第1章 绪论 1
1.1 混凝土结构的基本概念 1
1.1.1 混凝土结构 1
1.1.2 钢筋和混凝土的结合 1
1.1.3 钢筋和混凝土的共同工作 3
1.2 混凝土结构的特点 3
1.3 混凝土结构的发展与应用 4
1.3.1 混凝土结构的发展 4
1.3.2 混凝土结构的应用 5
1.4 混凝土结构的形式 10
1.4.1 混凝土结构的组成 10
1.4.2 混凝土结构的基本构件 10
1.5 混凝土结构的创新与展望 11
1.5.1 轻质混凝土结构 11
1.5.2 高强高性能混凝土结构 12
1.5.3 纤维混凝土结构 12
1.5.4 型钢混凝土组合结构 13
1.6 混凝土结构基本原理课程特点与学习方法 13
1.6.1 混凝土结构基本原理课程特点 14
1.6.2 混凝土结构基本原理课程学习方法 15
本章小结 15
习题 16
第2章 混凝土结构材料的力学性能 17
2.1 钢筋 17
2.1.1 钢筋的作用 17
2.1.2 钢筋的品种 18
2.1.3 钢筋的力学性能 20
2.1.4 钢筋的疲劳 23
2.1.5 钢筋的性能要求 25
2.1.6 钢筋的选用 26
2.2 混凝土 26
2.2.1 混凝土的组成特点 26
2.2.2 混凝土的强度 26
2.2.3 混凝土的变形 34
2.3 钢筋与混凝土的共同工作 47
2.3.1 黏结作用与机理 47
2.3.2 黏结强度的影响因素 48
2.3.3 黏结强度的测定 50
2.3.4 保证黏结的措施 50
2.3.5 混凝土对钢筋的保护作用 56
本章小结 56
习题 58
第3章 混凝土结构的耐久性 59
3.1 概述 59
3.1.1 结构耐久性的重要性 59
3.1.2 影响结构耐久性的因素 60
3.2 材料的劣化 61
3.2.1 混凝土的碳化 61
3.2.2 钢筋的锈蚀 65
3.2.3 混凝土冻融破坏 70
3.2.4 碱骨料反应 71
3.3 混凝土结构耐久性设计 72
3.3.1 基本原则和内容 72
3.3.2 耐久性极限状态 73
3.3.3 环境类别 74
3.3.4 对材料的要求 75
3.3.5 对构造的要求 75
3.3.6 对施工质量的控制 76
本章小结 77
习题 77
第4章 混凝土结构设计方法 79
4.1 结构的功能要求与极限状态 79
4.1.1 结构的功能要求 79
4.1.2 结构的可靠度 79
4.1.3 结构的极限状态 80
4.1.4 结构的设计状况 81
4.1.5 结构的安全等级 82
4.2 结构上的作用、作用效应及结构抗力 83
4.2.1 结构上的作用 83
4.2.2 结构上的作用效应 83
4.2.3 结构上的抗力 84
4.2.4 结构的功能函数与工作状态 84
4.2.5 结构上作用、作用效应及结构抗力的随机性后 85
4.2.6 荷载与材料强度标准值 87
4.3 结构按概率极限状态设计 91
4.3.1 结构设计方法概述 91
4.3.2 结构的可靠概率与失效概率 93
4.3.3 结构的可靠指标 94
4.4 极限状态设计表达式 96
4.4.1 承载能力极限状态设计表达式 96
4.4.2 正常使用极限状态设计表达式 100
本章小结 102
习题 103
第5章 钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算 104
5.1 概述 104
5.2 受弯构件正截面受力特点 105
5.2.1 试验分析 105
5.2.2 适筋受弯构件正截面工作的三个受力阶段 106
5.2.3 受弯构件正截面的破坏形式 108
5.3 单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算 109
5.3.1 基本假定 109
5.3.2 受弯构件正截面承载力的计算简图 110
5.3.3 计算公式 111
5.3.4 计算公式的适用条件 112
5.3.5 计算公式的应用 115
5.3.6 计算例题 116
5.3.7 计算表格的制作及使用 121
5.4 双筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算 123
5.4.1 计算公式及适用条件 124
5.4.2 计算公式的应用 125
5.4.3 计算例题 126
5.5 T形截面受弯构件正截面承载力计算 132
5.5.1 概述 132
5.5.2 计算公式及适用条件 134
5.5.3 计算公式的应用 135
5.5.4 计算例题 137
5.6 深受弯构件正截面承载力计算 140
5.6.1 概述 140
5.6.2 计算公式 140
5.7 构造要求 140
5.7.1 板的构造要求 140
5.7.2 一般梁的构造要求 141
5.7.3 深梁的构造要求 142
本章小结 144
习题 145
第6章 钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算 149
6.1 概述 149
6.2 受弯构件斜截面受力与破坏分析 149
6.2.1 无腹筋梁斜截面受力与破坏分析 149
6.2.2 无腹筋梁的主要破坏形态 153
6.2.3 有腹筋梁的主要破坏形态 155
6.3 影响斜截面受力性能的主要因素 157
6.4 一般受弯构件斜截面设计 159
6.4.1 一般受弯构件斜截面受剪承载力计算 159
6.4.2 连续梁、框架梁和外伸梁斜截面受剪承载力计算 169
6.4.3 斜截面受弯承载力计算 171
6.4.4 纵向受力钢筋的弯起、截断与锚固 172
6.4.5 箍筋的构造要求 178
6.5 深受弯构件斜截面设计 184
6.5.1 计算公式 184
6.5.2 适用条件 186
6.6 受冲切构件承载力计算 187
6.6.1 冲切破坏特征 187
6.6.2 影响冲切承载力的因素 188
6.6.3 受冲切承载力设计 189
本章小结 193
习题 194
第7章 钢筋混凝土受压构件承载力计算 197
7.1 概述 197
7.2 轴心受压构件 197
7.2.1 配有普通箍筋的轴心受压构件 202
7.2.2 配有螺旋箍筋的轴心受压构件 205
7.3 偏心受压构件正截面承载力计算 205
7.3.1 偏心受压构件正截面的受力破坏特征 212
7.3.2 非对称配筋偏心受压矩形截面构件正截面承载力计算方法 227
7.3.3 对称配筋偏心受压矩形截面构件正截面承载力计算方法 231
7.3.4 偏心受压T形和工形截面构件正截面承载力计算方法 236
7.3.5 双向偏心受压矩形截面构件正截面承载力计算方法 238
7.4 偏心受压构件斜截面受剪承载力计算 238
7.4.1 偏心受压构件斜截面受剪性能 239
7.4.2 偏心受压构件斜截面受剪承载力计算公式 240
7.5 受压构件的构造要求 240
7.5.1 混凝土强度等级、计算长度与截面尺寸 241
7.5.2 纵向钢筋 242
7.5.3 箍筋 242
7.5.4 上、下层柱的接头 243
本章小结 244
习题 247
第8章 钢筋混凝土受拉构件承载力计算 247
8.1 概述 247
8.2 轴心受拉构件 248
8.3 偏心受拉构件 248
8.3.1 偏心受拉构件正截面承载力计算 251
8.3.2 偏心受力构件斜截面受剪承载力计算 252
8.4 偏心受拉构件的构造要求 252
本章小结 252
习题 254
第9章 钢筋混凝土受扭构件承载力计算 254
9.1 概述 255
9.2 纯扭构件承载力计算 255
9.2.1 纯扭构件的试验研究 255
9.2.2 开裂扭矩分析 256
9.2.3 钢筋混凝土矩形截面纯扭构件承载力计算 259
9.2.4 钢筋混凝土箱形截面纯扭构件承载力计算 260
9.2.5 钢筋混凝土T形、I形截面纯扭构件承载力计算 260
9.3 弯剪扭构件承载力计算 260
9.3.1 弯扭构件承载力计算 261
9.3.2 剪扭构件承载力计算 263
9.3.3 弯剪扭构件承载力计算 263
9.4 压弯剪扭构件承载力计算 263
9.5 拉弯剪扭构件承载力计算 264
9.6 受扭构件计算公式的适用条件及构造要求 267
本章小结 268
习题 269
第10章 钢筋混凝土构件的裂缝宽度和变形验算 269
10.1 概述 270
10.2 裂缝宽度验算 270
10.2.1 受拉裂缝的出现规律 271
10.2.2 平均裂缝宽度 276
10.2.3 最大裂缝宽度 277
10.3 受弯构件挠度验算 277
10.3.1 验算公式 278
10.3.2 af，max计算方法 283
本章小结 283
习题 286
第11章 预应力混凝土结构构件设计 286
11.1 预应力混凝土结构的基本知识 286
11.1.1 预应力混凝土结构基本概念 289
11.1.2 施加预应力的方法 291
11.1.3 预应力混凝土结构构件的分类 291
11.1.4 锚具 293
11.1.5 预应力混凝土结构的材料 294
11.2 预应力混凝土结构构件设计的一般规定 294
11.2.1 张拉控制应力 295
11.2.2 预应力损失 303
11.2.3 预应力的传递长度 304
11.3 预应力混凝土轴心受拉构件的应力分析 304
11.3.1 先张法轴心受拉构件应力分析 308
11.3.2 后张法轴心受拉构件应力分析 310
11.3.3 先张法与后张法构件各阶段应力比较 311
11.3.4 预应力混凝土构件与钢筋混凝土构件各阶段应力比较 311
11.4 预应力混凝土轴心受拉构件的计算与验算 311
11.4.1 使用阶段正截面承载力计算 312
11.4.2 使用阶段正截面裂缝控制验算 313
11.4.3 施工阶段应力验算 314
11.4.4 施工阶段后张法构件端部局部受压承载力验算 317
11.5 预应力混凝土受弯构件的分析计算 317
11.5.1 预应力受弯构件各阶段的应力分析 324
11.5.2 预应力受弯构件使用阶段计算 331
11.5.3 施工阶段应力验算 332
11.6 预应力混凝土构件的构造要求 332
11.6.1 先张法构件 333
11.6.2 后张法构件 335
11.6.3 最小配筋率要求 335
11.7 计算实例 335
11.7.1 预应力混凝土受拉构件计算 338
11.7.2 预应力混凝土简支梁计算 345
11.8 无黏结预应力混凝土结构设计 345
11.8.1 概述 345
11.8.2 设计要点 350
11.8.3 构造要求 350
本章小结 351
习题 354
第12章 铁路桥涵钢筋混凝土结构设计基本原理 354
12.1 概述 354
12.1.1 计算方法 354
12.1.2 混凝土结构的材料规定 356
12.2 钢筋混凝土受弯构件 356
12.2.1 抗弯强度计算 368
12.2.2 抗剪强度计算 375
12.2.3 裂缝宽度和挠度的计算 376
12.3 钢筋混凝土轴心受压构件 376
12.3.1 一般箍筋的轴心受压构件计算 378
12.3.2 螺旋箍筋轴心受压构件计算 379
12.4 钢筋混凝土偏心受压构件 379
12.4.1 偏心受压构件类别 381
12.4.2 小偏心受压构件的计算 383
12.4.3 大偏心受压构件的计算 392
12.5 构造要求 392
12.5.1 梁的构造要求 393
12.5.2 板的构造要求 394
12.5.3 柱的构造要求 394
12.6 计算例题 407
本章小结 410
习题 412
第13章 公路桥涵钢筋混凝土结构设计原理 412
13.1 概述 412
13.1.1 设计方法 414
13.1.2 耐久性设计 416
13.1.3 材料规定 417
13.2 钢筋混凝土受弯构件 417
13.2.1 受弯构件的构造规定 422
13.2.2 正截面承载力计算 426
13.2.3 斜截面承载力计算 430
13.2.4 裂缝宽度验算 431
13.2.5 变形验算 432
13.3 钢筋混凝土轴心受压构件计算 432
13.3.1 一般箍筋钢筋混凝土轴心受压构件计算 433
13.3.2 配置螺旋式间接钢筋的钢筋混凝土轴心受压构件计算 434
13.4 钢筋混凝土偏心受压构件计算 434
13.4.1 偏心受压构件正截面破坏特征与相对界限受压区高度 434
13.4.2 偏心受压构件正截面承载力计算方法 440
13.5 钢筋混凝土受压构件构造要求 440
13.5.1 配有普通箍筋的轴心受压构件构造要求 440
13.5.2 配有螺旋式或焊接环式间接钢筋的轴心受压构件构造要求 441
13.5.3 钢筋混凝土偏心受压构件构造要求 441
本章小结 444
习题 446
第14章 混凝土结构构件抗震设计 446
14.1 一般规定 446
14.1.1 烈度 447
14.1.2 建筑抗震设防类别和设防标准 448
14.1.3 场地类别 449
14.1.4 混凝土结构抗震等级 451
14.1.5 材料要求 451
14.1.6 钢筋的抗震锚固与连接 452
14.2 截面抗震验算 452
14.2.1 基本组合 453
14.2.2 截面抗震验算 453
14.3 框架梁 453
14.3.1 正截面受弯抗震承载力验算 456
14.3.2 斜截面受剪抗震承载力验算 457
14.3.3 抗震构造要求 461
14.4 框架柱 461
14.4.1 正截面抗震承载力验算 463
14.4.2 斜截面受剪抗震承载力验算 465
14.4.3 抗震构造要求 472
本章小结 474
习题 476
附录 490
参考文献 497