高等混凝土结构理论PPT课件
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高混-2013.2.26-第一章绪论,高等混凝土,同济大学课件
研究生课程《高等混凝土结构理论》吕西林、蒋欢军、李培振同济大学土木工程学院结构工程与防灾研究所教学内容及课时分配第一章：绪论(3学时)第二章：混凝土结构材料的性能和本构关系(6学时)第三章：混凝土构件正截面特性和分析(6学时)第四章：混凝土构件斜截面特性和分析(6学时)第五章：混凝土构件受扭的特性和分析(3学时)第六章：粘结和锚固的特性和分析(3学时)第七章：钢筋混凝土板的特性和分析(6学时)第八章：预应力混凝土结构的特性和分析(3学时)第九章：混凝土结构的使用性能(6学时)第十章：混凝土结构抵抗地震、火灾等灾害的性能(6学时)主要教材及参考书R. Park and T. Pauley. Reinforced Concrete Structures. John-Wiley & Sons, 1975. (或中译本：钢筋混凝土结构，重庆大学出版社，1985)派克, 根勃尔著, 黄国桢, 成源华译. 钢筋混凝土板. 同济大学出版社, 1992.林同炎, Ned H. Burns著, 路湛沁, 黄棠, 马誉美译. 预应力混凝土结构设计(第三版). 中国铁道出版社, 1983.江见鲸, 李杰, 金伟良主编. 高等混凝土结构理论(第一版). 中国建筑工业出版社, 2007.顾祥林主编. 混凝土结构基本原理(第二版). 同济大学出版社, 2011.赵国藩主编. 高等钢筋混凝土结构学.机械工业出版社, 2005.主要教材及参考书(c.)James G. MacGregor, Reinforced Concrete --- Mechanics & Design, 2nd Edition, 1992, Prentice-hall •18 Chapters•Basic theory and bending (5 chapters)•Shear, torsion and anchorage (3 chapters) •Serviceability (1 chapter)•Slabs: one-way and two-way (4 chapters) •Columns: combined axial load & bending, slender columns (2 chapters)•Seismic design, footing & others (3 chapters)研究生阶段与本科生阶段学习内容的区别：内容深化和扩展：机理---设计---问题与改进基本构件 --- 结构体系简单受力状态 --- 复杂受力状态，例如灾害作用等； 混凝土结构材料的拓展，例如预应力材料，纤维增强材料等；国内外研究和应用现状的介绍各种学术观点和设计理论的介绍，不局限于理解和应用中国规范学习方式：自学与课堂学习相结合第一章绪论1.1 混凝土结构的定义及种类定义：以混凝土为主要材料建造的工程结构。
混凝土结构原理课件
板的厚度需要根据跨度、荷载和使用要求来确定 ，以满足强度、刚度和稳定性的要求。
柱的设计
柱的分类
01
根据功能和形式，柱可以分为独立柱、框架柱、墙柱等。
柱的受力分析
02
柱在垂直荷载和水平荷载作用下，会产生轴向压力和弯矩。
柱截面设计
03
根据荷载和使用要求，选择合适的截面形式和尺寸，以满足强
度、刚度和稳定性的要求。
质量下降。
砂浆的保水性
砂浆的保水性是指其保持水分的能 力。保水性好的砂浆能够有效地防 止水分蒸发，从而提高混凝土的强 度和耐久性。
砂浆的强度
砂浆的强度是混凝土性能的重要指 标之一，主要包括抗压、抗拉和抗 折强度。这些强度与砂浆的品种、 配合比等因素有关。
混凝土的强度与耐久性
混凝土的强度
混凝土的强度是衡量其承载能力的重要指标之一，主要包 括抗压、抗拉和抗折强度。这些强度与水泥强度、骨料种 类和粒径等因素有关。
恢复结构的完整性和外观。
结构补强
02 对结构中的薄弱环节进行补强，以提高结构的承载能
力。
整体结构修复
03
对整体结构进行拆除、重现浇注等修复，以恢复结构
的整体性和稳定性。
THANKS
感谢观看
梁的受力分析
梁在垂直荷载、水平荷载和弯矩作用下，会产生不同的变形和应 力分布。
梁截面设计
根据荷载和跨度，选择合适的截面形式和尺寸，以满足强度、刚 度和稳定性的要求。
板的设计
1 2
板的分类
根据功能和形式，板可以分为实心板、空心板、 肋形板等。
板的受力分析
板在垂直荷载作用下，会产生弯矩和剪力。
3
板的厚度确定
熟悉图纸、编制施工组织设计 、进行技术交底等。
柱的设计
柱的分类
01
根据功能和形式，柱可以分为独立柱、框架柱、墙柱等。
柱的受力分析
02
柱在垂直荷载和水平荷载作用下，会产生轴向压力和弯矩。
柱截面设计
03
根据荷载和使用要求，选择合适的截面形式和尺寸，以满足强
度、刚度和稳定性的要求。
质量下降。
砂浆的保水性
砂浆的保水性是指其保持水分的能 力。保水性好的砂浆能够有效地防 止水分蒸发，从而提高混凝土的强 度和耐久性。
砂浆的强度
砂浆的强度是混凝土性能的重要指 标之一，主要包括抗压、抗拉和抗 折强度。这些强度与砂浆的品种、 配合比等因素有关。
混凝土的强度与耐久性
混凝土的强度
混凝土的强度是衡量其承载能力的重要指标之一，主要包 括抗压、抗拉和抗折强度。这些强度与水泥强度、骨料种 类和粒径等因素有关。
恢复结构的完整性和外观。
结构补强
02 对结构中的薄弱环节进行补强，以提高结构的承载能
力。
整体结构修复
03
对整体结构进行拆除、重现浇注等修复，以恢复结构
的整体性和稳定性。
THANKS
感谢观看
梁的受力分析
梁在垂直荷载、水平荷载和弯矩作用下，会产生不同的变形和应 力分布。
梁截面设计
根据荷载和跨度，选择合适的截面形式和尺寸，以满足强度、刚 度和稳定性的要求。
板的设计
1 2
板的分类
根据功能和形式，板可以分为实心板、空心板、 肋形板等。
板的受力分析
板在垂直荷载作用下，会产生弯矩和剪力。
3
板的厚度确定
熟悉图纸、编制施工组织设计 、进行技术交底等。
高等混凝土结构理论PPT课件
科学方法 逻辑方法 实验的重要性 表达方法 勤奋是基础
可编辑
6
学习内容
材料特性 正截面特性 受剪特性 受扭特性 预应力混凝土 板的弯曲 板的冲切
可编辑
7
粘结和锚固 使用性能 设计理念
可编辑
8
材料特性
混凝土的性能
混凝土材料基本特点
多相混合材料 变形多元组成 应力状态和加载路径的影响 时间和环境的影响
可编辑
12
尺寸效应
理论模型
早期ACI公式 梁高变化时 梁作用和拱作用 ACI无腹筋梁计算公式 桁架模型 塑性桁架理论
可编辑
13
拉压杆模型 深梁抗剪（OPT） 摩擦剪（OPT）
可编辑
14
受扭特性
两类扭转 素混凝土受扭
弹性 复合截面 塑性 管形截面
无腹筋梁受弯扭
可编辑
15
无腹筋梁受剪扭 有腹筋梁的扭转（桁架模型） 有腹筋梁受剪扭 有腹筋梁受弯扭
受力破坏机理 强度指标和变形
试验方法
可编辑
9
单轴受力特性 反复加载特性
多轴受力特性
破坏形式 强度理论和破坏准则
混凝土应力应变关系 徐变
钢筋的特性
可编辑
10
正截面特性
受弯截面的分析（弯矩曲率关系） T形截面 延性设计 轴压截面分析 压弯截面分析 简化设计方法 长柱
可编辑
11
受剪特性
试验结果
无腹筋梁的抗剪性能 有腹筋梁的抗剪性能 T形截面梁 变高度梁 轴向力的影响 复杂荷载作用下 连续梁
可编辑
23
可编辑可编辑可编辑学习方法科学方法逻辑方法实验的重要性表达方法勤奋是基础可编辑可编辑可编辑学习内容材料特性正截面特性受剪特性受扭特性预应力混凝土板的弯曲可编辑可编辑可编辑粘结和锚固使用性能设计理念可编辑可编辑可编辑材料特性混凝土的性能混凝土材料基本特点多相混合材料变形多元组成应力状态和加载路径的影响时间和环境的影响受力破坏机理强度指标和变形试验方法可编辑可编辑可编辑单轴受力特性反复加载特性多轴受力特性破坏形式强度理论和破坏准则混凝土应力应变关系钢筋的特性10可编辑可编辑可编辑正截面特性受弯截面的分析弯矩曲率关系t形截面延性设计轴压截面分析压弯截面分析简化设计方法11可编辑可编辑可编辑受剪特性试验结果t形截面梁变高度梁轴向力的影响复杂荷载作用下连续梁12可编辑可编辑可编辑尺寸效应理论模型早期aci公式梁高变化时梁作用和拱作用aci无腹筋梁计算公式桁架模型塑性桁架理论13可编辑可编辑可编辑拉压杆模型深梁抗剪opt摩擦剪opt14可编辑可编辑可编辑受扭特性两类扭转素混凝土受扭弹性复合截面塑性管形截面15可编辑可编辑可编辑16可编辑可编辑可编辑预应力混凝土特点静定梁设计应力分析限制条件和力筋容许区荷载平衡法部分预应力混凝土无粘结预应力混凝土17可编辑可编辑可编辑连续梁的设计弹性分析线性变换和吻合索力筋容许区18可编辑可编辑可编辑板的弯曲板的弹性分析平衡方程的建立边界条件求解泊松比的影响板的抗弯承载力计算乔汉生屈服准则19可编辑可编辑可编辑板的极限分析上限分析下限分析20可编辑可编辑可编辑破坏机理影响因素分析和计算理论方法规范方法特殊的冲切问题不对称冲切等21可编辑可编辑可编辑粘结和锚固基本概念两种粘结粘结抗力的特性周围混凝土与钢筋位置的关系钢筋的锚固22可编辑可编辑可编辑参考书目pauley钢筋混凝土结构1975过镇海钢筋混凝土原理park等钢筋混凝土板林同炎预应力混凝土结构设计王传志等钢筋混凝土结构理论江见鲸李杰金伟良主编高等混凝土结构理论中国建筑工业出版社200723
可编辑
6
学习内容
材料特性 正截面特性 受剪特性 受扭特性 预应力混凝土 板的弯曲 板的冲切
可编辑
7
粘结和锚固 使用性能 设计理念
可编辑
8
材料特性
混凝土的性能
混凝土材料基本特点
多相混合材料 变形多元组成 应力状态和加载路径的影响 时间和环境的影响
可编辑
12
尺寸效应
理论模型
早期ACI公式 梁高变化时 梁作用和拱作用 ACI无腹筋梁计算公式 桁架模型 塑性桁架理论
可编辑
13
拉压杆模型 深梁抗剪（OPT） 摩擦剪（OPT）
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14
受扭特性
两类扭转 素混凝土受扭
弹性 复合截面 塑性 管形截面
无腹筋梁受弯扭
可编辑
15
无腹筋梁受剪扭 有腹筋梁的扭转（桁架模型） 有腹筋梁受剪扭 有腹筋梁受弯扭
受力破坏机理 强度指标和变形
试验方法
可编辑
9
单轴受力特性 反复加载特性
多轴受力特性
破坏形式 强度理论和破坏准则
混凝土应力应变关系 徐变
钢筋的特性
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10
正截面特性
受弯截面的分析（弯矩曲率关系） T形截面 延性设计 轴压截面分析 压弯截面分析 简化设计方法 长柱
可编辑
11
受剪特性
试验结果
无腹筋梁的抗剪性能 有腹筋梁的抗剪性能 T形截面梁 变高度梁 轴向力的影响 复杂荷载作用下 连续梁
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可编辑可编辑可编辑学习方法科学方法逻辑方法实验的重要性表达方法勤奋是基础可编辑可编辑可编辑学习内容材料特性正截面特性受剪特性受扭特性预应力混凝土板的弯曲可编辑可编辑可编辑粘结和锚固使用性能设计理念可编辑可编辑可编辑材料特性混凝土的性能混凝土材料基本特点多相混合材料变形多元组成应力状态和加载路径的影响时间和环境的影响受力破坏机理强度指标和变形试验方法可编辑可编辑可编辑单轴受力特性反复加载特性多轴受力特性破坏形式强度理论和破坏准则混凝土应力应变关系钢筋的特性10可编辑可编辑可编辑正截面特性受弯截面的分析弯矩曲率关系t形截面延性设计轴压截面分析压弯截面分析简化设计方法11可编辑可编辑可编辑受剪特性试验结果t形截面梁变高度梁轴向力的影响复杂荷载作用下连续梁12可编辑可编辑可编辑尺寸效应理论模型早期aci公式梁高变化时梁作用和拱作用aci无腹筋梁计算公式桁架模型塑性桁架理论13可编辑可编辑可编辑拉压杆模型深梁抗剪opt摩擦剪opt14可编辑可编辑可编辑受扭特性两类扭转素混凝土受扭弹性复合截面塑性管形截面15可编辑可编辑可编辑16可编辑可编辑可编辑预应力混凝土特点静定梁设计应力分析限制条件和力筋容许区荷载平衡法部分预应力混凝土无粘结预应力混凝土17可编辑可编辑可编辑连续梁的设计弹性分析线性变换和吻合索力筋容许区18可编辑可编辑可编辑板的弯曲板的弹性分析平衡方程的建立边界条件求解泊松比的影响板的抗弯承载力计算乔汉生屈服准则19可编辑可编辑可编辑板的极限分析上限分析下限分析20可编辑可编辑可编辑破坏机理影响因素分析和计算理论方法规范方法特殊的冲切问题不对称冲切等21可编辑可编辑可编辑粘结和锚固基本概念两种粘结粘结抗力的特性周围混凝土与钢筋位置的关系钢筋的锚固22可编辑可编辑可编辑参考书目pauley钢筋混凝土结构1975过镇海钢筋混凝土原理park等钢筋混凝土板林同炎预应力混凝土结构设计王传志等钢筋混凝土结构理论江见鲸李杰金伟良主编高等混凝土结构理论中国建筑工业出版社200723
《混凝土结构基本原理》详解PPT课件
土木工程学院
① 混凝土的抗压强度
混凝土结构基本原理
1. 立方体抗压强度和强度等级
a) 立方体抗压强度 fcu (cube) （单位：N/mm2、MPa） ● 标准试件： 边长为150mm的立方体 ● 标准养护条件：温度20±3℃、相对湿度90％、养护28天 ● 标准试验方法：标准加载速率、试件表面不涂油在上述条 件下测得的抗压强度为.2020
土木工程学院
混凝土结构基本原理
Ec= tgα0
E'c = tgα1
.
3
17.05.2020
土木工程学院
混凝土结构基本原理
2.1.2 单轴向应力状态下的混凝土强度
强度：结构材料所能承受的极限应力。
影响混凝土强度的因素
内因：水泥强度、骨料特性、级配、水灰比、成型方 法、龄期、试件尺寸、形状 等……； 外因：养护环境、试验方法、受力状态、加载速率 等……
.
4
17.05.2020
c) 高强混凝土单向受压应力－应变全曲线
上升段的线性段随着 强度的增加而变大,可 达到（0.7~0.9）fc； 峰值应变随着强度的 增加有所增大，通常 取0.0025；
混凝土强度越高，下 降段形状越陡，延性 越差。
.
38
17.05.2020
土木工程学院
混凝土结构基本原理
d) 加载速度对应力－应变曲线的影响
ε 00 .00 0 .2 5 (fck u ,5) 0 1 5 0 （ 0大于等于0.002）
ε cu 0 .00(3 fck u 3 ,5) 0 1 5 0 （ cu小于等于0.0033）
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17.05.2020
土木工程学院
混凝土结构基本原理
《混凝土结构工程》PPT课件_OK
2021/9/3
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62
2021/9/3
端弯钩增加长度＝端弯钩下 料长度－端弯钩简图尺寸＝ （弧ABC＋端弯钩平直段长度） －OE＝π（D＋d）α/360－ （D/2＋d）＋平直段长度
BACK
63
»先非承重模板，后承重模板
2021/9/3
»框架结构：柱模板→楼板底模→梁侧 模→梁底模
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B.移动式模板简介
1.大模板
a.大模板的构造
b.采用大模板施工的剪力墙结构体系
• 内墙现浇浇外墙砌筑砌(内浇外砌） • 内墙现浇外墙预制（内浇外挂） • 内外墙全现浇 c.大模板的组合方案
• 平模方案 • 大角模方案 • 小角模方案 • 筒形模方案 d.外墙外模的安装
– 对梁类、板类及墙类构件，不宜大于25％ – 对柱类构件，不宜大于50％； – 当工程中确有必要增大接头面积百分率时，对梁类构件不应大于50％，
对其他类构件可根据实际情况放宽。
3.绑扎搭接对箍筋的要求
GB50010-2002 9.4.5条
2021/9/3
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2021/9/3
同一搭接连接区段内的纵 向受拉钢筋绑扎搭接接头
• 质量证明书（出厂检验报告） • 标牌 • 进场复验报告
（抽样检验：检查数量、抽样方法）
–外观检查 —— 一般项目 –力学性能试验 —— 主控项目
» 拉伸试验 » 冷弯试验 »（化学成分检验）
2021/9/3
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二、钢筋的冷加工
– 强化钢筋方法：
合金化，热处理，冷加工（冷拉、冷拔、冷轧）
• 焊接原理 • 主要用于竖向钢筋的接长
d.电阻点焊 2.焊接接头的质量检查
混凝土结构设计原理PPT课件第1章 绪论-PPT精选文档
1.2.2 混凝土的变形 1）混凝土在单调、 短期加载作用下 的变形。
⑴应力－应变 曲线。 0→A:近似弹性
A→B:非线性
B→C:体积增大 C→F:破坏
中、低强度混凝土
cu 0↗， 高强混凝土： ↘
⑵ 混凝土的弹性模量、变形模量
《公路桥规》弹性模量确定方法：试验采用棱柱体试件， 取应力上限为0.5σ ，进行反复加载5～10次，取应力应变 曲线的斜率作为弹性模量。
绪
论
结构的种类及特点 木 结 构
结构的种类及特点
圬 工 结 构
结构的种类及特点 钢 筋 混 凝 土 结 构
钢 筋 混 凝 土 结 构
结构的种类及特点 钢 结 构
结构的种类一章
§第一节
钢筋混凝土结构的基本概念 及材料的物理力学性能
3、钢筋和混凝土能够共同工作的原因。
混凝土结硬后与钢筋牢固地粘结在一起，能相互 传递应力。
钢筋与混凝土有相近的线膨胀系数。 混凝土可以保护钢筋不发生锈蚀。
注意：玻璃纤维、碳纤维等抗拉强度高的材料 也可作配筋用。
4、钢筋混凝土优缺点
优点 缺点
耐久性好 耐火性好 整体性好 可模性好 取材容易
3)混凝土的收缩
混凝土的收缩： 混凝土在空气中结硬时其体积 会缩小的现象。 原因：硬化初期水泥石在水化凝固结硬过程中 产生的体积变化，后期主要是混凝土内自由水分 蒸发引起的干缩。 混凝土收缩的特点： 结硬初期收缩变形发展很快，两周可完成全部收缩 的25%，一个月完成50%，三个月后增长缓慢，两年 后趋于稳定。最终收缩值约为（2～6）×10-4）。
10 5 经验公式： E c 34 .7 2 .2 f cu，k
E c G 0 .4 E 剪切模量： c c 2 ( 1 u ) c
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19
板的极限分析
上限分析 下限分析
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20
板的冲切
破坏机理 影响因素 分析和计算
理论方法 规范方法
特殊的冲切问题
不对称冲切等
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21
粘结和锚固
基本概念（两种粘结） 粘结抗力的特性 周围混凝土与钢筋位置的关系 钢筋的锚固
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22
参考书目
R. Park and T. Pauley, 《钢筋混凝土结构》， 1975 过镇海，《钢筋混凝土原理》 R. Park等，《钢筋混凝土板》 林同炎，《预应力混凝土结构设计》 王传志等，《钢筋混凝土结构理论》 江见鲸，李杰，金伟良主编，《高等混凝土结构 理论》，中国建筑工业出版社，2007
受力破坏机理 强度指标和变形
试验方法
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9
单轴受力特性 反复加载特性
多轴受力特性
破坏形式 强度理论和破坏准则
混凝土应力应变关系 徐变
钢筋的特性
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10
正截面特性
受弯截面的分析（弯矩曲率关系） T形截面 延性设计 轴压截面分析 压弯截面分析 简化设计方法 长柱
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11
受剪特性
试验结果
无腹筋梁的抗剪性能 有腹筋梁的抗剪性能 T形截面梁 变高度梁 轴向力的影响 复杂荷载作用下 连续梁
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12
尺寸效应
理论模型
早期ACI公式 梁高变化时 梁作用和拱作用 ACI无腹筋梁计算公式 桁架模型 塑性桁架理论
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13
拉压杆模型 深梁抗剪（OPT） 摩擦剪（OPT）
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14
受扭特性
两类扭转 素混凝土受扭
弹性 复合截面 塑性 管形截面
无腹筋梁受弯扭
可编辑
15
无腹筋梁受剪扭 有腹筋梁的扭转（桁架模型） 有腹筋梁受剪扭 有腹筋梁受弯扭
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23
高等混凝土结构理论
绪论
Байду номын сангаас可编辑
1
历史 现状 发展 学习方法 学习内容 参考书目
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2
历史
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3
现状
混凝土结构广泛应用 设计方法：试做并调整 特点：分析与设计相结合
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4
发展
新材料 新结构 新方法 发展的特点：实践的需要是动力，理论落 后于实践（实践不一定完全依赖理论）。
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5
学习方法
科学方法 逻辑方法 实验的重要性 表达方法 勤奋是基础
可编辑
6
学习内容
材料特性 正截面特性 受剪特性 受扭特性 预应力混凝土 板的弯曲 板的冲切
可编辑
7
粘结和锚固 使用性能 设计理念
可编辑
8
材料特性
混凝土的性能
混凝土材料基本特点
多相混合材料 变形多元组成 应力状态和加载路径的影响 时间和环境的影响
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16
预应力混凝土
特点 静定梁设计
应力分析 限制条件和力筋容许区
荷载平衡法 部分预应力混凝土 无粘结预应力混凝土
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17
连续梁的设计
弹性分析 线性变换和吻合索 力筋容许区
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18
板的弯曲
板的弹性分析
平衡方程的建立 边界条件 求解
板角部的力 泊松比的影响 板的抗弯承载力计算（乔汉生屈服准则）