第1章 绪论 1
1.1 混凝土结构的基本概念 1
1.2 混凝土结构的应用与发展概况 3
1.2.1 混凝土结构的发展概况 3
1.2.2 混凝土结构的工程应用 4
1.3 混凝土结构发展展望 5
1.3.1 材料方面 6
1.3.2 结构方面 8
1.3.3 计算理论 8
1.3.4 施工技术 10
1.3.5 耐久性 12
1.3.6 试验技术 12
1.4 混凝土结构规范的发展 13
1.5 本课程的主要内容及特点 14
1.5.1 主要内容 14
1.5.2 课程特点及学习方法 15
第2章 混凝土结构材料的物理力学性能 17
2.1 钢筋 17
2.1.1 钢筋的力学性能 17
2.1.2 钢筋应力-应变关系的数学模型 18
2.1.3 钢筋的松弛和疲劳 20
2.1.4 混凝土结构对钢筋性能的要求 20
2.1.5 钢筋的选用 21
2.2 混凝土 21
2.2.1 单轴应力状态下混凝土的强度 22
2.2.2 复合应力状态下混凝土的强度 25
2.2.3 混凝土短期加载下的变形性能 27
2.2.4 混凝土的徐变 31
2.2.5 混凝土的疲劳性能 33
2.2.6 混凝土的收缩与膨胀 34
2.3 混凝土与钢筋的粘结 35
2.3.1 关于两种粘结 35
2.3.2 粘结力的组成及其影响因素 36
2.3.3 保证可靠粘结的构造措施 38
2.4 钢筋混凝土的一般构造规定 39
2.4.1 混凝土保护层 39
2.4.2 钢筋的锚固长度 39
2.4.3 机械锚固 40
2.4.4 钢筋的连接 41
思考题 42
第3章 混凝土结构设计的基本原则 43
3.1 混凝土结构设计理论的发展 43
3.2 结构极限状态 44
3.2.1 结构上的作用及结构抗力 44
3.2.2 结构的功能要求 45
3.2.3 结构功能的极限状态 46
3.2.4 结构防连续倒塌设计原则 47
3.3 结构可靠度、可靠指标和目标可靠指标 47
3.4 极限状态设计表达式 50
3.4.1 承载能力极限状态设计表达式 50
3.4.2 正常使用极限状态设计表达式 52
思考题 54
第4章 受弯构件的正截面受弯承载力 55
4.1 概述 55
4.2 受弯构件正截面的受力性能 56
4.2.1 梁、板的一般构造 56
4.2.2 适筋梁正截面受弯的三个受力阶段 58
4.2.3 配筋率对受弯构件正截面破坏性质的影响 61
4.3 受弯构件正截面承载力计算方法 62
4.3.1 基本假定 62
4.3.2 等效矩形应力图形 63
4.3.3 适筋破坏和超筋破坏的界限条件 64
4.3.4 适筋破坏与少筋破坏的界限条件 66
4.4 单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算 66
4.4.1 基本计算公式及适用条件 67
4.4.2 受弯构件正截面承载力计算的两类问题 68
4.4.3 计算系数及其使用 73
4.5 双筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算 74
4.5.1 概述 74
4.5.2 受压钢筋的应力 74
4.5.3 计算公式和适用条件 75
4.5.4 基本公式的应用 76
4.6 T形截面受弯构件正截面受弯承载力计算 79
4.6.1 概述 79
4.6.2 计算公式及适用条件 81
思考题 89
习题 90
第5章 受弯构件斜截面承载力计算 92
5.1 概述 92
5.2 受弯构件斜截面受力与破坏分析 93
5.2.1 斜截面开裂前后受力分析 93
5.2.2 无腹筋梁斜截面的受力特点和破坏形态 94
5.2.3 有腹筋梁斜截面的受力特点和破坏形态 97
5.3 受弯构件斜截面受剪承载力计算 98
5.3.1 影响梁斜截面受剪承载力的主要因素 98
5.3.2 受弯构件斜截面受剪承载力计算公式 99
5.4 受弯构件斜截面受剪承载力计算 103
5.4.1 截面设计 103
5.4.2 截面复核 104
5.5 保证斜截面受弯承载力的构造措施 109
5.5.1 材料抵抗弯矩图 109
5.5.2 纵筋的弯起 111
5.5.3 纵筋的截断 111
5.5.4 纵筋的锚固 112
5.5.5 箍筋的构造要求 113
思考题 117
习题 117
第6章 受压构件截面承载力计算 120
6.1 概述 120
6.2 受压构件的一般构造要求 120
6.2.1 材料强度等级 121
6.2.2 截面形式和尺寸 121
6.2.3 纵向钢筋 121
6.2.4 箍筋 122
6.3 轴心受压构件正截面承载力计算 123
6.3.1 轴心受压普通箍筋柱的正截面承载力计算 123
6.3.2 轴心受压螺旋箍筋柱的正截面承载力计算 127
6.4 偏心受压构件正截面承载力计算基本原理 130
6.4.1 偏心受压短柱的破坏形态 130
6.4.2 偏心受压长柱的正截面受压破坏 133
6.4.3 偏心距增大系数 134
6.4.4 偏心受压构件正截面承载力计算的基本假定 136
6.4.5 附加偏心距 136
6.4.6 小偏心受压构件中远离纵向偏心力一侧的钢筋应力 137
6.5 矩形截面不对称配筋偏心受压构件正截面承载力计算 137
6.5.1 区分大、小偏心受压破坏形态的界限 137
6.5.2 矩形截面大偏心受压构件正截面承载力计算 138
6.5.3 矩形截面小偏心受压构件正截面承载力计算 139
6.5.4 截面设计 140
6.5.5 截面承载力复核 142
6.6 矩形截面对称配筋偏心受压构件正截面承载力计算 149
6.6.1 基本公式及适用条件 149
6.6.2 截面设计 150
6.6.3 截面设计 150
6.7 I形截面对称配筋偏心受压构件正截面承载力计算 151
6.7.1 基本公式及适用条件 151
6.7.2 截面设计 153
6.8 偏心受压构件N-M相关曲线 157
6.9 双向偏心受压构件正截面承载力计算 158
6.10 偏心受压构件斜截面受剪承载力计算 160
思考题 162
习题 162
第7章 受拉构件截面承载力计算 164
7.1 轴心受拉构件截面承载力计算 164
7.2 矩形截面偏心受拉构件正截面承载力计算 165
7.2.1 偏心受拉构件正截面的破坏形态 165
7.2.2 矩形截面大偏心受拉构件正截面承载力计算 166
7.2.3 矩形截面小偏心受拉构件正截面承载力计算 167
7.3 偏心受拉构件斜截面受剪承载力计算 169
思考题 170
习题 171
第8章 受扭构件的扭曲截面承载力 172
8.1 概述 172
8.2 受扭构件的破坏特征 173
8.3 截面开裂扭矩 175
8.4 纯扭构件变角度空间桁架模型计算理论 177
8.5 受扭构件配筋计算方法 180
8.5.1 纯扭构件按《混凝土结构设计规范》的配筋计算方法 180
8.5.2 弯剪扭构件按《混凝土结构设计规范》的配筋计算方法 182
8.6 压、弯、剪、扭矩共同作用下钢筋混凝土矩形截面框架柱受扭承载力计算 185
8.7 构造要求 186
思考题 191
习题 192
第9章 钢筋混凝土构件的变形、裂缝及混凝土结构的耐久性 193
9.1 钢筋混凝土受弯构件的挠度验算 195
9.1.1 截面受弯刚度的概念 195
9.1.2 纵向受拉钢筋应变不均匀系数 196
9.1.3 截面弯曲刚度的计算公式 199
9.1.4 影响截面抗弯刚度的主要因素 202
9.1.5 最小刚度原则与挠度验算 203
9.2 钢筋混凝土构件裂缝宽度验算 206
9.2.1 裂缝的出现、分布与开展 206
9.2.2 平均裂缝间距 207
9.2.3 平均裂缝宽度 210
9.2.4 最大裂缝宽度及其验算 212
9.3 钢筋混凝土构件的截面延性 216
9.3.1 延性的概念 216
9.3.2 受弯构件的截面曲率延性系数 216
9.3.3 偏心受压构件截面曲率延性的分析 219
9.4 混凝土结构的耐久性 220
9.4.1 耐久性的概念与结构耐久性劣化现象 220
9.4.2 耐久性设计 223
9.5 既有结构的设计 226
思考题 228
习题 229
第10章 预应力混凝土构件 230
10.1 概述 230
10.1.1 预应力混凝土的概念 230
10.1.2 预应力结构在国内外的发展简史 232
10.1.3 预应力混凝土的分类 233
10.1.4 张拉预应力钢筋的方法 234
10.1.5 夹具和锚具 235
10.1.6 预应力混凝土材料 236
10.2 张拉控制应力σcon 237
10.3 预应力损失 238
10.3.1 预应力损失的分类 238
10.3.2 预应力损失值的组合 244
10.4 预应力混凝土轴心受拉构件的计算 244
10.4.1 轴心受拉构件各阶段的应力分析 244
10.4.2 轴心受拉构件使用阶段的计算 251
10.4.3 轴心受拉构件施工阶段的验算 253
10.5 预应力混凝土受弯构件的计算 260
10.5.1 各阶段应力分析 260
10.5.2 有粘结预应力受弯构件正截面破坏形态及基本假定 264
10.5.3 预应力混凝土受弯构件正截面承载力计算 266
10.5.4 无粘结预应力混凝土受弯构件正截面破坏形态及结构计算特点 269
10.5.5 受弯构件使用阶段正截面抗裂度验算 271
10.5.6 预应力混凝土受弯构件斜截面承载力计算 272
10.5.7 受弯构件斜截面抗裂度验算 274
10.5.8 受弯构件正截面裂缝宽度验算 276
10.5.9 受弯构件施工阶段的验算 276
10.5.10 受弯构件的变形验算 278
10.6 预应力混凝土构件的构造要求 279
思考题 282
习题 283
附录A 材料力学指标 284
附录B 钢筋的计算截面面积及公称质量 289
附录C 基本规定 292
附录D 术语 295
参考文献 297