混凝土结构设计原理 第4版PDF电子书下载

第1章 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 10

1.5.1 课程内容 10

1.5.2 课程特点 10

1.5.3 学习方法 11

小结 12

思考题 12

第2章 材料的物理和力学性能 13

2.1 混凝土 13

2.1.1 混凝土的强度 13

2.1.2 复杂受力下混凝土的受力性能 17

2.1.3 混凝土的变形 20

2.1.4 混凝土的选用原则 27

2.2 钢筋 27

2.2.1 钢筋的种类 27

2.2.2 钢筋的强度与变形性质 29

2.2.3 钢筋的性能要求与选用原则 32

2.3 钢筋与混凝土的黏结 33

2.3.1 黏结的意义 33

2.3.2 黏结力的组成 34

2.3.3 黏结强度 34

2.3.4 影响黏结强度的因素 35

小结 37

思考题 37

习题 38

第3章 混凝土结构设计的基本原则 39

3.1 结构的功能要求和极限状态 39

3.1.1 结构的功能要求 39

3.1.2 结构的极限状态 39

3.1.3 结构的安全等级 40

3.2 结构的可靠度和极限状态方程 41

3.2.1 结构上的作用、作用效应及结构抗力 41

3.2.2 结构的可靠性和可靠度 42

3.2.3 设计使用年限、设计基准期和实际使用寿命 42

3.2.4 极限状态方程及可靠指标 43

3.3 极限状态设计表达式 45

3.3.1 荷载和材料强度的取值 45

3.3.2 分项系数 49

3.3.3 承载能力极限状态设计表达式 51

3.3.4 正常使用极限状态设计表达式 52

小结 54

思考题 55

习题 55

第4章 受弯构件正截面承载力计算 57

4.1 概述 57

4.2 梁、板结构的一般构造 58

4.3 梁正截面受弯承载力的试验研究 62

4.3.1 适筋梁正截面受弯的3个阶段 62

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 65

4.4 正截面承载力计算的基本假定及应用 66

4.4.1 正截面承载力计算的基本假定 66

4.4.2 受压区混凝土应力的计算图形 68

4.4.3 界限相对受压区高度 70

4.4.4 适筋和少筋破坏的界限条件 72

4.5 单筋矩形截面正截面受弯承载力计算 72

4.5.1 基本计算公式 73

4.5.2 基本计算公式的适用条件及意义 74

4.5.3 计算系数和应用 74

4.5.4 正截面受弯承载力计算的两类问题 75

4.6 双筋矩形截面正截面受弯承载力计算 79

4.6.1 双筋矩形截面的受力机理 79

4.6.2 基本计算公式 80

4.6.3 双筋矩形截面正截面受弯承载力的截面设计方法 82

4.7 T形截面正截面受弯承载力计算 85

4.7.1 T形截面的定义及翼缘计算宽度 85

4.7.2 T形截面受弯构件的判别及正截面受弯承载力计算 86

小结 90

思考题 91

习题 92

第5章 受弯构件斜截面承载力计算 94

5.1 概述 94

5.2 无腹筋梁斜截面受剪的破坏形态 96

5.2.1 斜截面开裂后梁中的应力状态 96

5.2.2 剪跨比及无腹筋梁斜截面受剪破坏形态 98

5.3 无腹筋梁斜截面受剪承载力的影响因素及计算公式 100

5.3.1 影响无腹筋梁受剪承载力的因素 100

5.3.2 无腹筋梁受剪承载力的计算公式 101

5.4 有腹筋梁的受剪性能 102

5.4.1 有腹筋梁的受剪破坏形态 103

5.4.2 斜截面承载力的计算公式和适用范围 105

5.4.3 弯起钢筋 108

5.4.4 受弯构件斜截面受剪承载力的截面设计方法 109

5.5 梁斜截面受弯承载力 114

5.5.1 抵抗弯矩图及绘制方法 114

5.5.2 保证斜截面受弯承载力的构造措施 115

5.6 梁、板内钢筋的其他构造要求 118

5.6.1 纵向钢筋的弯起、锚固、搭接、截断的构造要求 118

5.6.2 箍筋的构造要求 122

5.6.3 架立钢筋及纵向构造钢筋 124

5.7 连续梁受剪性能及其承载力计算 124

小结 130

思考题 130

习题 131

第6章 受压构件的截面承载力 133

6.1 受压构件的一般构造要求 134

6.1.1 截面形式及尺寸 134

6.1.2 材料的强度要求 135

6.1.3 纵筋的构造要求 135

6.1.4 箍筋的构造要求 135

6.2 轴心受压构件的正截面承载力计算 137

6.2.1 普通箍筋柱的设计计算 137

6.2.2 螺旋箍筋柱的设计计算 140

6.3 偏心受压构件的正截面受压破坏形态 144

6.3.1 大偏心受压破坏 144

6.3.2 小偏心受压破坏 144

6.3.3 界限破坏 146

6.4 偏心受压中长柱的二阶弯矩 147

6.4.1 偏心受压中长柱的纵向弯曲影响 147

6.4.2 偏心受压构件二阶效应 149

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 153

6.5.1 矩形截面大偏心受压构件正截面承载力计算公式 153

6.5.2 矩形截面小偏心受压构件正截面承载力计算公式 154

6.5.3 相对界限偏心距 157

6.6 偏心受压构件的Nu-Mu相关曲线及菱形区概念的应用 158

6.6.1 Nu-Mu相关曲线 158

6.6.2 Nu-Mu相关曲线中的菱形区概念 161

6.6.3 偏心受压构件设计原则及菱形区判别大小偏心的功能 163

6.7 矩形截面不对称配筋偏心受压构件的计算方法 164

6.7.1 截面设计 164

6.7.2 截面复核 166

6.8 矩形截面对称配筋偏心受压构件的计算方法 175

6.8.1 大、小偏心受压构件的判别 175

6.8.2 截面设计 176

6.9 偏心受压构件斜截面受剪承载力计算 179

6.9.1 轴向压力对构件斜截面受剪承载力的影响 179

6.9.2 偏心受压构件的受剪承载力 179

小结 180

思考题 181

习题 181

第7章 受拉构件承载力计算 182

7.1 轴心受拉构件正截面承载力计算 182

7.2 偏心受拉构件正截面承载力计算 183

小结 186

思考题 187

习题 187

第8章 受扭构件承载力计算 188

8.1 概述 188

8.2 纯扭构件的试验研究 189

8.2.1 破坏形态 189

8.2.2 纵筋和箍筋配置的影响 189

8.3 纯扭构件承载力的计算 190

8.3.1 开裂扭矩 190

8.3.2 纯扭构件的承载力 191

8.4 弯剪扭构件承载力的计算 194

8.4.1 破坏形式 194

8.4.2 弯剪扭构件的承载力 195

8.5 受扭构件的构造要求 199

8.5.1 计算公式的适用条件 199

8.5.2 配筋构造 201

小结 205

思考题 206

习题 206

第9章 正常使用极限状态验算及耐久性设计 207

9.1 概述 207

9.2 裂缝验算 207

9.2.1 裂缝控制的要求 208

9.2.2 裂缝的出现和分布规律 208

9.2.3 平均裂缝间距的计算 209

9.2.4 平均裂缝宽度的计算 211

9.2.5 最大裂缝宽度的验算 214

9.2.6 长期荷载的影响 215

9.3 变形验算 216

9.3.1 变形控制的要求 216

9.3.2 截面抗弯刚度的主要特点 217

9.3.3 短期刚度计算公式 218

9.3.4 长期刚度计算公式 220

9.3.5 最小刚度原则 221

9.4 混凝土结构的耐久性 224

9.4.1 混凝土结构耐久性的概念 224

9.4.2 影响混凝土结构耐久性的因素 225

9.4.3 混凝土结构耐久性设计的主要内容 230

小结 232

思考题 232

习题 233

第10章 预应力混凝土构件的计算 234

10.1 概述 234

10.1.1 预应力混凝土的概念 234

10.1.2 预应力混凝土的特点 235

10.1.3 预应力混凝土的分类 236

10.1.4 预应力钢筋的张拉方法 238

10.1.5 锚具与夹具 239

10.2 预应力混凝土构件的一般规定 241

10.2.1 预应力混凝土材料 241

10.2.2 张拉控制应力 242

10.2.3 预应力损失 243

10.3 预应力混凝土轴心受拉构件各阶段的应力分析和计算 248

10.3.1 预应力混凝土轴心受拉构件各阶段的应力分析 248

10.3.2 预应力混凝土轴心受拉构件的计算 255

10.4 预应力混凝土受弯构件的应力分析和计算 264

10.4.1 预应力混凝土受弯构件各阶段的应力分析 264

10.4.2 预应力混凝土受弯构件使用阶段承载力计算 266

10.4.3 预应力混凝土受弯构件的抗裂度验算 270

10.4.4 预应力混凝土受弯构件的变形验算 273

10.4.5 预应力混凝土受弯构件施工阶段的验算 274

10.5 预应力混凝土构件的构造要求 275

10.5.1 一般规定 275

10.5.2 先张法构件的构造要求 276

10.5.3 后张法构件的构造要求 277

小结 279

思考题 280

习题 280

第11章 公路桥梁混凝土构件设计方法 282

11.1 公路桥梁混凝土构件极限状态设计法及材料选用 282

11.2 受弯构件抗弯强度计算 286

11.3 受弯构件斜截面承载力简介 291

11.4 受压构件的强度计算 293

11.5 构件裂缝宽度和变形的计算 298

小结 301

思考题 301

习题 302

参考文献 303

附录 304

附录1术语及符号 304

附录2《混凝土结构设计规范》（GB 50010—2010）规定的材料力学指标 309

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 313

附录4《混凝土结构设计规范》（GB 50010—2010）的有关规定 316

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）规定的材料力学指标 319