同济混凝土结构设计课件 1

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同济大学土木工程第十一章混凝土结构的设计方法和理念

同济⼤学⼟⽊⼯程第⼗⼀章混凝⼟结构的设计⽅法和理念第⼗⼀章混凝⼟结构的设计⽅法和理念⼀、计算理论⼆、结构的鲁棒性三、建筑结构设计理论的发展四、结构极限状态的基本概念五、结构可靠度的基本概念六、近似概率法在设计规范中的应⽤七、传统设计理念的启⽰z钢筋混凝⼟结构的有限元分析⽅法钢筋混凝⼟有限元法中，针对钢筋与混凝⼟两种材料组合特点、裂缝形成和扩展的特点，需要研究的主要问题有：①混凝⼟的破坏准则；②混凝⼟的本构关系；③钢筋与混凝⼟之间的粘结关系；④钢筋的本构关系；⑤裂缝处理；⑥对于长期荷载，还要考虑材料的时效，主要是混凝⼟的徐变、收缩和温度特性。

钢筋混凝⼟结构的有限元分析与⼀般固体⼒学有限元分析相⽐，其特点是：①材料的本构关系；②有限元的离散化。

考虑这些特点的钢筋混凝⼟结构的有限元模型有：①分离式模型；②组合式模型；③整体式模型；④有限区模型。

z钢筋混凝⼟结构的极限分析对于板、壳、连续梁、框架结构的极限承载⼒，采⽤极限分析法直接求解，是⼀个发展⽅向，并已有较多成果，但需保证结构的正常使⽤（限制裂缝和变形）和薄壁结构与细长压杆的稳定性，以及防⽌脆性的剪切破坏和钢筋锚固失效。

z混凝⼟断裂⼒学在计算理论中，另⼀个值得注意的发展⽅向是混凝⼟断裂⼒学在⽔⼯⼤坝中的应⽤。

z混凝⼟的收缩与徐变混凝⼟收缩与徐变的研究⼀直是混凝⼟计算理论中的⼀个重要⽅⾯，对⽔⼯混凝⼟及预应⼒混凝⼟的计算理论影响甚⼤。

我国⽔利⽔电科学研究院多年来进⾏了系统的研究，出版了专著《混凝⼟的收缩》和《混凝⼟的徐变》，对影响混凝⼟收缩和徐变的因素，结合我国⼯程实际情况，提出了估算收缩的⽅法，介绍了六种徐变计算理论。

z⼯程结构可靠度⼯程结构包括混凝⼟结构，在设计、施⼯、使⽤过程中，事物具有种种影响结构安全性、适⽤性和耐久性的不确定性，这些不确定性⼤致可分为：①事物的随机性：荷载、材料等随机性②事物的模糊性：如“正常使⽤”与“不正常使⽤”，耐久性“好”、“良好”、“不好”之间⽆明确界限③信息的不安全性：部分信息已知的系统成为灰⾊系统，在⼯程结构设计中由于对情况认知不完全，或对决策者不能提供完备的信息，就会遇到灰⾊系统问题。

同济大学土木工程第九章混凝土结构的使用性能—开裂和挠度

第九章混凝土结构的使用性能—开裂和挠度一、概述二、裂缝的类型三、构件的开裂内力四、裂缝宽度的计算理论五、裂缝的控制六、受弯构件的变形与刚度结构构件的可靠性具有足够的承载力和变形能力安全性：适用性：耐久性：在使用荷载下不产生过大的裂缝和变形在一定时期内维持其安全性和适用性的能力极限状态设计理论承载能力极限状态：正常使用极限状态：混凝土结构的使用性能包括裂缝、挠度、振动、疲劳等裂缝控制、变形控制和振动控制混凝土结构的极限荷载下的强度产生裂缝的原因：在混凝土结构中裂缝通常是由拉应力引起的。

因混凝土的极限拉伸应变εt u 随混凝土品种、配合比、添加剂、养护条件、加载速度、截面上的应力梯度等不同会发生变化。

严格地说，只有当混凝土的拉伸应变εt 达到某处混凝土的极限拉应变εt u 时才会出现裂缝。

1. 受力裂缝：拉、弯、剪、扭、粘结等引起的裂缝斜裂缝！！垂直裂缝！目前，只有拉、弯状态下混凝土横向裂缝宽度的计算理论比较成熟钢筋混凝土轴心受拉构件，贯穿整个截面宽度的裂缝为“主裂缝”；用变形钢筋钢筋配筋的构件，在主裂缝之间还出现有位于钢筋附近的短的“次裂缝”，有人称之为“粘结裂缝”。

当钢筋应力接近屈服时，将出现沿钢筋的纵向裂缝。

在梁中，主裂缝首先从受拉区边缘开始向中和轴发展，同样在主裂缝之间可以看到短的次裂缝。

梁高较大的T形梁或工字形梁中，钢筋附近的次裂缝可发展成与主裂缝相交的“枝状裂缝”（图c）。

在厚度较大的单向板或墙中（图d所示为板底面的裂缝）同样会产生这种“枝状裂缝”。

枝状裂缝在梁腹或钢筋间距中间处的裂缝宽度要比钢筋处的裂缝宽度大得多。

承受剪力和扭矩的构件，将出现垂直于主拉应力方向的裂缝。

钢筋混凝土结构在轴压力或压应力作用下也可能产生裂缝，例如梁受压区顶部的水平裂缝、薄腹梁端部连接集中荷载和支座的斜向受压裂缝、螺旋箍筋柱沿箍筋外沿的纵向裂缝、局部承压和预应力筋锚固端的局部裂缝等。

发生受压裂缝时，混凝土的应变值一般都超过了单轴受压峰值应变，临近破坏，使用阶段中应予避免。

建筑混凝土结构设计（顾祥林同济大学）

建筑混凝⼟结构设计（顾祥林同济⼤学）44:37顾祥林-建筑混凝⼟结构设计（1、2）-1上传者：朵朵200805121.6万次播放46:12顾祥林-建筑混凝⼟结构设计（1、2）-2上传者：朵朵200805128,842次播放44:50顾祥林-建筑混凝⼟结构设计（3、4）-1上传者：朵朵200805126,666次播放43:41顾祥林-建筑混凝⼟结构设计（3、4）-2上传者：朵朵200805125,476次播放44:20顾祥林-建筑混凝⼟结构设计（5、6）-1上传者：朵朵200805125,820次播放43:57顾祥林-建筑混凝⼟结构设计（5、6）-2上传者：朵朵200805124,476次播放44:53顾祥林-建筑混凝⼟结构设计（7、8）-1上传者：朵朵200805124,592次播放44:50顾祥林-建筑混凝⼟结构设计（7、8）-2上传者：朵朵200805123,904次播放44:50顾祥林-建筑混凝⼟结构设计(9、10)-1上传者：朵朵200805123,941次播放45:00顾祥林-建筑混凝⼟结构设计(9、10)-2上传者：朵朵200805123,501次播放45:02顾祥林-建筑混凝⼟结构设计(11、12)-1上传者：朵朵200805124,385次播放45:04顾祥林-建筑混凝⼟结构设计(11、12)-2上传者：朵朵200805123,390次播放44:44顾祥林-建筑混凝⼟结构设计(13、14)-1上传者：朵朵200805122,827次播放42:12顾祥林-建筑混凝⼟结构设计(13、14)-2上传者：朵朵200805122,544次播放44:32顾祥林-建筑混凝⼟结构设计(15、16)-1上传者：朵朵200805122,708次播放45:02顾祥林-建筑混凝⼟结构设计(15、16)-2上传者：朵朵200805122,603次播放41:45顾祥林-建筑混凝⼟结构设计(17、18)-1上传者：朵朵200805122,671次播放42:30顾祥林-建筑混凝⼟结构设计(17、18)-2上传者：朵朵200805122,387次播放44:35顾祥林-建筑混凝⼟结构设计(19、20)-1上传者：朵朵200805122,473次播放44:26顾祥林-建筑混凝⼟结构设计(19、20)-2上传者：朵朵200805122,130次播放43:17顾祥林-建筑混凝⼟结构设计(21、22)-1上传者：朵朵200805122,452次播放41:21顾祥林-建筑混凝⼟结构设计(21、22)-2上传者：朵朵200805122,099次播放44:55顾祥林-建筑混凝⼟结构设计(23、24)-1上传者：朵朵200805122,199次播放44:07顾祥林-建筑混凝⼟结构设计(23、24)-2上传者：朵朵200805121,940次播放44:51顾祥林-建筑混凝⼟结构设计(25、26)-1上传者：朵朵200805122,231次播放44:02顾祥林-建筑混凝⼟结构设计(25、26)-2上传者：朵朵200805122,031次播放44:54顾祥林-建筑混凝⼟结构设计(27、28)-1上传者：朵朵200805121,964次播放44:59顾祥林-建筑混凝⼟结构设计(27、28)-2上传者：朵朵200805121,615次播放44:46顾祥林-建筑混凝⼟结构设计(29、30)-1上传者：朵朵200805121,636次播放44:33顾祥林-建筑混凝⼟结构设计(29、30)-2上传者：朵朵200805121,636次播放44:55顾祥林-建筑混凝⼟结构设计(31、32)-1上传者：朵朵200805121,788次播放43:47顾祥林-建筑混凝⼟结构设计(31、32)-2上传者：朵朵200805121,727次播放44:28顾祥林-建筑混凝⼟结构设计(33、34)-1上传者：朵朵200805122,191次播放43:31顾祥林-建筑混凝⼟结构设计(33、34)-2上传者：朵朵200805122,274次播放44:48顾祥林-建筑混凝⼟结构设计(35、36)-1上传者：朵朵200805122,532次播放43:06顾祥林-建筑混凝⼟结构设计(35、36)-2上传者：朵朵200805122,006次播放44:51顾祥林-建筑混凝⼟结构设计(37、38)-1上传者：朵朵200805121,846次播放43:00顾祥林-建筑混凝⼟结构设计(37、38)-2上传者：朵朵200805121,852次播放45:01顾祥林-建筑混凝⼟结构设计(39、40)-1上传者：朵朵200805122,017次播放43:37顾祥林-建筑混凝⼟结构设计(39、40)-2上传者：朵朵200805121,674次播放44:43顾祥林-建筑混凝⼟结构设计(41、42)-1上传者：朵朵200805121,857次播放44:29顾祥林-建筑混凝⼟结构设计(41、42)-2上传者：朵朵200805121,705次播放44:32顾祥林-建筑混凝⼟结构设计(43、44)-1上传者：朵朵200805121,658次播放44:17顾祥林-建筑混凝⼟结构设计(43、44)-2上传者：朵朵200805121,487次播放44:29顾祥林-建筑混凝⼟结构设计(45、46)-1上传者：朵朵200805121,615次播放05:57顾祥林-建筑混凝⼟结构设计(45、46)-2上传者：朵朵200805121,863次播放。

同济大学研究生《高等混凝土结构理论》复习要点与教学大纲

这是同济大学《高等混凝土结构理论》期末考试的复习要点，希望对考博选考3007高等混凝土与钢结构这门课的同学有所帮助。

1．Stress-strain curves of concrete under monotonic, repeated and cyclic uniaxial loadings. 单轴受力时混凝土在单调、重复、反复加载时的应力应变曲线。

2．Creep of concrete (linear and nonlinear) 混凝土的徐变（线性、非线性徐变）3．Components of deformation of concrete 混凝土变形的多元组成4．Process of failure of concrete under uniaxial compression 混凝土在单向受压时破坏的过程。

5．Strength indices of concrete and the relations among them 混凝土的强度指标及其之间关系6．Features of stress-strain envelope curve of concrete under repeated compressive loading. 混凝土单向受压重复加载时的应力应变关系的包络线的特征。

7．The crack contact effect of concrete and its representation in stress-strain diagram. 混凝土的裂面效应及其在应力应变关系图上的表示。

8．The multi-level two-phase system of concrete. 混凝土的多层次二相体系。

9．The rheological model of concrete. 混凝土的流变学模型。

10.Influence of stress gradient on strength of concrete. 应力梯度对混凝土强度的影响。

混凝土结构设计原理

混凝土结构设计原理
绪论
分析方法：有限元方法软件：ANSYS ADINA MAPLE 桥梁博士
可靠度方面：从经验到概率－ 1950年经验性的允许应力法－1960年半经验半概率极限状态－1970年以概率论为基础的极限状态
混凝土结构设计原理
绪论
§0.６符号体系
采用主体符号或带上、下标的主体符号。如
混凝土结构设计原理
绪论
0.9.2 N+2考核方式：
N：期中测验40分小论文10分
2：笔记10分期末考试40分
混凝土结构设计原理
绪论
0.9.3 《混凝土结构设计原理》主要参考资料
3个精品教材（国家级精品课程）：
湖南大学沈蒲生清华大学叶列平西安建筑科技大学梁兴文
配套复习题及学习辅导：
0.8.3 采用教材
沈蒲生主编，梁兴文副主编. 混凝土结构设计原理 (第2版). 北京：高等教育出版社，2005。
混凝土结构设计原理
绪论Βιβλιοθήκη §0.9 其它内容0.9.1 混凝土结构领域目前主要研究的课题（需要及时更新）
混凝土材料性能的研究混凝土材料力学模型混凝土拉、压、弯、剪、扭构件耐久性研究（钢筋、混凝土）预应力混凝土构件的设计及施工方法结构抗震研究
绪论
0.8.2 学习方法
❖ 熟悉材性，以解释现象； ❖ 熟悉设计方法，以便更好掌握设计原理； ❖ 注意与几门力学的联系与区别； ❖ 重视试验，重视实践经验； ❖ 拓宽专业面，重点在建工、桥梁结构； ❖ 适应采用电子文档的教学，记好笔记； ❖ 及时复习，按时做作业； ❖ 平时成绩（作业、测验）与期末考试的比例为N+2。
混凝土结构设计原理

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。

高等钢筋混凝土结构讲义-1.钢筋的物理力学性能

得
f0.2 =（0.8~0.9）fb
热轧钢筋有明显流幅称为软钢以屈服强度作为设计依据消除应力钢丝钢绞线精轧螺纹钢无明显流幅称为硬钢热处理钢筋冷轧带肋钢筋冷轧扭钢筋钢筋的分类hrb40020mnsiv20mnsinb20mnti级带肋kl400k20mnsi新iii级变形注钢筋名称前面的数字表示平均含碳量万分之数按钢材含碳量多少分为低碳钢含碳量25中碳钢2660高碳钢60土建结构用钢低中碳钢r235q235i级光圆hrb33520mnsi级iiiii热轧钢筋直径大于6mm000000000000热轧钢筋的符号说明生产工艺hotrolled表面形状plain钢筋barhpb235屈服强度hotrolledribbedbarhrb335桥梁工程中热轧钢筋的屈服强度材料分项系数12种类r235q235hrb33520mnsihrb40020mnsiv20mnsinb20mntirrb400k20mnsi符号fsd195280330330fsd195280330330热轧钢筋r建筑工程中热轧钢筋的屈服强度材料分项系数11种类hpb235q235hrb33520mnsihrb40020mnsiv20mnsinb20mntirrb400k20mnsi符号fyfy210300360360热轧钢筋210300360360r?钢筋的se曲线l0ppa00pas0lle钢筋的力学性能p点所对应的应力为比例极限而e点所对应的应力为弹性极限
固溶体

按溶质原子在溶剂晶格中的位置, 固溶体可分为置换固溶体与间隙固溶体两种。
间隙固溶体
置换固溶体
固溶体的性能无论置换固溶体，还是间隙固溶体，由于溶质原子的存在都会使晶格发生畸变，使其性能不同于原纯金属。
当溶质元素的含量极少时，固溶体的性能与溶剂金属基本相同。随溶质含量的升高，固溶体的性能将发生明显改变，其一般情况下，强度、硬度逐渐升高，而塑性、韧性有所下降，电阻率升高，导电性逐渐下降等。这种通过形成固溶体使金属强度和硬度提高的现象称为固溶强化。固溶强化是金属强化的一种重要形式。在溶质含量适当时，可显著提高材料的强度和硬度，而塑性和韧性没有明显降低。

同济大学顾祥林混凝土结构课后答案

图 2.3 Hognestad 建议的应力应变曲线关系公式表达如下：
2 c fc 2 c c c c c f c 1 0.5 c 0 cu 0
( c r ) ( 0 c cu )
思考题
4-1 为什么轴心受拉构件开裂后，当裂缝增至一定数量时，不再出现新的裂缝？答：随着荷载的增加，裂缝不断增加，裂缝处混凝土不断推出工作，钢筋不断通过粘结力将拉力传递给相邻的混凝土。当相邻裂缝之间的距离不足以使混凝土开裂的拉力传递给混凝土时，构件中不再出现新的裂缝。 4-2 如何确定受拉构件的开裂荷载和极限荷载？答：当εt=εto 时，混凝土开裂，构件的开裂荷载为 Ntcr=EcAoεto=EcA(1+αEρ) εto 当钢筋应力达到屈服强度，构件即进入第阶段，荷载基本保持不变，但变形急剧增加。这时构件达到极限承载力 Ntu=fyAs 4-3 在轴心受压短柱的短期荷载试验中，随着荷载的增加，钢筋的应力增长速度和混凝土的应力增长速度哪个快？为什么？答：第一阶段钢筋应力增长快，第二阶段钢筋应力不再增加，混凝土应力继续增加。由于混凝土的非线性，使得应变增长较应力增加速率大。 4-4 如何确定轴心受压短柱的极限承载能力？为什么在轴压构件中不宜采用高强钢筋？ ‘ 答：由于ε=εo=ε’s=0.002,相应的纵筋应力值为：σ s=Esε’s≈200×103×0.002=400N/mm2。由此可知，轴心受压短柱中，当钢筋的强度超过 400N/mm2 时，其强度得不到充分发挥。故对于屈服强度大于 400N/mm2 的钢筋，在计算 f’y 值时只能取 400N/mm2。 4-5 构件设计时，为什么要控制轴心受力构件的最小配筋率？如何确定轴心受拉和轴心受压构件的最小配筋率？答：为了防止构建出现脆性破坏。轴心受力构件的最小配筋率是按极限抗拉承载力和开裂荷载相等的原则来确定的。（钢筋屈服的同时混凝土被压碎破坏） 4-6 配有普通箍筋的钢筋混凝土轴心受压构件中，箍筋的作用主要是什么？答：固定纵筋以形成钢筋骨架，防止纵向钢筋压曲，便于施工。 4-7 钢筋混凝土轴心受压构件在长期荷载作用下，随着荷载作用时间的增长，钢筋的应力和混凝土的应力各发生什么变化？混凝土的徐变是否会影响短柱的承载力？答：轴心受压构件在不变荷载的长期作用下，由于混凝土的徐变影响，其压缩变形将随时间

混凝土结构设计原理同济大学

考虑到实际结构构件制作、养护和受力情况，实际构件强度与试件强度之间存在差异，《规范》基于安全取偏低值，规定轴心抗压强度标准值和立方体抗压强度标准值的换算关系为：
fck 0.88k1 k2 fcu,k
2.1 混凝土的物理力学性能
fck 0.88k1 k2 fcu,k
式中： k１为棱柱体强度与立方体强度之比，对不大于C50级的混凝土取0.76，对C80取0.82，其间按线性插值。k2为高强混凝土的脆性折减系数，对C40取1.0，对 C80取0.87，中间按直线规律变化取值。0.88为考虑实际构件与试件混凝土强度之间的差异而取用的折减系数。
注意：1.骨料的分布及骨料与基相之间在界面的结合强度是影响混凝土强度的重要因素；
2.在荷载的作用下，微裂缝的扩展对混凝土的力学性能有着极为重要的影响。
2.1 混凝土的物理力学性能
第二章钢筋和混凝土的材料性能
2.1.2单轴应力状态下的混凝土强度
混凝土结构中，主要是利用它的抗压强度。因此抗压强度是混凝土力学性能中最主要和最基本的指标。混凝土的强度等级是用抗压强度来划分的
1.2 混凝土结构的发展简况及其应用
第一章绪论
1.3 混凝土结构课程学习中应注意的问题
1、加强实验、实践性教学环节并注意扩大知识面。混凝土结构的基本理论相当于钢筋混凝土及预应力混凝土的材料力学，它是以实验为基础的，因此除了课堂学习以外，还要加强实验的教学环节，以进一步理解学习内容和训练实验的基本技能。
fcu,k立方体强度标准值即为混凝土强度等级fcu。
2.1 混凝土的物理力学性能
3）轴心抗拉强度
混凝土的轴心抗拉强度可以采用直接轴心受拉的试验方法来测定，但由于试验比较困难，目前国内外主要采用圆柱体或立方体的劈裂试验来间接测试混凝土的轴心抗拉强度。

混凝土结构设计原理同济大学PPT课件

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2.1 混凝土的物理力学性能
3）轴心抗拉强度
混凝土的轴心抗拉强度可以采用直接轴心受拉的试验方法来测定，但由于试验比较困难，目前国内外主要采用圆柱体或立方体的劈裂试验来间接测试混凝土的轴心抗拉强度。
F
压
a
拉
f sp
2F
a2
压
F
劈拉试验
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2.1 混凝土的物理力学性能
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2.1 混凝土的物理力学性能
2）轴心抗压强度
按标准方法制作的150mm×l50mm× 300mm的棱柱体试件，在温度为20土3℃和相对湿度为90％以上的条件下养护28d，用标准试验方法测得的具有95％保证率的抗压强度。对于同一混凝土，棱柱体抗压强度小于立方体抗压强度。
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1.1 混凝土结构一般概念和特点
第一章绪论
➢ 缺点： ⑴ 自重大：不适用于大跨、高层结构。 ⑵ 抗裂性差：普通RC结构，在正常使用阶段往往带裂缝工作，
环境较差(露天、沿海、化学侵蚀)时会影响耐久性；也限制了普通RC用于大跨结构，高强钢筋无法应用。 ⑶ 承载力有限：在重载结构和高层建筑底部结构，构件尺寸太大，减小使用空间。 ⑷ 施工复杂，工序多（支模、绑钢筋、浇筑、养护），工期长，施工受季节、天气的影响较大。
注意：1.骨料的分布及骨料与基相之间在界面的结合强度是影响混凝土强度的重要因素；
2.在荷载的作用下，微裂缝的扩展对混凝土的力学性能有着极为重要的影响。
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2.1 混凝土的物理力学性能
第二章钢筋和混凝土的材料性能
单轴应力状态下的混凝土强度
混凝土结构中，主要是利用它的抗压强度。因此抗压强度是混凝土力学性能中最主要和最基本的指标。混凝土的强度等级是用抗压强度来划分的

混凝土结构设计原理(同济大学)课后思考题答案

第1章绪论思考题1。

1什么是钢筋混凝土结构？配筋的主要作用和要求是什么？以混凝土为主要材料的结构。

在混凝土中配置适量的受力钢筋，并使得混凝土主要承受压力，钢筋主要承受拉力，就能起到充分利用材料，提高结构承载力和变形能力的作用。

要求：受力钢筋与混凝土之间必须可靠地粘结在一起,以保证两者共同变形、共同受力.同时受力钢筋的布置和数量都应由计算和构造要求确定，施工也要正确。

保证钢筋和混凝土之间有足够的粘结力的构造措施有:1）对不同等级的混凝土和钢筋,要保证最小搭接长度和锚固长度；2）为了保证混凝土与钢筋之间有足够的粘结，必须满足钢筋最小间距和混凝土保护层最小厚度的要求；3）在钢筋的搭接接头范围内应加密箍筋；4）为了保证足够的粘结在钢筋端部应设臵弯钩。

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结构有哪些功能要求?简述承载能力极限状态和正常使用能力极限状态的概念。

(1)结构的安全性(Safety)：在正常施工和正常使用时，能承受可能出现的各种作用;在设计规定的偶然事件发生时及发生后,仍然能保持必要的整体稳定性。

（2）结构的适用性(Serviceability）：结构在正常使用时具有良好的工作性能,不致产生过大的变形以及过宽的裂缝等。

（3)结构的耐久性（Durability）:结构在正常的维护下具有足够的耐久性.（即结构能正常使用到规定的设计使用年限）.它根据环境类别和设计使用年限进行设计.承载力极限状态(ultimate limit state):结构或构件达到最大承载能力或变形达到不适于继续承载的状态；其主要表现为材料破坏、丧失稳定或结构机动。

正常使用极限状态(serviceability limit state ）：结构或构件达到正常使用或耐久性能中某项规定限值的状态；其主要表现为过大变形、裂缝过宽或较大振动.第2章混凝土结构材料的物理力学性能2.1 混凝土立方体抗压强度轴心抗压强度标准值和抗拉没强度标准值是如何确定的?为什么低于？有何关系？与有何关系？①混凝土的立方体抗压强度标准值是根据以边长为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。

同济大学高层建筑结构设计第一章1.1-1.2资料

第一章
概论
1.1 高层建筑结构的概念
1. 高层建筑结构的定义
2. 最早的高层建筑 3. 最高的高层建筑
1.1高层建筑结构的概念
第一章
概论
高层建筑
个统一的划分标准。
Tall building High-rise building Skyscraper
通常以建筑的高度和层数两个指标来判定，但世界范围内目前还没有一房屋高度——自室外地面至房屋主要屋面的高度 1. 国外： ① 美国规定：高度为22~25m以上或7层以上建筑为高层建筑； ② 英国规定：高度为24.3m以上的建筑为高层建筑；
外型像竹子的“节节高升”，象征著力量、生
机、茁壮和锐意进取的精神；基座的麻石外墙代表长城，代表中国。
1.2 国内外高层建筑的历史和现状
第一章
概论
我国90年代高层建筑
广东国际大厦 1991年 200米
地王大厦 1996年 383米
中信广场 1997 年391米
1.2 国内外高层建筑的历史和现状
1.1高层建筑结构的概念
第一章
概论
1.1高层建筑结构的概念
第一章
概论
保持世界最高建筑地位最久的高层建筑：
帝国大厦（Empire State Building）；
竣工时间1931；建筑高度448.7米（含天线）保持世界最高楼时间： 40年（1931-1972）。
1.1高层建筑结构的概念
88层，高420m， 7度抗震设防
1.2 国内外高层建筑的历史和现状
第一章
概论
• 421米（1999金茂大厦是中国最高的大厦，也是世界第三高楼。这座大楼充分显示了上海上升为现代城市的雄心。金茂大厦融合了西方标准和东方神韵，最初的设计中建筑顶部有个圆环，后来为中国的权威人士所否定，原因是圆环看上去象个升起的太阳，让人联想起日本帝国主义。结果，就成了现在的样子

同济大学混凝土课程设计1--框架结构

计算简图如下图：
a、楼面板
计算跨度：取1m宽板按连续梁进行计算，由于中间跨板与次梁固接；而边跨搁置在承重墙上，可以视为铰接，故板的计算长度为：
中间跨：
边跨：
且，取
截面内力及配筋计算：
计算结果如下表所示。
截面
端支座
边跨跨中
离端第二支座
中间支座
中间跨跨中
弯矩系数
0
1/11
-1/11
-1/14（-1/14×0.8）
1/16（1/16×0.8）
M=
/(kN·m)
-
5.18
-5.18
-5.17（-4.14）
4.53（3.62）
受压区高度x/mm
-
6.38
6.38
6.36（5.04）
5.54（4.38）
-
337.7
337.7
337.0（266.8）
293.2（231.9）
选配
-
,10@200
,10@200
,10@200
b=(1/3～1/2)h=450/3～450/2=150～225mm，取b=200mm。
主梁：h=（1/14～1/8）l=5000/14～5000/8=357～625mm，取h=600mm；
b=(1/3～1/2)h=600/3～600/2=200～300mm，取b=250mm。
第二章
2.1荷载计算
永久荷载标准值：
梁中受力钢筋采用HRB400钢筋（III级钢， , ）
其余钢筋均采用HPB300钢筋（I级钢，）
1.4截面尺寸选择
柱：400mm×400mm
板：h>l/35=2500/35=71.4mm，按构造规定取h=80mm。

第一章绪论(混凝土结构原理同济大学课件)

P
P
* 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；最早的钢筋混凝土结构； * 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，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后由申请了钢筋混凝土板、管道、
•无砂混凝土
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
* 混凝土包裹在钢筋的外部，可使钢筋免于腐蚀或高温软化混凝土包裹在钢筋的外部，
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
楼梯柱
墙地下室底板梁梁
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
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----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

混凝土下讲义-01 结构设计概论

地下混凝土结构设计主讲教师：陈之毅，袁勇，陆浩亮联系邮箱：zhiyichen@答疑地点：岩土楼714办公电话：65983505公共邮箱：TJUConcrete@密码：TJUConcrete2011教材：《混凝土结构设计》，同济大学，周克荣等，2001年3月第1版参考教材参考教材：1.混凝土结构（上册）－混凝土结构设计原理，东南大学，天津大学，同济大学合编，2005年1月第三版2.钢筋混凝土结构，宋玉普，王清湘编著，机械工业出版社，20033.混凝土结构设计原理（2版），沈蒲生主编，高等教育出版社，2005 44.混凝土结构（上册），叶列平编著，清华大学出版社，2005（地下）（钢筋）混凝土结构(Underground) (Reinforced)Concrete Structure 简称RC Structure第一章混凝土建筑结构设计概论第一节引言第节混凝土结构的般概念1.1 混凝土结构的一般概念定义与分类以混凝土为主，并根据需要配置普通钢筋、预应力筋、钢骨、钢管等，作为主要承重材料的结构，均可称为混凝土结构。

钢骨混凝土结构I.素混凝土结构钢管混凝土结构II.钢筋混凝土结构钢-混凝土混合结构III.预应力混凝土结构素混凝土结构（Plain Concrete)Pl i C t素混凝土素混凝土基础钢骨混凝土结构钢管混凝土结构混凝混凝型钢土土钢管钢-混凝土混合结构1.2 钢筋与混凝土二者共同工作的条件¾混凝土硬化后与钢筋之间有良好的粘结力；者的温度线膨胀系数十分接近钢5¾二者的温度线膨胀系数十分接近，钢：1.2×10-5，混凝土：1.0×10-5～1.5×10-5。

1.3 钢筋混凝土结构的优缺点耐久性好混凝土包裹钢筋不易锈蚀耐久性好：混凝土包裹钢筋，不易锈蚀；整体性好：有利于抗震、抵抗冲击和爆炸冲击波。

优耐火性好混凝土包裹钢筋延缓升温可模性好：根据需要，浇筑成各种形状；点取材容易：可就地取材，有效利用废料；耐火性好：混凝土包裹钢筋，延缓升温；节约钢材：发挥混凝土抗压，钢筋抗拉的特点。