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绪论1

一 混凝土结构的工作原理1

二 混凝土结构的优点和缺点2

三 混凝土结构的应用和发展4

四 混凝土结构设计规范的发展5

五 水工混凝土结构课程的性质、内容及特点6

第一章 钢筋混凝土材料的力学性能7

第一节 钢筋品种及力学性能7

一 钢筋的品种及分类7

二 钢筋的力学性能9

三 钢筋的焊接性能12

四 钢筋混凝土结构对钢筋性能的要求13

第二节 混凝土及其力学性能13

一 混凝土的构成13

二 单向受力状态下的混凝土强度13

三 复合受力状态下的混凝土强度18

四 混凝土的变形性能20

五 混凝土的弹性模量、泊松比和剪切模量26

六 混凝土的重力密度27

一 钢筋与混凝土间的粘结力28

七 混凝土的其它特性28

第三节 钢筋与混凝土的粘结性能28

二 钢筋的锚固29

三 钢筋的搭接30

思考题和计算题31

第二章 钢筋混凝土结构基本计算原则33

第一节 钢筋混凝土结构设计理论发展简介33

一 允许应用力设计法33

二 破损阶段设计法33

四 概率极限状态设计法34

三 半经验半概率的极限状态设计法34

五 结构可靠度的有关概念35

第二节 荷载的代表值和荷载分项系数41

一 作用与荷载41

二 荷载的分类及其代表值41

三 荷载标准值42

四 可变荷载组合值42

五 可变荷载准永久值42

六 荷载设计值与荷载分项系数42

二 混凝土强度设计指标的取值及其分项系数44

一 材料强度标准值与设计的取值原则44

第三节 材料强度设计指标的取值44

三 钢筋强度设计指标的取值及其分项系数46

第四节 概率极限状态设计法的实用设计表达式46

一 结构的极限状态分类和设计要求46

二 结构的设计状况与荷载效应组合47

三 承载能力极限状态的设计表达式48

四 正常使用极限状态的设计表达式51

五 结构设计理论发展展望52

思考题和计算题54

一 轴心受拉构件的受力全过程56

第三章 钢筋混凝土轴心受力构件承载力计算56

第一节 轴心受拉构件的承载力计算56

二 轴心受拉构件的承载力计算57

三 轴心受拉构件的构造规定58

第二节 轴心受压构件的承载力计算58

一 轴心受压短柱的破坏特征及应力重分布过程59

二 轴心受压短柱的承载力计算61

三 轴心受压长柱的破坏特征及稳定系数62

四 轴心受压长柱的承载力计算64

五 受压柱的构造规定66

第三节 螺旋式箍筋轴心受压柱的承载力计算68

一 概述68

二 受力及变形性能69

三 承载力计算69

四 应用的限制条件和构造规定71

思考题和计算题72

第四章 受弯构件正截面承载力计算74

第一节 受弯构件正截面受力全过程及破坏特征75

一 适筋梁受力破坏全过程75

二 钢筋混凝土梁正截面承载力的破坏特征77

第二节 正截面受弯承载力计算假定和破坏的界限条件79

一 基本假定79

二 适筋破坏与超筋破坏的界限条件80

三 适筋破坏与少筋破坏的界限条件81

第三节 单筋矩形截面梁正截面弯承载力计算81

一 计算应力图形81

二 基本计算公式82

三 适用条件83

四 设计计算方法85

一 计算应用力图形93

第四节 双筋矩形截面梁正截面受弯承载力计算93

二 基本计算公式94

三 基本计算公式的适用条件95

四 设计计算方法95

第五节 T形截面数值正截面受弯承载力计算102

一 概述102

二 计算应力图形和基本计算公式104

三 两类T形截面的判别106

四 T形截面染设计106

五 T形截面梁承载力校核107

六 T形截梁承载力计算的另一种方法108

第六节 受弯构件截面尺寸及配筋的构造规定113

一 截面尺寸113

二 钢筋的混凝土保护层厚度113

三 梁内钢筋的直径和净间距113

四 板内钢筋的直径和净间距114

五 受力钢筋的强度等级114

六 受变构件中的构造钢筋114

思考题和计算题115

一 概述121

第一节 斜截面的破坏形态与受剪机理121

第五章 受弯构件截面承载力计算121

二 斜截面受剪破坏的主要形态123

三 斜截面的受剪机理124

第二节 影响斜截面受剪承载力的主要因素125

一 剪跨比125

二 混凝土强度126

三 配箍率及箍筋强度127

四 纵筋的配筋率127

二 斜截面受剪承载力的教育处公式128

一 计算原则128

第三节 斜截面受剪承载力计算128

三 计算截面的位置131

四 计算公式的适应范围131

五 按构造配箍的133

六 斜截面受筋承载力计算中的几个问题133

七 斜截面受剪承载力的计算方法与步骤134

八 实心板的斜截面受剪承载力计算135

第四节 斜截面受弯承载力140

一 问题的提出140

二 抵抗变矩图的绘制141

三 纵向钢筋的弯起142

四 纵向钢筋的截断145

五 抵抗弯矩图举例147

第五节 配筋构造要求148

一 纵筋的构造要求148

二 弯起钢筋的构造要求150

三 箍筋的构造要求151

四 钢筋混凝土构件施工图151

思考题和计算题157

第六章 偏心受力构件承载力计算160

第一节 偏心受压构件正截面破坏特征161

一 大偏心受压破坏161

二 小偏心受压破坏162

三 大、小偏心受压构件的界限163

第二节 偏心受压构件的纵向弯曲163

一 概述163

二 偏心距增大系数164

第三节 偏心受压构件正截面承载力计算166

一 矩形截面大偏心受压构件正截面承载力计算166

二 矩形截面小偏心受压构件正截面承载力计算170

三 偏心受压构件的构造要求175

第四节 双向偏心受压构件正截面承载力计算184

第五节 偏心受拉构件正截面承载力计算186

一 小偏心受拉构件正截面承载力计算186

二 大偏心受拉构件正截面承载力计算187

第六节 偏心受压构件斜截面承载力计算190

一 偏心受压构件斜截面承载力计算190

二 偏心受拉构件斜截面承载力计算192

思考题和计算题194

第一节 概述196

第七章 受扭构件承载力计算196

第二节 纯扭构件的开裂扭矩及承载力计算197

一 矩形截面开裂扭矩197

二 受扭构件受力特征和破坏形态198

三 抗扭纵筋与箍筋的配筋强度比199

四 受扭构件计算模型及理论计算公式200

五 受扭构件承载力计算公式202

第三节 弯剪扭构件承载力计算206

一 剪扭构件承载力计算206

三 弯剪扭构件承载力计算208

二 弯扭构件承载力计算208

四 计算公式适用条件209

第四节 受扭构件的配筋构造要求215

一 受扭箍筋的构造要求215

二 受扭纵筋的构造要求215

思考题和计算题215

第八章 钢筋混凝土结构正常使用极限状态的验算217

第一节 概述217

一 正常使用极限状态的验算要求217

三 耐久性要求218

二 变形和裂缝宽度的限值及混凝土拉应力限制系数的取值218

第二节 混凝土结构的耐久性问题219

一 影响混凝土结构耐久性的主要因素及其对策219

二 保证混凝土结构耐久性的设计规定221

第三节 受弯构件变形验算223

一 截面的弯矩-曲率关系和刚度223

二 短期刚度BS225

三 长期刚度BI227

四 受弯构件的挠度验算228

一 轴心受拉构件的抗裂度验算230

第四节 钢筋混凝土构件抗裂度验算230

二 受弯构件的抗裂度验算231

三 偏心受压构件的抗裂度验算233

四 偏心受拉构件的抗裂度验算234

第五节 钢筋混凝土构件裂缝开展宽度的验算236

一 裂缝产生的原因及控制裂缝开发的措施236

二 裂缝开发宽度计算理论简介238

三 平均裂缝开发宽度240

四 最大裂缝开发宽度244

五 裂缝开发宽度验算248

六 计算例题249

思考题和计算题251

第九章 预应力混凝土构件计算253

第一节 概述253

一 预应力混凝土的基本原理253

二 预应力混凝土构件分类254

三 预应力混凝土的特点254

四 预应力混凝土构件的计算内容255

五 预应力混凝土的应用255

第二节 预应力施工方法和预应力混凝土的材料257

一 施加预应力的方法257

二 预应力混凝土的材料258

三 锚具和夹具260

第三节 张拉控制应力和预应力损失263

一 张拉控制应力263

二 预应力损失264

三 预应力损失的组合270

第四节 预应力混凝土轴心受拉构件的计算270

一 轴心受拉构件各阶段的应力分析270

二 轴心受拉构件使用阶段的计算276

三 轴心受拉构件施工阶段的验算280

一 受弯构件的应力分析286

第五节 预应力混凝土受弯构件计算286

二 受弯构件使用阶段的计算292

三 受弯构件施工阶段验算304

第六节 预应力混凝土构件的构造要求314

一 一般规定314

二 先张法构件的构造要求316

三 后张法构件的构造要求316

第七节 部分预应力混凝土及无粘结预应力混凝土的概念318

一 部分预应力混凝土结构318

二 无粘结预应力混凝土结构321

思考题和计算题322

第十章 钢筋混凝土梁板结构325

第一节 概述325

第二节 单向板梁板结构按弹性方法的计算326

一 结构平面布置326

二 计算简图327

三 按弹性方法计算板和梁内力330

第三节 单向板梁板结构按塑性方法的计算333

一 钢筋混凝土受弯构件的塑性铰333

二 塑性内力重分布334

三 弯矩调幅法确定连续梁的内力335

第四节 单向板梁板结构的截面设计和构造要求339

一 连续板的截面设计与构造要求339

二 连续梁的截面设计与构造要求341

第五节 双向板梁板结构的设计343

一 双向板试验结果及受力特点343

二 双向板的内力计算344

三 双向连续板中支承梁的设计345

四 双向板的截面设计和构造要求346

二 楼面梁格布置和构件截面尺寸348

第六节 钢筋混凝土梁板结构设计实例348

一 设计资料348

三 板的设计349

四 次梁设计350

五 主梁设计354

思考题和计算题361

第十一章 水电站厂房及刚架结构363

第一节 概述363

一 水电站厂房的类型363

二 水电站厂房的组成364

一 主厂房主要尺寸的确定365

第二节 厂房尺寸及上部结构布置365

二 主厂房结构布置367

三 主厂房荷载传递路径369

第三节 厂房结构设计的一般规定369

一 基本要求369

二 结构重要性系灵敏的设计状况系数369

三 荷载效应组合及荷载分项系数370

四 混凝土强度等级371

五 结构分析方法371

一 楼面荷载372

第四节 厂房楼板的计算和构造372

二 楼板的内力计算373

三 楼板配筋构造374

第五节 厂房刚架计算与构造377

一 计算单元和计算简图377

二 作用在刚架上的荷载379

三 刚架内力计算及内力组合387

四 截面设计和构造389

第六节 立柱独立牛腿计算和构造391

一 牛腿的受力特征和破坏形态391

二 牛腿的设计393

第七节 柱下独立基础396

一 柱下独立基础的型式和构造要求396

二 柱下的独立基础设计397

思考题和计算题404

第十二章 水工非杆件结构405

第一节 水工非杆件结构的设计原则405

一 水工非杆件结构的内力和应力计算405

二 水工非杆件结构的承载能力计算406

四 水工非杆件结构的裂缝控制410

三 水工非杆件结构的配筋构造410

第二节 深受弯构件的计算411

一 深受弯构件的应力和内力计算411

二 深受弯构件的工作特性411

三 深受弯构件的承载力计算412

四 深受弯构件的正常使用极限状态验算415

五 深受弯构件的配筋构造416

第三节 混凝土坝内廊道及孔口结构418

一 作用在孔口和廊道上的荷载418

二 坝内孔口和廊道的应力计算419

三 孔口和廊道的配筋423

第四节 混凝土坝内埋管和坝后背管426

一 坝内埋管的设计426

二 坝后背管的设计431

第五节 机墩蜗壳和尾水管结构434

一 圆筒式机墩设计435

二 矮机墩设计441

三 金属蜗壳外围混凝土结构设计442

四 混凝土蜗壳设计445

五 尾水管结构计算447

一 概述451

第六节 水工弧形闸门支承结构451

二 闸墩及支座的型式和特征452

三 弧门闸墩及支座的受力特征和破坏形态453

四 闸墩与弧门支座的裂缝控制和承载力计算455

五 构造要求458

六 弧门支承结构设计实例458

第七节 钢筋混凝土有限元法在水工非杆件结构中的应用462

一 坝后背管的有限元分析[63]463

三 水电站蜗的有限元分析[75]465

二 坝内埋管的有限元分析[74]465

四 预应力闸墩及锚块的有限元分析[76]466

附录一 材料的强度和弹性模量472

附录二 钢筋的计算截面面积表476

附录三 一般构造规定478

附录四 正常使用验算的有关限值480

附录五 等跨等截面连续梁在常用荷载作用下的内力系数表482

附录六 双向板内力和挠度系数表492

参考文献498