1、第一章緒論（1） 本章學習目標1 掌握混凝土結構的一般概念及特點。2了解混凝土結構在國內外土木工程中的發展與應用概況。3了解本課程的主要內容、要求和學習方法。（2） 本章重點、要點1 混凝土結構的一般概念1） ）（2）（3）主要優、缺點2混凝土結構的發展與應用概況（1）發展概況（2）在土木工程中的應用概況（3）展望3學習本課程要注意的問題（三）本章練習題或思考題2） 鋼筋混凝土結構有哪些優點和優點？混凝土結構除了比素混凝土結構具有較高的承載力和較好的受力性能以外，與其他結構相比還具有下列優點：（ 1）就地取材。鋼筋混凝土結構中，砂和石料所占比例很大，水泥和鋼筋所占比例較小，砂和石料一般都可以由

2、建筑工地附近提供。（ 2）節約鋼材。鋼筋混凝土結構的承載力較高，大多數情況下可用來代替鋼結構，因而節約鋼材。（ 3）耐久、耐火。鋼筋埋放在混凝土中，經混凝土保護不易發生銹蝕，因而提高了結構的耐久性。當火災發生時，鋼筋混凝土結構不會像木結構那樣被燃燒，也不會像鋼結構那樣很快達到軟化溫度而破壞。（ 4）可模性好。鋼筋混凝土結構可以根據需要澆搗成任意形狀。（ 5）現澆式或裝配整體式鋼筋混凝土結構的整體性好，剛度大。鋼筋混凝土結構也具有下述主要缺點：（1）自重大。鋼筋混凝土的重力密度約為25kN/m”，比砌體和木材的重度都大。盡管比鋼材的重度小，但結構的截面尺寸較大，因而其自重遠遠超過相同跨度或高度的

3、鋼結構的重量。（ 2）抗裂性差。如前所述，混凝土的抗拉強度非常低，因此，普通鋼筋混凝土結構經常帶裂縫工作。盡管裂縫的存在并不一定意味著結構發生破壞，但是它影響結構的耐久性和美觀。當裂縫數量較多和開展較寬時，還將給人造成一種不安全感。（ 3）性質脆。混凝土的脆性隨混凝土強度等級的提高而加大。綜上所述不難看出，鋼筋混凝土結構的優點多于其缺點。而且， 人們已經研究出許多克服其缺點的有效措施。例如，為了克服鋼筋混凝土自重大的缺點，已經研究出許多質量輕、強度高的混凝土和強度很高的鋼筋。為了克服普通鋼筋混凝土容易開裂的缺點，可以對它施加預應力。為了克服混凝土的脆性，可以在混凝土中摻入纖維做成纖維混凝土。2

4、、本課程主要包括哪些內容？學習本課程要注意哪些問題？答 ：本課程主要包括混凝土結構基本構件（鋼筋混凝土構件和預應力混凝土構件）、混凝土結構（樓蓋、單層廠房和多高層房屋）設計和砌體結構。混凝土結構及砌體結構的課程內容均可分為“基本構件”和“結構設計”兩類知識。 以混凝土結構為例， “基本構件”討論各種構件或部件的受力性能、計算方法和配筋構造。它是鋼筋混凝土結構的基本理論，是學習“結構設計”的基礎知識， 在性質上相當于鋼筋混凝土的“材料力學”。 它和材料力學有不少相似之處，但又有很多不同的地方。在學習時應著重從它與材料力學不同的方面來掌握鋼筋混凝土的特點。在學習本課程時要學會運用設計規范，如混凝土

5、結構設計規范、砌體結構設計規范及建筑結構荷載規范，這是在力學課中不曾遇到的新問題。設計規范是國家頒布的關于結構設計計算和構造要求的技術規定和標準，是具有約束性和立法性的文件。其目的是貫徹國家的技術經濟政策，保證設計質量以及設計方法的必要的統一。結構設計規范是設計、校核、審批工程設計的依據。因此， 設計規范是工程設計人員必須遵守的規定。我國近年來新修訂的設計規范反映了我國多年來在結構工程方面的科學技術水平和工程經驗的總結，并吸收了近年來有關國際標準的先進成果。在學習過程中學生要熟悉它、運用它。由于科學技術水平和生產實踐經驗是不斷發展的，設計規范也必然需要不斷地進行修訂和增補，才能適應指導設計工作

6、的需要。一般說來，各國的結構設計規范大體上每隔 710 年全面修訂一次。因此，要用發展的觀點來看待設計規范。在學習本課程時，注意力應不僅限于規范所列條文、公式、 表格，而要側重于掌握結構構件的受力性能。只有對設計規范條文的概念和實質有正確的理解，才能確切地應用規范的條文及其相應的計算公式、構造要求， 充分發揮設計者的主動性、創造性，并能適應設計規范的發展，不斷提高設計工作的水平。第二章 鋼筋混凝土材料的物理和力學性能(一)本章學習目標1 鋼筋(1)(2) 熟練掌握鋼筋的應力一應變全曲線特性及其數學模型。(3) 理解鋼筋的冷加工性能、重復荷載下鋼筋的疲勞性能以及混凝土結構對鋼筋性能的要求。2混凝

7、土(1) 熟練掌握混凝土的立方體抗壓強度、軸心抗壓強度、軸心抗拉強度及相互間的關系。(2) 掌握單向軸壓下混凝土的應力一應變全曲線及其數學模型。(3) 理解混凝土彈性模量、變形模量的概念。(4) 理解重復荷載下混凝土的疲勞性能以及復合應力狀態下混凝土強度的概念。(5) 理解混凝土徐變、收縮與膨脹的概念。3鋼筋與混凝土的粘結性能(1)掌握粘結的定義、粘結力的組成、粘結應力的分布等概念。(2)掌握基本錨固長度的計算以及保證可靠粘結的構造要求。(二)本章重點、要點1 鋼筋(1)(2) 鋼筋的強度與變形(3) 鋼筋應力一應變關系的數學模型(4)(5)(6) 混凝土結構對鋼筋的要求2混凝土(1) 混凝土

8、的基本強度指標(fcu 、 fc 、 ft) 、 單向軸壓時的應力一應變關系、軸向受壓時(2) 復合應力狀態下混凝土的強度與變形( 簡述)(3)(4)(5) 混凝土的收縮與膨脹3混凝土與鋼筋的粘結(1)粘結的定義與重要性(2)(3)保證可靠粘結的構造措施(三)本章練習題或思考題1、混凝土的立方體抗壓強度、軸心抗壓強度和抗拉強度是如何確定的？答：立方體抗壓強度：混凝土的立方體抗壓強度是根據邊長為150mm勺立方體試件，用標準方法制作和養護(即溫度為20 士 3C、相對濕度R 90%以上)，經28天齡期，用標準試驗方 法(加荷速度為每秒 0.20.3N/mm2進行抗壓試驗，測得的具有95%保證率的

9、抗壓強度極限值。混凝土的強度等級分為12 級：C75、C10、C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C5s C60。符號中C表示混凝土，C后面的數字表示立方體抗壓強度標準值，單位為N/mm2。軸心抗壓強度標準值：亦稱為棱柱體抗壓強度，試驗中取長寬比大于3 的正方形棱柱體試塊，根據軸心抗壓強度fc 和立方體抗壓強度f cu 的對比結果，可得軸心抗壓強度的平均值、立方體抗壓強度平均值；抗拉強度標準值：混凝土抗拉強度取棱柱體100X100X500(mm的試件，沿試塊軸線兩端預埋鋼筋通過對鋼筋施加拉力使試件受拉，試件破壞時的平均拉應力即為軸心抗拉強度，根據試驗和統計結果，軸心

10、抗拉強度的平均值t 和立方體抗壓強度平均值；混凝土的抗拉強度取決于水泥石(在凝結硬化過程中，水泥和水形成水泥石)的強度和水泥石與骨料間的粘結強度。(a)立方體抗壓強度規定為強度基本代表值，其他強度均可根據它換算而得；(b) 立方體抗壓強度只有標準值，而無設計值；(c) 從上述 4 個強度值中，可以看出f cu ， k > f cmk > f ck > f tk2、什么是混凝土的徐變？徐變對混凝土構件有何影響？通常認為影響徐變的主要因素有哪些？如何減少徐變？答 ：在荷載的長期作用下，混凝土的變形將隨時間而增加，亦即在應力不變的情況下，混凝土的應變隨時間繼續增長，這種現象稱為混凝

11、土的徐變。徐變會使結構(構件)的(撓度)變形增大，引起預應力損失，在長期高應力作用下，甚至會導致破壞。同時，徐變有利于結構構件產生內(應)力重分布，降低結構的受力(如支座不均勻沉降)，減小大體積混凝土內的溫度應力，受拉徐變可延緩收縮裂縫的出現。影響徐變的主要因素是：1 、施加的初應力對混凝土徐變有重要影響；2、 加荷齡期對徐變也有重要影響；3、 養護和使用條件下的溫濕度是影響徐變的重要環境因素；4、 混凝土組成成分對徐變有很大影響；5、 結構尺寸越小，徐變越大，所以增大試件橫截面可減小徐變。在實際工程中，應盡量避免結構產生非線性徐變。 為了減小徐變，應避免過早的給結構施加長期荷載。混凝土配比中

12、影響徐變的主要是水灰比和水泥用量。水灰比越大，徐變越大；水泥用量越大，徐變也越大。振搗條件好，養護及工作環境濕度大、養護時間長，則徐變小。采用蒸汽養護可以減小徐變。集料的質地越堅硬，級配越好，徐變越小。3、鋼筋有哪些形式？鋼筋冷加工的方法有哪幾種？冷拉和冷拔后鋼筋的力學性能有何變化？答 ： （一）按軋制形狀分（1）光面鋼筋：I級鋼筋（Q235鋼鋼筋）均軋制為光面圓形截面，供應形式有盤圓，直徑小于10mm長度為 6m"12m）（2）帶肋鋼筋：有螺旋形、人字形和月牙形三種，普通n、出級鋼筋軋制成人字形，W級鋼筋軋制成螺旋形及月牙形。（ 3）鋼線（分低碳鋼絲和碳素鋼絲兩種）及鋼絞線。（ 4

13、）冷軋扭鋼筋：經冷軋并冷扭成型。（二）按直徑大小分鋼絲（直徑3"5mm） 、細鋼筋（直徑6"10mm） 、粗鋼筋（直徑大于22mm） 。（三）按力學性能分I級鋼筋（235/370級）；n級鋼筋（335/510級）；出級鋼筋（370/570 ）和IV級鋼筋（540/835 ）（四） 按生產工藝分熱軋、冷軋、冷拉的鋼筋，還有以IV級鋼筋經熱處理而成的熱處理鋼筋，強度比前者更高。（五）按在結構中的作用分：受壓鋼筋、受拉鋼筋、架立鋼筋、分布鋼筋、箍筋等。鋼筋冷加工的方法有：冷拔、冷拉、冷軋、冷扭冷拉可以提高鋼筋的抗拉強度但不能提高鋼筋的抗壓強度。冷拔可以同時提高鋼筋的抗拉強度和抗壓

14、強度。4、什么是鋼筋和混凝土之間的粘結力？影響鋼筋和混凝土粘結強度的主要因素有哪些？為保證鋼筋和混凝土之間有足夠的粘結力要采取那些措施？答：鋼筋和混凝土的粘結力，主要由三部分組成：膠結力、摩阻力和咬合力。影響鋼筋和混凝土粘結強度的主要因素有：鋼筋表面形狀、混凝土強度、澆注位置、保護層厚度、鋼筋凈距離、 橫向鋼筋和橫向壓力等。為保證鋼筋和混凝土之間有足夠的粘結力，可采用以下措施：（ 1 ）采用變形鋼筋；（ 2）選擇適當的鋼筋間距；（3）使用橫向鋼筋；（ 4）滿足混凝土保護層最小厚度的要求；（ 5）保證最小搭接長度和錨固長度；（ 6）在鋼筋端部設置彎鉤。第三章 混凝土結構設計的基本原則（一）本章學

15、習目標1 掌握工程結構極限狀態的基本概念，包括結構上的作用、對結構的功能要求、設計基準期、兩類極限狀態等。2了解結構可靠度的基本原理。3熟悉近似概率極限狀態設計法在混凝土結構設計中的應用。（二）本章重點、要點1極限狀態（1） （2）（3）結構的功能要求（4）設計基準期（5）（6）極限狀態方程2按近似概率的極限狀態設計法（2） （2）可靠指標與失效概率（3）目標可靠指標3實用設計表達式（1）承載能力極限狀態設計表達式（2）正常使用極限狀態設計表達式（三）本章練習題或思考題1、結構可靠性的含義是什么？它包括哪些功能要求？結構超過極限狀態會產生什么后果？建筑結構安全是按什么原則劃分的？答： 結構可靠

16、性是指結構在規定時間（ 設計基準期） 內， 在規定條件下（正常設計、正常施工、正常使用和維護）完成預定功能的能力。它的功能要求為：安全性、適用性、耐久性。當結構或構件超過承載能力極限狀態，就可能產生以下后果：由于材料強度不夠而破壞，或因疲勞而破壞，或產生過大的塑性變形而不能繼續承載，結構或構件喪失穩定；結構轉變為機動體系。 超過這一極限狀態，結構或其構件就不能滿足其預定的安全性要求。當結構或構件超過了正常使用極限狀態，就可能產生以下后果：結構或構件出現影響正常使用的過大變形、過寬裂縫、局部損壞和振動。超過這一極限狀態，結構或其構件就不能滿足其預定的適用性或耐久性要求。我國是根據建筑結構破壞時可

17、能產生的后果嚴重與否，分為三個安全等級。見下表：建筑結構的安全等級安全等級破壞后果的影響程度建筑物的類型一級很嚴重重要的建筑物二級嚴重一般的建筑物三級不嚴重次要的建筑物2、什么是結構的極限狀態？結構的極限狀態分為幾類？其含義各是什么？答： 在使用中若整個結構或者結構的一部分超過某一特定狀態就不能滿足設計規定的某一功能要求，此熱定狀態稱為該功能的極限狀態。結構的極限狀態分為：承載能力極限狀態和正常使用極限狀態。承載能力極限狀態是指應于結構或者結構構件達到最大的承載能力或不適于繼續承載的變形。正常使用極限狀態是指對應于結構或者結構構件達到正常使用或耐久性能的某項規定的限值。3、混凝土強度標準值是按

18、什么原則確定的？混凝土材料分項系數和強度設計值是如何確定的？答： 混凝土強度標準值是按照極限狀態方法確定的。混凝土材料分項系數取1.4 ，根據規范確定。混凝土強度設計值是在承載能力極限狀態設計中采用的強度代表值，為強度標準值除以相應的材料分項系數。4、什么是保證率？什么叫結構的可靠度和可靠指標？我國建筑結構設計統一標準對結構可靠度是如何定義的？答： 保證率是指混凝土強度總體中大于設計的強度等級值的概率。結構的可靠度是指結構在規定的時間內，在規定的條件下，完成預定功能的概率。可靠指標是衡量結構可靠度的一個指標。我國 建筑結構設計統一標準對結構可靠度的定義是結構不失效的保證率，為結構的可靠度。第四

19、章 受彎構件正截面承載力計算(一)本章學習目標1熟練掌握適筋梁正截面受彎三個受力階段的概念，包括截面上應力與應變的分布、破壞形態、縱向受拉鋼筋配筋率對破壞形態的影響、三個工作階段在混凝土結構設計中的應用等。2 掌握混凝土構件正截面承載力計算的基本假定及其在受彎構件正截面受彎承載力計算中的應用。3熟練掌握單筋、雙筋矩形與T 形截面受彎構件正截面受彎承載力的計算方法，配置縱向受拉鋼筋的主要構造要求。(二)本章重點、要點1梁、板的一般構造(1)(2)(3)鋼筋強度等級及常用直徑(4)(5)(6)縱向受拉鋼筋的配筋百分率2梁的正截面受彎承載力試驗結果(1)適筋梁正截面受彎的三個受力階段(2)縱向受拉鋼

20、筋配筋率對正截面受彎破壞形態和受彎性能的影響3正截面承載力計算的基本假定及其應用(1)(2)受壓區混凝土應力的計算圖形(3)界限相對受壓區高度4單筋矩形截面受彎構件的正截面受彎承載力計算(1)(2)基本計算公式的兩個適用條件及其意義(3)(4)正截面受彎承載力計算的兩類問題5雙筋矩形截面梁的正截面受彎承載力計算(1)雙筋矩形截面的形成及縱向受壓鋼筋的強度設計值(2)雙筋矩形截面受彎承載力的基本計算公式(3)雙筋矩形截面梁正截面受彎承載力的截面設計方法6 T 形截面受彎構件的正截面受彎承載力計算(1)T(2)T 形截面受彎構件正截面受彎承載力的計算(三)本章練習題或思考題1、簡述適筋梁正截面受彎

21、三個受力階段？答：適筋梁正截面受彎三個受力階段是：彈性工作階段，帶裂縫工作階段，鋼筋塑流階段。2、正截面承載力計算的基本假定是什么？答：截面應變保持平面；不考慮混凝土的抗拉強度；混凝土受壓應力應變采用簡化形式；鋼筋應力應變關系。3、受彎構件正截面破壞形態有哪幾種？答：受彎構件正截面破壞形態有：超筋梁破壞，適筋梁破壞，少筋梁破壞。4、如圖所示鋼筋混凝土簡支梁，采用混凝土 C30 (= 14.3N / mm2, ft = 1.43N / mm2),c,HRB335a鋼筋(fy =300N/mm2), P=100KN不計自重，環境類別為一類，試求所需縱向受拉鋼筋。解：跨中最大M：M =100= kN

22、 m縱向受拉鋼筋采用 HRB335ahb =h -as = 400-35 = 365mmM:i fcbh2100 10621.0 14.3 200 3652= 0.262=1 - 1121s =1 - 1 -2 0.262 =0.310： b =0.550s =1 -0.5 =0.845rft1.43:min =45% =45% = 0.21% 0.2%fy300A =1081：minbh=0.21% 200 400 = 168mm25、已知：T形截面梁，bf =400mm,b = 200mm,h = 500mm,hf =80, m=250KN mC30, HRB335,環境類別為一類。求：

23、Aa =60, fc =14.3N /mm2, fv = 300N / mm2, cy21 1 二1.0, b =0.550, ft =1.43N /mmh0 = h -a = 500 -60 = 440mm'_ _. hf .M =250kN *m ： 1fcbfhf (h0 -萬)80、 = 1.0 14.3 400 80 (440)= 183kN*m2屬于第二類截面?sM 一.3肛-b)hf(hchf二 i fcbh2)250 10691.5 106-=2 =0.2861.0 14.3 200 4402=1.：1 =2三二0.346 ： b =0.550s =1 -0.5=0.8

24、27As2 二M2_6(250 -91.5) 102=1452 mmfy/2300 M0.827 M440Asi300O6fc(bf b)hf 1.0 M14.3 M(400 200) M80 _763mm2fy_2As =As1 - As2 =1452 763 =2215mm第五章受彎構件斜截面承載力的計算(一)本章學習目標1 .熟悉無腹筋梁斜裂縫出現前后的應力狀態。2 .掌握剪跨比的概念、無腹筋梁斜截面受剪的三種破壞形態以及腹筋對斜截面受剪破 壞形態的影響。3 .熟練掌握矩形、T形和I字形等截面受彎構件斜截面受剪承載力的計算模型、計算 方法及限制條件。4 .掌握受彎構件鋼筋的布置、梁內縱筋

25、的彎起、截斷及錨固等構造要求。(二)本章重點、要點1 .受彎構件斜截面承載力的一般概念(1)斜裂縫的出現和開展(2)斜截面受剪承載力與斜截面受彎承載力(3)箍筋、配箍率及彎起鋼筋2 .剪跨比及梁沿斜截面受剪的破壞形態(1)(2)斜截面的三種主要破壞形態(3)保證斜截面受剪承載力的方法3.斜截面受剪破壞的機理及主要影響因素(1)(2)影響斜截面受剪承載力的主要因素4.斜截面受剪承載力的計算公式與適用范圍(1)(2)(3)箍筋與彎起鋼筋承受的剪力4 4)(5)計算公式的適用范圍(6)連續梁斜截面受剪的性能與承載力計算5 .斜截面受剪承載力計算的方法和步驟(1)(2)截面設計與截面復核兩類問題的計算

26、方法和步驟6 .保證斜截面受彎承載力的構造措施(1)抵抗彎矩圖的概念及繪制方法(2)保證斜截面受彎承載力的構造措施7 .梁內鋼筋的構造要求(1)縱向鋼筋的彎起、截斷、錨固的構造要求(2)(3)架立筋及縱向構造鋼筋(三)本章練習題或思考題1、影響斜截面受剪承載力的主要因素？答：影響斜截面受剪承載力的主要因素有：剪跨比，混凝土強度，配箍率和箍筋強度，縱向鋼筋的配筋率。2、簡述斜截面受剪承載力計算截面的位置。答：斜截面受剪承載力計算截面的位置：支座邊緣處的截面；受控區彎起鋼筋彎起點處的截面；箍筋截面面積或間距改變處的截面；腹板寬度改變處的截面。3、斜截面受剪的三種主要破壞形態是什么？答：斜截面受剪的

27、三種主要破壞形態是：斜壓破壞，剪壓破壞，斜拉破壞。4、如圖所示鋼筋混凝土簡支梁，采用混凝土 C30( fc =14.3N/mm2, ft =1.43N/mm2),c, t2HPB235級(fy =210N/mm ),不計自重，環境類別為一類，試配置箍筋。解：V =100kN驗算最小截面尺寸:0.25Pcfcbh0 = 0.25 m 1.0 M 14.3m 200m 365 =260975N > 100000N 符合要求。配箍筋：采用直徑為 8的HPB23吸鋼筋按集中荷載考慮1.5 :二-二ahe1000365= 2.7 := 3.01.751.75ftbh0 = 1.43 200 365 = 49374 N < 100000 N 1.02.7 1.0需計算配箍；& Vcs -0.7ftbh。S -1.0fyvh0100000 - 493740.661.0 210 365取 s=150 選配8150nAsM2 50.3s = = = 1520.660.66驗算最小配箍率：:=Av = 2 503 = 0 34%7sv.sv,minbs 200 15