混凝土结构基本原理

本书是根据《高等学校土木工程本科指导性专业规范》的要求，主要参照《混凝土结构设计规范》《建筑结构可靠性设计统一标准》《混凝土结构耐久性设计标准》等现行国家标准，结合编者多年来的教学实践经验编写而成。本书主要内容包括绪论，混凝土结构材料性能，混凝土结构设计方法，受弯构件正截面和斜截面承载力计算，受压、受拉和受扭构件承载力计算，正常使用阶段验算及结构耐久性设计，预应力混凝土构件和装配式混凝土结构简介。每章均设置了学习目标、本章小结、思考题和测试题（填空题、是非题、选择题），部分章节还有习题。主要专业术语配有英文注释，并附典型的计算例题。本书可作为高等学校土木工程等相关专业的教材，也可作为设计、监理、施工等工程技术人员的参考书。

前言
第1章绪论1
1.1混凝土结构基本概念1
1.1.1定义与分类1
1.1.2配筋作用1
1.1.3工作原理2
1.1.4主要特点2
1.2混凝土结构发展及应用简况3
1.2.1发展阶段3
1.2.2工程应用3
1.2.3技术拓展5
1.3本书主要内容及特点8
1.3.1主要内容8
1.3.2主要特点9
1.3.3注意问题10
本章小结10
思考题11
测试题11
第2章混凝土结构材料性能13
2.1混凝土材料性能13
2.1.1混凝土强度13
2.1.2混凝土变形18
2.1.3混凝土耐久性24
2.2钢筋材料性能25
2.2.1钢筋种类25
2.2.2钢筋强度和变形27
2.2.3钢筋性能要求29
2.3钢筋与混凝土黏结性能30
2.3.1黏结作用30
2.3.2黏结机理30
2.3.3影响黏结强度的因素32
本章小结33
思考题34
测试题35
第3章混凝土结构设计方法38
3.1结构设计要求38
3.1.1结构功能要求38
3.1.2结构安全等级39
3.1.3结构设计使用年限39
3.2概率极限状态设计法40
3.2.1结构极限状态40
3.2.2结构设计状况41
3.2.3作用效应和结构抗力41
3.2.4结构极限状态方程43
3.2.5结构可靠度和可靠指标43
3.3分项系数设计方法45
3.3.1作用代表值45
3.3.2材料强度取值47
3.3.3作用（荷载）组合48
3.3.4承载能力极限状态设计表达式48
3.3.5正常使用极限状态设计表达式50
本章小结51
思考题52
测试题53
习题56
第4章受弯构件正截面承载力计算57
4.1概述57
4.2受弯构件一般构造要求58
4.2.1梁的构造要求58
4.2.2板的构造要求59
4.2.3混凝土保护层厚度60
4.2.4截面有效高度60
4.3受弯构件正截面受弯性能61
4.3.1纵向受拉钢筋配筋率61
4.3.2受弯构件正截面破坏形态61
4.3.3适筋梁正截面受弯的三个阶段63
4.3.4适筋梁正截面受弯的主要特点65
4.4受弯构件正截面承载力计算原理65
4.4.1基本假定65
4.4.2基本方程66
4.4.3等效矩形应力图形67
4.4.4适筋与超筋破坏的界限69
4.4.5适筋与少筋破坏的界限70
4.5单筋矩形截面受弯承载力计算71
4.5.1基本公式71
4.5.2适用条件72
4.5.3计算系数72
4.5.4设计计算方法73
4.6双筋矩形截面受弯承载力计算77
4.6.1采用双筋截面的原因77
4.6.2基本公式77
4.6.3适用条件79
4.6.4设计计算方法79
4.7T形截面受弯承载力计算82
4.7.1概述82
4.7.2两类T形截面及其判别83
4.7.3基本公式及适用条件85
4.7.4设计计算方法87
本章小结91
思考题91
测试题92
习题96
第5章受弯构件斜截面承载力计算97
5.1概述97
5.2受弯构件斜截面受剪性能98
5.2.1斜裂缝形成及抗剪钢筋98
5.2.2无腹筋梁斜截面受剪性能100
5.2.3有腹筋梁斜截面受剪性能102
5.3受弯构件斜截面受剪承载力计算105
5.3.1受剪承载力影响因素105
5.3.2受剪承载力计算公式106
5.3.3受剪承载力计算方法110
5.4受弯构件纵向钢筋构造要求117
5.4.1抵抗弯矩图117
5.4.2纵向钢筋的弯起118
5.4.3纵向钢筋的截断120
5.4.4纵向钢筋的锚固121
5.4.5纵向钢筋的连接124
5.5伸臂梁设计示例125
本章小结128
思考题129
测试题130
习题132
第6章受压构件承载力计算134
6.1概述134
6.2受压构件一般构造要求135
6.2.1截面形式及尺寸135
6.2.2材料强度135
6.2.3纵向钢筋135
6.2.4箍筋136
6.2.5保护层厚度137
6.3轴心受压构件受力性能137
6.3.1轴心受压短柱受力性能137
6.3.2收缩对轴心受压短柱的影响139
6.3.3徐变对轴心受压短柱的影响140
6.3.4轴心受压长柱受力性能142
6.4轴心受压构件承载力计算143
6.4.1普通箍筋柱承载力计算144
6.4.2螺旋箍筋柱承载力计算146
6.5偏心受压构件正截面受力性能150
6.5.1偏心受压短柱受力性能150
6.5.2偏心受压长柱受力性能153
6.5.3偏心受压构件二阶弯矩154
6.5.4偏心受压长柱设计弯矩155
6.6偏心受压构件正截面承载力计算156
6.6.1矩形截面偏心受压构件正截面承载力计算156
6.6.2工字形截面偏心受压构件正截面承载力计算171
6.6.3偏心受压构件正截面承载力Nu—Mu相关曲线175
6.6.4双向偏心受压构件承载力计算177
6.7偏心受压构件斜截面承载力计算179
本章小结179
思考题181
测试题182
习题188
第7章受拉构件承载力计算190
7.1概述190
7.2轴心受拉构件承载力计算191
7.2.1轴心受拉构件受力过程191
7.2.2轴心受拉构件正截面承载力计算194
7.3偏心受拉构件正截面承载力计算194
7.3.1大偏心受拉构件正截面承载力计算194
7.3.2小偏心受拉构件正截面承载力计算196
7.4偏心受拉构件斜截面承载力计算199
本章小结199
思考题200
测试题200
习题202
第8章受扭构件承载力计算203
8.1概述203
8.2纯扭构件开裂扭矩204
8.2.1构件开裂前应力状态204
8.2.2矩形截面构件开裂扭矩205
8.2.3其他截面构件开裂扭矩206
8.3纯扭构件承载力计算207
8.3.1受扭构件配筋方式207
8.3.2受扭构件破坏形态207
8.3.3纵向钢筋与箍筋的配筋强度比208
8.3.4纯扭构件受扭承载力计算209
8.4复合受扭构件承载力计算211
8.4.1弯剪扭构件破坏形态211
8.4.2剪扭构件承载力计算212
8.4.3弯扭构件承载力计算214
8.4.4适用条件和构造要求215
8.4.5弯剪扭构件承载力计算216
本章小结220
思考题221
测试题221
习题225
第9章正常使用阶段验算及结构耐久性设计227
9.1概述227
9.2受弯构件挠度验算228
9.2.1变形控制的目的228
9.2.2截面弯曲刚度228
9.2.3受弯构件短期刚度230
9.2.4受弯构件长期刚度233
9.2.5受弯构件挠度验算234
9.3构件裂缝宽度验算237
9.3.1裂缝控制的目的237
9.3.2裂缝出现、分布和开展过程238
9.3.3平均裂缝间距239
9.3.4平均裂缝宽度240
9.3.5裂缝宽度验算242
9.4混凝土结构耐久性设计244
9.4.1结构耐久性劣化的原因245
9.4.2结构耐久性极限状态245
9.4.3结构工作的环境类别246
9.4.4结构耐久性设计要求248
本章小结251
思考题252
测试题253
习题256
第10章预应力混凝土构件257
10.1预应力混凝土基本概念257
10.1.1预应力混凝土原理257
10.1.2预应力混凝土特点258
10.1.3预应力混凝土分类259
10.1.4预应力混凝土施工方法260
10.1.5锚固体系与张拉设备261
10.2预应力混凝土设计规定266
10.2.1预应力混凝土材料266
10.2.2张拉控制应力266
10.2.3预应力损失值计算267
10.2.4传递长度和锚固长度273
10.2.5局部受压承载力计算273
10.2.6预应力混凝土构造要求276
10.3预应力混凝土轴心受拉构件281
10.3.1先张法构件受力性能分析281
10.3.2后张法构件受力性能分析283
10.3.3两种构件受力性能对比分析284
10.3.4轴心受拉构件使用阶段计算286
10.3.5轴心受拉构件施工阶段验算287
10.4预应力混凝土受弯构件289
10.4.1施工阶段受力性能分析290
10.4.2使用阶段受力性能分析293
10.4.3受弯构件使用阶段计算295
10.4.4受弯构件施工阶段验算301
10.5部分预应力混凝土与无黏结预应力混凝土304
10.5.1部分预应力混凝土304
10.5.2无黏结预应力混凝土307
本章小结308
思考题309
测试题310
习题316
第11章装配式混凝土结构简介317
11.1装配式混凝土结构基本知识317
11.1.1基本概念317
11.1.2连接方式318
11.1.3结构体系320
11.2装配式混凝土结构设计基础321
11.2.1等同现浇原理321
11.2.2结构设计内容322
11.2.3结构设计要求323
11.3装配式混凝土结构预制构件324
11.3.1一般设计规定324
11.3.2叠合受弯构件设计325
11.3.3常用预制构件327
本章小结335
思考题336
测试题336
附录常用参数表及符号说明340
参考文献350