混凝土課件01

1、使用教材：使用教材： 沈蒲生主編沈蒲生主編混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 高等教育出版社出版高等教育出版社出版授課對(duì)象：土木工程專業(yè)本科生授課對(duì)象：土木工程專業(yè)本科生授課形式：采用多媒體電子課件（自編），授課形式：采用多媒體電子課件（自編），輔以傳統(tǒng)教學(xué)方式；多次采用課堂互動(dòng)式輔以傳統(tǒng)教學(xué)方式；多次采用課堂互動(dòng)式教學(xué)手段，師生共同探索和學(xué)習(xí)。教學(xué)手段，師生共同探索和學(xué)習(xí)。課程性質(zhì)課程性質(zhì)：1.鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是土木工程專業(yè)是土木工程專業(yè)最主最主要要的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，2.是一門關(guān)鍵的是一門關(guān)鍵的學(xué)位課程學(xué)位課程，3.是報(bào)考結(jié)構(gòu)工程

2、是報(bào)考結(jié)構(gòu)工程碩士研究生碩士研究生的考試課程。的考試課程。4.該課程的該課程的實(shí)踐性實(shí)踐性強(qiáng)（后續(xù)包含強(qiáng)（后續(xù)包含3個(gè)課程設(shè)個(gè)課程設(shè)計(jì)），實(shí)用性強(qiáng)，與該專業(yè)的計(jì)），實(shí)用性強(qiáng)，與該專業(yè)的畢業(yè)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)有有著很大的聯(lián)系，著很大的聯(lián)系，5.今后報(bào)考今后報(bào)考“注冊(cè)結(jié)構(gòu)工程師注冊(cè)結(jié)構(gòu)工程師”的一門難度的一門難度較大的科目。較大的科目。存在的困難和問題：學(xué)時(shí)少，內(nèi)容多，要求存在的困難和問題：學(xué)時(shí)少，內(nèi)容多，要求高。高。對(duì)學(xué)生的要求：積極配合教師上好每一節(jié)課，對(duì)學(xué)生的要求：積極配合教師上好每一節(jié)課，認(rèn)真聽講，積極思考，認(rèn)真聽講，積極思考，積極參與交互式教積極參與交互式教學(xué)活動(dòng)中學(xué)活動(dòng)中，認(rèn)真完成課后作業(yè)（

3、大量的）。，認(rèn)真完成課后作業(yè)（大量的）。多給教師提寶貴意見和建議。多給教師提寶貴意見和建議。對(duì)教師的要求：認(rèn)真對(duì)待每一節(jié)課和每一個(gè)對(duì)教師的要求：認(rèn)真對(duì)待每一節(jié)課和每一個(gè)學(xué)生，不斷探索新的教學(xué)理念，積極采用學(xué)生，不斷探索新的教學(xué)理念，積極采用新的教學(xué)手段和方法，認(rèn)真傾聽學(xué)生的意新的教學(xué)手段和方法，認(rèn)真傾聽學(xué)生的意見和建議，努力提高教學(xué)質(zhì)量，真正為學(xué)見和建議，努力提高教學(xué)質(zhì)量，真正為學(xué)生所想、所思，共同完成我們的任務(wù)。生所想、所思，共同完成我們的任務(wù)。章節(jié)章節(jié) 內(nèi)容內(nèi)容緒論緒 論第一章混凝土結(jié)構(gòu)用材料的性能第二章鋼筋混凝土軸心受力構(gòu)件正截面承載力計(jì)算第三章鋼筋混凝土受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算第四章鋼

4、筋混凝土受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算第五章鋼筋混凝土受扭構(gòu)件承載力計(jì)算第六章鋼筋混凝土偏心受力構(gòu)件承載力計(jì)算第七章鋼筋混凝土構(gòu)件的裂縫、變形和耐久性第八章預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件設(shè)計(jì)以混凝土為主要材料制作的結(jié)構(gòu)稱為混凝士以混凝土為主要材料制作的結(jié)構(gòu)稱為混凝士結(jié)構(gòu)。它包括結(jié)構(gòu)。它包括素素混凝土結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)、鋼筋鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)、型鋼型鋼混凝土結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)、鋼管鋼管混凝土結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)和預(yù)應(yīng)力預(yù)應(yīng)力混混凝土結(jié)構(gòu)等。凝土結(jié)構(gòu)等。 素素混凝土結(jié)構(gòu)是指混凝土結(jié)構(gòu)是指不配置任何鋼材不配置任何鋼材的混凝的混凝土結(jié)構(gòu)。土結(jié)構(gòu)。 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是指用是指用圓鋼筋圓鋼筋作為配筋的作為配筋的普

5、通普通混凝土結(jié)構(gòu)、圖混凝土結(jié)構(gòu)、圖0-1為常見鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)為常見鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的配筋實(shí)例和構(gòu)件的配筋實(shí)例.圖0-1a、b 型鋼筋混凝土型鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)又稱為鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)又稱為鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)。它是指用結(jié)構(gòu)。它是指用型鋼或用鋼板焊成的型鋼或用鋼板焊成的鋼骨架鋼骨架作為配筋的混凝土結(jié)構(gòu)。圖作為配筋的混凝土結(jié)構(gòu)。圖0-2為用型鋼作為混凝土梁配筋的截面形為用型鋼作為混凝土梁配筋的截面形式、圖式、圖0-3為用型鋼作為混凝土柱配筋為用型鋼作為混凝土柱配筋的截面形式。的截面形式。 鋼管混凝土鋼管混凝土結(jié)構(gòu)是指在結(jié)構(gòu)是指在鋼管內(nèi)鋼管內(nèi)澆搗混凝澆搗混凝土做成的結(jié)構(gòu)。土做成的結(jié)構(gòu)。 預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)應(yīng)力混凝

6、土結(jié)構(gòu)是指在結(jié)構(gòu)構(gòu)件制作時(shí)，結(jié)構(gòu)是指在結(jié)構(gòu)構(gòu)件制作時(shí)，在其在其受拉部位上人為地預(yù)先施加壓應(yīng)力受拉部位上人為地預(yù)先施加壓應(yīng)力的的混凝土結(jié)構(gòu)?；炷两Y(jié)構(gòu)。 素混凝土素混凝土結(jié)構(gòu)由于承載力低、性質(zhì)脆，很少結(jié)構(gòu)由于承載力低、性質(zhì)脆，很少用來作為土木工程的承力結(jié)構(gòu)、用來作為土木工程的承力結(jié)構(gòu)、 型鋼混凝土型鋼混凝土結(jié)構(gòu)承載能力大、抗震性能好。結(jié)構(gòu)承載能力大、抗震性能好。但耗鋼量較多，可在高層、大跨或抗震要求較但耗鋼量較多，可在高層、大跨或抗震要求較高的工程中采用。高的工程中采用。 鋼管混凝土鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的構(gòu)件連接較復(fù)雜，維護(hù)費(fèi)結(jié)構(gòu)的構(gòu)件連接較復(fù)雜，維護(hù)費(fèi)用大。用大。 本書本書重點(diǎn)講述鋼筋混凝土重點(diǎn)講述

7、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的材料性能、結(jié)構(gòu)的材料性能、設(shè)計(jì)原則、計(jì)算方法和構(gòu)造措施設(shè)計(jì)原則、計(jì)算方法和構(gòu)造措施.對(duì)于對(duì)于預(yù)應(yīng)力預(yù)應(yīng)力混凝土混凝土結(jié)構(gòu)，將在本書的第八章中介紹。結(jié)構(gòu)，將在本書的第八章中介紹。 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和主要優(yōu)缺點(diǎn)：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和主要優(yōu)缺點(diǎn)：1.受力特點(diǎn)：受力特點(diǎn)：（1）素混凝土簡支梁的破壞試驗(yàn)：）素混凝土簡支梁的破壞試驗(yàn)： 圖圖0-4a為一根未配置鋼筋的素混凝土為一根未配置鋼筋的素混凝土簡支梁，跨度簡支梁，跨度4 m，截面尺寸，截面尺寸bh=200mm300mm、混凝土強(qiáng)度、混凝土強(qiáng)度等級(jí)為等級(jí)為C20。梁的跨中作用一個(gè)集中荷。梁的跨中作用一個(gè)集中荷載載F，對(duì)其進(jìn)行破壞性

8、試驗(yàn)，對(duì)其進(jìn)行破壞性試驗(yàn)。 試驗(yàn)結(jié)果表明：試驗(yàn)結(jié)果表明：（1）當(dāng)荷載較小時(shí)，截面上的）當(dāng)荷載較小時(shí)，截面上的應(yīng)變應(yīng)變則同彈性材料的則同彈性材料的梁一樣，梁一樣，沿截面高度呈直線分布沿截面高度呈直線分布；（2）當(dāng)荷載增大使截面受拉區(qū)邊緣纖維拉應(yīng)變達(dá)到）當(dāng)荷載增大使截面受拉區(qū)邊緣纖維拉應(yīng)變達(dá)到混凝土抗拉極限應(yīng)變時(shí)該處的混凝土抗拉極限應(yīng)變時(shí)該處的混凝土被拉裂混凝土被拉裂，裂縫沿，裂縫沿截面高度方向迅速開展，試件隨即發(fā)生斷裂破壞。截面高度方向迅速開展，試件隨即發(fā)生斷裂破壞。（3）破壞的性質(zhì)：破壞是突然的，沒有明顯的預(yù)兆，）破壞的性質(zhì)：破壞是突然的，沒有明顯的預(yù)兆，屬于屬于脆性破壞脆性破壞。 盡管混凝土

9、的盡管混凝土的抗壓強(qiáng)度比其抗拉強(qiáng)度高幾倍或十抗壓強(qiáng)度比其抗拉強(qiáng)度高幾倍或十幾倍幾倍，但得不到充分利用，因?yàn)樵撛嚰钠茐氖怯?，但得不到充分利用，因?yàn)樵撛嚰钠茐氖怯苫旎炷恋目估瓘?qiáng)度凝土的抗拉強(qiáng)度控制控制，破壞荷載值很小，只有，破壞荷載值很小，只有 8 kN左右。左右。 （2）鋼筋混凝土梁的破壞試驗(yàn)：鋼筋混凝土梁的破壞試驗(yàn)： 在梁的受拉區(qū)布置三根直徑為在梁的受拉區(qū)布置三根直徑為16 mm的的HPB235級(jí)鋼筋級(jí)鋼筋(記作記作316)并在受壓區(qū)在布并在受壓區(qū)在布置兩根為置兩根為 10 mm的架力鋼筋和適量的箍筋。的架力鋼筋和適量的箍筋。 再進(jìn)行同樣的荷載試驗(yàn)再進(jìn)行同樣的荷載試驗(yàn)(圖圖 0-4b)

10、當(dāng)加載到一定階段使截面受拉區(qū)邊緣纖當(dāng)加載到一定階段使截面受拉區(qū)邊緣纖維拉應(yīng)力達(dá)到維拉應(yīng)力達(dá)到混凝土抗拉極限強(qiáng)度混凝土抗拉極限強(qiáng)度時(shí)，混凝時(shí)，混凝土雖被拉裂，但裂縫不會(huì)沿截面的高度迅速土雖被拉裂，但裂縫不會(huì)沿截面的高度迅速開展，試件也不會(huì)隨即發(fā)生斷裂破壞。開展，試件也不會(huì)隨即發(fā)生斷裂破壞。 混凝土開裂后，裂縫截面的混凝土拉應(yīng)力混凝土開裂后，裂縫截面的混凝土拉應(yīng)力由縱向受拉鋼筋來承受，故荷載還可進(jìn)一步由縱向受拉鋼筋來承受，故荷載還可進(jìn)一步增加。增加。此時(shí)變形將相應(yīng)發(fā)展，裂縫的數(shù)量和此時(shí)變形將相應(yīng)發(fā)展，裂縫的數(shù)量和寬度也將增大。寬度也將增大。受拉鋼筋抗拉強(qiáng)度和受壓區(qū)混凝土抗壓強(qiáng)度受拉鋼筋抗拉強(qiáng)度和受

11、壓區(qū)混凝土抗壓強(qiáng)度都都被充被充分利用時(shí)，試件才發(fā)生破壞。分利用時(shí)，試件才發(fā)生破壞。破壞性質(zhì)：試件破壞前，變形和裂縫都發(fā)展得很充破壞性質(zhì)：試件破壞前，變形和裂縫都發(fā)展得很充分，呈現(xiàn)出明顯的破壞預(yù)兆，屬于分，呈現(xiàn)出明顯的破壞預(yù)兆，屬于塑性破壞塑性破壞。 雖然試件中縱向受力鋼筋的截面面積只占整個(gè)截雖然試件中縱向受力鋼筋的截面面積只占整個(gè)截面面積的面面積的 1左右，但破壞荷載卻可以提高到左右，但破壞荷載卻可以提高到36 kN左右。左右。 歸納總結(jié)一下：歸納總結(jié)一下：在混凝土結(jié)構(gòu)中配置在混凝土結(jié)構(gòu)中配置一一定型式和定型式和數(shù)量的鋼筋，可以收到下列的效果：數(shù)量的鋼筋，可以收到下列的效果： 結(jié)構(gòu)的承載能力有

12、很大的提高；結(jié)構(gòu)的承載能力有很大的提高； 結(jié)構(gòu)的受力性能得到顯著的改善（破壞前帶有結(jié)構(gòu)的受力性能得到顯著的改善（破壞前帶有明顯的預(yù)兆即：變形和裂縫都較明顯）。明顯的預(yù)兆即：變形和裂縫都較明顯）。（3）鋼筋和混凝土是兩種物理、力學(xué)性能很不相）鋼筋和混凝土是兩種物理、力學(xué)性能很不相同的材料，它們可以相互結(jié)合同的材料，它們可以相互結(jié)合共同工作的主要原因共同工作的主要原因是：是：混凝土結(jié)硬后，能與鋼筋牢固地粘結(jié)在一起，混凝土結(jié)硬后，能與鋼筋牢固地粘結(jié)在一起，相互傳遞內(nèi)力。相互傳遞內(nèi)力。粘結(jié)力粘結(jié)力是這兩種性質(zhì)不同的材料能夠是這兩種性質(zhì)不同的材料能夠共同工作的基礎(chǔ)；共同工作的基礎(chǔ)；鋼筋的鋼筋的線膨脹系數(shù)

13、線膨脹系數(shù)為為1.210-5-1，混凝土的為，混凝土的為1.010-5-11.510-5-1，二者數(shù)值，二者數(shù)值相近相近。因此。因此.當(dāng)當(dāng)溫度變化時(shí)，鋼筋與混凝土之間不會(huì)存在較大的相對(duì)溫度變化時(shí)，鋼筋與混凝土之間不會(huì)存在較大的相對(duì)變形和溫度應(yīng)力而發(fā)生粘結(jié)破壞。變形和溫度應(yīng)力而發(fā)生粘結(jié)破壞。 （4）鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的）鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)： 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)除了比素混凝土結(jié)構(gòu)具有較高的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)除了比素混凝土結(jié)構(gòu)具有較高的承載力和較好的受力性能以外。與其他結(jié)構(gòu)相比還具承載力和較好的受力性能以外。與其他結(jié)構(gòu)相比還具有下列優(yōu)點(diǎn)：有下列優(yōu)點(diǎn)：就地取材就地取材。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，砂和石料所占。鋼筋混

14、凝土結(jié)構(gòu)中，砂和石料所占比例很大，水泥和鋼筋所占比例較小。砂和石料一般比例很大，水泥和鋼筋所占比例較小。砂和石料一般可以由建筑工地附近供應(yīng)?？梢杂山ㄖさ馗浇?yīng)。節(jié)約鋼材節(jié)約鋼材。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的承載力較高。大。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的承載力較高。大多數(shù)情況下可用來代替鋼結(jié)構(gòu)，因而節(jié)約鋼材。多數(shù)情況下可用來代替鋼結(jié)構(gòu)，因而節(jié)約鋼材。耐久、耐火耐久、耐火。鋼筋埋放在混凝土中，受混凝土。鋼筋埋放在混凝土中，受混凝土保護(hù)不易發(fā)生銹蝕，因而提高了結(jié)構(gòu)的耐久性。當(dāng)火保護(hù)不易發(fā)生銹蝕，因而提高了結(jié)構(gòu)的耐久性。當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)不會(huì)象木結(jié)構(gòu)那樣被燃燒，災(zāi)發(fā)生時(shí)。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)不會(huì)象木結(jié)構(gòu)那樣被燃燒，也不

15、會(huì)象鋼結(jié)構(gòu)那樣很快軟化而破壞。也不會(huì)象鋼結(jié)構(gòu)那樣很快軟化而破壞?？赡Ｐ院每赡Ｐ院谩ｄ摻罨炷两Y(jié)構(gòu)可以根據(jù)需要澆搗。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)可以根據(jù)需要澆搗成任何形狀。成任何形狀?，F(xiàn)澆式或裝配整體式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的整體性現(xiàn)澆式或裝配整體式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的整體性好，好，剛度大剛度大。 （5）鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)：）鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)：自重大自重大。鋼筋混凝土的重度約為。鋼筋混凝土的重度約為25kN/m3，比砌體和木材的重度都大。盡管比鋼材的重度小，比砌體和木材的重度都大。盡管比鋼材的重度小，但結(jié)構(gòu)的截面尺寸比鋼結(jié)構(gòu)的大，因而其自重遠(yuǎn)遠(yuǎn)但結(jié)構(gòu)的截面尺寸比鋼結(jié)構(gòu)的大，因而其自重遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過相同跨度或高度的鋼結(jié)構(gòu)。

16、超過相同跨度或高度的鋼結(jié)構(gòu)。 抗裂性差抗裂性差。如前所述，混凝土的抗拉強(qiáng)度非。如前所述，混凝土的抗拉強(qiáng)度非常低，因此，普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)經(jīng)常帶裂縫工常低，因此，普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)經(jīng)常帶裂縫工作。盡管裂縫的存在并不一定意味著結(jié)構(gòu)發(fā)生破作。盡管裂縫的存在并不一定意味著結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞，但是它影響結(jié)構(gòu)的耐久性和美觀。當(dāng)裂縫數(shù)量壞，但是它影響結(jié)構(gòu)的耐久性和美觀。當(dāng)裂縫數(shù)量較多和開展較寬時(shí)，還將給人造成不安全感。較多和開展較寬時(shí)，還將給人造成不安全感。 施工的周期較長施工的周期較長，受天氣的影響較大，需要，受天氣的影響較大，需要較多的腳手架、模板。較多的腳手架、模板。 補(bǔ)強(qiáng)維修較難補(bǔ)強(qiáng)維修較難。 綜上所述不

17、難看出：綜上所述不難看出： 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)遠(yuǎn)多于其缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)遠(yuǎn)多于其缺點(diǎn)。 因此，它已經(jīng)在因此，它已經(jīng)在房屋建筑（教學(xué)樓）房屋建筑（教學(xué)樓）、地地下結(jié)構(gòu)下結(jié)構(gòu)（鋼筋混凝土樁基）（鋼筋混凝土樁基）、橋梁橋梁（城市立交（城市立交橋）橋）、鐵路鐵路（鋼筋混凝土枕木）（鋼筋混凝土枕木）、隧道隧道（鋼筋（鋼筋混凝土砌襯）混凝土砌襯）、水利水利（三峽大壩）（三峽大壩）、港口港口（碼（碼頭平臺(tái)）頭平臺(tái)）等工程中得到廣泛應(yīng)用。等工程中得到廣泛應(yīng)用。 針對(duì)其缺點(diǎn)人們研究出許多的有效措施：針對(duì)其缺點(diǎn)人們研究出許多的有效措施：為了克服鋼筋混凝土自重大的缺點(diǎn)，已經(jīng)研為了克服鋼筋混凝土自重大的缺點(diǎn)，

18、已經(jīng)研究出許多究出許多高強(qiáng)輕質(zhì)高強(qiáng)輕質(zhì)的混凝土和強(qiáng)度很高的鋼的混凝土和強(qiáng)度很高的鋼筋；筋；為了克服普通鋼筋混凝土容易開裂的缺為了克服普通鋼筋混凝土容易開裂的缺點(diǎn)，可以對(duì)它點(diǎn)，可以對(duì)它施加預(yù)應(yīng)力施加預(yù)應(yīng)力等等。等等。但還有許多但還有許多工程實(shí)際問題等待我們的同學(xué)們?nèi)ヌ剿骱脱泄こ虒?shí)際問題等待我們的同學(xué)們?nèi)ヌ剿骱脱芯俊＞俊?.20.2混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)用與發(fā)展概況混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)用與發(fā)展概況 一、混凝土早期的發(fā)展一、混凝土早期的發(fā)展 1824年英國約瑟夫年英國約瑟夫阿斯匹丁發(fā)明了波特蘭阿斯匹丁發(fā)明了波特蘭水泥水泥并取得了并取得了專利。專利。 1850年，法國藍(lán)波特（年，法國藍(lán)波特（L.Lambot）制成了

19、）制成了鐵絲網(wǎng)水泥砂鐵絲網(wǎng)水泥砂漿漿的小船。的小船。 1861年法國約瑟夫年法國約瑟夫莫尼埃（莫尼埃（Joseph Momier）獲得了制造）獲得了制造鋼筋混凝土板、管道和拱橋等的專利。鋼筋混凝土板、管道和拱橋等的專利。德國學(xué)者德國學(xué)者1866年發(fā)表了計(jì)算理論和計(jì)算方法，年發(fā)表了計(jì)算理論和計(jì)算方法，1887年又年又發(fā)表了試驗(yàn)結(jié)果，并提出了發(fā)表了試驗(yàn)結(jié)果，并提出了鋼筋應(yīng)配置在受拉區(qū)的概念鋼筋應(yīng)配置在受拉區(qū)的概念和板和板的計(jì)算方法。在此之后，鋼筋混凝土的推廣應(yīng)用才有了較快的計(jì)算方法。在此之后，鋼筋混凝土的推廣應(yīng)用才有了較快的發(fā)展。的發(fā)展。 1891年年1894年，歐洲各國的研究者發(fā)表了一些理論和年

20、，歐洲各國的研究者發(fā)表了一些理論和試驗(yàn)研究結(jié)果。但是在試驗(yàn)研究結(jié)果。但是在18501900年的整整年的整整50年內(nèi)，由于工年內(nèi)，由于工程師們將鋼筋混凝土的施工和設(shè)計(jì)方法視為商業(yè)機(jī)密，因此程師們將鋼筋混凝土的施工和設(shè)計(jì)方法視為商業(yè)機(jī)密，因此總的來說公開發(fā)表的研究成果不多?？偟膩碚f公開發(fā)表的研究成果不多。 美國學(xué)者美國學(xué)者1850年進(jìn)行過鋼筋混凝土梁的試驗(yàn)，年進(jìn)行過鋼筋混凝土梁的試驗(yàn)，但其研究成果直到年才但其研究成果直到年才1877發(fā)表并為人所知。發(fā)表并為人所知。19世紀(jì)世紀(jì)70年代有學(xué)者曾使用過某些形式的鋼筋混凝年代有學(xué)者曾使用過某些形式的鋼筋混凝土，并且于土，并且于1884年第一次使用變形（扭

21、轉(zhuǎn)）鋼筋年第一次使用變形（扭轉(zhuǎn)）鋼筋并形成專利。并形成專利。1890年在舊金山建造了一幢兩層年在舊金山建造了一幢兩層高、高、321英尺（英尺（95m）長的鋼筋混凝土美術(shù)館。從）長的鋼筋混凝土美術(shù)館。從此以后，鋼筋混凝土在美國獲得了迅速的發(fā)展。此以后，鋼筋混凝土在美國獲得了迅速的發(fā)展。從從20世紀(jì)世紀(jì)30年代年代開始，從材料性能的改善，開始，從材料性能的改善，結(jié)構(gòu)形式的多樣化，施工方法的革新，計(jì)算理論結(jié)構(gòu)形式的多樣化，施工方法的革新，計(jì)算理論和設(shè)計(jì)方法的完善等多方面開展了大量的研究工和設(shè)計(jì)方法的完善等多方面開展了大量的研究工作，工程應(yīng)用十分普遍，使鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)入作，工程應(yīng)用十分普遍，使鋼筋混

22、凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)入了現(xiàn)代化階段。了現(xiàn)代化階段。二、混凝土結(jié)構(gòu)用材料的發(fā)展二、混凝土結(jié)構(gòu)用材料的發(fā)展高強(qiáng)輕質(zhì)高強(qiáng)輕質(zhì) （1)混凝土材料強(qiáng)度大幅提高混凝土材料強(qiáng)度大幅提高 在在20世紀(jì)世紀(jì)30年代混凝土平均強(qiáng)度約為年代混凝土平均強(qiáng)度約為10MPa，到，到20世紀(jì)世紀(jì)50年代初已提高到年代初已提高到20 MPa，20世紀(jì)世紀(jì)60年代約為年代約為30 MPa，20世紀(jì)世紀(jì)70年代初已提高到年代初已提高到40 MPa。到。到20世紀(jì)世紀(jì)80年代初，在發(fā)達(dá)國家年代初，在發(fā)達(dá)國家C60級(jí)混凝土已經(jīng)普遍采用。級(jí)混凝土已經(jīng)普遍采用。 近年來國內(nèi)外采用附加減水劑的方法已制成強(qiáng)度為近年來國內(nèi)外采用附加減水劑的方法已制成強(qiáng)

23、度為200 MPa以上的混凝土。以上的混凝土。 高強(qiáng)混凝土的出現(xiàn)更加擴(kuò)大了混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范高強(qiáng)混凝土的出現(xiàn)更加擴(kuò)大了混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍，為鋼筋混凝土的防護(hù)工程、壓力容器、海洋工程圍，為鋼筋混凝土的防護(hù)工程、壓力容器、海洋工程等領(lǐng)域的應(yīng)用創(chuàng)造了條件。等領(lǐng)域的應(yīng)用創(chuàng)造了條件。（2）輕質(zhì)混凝土的研究與應(yīng)用）輕質(zhì)混凝土的研究與應(yīng)用從從20世紀(jì)世紀(jì)60年代以來，輕骨料（陶粒、浮石等）混凝年代以來，輕骨料（陶粒、浮石等）混凝土和多孔（主要是加氣）混凝土得到迅速發(fā)展，其重土和多孔（主要是加氣）混凝土得到迅速發(fā)展，其重度為度為1418KN/m3。 三、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展三、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展 19

24、28年法國工程師弗耐西涅成功地將高強(qiáng)鋼絲年法國工程師弗耐西涅成功地將高強(qiáng)鋼絲用于預(yù)應(yīng)力混凝土，使用于預(yù)應(yīng)力混凝土，使預(yù)應(yīng)力混凝土的概念預(yù)應(yīng)力混凝土的概念得以在得以在工程實(shí)踐中成為現(xiàn)實(shí)。工程實(shí)踐中成為現(xiàn)實(shí)。 預(yù)應(yīng)力混凝土的概念在預(yù)應(yīng)力混凝土的概念在19世紀(jì)世紀(jì)80年代已提出，年代已提出，但是當(dāng)時(shí)因鋼筋強(qiáng)度偏低及對(duì)預(yù)應(yīng)力損失缺乏深入但是當(dāng)時(shí)因鋼筋強(qiáng)度偏低及對(duì)預(yù)應(yīng)力損失缺乏深入研究，使預(yù)應(yīng)力混凝土未能成功地實(shí)現(xiàn)。預(yù)應(yīng)力混研究，使預(yù)應(yīng)力混凝土未能成功地實(shí)現(xiàn)。預(yù)應(yīng)力混凝土的廣泛應(yīng)用是在凝土的廣泛應(yīng)用是在1938年弗耐西涅發(fā)明錐形楔式年弗耐西涅發(fā)明錐形楔式錨具（弗式錨具）和錨具（弗式錨具）和1940年比利

25、時(shí)的門格爾發(fā)明門年比利時(shí)的門格爾發(fā)明門格爾體系之后。預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的抗裂性得到根格爾體系之后。預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的抗裂性得到根本的改善，使本的改善，使高強(qiáng)鋼筋能夠在混凝土結(jié)構(gòu)中和到有高強(qiáng)鋼筋能夠在混凝土結(jié)構(gòu)中和到有效的利用效的利用，使混凝土結(jié)構(gòu)能夠用于大跨結(jié)構(gòu)、壓力，使混凝土結(jié)構(gòu)能夠用于大跨結(jié)構(gòu)、壓力貯罐、核電站容器等領(lǐng)域中。貯罐、核電站容器等領(lǐng)域中。四、在結(jié)構(gòu)形式方面的發(fā)展四、在結(jié)構(gòu)形式方面的發(fā)展 1.鋼筋混凝土在高層建筑中的應(yīng)用鋼筋混凝土在高層建筑中的應(yīng)用 高強(qiáng)混凝土的發(fā)展，促進(jìn)了混凝土結(jié)構(gòu)在超高層建高強(qiáng)混凝土的發(fā)展，促進(jìn)了混凝土結(jié)構(gòu)在超高層建筑中的應(yīng)用。筑中的應(yīng)用。1976年建成的美國芝

26、加哥水塔廣場大廈達(dá)年建成的美國芝加哥水塔廣場大廈達(dá)74層，高層，高262米。朝鮮平壤的柳京大廈，米。朝鮮平壤的柳京大廈，105層，高層，高305米，也是混凝土結(jié)構(gòu)。美國、俄羅斯等國在啟層建筑中米，也是混凝土結(jié)構(gòu)。美國、俄羅斯等國在啟層建筑中采用的混凝土，強(qiáng)度已達(dá)采用的混凝土，強(qiáng)度已達(dá)C80C100。美國西雅圖市的。美國西雅圖市的Two Union Square大廈（大廈（58層）層）60%的豎向荷載由中央的豎向荷載由中央四根直徑為四根直徑為10英尺（英尺（3.05m）的鋼管混凝土柱承受，鋼）的鋼管混凝土柱承受，鋼管內(nèi)填充的混凝土強(qiáng)度等級(jí)達(dá)管內(nèi)填充的混凝土強(qiáng)度等級(jí)達(dá)C135。 2.鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)

27、在橋梁，特種結(jié)構(gòu)、水利工程、海鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在橋梁，特種結(jié)構(gòu)、水利工程、海洋工程、港口碼頭工程等各個(gè)領(lǐng)域內(nèi)的發(fā)展洋工程、港口碼頭工程等各個(gè)領(lǐng)域內(nèi)的發(fā)展 1875年法國莫尼埃曾主持修建過一座長達(dá)年法國莫尼埃曾主持修建過一座長達(dá)16m的的鋼筋混凝土橋，鋼筋混凝土橋，1983年巴西建成主跨為年巴西建成主跨為440m的預(yù)的預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋，應(yīng)力混凝土斜拉橋，1997年我國在四川萬縣建成主年我國在四川萬縣建成主跨跨420m的混凝土拱橋等。在這些方面所取得的矚的混凝土拱橋等。在這些方面所取得的矚目成就這里不再一一不列舉了。目成就這里不再一一不列舉了。 從從1925年德國第一次采用折板結(jié)構(gòu)大型煤倉開年德國

28、第一次采用折板結(jié)構(gòu)大型煤倉開始，薄壁空間結(jié)構(gòu)逐漸在屋蓋及貯倉水塔、水池等始，薄壁空間結(jié)構(gòu)逐漸在屋蓋及貯倉水塔、水池等構(gòu)建物中得到廣泛應(yīng)用。構(gòu)建物中得到廣泛應(yīng)用。五、在計(jì)算理論與設(shè)計(jì)方法方面的發(fā)展五、在計(jì)算理論與設(shè)計(jì)方法方面的發(fā)展 20世紀(jì)世紀(jì)30年代以前，將鋼筋混凝土視為理想彈年代以前，將鋼筋混凝土視為理想彈性材料，按材料力學(xué)的性材料，按材料力學(xué)的允許應(yīng)力允許應(yīng)力法進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)法進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。但從算。但從20世紀(jì)初即開始了對(duì)鋼筋混凝土構(gòu)件考慮世紀(jì)初即開始了對(duì)鋼筋混凝土構(gòu)件考慮材料塑性性能的研究。前蘇聯(lián)在材料塑性性能的研究。前蘇聯(lián)在1938年頒布了世界年頒布了世界上第一本按上第一本按破損階段設(shè)計(jì)破

29、損階段設(shè)計(jì)鋼筋混凝土構(gòu)件的規(guī)鋼筋混凝土構(gòu)件的規(guī)范，標(biāo)志著鋼筋混凝土構(gòu)件承載力計(jì)算的實(shí)用方法范，標(biāo)志著鋼筋混凝土構(gòu)件承載力計(jì)算的實(shí)用方法進(jìn)入了一個(gè)新的發(fā)展階段。進(jìn)入了一個(gè)新的發(fā)展階段。20世紀(jì)世紀(jì)30年代以后，在年代以后，在鋼筋混凝土超靜定結(jié)構(gòu)中考慮鋼筋混凝土超靜定結(jié)構(gòu)中考慮塑性內(nèi)力重分布塑性內(nèi)力重分布的計(jì)的計(jì)算理論也取和了很大進(jìn)展，從算理論也取和了很大進(jìn)展，從20世紀(jì)世紀(jì)50年代開始，年代開始，已在雙向板、連續(xù)梁及框架的設(shè)計(jì)中得到了應(yīng)用。已在雙向板、連續(xù)梁及框架的設(shè)計(jì)中得到了應(yīng)用。 20世紀(jì)世紀(jì)60年代以來，隨著電子計(jì)算機(jī)的年代以來，隨著電子計(jì)算機(jī)的普及與計(jì)算力學(xué)的發(fā)展，將有普及與計(jì)算力學(xué)的發(fā)

30、展，將有限元法限元法用于鋼用于鋼筋混凝土的理論研究與設(shè)計(jì)計(jì)算，大大促進(jìn)筋混凝土的理論研究與設(shè)計(jì)計(jì)算，大大促進(jìn)了鋼筋混凝土理論及設(shè)計(jì)方法的發(fā)展。了鋼筋混凝土理論及設(shè)計(jì)方法的發(fā)展。 在結(jié)構(gòu)的安全度及可靠度設(shè)計(jì)方法方在結(jié)構(gòu)的安全度及可靠度設(shè)計(jì)方法方面，面，20世紀(jì)世紀(jì)50年代以前，基本上處于經(jīng)驗(yàn)性年代以前，基本上處于經(jīng)驗(yàn)性的允許應(yīng)力法的階段。的允許應(yīng)力法的階段。20世紀(jì)世紀(jì)5060年代，年代，世界各國逐步半經(jīng)驗(yàn)半概率的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)世界各國逐步半經(jīng)驗(yàn)半概率的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法。法。20世紀(jì)世紀(jì)70年代以來，以年代以來，以概率論數(shù)理論統(tǒng)概率論數(shù)理論統(tǒng)計(jì)學(xué)計(jì)學(xué)為基礎(chǔ)的為基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)可靠度結(jié)構(gòu)可靠度理論有了很大的

31、發(fā)理論有了很大的發(fā)展，使展，使結(jié)構(gòu)可靠度的近似概率法結(jié)構(gòu)可靠度的近似概率法進(jìn)入了工進(jìn)入了工程設(shè)計(jì)中。程設(shè)計(jì)中。 0.3 0.3 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課程的特點(diǎn)的學(xué)習(xí)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課程的特點(diǎn)的學(xué)習(xí)方法方法 一、本課程主要教授的主要內(nèi)容：一、本課程主要教授的主要內(nèi)容： （1）鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課程主要是對(duì)課程主要是對(duì)房房屋建筑屋建筑與與公路橋涵工程公路橋涵工程中混凝土結(jié)構(gòu)中混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件構(gòu)件的受力的受力性能、計(jì)算方法和構(gòu)造要求等問題進(jìn)行討論。性能、計(jì)算方法和構(gòu)造要求等問題進(jìn)行討論。 主要內(nèi)容：主要內(nèi)容：混凝土結(jié)構(gòu)的材料性能，它是學(xué)混凝土結(jié)構(gòu)的材料性能，它是學(xué)習(xí)以后各章的

32、基礎(chǔ)。習(xí)以后各章的基礎(chǔ)。受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算受彎構(gòu)件正截面承載力計(jì)算受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算軸心受力構(gòu)件承載力軸心受力構(gòu)件承載力計(jì)算，計(jì)算，偏心受力構(gòu)件承載力計(jì)算偏心受力構(gòu)件承載力計(jì)算混凝土構(gòu)件的混凝土構(gòu)件的裂縫、變形和耐久性裂縫、變形和耐久性預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件設(shè)計(jì)。（2）鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課程主要是課程主要是對(duì)對(duì)房屋建筑房屋建筑中混凝土結(jié)構(gòu)受力性能、中混凝土結(jié)構(gòu)受力性能、計(jì)算方法和構(gòu)造要求等問題進(jìn)行討論。計(jì)算方法和構(gòu)造要求等問題進(jìn)行討論。具體內(nèi)容包括：鋼筋混凝土具體內(nèi)容包括：鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)梁板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)、鋼筋混凝土、鋼筋混

33、凝土單層廠房設(shè)計(jì)單層廠房設(shè)計(jì)。對(duì)。對(duì)應(yīng)的后續(xù)兩個(gè)課程設(shè)計(jì)。應(yīng)的后續(xù)兩個(gè)課程設(shè)計(jì)。二、課程特點(diǎn)及學(xué)習(xí)應(yīng)注意的事項(xiàng)：二、課程特點(diǎn)及學(xué)習(xí)應(yīng)注意的事項(xiàng)： (1)混凝土結(jié)構(gòu)通常是由鋼筋和混混凝土結(jié)構(gòu)通常是由鋼筋和混凝土凝土結(jié)合而成的一種結(jié)構(gòu)結(jié)合而成的一種結(jié)構(gòu)。 鋼筋混凝土材料與理論力學(xué)中的剛鋼筋混凝土材料與理論力學(xué)中的剛性材料以及材料力學(xué)、鋼結(jié)構(gòu)力學(xué)中性材料以及材料力學(xué)、鋼結(jié)構(gòu)力學(xué)中理想彈性材料或理想彈塑材料理想彈性材料或理想彈塑材料有很大有很大的區(qū)別的區(qū)別。為了對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的。為了對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的受力性受力性能能與與破壞特征破壞特征有較好的了解，首先要有較好的了解，首先要求對(duì)鋼筋混凝土的求對(duì)鋼筋混凝土的

34、力學(xué)性能力學(xué)性能要很好地要很好地掌握。掌握。(2)混凝土結(jié)構(gòu)計(jì)算公式具有混凝土結(jié)構(gòu)計(jì)算公式具有經(jīng)驗(yàn)性經(jīng)驗(yàn)性： 混凝土結(jié)構(gòu)在裂縫出現(xiàn)以前的抗力行混凝土結(jié)構(gòu)在裂縫出現(xiàn)以前的抗力行為，與理想彈性結(jié)構(gòu)相近。但是在裂縫出現(xiàn)以為，與理想彈性結(jié)構(gòu)相近。但是在裂縫出現(xiàn)以后，與理想彈性材料有顯著不同。后，與理想彈性材料有顯著不同。 混凝土結(jié)構(gòu)的受力性能還與結(jié)構(gòu)的受力混凝土結(jié)構(gòu)的受力性能還與結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)、配筋方式和配筋數(shù)量等多種因素有關(guān)，狀態(tài)、配筋方式和配筋數(shù)量等多種因素有關(guān)，暫時(shí)還暫時(shí)還難以用一中簡單的數(shù)學(xué)、力學(xué)模型來描難以用一中簡單的數(shù)學(xué)、力學(xué)模型來描述述。 因此，目前主要以混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的試驗(yàn)因此，目前主

35、要以混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的試驗(yàn)與工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)進(jìn)行分析，許多計(jì)算公與工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)進(jìn)行分析，許多計(jì)算公式都帶有經(jīng)驗(yàn)性質(zhì)。它們雖然不那樣嚴(yán)謹(jǐn)，然式都帶有經(jīng)驗(yàn)性質(zhì)。它們雖然不那樣嚴(yán)謹(jǐn)，然而卻能夠較好地而卻能夠較好地反映結(jié)構(gòu)的真實(shí)受力性能反映結(jié)構(gòu)的真實(shí)受力性能。(3）明白分析公式與設(shè)計(jì)公式之間區(qū)別，了解）明白分析公式與設(shè)計(jì)公式之間區(qū)別，了解和掌握我國當(dāng)前有關(guān)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)和掌握我國當(dāng)前有關(guān)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)政策。政策。 工程實(shí)際情況是非常復(fù)雜的，建筑結(jié)構(gòu)上的實(shí)工程實(shí)際情況是非常復(fù)雜的，建筑結(jié)構(gòu)上的實(shí)際荷載和實(shí)際材料指標(biāo)與規(guī)范規(guī)定的大小會(huì)有一定際荷載和實(shí)際材料指標(biāo)與規(guī)范規(guī)定的大小會(huì)有一定的出入。它們可能