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目录1

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8

第1章材料的物理力学性能9

1.1钢筋的物理力学性能9

1.1.1钢筋的成分、级别和品种9

1.1.2钢筋的强度和变形性能10

1.1.3钢筋的冷加工14

1.1.4混凝土结构对钢筋性能的要求15

1.2混凝土的物理力学性能16

1.2.1混凝土的强度17

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69

2.4.1承载能力极限状态设计表达式70

2.4.2正常使用极限状态设计表达式73

小结75

思考题76

第3章轴心受力构件77

3.1 轴心受压构件承载力计算77

3.1.1轴心受压普通箍筋柱正截面受压承载力计算78

3.1.2轴心受压螺旋式箍筋柱正截面受压承载力计算85

3.2轴心受拉构件承载力计算88

小结90

思考题90

习题91

第4章受弯构件正截面承载力92

4.1概述92

4.2正截面受弯性能的试验研究95

4.2.1适筋梁的受弯性能95

4.2.2正截面受弯的三种破坏形态101

4.2.3适筋梁的配筋率范围103

4.3正截面受弯承载力分析104

4.3.1基本假定104

4.3.2受压区等效矩形应力图形107

4.3.3相对界限受压区高度与最小配筋率108

4.4单筋矩形截面受弯承载力计算111

4.4.1基本计算公式及适用条件111

4.4.2基本公式的应用113

4.4.3计算系数及其应用118

4.4.4截面尺寸及纵向钢筋的构造要求122

4.5双筋矩形截面受弯承载力计算125

4.5.1概述125

4.5.2受压钢筋的应力126

4.5.3基本公式及适用条件128

4.5.4双筋矩形截面的计算方法130

4.6 T形截面受弯承载力计算（包括I形和箱形）135

4.6.1 T形截面梁的应用135

4.6.2 T形截面翼缘的计算宽度138

4.6.3基本公式及适用条件140

4.6.4 T形截面的计算方法144

4.7* 深受弯构件的受弯承载力计算150

4.7.1深受弯构件的范围及工程应用150

4.7.2深受弯构件的受力性能和破坏形态151

4.7.3深受弯构件的受弯承载力计算153

4.8* 受弯构件的延性156

4.8.1延性的基本概念156

4.8.2受弯构件截面延性分析157

小结159

4.8.3受弯构件的延性要求159

思考题160

习题162

第5章偏心受力构件正截面承载力164

5.1偏心受压构件正截面的破坏形态164

5.1.1破坏形态164

5.1.2两类偏心受压破坏的界限166

5.2偏心受压构件的二阶效应166

5.2.1 附加偏心距ea、初始偏心距ei166

5.2.2偏心受压长柱的二阶弯矩167

5.2.3构件截面承载力计算中二阶效应的考虑168

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171

5.3.1基本计算公式及适用条件171

5.3.2大、小偏心受压破坏的设计判别（界限偏心距）174

5.3.3截面设计176

5.3.4截面承载力复核185

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187

5.4.1基本计算公式及适用条件187

5.4.2大、小偏心受压构件的设计判别189

5.4.3截面设计190

5.4.4截面承载力复核195

5.4.5矩形截面对称配筋偏心受压构件的计算曲线195

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199

5.5.1基本计算公式及适用条件199

5.5.2截面设计201

5.5.3截面承载力复核207

5.6* 均匀配筋的偏心受压构件正截面受压承载力计算207

5.7* 双向偏心受压构件的正截面承载力计算210

5.8偏心受压构件的一般构造217

5.8.1截面形式及尺寸217

5.8.2材料218

5.8.3纵向钢筋218

5.9矩形截面偏心受拉构件正截面承载力计算219

5.9.1偏心受拉构件正截面的破坏形态219

5.9.2矩形截面小偏心受拉构件正截面承载力计算公式220

5.9.3矩形截面大偏心受拉构件正截面承载力计算公式220

5.9.4截面设计222

5.9.5截面承载力复核223

小结226

思考题227

习题228

第6章构件斜截面承载力230

6.1概述230

6.2受弯构件受剪性能的试验研究231

6.2.1无腹筋简支梁的受剪性能231

6.2.2有腹筋简支梁的受剪性能234

6.2.3影响斜截面受剪承载力的主要因素238

6.3受弯构件斜截面受剪承载力计算240

6.3.1计算原则240

6.3.2仅配有箍筋梁的斜截面受剪承载力241

6.3.3配有箍筋和弯起钢筋梁的斜截面受剪承载力243

6.3.4公式的适用范围243

6.3.5连续梁、框架梁和外伸梁的斜截面受剪承载力245

6.3.6板类构件的受剪承载力246

6.4.2设计计算247

6.4.1计算截面的确定247

6.4受弯构件斜截面受剪承载力的设计计算247

6.4.3计算例题249

6.5受弯构件的斜截面受弯承载力和钢筋的构造要求253

6.5.1抵抗弯矩图254

6.5.2纵筋的弯起256

6.5.3纵筋的截断257

6.5.4应用实例259

6.5.5钢筋的构造要求263

6.6.1截面尺寸限制条件及斜截面抗裂控制条件266

6.6* 深受弯构件的受剪承载力计算266

6.6.2受剪承载力计算267

6.6.3基本构造规定267

6.7偏心受力构件的斜截面受剪承载力270

6.7.1偏心受压构件斜截面受剪承载力计算270

6.7.2偏心受拉构件斜截面受剪承载力计算272

6.7.3*框架柱双向受剪承载力计算273

6.7.4剪力墙的斜截面受剪承载力计算274

6.8.2板的受冲切承载力计算276

6.8* 构件的受冲切性能276

6.8.1板的冲切破坏276

6.8.3板的受冲切截面限制条件及配筋构造要求279

小结279

思考题281

习题282

第7章受扭构件的扭曲截面承载力285

7.1概述285

7.2纯扭构件扭曲截面承载力计算286

7.2.1试验研究分析286

7.2.2纯扭构件的开裂扭矩288

7.2.3纯扭构件的受扭承载力291

7.3复合受扭构件承载力计算295

7.3.1剪扭构件承载力计算295

7.3.2弯扭构件承载力计算298

7.3.3弯剪扭构件承载力计算300

7.3.4压弯剪扭矩形截面框架柱承载力计算303

小结308

7.3.5超静定结构中的扭转问题308

思考题309

习题309

第8章混凝土构件的使用性能及结构的耐久性311

8.1钢筋混凝土构件裂缝宽度验算311

8.1.1裂缝的出现、分布和开展312

8.1.2平均裂缝间距314

8.1.3平均裂缝宽度316

8.1.4最大裂缝宽度及其验算322

8.2钢筋混凝土受弯构件的挠度验算326

8.2.1混凝土受弯构件变形计算的特点326

8.2.2短期刚度Bs327

8.2.3受弯构件刚度B330

8.2.4最小刚度原则与挠度计算331

8.2.5提高受弯构件刚度的措施332

8.3混凝土结构的耐久性334

8.3.1一般说明334

8.3.2影响结构耐久性能的主要因素335

8.3.3混凝土结构耐久性极限状态设计336

小结337

思考题338

习题338

第9章预应力混凝土构件339

9.1预应力混凝土的基本知识339

9.1.1一般概念339

9.1.2预应力混凝土的分类340

9.1.3施加预应力的方法341

9.1.4锚具342

9.1.5预应力混凝土的材料344

9.1.6预应力混凝土的特点345

9.2预应力混凝土构件设计的一般规定346

9.2.1张拉控制应力σcon346

9.2.2预应力损失347

9.2.3有效预应力沿构件长度的分布358

9.2.4无粘结预应力混凝土结构359

9.3预应力混凝土轴心受拉构件的应力分析361

9.3.1先张法轴心受拉构件361

9.3.2后张法轴心受拉构件364

9.3.3先、后张法计算公式的比较367

9.4预应力混凝土轴心受拉构件的计算和验算369

9.4.1使用阶段正截面承载力计算369

9.4.2使用阶段正截面裂缝控制验算369

9.4.3施工阶段混凝土压应力验算372

9.4.4施工阶段后张法构件端部局部受压承载力计算372

9.5预应力混凝土受弯构件的设计与计算380

9.5.1各阶段应力分析380

9.5.2使用阶段计算387

9.5.3施工阶段验算400

9.6预应力混凝土构件的构造要求406

9.6.1先张法构件406

9.6.2后张法构件407

小结408

思考题409

习题410

10.1.2钢筋412

10.1.1混凝土412

10.1桥涵工程混凝土结构材料412

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412

10.2概率极限状态设计方法413

10.2.1设计原则413

10.2.2承载能力极限状态设计表达式413

10.3受弯构件正截面承载能力计算414

10.3.1梁、板一般构造414

10.3.2正截面承载力计算417

10.4受弯构件斜截面抗剪承载力计算423

10.4.1抗剪承载力计算基本公式及适用条件423

10.4.2基本计算公式的应用426

10.4.3斜截面抗弯与一般构造要求431

10.5轴心受力构件承载力计算442

10.5.1普通箍筋轴心受压构件442

10.5.2配螺旋箍筋和纵筋的轴心受压构件444

10.5.3轴心受拉构件承载力计算445

10.6.1偏心受压构件的偏心距增大系数446

10.6.2偏心受压构件的类别446

10.6偏心受力构件446

10.6.3矩形截面偏心受压构件正截面承载力计算公式447

10.6.4矩形截面不对称配筋偏压构件正截面承载力计算449

10.6.5矩形截面对称配筋偏压构件正截面承载能力计算450

10.6.6圆形截面偏心受压构件450

10.6.7偏心受压构件的构造要求453

10.6.8矩形截面偏心受拉构件承载力计算455

10.7.1构件截面的受扭塑性抵抗矩457

10.7受扭构件承载力计算457

10.7.2纯扭构件受扭承载力计算458

10.7.3剪、扭构件剪扭承载力计算459

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461

10.7.5弯剪扭构件截面及最小配筋要求461

10.7.6弯剪扭构件构造要求461

10.8持久状况裂缝宽度、挠度验算与短暂状况应力控制462

10.8.1持久状况下构件裂缝宽度验算462

10.8.2受弯构件挠度验算468

10.8.3受弯构件短暂状况下的应力控制475

10.9桥梁工程预应力混凝土构件479

10.9.1张拉控制应力480

10.9.2预应力损失480

10.9.3预应力损失组合487

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488

10.9.5使用阶段斜截面承载力计算491

10.9.6使用阶段抗裂验算492

10.9.7使用阶段应力控制495

10.9.8短暂状况（施工阶段）计算496

10.9.9端部锚固区的计算498

10.9.10受弯构件挠度验算500

10.9.11预应力混凝土简支梁的设计501

10.9.12部分预应力混凝土B类构件506

小结507

思考题508

习题510

附录1 《混凝土结构设计规范》（GB 50010-2002）附表512

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521

参考文献528