第一章__绪论_混凝土基本原理 顾祥林
混凝土结构设计原理上册__课后习题答案(中国建筑工业出版社)
《混凝土结构设计原理》第1章绪论思考题1.1钢筋混凝土梁破坏时的特点是:受拉钢筋屈服,受压区混凝土被压碎,破坏前变形较大,有明显预兆,属于延性破坏类型。
在钢筋混凝土结构中,利用混凝土的抗压能力较强而抗拉能力很弱,钢筋的抗拉能力很强的特点,用混凝土主要承受梁中和轴以上受压区的压力,钢筋主要承受中和轴以下受拉区的拉力,即使受拉区的混凝土开裂后梁还能继续承受相当大的荷载,直到受拉钢筋达到屈服强度以后,荷载再略有增加,受压区混凝土被压碎,梁才破坏。
由于混凝土硬化后钢筋与混凝土之间产生了良好的粘结力,且钢筋与混凝土两种材料的温度线膨胀系数十分接近,当温度变化时,不致产生较大的温度应力而破坏二者之间的粘结,从而保证了钢筋和混凝土的协同工作。
1.2钢筋混凝土结构的优点有:1)经济性好,材料性能得到合理利用;2)可模性好;3)耐久性和耐火性好,维护费用低;4)整体性好,且通过合适的配筋,可获得较好的延性;5)刚度大,阻尼大;6)就地取材。
缺点有:1)自重大;2)抗裂性差;3)承载力有限;4)施工复杂;5)加固困难。
1.3本课程主要内容分为“混凝土结构设计原理”和“混凝土结构设计”两部分。
前者主要讲述各种混凝土基本构件的受力性能、截面设计计算方法和构造等混凝土结构的基本理论,属于专业基础课内容;后者主要讲述梁板结构、单层厂房、多层和高层房屋、公路桥梁等的结构设计,属于专业课内容。
学习本课程要注意以下问题:1)加强实验、实践性教学环节并注意扩大知识面;2)突出重点,并注意难点的学习;3)深刻理解重要的概念,熟练掌握设计计算的基本功,切忌死记硬背。
第2章混凝土结构材料的物理力学性能思考题2.1①混凝土的立方体抗压强度标准值f cu,k是根据以边长为150mm的立方体为标准试件,在(20±3)℃的温度和相对湿度为90%以上的潮湿空气中养护28d,按照标准试验方法测得的具有95%保证率的立方体抗压强度确定的。
②混凝土的轴心抗压强度标准值f ck是根据以150mm×150mm×300mm的棱柱体为标准试件,在与立方体标准试件相同的养护条件下,按照棱柱体试件试验测得的具有95%保证率的抗压强度确定的。
《混凝土结构基本原理》课程教学大纲
《混凝土结构基本原理》课程教学大纲学分:4 总学时:64(课堂)+8(试验)实验学时:8 大纲执笔人:屈文俊大纲审核人:顾祥林一、课程性质与目的本课程是土木工程专业必修的主要专业基础课程之一,教学目的是使学生掌握由钢筋及混凝土这两种材料所组成的结构构件的基本力学性能,并能理解它与先修课程如《材料力学》、《结构力学》以及姐妹课程《钢结构》的区别和联系,从而为后继课程——《混凝土结构设计》的学习建立必要的基本概念和理论准备,进而为选修课程及研究生课程学习打下基础。
二、课程基本要求(一) 绪论了解钢筋混凝土结构的一般概念与特点,了解其工程应用及发展概况。
(二)材料性能熟悉钢筋混凝土材料的特点,掌握钢筋和混凝土的强度及应力应变关系,熟悉混凝土的收缩和徐变特性。
(三) 轴压及轴拉构件的受力性能熟悉轴压及轴拉构件截面的实验结果,掌握其弹塑性分析的方法。
(四) 受弯构件正截面受力性能掌握典型试验结果,熟练掌握各种情况下的弹塑性分析。
(五) 受弯构件斜截面受力性能熟悉主要试验结果,各种情况下的应力状态和影响受剪承载力的主要因素掌握梁的受剪性能和受剪承载力计算。
(六) 偏压、偏拉构件正截面受力性能熟悉主要试验结果和各种影响因素,掌握承载力计算和延性的概念。
(七) 构件的受扭性能熟悉主要试验结果,熟练掌握纯扭构件的弹性分析和塑性分析,掌握复合受扭截面的分析。
(八) 构件受冲切性能熟悉主要试验结果,掌握板及基础受冲切的性能和分析,局部受压承载力计算。
(九) 粘结与锚固熟悉主要试验结果,掌握粘结机理和强度,锚固长度、搭接长度等。
(十) 预应力混凝土结构受力性能掌握预应力混凝土的基本原理和计算方法,熟练掌握弹性状态和极限状态的截面分析方法。
(十一) 混凝土构件的使用性能熟悉主要试验结果,裂缝控制及变形计算的理论和方法。
(十二) 混凝土结构的耐久性了解混凝土结构耐久性的基本概念。
三、实验内容通过混凝土构件的试验。
使学生获得对试验的感性认识,提高动手能力,以加深对所学内容的理解。
《混凝土结构基本原理》有双语
《混凝土结构基本原理》课程教学大纲课程编号:030158 学分:4 总学时:68大纲执笔人:屈文俊、苏小卒大纲审核人:顾祥林一、课程性质与目的本课程是土木工程专业和地质工程专业必修的主要专业基础课程之一,实际上也是一门专业技术必修课,教学目的是使学生掌握由钢筋及混凝土这两种材料所组成的结构构件的基本力学性能,并能理解它与先修课程如材料力学、结构力学以及姐妹课程钢结构的区别和联系,从而为后继课程——《建筑混凝土结构设计》的学习建立必要的基本概念和理论准备,进而为选修课程及研究生课程学习打下基础。
本课程采用双语教学。
二、课程基本要求(一) 绪论了解钢筋混凝土结构的一般概念与特点,了解其工程应用及发展概况。
(二)材料性能熟悉钢筋混凝土材料的特点,掌握钢筋和混凝土的强度及应力应变关系,熟悉混凝土的收缩和徐变特性。
(三) 轴压及轴拉构件的受力性能熟悉轴压及轴拉构件截面的实验结果,掌握其弹塑性分析的方法。
(四) 受弯构件正截面受力性能掌握典型试验结果,熟练掌握各种情况下的弹塑性分析。
(五) 受弯构件斜截面受力性能熟悉主要试验结果,各种情况下的应力状态和影响受剪承载力的主要因素掌握梁的受剪性能和受剪承载力计算。
(六) 偏压、偏拉构件正截面受力性能熟悉主要试验结果和各种影响因素,掌握承载力计算和延性的概念。
(七) 构件的受扭性能熟悉主要试验结果,熟练掌握纯扭构件的弹性分析和塑性分析,掌握复合受扭截面的分析。
(八) 构件受冲切性能熟悉主要试验结果,掌握板及基础受冲切的性能和分析,局部受压承载力计算。
(九) 粘结与锚固熟悉主要试验结果,掌握粘结机理和强度,锚固长度、搭接长度等。
(十) 预应力混凝土结构受力性能掌握预应力混凝土的基本原理和计算方法,熟练掌握弹性状态和极限状态的截面分析方法。
(十一) 混凝土构件的使用性能熟悉主要试验结果,裂缝控制及变形计算的理论和方法。
(十二)混凝土结构的耐久性了解混凝土结构耐久性的基本概念。
《混凝土结构基本原理》第01章
上部支 座非通 长纵筋
土木工程学院
架立筋
混凝土结构基本原理
上部支座非 通长纵筋
.1章 绪 论
下部纵筋 钢筋一般通长
架立筋与受力 筋搭接
箍筋
土木工程学院
混凝土结构基本原理
上部纵筋
拉筋
.1章 绪 论
构造纵筋 抗扭钢筋
下部纵筋
土木工程学院
混凝土结构基本原理
.第1章1章绪绪 论论
框架结构模板支撑情况
2020年5月27日
2. 以混凝土为主要材料,并根据需要配置钢筋、预应力筋、型钢等钢
材所制成的构件,称为混凝土构件;所组成的结构,称之为混凝土结构
。
.第1章1章绪绪 论论
2020年5月27日
土木工程学院
混凝土结构基本原理
3. 混凝土结构的分类
混凝土结构可分为以下几类:
素混凝土结构:无钢筋或不配置受力钢筋的混凝土结 构。 钢筋混凝土结构:配置受力的普通钢筋、钢筋网或钢 筋骨架的混凝土结构。 预应力混凝土结构:配置预应力钢筋和普通钢筋,再 经过张拉或其他方法建立预加应力的混凝土结构。 型钢混凝土结构(劲性钢筋混凝土结构、钢管混凝土 ):配置受力的型钢和钢筋的混凝土结构。
土木工程学院
混凝土结构基本原理
第1章 绪 论
.第1章1章绪绪 论论
2020年5月27日
土木工程学院
混凝土结构基本原理
§1.1 混凝土结构的一般概念
1.1.1 混凝土结构的定义与分类
1. 混凝土是由水泥、砂子、粗骨料、添加剂及水按一定比例充分拌和, 并在适当的温度、湿度条件下,经一定时间养护硬化后所形成的“人 工石材”。
非加密区箍筋 :Φ6@200mm
上部纵筋
《混凝土结构基本原理》课程大纲
《混凝土结构基本原理》课程大纲课程代码课程名称中文名:混凝土结构基本原理英文名课程类别专业基础课修读类别必修学分学时(含学时课内实验)开课学期第学期开课单位结构工程教案团队适用专业土木工程专业先修课程土木工程材料、材料力学、荷载与结构设计方法等教材及主要参考书《混凝土结构基本原理》,郭靳时等主编,武汉大学出版社,《工程结构可靠性设计统一标准》,中国建筑工业出版社,《建筑结构荷载规范》,中国建筑工业出版社,《混凝土结构设计规范》,中国建筑工业出版社,《混凝土结构设计原理》,东南、天津、同济大学合编,中国建工出版社,《混凝土结构基本原理》,张誉主编,中国建筑工业出版社,《混凝土结构原理》,刘立新、叶燕华主编,武汉理工大学出版社,一课程简介《混凝土结构基本原理》课程属于土木工程专业必修的专业基础课程,也是土木工程专业重要的主干课程。
本课程的主要任务是使学生掌握混凝土结构的材料性能,以及各类构件(拉、压、弯、剪、扭、预应力)的受力性能、计算方法和配筋构造等结构设计的基本知识。
二本课程所支撑的毕业要求本课程所能支撑的毕业要求如下:序号毕业要求指标点毕业要求指标点具体内容毕业要求掌握解决土木工程专业的复杂工程问题的结构基本原理和方法的核心知识及其应用。
毕业要求能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理,识别、表达、分析土木工程专业的复杂工程问题,以获得有效结论。
毕业要求能够设计(开发)满足土木工程特定需求的体系、结构、构件(节点)。
毕业要求能够基于科学原理、采用科学方法对土木工程专业的复杂工程问题进行研究,包括设计实验、收集、处理、分析与解释数据,通过信息综合得到合理有效的结论并应用于工程实践。
毕业要求通过对实验结果进行处理、分析和解释,进行信息综合得到合理有效的结论并应用于工程实践。
毕业要求能够针对土木工程专业的复杂工程问题,选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术。
毕业要求具有团队意识,能够在团队中发挥作用。
第一章 绪论--混凝土结构基本原理课件(同济大学土木工程学院建筑工程系顾祥林)
只有粗骨料,无细骨料 只有粗骨料,
•FRP筋的应用
用FRP筋代替钢筋
二、混凝土结构的发展
3.结构方面的发展
•预应力混凝土结构的应用
P
P
在混凝土的受拉区施加预应力,以提高混凝 在混凝土的受拉区施加预应力, 土结构的抗裂度,减轻构件的自重 土结构的抗裂度,
P
P
•结构体系的丰富
不同用途、不同结构功能具有相应的结构 不同用途、 体系:混凝土结构、钢与混凝土的组合结构、 体系:混凝土结构、钢与混凝土的组合结构、 FRP混凝土及预应力混凝土结构等
1.目的 是土木工程专业的一门主要专业基础课
•混凝土结构构件的受力性能和力学分析方法
•混凝土结构构件的设计方法
•现有混凝土结构构件的性能评估
四、本课程的目的和学习方法
2.学习方法
•注意本课程与相关课程尤其是“材料力学”、“结构力学”课程的异同 注意本课程与相关课程尤其是“材料力学” 结构力学”
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,目前还缺乏完善的理论 混凝土结构理论大都建立在试验研究的基础之上,
体系。很多公式不能有严密的逻辑推导得出,只能由试验结果回归而成。 体系。很多公式不能有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
•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 结构设计单靠理论分析还不够,还要辅以一定的构造措施,
全可靠
•注意理论联系实际,积累一定的感性认识,对学习本课程十分有益 注意理论联系实际,积累一定的感性认识,
一、混凝土结构的概念和特点
3. 预应力混凝土结构的一般概念
同济大学混凝土结构非线性【第一章】
( ps 0.7 f pu )
ps
E p' ps
1
E p' ps f pu
m
1/ m
( ps 0.7 f pu )
Ramberg-Osgood曲线的形 状系数,可取为4
Ep
零荷载时Ramberg-Osgood 曲线的斜率,可取为 214000MPa
0
0
1
2
3
4
Deformation /mm (b) Steel wire
18
一、钢筋的应力-应变关系
5. 锈蚀预应力钢筋应力-应变关系
试验结果
1.2 βEC 1.10
0.8 0.6 0.4 0.2
0 0
Strand
0.1
0.2
ηs
(a)
Steel wire
1.2
0.9 αpuc
0.6
0.3
0
0.3
0C T 370C 370C T 700C T 700C
10
一、钢筋的应力-应变关系
3. 高温作用时及高温作用后钢筋应力-应变关系
原则:只对屈服应力和弹性模量进行修正,应力-应变关 系不变
高温后
当受火温度低于600C时,冷却后热轧钢筋的屈服强 度和抗拉强度基本不变,只是当受火温度高于600C 时,才略有下降,且下降幅度小于原抗拉强度的10%
24
加载速度减慢
68
10
d (10-3)
22
二、混凝土的应力-应变关系
1. 单调加载时的应力-应变关系
单轴受压----理论曲线
c
fc
c
第1章 绪论
第1章绪论1.1 混凝土结构的一般概念1.1.1 混凝土结构的定义与分类以混凝土为主要材料制成的结构称为混凝土结构,包括素混凝土结构、钢筋混凝土结构、型钢混凝土结构、钢管混凝土结构和预应力混凝土结构等。
素混凝土结构由无筋或不配置受力钢筋的混凝土制成的结构。
由配置受力的普通钢筋、钢筋网或钢筋骨架的混凝土制成的结构称为钢筋混凝土结构。
型钢混凝土结构又称为钢骨混凝土结构,它是指用型钢或用钢板焊成的钢骨架作为配筋的混凝土结构。
钢管混凝土结构是指在钢管内浇捣混凝土做成的结构。
由配置受力的预应力钢筋通过张拉或其他方法建立预加应力的混凝土制成的结构称为预应力混凝土结构。
1.1.2 配筋的作用与要求钢筋混凝土是由钢筋和混凝土两种不同的材料组成的。
在钢筋混凝土结构中,利用混凝土的抗压能力较强而抗拉能力很弱,钢筋的抗拉能力很强的特点,用混凝土主要承受压力,钢筋主要承受拉力,二者共同工作,以满足工程结构的使用要求。
图1—1(a),(b)分别表示素混凝土简支梁和钢筋混凝土简支梁的受力和破坏形态。
在图1—1(a)所示混凝土强度等级为C20的简支梁,跨中作用一个集中荷载F。
对其进行破坏性试验,结果表明,当荷载较小时,截面上的应变如同弹性材料的梁一样,沿截面高度呈直线分布;当荷载增大使截面受拉区边缘纤维拉应变达到混凝土抗拉极限应变时,该处的混凝土被拉裂,裂缝沿截面高度方向迅速开展,试件随即发生断裂破坏。
这种破坏是突然发生的。
尽管混凝土的抗压强度比其抗拉强度高几倍或十几倍,但得不到充分利用,因为该试件的破坏是由混凝土的抗拉强度控制,破坏荷载值很小,只有8 kN左右。
所以对素混凝土梁,由于混凝土的抗拉性能很差,在荷载作用下,梁的跨中附近截面边缘的混凝土一开裂,梁就突然断裂,破坏前变形很小,没有预兆,属于脆性破坏类型。
为了改变这种情况,在受拉一侧区域内配置适量的钢筋构成钢筋混凝土梁,见图1—1(b)在该梁的受拉区布置三根直径为16mm的HPB235级钢筋(记作3φ16),并在受压区布置两根直径为10mm的架立钢筋和适量的箍筋,再进行同样的荷载试验。
030036《混凝土结构基本原理》同济大学教学大纲(含教学内容,使用课本等)
《混凝土结构基本原理》课程教学大纲课程编号: 030036 学分:3 总学时:51大纲执笔人:朱军大纲审核人:屈文俊一、课程性质与目的本课程主要面向工程力学专业,是针对该专业修读专业方向二(现代工程结构方向)课群组的学生开设的专业特色课程内的限定选修课(F2),教学目的是使学生掌握由钢筋及混凝土这两种材料所组成的结构构件的基本力学性能及计算方法,从而为后继课程——《建筑混凝土结构设计》的学习打下基础。
二、课程基本要求(一) 绪论了解钢筋混凝土结构的一般概念与特点,了解其工程应用及发展概况。
(二)混凝土结构材料的物理力学性能熟悉钢筋混凝土材料的特点,掌握钢筋和混凝土的强度及应力应变关系,熟悉混凝土的收缩和徐变特性,熟悉混凝土与钢筋的粘结。
(三) 按近似概率理论的极限状态设计法熟悉极限状态的概念,了解按近似概率的极限状态设计法,掌握实用设计表达式。
(四) 受弯构件的正截面受弯承载力熟悉主要试验结果,熟练掌握单筋、双筋及T形截面受弯构件的正截面受弯承载力计算方法,熟悉受弯构件的一般构造。
(五) 受弯构件的斜截面承载力熟悉主要试验结果,熟练掌握梁的斜截面受剪承载力的计算方法,熟悉保证斜截面受弯承载力的构造措施。
(六) 受压构件的截面承载力熟悉主要试验结果,熟练掌握轴心受压普通箍筋柱的正截面受压承载力计算方法,熟练掌握偏心受压构件对称及不对称配筋正截面受压承载力计算方法,了解偏心受压构件斜截面受剪承载力计算,熟悉受压构件一般构造。
(七) 受拉构件的截面承载力熟悉主要试验结果,熟悉轴心受拉及偏心受拉构件正截面受拉承载力计算方法,了解偏心受拉构件斜截面受剪承载力计算(八) 受扭构件的扭曲截面承载力熟悉主要试验结果,熟练掌握纯扭构件及弯、剪、扭构件的扭曲截面承载力计算方法,熟悉受扭构件一般构造。
(九) 钢筋混凝土构件的变形、裂缝及混凝土结构的耐久性熟悉变形及裂缝控制计算的理论和方法,了解混凝土结构耐久性的基本概念。
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。
混凝土结构设计原理课后习题答案解析[最新]
混凝土结构设计原理课后习题答案(+思考题)第一章绪论1.什么是混凝土结构?答:混凝土结构是以混凝土材料为主,并根据需要配置和添加钢筋、钢骨、钢管、预应力钢筋和各种纤维,形成的结构,有素混凝土结构、钢筋混凝土结构、钢骨混凝土结构、钢管混凝土结构、预应力混凝土结构及纤维混凝土结构。
混凝土结构充分利用了混凝土抗压强度高和钢筋抗拉强度高的优点。
2.以简支梁为例,说明素混凝土与钢筋混凝土受力性能的差异。
答:素混凝土简支梁,跨中有集中荷载作用。
梁跨中截面受拉,拉应力在荷载较小的情况下就达到混凝土的抗拉强度,梁被拉断而破坏,是无明显预兆的脆性破坏。
钢筋混凝土梁,受拉区配置受拉钢筋梁的受拉区还会开裂,但开裂后,出现裂缝,拉力由钢筋承担,直至钢筋屈服以后,受压区混凝土受压破坏而达到极限荷载,构件破坏。
素混凝土简支梁的受力特点是承受荷载较小,并且是脆性破坏。
钢筋混凝土简支梁的极限荷载明显提高,变形能力明显改善,并且是延性破坏。
学习好帮手3.钢筋与混凝土共同工作的基础条件是什么?答:混凝土和钢筋协同工作的条件是:(1)钢筋与混凝土之间产生良好的粘结力,使两者结合为整体;(2)钢筋与混凝土两者之间线膨胀系数几乎相同,两者之间不会发生相对的温度变形使粘结力遭到破坏;(3)设置一定厚度混凝土保护层;(4)钢筋在混凝土中有可靠的锚固。
4.混凝土结构有什么优缺点?答:优点:(1)可模性好;(2)强价比合理;(3)耐火性能好;(4)耐久性能好;(5)适应灾害环境能力强,整体浇筑的钢筋混凝土结构整体性好,对抵抗地震、风载和爆炸冲击作用有良好性能;(6)可以就地取材。
钢筋混凝土结构的缺点:如自重大,不利于建造大跨结构;抗裂性差,过早开裂虽不影响承载力,但对要求防渗漏的结构,如容器、管道等,使用受到一定限制;现场浇筑施工工序多,需养护,工期长,并受施工环境和气候条件限制等。
5.房屋混凝土结构中各个构件的受力特点是什么?学习好帮手答:在房屋建筑中,永久荷载和楼面活荷载直接作用在楼板上,楼板荷载传递到梁,梁将荷载传递到柱或墙,并最终传递到基础上,各个构件受力特点如下:楼板:是将活荷载和恒荷载通过梁或直接传递到竖向支承结构(柱、墙)的主要水平构件,楼板的主要内力是弯矩和剪力,是受弯构件。
建筑混凝土结构设计顾祥林课后题
建筑混凝土结构设计顾祥林课后题为了回答这个问题,我需要先了解一下顾祥林教授的背景和他的课程内容。
顾祥林教授是中国著名的建筑结构工程师,曾在美国加州大学伯克利分校获得博士学位,并在中国科学院担任研究员。
他的主要研究方向是建筑结构设计和混凝土材料,是中国建筑结构领域的权威人物之一。
他的课程《建筑混凝土结构设计》是中国大学土木工程专业的必修课程之一,涵盖了混凝土结构设计的基本原理和实践技巧。
以下是顾祥林课后题的回答:第一章:混凝土的基本性质和组成1. 请简述混凝土的组成和制作过程。
混凝土由水泥、砂子、石子和水组成。
制作过程包括混合、搅拌、浇筑和养护等步骤。
首先将水泥、砂子和石子按一定比例混合,然后加入适量的水进行搅拌,使其均匀混合。
最后将混凝土倒入模具中,用振动器震动,使其密实。
养护期间需要保持适宜的温度和湿度,以确保混凝土的强度和耐久性。
第二章:混凝土的力学性能1. 请简述混凝土的强度和变形性能。
混凝土的强度是指其承受外力的能力,通常用抗压强度和抗拉强度来表示。
抗压强度是指混凝土在受到压力时的抵抗能力,抗拉强度是指混凝土在受到拉力时的抵抗能力。
混凝土的变形性能包括弹性模量、泊松比和变形能力等。
弹性模量是指混凝土在受到外力时的变形程度,泊松比是指混凝土在受到压力时的横向收缩程度,变形能力是指混凝土在受到外力时的变形能力。
第三章:混凝土结构的受力分析1. 请简述混凝土结构的受力分析方法。
混凝土结构的受力分析方法包括静力分析和动力分析。
静力分析是指在结构不受外力作用时,通过计算结构内力和变形来确定结构的稳定性和安全性。
动力分析是指在结构受到外力作用时,通过计算结构的动态响应来确定结构的稳定性和安全性。
另外,还可以采用有限元分析、弹塑性分析和极限状态设计等方法进行混凝土结构的受力分析。
第四章:混凝土结构的设计原则1. 请简述混凝土结构的设计原则。
混凝土结构的设计原则包括安全性、经济性、美观性和可靠性。
安全性是指结构在使用寿命内不发生破坏或失效的能力,经济性是指在满足安全性的前提下,尽可能降低结构的造价和维护成本,美观性是指结构的外观和形态应符合人们的审美要求,可靠性是指结构的设计应考虑到可能出现的各种不确定因素,以确保结构的稳定性和安全性。
《混凝土与砌体结构(一)》教案要点
《混凝土与砌体结构(一)》教案学院、系:建筑工程学院任课教师:位翠霞授课专业:土木工程课程学分: 4学分课程总学时: 64学时1-10周:6学时课程周学时:11周;14-16周:4学时2011 年 9 月 1 日第 1 次课 2 学时第一章绪论自我介绍:课程导入:1. 首先回顾前面课程所学的主要内容(1)材料力学:以单个杆件为研究对象,理想杆件,主要研究研究在外力和其它外界因素作用下杆件的强度、刚度、稳定性。
(2)结构力学:以杆件结构为研究对象,理想杆件,主要研究在外力和其它外界因素作用下结构的内力和变形,结构的强度、刚度和动力反应以及结构的组成规律。
(3)钢筋混凝土:是考虑材料特性的材料力学,同样以杆件为对象,但杆件非理想的杆件。
让学生思考以下几个问题:(1)在什么建筑里面见过混凝土结构?见过哪些混凝土构件?(由此引出:混凝土结构的应用范围→混凝土构件应用范围)(2)什么是混凝土?什么是混凝土结构?(由此引出:混凝土定义→混凝土结构的定义→设计混凝土结构需掌握的知识→本课程的知识点)(3)本课程的主要内容:○1构件设计→上册(特殊的材料力学)○2结构设计→中册(特殊结构力学)○3桥梁设计→下册(专业内容拓展)2. 本节课的主要内容:第一章(教学要求:掌握混凝土结构的定义和分类;熟悉配筋的作用与要求;了解钢筋砼结构的特点,混凝土结构的发展与应用概况。
)1.1 一般概念:讲述混凝土结构的定义及分类1.2 发展概况:介绍一下混凝土的发展历史及前景1.3 注意几个问题:学习过程中应注意的几个问题3. 本次课的重点:(1)钢筋与混凝土共同工作的原理(2)混凝土结构的优缺点4. 带着以下问题学习:(1)混凝土结构常用于哪些建筑?混凝土常用于哪些构件?(2)为什么建筑都是采用由钢筋和混凝土组成的钢筋混凝土构件呢?而不采用素混凝土构件或者混凝土与其它材料组成的构件呢?§1.1 一般概念一、混凝土结构的定义及分类1. 定义:以砼为主制成的结构成为砼结构。
顾祥林混凝土结构基本原理第7章.doc全文可读
顾祥林混凝土结构基本原理第7章.doc全文可读范本1:正文:第一章:概述1.1 引言混凝土结构作为现代建筑工程中常见的结构形式之一,在建筑领域中起着重要作用。
本章将介绍混凝土结构的基本概念和意义。
1.2 混凝土结构的分类1.2.1 按用途划分1.2.2 按结构形式划分1.2.3 按材料划分1.3 混凝土结构的组成1.3.1 混凝土的成分1.3.2 骨料的选用和性能1.3.3 混凝土的配合比设计第二章:混凝土的性能2.1 强度2.1.1 抗压强度2.1.2 抗拉强度2.1.3 抗折强度2.2 耐久性2.2.1 抗渗透性2.2.2 抗冻融性2.2.3 抗化学侵蚀性2.3 刚性和稳定性第三章:混凝土结构的设计原则3.1 结构荷载及组合3.1.1 引入系数3.1.2 荷载计算方法3.2 结构稳定性设计3.2.1 梁的弯曲设计3.2.2 柱的稳定性设计3.2.3 基础设计3.3 承载力设计3.3.1 受弯构件的设计3.3.2 压杆和拉杆的设计第四章:混凝土结构施工工艺4.1 模板安装4.1.1 模板材料的选用4.1.2 模板板件的拼装4.2 钢筋的布置和焊接4.2.1 钢筋的规格和材质4.2.2 钢筋的布置要求4.3 混凝土浇注4.3.1 砼的配制和搅拌4.3.2 浇注方式和工艺4.4 养护措施4.4.1 混凝土养护期间的注意事项 4.4.2 养护时间和方法结尾部分:1、本文档涉及附件:附件1-混凝土结构设计手册、附件2-混凝土施工工艺规范2、本文所涉及的法律名词及注释:- 混凝土结构:指采用水泥、骨料、水和外加剂等材料组成的结构形式。
- 强度:指混凝土材料所能承受的压力或拉力。
- 耐久性:指混凝土结构在环境条件下的使用寿命和抗震性能。
- 结构荷载:指作用于混凝土结构上的各种荷载,包括自重、活载、雪载、风载等。
- 模板安装:指在混凝土结构施工中用于固定混凝土的临时支撑结构。
范本2:正文:第一章:混凝土结构简介1.1 引言混凝土结构作为一种常见的结构形式,在现代建筑工程领域发挥着重要作用。
顾祥林版混凝土结构基本原理
思考题练习题5-1已知钢筋混凝土梁的截面尺寸为b=250mm, h=600mm,混凝土保护层厚度c=25mm,混凝土和钢筋材料的性能指标为错误!未找到引用源。
,错误!未找到引用源。
,错误!未找到引用源。
;错误!未找到引用源。
,错误!未找到引用源。
,受拉区配有错误!未找到引用源。
的纵向受拉钢筋。
试计算(1)当截面所受的弯矩M=50kN・m时的错误!未找到引用源。
:(2)截面的开裂弯矩错误!未找到引用源。
及相应的错误!未找到引用源。
解:(1)根据题意得:cq =厶 /乞=7.849“ =人/品=9.81x10-3心= 0.45/ /f y = 3.28 x 10:pz =訥£ / f y勺=0.8/(1 + 人/0.0033瓦)•••= 3.32 x 10-3,/.此梁为适筋梁•/?0 =600 -25-25/2 = 562 mm,M cr = 0.292 (1 + 2.5—)f t bh2a A = 2a E A s /bh = 0.154 M ir = 94.63kN・m二> M = 50kN m时,截面未开裂Z o = bh3 /12 n b; = My Ql /Z o = 3.33N/mm2(J s = ci E - M(/?0 -/?/2)//0 = 22.85AT/mm20 = cr:/(E, •力 / 2) = 4.42 x 10 "7mm _1(2)由⑴得,M” = 94.63kN• m,x cr = (1 +a A)h/(2-(1 +a A /2)) = 321 nuncr v = 7.a E f t = 40.81N / mm2b: = - x cr)+ a s A s)/Q.5bx cr = 6.02N/nun20 = <r'/(E • x cr) = 7.47 x 10~75-2条件同练习题5-1,试计算(1)截面的极限弯矩错误味找到引用源。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
三、混凝土结构的应用
1.建筑工程
公共建筑绝大多数是混凝土结 构或为混凝土和钢的组合结构
三、混凝土结构的应用
1.建筑工程
公共建筑绝大多数是混凝土结构或为混凝土和钢的组合结 构
三、混凝土结构的应用
2.交通工程
隧道、桥梁、高速公路、城 市高架公路、地铁大都采用 混凝土结构。如1994年建成 的上海内环线浦西段高架公 路,以及与之相连的南浦大 桥、杨浦大桥的塔架,1995 年建成的地铁一号线、延安 东路隧道、英吉利海峡隧道 等
P
P
二、混凝土结构的发展
4.理论研究方面的发展
设计方法
半经验半概率 法
允许应力 设计法
破坏阶段 设计法
极限状态 设计法
材料力学的方法
按经验法确定安 全系数
生命全过程设 计法(兼顾安 全性、使用性 和耐久性)
近似概率法 全概率法
二、混凝土结构的发展
4.理论研究方面的发展
结构基本理论----如何设计一个新结构
一、混凝土结构的概念和特点
3. 预应力混凝土结构的一般概念
P
P
预应力钢筋 P
P
一、混凝土结构的概念和特点
4. 混凝土结构的组成
楼板
墙 地下室底板 梁
楼梯 柱
梁
墙下基础
柱下基础
一、混凝土结构的概念和特点
5.混凝土结构的优缺点
P
P
优点: 耐久性好 耐火性好 整体性好 可模性好 就地取材 节约钢材 阻止射线的穿透
第一章 绪论
同济大学土木工程学院建筑工程系 顾祥林
一、混凝土结构的概念和特点
1. 一般概念
P
P
P
P
素混凝土梁承载 力小,破突然
钢筋混凝土梁承 载力大,变形性 能好,破坏有预 告
一、混凝土结构的概念和特点
1. 一般概念
P
P
钢筋(加筋) + 混凝土
钢筋混凝土结构(构件)
拉压性能均好 抗压性能好
利用混凝土抗压,钢筋 受拉(亦可受压)---各尽其能,相得益彰
二、混凝土结构的发展
P
P
2.材料方面的发展
•强度不断提高
美国60年代混凝土抗压强度平均值:28N/mm2,70年代 :42N/mm2, 有特殊需要时: 40N/mm2~100 N/mm2,试验室中: 266 N/mm2
•轻质混凝土的应用
容重一般为:14kN/m3~18kN/m3(普通混凝土为24kN/m3),加气混凝 土、陶粒混凝土、火山岩混凝土、碎砖混凝土等
4.理论研究方面的发展
结构基本理论----计算机仿真技术的应用
二、混凝土结构的发展
4.理论研究方面的发展
结构基本理论----结构试验技术的完善
二、混凝土结构的发展
4.理论研究方面的发展
结构基本理论----结构试验技术的完善
三、混凝土结构的应用
1.建筑工程
我国超过100m高的高层建筑中 绝大多数是混凝土结构或为混 凝土和钢的组合结构
•耐久性评定
•损伤分析
•寿命预测 •灾害评估等
二、混凝土结构的发展
4.理论研究方面的发展
结构基本理论----既有结构的维护、改造与加固(80年代中期发展起来)
•基于既有结构性能评定理论的结构修复技术 •基于既有结构性能评定理论的结构改造技术
•基于既有结构性能评定理论的加固技术
二、混凝土结构的发展
•无砂混凝土 只有粗骨料,无细骨料
•FRP筋的应用 用FRP筋代替钢筋
二、混凝土结构的发展
3.结构方面的发展
•预应力混凝土结构的应用
在混凝土的受拉区施加预应力,以提高混凝 土结构的抗裂度,减轻构件的自重
P
P
•结构体系的丰富
不同用途、不同结构功能具有相应的结构 体系:混凝土结构、钢与混凝土的组合结构、 FRP混凝土及预应力混凝土结构等
三、混凝土结构的应用
2.交通工程
三、混凝土结构的应用
2.交通工程
三、混凝土结构的应用
2.交通工程
三、混凝土结构的应用
3.水利工程
大坝、拦海闸墩、渡槽、港口等多用混凝土结构
瑞士大狄克桑期坝,1962年,高285m,世界最高的混凝 土重力坝
三、混凝土结构的应用
3.水利工程
大坝、拦海闸墩、渡槽、港口等多用混凝土结构
一、混凝土结构的概念和特点
2. 混凝土和钢筋共同工作的原因
P
P
* 混凝土和钢筋之间有良好的工作性能,两者可靠地结合在 一起,可共同受力,共同变形
* 两者的温度线膨胀系数很接近,避免产生较大的温度应力 破坏两者的粘结力,混凝土:1.0×10-5~1.5 ×10-5,钢筋: 1.2 ×10-5
* 混凝土包裹在钢筋的外部,可使钢筋免于腐蚀或高温软化
* 1861年,法国花匠J. Monier 用钢丝作为配筋制作了花盆并申请了专利, 后由申请了钢筋混凝土板、管道、拱桥等专利----尽管他不懂钢筋混凝土结 构的受力原理,甚至将钢筋配置在板的中部,他却被认为是钢筋混凝土结 构的发明者;
* 1884年,德国人Wayss, Bauschingger和Koenen等提出了钢筋应配置在构 件中受拉力的部位和钢筋混凝土板的计算理论。后来,钢筋混凝土结构逐 渐得到了推广应用。
组合桁架 组合楼板
混凝土组合柱
钢柱 组合梁
钢筋混凝土筒体
三、混凝土结构的应用
1.建筑工程
我国超过100m高的高层建筑中绝大多数是混凝土结构或为混 凝土和钢的组合结构
三、混凝土结构的应用
1.建筑工程
我国超过100m高的高层建筑中绝大多数是混凝土结构或为混 凝土和钢的组合结构
三、混凝土结构的应用
1.建筑工程
缺点: 自重大 易开裂 耗模板 施工受季节性影响 隔热隔声性能差
随着科学技术的不断发展,正逐 渐被克服
二、混凝土结构的发展
P
P
1.钢筋混凝土结构的诞生
* 1824年,英国人J. Aspdin 发明了波特兰水泥,有了混凝土;
* 1849年,法国人Joseph Louis Lambot 用水泥砂浆涂在钢丝网的两面做成 小船----最早的钢筋混凝土结构;
•荷载的确定方法 •结构的力学分析:线性和非线性
•构件的承载力计算、设计方法和构造措施
未来的方向:计算机的应用与发展,结构非 线性分析、结构整体空间作用分析方法的完 善与应用
二、混凝土结构的发展
4.理论研究方面的发展
结构基本理论----如何评价一个既有结构(80年代中期发展起来)
•安全性评定 •使用性评定
四、本课程的目的和学习方法
1.目的 是土木工程专业的一门主要专业基础课
•混凝土结构构件的受力性能和力学分析方法
•混凝土结构构件的设计方法
•现有混凝土结构构件的性能评估
四、本课程的目的和学习方法
2.学习方法
•注意本课程与相关课程尤其是“材料力学”、“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
三、混凝土结构的应用
4.特种工程
核电站的安全壳、热电厂的冷却塔、储水池、储气灌、 海洋石油平台、电视塔等
三、混凝土结构的应用
4.特种工程
核电站的安全壳、热电厂的冷却塔、储水池、储气灌、 海洋石油平台、电视塔等
三、混凝土结构的应用
4.特种工程
核电站的安全壳、热电厂的冷却塔、储水池、储气灌、 海洋石油平台、电视塔等
•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,才能保证安 全可靠
•注意理论联系实际,积累一定的感性认识,对学习本课程十分有益