混凝土结构原理与应用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

1.1.1 基本概念 1

1.1.2 配筋的作用 1

1.1.3 共同工作的原因 2

1.1.4 主要优缺点 3

1.2 混凝土结构的发展及工程应用 3

1.2.1 发展阶段 3

1.2.2 工程应用 4

1.2.3 技术拓展 5

1.3 混凝土防护结构 7

1.3.1 基本概念 7

1.3.2 荷载特点 8

1.3.3 设计特点 8

1.4 本课程的主要内容及学习方法 9

1.4.1 主要内容 9

1.4.2 主要特点 10

1.4.3 注意问题 11

本章小结 11

思考题 12

第2章 混凝土结构材料的物理力学性能 13

2.1 混凝土 13

2.1.1 混凝土的组成材料 13

2.1.2 混凝土拌合物的和易性 14

2.1.3 混凝土的强度 17

2.1.4 混凝土的变形 24

2.1.5 混凝土的耐久性 31

2.1.6 普通混凝土的配合比设计 35

2.2 钢筋 39

2.2.1 钢筋的类型 39

2.2.2 钢筋的成分、性能、品种和级别 39

2.2.3 钢筋强度和变形 41

2.2.4 混凝土结构对钢筋性能的要求 44

2.3 钢筋与混凝土材料的动力性能 44

2.3.1 概述 44

2.3.2 钢筋的动力性能 45

2.3.3 混凝土的动力性能 46

2.4 钢筋与混凝土的相互作用——粘结 47

2.4.1 粘结的作用与性质 47

2.4.2 粘结机理分析 48

2.4.3 影响粘结强度的主要因素 49

2.4.4 钢筋的锚固长度 50

本章小结 52

思考题 53

习题 53

第3章 混凝土结构设计方法 54

3.1 结构设计的要求 54

3.1.1 结构的功能要求 54

3.1.2 结构的安全等级 55

3.1.3 结构的设计使用年限 55

3.1.4 结构的设计状况 56

3.2 结构的极限状态 56

3.2.1 结构的极限状态 56

3.2.2 结构上的作用、作用效应和结构抗力 57

3.2.3 结构的极限状态方程 57

3.3 概率极限状态设计法 58

3.3.1 结构的可靠度和可靠指标 58

3.3.2 荷载代表值 60

3.3.3 材料强度的取值 62

3.3.4 极限状态设计表达式 62

3.4 混凝土防护结构设计方法 66

3.4.1 防护结构的极限状态 66

3.4.2 防护结构设计的基本规定 66

3.4.3 极限状态设计表达式 67

本章小结 68

思考题 69

习题 69

第4章 受弯构件正截面承载力计算 70

4.1 概述 70

4.2 受弯构件一般构造要求 70

4.2.1 梁的构造要求 70

4.2.2 板的构造要求 72

4.2.3 混凝土保护层厚度和截面有效高度 73

4.3 受弯构件正截面受弯性能试验研究 75

4.3.1 纵向受拉钢筋的配筋率 75

4.3.2 受弯构件正截面破坏形态 75

4.3.3 适筋梁正截面受力的3个阶段 76

4.4 受弯构件正截面受弯承载力分析 77

4.4.1 基本假定 77

4.4.2 等效矩形应力图 79

4.4.3 界限相对受压区高度 80

4.4.4 最小配筋率 82

4.5 单筋矩形截面受弯承载力计算 82

4.5.1 基本公式 82

4.5.2 适用条件 83

4.5.3 计算系数 83

4.5.4 设计计算方法 84

4.6 双筋矩形截面受弯承载力计算 87

4.6.1 基本公式 87

4.6.2 适用条件 88

4.6.3 设计计算方法 89

4.7 T形截面受弯承载力计算 92

4.7.1 T形截面翼缘计算宽度 93

4.7.2 两类T形截面及其判别 93

4.7.3 基本公式及适用条件 94

4.7.4 设计计算方法 96

4.8 深受弯构件的受弯承载力计算 99

4.8.1 深受弯构件的定义及应用 99

4.8.2 深受弯构件的受力特点及受弯破坏特征 100

4.8.3 深受弯构件的受弯承载力计算 101

4.9 受弯构件的抗弯动力性能 101

4.9.1 构件的抗力曲线 101

4.9.2 纵向受拉钢筋配筋范围 102

4.9.3 纵向受压钢筋配筋范围 102

4.9.4 构件的延性 103

本章小结 103

思考题 103

习题 104

第5章 受弯构件斜截面承载力计算 106

5.1 概述 106

5.2 梁的受剪性能分析 109

5.2.1 无腹筋简支梁的受剪性能 109

5.2.2 无腹筋梁斜截面破坏的主要形态 110

5.2.3 影响斜截面承载力的主要因素 112

5.2.4 有腹筋简支梁的受剪性能 113

5.2.5 有腹筋梁斜截面破坏的主要形态 114

5.3 梁斜截面抗剪承载力计算 115

5.3.1 计算公式及适用范围 115

5.3.2 梁斜截面抗剪承载力计算步骤 119

5.4 梁斜截面构造要求 126

5.4.1 抵抗弯矩图 126

5.4.2 钢筋的弯起 127

5.4.3 钢筋的截断 128

5.4.4 纵筋的锚固 130

5.4.5 纵筋的连接 132

5.5 设计例题 133

5.6 深受弯构件的受剪承载力计算 136

5.6.1 深受弯构件斜截面承载力计算 136

5.6.2 深受弯构件的构造要求 137

5.7 受弯构件的抗剪动力性能 139

本章小结 140

思考题 140

习题 141

第6章 受压构件承载力计算 142

6.1 概述 142

6.2 受压构件的构造要求 143

6.2.1 截面形式及尺寸 143

6.2.2 材料强度 143

6.2.3 纵向钢筋 143

6.2.4 箍筋 144

6.2.5 保护层厚度 144

6.3 轴心受压构件承载力计算 145

6.3.1 普通箍筋柱的承载力计算 145

6.3.2 螺旋箍筋柱的承载力计算 150

6.4 偏心受压构件正截面受力性能分析 154

6.4.1 偏心受压短柱的受力特点和破坏形态 154

6.4.2 偏心受压长柱的受力特点和破坏形态 157

6.4.3 偏心受压构件的附加弯矩或二阶弯矩 158

6.4.4 偏心受压长柱的设计弯矩 159

6.5 偏心受压构件正截面承载力计算 160

6.5.1 矩形截面承载力计算的基本公式 160

6.5.2 矩形截面不对称配筋时的承载力计算方法 163

6.5.3 矩形截面对称配筋时的承载力计算方法 171

6.5.4 工字形截面承载力计算的基本公式 176

6.5.5 工字形截面对称配筋时的承载力计算方法 179

6.5.6 截面承载力Nu－Mu相关曲线 181

6.5.7 双向偏心受压构件承载力计算 182

6.6 偏心受压构件斜截面承载力计算 183

6.6.1 轴向压力对构件斜截面承载力的影响 183

6.6.2 偏心受压构件斜截面承载力计算公式 184

6.7 钢筋混凝土受压构件的抗压动力性能 184

6.7.1 轴心受压构件 184

6.7.2 偏心受压构件 185

本章小结 185

思考题 186

习题 186

第7章 受拉构件承载力计算 188

7.1 概述 188

7.2 轴心受拉构件承载力计算 188

7.3 偏心受拉构件正截面承载力 189

7.4 偏心受拉构件斜截面受剪承载力 193

本章小结 193

思考题 193

习题 194

第8章 受扭构件承载力计算 195

8.1 概述 195

8.2 纯扭构件的受力性能和扭曲截面承载力计算 196

8.2.1 试验研究分析 196

8.2.2 纯扭构件的开裂扭矩 198

8.2.3 纯扭构件的受扭承载力 199

8.3 剪扭构件承载力计算 200

8.3.1 剪扭承载力的相关关系 200

8.3.2 矩形截面剪扭构件承载力计算 202

8.4 弯扭构件承载力计算 202

8.5 弯剪扭构件承载力计算 203

8.5.1 弯剪扭构件的破坏形态 203

8.5.2 弯剪扭构件承载力计算 204

8.6 受扭构件的构造要求 205

8.6.1 受扭箍筋的构造要求 205

8.6.2 受扭纵筋的构造要求 205

本章小结 207

思考题 208

习题 208

第9章 钢筋混凝土构件的挠度、裂缝和耐久性 210

9.1 概述 210

9.2 受弯构件挠度计算 210

9.2.1 变形控制的目的和要求 210

9.2.2 截面弯曲刚度的定义 211

9.2.3 受弯构件短期刚度 212

9.2.4 受弯构件长期刚度 218

9.2.5 受弯构件挠度计算 219

9.2.6 提高受弯构件刚度的措施 219

9.2.7 计算例题 220

9.3 裂缝宽度的验算 222

9.3.1 裂缝控制的目的和要求 222

9.3.2 裂缝出现、分布和开展过程 223

9.3.3 平均裂缝间距 224

9.3.4 平均裂缝宽度 226

9.3.5 最大裂缝宽度 227

9.3.6 影响裂缝宽度的主要因素 227

9.3.7 计算例题 228

9.4 钢筋混凝土结构的耐久性 229

9.4.1 耐久性的一般概念 229

9.4.2 影响耐久性的主要因素 230

9.4.3 混凝土结构的耐久性设计 231

本章小结 232

思考题 233

习题 233

第10章 预应力混凝土构件 234

10.1 预应力混凝土的基本概念 234

10.1.1 一般概念 234

10.1.2 预应力混凝土的分类 235

10.1.3 预应力的施加方法 236

10.1.4 夹具和锚具 237

10.2 预应力混凝土构件设计的一般规定 239

10.2.1 预应力混凝土的材料 239

10.2.2 张拉控制应力 240

10.2.3 预应力损失 241

10.2.4 先张法构件预应力筋的传递长度 245

10.2.5 后张法构件端部锚固区局部受压承载力计算 246

10.3 预应力混凝土轴心受拉构件的计算 248

10.3.1 轴心受拉构件各阶段应力分析 248

10.3.2 轴心受拉构件使用阶段的计算 251

10.3.3 轴心受拉构件施工阶段的验算 253

10.3.4 计算例题 253

10.4 预应力混凝土受弯构件的计算 255

10.4.1 各阶段应力分析 255

10.4.2 使用阶段正截面承载力计算 257

10.4.3 使用阶段斜截面承载力计算 258

10.4.4 使用阶段裂缝控制验算 259

10.4.5 使用阶段挠度验算 260

10.4.6 施工阶段验算 261

10.5 预应力混凝土构件的构造要求 261

10.5.1 先张法预应力混凝土构件的主要构造要求 261

10.5.2 后张法预应力混凝土构件的主要构造要求 262

本章小结 263

思考题 264

习题 264

第11章 钢筋混凝土梁板结构 266

11.1 概述 266

11.1.1 楼盖的类型 267

11.1.2 单向板与双向板的概念 269

11.2 单向板肋梁楼盖 270

11.2.1 单向板肋梁楼盖的设计步骤 270

11.2.2 结构平面布置 270

11.2.3 连续梁、板按弹性理论的内力计算 271

11.2.4 连续梁、板考虑内力重分布的计算 276

11.2.5 单向板肋梁楼盖的截面设计与配筋构造 281

11.3 双向板肋梁楼盖 296

11.3.1 按弹性理论计算双向板 297

11.3.2 按塑性理论计算双向板 299

11.3.3 双向板楼盖的截面设计与构造 303

11.4 楼梯 307

11.4.1 楼梯概述 307

11.4.2 梁式楼梯设计 308

11.4.3 板式楼梯设计 310

11.5 雨篷 315

11.5.1 雨篷板的计算和构造 315

11.5.2 雨篷梁的计算和构造 315

11.5.3 雨篷抗倾覆验算 316

本章小结 316

习题 317

第12章 钢筋混凝土板柱结构 318

12.1 概述 318

12.2 板的内力计算 319

12.3 柱与柱帽的结构计算 320

12.3.1 柱的设计 320

13.3.2 柱帽的设计 321

12.4 截面设计与构造要求 322

12.4.1 板的截面与配筋 322

12.4.2 抗冲切钢筋 323

12.4.3 柱帽构造钢筋 324

本章小结 324

思考题 325

第13章 钢筋混凝土防护结构简介 326

13.1 概述 326

13.1.1 核武器的破坏作用 326

13.1.2 常规武器的破坏作用 327

13.1.3 防护结构的设计阶段 327

13.2 掘开式防护结构 328

13.2.1 小跨度整体式结构 328

13.2.2 大跨度整体式结构 330

13.2.3 成层式防护结构 331

13.3 附建式防护结构 333

13.3.1 设计原则 333

13.3.2 结构选型 333

13.3.3 设计要点 335

13.4 坑道式防护结构 336

13.4.1 结构组成 336

13.4.2 结构特点 336

13.4.3 结构形式 337

13.4.4 设计要点 337

本章小结 338

思考题 339

附表 340

参考文献 361