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1、一、混凝土结构的基本原理一、混凝土结构的基本原理（1）钢筋混凝土由混凝土和钢筋两种材料组成，这两种材料的）钢筋混凝土由混凝土和钢筋两种材料组成，这两种材料的力学特性是不相同的；力学特性是不相同的；（2）两种材料必须按照合理的方式结合在一起，充分发挥各自）两种材料必须按照合理的方式结合在一起，充分发挥各自 的力学特性，提高构件的承载能力；的力学特性，提高构件的承载能力；（3）必须保证两种材料能很好地共同工作。）必须保证两种材料能很好地共同工作。素混凝土梁承载力小，破坏突然素混凝土梁承载力小，破坏突然钢筋混凝土梁承载力大，钢筋混凝土梁承载力大，变形性能好，破坏有预告变形性能好，破坏有预告PPPP二
2、、混凝土结构的主要优点和缺点二、混凝土结构的主要优点和缺点（1）材料来源广泛，材料利用合理，结构整体性好，）材料来源广泛，材料利用合理，结构整体性好， 结构可模性好，结构耐久性好，结构耐火性好，结构可模性好，结构耐久性好，结构耐火性好， 施工设备简单，综合经济性好施工设备简单，综合经济性好（2）结构自重较大，结构抗裂性差，承载力有限，）结构自重较大，结构抗裂性差，承载力有限， 施工周期较长，对环境影响较大施工周期较长，对环境影响较大三、混凝土和钢筋共同工作的原因三、混凝土和钢筋共同工作的原因（1）混凝土与钢筋有良好的粘结性能，可共同受力。）混凝土与钢筋有良好的粘结性能，可共同受力。（2）两者温
3、度线膨胀系数很接近，避免产生较大的温度应力。）两者温度线膨胀系数很接近，避免产生较大的温度应力。（3）混凝土对钢筋有良好的保护作用（耐久性及耐高温）。）混凝土对钢筋有良好的保护作用（耐久性及耐高温）。四、混凝土结构的应用和发展概况四、混凝土结构的应用和发展概况1. 混凝土结构在土木工程中的应用：混凝土结构在土木工程中的应用： （1）建筑工程，（）建筑工程，（2）水电工程，（）水电工程，（3）港口工程）港口工程 （4）市政工程，（）市政工程，（5）交通工程，）交通工程， （6）电力工程）电力工程 （7）石化工程，（）石化工程，（8）交通工程，）交通工程， （9）军事工程）军事工程 2. 混凝土结
4、构材料的应用和发展混凝土结构材料的应用和发展 （1）混凝土材料）混凝土材料 向着高强度，向着高强度， 大应变，大应变， 轻质量，轻质量， 长耐久等方向发展长耐久等方向发展 开发特种混凝土和扩展混凝土用途开发特种混凝土和扩展混凝土用途 （2）钢筋材料）钢筋材料 向着高强度，大应变，低腐蚀，耐高温，高抗疲劳等发展向着高强度，大应变，低腐蚀，耐高温，高抗疲劳等发展 开发其他替代加劲材料开发其他替代加劲材料3. 混凝土结构形式的发展混凝土结构形式的发展 预应力结构，组合结构，加劲混凝土结构，预应力结构，组合结构，加劲混凝土结构， FRP混凝土结构混凝土结构 4. 混凝土结构理论的发展混凝土结构理论的发
5、展 （1）设计理论）设计理论 容许应力法容许应力法 破坏阶段法破坏阶段法 极限状态法极限状态法(半概率半概率) 结构性能设计结构性能设计 极限状态法极限状态法(全概率全概率) （2）计算方法）计算方法 线弹性线弹性 弹塑性弹塑性 断裂力学断裂力学 能量设计能量设计 常规计算常规计算 计算机仿真计算机仿真 5. 5. 混凝土结构设计规范的发展混凝土结构设计规范的发展 上世纪上世纪5050年代照搬和借鉴前苏联相应规范年代照搬和借鉴前苏联相应规范 上世纪上世纪60-7060-70年代独立编制建立在统计与经验基础上的年代独立编制建立在统计与经验基础上的“半半经验、半概率单一安全系数表达的极限状态法经验
6、、半概率单一安全系数表达的极限状态法”的设计规范的设计规范. . 上世纪上世纪90年代开始年代开始, ,基本制订基本制订“以概率理论为基础、以分项以概率理论为基础、以分项系数来表达其可靠度的极限状态法系数来表达其可靠度的极限状态法”的设计规范的设计规范. . 6. 6. 理论研究的发展方向理论研究的发展方向 计算机仿真计算技术的应用；计算机仿真计算技术的应用； 结构仿真试验技术的完善；结构仿真试验技术的完善； 结构设计的全概率方法的应用。结构设计的全概率方法的应用。我国的设计规范体系我国的设计规范体系 我国超过我国超过100m100m高的高层建筑中绝大多数是混凝土结构或为高的高层建筑中绝大多数
7、是混凝土结构或为混凝土和钢的组合结构。混凝土和钢的组合结构。混凝土结构的应用实例混凝土结构的应用实例1.建筑工程建筑工程2.交通工程交通工程 隧道、桥梁、高速公路、城市高架公路、地铁大都采用混凝隧道、桥梁、高速公路、城市高架公路、地铁大都采用混凝土结构。土结构。 大坝、拦海闸墩、渡槽、港口等必须采用混凝土结构大坝、拦海闸墩、渡槽、港口等必须采用混凝土结构3.水利工程水利工程4.特种工程特种工程 核电站的安全壳、热电厂的冷却塔、储水池、储气灌、海洋石核电站的安全壳、热电厂的冷却塔、储水池、储气灌、海洋石油平台、电视塔等必须采用或多采用混凝土结构。油平台、电视塔等必须采用或多采用混凝土结构。五、本
8、课程的目的和学习方法五、本课程的目的和学习方法 1.1.目的目的 熟悉混凝土结构构件的受力性能，掌握混凝土结构的力学分熟悉混凝土结构构件的受力性能，掌握混凝土结构的力学分析方法及构件的设计方法，了解混凝土结构的构造规定及一般的析方法及构件的设计方法，了解混凝土结构的构造规定及一般的构造措施。能对现有混凝土结构或构件的性能进行评估。构造措施。能对现有混凝土结构或构件的性能进行评估。 2.2.学习方法学习方法 注意本课程与相关课程尤其是注意本课程与相关课程尤其是“材料力学材料力学”、“结构力学结构力学”课程的异同点，正确运用已有的力学知识解决实际问题。课程的异同点，正确运用已有的力学知识解决实际问题。 混凝土结构理论大都建立在试验研究的基础之上，目前还缺混凝土结构理论大都建立在试验研究的基础之上，目前还缺乏完善的理论体系。很多公式不能由严密的逻辑推导得出，只能乏完善的理论体系。很多公式不能由严密的逻辑推导得出，只能由试验结果回归而成。学习和应用时要注意思维方式的转变。由试验结果回归而成。学习和应用时要注意思维方式的转变。 结构设计单靠理论分析还不够，还要辅以一定的构造措施，结构设计单靠理论分析还不够，还要辅以一定的构造措施，才能保证安全可靠。才能保证安全可靠。 理论联系实际，积累感性认识，对学习本课程十分有益。理论联系实际，积累感性认识，对学习本课程十分有益。
