上篇 結構的性能需求和設計原則

項目1 混凝土結構的概念及其發展

任務1 混凝土結構的基本概念

模塊1 混凝土結構的基本概念

模塊2 選擇鋼筋和混凝土共同工作的原因

任務2 混凝土結構的優缺點及其應用與發展

模塊1 水利工程中常用結構的特點

模塊2 鋼筋混凝土結構的應用與發展

習題

項目2 混凝土結構材料

任務1 混凝土結構對材料的要求

任務2 混凝土的性質

模塊1 混凝土的強度

模塊2 混凝土的變形

任務3 水利工程對鋼筋性質的要求

模塊1 水利工程常用鋼筋的品種

模塊2 水利工程常用鋼筋應具備的物理力學性能

模塊3 水利工程對常用鋼筋性能的要求

任務4 鋼筋混凝土結構黏結性能的保證

模塊1 鋼筋與混凝土黏結力的保證

模塊2 鋼筋的錨固要求

模塊3 鋼筋的接長要求

習題

項目3 混凝土結構的設計原理

任務1 結構的功能要求和設計的極限狀態

模塊1 結構的功能要求

模塊2 結構設計的極限狀態

任務2 作用效應與結構抗力的含義及其取值

模塊1 作用(荷載)、荷載效應及抗力的含義

模塊2 荷載代表值

模塊3 材料強度代表值

任務3 結構可靠度

模塊1 可靠概率和失效概率

模塊2 可靠指標

任務4 水工混凝土結構極限狀態設計表達式(

模塊1 水工混凝土結構極限狀態設計表達式

模塊2 水工混凝土結構極限狀態設計表達式案例

習題

中篇(上) 基本構件在承載能力極限狀態下的相關計算

項目4 受彎構件正截面承載力計算

任務1 受彎構件基本概念和一般構造要求

模塊1 受彎構件的相關概念

模塊2 受彎構件的構造要求

任務2 受彎構件正截面受力破壞特征及破壞界限條件

模塊1 梁的正截面受彎性能試驗分析

模塊2 正截面受彎承載力的計算假定和破壞界限條件

任務3 單筋矩形截面受彎承載力計算

模塊1 基本公式及適用條件

模塊2 單筋矩形截面受彎承載力計算公式的應用

模塊3 單筋矩形截面受彎承載力計算案例

任務4 雙筋矩形截面受彎承載力計算

模塊1 基本公式及適用條件

模塊2 雙筋矩形截面受彎承載力計算公式的應用

模塊3 雙筋矩形截面受彎承載力計算案例

任務5 T形截面受彎承載力計算

模塊1 T形截面的來源及工程應用

模塊2 T形截面翼緣寬度的確定

模塊3 兩類T形截面類型的判別方法

模塊4 兩類T形截面類型的計算公式及適用條件

模塊5 T形截面受彎構件承載力計算公式的應用

模塊6 T形截面受彎構件承載力計算案例

習題

項目5 受彎構件斜截面承載力計算

任務1 斜截面受剪性能試驗分析

模塊1 斜截面受剪試驗過程分析

模塊2 斜截面受剪破壞形態劃分

任務2 斜截面受剪承載力計算

模塊1 基本公式及適用條件

模塊2 斜截面受剪承載力計算步驟和方法

模塊3 斜截面受剪承載力計算案例

任務3 鋼筋混凝土梁的斜截面受彎承載力

模塊1 材料抵抗彎矩圖的繪制

模塊2 縱向受拉鋼筋的截斷與彎起位置的確定

任務4 鋼筋骨架的構造規定(

模塊1 縱向鋼筋的構造要求

模塊2 箍筋的構造要求

模塊3 彎起鋼筋的構造要求

任務5 鋼筋混凝土結構施工圖的識讀

任務6 鋼筋混凝土外伸梁設計實例

習題

項目6 受壓構件承載力計算

任務1 受壓構件的構造要求

模塊1 受壓構件的基本概念

模塊2 受壓構件的構造要求

任務2 軸心受壓構件正截面承載力計算

模塊1 軸心受壓構件受力分析和承載力計算公式的推導

模塊2 普通箍筋柱正截面受壓承載力計算公式的應用

模塊3 普通箍筋柱正截面受壓承載力計算案例

任務3 偏心受壓構件正截面承載力計算

模塊1 偏心受壓構件受力破壞分析

模塊2 矩形截面偏心受壓構件承載力計算

模塊3 矩形截面偏心受壓構件承載力計算公式應用

模塊4 矩形截面偏心受壓構件承載力計算案例

任務4 對稱配筋的矩形截面偏心受壓構件

模塊1 對稱配筋的矩形截面偏心受壓構件承載力計算

模塊2 對稱配筋的矩形截面偏心受壓構件承載力計算案例

任務5 偏心受壓構件斜截面受剪承載力計算

習題

項目7 受拉構件承載力計算

任務1 受拉構件基本概念和一般構造要求

模塊1 受拉構件相關概念

模塊2 受拉構件的構造要求

任務2 軸心受拉構件正截面承載力計算

模塊1 軸心受拉構件的受力破壞過程

模塊2 軸心受拉構件承載力計算公式推導

模塊3 軸心受拉構件承載力計算案例

任務3 偏心受拉構件正截面承載力計算

模塊1 偏心受拉構件的界限區分

模塊2 偏心受拉構件正截面承載力計算

模塊3 偏心受拉構件正截面承載力計算公式的應用

模塊4 偏心受拉構件正截面承載力計算案例

任務4 偏心受拉構件斜截面受剪承載力計算

模塊1 剪力對偏心受拉構件承載力的影響(139

模塊2 偏心受拉構件斜截面受剪承載力計算案例

習題

項目8 受扭構件承載力計算

任務1 矩形截面純扭構件承載力計算

模塊1 矩形截面純扭構件的破壞形態

模塊2 縱筋和箍筋配置對純扭構件破壞性態的影響

模塊3 矩形截面純扭構件承載力計算

模塊4 矩形截面純扭構件承載力計算案例

任務2 矩形截面剪扭構件承載力計算

模塊1 矩形截面剪扭構件破壞類型

模塊2 彎剪扭構件承載力的影響因素

模塊3 剪扭構件的承載力計算公式

任務3 矩形截面彎扭構件承載力計算

模塊1 彎扭構件的承載力計算

任務4 受扭構件的構造要求

模塊1 構造要求

習題

項目9 預應力混凝土結構的一般知識

任務1 預應力混凝土的基本知識

模塊1 預應力混凝土結構的基本概念

模塊2 預應力混凝土結構的施工方法

任務2 預應力混凝土的材料和施加工具的選擇

模塊1 預應力混凝土結構材料的選擇

模塊2 預應力施加工具的選擇

任務3 預應力鋼筋的張拉要求及預應力損失的預防

模塊1 預應力鋼筋的張拉要求

模塊2 預應力損失的相關概念

任務4 預應力混凝土構件的構造要求

模塊1 預應力混凝土構件的一般構造規定

模塊2 先張法構件的構造要求

模塊3 後張法構件的構造要求

任務5 其他預應力混凝土的概念

模塊1 部分預應力混凝土結構的相關概念

模塊2 無黏結預應力混凝土結構的相關概念

習題

中篇(下) 基本構件在正常使用極限狀態下的相關驗算

項目10 鋼筋混凝土結構正常使用極限狀態的驗算

任務1 水工混凝土結構耐久性的設計規定

模塊1 混凝土結構耐久性的概念(181

模塊2 混凝土結構的耐久性要求

任務2 變形驗算

模塊1 變形驗算一般要求

模塊2 鋼筋混凝土受彎構件截面剛度的求解

模塊3 鋼筋混凝土受彎構件撓度計算

任務3 抗裂驗算

模塊1 裂縫的分類、成因、危害與控制

模塊2 構件的變形控制

模塊3 裂縫和撓度計算中材料強度及荷載取值

模塊4 耐久性的控制

任務4 裂縫寬度驗算

模塊1 裂縫成因

模塊2 裂縫產生過程分析

模塊3 裂縫寬度的實用計算方法

模塊4 關於裂縫計算的討論

習題

下篇 結構的相關計算

項目11 鋼筋混凝土梁板結構

任務1 單向板肋梁樓蓋的設計計算及構造要求

模塊1 單向板肋梁結構的含義

模塊2 單向板肋梁樓蓋結構平面布置

模塊3 單向板肋梁樓蓋結構內力計算

模塊4 單向板肋梁樓蓋結構的構造要求

任務2 雙向板肋梁樓蓋的設計計算

模塊1 雙向板肋梁結構的含義及受力特點

模塊2 雙向板的內力計算

模塊3 雙向板的配筋計算及構造

任務3 鋼筋混凝土梁板結構設計實例

項目12 水電站廠房及剛架結構

任務1 水電站廠房結構布置

模塊1 水電站廠房的結構組成

模塊2 廠房結構設計的一般規定

任務2 水電站廠房樓板的計算與構造

模塊1 水電站廠房樓板的內力計算

模塊2 樓板配筋構造要求

任務3 剛架結構的設計要點與構造要求

模塊1 剛架結構的設計要點

模塊2 剛架節點的構造要求

任務4 牛腿的計算及構造(242

模塊1 牛腿試驗分析及尺寸的確定

模塊2 牛腿的鋼筋配置

任務5 柱下獨立基礎的構造

習題

項目13 水工非杆件結構

任務1 非杆件結構的基本概念

模塊1 水工建築物中常見的非杆件結構

模塊2 非杆件體繫結構的配筋計算方法

模塊3 水工非杆件結構的裂縫控制

任務2 深受彎構件的承載力計算及配筋構造要求

模塊1 深受彎構件的含義及工作特性

模塊2 深受彎構件的承載力計算

模塊3 深受彎夠構件的配筋構造要求

任務3 水工混凝土壩內廊道及孔口結構的配筋計算及構造要求

模塊1 壩內廊道及孔口結構上的荷載作用

模塊2 壩內廊道及孔口結構的配筋要求

任務4 蝸殼、尾水管及閘門支承結構的配筋要求及案例

模塊1 蝸殼、尾水管及閘門支承結構的作用

模塊2 蝸殼設計原理、構造要求及圖例識讀

模塊3 尾水管設計原理、構造要求及圖例識讀

模塊4 閘門支承結構的設計原理、構造要求及圖例識讀

附錄A 常用材料強度取值及彈性模量取值

附錄B 鋼筋的計算截面積及理論質量

附錄C 一般構造規定

附錄D 正常使用驗算的有關限值

附錄E 等跨等截面連續梁在常用荷載作用下的內力繫數表

附錄F 雙向板的內力和撓度繫數表

參考文獻

“水工混凝土結構”是水利工程類高職院校中各專業的一門專業基礎課程,是一門涉及面廣、理論與實踐緊密結合的應用型課程。通過對本課程的學習,學生應具備水利工程中小型構件和結構的看圖、制圖、設計的能力,並能順利指導施工。


本教材依據我國現行的《水工混凝土結構設計規範》(SL191-2008)、《水工混凝土結構設計規範》(DL/T5057-2009)和《新編水工混凝土結構設計手冊》對水利工程中常見構件和結構的規定和要求,從高職教育的實際出發,在內容上按照高職高專教材編寫要求,以項目為導向,以任務為驅動,由淺入深、循序漸進。本書內容加強了知識的針對性和實用性,注重了實踐能力的培養。精簡理論推導,以應用為主,夠用為度,不過分苛求學科的繫統性和完整性,努力避免貪多和高度濃縮等現像。同時,本教材在編寫過程中,邀請到一線工程人員參與編寫,程度地保證了理論與實踐相結合,充分體現了高職教育的特色。


全書分為上、中、下三篇、共計十三個項目,就從構件到結構的設計方法和應用進行全面分析和講解,每個項目均配有工程設計實例、例題、習題,並附有完成作業和課程設計所需的常用圖表。


本書可以作為水利類高職院校的專業教材,亦可供水利水電工程技術人員參考。

參加本教材編寫的有:長江工程職業技術學院的段凱敏老師(項目1、2、4、7、13)、湖南水利水電職業技術學院的丁燦輝老師(項目5、12)、廣西水利電力職業技術學院的張憲明老師(項目6、6、11)、長江工程職業技術學院的潘永膽老師(項目8、10)、南水北調河南直管建管局的張國鋒工程師(項目9、附錄),全書由段凱敏修改並統稿。同時,長江工程職業技術學院的侯林峰老師、黃世濤老師、路立新老師、糯扎渡水電站的王濤工程師也參與了部分內容的編寫,在此一並感謝。


本教材在編寫過程中,參考、引用了國內同行的著作、教材及有關資料,在此,謹對所有文獻的作者深表謝意。由於編者水平有限,不足之處在所難免,懇請讀者批評指正。


編 者

2013年7月