混凝土结构设计原理 第2版PDF电子书下载

第二版前言 1

第一版前言 1

绪论 1

0.1 混凝土结构的基本概念 1

0.2 混凝土结构的特点 2

0.3 混凝土结构的应用及发展 3

0.3.1 发展阶段 3

0.3.2 应用 4

0.3.3 拓展 5

0.4 本课程的主要内容及特点 6

0.4.1 主要内容 6

0.4.2 课程特点与学习方法 7

小结 8

思考题 9

第1章 材料的物理力学性能 10

1.1 钢筋的物理力学性能 10

1.1.1 钢筋的成分、级别和品种 10

1.1.2 钢筋的强度和变形性能 11

1.1.3 钢筋的冷加工 15

1.1.4 混凝土结构对钢筋性能的要求 17

1.2 混凝土的物理力学性能 18

1.2.1 混凝土的强度 18

1.2.2 混凝土的变形性能 28

1.3 钢筋与混凝土的粘结 40

1.3.1 概述 40

1.3.2 粘结应力的特点 41

1.3.3 粘结破坏机理 42

1.3.4 影响粘结强度的因素 44

1.3.5 钢筋的锚固和连接 46

小结 50

思考题 51

第2章 结构设计基本原理 53

2.1 结构可靠度及结构设计方法 53

2.1.1 结构上的作用、作用效应及结构抗力 53

2.1.2 结构的预定功能及结构可靠度 54

2.1.4 混凝土结构构件设计计算方法 55

2.1.3 结构的安全等级 55

2.2 荷载和材料强度的取值 57

2.2.1 荷载标准值的确定 57

2.2.2 材料强度标准值的确定 59

2.3 概率极限状态设计法 62

2.3.1 结构的极限状态 62

2.3.2 结构的设计状况 63

2.3.3 结构的功能函数和极限状态方程 63

2.3.4 结构可靠度的计算 64

2.4 极限状态设计表达式 67

2.4.1 承载能力极限状态设计表达式 67

2.4.2 正常使用极限状态设计表达式 70

小结 72

思考题 73

第3章 轴心受力构件 75

3.1 轴心受压构件承载力计算 75

3.1.1 轴心受压普通箍筋柱正截面受压承载力计算 76

3.1.2 轴心受压螺旋式箍筋柱正截面受压承载力计算 83

3.2 轴心受拉构件承载力计算 86

小结 88

思考题 88

习题 89

第4章 受弯构件正截面承载力 90

4.1 概述 90

4.2 正截面受弯性能的试验研究 93

4.2.1 适筋梁的受弯性能 93

4.2.2 正截面受弯的三种破坏形态 99

4.2.3 适筋梁的配筋率范围 101

4.3 正截面受弯承载力分析 102

4.3.1 基本假定 102

4.3.2 受压区等效矩形应力图形 105

4.3.3 相对界限受压区高度与最小配筋率 106

4.4 单筋矩形截面受弯承载力计算 109

4.4.1 基本计算公式及适用条件 109

4.4.2 基本公式的应用 111

4.4.3 计算系数及其应用 116

4.4.4 截面尺寸及纵向钢筋的构造要求 120

4.5 双筋矩形截面受弯承载力计算 123

4.5.1 概述 123

4.5.2 受压钢筋的应力 124

4.5.3 基本公式及适用条件 126

4.5.4 双筋矩形截面的计算方法 128

4.6 T形截面受弯承载力计算（包括Ⅰ形和箱形） 133

4.6.1 T形截面梁的应用 133

4.6.2 T形截面翼缘的计算宽度 135

4.6.3 基本公式及适用条件 137

4.6.4 T形截面的计算方法 142

4.7 深受弯构件的受弯承载力计算 147

4.7.1 深受弯构件的范围及工程应用 147

4.7.2 深受弯构件的受弯承载力计算 148

小结 149

思考题 150

习题 151

5.1.1 破坏形态 154

第5章 偏心受力构件正截面承载力 154

5.1 偏心受压构件正截面的破坏形态 154

5.1.2 两类偏心受压破坏的界限 156

5.2 偏心受压构件的二阶效应 156

5.2.1 附加偏心距ea、初始偏心距ei 156

5.2.2 偏心受压长柱的二阶弯矩 157

5.2.3 构件截面承载力计算中二阶效应的考虑 158

5.3 矩形截面非对称配筋偏心受压构件正截面受压承载力计算 161

5.3.1 基本计算公式及适用条件 161

5.3.2 大、小偏心受压破坏的设计判别（界限偏心距） 164

5.3.3 截面设计 166

5.3.4 截面承载力复核 175

5.4 矩形截面对称配筋偏心受压构件正截面受压承载力计算 177

5.4.1 基本计算公式及适用条件 177

5.4.2 大、小偏心受压构件的设计判别 179

5.4.3 截面设计 180

5.4.4 截面承载力复核 184

5.4.5 矩形截面对称配筋偏心受压构件的计算曲线 185

5.5.1 基本计算公式及适用条件 188

5.5 Ⅰ形截面对称配筋偏心受压构件正截面受压承载力计算 188

5.5.2 截面设计 191

5.5.3 截面承载力复核 196

5.6 均匀配筋的偏心受压构件正截面受压承载力计算 197

5.7 双向偏心受压构件的正截面承载力计算 200

5.8 偏心受压构件的一般构造 206

5.8.1 截面形式及尺寸 206

5.8.3 纵向钢筋 207

5.8.2 材料 207

5.9 矩形截面偏心受拉构件正截面承载力计算 208

5.9.1 偏心受拉构件正截面的破坏形态 208

5.9.2 矩形截面小偏心受拉构件正截面承载力计算 209

5.9.3 矩形截面大偏心受拉构件正截面承载力计算 209

5.9.4 截面设计 210

5.9.5 截面承载力复核 212

小结 214

思考题 216

习题 217

第6章 构件斜截面承载力 219

6.1 概述 219

6.2 受弯构件受剪性能的试验研究 220

6.2.1 无腹筋简支梁的受剪性能 220

6.2.2 有腹筋简支梁的受剪性能 223

6.2.3 影响斜截面受剪承载力的主要因素 226

6.3.1 计算原则 229

6.3 受弯构件斜截面受剪承载力计算 229

6.3.2 仅配有箍筋梁的斜截面受剪承载力 230

6.3.3 配有箍筋和弯起钢筋梁的斜截面受剪承载力 233

6.3.4 公式的适用范围 234

6.3.5 连续梁、框架梁和外伸梁的斜截面受剪承载力 236

6.3.6 板类构件的受剪承载力 237

6.4 受弯构件斜截面受剪承载力的设计计算 237

6.4.1 计算截面的确定 237

6.4.2 设计计算 238

6.4.3 计算例题 239

6.5 受弯构件的斜截面受弯承载力和钢筋的构造要求 244

6.5.1 抵抗弯矩图 245

6.5.2 纵筋的弯起 246

6.5.3 纵筋的截断 248

6.5.4 应用实例 249

6.5.5 钢筋的构造要求 253

6.6 深受弯构件的受剪承载力计算 256

6.6.1 截面尺寸限制条件及斜截面抗裂控制条件 256

6.6.2 受剪承载力计算 257

6.6.3 基本构造规定 258

6.7 偏心受力构件的斜截面受剪承载力 261

6.7.1 偏心受压构件斜截面受剪承载力计算 261

6.7.2 偏心受拉构件斜截面受剪承载力计算 262

6.7.3 框架柱双向受剪承载力计算 263

6.7.4 剪力墙的斜截面受剪承载力计算 265

6.8.1 板的冲切破坏 266

6.8.2 板的受冲切承载力计算 266

6.8 构件的受冲切性能 266

6.8.3 板的受冲切截面限制条件及配筋构造要求 268

小结 270

思考题 271

习题 272

第7章 受扭构件的扭曲截面承载力 275

7.1 概述 275

7.2.1 试验研究分析 276

7.2 纯扭构件扭曲截面承载力计算 276

7.2.2 纯扭构件的开裂扭矩 278

7.2.3 纯扭构件的受扭承载力 281

7.3 复合受扭构件承载力计算 285

7.3.1 剪扭构件承载力计算 285

7.3.2 弯扭构件承载力计算 288

7.3.3 弯剪扭构件承载力计算 288

7.3.4 压弯剪扭矩形截面框架柱承载力计算 291

7.3.5 超静定结构中的扭转问题 296

小结 296

习题 297

思考题 297

第8章 混凝土构件的使用性能及结构的耐久性 299

8.1 钢筋混凝土构件裂缝宽度验算 299

8.1.1 裂缝的出现、分布和开展 300

8.1.2 平均裂缝间距 302

8.1.3 平均裂缝宽度 304

8.1.4 最大裂缝宽度及其验算 310

8.2 钢筋混凝土受弯构件的挠度验算 313

8.2.1 混凝土受弯构件变形计算的特点 314

8.2.2 短期刚度B8 315

8.2.3 受弯构件刚度B 317

8.2.4 最小刚度原则与挠度验算 318

8.2.5 提高受弯构件刚度的措施 320

8.3 混凝土结构的耐久性 322

8.3.1 一般说明 322

8.3.2 影响混凝土结构耐久性能的主要因素 322

8.3.3 混凝土结构耐久性极限状态设计 323

小结 324

思考题 325

习题 325

第9章 预应力混凝土构件 327

9.1 预应力混凝土的基本知识 327

9.1.1 一般概念 327

9.1.2 预应力混凝土的分类 328

9.1.3 施加预应力的方法 329

9.1.4 锚具 330

9.1.5 预应力混凝土的材料 332

9.1.6 预应力混凝土的特点 333

9.2 预应力混凝土构件设计的一般规定 334

9.2.1 张拉控制应力σcon 334

9.2.2 预应力损失 335

9.2.3 有效预应力沿构件长度的分布 344

9.2.4 无粘结预应力混凝土结构 346

9.3 预应力混凝土轴心受拉构件的应力分析 347

9.3.1 先张法轴心受拉构件 347

9.3.2 后张法轴心受拉构件 351

9.3.3 先、后张法计算公式的比较 353

9.4 预应力混凝土轴心受拉构件的计算和验算 355

9.4.1 使用阶段正截面承载力计算 355

9.4.2 使用阶段正截面裂缝控制验算 355

9.4.3 施工阶段混凝土压应力验算 358

9.4.4 施工阶段后张法构件端部局部受压承载力计算 358

9.5 预应力混凝土受弯构件的设计与计算 366

9.5.1 各阶段应力分析 366

9.5.2 使用阶段计算 373

9.5.3 施工阶段验算 386

9.6 预应力混凝土构件的构造要求 392

9.6.1 先张法构件 392

9.6.2 后张法构件 393

小结 394

思考题 395

习题 396

10.2 概率极限状态设计方法 398

10.1.2 钢筋 398

10.1 桥涵工程混凝土结构材料 398

10.1.1 混凝土 398

第10章 混凝土结构按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》的设计计算 398

10.2.1 设计原则 399

10.2.2 承载能力极限状态设计表达式 399

10.3 受弯构件正截面承载能力计算 400

10.3.1 梁、板一般构造 400

10.3.2 正截面承载力计算 402

10.4 受弯构件斜截面抗剪承载力计算 409

10.4.1 抗剪承载力基本计算公式及适用条件 409

10.4.2 基本计算公式的应用 412

10.4.3 斜截面抗弯与一般构造要求 417

10.5 轴心受力构件承载力计算 428

10.5.1 普通箍筋轴心受压构件 429

10.5.2 配螺旋箍筋和纵筋的轴心受压构件 430

10.5.3 轴心受拉构件承载力计算 431

10.6.1 偏心受压构件的偏心距增大系数 432

10.6.2 偏心受压构件的类别 432

10.6 偏心受力构件 432

10.6.3 矩形截面偏心受压构件正截面承载力计算公式 433

10.6.4 矩形截面不对称配筋偏压构件正截面承载力计算 436

10.6.5 矩形截面对称配筋偏压构件正截面承载力计算 436

10.6.6 圆形截面偏心受压构件 436

10.6.7 偏心受压构件的构造要求 439

10.6.8 矩形截面偏心受拉构件承载力计算 441

10.7 受扭构件承载力计算 442

10.7.1 构件截面的受扭塑性抵抗矩 442

10.7.2 纯扭构件受扭承载力计算 444

10.7.3 剪、扭构件剪扭承载力计算 445

10.7.4 矩形、T形、I形和带翼缘箱形截面弯剪扭构件承载力计算 446

10.7.5 弯剪扭构件截面及最小配筋要求 446

10.7.6 弯剪扭构件构造要求 447

10.8 持久状况裂缝宽度、挠度验算与短暂状况应力控制 447

10.8.1 持久状况下构件裂缝宽度验算 448

10.8.2 受弯构件挠度验算 454

10.8.3 受弯构件短暂状况下的应力控制 461

10.9.2 预应力损失 465

10.9 桥梁工程预应力混凝土构件 465

10.9.1 张拉控制应力 465

10.9.3 预应力损失组合 470

10.9.4 预应力混凝土受弯构件使用阶段正截面承载力计算 471

10.9.5 使用阶段斜截面承载力计算 473

10.9.6 使用阶段抗裂验算 475

10.9.7 使用阶段应力控制 477

10.9.8 短暂状况（施工阶段）计算 479

10.9.9 端部锚固区的计算 480

10.9.10 受弯构件挠度验算 482

10.9.11 预应力混凝土简支梁的设计 484

10.9.12 部分预应力混凝土B类构件 489

小结 489

思考题 490

习题 492

附录1 《混凝土结构设计规范》（GB 50010-2002）附表 494

附录2 《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》附表 503

参考文献 509