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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S32

2.2.2 结构抗力R36

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