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1 绪 论1

1.1 混凝土结构的一般概念1

1.2 钢筋和混凝土共同工作的可能性与有效性2

1.3 钢筋混凝土结构的特点3

1.3.1 钢筋混凝土结构的优点3

1.3.2 钢筋混凝土结构的缺点4

1.4 混凝土结构的发展与应用4

1.4.1 混凝土结构发展概况4

1.4.2 混凝土结构在实际工程中的应用7

1.5 本课程的主要内容及特点9

1.5.1 课程内容9

1.5.2 课程特点9

1.5.3 学习方法10

小结11

思考题11

2 材料的物理和力学性能12

2.1 混凝土12

2.1.1 混凝土的强度12

2.1.2 复杂受力下混凝土的受力性能16

2.1.3 混凝土的变形19

2.1.4 混凝土的选用原则26

2.2 钢筋26

2.2.1 钢筋的种类26

2.2.2 钢筋的强度与变形性质28

2.2.3 钢筋的选用原则31

2.3 钢筋与混凝土的黏结32

2.3.1 黏结的意义32

2.3.2 黏结力的组成33

2.3.3 黏结强度33

2.3.4 影响黏结强度的因素34

小结35

思考题36

习题36

3 混凝土结构设计的基本原则37

3.1 结构的功能要求和极限状态37

3.1.1 结构的功能要求37

3.1.2 结构的极限状态38

3.1.3 结构的安全等级38

3.2 结构的可靠度和极限状态方程39

3.2.1 结构上的作用、作用效应及结构抗力39

3.2.2 结构的可靠性和可靠度40

3.2.3 设计使用年限、设计基准期和实际使用寿命41

3.2.4 极限状态方程及可靠指标42

3.3 极限状态设计表达式43

3.3.1 荷载和材料强度的取值43

3.3.2 分项系数47

3.3.3 承载能力极限状态设计表达式48

3.3.4 正常使用极限状态设计表达式49

小结51

思考题52

习题53

4 受弯构件正截面承载力计算54

4.1 概述54

4.2 梁、板结构的一般构造55

4.3 梁正截面受弯承载力的试验研究59

4.3.1 适筋梁正截面受弯的3个阶段59

4.3.2 纵向受拉钢筋配筋率对正截面受弯破坏形态和受弯性能的影响62

4.4 正截面承载力计算的基本假定及应用63

4.4.1 正截面承载力计算的基本假定63

4.4.2 受压区混凝土应力的计算图形65

4.4.3 界限相对受压区高度67

4.4.4 适筋和少筋破坏的界限条件68

4.5 单筋矩形截面正截面受弯承载力计算69

4.5.1 基本计算公式69

4.5.2 基本计算公式的适用条件及意义70

4.5.3 计算系数和应用70

4.5.4 正截面受弯承载力计算的两类问题71

4.6 双筋矩形截面正截面受弯承载力计算75

4.6.1 双筋矩形截面的受力机理75

4.6.2 基本计算公式76

4.6.3 双筋矩形截面正截面受弯承载力的截面设计方法78

4.7 T形截面受弯构件的正截面受弯承载力计算81

4.7.1 T形截面的定义及翼缘计算宽度81

4.7.2 T形截面受弯构件的正截面受弯承载力计算82

小结86

思考题87

习题88

5 受弯构件斜截面承载力的计算90

5.1 概述90

5.2 无腹筋梁斜截面受剪的破坏形态92

5.2.1 斜截面开裂后梁中的应力状态92

5.2.2 剪跨比及无腹筋梁斜截面受剪破坏形态94

5.3 无腹筋梁斜截面受剪承载力的影响因素及计算公式95

5.3.1 影响无腹筋梁受剪承载力的因素95

5.3.2 无腹筋梁受剪承载力的计算公式97

5.4 有腹筋梁的受剪性能98

5.4.1 有腹筋梁的受剪破坏形态98

5.4.2 斜截面承载力的计算公式和适用范围99

5.4.3 弯起钢筋103

5.4.4 斜截面受剪承载力的计算位置104

5.4.5 截面复核107

5.5 梁斜截面受弯承载力108

5.5.1 抵抗弯矩图及绘制方法108

5.5.2 保证斜截面受弯承载力的构造措施110

5.6 梁、板内钢筋的其他构造要求112

5.6.1 纵向钢筋的弯起、锚固、搭接、截断的构造要求112

5.6.2 箍筋的构造要求116

5.6.3 架立钢筋及纵向构造钢筋118

5.7 连续梁受剪性能及其承载力计算118

小结119

思考题120

习题120

6 受压构件的截面承载力122

6.1 受压构件的一般构造要求123

6.1.1 截面形式及尺寸123

6.1.2 材料的强度要求124

6.1.3 纵筋的构造要求124

6.1.4 箍筋的构造要求125

6.2 轴心受压构件的正截面承载力计算125

6.2.1 普通箍筋柱的设计计算126

6.2.2 螺旋箍筋柱的设计计算129

6.3 偏心受压构件的正截面受压破坏形态133

6.3.1 大偏心受压破坏133

6.3.2 小偏心受压破坏133

6.3.3 界限破坏135

6.4 偏心受压中长柱的二阶弯矩136

6.4.1 偏心受压中长柱的纵向弯曲影响136

6.4.2 偏心受压构件二阶效应138

6.5 矩形截面偏心受压构件正截面承载力的基本计算公式141

6.5.1 矩形截面大偏心受压构件正截面承载力计算公式141

6.5.2 矩形截面小偏心受压构件正截面承载力计算公式143

6.6 矩形截面不对称配筋偏心受压构件的计算方法145

6.6.1 截面设计145

6.6.2 截面复核147

6.7 矩形截面对称配筋偏心受压构件的计算方法153

6.7.1 大、小偏心受压构件的判别153

6.7.2 截面设计154

6.8 正截面承载力Nu-Mu的相关曲线及其应用158

6.9 偏心受压构件斜截面受剪承载力计算160

6.9.1 轴向压力对构件斜截面受剪承载力的影响160

6.9.2 轴向压力对受剪承载力的影响161

小结161

思考题162

习题162

7 受拉构件承载力计算164

7.1 轴心受拉构件正截面承载力计算164

7.2 偏心受拉构件正截面承载力计算165

小结168

思考题169

习题169

8 受扭构件承载力的计算170

8.1 概述170

8.2 纯扭构件的试验研究171

8.2.1 破坏形态171

8.2.2 纵筋和箍筋配置的影响172

8.3 纯扭构件承载力的计算172

8.3.1 开裂扭矩172

8.3.2 纯扭构件的承载力174

8.4 弯剪扭构件承载力的计算176

8.4.1 破坏形式176

8.4.2 弯剪扭构件的承载力178

8.5 构造要求180

8.5.1 计算公式的适用条件180

8.5.2 配筋构造182

小结186

思考题187

习题187

9 钢筋混凝土构件的变形和裂缝宽度验算188

9.1 概述188

9.2 裂缝验算189

9.2.1 裂缝控制的要求189

9.2.2 裂缝的出现和分布规律189

9.2.3 平均裂缝间距190

9.2.4 平均裂缝宽度的计算公式192

9.2.5 最大裂缝宽度验算195

9.2.6 长期荷载的影响196

9.3 变形验算198

9.3.1 变形控制的要求198

9.3.2 截面抗弯刚度的主要特点198

9.3.3 短期刚度计算公式199

9.3.4 长期刚度计算公式202

9.3.5 最小刚度原则203

小结206

思考题206

习题207

10 预应力混凝土构件的计算208

10.1 概述208

10.1.1 预应力混凝土的概念208

10.1.2 预应力混凝土的特点210

10.1.3 预应力混凝土的分类211

10.1.4 预应力钢筋的张拉方法211

10.1.5 夹具与锚具212

10.2 预应力混凝土构件的一般规定214

10.2.1 预应力混凝土材料214

10.2.2 张拉控制应力σcon215

10.2.3 预应力损失216

10.3 预应力混凝土轴心受拉构件各阶段的应力分析221

10.3.1 轴心受拉构件各阶段的应力分析221

10.3.2 预应力混凝土轴心受拉构件的计算227

10.4 预应力混凝土受弯构件的计算236

10.4.1 受弯构件各阶段的应力分析236

10.4.2 受弯构件使用阶段承载力计算238

10.4.3 受弯构件抗裂度验算242

10.4.4 受弯构件的变形验算244

10.4.5 受弯构件施工阶段的验算246

10.5 预应力混凝土构件的构造要求247

10.5.1 一般规定247

10.5.2 先张法构件的构造要求248

10.5.3 后张法构件的构造要求249

小结251

思考题252

习题252

11 公路桥梁混凝土构件设计方法254

11.1 公路桥梁混凝土构件设计方法概述255

11.2 受弯构件抗弯强度计算256

11.3 受弯构件斜截面承载力简介261

11.4 受压构件的强度计算264

11.5 构件裂缝宽度和变形的计算269

小结272

思考题272

习题273

附 录274

附录1 术语及符号274

附录2 《混凝土结构设计规范》（GB 50010—2010）规定的材料力学指标278

附录3 钢筋的计算截面面积、公称质量、轴心受压构件的稳定系数及相关计算表格282

附录4 《混凝土结构设计规范》（GB50010—2010）的有关规定285

附录5 《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62—2004）规定的材料力学指标288

参考文献290