工程结构 上PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1　工程结构简介 1

1.1.1　基本概念 1

1.1.2　研究工程结构的意义 2

1.2 工程结构的分类与应用概况 3

1.2.1　按所用材料的不同分类 3

1.2.2　按受力和构造特点的不同分类 6

1.2.3　其他分类 7

1.3　工程结构课程简介和学习要点 8

1.3.1　课程简介 8

1.3.2　本课程学习要点 8

第2章 混凝土结构及其材料的力学性能 10

2.1　混凝土结构 10

2.1.1　混凝土结构的一般概念 10

2.1.2　混凝土结构的组成 11

2.1.3　混凝土结构的发展和应用简况 12

2.2　混凝土结构的钢筋 14

2.2.1　钢筋的品种和成分 14

2.2.2　钢筋的形式 15

2.2.3　钢筋的力学性能 16

2.2.4　混凝土结构对钢筋质量的要求 17

2.3　混凝土 18

2.3.1　混凝土的强度 18

2.3.2　混凝土的变形性能 21

2.3.3 混凝土的时随变形——徐变和收缩 27

2.4　钢筋与混凝土的黏结 28

2.4.1　基本述语 28

2.4.2　黏结力的组成 28

2.4.3　黏结力的试验 28

2.4.4　影响黏结强度的因素 30

3.1.2　建筑结构的功能要求 33

3.1.1 设计理论和概率理论之间的关系 33

第3章　混凝土结构基本设计原则 33

3.1　极限状态设计原则 33

3.1.3　结构可靠度和安全等级 34

3.1.4　结构的极限状态 34

3.1.5　结构上的作用F、作用效应S与结构抗力R 35

3.1.6　结构极限状态方程 36

3.2　荷载和材料强度的取值 37

3.2.1　荷载代表值 37

3.2.2　材料强度标准值 38

3.2.3　材料强度的设计值 38

3.3　概率统计极限状态设计方法 39

3.3.1　结构安全度的三种处理方法 39

3.3.2　可靠度、失效概率、可靠指标 39

3.3.3　目标可靠指标 41

3.3.4　极限状态设计表达式 42

4.1.1　基本术语 45

第4章 钢筋混凝土受弯构件截面承载力计算 45

4.1　概述 45

4.1.2　概述 46

4.2　受弯构件正截面受弯性能 46

4.2.1　适筋梁实验研究分析 47

4.2.2　适筋梁正截面工作的三个阶段 48

4.2.3 配筋率对正截面破坏性质的影响 49

4.3　受弯构件正截面承载力计算方法 51

4.3.1　基本术语 51

4.3.2　基本假定 51

4.3.3　适筋梁正截面的受力分析 52

4.3.4　等效矩形应力图形 53

4.3.5 界限受压区高度ξb与界限筋率ρb 54

4.3.6　最小配筋率 54

4.4.1　一般构造要求 55

4.4　单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算 55

4.4.2　单筋矩形受弯构件正截面基本计算公式与适用条件 58

4.4.3　基本公式的应用 59

4.5 双筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算 61

4.5.1　受压钢筋的强度 62

4.5.2　基本计算公式与适用条件 62

4.5.3　基本公式的应用 63

4.6 T形截面受弯构件正截面承载力计算 66

4.6.1 概述 66

4.6.2　基本公式与适用条件 67

4.6.3　基本公式的应用 69

4.7　受弯构件斜截面承载力计算 71

4.7.1　概述 71

4.7.2　无腹筋梁斜截面的受力特点和破坏形态 72

4.7.3　有腹筋梁斜截面的受力特点和破坏形态 75

4.7.4　影响斜截面受剪承载力的主要因素 76

4.7.5 受弯构件斜截面抗剪承载力计算 78

4.7.6　受弯构件斜截面承载力的计算方法 83

4.7.7　纵向钢筋的弯起和截断 88

第5章　钢筋混凝土轴向受力构件 99

5.1　受压构件概述 99

5.2　受压构件的基本构造要求 100

5.2.1　材料强度等级 100

5.2.2　截面形式和尺寸 100

5.2.3　纵向钢筋 100

5.2.4　箍筋 101

5.2.5　柱中钢筋的搭接 102

5.3 配有普通箍筋的轴心受压构件的正截面承载力计算 104

5.3.1 轴心受压短柱的应力分布及破坏形态 104

5.3.2　轴心受压长柱的应力分布及破坏形态 104

5.3.3　轴心受压构件正截面承载力计算 106

5.4.1　螺旋式箍筋的横向约束作用 107

5.4　螺旋式（或焊环式）箍筋轴心受压构件正截面承载力计算 107

5.4.2　配置螺旋式箍筋构件正截面受压承载力计算 108

5.5　偏心受压构件正截面承载力计算的有关原理 109

5.5.1　偏心受压构件正截面的破坏形态和机理 110

5.5.2　偏心受压构件的纵向弯曲影响 111

5.5.3 偏心受压构件正截面承载力计算的基本假定 112

5.5.4　附加偏心距 112

5.5.5　两种破坏形态的界限 113

5.5.6　小偏心受压构件中远离轴向偏心力一侧的钢筋应力 113

5.6 不对称配筋矩形截面偏心受压构件正截面承载力计算 114

5.6.1 大偏心受压构件正截面承载力计算（ξ≤ξb） 114

5.6.2　小偏心受压构件正截面承载力计算（ξ＞ξb） 116

5.6.3　偏心受压构件正截面承载力校核 117

5.6.4　不对称配筋条件下大小偏心受压构件的判别 118

5.7　对称配筋矩形截面偏压构件的承载力计算公式 125

5.7.2　偏心受压构件对称配筋截面承载力的计算与复核 126

5.7.1 对称配筋条件下大、小偏心受压构件的判别 126

5.8　I形截面偏心受压构件 130

5.8.1　非对称配筋截面 130

5.8.2　对称配筋截面承载力计算 131

5.9　Nu-Mu相关曲线 132

5.10　受拉构件承载力计算 133

5.10.1　概述 133

5.10.2　轴心受拉构件的构造要求 134

5.10.3 轴心受拉构件正截面承载力计算 134

5.10.4　矩形截面偏心受拉构件 134

5.10.5　小偏心受拉构件正截面承载力计算 135

5.10.6　大偏心受拉构件正截面承载力计算 136

5.11 轴向偏心受力构件斜截面受剪承载力计算 138

5.11.1 偏心受压构件斜截面承载力计算 139

5.11.2　偏心受拉构件斜截面承载力 140

计算 140

6.1　概述 143

第6章　受扭构件承载力计算 143

6.2　构件的开裂扭矩 144

6.2.1　矩形截面构件的开裂扭矩 144

6.2.2　带翼缘截面受扭构件的开裂扭矩 145

6.2.3　纯扭构件的受扭承载力计算 146

6.3　T形和I形截面纯扭构件承载力计算 149

6.4　受弯矩、剪力和扭矩共同作用的构件承载力计算 150

6.4.1　弯扭构件概述 150

6.4.2　剪扭构件承载力的计算 151

6.4.3　弯扭构件的配筋计算 152

6.4.4　弯剪扭构件的构造要求 153

6.4.5　带翼缘截面的弯剪扭构件承载力计算 154

7.2.1　裂缝的原因、形态及影响因素 159

7.2　裂缝的控制与验算 159

7.1　概述 159

第7章 钢筋混凝土结构的适用性和耐久性 159

7.2.2　荷载引起的裂缝控制的目的与验算内容 164

7.2.3　裂缝的出现与分布规律 165

7.2.4　平均裂缝间距 166

7.2.5　平均裂缝宽度 166

7.3　最大裂缝宽度与裂缝宽度验算 168

7.3.1　影响裂缝宽度的主要因素 168

7.3.2　最大裂缝宽度的计算 169

7.4　受弯构件的挠度控制 170

7.4.1　挠度控制的目的和要求 170

7.4.2　受弯构件刚度的试验研究分析 170

7.4.3　受弯构件短期刚度的计算 172

7.5　受弯构件长期刚度及挠度的验算 174

7.5.1　受弯构件长期刚度 174

7.5.2　受弯构件的变形验算 175

7.6.1　研究结构耐久性的重要意义 176

7.6　混凝土的耐久性 176

7.6.2　影响结构耐久性的因素 177

7.6.3　材料的劣化 178

7.6.4　混凝土结构耐久性设计 183

7.6.5 提高混凝土结构耐久性的技术措施 186

第8章　预应力混凝土构件 189

8.1　概述 189

8.1.1　预应力的概念 189

8.1.2　预应力混凝土的等级与分类 191

8.1.3　预应力混凝土结构的类型 192

8.1.4　预应力混凝土结构的优缺点 193

8.1.5　预应力混凝土及其工作原理 194

8.1.6　预应力混凝土的使用范围 195

8.2　预应力损失 195

8.2.1　预应力损失的影响因素 195

8.2.2　预应力损失的组合 196

8.3　预应力轴心受拉构件各阶段的应力分析 197

8.2.3　减少预应力损失的措施 197

8.3.1 先张法预应力混凝土轴心受拉构件各阶段应力状态 198

8.3.2　后张法预应力混凝土轴心受拉构件各阶段应力状态 200

8.3.3　应力分析小结 203

8.4 预应力混凝土轴心受拉构件的计算 205

8.4.1　使用阶段强度计算 205

8.4.2　使用阶段裂缝验算 206

8.4.3　施工阶段验算 207

8.5　预应力混凝土受弯构件各阶段应力状态 207

8.5.1　预应力混凝土受弯构件截面形式 207

8.5.2　受弯构件各阶段的应力分析 208

8.6 预应力混凝土受弯构件承载力计算 209

8.6.1　破坏阶段应力分析 209

8.6.2　预应力混凝土受弯构件正截面承载力计算 210

8.6.3　预应力混凝土受弯构件斜截面受剪承载力计算 212

8.7.2　裂缝宽度计算 213

8.7.1　正截面裂缝控制验算 213

8.7　预应力混凝土受弯构件的裂缝控制验算 213

8.7.3 预应力混凝土受弯构件的挠度计算 214

8.7.4　受弯构件裂缝出现时的弯矩Mcr 215

8.8　预应力的传递长度和锚固区的局部承压 216

8.8.1　预应力的传递长度 216

8.8.2　锚固区的局部承压 216

8.9　预应力混凝土构件的构造要求 218

8.9.1　先张法构件 219

8.9.2　后张法构件 220

8.10　无黏结预应力混凝土的基本原理 221

8.10.1 无黏结预应力混凝土的概念与特点 222

8.10.2　无黏结预应力混凝土的材料与锚固体系 223

8.10.3　无黏结预应力混凝土板的形式 224

8.10.4 无黏结预应力混凝土梁的形式及截面选择 225

8.10.5 无黏结预应力混凝土受弯构件的一般构造要求 226

8.11.1 现代体外预应力混凝土结构的发展 227

8.11　体外预应力混凝土结构简介 227

8.11.2　体外预应力混凝土结构的组成 228

第9章　钢筋混凝土梁板结构 230

9.1 概述 230

9.2　现浇整体式楼盖结构的分类 231

9.3　现浇整体式楼盖结构布置 232

9.3.1　柱网布置 232

9.3.2　梁格布置 232

9.4　肋梁楼盖的受力体系 232

9.4.1　板 232

9.4.2　次梁与主梁 234

9.5　钢筋混凝土单向板肋梁楼盖的内力计算 234

9.5.1　按弹性理论计算 234

9.5.2　考虑塑性内力重分布的计算方法 239

9.6.2　配筋构造 242

9.6.1　设计要点 242

9.6　单向板的计算和配筋 242

9.7　次梁的计算和配筋 244

9.7.1　设计要点 244

9.7.2　配筋构造 245

9.8　主梁的计算和配筋 246

9.8.1　计算要点 246

9.8.2　截面配筋构造 247

9.9　单向板肋梁楼盖设计例题 247

9.9.1　设计步骤 248

9.9.2　绘制配筋图 261

9.10　双向板肋形楼盖 261

9.10.1　双向板的受力特点 262

9.10.2　弹性体系双向板的静力计算 263

9.10.3　双向板按塑性理论的计算方法 265

9.10.4　双向板的极限荷载 266

9.10.5　双向板按塑性理论的设计 268

9.10.6　双向板支承梁的计算 269

9.11　装配式楼盖 269

9.11.1　预制构件 270

9.11.2　预制构件的计算特点 271

9.11.3　装配式混凝土楼盖的连接构造 271

9.11.4　装配整体式楼盖 273

9.11.5　楼梯、雨篷的计算与构造 274

附录 278

附录1　钢筋的强度与弹性模量 278

附录2　混凝土的强度与弹性模量 279

附录3 钢筋混凝土构件正常使用有关的规定 280

附录4　受压构件的最小相对界限偏心距 280

附录5 钢筋混凝土耐久性有关的规定 281

附录6　钢筋的有关构造规定与数表 282

附录7　梁、板在常用荷载下作用的内力系数 285

参考文献 295