本書是高等學校新體系土木工程系列教材之一。根據(jù)高等學校土木工程學科專業(yè)指導委員會制定的《高等學校土木工程本科指導性專業(yè)規(guī)范》和最新的國家規(guī)范、標準編寫而成,包含了土木工程專業(yè)中有關混凝土結構基本原理和方法的全部核心知識單元及其相應知識點。全書共分10章,包括:緒論,混凝土結構材料的物理力學性能,結構設計的基本原理,受彎構件正截面性能與承載力計算,受壓構件正截面性能與承載力計算, 受拉構件正截面性能與承載力計算,構件斜截面受剪性能與承載力計算,受扭構件扭曲截面受力性能與承載力計算,構件的裂縫、變形驗算及耐久性設計,預應力混凝土構件的原理與設計。
混凝土結構設計原理是土木工程專業(yè)的重要專業(yè)基礎課之一。本教材的編寫力求體現(xiàn)高等學校土木工程學科專業(yè)指導委員會制定的《高等學校土木工程本科指導性專業(yè)規(guī)范》的要求,內(nèi)容包含了土木工程專業(yè)本科學生在混凝土結構原理與方法知識領域必須具備的基礎知識,滿足后續(xù)專業(yè)課學習必備的內(nèi)容要求,符合培養(yǎng)合格土木工程專業(yè)人才目標的相關知識要求。
土木工程專業(yè)的應用范圍覆蓋建筑工程、交通土建工程、地下工程、礦井建設、鐵道工程、港口工程、水利工程等,涉及工程領域廣泛;炷两Y構的類型很多,但其基本構件的受力特點具有共性。本教材內(nèi)容的安排,突出了受力性能分析,重視基礎理論介紹,引導學生認識、掌握混凝土結構的基本原理與計算方法。在內(nèi)容和體系上注重學生從數(shù)學、力學基礎課程學習過渡到專業(yè)課程學習的認知規(guī)律,以混凝土構件的力學機理為基礎,從材料性能、截面受力特征到構件抗力機理、承載力及變形計算方法,形成完整體系。主要內(nèi)容包括:混凝土結構材料的物理力學性能,結構設計的基本原理,受彎構件正截面性能與承載力計算,受壓構件正截面性能與承載力計算,受拉構件正截面性能與承載力計算,構件斜截面受剪性能與承載力計算,受扭構件扭曲截面受力性能與承載力計算,構件的裂縫、變形驗算及耐久性設計,預應力混凝土構件的原理與設計。教材中有典型的計算例題,便于讀者理解和掌握相關內(nèi)容;各章后有小結、思考題、習題等內(nèi)容,有利于讀者學習。
本教材由西安建筑科技大學土木工程學院部分教師編寫。第1章、第2章、第10章由白國良編寫,第3章、第4章、第7章由薛建陽編寫,第5章、第6章由楊勇編寫,第8章、第9章由門進杰編寫,全書由白國良教授統(tǒng)稿。
資深教授童岳生先生審閱了本教材,并提出寶貴意見;博士生杜寧軍為本書的插圖繪制、例題試算、數(shù)據(jù)核實做了大量工作,博士生趙金全、尹玉光、祁豪為本書繪制了部分插圖和試算了部分例題。在此一并表示誠摯的謝意。
希望本書能為讀者提供幫助。但限于編者的水平,書中可能存在不妥之處,敬請讀者批評指正。
第1章 緒論
1.1 混凝土結構的概念與特點
1.1.1 混凝土結構的基本概念
1.1.2 混凝土結構的特點
1.2 混凝土結構的組成與基本構件
1.3 混凝土結構的發(fā)展與應用
1.3.1 混凝土結構的發(fā)展
1.3.2 混凝土結構的應用
1.4 課程內(nèi)容與特點
1.4.1 課程內(nèi)容
1.4.2 課程特點與學習方法
本章小結
思考題
第2章 混凝土結構材料的物理力學性能
2.1 概述
2.2 鋼筋的基本性能
2.2.1 鋼筋的品種和級別
2.2.2 鋼筋強度和變形性能
2.2.3 鋼筋的冷加工
2.2.4 鋼筋的疲勞性能
2.2.5 混凝土結構對鋼筋性能的要求
2.3 混凝土的基本性能
2.3.1 混凝土的組成
2.3.2 混凝土的強度
2.3.3 混凝土的變形
2.4 鋼筋與混凝土的粘結
2.4.1 粘結應力的特點
2.4.2 粘結破壞機理
2.4.3 影響粘結強度的主要因素
2.4.4 鋼筋的錨固長度
2.4.5 鋼筋的綁扎搭接
本章小結
思考題
第3章 結構設計的基本原理
3.1 結構可靠度及結構安全等級
3.1.1 結構上的作用、作用效應、結構抗力
3.1.2 結構的預定功能
3.1.3 結構可靠度和安全等級
3.2 荷載和材料強度的標準值
3.2.1 荷載標準值
3.2.2 材料強度標準值
3.3 概率極限狀態(tài)設計法
3.3.1 結構的極限狀態(tài)
3.3.2 結構的設計狀況
3.3.3 結構的功能函數(shù)和極限狀態(tài)方程
3.3.4 結構可靠度的計算
3.4 極限狀態(tài)設計表達式
3.4.1 承載能力極限狀態(tài)設計表達式
3.4.2 正常使用極限狀態(tài)設計表達式
本章小結
思考題
第4章 受彎構件正截面性能與承載力計算
4.1 概述
4.2 正截面受彎性能試驗研究
4.2.1 試驗設計
4.2.2 適筋梁正截面受力的三個階段
4.2.3 正截面受彎的破壞形態(tài)
4.3 正截面受彎承載力分析
……
第5章 受壓構件正截面性能與承載力計算
第6章 受拉構件正截面性能與承載力計算
第7章 構件斜截面受剪性能與承載力計算
第8章 受扭構件扭曲截面受力性能與承載力計算
第9章 構件的裂縫、變形臉算及耐久性設計
第10章 預應力混凝土構件的原理與設計