水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)力學(xué)課件.ppt

1、水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)學(xué)Reinforced Concrete Structuresfor Hydraulic Engineering,魏占民 水利與土木建筑工程學(xué)院,內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)多媒體教學(xué)課件,辦公室： 水利樓 202室，電話 4300181（外線），8181（內(nèi)線） E-mail: wei_; QQ: 444841507,制作 主講,第0章 緒論,水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)學(xué),授課內(nèi)容,0.1 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)與分類,第0章 緒論,授課內(nèi)容,0.2 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展簡(jiǎn)史,0.3 本課程的目的與特點(diǎn),定義,0.1 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)與分類,結(jié)構(gòu) 建筑物承擔(dān)荷載作用的部分;,第0章 緒論,0.

2、1 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與分類,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是 由鋼筋和混凝土兩種材料組成的共同受力的結(jié)構(gòu),0.1.1 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的一般概念,第0章 緒論,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在水利工程中應(yīng)用最為廣泛; 例如: 水閘，渡槽，涵洞，泵站，水電站.,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)水閘,0.1 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與分類,混凝土 人造石材； 抗壓強(qiáng)度高，而抗拉強(qiáng)度很低； 抗拉強(qiáng)度為抗壓強(qiáng)度的 1/81/20； 破壞時(shí)具有脆性性質(zhì)； 主要用于以受壓為主的基礎(chǔ)、立柱等,第0章 緒論,鋼筋 在工廠由鋼材軋制而成的工業(yè)產(chǎn)品； 抗拉和抗壓強(qiáng)度都很高； 一般具有屈服現(xiàn)象，破壞時(shí)表現(xiàn)出較好的延性； 受壓時(shí)極易壓曲，單獨(dú)使用時(shí)僅能用作受拉構(gòu)件,0.1

3、 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與分類,Pcr = 9.7kN,fc=13.4N/mm2 ft=1.54N/mm2,ft,sc= ft,素混凝土梁,Pu Pcr, 破壞截面 sc= ft ； 遠(yuǎn)未達(dá)到混凝土的抗壓強(qiáng)度； 破壞表現(xiàn)為脆性斷裂,共同受力,第0章 緒論,0.1 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與分類,Pcr = 9.7kN,fc=13.4N/mm2 ft=1.54N/mm2 fy=335N/mm2,ft,sc= ft,鋼筋混凝土（RC）梁,Pu 52.5kN,fy, 破壞截面sc= fc， sy= fy ； RC梁比素混凝土梁的承載力大大提高； 破壞表現(xiàn)為延性破壞,fc,第0章 緒論,0.1 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)特

4、點(diǎn)與分類, 在構(gòu)件受壓區(qū)配置鋼筋協(xié)助混凝土承受壓力； 利用箍筋約束混凝土來(lái)提高混凝土的抗壓強(qiáng)度；,第0章 緒論,除在構(gòu)件受拉區(qū)配筋外，還有許多其它配筋方式,減小構(gòu)建截面尺寸；,0.1 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與分類, 在梁受剪區(qū)段、受扭構(gòu)件、節(jié)點(diǎn)區(qū)、剪力墻等復(fù)雜應(yīng)力區(qū)配置箍筋或縱橫交錯(cuò)的鋼筋,第0章 緒論, 抵抗拉應(yīng)力，剪應(yīng)力,0.1 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與分類,鋼筋與混凝土共同受力的條件 鋼筋和混凝土之間有良好的粘結(jié)力 鋼材與混凝土的溫度線膨脹系數(shù)接近 鋼材為1.210-5，混凝土為1.01.510-5 在荷載作用下或當(dāng)溫度變化時(shí)，可保證兩者協(xié)調(diào)變形,第0章 緒論,共同受力的作用 兩種材料得到有機(jī)組

5、合，充分發(fā)揮各自的長(zhǎng)處； 適應(yīng)不同受力的要求； 取得很好的綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益,0.1.2 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),0.1 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與分類,耐久性好； 整體性好； 可模性好；,第0章 緒論,缺點(diǎn) 自重大； 抗裂性差； 耗費(fèi)木材多； 施工復(fù)雜； 修復(fù)加固困難,輕質(zhì)、高強(qiáng)混凝土；,預(yù)應(yīng)力混凝土；,泵送、早強(qiáng)、商品混凝土，預(yù)制構(gòu)件；,解決措施,環(huán)氧樹(shù)脂，碳纖維加固，鋼板加固技術(shù),耐火性好； 就地取材； 節(jié)約鋼材,優(yōu)點(diǎn),鋼模；,0.1 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與分類,0.1.3 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的分類 按受力狀態(tài)，構(gòu)造外形 桿件系統(tǒng)： 受彎構(gòu)件，受壓構(gòu)件，受拉構(gòu)件，受扭構(gòu)件,第0章 緒論,0.1 鋼筋混凝

6、土結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與分類,非桿件系統(tǒng)：空間薄壁結(jié)構(gòu)： 容器，屋頂； 大體積結(jié)構(gòu)： 壩體，閘墩,第0章 緒論,0.1 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與分類,按制作方法 整體式 現(xiàn)場(chǎng)制作：架模板，綁扎鋼筋，澆筑，振搗，養(yǎng)護(hù)； 整體性能好，剛度大； 施工期長(zhǎng)，耗費(fèi)模板,第0章 緒論,0.1 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與分類,裝配式： 構(gòu)件在工廠預(yù)制，現(xiàn)場(chǎng)裝配； 建設(shè)工業(yè)化，施工速度快，氣候影響小，模板消耗少； 接頭構(gòu)造復(fù)雜，整體性能差，抗?jié)B不利，需大型設(shè)備,第0章 緒論,0.1 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與分類,裝配整體式： 部分現(xiàn)場(chǎng)制作、部分裝配 ，介于上述兩者之間,按初始應(yīng)力狀態(tài),普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) ： 構(gòu)件使用前，混凝土不受應(yīng)力

7、作用,預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)： 構(gòu)件使用前部分混凝土受壓； 控制裂縫性能好，建造大跨度的承重結(jié)構(gòu),第0章 緒論,0.1 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與分類,第0章 緒論,0.1 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與分類,0.2 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展簡(jiǎn)史,0.2鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展簡(jiǎn)史,第0章 緒論,第一階段：19世紀(jì)中葉發(fā)明 20世紀(jì)初 鋼筋和混凝土的強(qiáng)度都比較低； 主要用于建造中小型樓板、梁、柱、拱和基礎(chǔ)等； 計(jì)算理論套用彈性理論，按容許應(yīng)力法設(shè)計(jì),第二階段：20世紀(jì)初40年代 混凝土和鋼筋強(qiáng)度均不斷提高； 發(fā)明了預(yù)應(yīng)力混凝土，建造大跨度和高層結(jié)構(gòu)； 計(jì)算理論提出破損階段設(shè)計(jì)法，發(fā)展為極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法； 現(xiàn)代鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的

8、基本計(jì)算理論形成,第0章 緒論,0.2 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展簡(jiǎn)史,第三階段： 20世紀(jì)40年代現(xiàn)在 施工技術(shù)出現(xiàn)裝配式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、泵送商品混凝土等 工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)； 材料方面混凝土向高強(qiáng)、輕質(zhì)、耐久等方面發(fā)展，鋼筋向 高強(qiáng)鋼筋發(fā)展； 建造了一大批超高層建筑、大跨度橋梁、特長(zhǎng)跨海隧道、 高聳結(jié)構(gòu)等大型工程； 計(jì)算理論采用以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法； 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)理論問(wèn)題大都得到解決,第0章 緒論,0.2 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展簡(jiǎn)史,International TV Tower， Toronto，Canada 549m,第0章 緒論,0.2 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展簡(jiǎn)史,0.3 本課程的目的與特點(diǎn),第0章 緒論,0.3 本課程的目的與特點(diǎn),0.3.1 目的,掌握水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì)計(jì)算的基本理論、方法和構(gòu)造知識(shí)； 為從事鋼筋混凝土建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和學(xué)習(xí)有關(guān)專業(yè)課程打下基礎(chǔ),0.3.2 特點(diǎn),與材料力學(xué)有相同之處，又有不同之處； 計(jì)算公式以結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)基礎(chǔ)，經(jīng)理論分析建立； 構(gòu)造規(guī)定與結(jié)構(gòu)計(jì)算是同樣重要的；,0.3 本課程的目