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1、钢筋混凝土原理和分析一. 钢筋混凝土结构特点和发展及学习这门课程的必要性二 对这门课程的认知三对这本书内容的整体理解和看法四对这本书内容详尽的理解和学习五. 今后混凝土发展前景和对其进一步学习的重要性六计算例题过程七 参考文献一. 钢筋混凝土结构特点和发展，学习这门课程的必要性钢筋混凝土结构的特点： 刚钢筋混凝土结构是混凝土结构中最具有代表性的结构，是由钢筋和混凝土两种物理力学性能不同的材料组成的。混凝土的抗压能力强，但抗拉能力较差。钢筋的抗拉和抗压的性能都很高，将两种材料结合在一起能充分发挥各自的所长，协同工作。其原因就是钢筋和混凝土的温度线膨胀系数很接近，且两者之间有黏结力，在荷载作用下或
2、温度变化时，两者能共同受力，协调变形。钢筋混凝土结构的主要优点是： (1)混凝土中所用的砂石材料，一般可以就地就近取材； (2)耐久性和耐火性均比钢结构好； (3)现浇及装配整体式钢筋混凝土结构整体性好，因而有利于抗震防爆 (4)比钢结构节约钢材； (5)可模性好可以根据设计要求浇成各种形状。 但是钢筋混凝上结构也存在一些缺点： (1)自重过大，施工复杂； (2)烧筑混凝土时需要模板、支撑： (3)户外施工受季节条件限制； (4)补强维修工作比较困难。钢筋混凝土发展的概况：钢筋混凝土结构在19世纪中期在英，法两国得到应用，其历史发展不长，但发展很快，特别是近些年来，在材料.结构和施工.设计理论
3、三个方面都有了很大进步。（1） 材料方面材料主要是向轻质，高强度，耐久的方向发展。目前钢筋混凝土结构中常用的抗压强度为2040；预应力混凝土抗压强度可达6080。采用高强度混凝土是当前的混凝土结构的重要发展方向。目前研制出的高强度混凝土可达200。此外，纤维增强混凝土结构，钢骨混凝土结构，钢管混凝土结构都已在工程中开始应用。（2） 结构和施工方面由过去的简单结构发展到高层，超高层，大跨度等复杂结构。如上海95层460m高的浦东环球金融中心大厦，内筒为钢筋混凝土结构。此外，为了快速施工，还采用了定型化，标准化的装配式结构和预应力构件。（3） 设计理论方面目前，基于概率论与数理统计的可靠度理论，是
4、混凝土的极限状态设计方法更趋完善。 在混凝土结构应用方面，工业建筑的单层和多层厂房已广泛采用厂钢筋混凝土结构；在民用和公共建筑中钢筋混凝土结构住宅、旅馆、剧院、体育馆等大量涌现。此外，钢筋混凝土结构在桥梁工程、水工及港口工程、地下工程、海洋工程、国防工程及特种结构中得到广泛应用。尤其是近年来钢筋混凝土高层建筑正迅速发展，如我国香港特别行政区的中环广场，建成于1992年，78层372m高是目前世界上最高的钢筋混凝土建筑。上海浦东的金茂大厦，建于1998年，88层，421m高，钢混凝土结构，是我国第一、世界第三高度的高层建筑。江阴长江大桥，建成于1999年，跨度为1385m，列为中国第一、世界第四
5、跨度的钢筋混凝土桥塔和钢悬素组成的特大桥。随着改革开放的深入和建设事业的发展，钢筋混凝土结构的应用会更加丰富多彩，范围也将日益扩大。学习这门课程的必要性： 虽然我不是主修钢筋混凝土结构这门课程，但是作为大土木专业的每一个人都应当明白这门课程的重要性，应当成为我们大土木专业的每一个人专业必修课。钢筋混凝土结构是最年轻的结构工程成员。但是，它的性能和制作工艺不断的获得提高和改善，结构形式变化多样，应用范围逐渐扩大。现今，在世界各国，特别是我国，它已成为结构工程中最为兴旺发达的一族。所以我们应当了解它，掌握它，运用它。二对这门课程的认知我们的钢筋混凝土原理和分析是由学校的张季超教授授课的，他为我们授
6、课的方式很特别，也很有创意。他要求我们学会自学，他认为我们是研究生，不同于本科生，研究生就应当有一套适合自己的学习套路，思维方式，能够约束自己，知道自己应当怎么学，如何学，所以书本上的内容就让我们自学。同时，他也给我们布置了任务，要求我们每个人在全班课堂上讲解书中相当一部分知识内容。考查我们的自学能力及对课本知识掌握的情况，对我们综合素质的考查，要求我们深入学习，体会书中部分内容和参考文献，归纳，总结知识，在全班同学面前讲解，对演讲.语言组织表达，逻辑能力考验。同时，张教授在课堂上尽量多的我们讲解课本以外的知识，他通过自己多年的工程经验和渊博的知识，绘声绘色教我们许多知识，设计各个方面：为人处
7、事，工作态度，大土木工程最新发展动态，WTO给建筑行业带来的机遇和挑战，广州建筑工程未来的发展，广州新城市轴线系列工程等等，这么东西都是课本上学不到。但是却和我们息息相关，了解和知道这些知识对我们未来职业生涯很重要，如WTO与建筑行业的关系，对我们以后从事这个行业的人来说是一个很大的机遇，同时也是非常严峻的挑战。“命运只偏爱有准备的头脑的人”，历史的趋势要求我们与国际接轨，那我们就要作好准备“有备无患”。首先过的语言关，学好外语尤其重要。其次是全球整体意识，要求了解国外的市场和发展情况。最后是文化差异，“十里不同风，百里不同俗”，了解国外行情，才能在国际竞争中处不败之地。总之，我感觉张季超教授
8、的教学方法非常有创意，我们学到了很多知识，同时有大开眼界。三对这本书内容的整体理解和看法通过自学钢筋混凝土原理和分析（过镇海，时旭东编），我感觉这本书是结构工程和相近专业的研究生开课很好的教材，涉及面广，内容丰富，言简意赅，通俗易懂，此书编写中有以下特点：立足于实验依据根据一定数量的实验依据，研究其变化规律，并通过机理和统计分析，总结成理性认识，建立物理和数学模型加以描述，最终还用实验或工程实践验证。这也是研究和解决钢筋混凝土结构问题的一般方法。宏观的力学反应本书讨论的钢筋混凝土材性和构件性能都是指一定的尺度范围内（约70mm或34倍粗骨料粒径）内的平均值，在结构工程中应用有足够的精度。受力性
9、能的规律和机理分析本书希望通过机理分析，寻求结构受力特性的内在本质，这是相对稳定且更重要的。而具体的计算方法和公式，将因数据的积累或增减而改变形式和参数。实际的力学性能和指标书中给的混凝土材料和构件性能的实验结构，以及计算公式的理论值等，一般都是指试验实测值或平均值，可以直接用于验算结构的实际承载力和变形。反映国内外最新研究成果本书在保留相对稳定的基本概念和分析方法的基础上，注意吸收和反映最新研究成果和不同学术观点，方法。当然，次书侧重于定性分析，为混凝土结构的研究和分析服务，定性计算比较少，一般不对配筋构造具体细节作出规定和限制，也不涉及规范要求的条款要求，这样就是使得我们学习之后，对知识概
10、念很清楚，但是对定量计算，动手能力方面有所限制。但是，总体来讲，这本教材是非常好的教材。同时，自学这本教材我们要注意的学习方法： （1）正确理解和使用计算公式（2）结构计算及设计答案不唯一（3）重视与基础课程的联系（4）重视实践和规范应用四对这本书内容详尽的理解和学习通过自学，我基本掌握了书中所讲述的关于钢筋混凝土的知识，深化了原有知识理论，形成较为完整的的混凝土知识理论系统，现在对全书内容作些总结，同时，写些自学的一些心得体会。（重点是自己讲解部分第三篇 十四章 抗扭承载力）本书共分了四篇二十章 第一篇介绍混凝土材料的一般特性和破坏机理。比较详尽的介绍混凝土在基本应力状态（压，拉，剪）下的强
11、度和变形性能，在主要性能因素的影响下的性能变化规律以及在多轴应力状态下的强度和本构关系，给出了高强混凝土，轻质混凝土和纤维混凝土等多种混凝土的主要力学性能。这篇涉及内容很全面。同时体现了本书的几大特点，如：体现注重试验对混凝土的设计和理论发展的导向作用。混凝土材料基本力学性能，抗拉强度和变形，抗剪强度和变形，受压应力应变全曲线，荷载重复加载作用，偏心受压及应力与应变关系，多轴强度和本构关系，二轴应力状态和三轴应力状态的分析等等，许多内容都是在做试验，通过合理实验器材，恰当的实验方法，近似理想化的模型，得到众多实验数据或现在实测数据，再进行整理，分析，综合，得到理论成果，这就是混凝土结构课程的最
12、大的特点。书中介绍内容相对其他教材更为全面，如讲到主要因素影响的那一章中的徐变一节介绍的很细，影响徐变值和主要因素讲的很多，有：应力水平，加载龄期，原材料和配合比，制作和养护条件，使用期的环境条件，构件的尺寸，其他因素还有骨料的品种，性质和粒径，混凝土内各种参合料和添加剂，混凝土的受力状况和历史，环境条件的随机变化等等，都考虑到了。同时，对混凝土的徐变值，还给出拟合已有试验数据的经验计算式，给出现有的几种主要徐变计算理论，有效模量法，老化理论，弹性徐变理论，弹性老化理论，继效流动理论等等，很多内容在其他教材很难提到的。另外，教材后面提到的破坏准则和本构关系。破坏准则体现了科学的综合性（涉及了弹
13、性力学和弹塑性力学）提出了著名的古典强度理论：l 最大主拉应力理论（Rankine）l 最大主拉应变理论（Mariotto）l 最大剪应力理论（Tresca）l 统计平均剪应力理论（Von Mises）l Mohr-Coulomb理论l Drucker-Prager理论还给出古典强度理论计算式和破坏包络面形状和混凝土破坏准则的统一表达式本构关系一章中提到几种模型：各向异性本构模型，正交异性本构模型各向同向本构模型Ottosen的三维各向同性模型全量模型Darwin-Pecknold的三维模型正交异性增量模型塑性理论模型使书的内容提高到一个新的高度。第二篇 介绍钢筋混凝土组合材料的基本特点和主要
14、受力性能，包括的内容有：钢筋的力学性能，钢筋埋设在混凝土内的相互黏结作用，纵向和横向配筋两种形式的截面受力特性，因各种因素引起钢筋和混凝土变形差后的截面分析等第三篇 基本构件的承载力和变形，是书中的重点也是我们学习这门课程的重点，本篇分别介绍钢筋作用下的承载力，裂缝和变形性能，各种主要因素的影响及其应力分布，变形状况和破坏形态（极限形态）。各章介绍都很详尽，从中可以学到很多知识。其中由于张季超教授授课中分配给我的任务是第14章（抗扭承载力），那么我将着重介绍一下本书的这一章节的讲解。同时，我们知道建筑构件梁，墙，柱等构件承载力主要是考虑的是受拉，受压，受弯，受剪等的影响，而且对这方面研究比较彻
15、底，数据也很齐全，理论也很成熟，体系全面，但是对抗扭承载力的研究和理论比较欠缺，同时，截面内力有轴力，弯矩和剪力时材料一般处于一维或二维应力状态，若构件的轴线，荷载和支座反力不在同一个平面内截面即产生扭矩，此时构件处于三维应力状态。受扭构件如为三维应力状态且常有其他内力同时作用，构件的受力性能更加复杂，国内外对此已有许多试验和理论研究，获得了重要的研究成果，但对其受力机理的认识和计算方法的确定仍不完善。书中关于抗扭承载力介绍相对于其他章节较为简洁，同时定性说明和理解的内容偏多，公式也比较多，那我们就回顾一下本章的内容：第一节 受力构件的弹性解和塑性解首先把材料和模型理想化，得出受扭构件（圆形和矩形）内力弹性解（剪应力）表达式。弹性材料的圆形截面构件承受纯扭矩Te(其它内力为零)是最简单的受力状态。 试验和理论分析都证明,构件受扭后截面仍保持平面,正应力()为零,剪应力沿半径为线型分布(图）： 式中， 截面的极惯性矩； R截面半径； r截面内任意一点至圆心的距离。 当r=R时有最大剪应力 或
