了得網建築_混凝土結構設計原理（高等院校土木工程專業規劃教材）

內容簡介

本書為高等院校土木工程專業的學科基礎課教材，介紹混凝土結構構件的受力性能以及房屋建築工程混凝土結構設計方法。本書是依據我國國家標準《混凝土結構設計規範》（GB 50010—2010）編寫而成，主要內容包括：緒論，材料的基本性能，以概率理論為基礎的極限狀態設計方法，鋼筋混凝土受彎構件、受壓構件、受拉構件、受扭構件性能分析、設計計算和構造措施，鋼筋混凝土構件裂縫及變形驗算，預應力混凝土軸心受拉構件、受彎構件的力學性能及設計方法。本書對混凝土結構構件的性能及分析有充分的論述，概念清楚；有明確的計算方法和詳細的設計步驟，以及相當數量的計算例題，有利於理解結構構件的受力性能和具體的設計計算方法。每章有內容提要、思考題或習題等內容；文字通俗易懂，論述由淺入深，循序漸進，便於自學理解，鞏固深入。編排了近年注冊結構工程師專業考試真題的相關內容，便於讀者學習。本書可作為高等院校土木工程專業的教材，也可供有關的設計、施工和科研人員使用。

第1章  緒論
  1.1  混凝土結構的基本概念
  1.2  混凝土結構的應用與發展概況
    1.2.1  混凝土結構的發展概況
    1.2.2  混凝土結構的工程應用
    1.2.3  我國混凝土結構設計規範發展概況
  1.3  混凝土結構發展展望
    1.3.1  材料方面
    1.3.2  結構方面
    1.3.3  施工技術
    1.3.4  試驗技術
  1.4  本課程的主要內容及特點
    1.4.1  主要內容
    1.4.2  課程特點及學習方法
第2章  鋼筋和混凝土的基本性能
  2.1  鋼筋的基本性能
    2.1.1  鋼筋的品種和級別
    2.1.2  鋼筋的力學性能
    2.1.3  鋼筋應力-應變關繫的數學模型
    2.1.4  鋼筋的松弛和疲勞
    2.1.5  混凝土結構對鋼筋性能的要求
    2.1.6  鋼筋的選用
  2.2  混凝土的基本性能
    2.2.1  單軸應力狀態下混凝土的強度
    2.2.2  復合應力狀態下混凝土的強度
    2.2.3  混凝土短期加載下的變形性能
    2.2.4  混凝土的徐變
    2.2.5  混凝土的疲勞性能
    2.2.6  混凝土的收縮、膨脹和溫度變形
  2.3  鋼筋與混凝土的粘結
    2.3.1  基本概念
    2.3.2  粘結力的組成及其影響因素
    2.3.3  保證可靠粘結的構造措施
  2.4  鋼筋混凝土的一般構造規定
    2.4.1  混凝土保護層
    2.4.2  鋼筋的錨固長度
    2.4.3  機械錨固
    2.4.4  鋼筋的連接
    2.4.5  並筋
  思考題
第3章  混凝土結構設計的基本原則
  3.1  結構極限狀態設計方法
    3.1.1  結構的功能要求
    3.1.2  結構功能的極限狀態
    3.1.3  結構上的作用及結構抗力
  3.2  荷載和材料強度的取值
    3.2.1  荷載標準值的確定
    3.2.2  材料強度標準值的確定
    3.2.3  材料強度設計值
  3.3  結構可靠度、可靠指標和目標可靠指標
  3.4  極限狀態實用設計表達式
    3.4.1  承載能力極限狀態設計表達式
    3.4.2  正常使用極限狀態設計表達式
  3.5  既有結構和防連續倒塌的設計原則
    3.5.1  既有結構設計原則
    3.5.2  防連續倒塌設計原則
  思考題
第4章  受彎構件的正截面受彎承載力
  4.1  概述
  4.2  受彎構件正截面的受力性能
    4.2.1  梁的一般構造
    4.2.2  板的一般構造
    4.2.3  適筋梁正截面受彎的三個受力階段
    4.2.4  受彎構件沿正截面的破壞形態
  4.3  受彎構件正截面承載力計算方法
    4.3.1  基本假定
    4.3.2  等效矩形應力圖形
    4.3.3  適筋破壞和超筋破壞的界限條件
    4.3.4  適筋破壞與少筋破壞的界限條件
  4.4  單筋矩形截面受彎構件正截面承載力計算
    4.4.1  基本計算公式及適用條件
    4.4.2  受彎構件正截面承載力計算的兩類問題
    4.4.3  計算繫數及其使用
  4.5  雙筋矩形截面受彎構件正截面承載力計算
    4.5.1  概述
    4.5.2  受壓鋼筋的應力
    4.5.3  計算公式和適用條件
    4.5.4  基本公式的應用
  4.6  T形截面受彎構件正截面受彎承載力計算
    4.6.1  概述
    4.6.2  計算公式及適用條件
  思考題
  習題
第5章  受彎構件斜截面承載力計算
  5.1  概述
  5.2  受彎構件斜截面受力特點與破壞機理
    5.2.1  斜截面開裂前後受力分析
    5.2.2  無腹筋梁斜截面的受力特點和破壞形態
    5.2.3  有腹筋梁斜截面的受力特點和破壞形態
  5.3  受彎構件斜截面受剪承載力計算
    5.3.1  影響梁斜截面受剪承載力的主要因素
    5.3.2  受彎構件斜截面受剪承載力計算公式
  5.4  受彎構件斜截面受剪承載力的設計計算
    5.4.1  截面設計
    5.4.2  截面復核
  5.5  保證斜截面受彎承載力的構造措施
    5.5.1  材料抵抗彎矩圖
    5.5.2  縱筋的彎起
    5.5.3  縱筋的截斷
    5.5.4  縱筋的錨固
    5.5.5  箍筋的構造要求
  思考題
  習題
第6章  受壓構件截面承載力計算
  6.1  概述
  6.2  受壓構件的一般構造要求
    6.2.1  材料強度等級
    6.2.2  截面形式和尺寸
    6.2.3  縱向鋼筋
    6.2.4  箍筋
  6.3  軸心受壓構件正截面承載力計算
    6.3.1  軸心受壓普通箍筋柱的正截面承載力計算
    6.3.2  軸心受壓螺旋箍筋柱的正截面承載力計算
  6.4  偏心受壓構件正截面承載力計算原理
    6.4.1  偏心受壓短柱的破壞形態
    6.4.2  偏心受壓長柱的正截面受壓破壞
    6.4.3  偏心受壓長柱自身撓曲引起的二階效應（P-δ效應）
    6.4.4  偏心受壓構件正截面承載力計算的基本假定
    6.4.5  附加偏心距
    6.4.6  小偏心受壓構件中遠離縱向偏心力一側的鋼筋應力
  6.5  矩形截面不對稱配筋偏心受壓構件正截面承載力計算
    6.5.1  區分大、小偏心受壓破壞形態的界限
    6.5.2  矩形截面大偏心受壓構件正截面承載力計算
    6.5.3  矩形截面小偏心受壓構件正截面承載力計算
    6.5.4  截面設計
    6.5.5  截面承載力復核
  6.6  矩形截面對稱配筋偏心受壓構件正截面承載力計算
    6.6.1  基本公式及適用條件
    6.6.2  截面設計
    6.6.3  截面復核
  6.7  I形截面對稱配筋偏心受壓構件正截面承載力計算
    6.7.1  基本公式及適用條件
    6.7.2  截面設計
  6.8  偏心受壓構件N-M相關曲線
  6.9  雙向偏心受壓構件正截面承載力計算
  6.10  偏心受壓構件斜截面受剪承載力計算
  思考題
  習題
第7章  受拉構件的正截面承載力計算
  7.1  軸心受拉構件的截面承載力計算
  7.2  矩形截面偏心受拉構件正截面受拉承載力計算
    7.2.1  偏心受拉構件正截面的破壞形態
    7.2.2  矩形截面大偏心受拉構件正截面的承載力計算
    7.2.3  矩形截面小偏心受拉構件正截面的承載力計算
  7.3  偏心受拉構件斜截面受剪承載力計算
  思考題
  習題
第8章  受扭構件的扭曲截面承載力
  8.1  概述
  8.2  受扭構件的破壞特征
  8.3  截面開裂扭矩
  8.4  純扭構件變角度空間桁架模型計算理論
  8.5  受扭構件配筋計算方法
    8.5.1  純扭構件的配筋計算方法
    8.5.2  彎剪扭構件的配筋計算方法
  8.6  壓、彎、剪、扭矩共同作用下鋼筋混凝土矩形截面框架柱受扭承載力計算
  8.7  構造要求
  思考題
  習題
第9章  鋼筋混凝土構件的變形、裂縫及混凝土結構的耐久性
  9.1  概述
  9.2  鋼筋混凝土受彎構件的撓度驗算
    9.2.1  截面彎曲剛度
    9.2.2  縱向受拉鋼筋應變不均勻繫數
    9.2.3  截面彎曲剛度的計算公式
    9.2.4  影響截面受彎剛度的主要因素
    9.2.5  小剛度原則與撓度驗算
  9.3  鋼筋混凝土構件裂縫寬度驗算
    9.3.1  裂縫的出現、分布與開展
    9.3.2  平均裂縫間距
    9.3.3  平均裂縫寬度
    9.3.4  裂縫寬度及其驗算
  9.4  鋼筋混凝土構件的截面延性
    9.4.1  延性的概念
    9.4.2  受彎構件的截面曲率延性繫數
    9.4.3  偏心受壓構件截面曲率延性的分析
  9.5  混凝土結構的耐久性
    9.5.1  耐久性的概念與結構耐久性劣化現像
    9.5.2  耐久性設計
  思考題
  習題
第10章  預應力混凝土構件
  10.1  概述
    10.1.1  預應力混凝土的概念
    10.1.2  預應力結構在國內外的發展簡史
    10.1.3  預應力混凝土的分類
    10.1.4  張拉預應力鋼筋的方法
    10.1.5  錨具與孔道成型材料
    10.1.6  預應力混凝土材料
  10.2  張拉控制應力與預應力損失
    10.2.1  張拉控制應力σcon
    10.2.2  預應力損失的分類
    10.2.3  預應力損失值的組合
  10.3  預應力鋼筋的傳遞長度和構件端部錨固區局部受壓承載力計算
    10.3.1  預應力鋼筋的傳遞長度ltr
    10.3.2  後張法構件端部錨固區的局部承壓承載力計算
  10.4  預應力混凝土軸心受拉構件的計算
    10.4.1  軸心受拉構件各階段的應力分析
    10.4.2  預應力混凝土軸心受拉構件的計算和驗算
  10.5  預應力混凝土受彎構件的計算
    10.5.1  各階段應力分析
    10.5.2  受彎構件正截面破壞形態及基本假定
    10.5.3  預應力混凝土受彎構件正截面承載力計算
    10.5.4  預應力混凝土受彎構件斜截面承載力計算
    10.5.5  受彎構件使用階段正截面抗裂度驗算
    10.5.6  受彎構件使用階段斜截面抗裂度驗算
    10.5.7  受彎構件使用階段變形驗算
    10.5.8  受彎構件施工階段的驗算
  10.6  預應力混凝土構件的構造要求
  思考題
  習題
附錄A  材料力學指標
附錄B  鋼筋的計算截面面積及公稱質量
附錄C  基本規定
附錄D  術語
參考文獻

前言

前言

“混凝土結構設計原理”是土木工程專業重要的專業基礎課，它適用於土木工程領域內所有混凝土結構的設計，如房屋建築工程、交通土建工程、礦井建設、水利工程、港口工程等。其內容是土木工程專業本科學生應當具備的基礎知識，為學習專業課和畢業後在本專業的其他領域繼續深造提供堅實的基礎。
混凝土結構是由一些基本構件所組成，例如受彎構件、受壓構件、受拉構件、受扭構件、預應力混凝土構件等。本書主要講述混凝土結構構件的受力性能和設計計算方法，包括鋼筋和混凝土材料的基本性能、以概率理論為基礎的極限狀態設計方法，鋼筋混凝土結構基本構件的性能分析、設計計算和構造措施等。鋻於目前我國土木工程各領域的混凝土結構設計規範尚未統一，本書主要介紹房屋建築工程的有關規範內容。讀者在掌握了基本構件的受力性能和建築工程混凝土結構的設計原理之後，通過自學不難掌握其他工程的混凝土結構設計原理。前言

“混凝土結構設計原理”是土木工程專業重要的專業基礎課，它適用於土木工程領域內所有混凝土結構的設計，如房屋建築工程、交通土建工程、礦井建設、水利工程、港口工程等。其內容是土木工程專業本科學生應當具備的基礎知識，為學習專業課和畢業後在本專業的其他領域繼續深造提供堅實的基礎。

混凝土結構是由一些基本構件所組成，例如受彎構件、受壓構件、受拉構件、受扭構件、預應力混凝土構件等。本書主要講述混凝土結構構件的受力性能和設計計算方法，包括鋼筋和混凝土材料的基本性能、以概率理論為基礎的極限狀態設計方法，鋼筋混凝土結構基本構件的性能分析、設計計算和構造措施等。鋻於目前我國土木工程各領域的混凝土結構設計規範尚未統一，本書主要介紹房屋建築工程的有關規範內容。讀者在掌握了基本構件的受力性能和建築工程混凝土結構的設計原理之後，通過自學不難掌握其他工程的混凝土結構設計原理。

本課程的教學目的是：首先使學生從原理和問題的本質上去認識混凝土結構的受力和變形性能，對鋼筋混凝土的基本性能有一個正確理解，然後引導學生掌握現行設計實踐所用的主要方法，特別是現行設計規範所推薦的方法。

本書按混凝土結構構件的受力性能和特點劃分章節，各章相對獨立，以便根據不同的教學要求對內容進行取舍。在敘述方法上，注意到學生從數學、力學等基礎課到學習學科基礎課的認識規律，由淺入深，循序漸進，力求對基本概念論述清楚，使讀者能較容易地掌握結構構件的力學性能及理論分析方法；有明確的計算方法和實用設計步驟，力求做到能具體應用。書中有相當數量的計算例題，有利於理解和掌握設計原理。為了便於自學，每章結尾有思考題或習題等內容。

為讓讀者了解全國注冊結構工程師考試題型和解題思路，本書在主要章節設立全國注冊結構工程師考題的內容，該專題中都是近年的注冊結構師的考試真題及詳解，題目和解題過程均按照《混凝土結構設計規範》（GB 50010—2010）編寫，書中提到的《混凝土結構設計規範》，均指版規範。

本書主編為李斌、薛剛、牛建剛，副主編為郝潤霞、高春彥、李雲雲。具體編寫分工如下：第1章由李斌執筆，第2、3、9章由郝潤霞執筆，第4、5章由李雲雲執筆，第6、7章由高春彥執筆，9.5.2節、第10章由牛建剛執筆；第8章、各章的注冊結構工程師考題及教材附錄由薛剛執筆；全書後由李斌、薛剛、牛建剛修改定稿。本教材出版得到內蒙古科技大學的專項資助。

本書在編寫過程中參考了大量國內外參考文獻，引用了一些學者的資料，這在本書末的參考文獻中已予以列出。

希望本書能為讀者的學習和工作提供幫助。鋻於作者水平有限，書中難免有錯誤及不妥之處，敬請讀者批評指正。

作者2014年5月

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