钢筋混凝土原理和分析PDF电子书下载

0 绪论 1

0.1 钢筋混凝土结构的发展和特点 1

0.2 本课程的特点 3

第一篇 混凝土的力学性能 6

1 基本力学性能 6

1.1 材料组成和材性特点 6

1.1.1 材料的组成和内部构造 6

1.1.2 材性的基本特点 8

1.1.3 受力破坏的一般机理 11

1.2 抗压强度 13

1.2.1 立方体抗压强度 13

1.2.2 棱柱体试件的受力破坏过程 14

1.2.3 主要抗压性能指标值 16

1.3 受压应力-应变全曲线 20

1.3.1 试验方法 20

1.3.2 全曲线方程 21

1.4 抗拉强度和变形 24

1.4.1 试验方法和抗拉性能指标 24

1.4.2 受拉破坏过程和特征 29

1.4.3 应力-应变全曲线方程 32

1.5 抗剪强度和变形 33

1.5.1 合理的试验方法 33

1.5.2 破坏特征和抗剪强度 36

1.5.3 剪切变形和剪切模量 37

2 主要因素的影响 40

2.1 荷载重复加卸作用 40

2.2 偏心受压 44

2.2.1 试验方法 44

2.2.2 主要试验结果 45

2.2.3 应力-应变关系 48

2.3 偏心受拉和弯曲受拉 49

2.4 龄期 53

2.5 收缩 55

2.6 徐变 58

2.6.1 基本概念 58

2.6.2 主要影响因素 61

2.6.3 计算公式 63

3 多种结构混凝土 65

3.1 高强混凝土 65

3.1.1 应用和制备 65

3.1.2 基本力学性能 67

3.2 轻质混凝土 72

3.2.1 分类 72

3.2.2 基本力学性能 73

3.3 纤维混凝土 76

3.3.1 分类 76

3.3.2 基本力学性能 77

4 多轴强度和本构关系 82

4.1 试验设备和方法 83

4.2 强度和变形的一般规律 86

4.2.1 二轴应力状态 86

4.2.2 三轴应力状态 90

4.2.3 不同材料和加载途径 97

4.3 典型破坏形态及其界分 100

4.4 破坏准则 103

4.4.1 破坏包络面的形状和其表达 103

4.4.2 破坏准则 107

4.4.3 多轴强度计算图 112

4.5 本构关系 115

4.5.1 线弹性类本构模型 116

4.5.2 非线（性）弹性类本构模型 119

4.5.3 其它类本构模型 127

第二篇 钢筋和混凝土的组合作用 130

5 钢筋的力学性能 130

5.1 混凝土结构中的钢材 130

5.2 应力-应变关系 133

5.2.1 软钢 133

5.2.2 硬钢 135

5.3 反复荷载作用下的变形 136

5.4 冷加工强化性能 140

5.4.1 冷拉和时效 140

5.4.2 冷拔 141

5.5 徐变和松弛 143

6 钢筋与混凝土的粘结 146

6.1 粘结力的作用和组成 146

6.1.1 作用和分类 146

6.1.2 组成 148

6.2 试验方法和粘结机理 149

6.2.1 试验方法 149

6.2.2 光圆钢筋 151

6.2.3 变形钢筋 153

6.3 影响因素 155

6.4 粘结应力-滑移本构模型 159

6.4.1 特征值的计算 160

6.4.2 τ-S曲线方程 161

7 轴向受力特性 163

7.1 受压构件 163

7.1.1 基本方程 163

7.1.2 应力和变形分析（εy＜εp） 165

7.1.3 应力和变形分析（εy＞εp） 167

7.2 受拉构件 168

7.2.1 分析的基本方程 168

7.2.2 各阶段的应力和变形分析 169

7.2.3 最小配筋率 171

7.2.4 受拉刚化效应 171

7.3 一般性规律 173

8 约束混凝土 175

8.1 螺旋箍筋柱 175

8.1.1 受力机理和破坏过程 175

8.1.2 极限承载力 177

8.2 矩形箍筋柱 178

8.2.1 受力破坏过程 179

8.2.2 箍筋作用机理 181

8.2.3 应力-应变全曲线方程 183

8.3 钢管混凝土 188

8.3.1 受力特点和机理 188

8.3.2 极限强度计算 190

8.4 局部受压 193

8.4.1 受力特点和机理 193

8.4.2 强度值计算 198

9 变形差的力学反应 201

9.1 混凝土收缩 201

9.2 温度变形差 205

9.3 混凝土徐变 209

第三篇 基本构件的承载力和变形 214

10 压弯承载力 214

10.1 受力过程和破坏形态 214

10.1.1 单筋矩形梁 214

10.1.2 适筋、少筋和超筋梁 216

10.1.3 偏心受压（拉）柱 218

10.2 长柱的附加弯矩 222

10.3 极限承载力 226

10.3.1 计算公式 226

10.3.2 双向压弯构件 231

10.4 多种材料和构造的构件 233

11 受拉裂缝 239

11.1 裂缝的成因及控制 239

11.2 构件的开裂内力 242

11.3 裂缝机理分析 244

11.3.1 粘结-滑移法 244

11.3.2 无滑移法 246

11.3.3 综合分析 249

11.4 裂缝宽度的计算 252

12 弯曲刚度和变形 257

12.1 构件的变形及其控制 257

12.1.1 变形对结构的影响 257

12.1.2 截面刚度和构件变形 258

12.2 截面刚度计算 260

12.2.1 有效惯性矩法 261

12.2.2 刚度解析法 263

12.2.3 受拉刚化效应修正法 265

12.3 变形计算 267

12.3.1 一般计算方法 267

12.3.2 实用计算方法 269

13 弯剪承载力 272

13.1 无腹筋梁的破坏形态和承载力 272

13.1.1 典型（剪压）破坏形态 272

13.1.2 斜压和斜拉破坏形态 275

13.1.3 弯剪承载力及其影响因素 277

13.2 腹筋的作用和抗剪的成分 280

13.2.1 腹筋的作用 280

13.2.2 弯剪承载力的组成 282

13.3 极限弯剪承载力的计算 283

13.3.1 关于有限元方法 283

13.3.2 经验回归式 284

13.3.3 简化力学模型 287

13.4 多种受力状态和构造的构件 289

14 抗扭承载力 299

14.1 受扭构件的弹性解和塑性解 299

14.2 纯扭构件的承载力 303

14.2.1 无腹筋构件 303

14.2.2 有腹筋构件 304

14.2.3 配筋（箍）量的影响 305

14.3 复合受扭构件 306

14.3.1 压（拉）-扭构件 306

14.3.2 剪-扭构件 306

14.3.3 弯-扭构件 308

14.3.4 弯-剪-扭构件 310

14.4 极限承载力的计算 310

14.4.1 经验计算式 310

14.4.2 桁架模型 312

14.4.3 斜扭面极限平衡 314

15 构件分析的一般方法 317

15.1 有限元分析方法在钢筋混凝土中的应用 317

15.1.1 均质材料有限元分析的一般方法 317

15.1.2 钢筋混凝土结构有限元分析的特殊问题 319

15.2 构件截面分析 321

15.2.1 基本假设 321

15.2.2 基本方程 321

15.2.3 计算方法和流程 324

15.3 构件分析 326

15.3.1 基本方程 327

15.3.2 计算流程 329

第四篇 构件的特殊受力性能 334

16 抗震性能 334

16.1 结构抗（地）震性能的特点 334

16.2 单调荷载下的延性 335

16.2.1 延性的概念和表达 335

16.2.2 计算方法 337

16.2.3 塑性区转角 340

16.3 低周反复荷载下的滞回特性 342

16.3.1 滞回曲线的一般特点 342

16.3.2 多种受力状态的滞回曲线 345

16.3.3 恢复力模型 352

17 疲劳性能 354

17.1 混凝土的疲劳性能 354

17.1.1 试验结果和表达方法 354

17.1.2 影响因素和计算式 357

17.2 钢筋的疲劳性能 358

17.3 钢筋和混凝土粘结的疲劳性能 361

17.4 构件的疲劳性能及其验算 364

17.4.1 受弯疲劳 364

17.4.2 受（弯）剪疲劳 367

18 抗爆性能 370

18.1 结构抗爆炸的特点 370

18.2 快速加载的材料性能 373

18.2.1 试验设备和方法 373

18.2.2 钢筋 375

18.2.3 混凝土 376

18.3 构件性能 379

18.3.1 受弯构件 379

18.3.2 受压构件 382

19 抗高温性能 384

19.1 结构抗高温的特点 384

19.2 截面温度场 386

19.2.1 温度-时间曲线 386

19.2.2 材料的热工性能 387

19.2.3 热传导方程和温度场的确定 390

19.3 材料的高温力学性能 392

19.3.1 钢材的性能 392

19.3.2 混凝土的基本性能 395

19.4 混凝土的耦合本构关系 400

19.4.1 抗压强度的上、下限 401

19.4.2 应力下的温度变形和瞬态热应变 402

19.4.3 短期高温徐变 404

19.4.4 耦合本构关系 404

19.5 构件的高温性能和抗高温验算 406

19.5.1 压弯构件 406

19.5.2 超静定结构 410

19.5.3 结构的高温分析和近似计算 412

20 耐久性 416

20.1 混凝土结构耐久性的特点 416

20.1.1 工程中的问题 416

20.1.2 耐久性失效的特点 417

20.1.3 混凝土的孔结构 418

20.2 若干耐久性问题 420

20.2.1 渗透 420

20.2.2 冻融 421

20.2.3 碱-骨料反应 422

20.2.4 碳化 423

20.2.5 化学腐蚀 425

20.2.6 钢筋锈蚀 426

20.3 结构的耐久性设计和评估 429

20.3.1 耐久性设计 429

20.3.2 已有结构的耐久性检测和评估 431

思考与练习 433

参考文献 443