcon243

10.2.2 预应力损失的分类244

10.2.3 预应力损失值的组合249

10.3 预应力钢筋的传递长度和构件端部锚固区局部受压承载力计算252

10.3.1 预应力钢筋的传递长度ltr252

10.3.2 后张法构件端部锚固区的局部承压承载力计算253

10.4 预应力混凝土轴心受拉构件的计算256

10.4.1 轴心受拉构件各阶段的应力分析256

10.4.2 预应力混凝土轴心受拉构件的计算和验算265

10.5 预应力混凝土受弯构件的计算271

10.5.1 各阶段应力分析271

10.5.2 受弯构件正截面破坏形态及基本假定275

10.5.3 预应力混凝土受弯构件正截面承载力计算277

10.5.4 预应力混凝土受弯构件斜截面承载力计算279

10.5.5 受弯构件使用阶段正截面抗裂度验算280

10.5.6 受弯构件使用阶段斜截面抗裂度验算281

10.5.7 受弯构件使用阶段变形验算282

10.5.8 受弯构件施工阶段的验算284

10.6 预应力混凝土构件的构造要求285

10.7 公路桥涵工程中预应力混凝土构件的设计287

10.7.1 张拉控制应力和预应力损失287

10.7.2 预应力混凝土受弯构件的承载力计算290

10.7.3 预应力混凝土受弯构件应力计算和应力控制291

10.7.4 预应力混凝土受弯构件抗裂验算291

10.7.5 预应力混凝土受弯构件挠度验算292

10.7.6 预应力混凝土受弯构件端部锚固区计算293

思考题293

习题294

附录A 材料力学指标296

附录B 钢筋的计算截面面积及公称质量300

附录C 基本规定302

附录D 术语305

参考文献306