混凝土力学与构件设计原理PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 混凝土结构的一般概念及特点 1

1.2 混凝土结构的形式 3

1.3 混凝土结构的发展及工程应用概况 4

1.4 本课程的特点及学习方法 7

思考题 9

第2章 混凝土结构材料的物理力学性能 10

2.1 混凝土 10

2.1.1 混凝土的组成结构 11

2.1.2 混凝土单轴应力状态下的强度 12

2.1.3 混凝土多轴应力状态下的强度 19

2.1.4 混凝土的变形 26

2.2 钢筋 40

2.2.1 钢筋的品种和级别 41

2.2.2 钢筋的强度与变形 43

2.2.3 钢筋的冷加工 47

2.2.4 钢筋的疲劳特性 48

2.2.5 钢筋的徐变和松弛 49

2.2.6 混凝土结构对钢筋性能的要求 49

2.3 钢筋与混凝土之间的粘结力 50

2.3.1 粘结应力 50

2.3.2 粘结力的组成 51

2.3.3 影响粘结性能的因素 55

2.3.4 钢筋的锚固长度 57

思考题 58

第3章 混凝土结构设计方法 60

3.1 建筑结构设计理论的发展历史 60

3.1.1 容许应力设计法 60

3.1.2 破损阶段设计法 61

3.1.3 极限状态设计法 62

3.1.4 概率极限状态设计法 62

3.2 结构上的作用、作用效应及其统计分析 63

3.2.1 结构上的作用与作用效应 63

3.2.2 荷载标准值的确定 64

3.3 结构的抗力及其统计分析 66

3.3.1 结构抗力的不定性 66

3.3.2 结构抗力的统计参数和概率分布类型 71

3.4 结构可靠度计算方法 73

3.4.1 结构的功能要求及结构可靠度 73

3.4.2 建筑结构的安全等级 74

3.4.3 结构的极限状态 74

3.4.4 结构的功能函数 75

3.4.5 结构可靠指标 76

3.4.6 结构的设计状况 79

3.5 概率极限状态设计法 80

3.5.1 直接概率设计法 80

3.5.2 基于分项系数表达的概率极限状态设计法 83

思考题 92

习题 92

第4章 钢筋混凝土轴心受力构件 94

4.1 普通箍筋轴心受压构件的试验分析 95

4.2 普通箍筋轴心受压构件受力分析 96

4.2.1 轴心受压截面的弹性分析 97

4.2.2 轴心受压截面的弹塑性分析 99

4.2.3 轴心受压截面的塑性分析 107

4.2.4 长期荷载作用下混凝土徐变对轴心受压构件的影响 108

4.2.5 轴心受压构件设计 112

4.3 配置约束箍筋混凝土柱的正截面承载力分析 116

4.3.1 受力机理和破坏过程 117

4.3.2 极限承载力 118

4.3.3 配置约束混凝土箍筋柱的设计 121

4.4 轴心受拉构件 123

4.4.1 轴心受拉截面的弹性分析 123

4.4.2 轴心受拉截面的弹塑性分析 123

4.4.3 轴心受拉截面的弹塑性简化分析 127

4.4.4 轴心受拉构件设计 129

思考题 130

习题 131

第5章 受弯构件正截面承载力的计算 133

5.1 受弯构件正截面的受力特性 133

5.1.1 单筋矩形适筋梁正截面受弯的受力过程和破坏形态 133

5.1.2 配筋率对受弯构件正截面破坏特征的影响 137

5.2 受弯构件正截面受力过程的理论分析 138

5.2.1 受弯截面的弹性分析 138

5.2.2 受弯截面的弹塑性分析 143

5.2.3 受弯截面的塑性分析 154

5.3 受弯构件正截面承载力计算原理 156

5.3.1 截面承载力计算的基本假定 156

5.3.2 等效应力分布图 156

5.3.3 适筋截面与超筋截面的界限及界限配筋率 158

5.3.4 受弯截面的最小配筋率 160

5.3.5 单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算 160

5.3.6 双筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算 165

5.3.7 T形截面受弯构件正截面承载力计算 168

5.4 受弯构件正截面设计 171

5.4.1 构造要求 172

5.4.2 单筋矩形截面设计 175

5.4.3 双筋矩形截面设计 179

5.4.4 T形截面设计 184

思考题 187

习题 188

第6章 受弯构件斜截面承载力的计算 190

6.1 斜截面破坏形态 190

6.2 斜截面抗剪承载力计算公式 196

6.2.1 影响斜截面抗剪承载力的主要因素 196

6.2.2 弯剪承载力的组成和斜截面抗剪计算公式 201

6.3 斜截面抗剪承载力的设计 207

6.4 斜截面抗弯承载力的设计 213

6.4.1 斜截面抗弯承载力 213

6.4.2 抵抗弯矩图 214

6.4.3 部分纵向受拉钢筋弯起 216

6.4.4 纵向受力钢筋的截断位置 218

6.4.5 纵向受力钢筋的锚固 219

6.5 梁内箍筋和纵向钢筋的构造要求 221

6.5.1 箍筋的构造要求 221

6.5.2 纵向钢筋的构造要求 222

思考题 223

习题 224

第7章 偏心受力构件承载力的计算 225

7.1 偏心受压构件正截面承载力计算 225

7.1.1 偏心受压构件的破坏形态 225

7.1.2 矩形截面偏心受压构件正截面承载力计算公式 231

7.1.3 工字形截面和T形截面偏心受压构件正截面承载力计算公式 235

7.1.4 偏心受压构件正截面承载力计算方法 239

7.2 偏心受拉构件正截面承载力计算 261

7.2.1 偏心受拉构件的受力特点 262

7.2.2 偏心受拉构件正截面承载力计算 263

7.3 正截面承载力Nu-Mu相关曲线 267

7.3.1 对称配筋矩形截面偏心受力构件的Nu-Mu相关关系 267

7.3.2 对称配筋矩形截面偏心受力构件的Nu-Mu相关曲线 270

7.4 双向偏心受压构件正截面承载力的计算 271

7.5 偏心受力构件斜截面抗剪承载力计算 275

7.6 偏心受力构件的构造要求 279

思考题 279

习题 280

第8章 受扭构件承载力的计算 282

8.1 平衡扭转与协调扭转 282

8.2 受扭构件的弹性解和塑性解 283

8.3 混凝土纯扭构件的承载力 286

8.3.1 素混凝土构件 286

8.3.2 有腹筋受扭构件 288

8.3.3 纯扭构件的抗扭承载力计算公式 291

8.4 复合受扭构件的承载力计算 296

8.4.1 剪-扭构件 297

8.4.2 弯-扭构件 300

8.4.3 弯-剪-扭构件 302

8.5 轴力对弯剪扭作用构件承载力的影响 303

8.6 受扭构件计算公式的适用条件和构造要求 304

思考题 310

习题 311

第9章 钢筋混凝土构件裂缝、变形和耐久性 312

9.1 钢筋混凝土构件裂缝、变形和耐久性要求 312

9.2 钢筋混凝土构件的裂缝 313

9.2.1 轴拉构件的裂缝 314

9.2.2 轴拉构件裂缝的间距 317

9.3 钢筋与混凝土的粘结和滑移 320

9.3.1 钢筋和混凝土之间的粘结 320

9.3.2 钢筋和混凝土之间的粘结应力和滑移 321

9.3.3 裂缝间区段应力和滑移的弹性分析 322

9.3.4 裂缝间钢筋应力的不均匀系数 324

9.3.5 裂缝最大宽度及其验算 326

9.4 裂缝和粘结对截面分析的影响 333

9.4.1 裂缝和粘结力对轴拉构件截面分析的影响 333

9.4.2 受弯构件裂缝的出现和开展及其对截面受力性能的影响 334

9.4.3 考虑裂缝间粘结应力的受弯构件开裂后的弹性分析 335

9.4.4 受弯构件开裂后的刚度 338

9.5 钢筋混凝土受弯构件的变形 343

9.5.1 钢筋混凝土受弯构件的挠度 344

9.5.2 钢筋混凝土受弯构件的挠度计算 345

9.5.3 长期荷载对钢筋混凝土受弯构件刚度的影响 346

9.6 钢筋混凝土构件的截面延性 348

9.7 钢筋混凝土结构的耐久性 353

9.7.1 影响钢筋混凝土结构耐久性能的主要因素 354

9.7.2 混凝土裂缝对结构耐久性的影响 355

9.7.3 材料劣化对结构耐久性的影响 355

9.7.4 混凝土结构耐久性设计 361

思考题 364

习题 365

第10章 预应力混凝土构件 366

10.1 预应力的概念 366

10.1.1 普通混凝土的主要缺陷及预应力的作用 366

10.1.2 预应力的一般概念 367

10.1.3 施加预应力的方法 368

10.1.4 预应力混凝土的分类 370

10.1.5 夹具和锚具 371

10.1.6 预应力混凝土的材料 373

10.2 预应力混凝土的张拉控制应力及预应力损失 374

10.2.1 预应力混凝土的张拉控制应力σcon 375

10.2.2 预应力混凝土预应力的损失 376

10.2.3 预应力损失值的组合 386

10.2.4 先张法构件预应力钢筋的传递长度 386

10.2.5 后张法构件锚固区局部承压计算 388

10.3 预应力混凝土轴心受拉构件的应力分析 392

10.3.1 先张法轴心受拉构件 393

10.3.2 后张法轴心受拉构件 395

10.4 预应力混凝土轴心受拉构件的计算和验算 400

10.4.1 施工阶段验算 400

10.4.2 使用阶段的计算和验算 400

10.5 预应力混凝土受弯构件应力分析 408

10.5.1 施工阶段 409

10.5.2 使用阶段 411

10.6 预应力混凝土受弯构件挠度分析 413

10.6.1 预应力混凝土受弯构件的挠度和反拱 414

10.6.2 梁的荷载-挠度曲线 414

10.7 预应力混凝土受弯构件的设计计算 416

10.7.1 使用阶段的计算 416

10.7.2 施工阶段的验算 431

10.8 预应力混凝土构件的构造要求 438

思考题 443

习题 444

附录 446

附录1 术语和符号 446

附录2 《混凝土结构设计规范》（GB 50010—2002）规定的材料力学指标 452

附录3 《混凝土结构设计规范》（GB 50010—2002）一般规定 455

附录4 常用数表和数据 457