混泥土力学与构件设计原理

《混凝土力学与构件设计原理》本教材以力学分析为基础，对混凝土构件的设计原理进行了介绍。主要内容有：混凝土结构材料的基本性能，混凝土构件的设计方法，钢筋混凝土轴心受力构件正截面承载力计算，钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算，钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算，钢筋混凝土受扭构件承载力计算，钢筋混凝土偏心受力构件承载力计算，钢筋混凝土构件的裂缝、变形和耐久性分析以及预应力混凝土构件计算等。为便于教学，方便学生自学，各章设有思考题和习题，并编写了与本教材配套的电子课件，供教师和学生使用。《混凝土力学与构件设计原理》可作为大学本科土木工程专业的专业基础课教材，也可供工程技术和科研人员参考。

前言
第1章 绪论
1.1 混凝土结构的一般概念及特点
1.2 混凝土结构的形式
1.3 混凝土结构的发展及工程应用概况
1.4 本课程的特点及学习方法
思考题

第2章 混凝土结构材料的物理力学性能
2.1 混凝土
2.1.1 混凝土的组成结构
2.1.2 混凝土单轴应力状态下的强度
2.1.3 混凝土多轴应力状态下的强度
2.1.4 混凝土的变形
2.2 钢筋
2.2.1 钢筋的品种和级别
2.2.2 钢筋的强度与变形
2.2.3 钢筋的冷加工
2.2.4 钢筋的疲劳特性
2.2.5 钢筋的徐变和松弛
2.2.6 混凝土结构对钢筋性能的要求
2.3 钢筋与混凝土之间的粘结力
2.3.1 粘结应力
2.3.2 粘结力的组成
2.3.3 影响粘结性能的因素
2.3.4 钢筋的锚固长度
思考题

第3章 混凝土结构设计方法
3.1 建筑结构设计理论的发展历史
3.1.1 容许应力设计法
3.1.2 破损阶段设计法
3.1.3 极限状态设计法
3.1.4 概率极限状态设计法
3.2 结构上的作用、作用效应及其统计分析
3.2.1 结构上的作用与作用效应
3.2.2 荷载标准值的确定
3.3 结构的抗力及其统计分析
3.3.1 结构抗力的不定性
3.3.2 结构抗力的统计参数和概率分布类型
3.4 结构可靠度计算方法
3.4.1 结构的功能要求及结构可靠度
3.4.2 建筑结构的安全等级
3.4.3 结构的极限状态
3.4.4 结构的功能函数
3.4.5 结构可靠指标
3.4.6 结构的设计状况
3.5 概率极限状态设计法
3.5.1 直接概率设计法
3.5.2 基于分项系数表达的概率极限状态设计法
思考题
习题

第4章 钢筋混凝土轴心受力构件
4.1 普通箍筋轴心受压构件的试验分析
4.2 普通箍筋轴心受压构件受力分析
4.2.1 轴心受压截面的弹性分析
4.2.2 轴心受压截面的弹塑性分析
4.2.3 轴心受压截面的塑性分析
4.2.4 长期荷载作用下混凝土徐变对轴心受压构件的影响
4.2.5 轴心受压构件设计
4.3 配置约束箍筋混凝土柱的正截面承载力分析
4.3.1 受力机理和破坏过程
4.3.2 极限承载力
4.3.3 配置约束混凝土箍筋柱的设计
4.4 轴心受拉构件
4.4.1 轴心受拉截面的弹性分析
4.4.2 轴心受拉截面的弹塑性分析
4.4.3 轴心受拉截面的弹塑性简化分析
4.4.4 轴心受拉构件设计
思考题
习题

第5章 受弯构件正截面承载力的计算
5.1 受弯构件正截面的受力特性
5.1.1 单筋矩形适筋梁正截面受弯的受力过程和破坏形态
5.1.2 配筋率对受弯构件正截面破坏特征的影响
5.2 受弯构件正截面受力过程的理论分析
5.2.1 受弯截面的弹性分析
5.2.2 受弯截面的弹塑性分析
5.2.3 受弯截面的塑性分析
5.3 受弯构件正截面承载力计算原理
5.3.1 正截面承载力计算的基本假定
5.3.2 等效应力分布图
5.3.3 适筋截面与超筋截面的界限及界限配筋率
5.3.4 受弯截面的最小配筋率
5.3.5 单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算
5.3.6 双筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算
5.3.7 T形截面受弯构件正截面承载力计算
5.4 受弯构件正截面设计
5.4.1 构造要求
5.4.2 单筋矩形截面设计
5.4.3 双筋矩形截面设计
5.4.4 T形截面设计
思考题
习题

第6章 受弯构件斜截面承载力的计算
6.1 斜截面破坏形态
6.2 斜截面抗剪承载力计算公式
6.2 影响斜截面抗剪承载力的主要因素
6.2.2 弯剪承载力的组成和斜截面抗剪计算公式
6.3 斜截面抗剪承载力的设计
6.4 斜截面抗弯承载力的设计
6.4.1 斜截面抗弯承载力
6.4.2 抵抗弯矩图
6.4.3 部分纵向受拉钢筋弯起
6.4.4 纵向受力钢筋的截断位置
6.4.5 纵向受力钢筋的锚固
6.5 梁内箍筋和纵向钢筋的构造要求
6.5.1 箍筋的构造要求
6.5.2 纵向钢筋的构造要求
思考题
习题
……
第7章 偏心受力构件承载力的计算
第8章 受扭构件承载力的计算
第9章 钢筯混凝土构件裂缝、变形和耐久性
第10章 预应力混凝土构件
附录
……

    钢筋在屈服段经历了较大的塑性变形，曲线过E点后，应力继续上升，曲线达*高点F，相应的应力称为钢筋的极限强度，用盯。表示，EF段称为强化阶段。此后，应变继续增大，而拉力明显减小，在*薄弱处会发生较大的塑性变形，截面迅速缩小，出现颈缩现象。*终，试件在颈缩段的中间拉断（G）。在屈服阶段以前，试件的横向收缩很小，因此，变形后的截面面积和原截面面积可认为是相等的。然而，到了强化阶段末期，试件已明显变细，此时，仍用原面积求得的应力已不再是试件截面上的真实应力了。图2.41中，颈缩段下降的应力一应变曲线（FG）是按钢筋原截面积计算的结果。而上升的应力一应变曲线（FG）是拉力除以当时颈缩段的*小截面积计算的结果。
    有明显屈服点钢筋的主要力学性能指标有屈服强度和极限强度。构件中的钢筋超过屈服点后，会发生很大的塑性变形，此时，混凝土结构构件本身也将产生较大变形和过宽的裂缝，导致构件不能正常使用。所以，在构件承载力设计时，以屈服极限应力值作为钢筋强度值。
    （2）无明显屈服点的钢筋
    图2.42为无明显屈服点钢筋受拉的典型应力一应变关系曲线。大约在极限抗拉强度的65％以前，应力一应变关系为直线，对应应力为比例极限。此后，钢筋表现出塑性性能，至曲线*高点之前，都没有明显的屈服点，曲线*高点对应的应力称为极限抗拉强度。在构件承载力设计时，一般取残余应变为0.2％所对应的应力作为无明显屈服点钢筋的强度限值，称为“条件屈服强度”。根据试验结果，高强钢筋条件屈服强度相当于其极限抗拉强度的0.86倍；热处理钢筋条件屈服强度相当于其极限抗拉强度的0.90倍。

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