一级结构工程师混凝土教学ppt第一章绪论
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•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 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
五、本课程的考核方式
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
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
• 正常使用极限状态 过大变形
过宽裂缝 局部损坏或振动等
四、结构的功能和极限状态简述
3.荷载和材料强度
正
• 荷载标准值和荷载设计值
常
承 载 能 力 极 限 状
设计值
GGGk 标准值
QQQk
分项系数
• 材料强度标准值和设计值
标准值
fc fck/c
使 用 极 限 状 态 验 算
态 验
设计值
fy fyk/s
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
允许应力 设计法
破坏阶段 设计法
极限状态 设计法
半经验半概率 法 近似概率法
全概率法
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
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
•荷载的确定方法
•结构的力学分析：线性和非线性
钢柱 组合梁
钢筋混凝土筒体
上海金茂大厦
双塔大厦 型钢混凝土
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
五、本课程的目的和学习方法
1.目的 土木工程专业的一门重要专业基础课, 学位课。
•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
五、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
四、结构的功能和极限状态简述
1.结构功能
• 安全性 • 适用性 • 耐久性
统称为结构的可靠性
四、结构的功能和极限状态简述
2.结构的极限状态
结构或一部分超过某一 特定状态而不能满足设计规定的某一功能要求称 为该功能的极限状态
✓ 材料强度破坏
• 承载能力极限状态 ✓ 疲劳破坏
✓过大塑性变形 ✓失稳等
二、混凝土结构的发展
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 •聚合物混凝土
•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----旧结构的维护、改造与加固（80年代中期发展起来）
•承载力计算 •耐久性评估 •寿命预测 •损伤分析 •加固理论
•修复理论 •灾害评估等
•FRP筋的应用或钢纤维混凝土 用FRP筋代替钢筋
•特殊性能混凝土和智能混凝土的发展
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
* 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， 后又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。
第一章 绪论
绍兴文理学院土木工程学பைடு நூலகம் 梁超锋
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，破坏突然
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）
Reinforced concrete structure
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
我国湖北宜昌的三峡大坝，高186m，装机容量1786千 瓦
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
分项系数
算
五、本课程的目的和学习方法
1.目的 土木工程专业的一门重要专业基础课, 学位课。
•现有结构材料：钢筋混凝土、钢材、砌体 • 建筑工程、交通工程、地下工程共同的专业基础课 •先修课程：土木工程材料、材料力学、结构力学、高等数学等 •后继课程：混凝土结构、高层建筑结构设计、建筑抗震设计 基础工程、桥梁工程、地下建筑结构、毕业设计等等
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----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
三、混凝土结构的应用
1.房屋工程
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
组合桁架 组合楼板
混凝土组合柱
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
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；
闭卷考试80% 平时作业12%(ABCDE五级制) 平时表现8%(考勤+课堂表现)
•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
五、本课程的考核方式
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
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
• 正常使用极限状态 过大变形
过宽裂缝 局部损坏或振动等
四、结构的功能和极限状态简述
3.荷载和材料强度
正
• 荷载标准值和荷载设计值
常
承 载 能 力 极 限 状
设计值
GGGk 标准值
QQQk
分项系数
• 材料强度标准值和设计值
标准值
fc fck/c
使 用 极 限 状 态 验 算
态 验
设计值
fy fyk/s
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
允许应力 设计法
破坏阶段 设计法
极限状态 设计法
半经验半概率 法 近似概率法
全概率法
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
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
•荷载的确定方法
•结构的力学分析：线性和非线性
钢柱 组合梁
钢筋混凝土筒体
上海金茂大厦
双塔大厦 型钢混凝土
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
五、本课程的目的和学习方法
1.目的 土木工程专业的一门重要专业基础课, 学位课。
•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
五、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
四、结构的功能和极限状态简述
1.结构功能
• 安全性 • 适用性 • 耐久性
统称为结构的可靠性
四、结构的功能和极限状态简述
2.结构的极限状态
结构或一部分超过某一 特定状态而不能满足设计规定的某一功能要求称 为该功能的极限状态
✓ 材料强度破坏
• 承载能力极限状态 ✓ 疲劳破坏
✓过大塑性变形 ✓失稳等
二、混凝土结构的发展
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 •聚合物混凝土
•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----旧结构的维护、改造与加固（80年代中期发展起来）
•承载力计算 •耐久性评估 •寿命预测 •损伤分析 •加固理论
•修复理论 •灾害评估等
•FRP筋的应用或钢纤维混凝土 用FRP筋代替钢筋
•特殊性能混凝土和智能混凝土的发展
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
* 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， 后又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。
第一章 绪论
绍兴文理学院土木工程学பைடு நூலகம் 梁超锋
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，破坏突然
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）
Reinforced concrete structure
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
我国湖北宜昌的三峡大坝，高186m，装机容量1786千 瓦
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
分项系数
算
五、本课程的目的和学习方法
1.目的 土木工程专业的一门重要专业基础课, 学位课。
•现有结构材料：钢筋混凝土、钢材、砌体 • 建筑工程、交通工程、地下工程共同的专业基础课 •先修课程：土木工程材料、材料力学、结构力学、高等数学等 •后继课程：混凝土结构、高层建筑结构设计、建筑抗震设计 基础工程、桥梁工程、地下建筑结构、毕业设计等等
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----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
三、混凝土结构的应用
1.房屋工程
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
组合桁架 组合楼板
混凝土组合柱
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
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；
闭卷考试80% 平时作业12%(ABCDE五级制) 平时表现8%(考勤+课堂表现)