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1、一、混凝土結構的概念和特點一、混凝土結構的概念和特點 1. 一般概念一般概念PPPP素混凝土梁承載力小，破壞突然鋼筋混凝土梁承載力大，變形性能好，破壞有預告第1頁/共21頁一、混凝土結構的概念和特點一、混凝土結構的概念和特點 1. 一般概念一般概念PP鋼筋（加筋） +混凝土鋼筋混凝土結構（構件）拉壓性能均好抗壓性能好利用混凝土抗壓，鋼筋受拉（亦可受壓）-各盡其能，相得益彰第2頁/共21頁一、混凝土結構的概念和特點一、混凝土結構的概念和特點 2. 混凝土和鋼筋共同工作的原因混凝土和鋼筋共同工作的原因* 混凝土和鋼筋之間有良好的工作性能，兩者可靠地結合在混凝土和鋼筋之間有良好的工作性能，兩者可靠地

2、結合在一起，可共同受力，共同變形一起，可共同受力，共同變形 * 兩者的溫度線膨脹系數(shù)很接近，避免產(chǎn)生較大的溫度應力兩者的溫度線膨脹系數(shù)很接近，避免產(chǎn)生較大的溫度應力破壞兩者的粘結力，混凝土：破壞兩者的粘結力，混凝土：1.010-51.5 10-5，鋼筋：，鋼筋： 1.2 10-5 * 混凝土包裹在鋼筋的外部，可使鋼筋免于腐蝕或高溫軟化混凝土包裹在鋼筋的外部，可使鋼筋免于腐蝕或高溫軟化 PP第3頁/共21頁一、混凝土結構的概念和特點一、混凝土結構的概念和特點 3. 預應力混凝土結構的一般概念預應力混凝土結構的一般概念PP預應力鋼筋PP第4頁/共21頁一、混凝土結構的概念和特點一、混凝土結構的概念

3、和特點 4. 混凝土結構的組成混凝土結構的組成柱下基礎樓板柱梁梁墻樓梯墻下基礎地下室底板第5頁/共21頁一、混凝土結構的概念和特點一、混凝土結構的概念和特點 5.混凝土結構的優(yōu)缺點混凝土結構的優(yōu)缺點優(yōu)點： 耐久性好 耐火性好 整體性好 可模性好 就地取材 節(jié)約鋼材 阻止射線的穿透缺點： 自重大 易開裂 耗模板 施工受季節(jié)性影響 隔熱隔聲性能差隨著科學技術的不斷發(fā)展，正逐隨著科學技術的不斷發(fā)展，正逐漸被克服漸被克服PP第6頁/共21頁二、混凝土結構的發(fā)展二、混凝土結構的發(fā)展 1.鋼筋混凝土結構的誕生鋼筋混凝土結構的誕生* 1824年，英國人年，英國人J. Aspdin 發(fā)明了波特蘭水泥，有了混凝

4、土；發(fā)明了波特蘭水泥，有了混凝土； * 1849年，法國人年，法國人Joseph Louis Lambot 用水泥砂漿涂在鋼絲網(wǎng)的兩面做成用水泥砂漿涂在鋼絲網(wǎng)的兩面做成小船小船-最早的鋼筋混凝土結構；最早的鋼筋混凝土結構； * 1861年，法國花匠年，法國花匠J. Monier 用鋼絲作為配筋制作了花盆并申請了專利，用鋼絲作為配筋制作了花盆并申請了專利，后由申請年了鋼筋混凝土板、管道、拱橋等專利后由申請年了鋼筋混凝土板、管道、拱橋等專利-盡管他不懂鋼筋混凝土盡管他不懂鋼筋混凝土結構的受力原理，甚至將鋼筋配置在板的中部，他卻被認為是鋼筋混凝土結構的受力原理，甚至將鋼筋配置在板的中部，他卻被認為是

5、鋼筋混凝土結構的發(fā)明者；結構的發(fā)明者； PP* 1884年，德國人年，德國人Wayss, Bauschingger和和Koenen等提出了鋼筋應配置在構等提出了鋼筋應配置在構件中受拉力的部位和鋼筋混凝土板的計算理論。后來，鋼筋混凝土結構逐件中受拉力的部位和鋼筋混凝土板的計算理論。后來，鋼筋混凝土結構逐漸得到了推廣應用。漸得到了推廣應用。第7頁/共21頁二、混凝土結構的發(fā)展二、混凝土結構的發(fā)展 2.材料方面的發(fā)展材料方面的發(fā)展PP強度不斷提高強度不斷提高 美國美國60年代混凝土抗壓強度平均值：年代混凝土抗壓強度平均值：28N/mm2，70年代年代 ：42N/mm2，有特殊需要時：有特殊需要時：

6、40N/mm2100 N/mm2，試驗室中：，試驗室中： 266 N/mm2輕質混凝土的應用輕質混凝土的應用 容重一般為：容重一般為：14kN/m318kN/m3(普通混凝土為普通混凝土為24kN/m3)，加氣混凝，加氣混凝土、陶?；炷?、火山巖混凝土、碎磚混凝土等土、陶粒混凝土、火山巖混凝土、碎磚混凝土等無砂混凝土無砂混凝土 只有粗骨料，無細骨料只有粗骨料，無細骨料FRP筋的應用筋的應用 用用FRP筋代替鋼筋筋代替鋼筋第8頁/共21頁二、混凝土結構的發(fā)展二、混凝土結構的發(fā)展 3.結構方面的發(fā)展結構方面的發(fā)展PPPP預應力混凝土結構的應用預應力混凝土結構的應用 在混凝土的受拉區(qū)施加預應力，以提

7、高混凝在混凝土的受拉區(qū)施加預應力，以提高混凝土結構的抗裂度，減輕構件的自重土結構的抗裂度，減輕構件的自重結構體系的豐富結構體系的豐富 不同用途、不同結構功能具有相應的結構不同用途、不同結構功能具有相應的結構體系：混凝土結構、鋼與混凝土的組合結構、體系：混凝土結構、鋼與混凝土的組合結構、FRP混凝土及預應力混凝土結構等混凝土及預應力混凝土結構等第9頁/共21頁二、混凝土結構的發(fā)展二、混凝土結構的發(fā)展 4.理論研究方面的發(fā)展理論研究方面的發(fā)展設計方法允許應力設計法破壞階段設計法極限狀態(tài)設計法半經(jīng)驗半概率法近似概率法全概率法生命全過程設計法材料力學的方法按經(jīng)驗法確定安全系數(shù)第10頁/共21頁二、混凝

8、土結構的發(fā)展二、混凝土結構的發(fā)展 4.理論研究方面的發(fā)展理論研究方面的發(fā)展結構基本理論-如何設計一個新結構荷載的確定方法荷載的確定方法結構的力學分析：線性和非線性結構的力學分析：線性和非線性構件的承載力計算、設計方法和構造措施構件的承載力計算、設計方法和構造措施未來的方向：計算機的應用與發(fā)展，結構整未來的方向：計算機的應用與發(fā)展，結構整體空間作用分析方法的完善與應用體空間作用分析方法的完善與應用第11頁/共21頁二、混凝土結構的發(fā)展二、混凝土結構的發(fā)展 4.理論研究方面的發(fā)展理論研究方面的發(fā)展結構基本理論-舊結構的維護、改造與加固（80年代中期發(fā)展起來）承載力計算承載力計算耐久性評估耐久性評估

9、壽命預測壽命預測損傷分析損傷分析加固理論加固理論修復理論修復理論災害評估等災害評估等第12頁/共21頁二、混凝土結構的發(fā)展二、混凝土結構的發(fā)展 4.理論研究方面的發(fā)展理論研究方面的發(fā)展結構基本理論-計算機仿真技術的應用 第13頁/共21頁二、混凝土結構的發(fā)展二、混凝土結構的發(fā)展 4.理論研究方面的發(fā)展理論研究方面的發(fā)展結構基本理論-結構試驗技術的完善第14頁/共21頁三、混凝土結構的應用三、混凝土結構的應用 1.房屋工程房屋工程我國超過100m高的高層建筑中絕大多數(shù)是混凝土結構或為混凝土和鋼的組合結構混凝土組合柱組合樓板鋼柱組合梁組合桁架鋼筋混凝土筒體第15頁/共21頁三、混凝土結構的應用三、

10、混凝土結構的應用 2.交通工程交通工程隧道、橋梁、高速公路、城市高架公路、地鐵大都采用混凝土結構。如1994年建成的上海內環(huán)線浦西段高架公路，以及與之相連的南浦大橋、楊浦大橋的塔架，1995年建成的地鐵一號線、延安東路隧道、英吉利海峽隧道等第16頁/共21頁三、混凝土結構的應用三、混凝土結構的應用 3.水利工程水利工程大壩、攔海閘墩、渡槽、港口等多用混凝土結構瑞士大狄克桑期壩，1962年，高285m，世界最高的混凝土重力壩我國湖北宜昌的三峽大壩，高186m，裝機容量1786千瓦第17頁/共21頁三、混凝土結構的應用三、混凝土結構的應用 4.特種工程特種工程核電站的安全殼、熱電廠的冷卻塔、儲水池

11、、儲氣灌、海洋石油平臺、電視塔等第18頁/共21頁四、本課程的目的和學習方法四、本課程的目的和學習方法 1.目的目的是土木工程專業(yè)的一門主要專業(yè)基礎課混凝土結構構件的受力性能和力學分析方法混凝土結構構件的受力性能和力學分析方法混凝土結構構件的設計方法混凝土結構構件的設計方法現(xiàn)有混凝土結構構件的性能評估現(xiàn)有混凝土結構構件的性能評估第19頁/共21頁四、本課程的目的和學習方法四、本課程的目的和學習方法 2.學習方法學習方法注意本課程與相關課程尤其是注意本課程與相關課程尤其是“材料力學材料力學”、“結構力學結構力學”課程的異同課程的異同點，正確運用已有的力學知識解決實際問題點，正確運用已有的力學知識

12、解決實際問題混凝土結構理論大都建立在試驗研究的基礎之上，目前還缺乏完善的理論混凝土結構理論大都建立在試驗研究的基礎之上，目前還缺乏完善的理論體系。很多公式不能有嚴密的邏輯推導得出，只能由試驗結果回歸而成。體系。很多公式不能有嚴密的邏輯推導得出，只能由試驗結果回歸而成。學習和應用時要注意思維方式的轉變學習和應用時要注意思維方式的轉變結構設計單靠理論分析還不夠，還要輔以一定的構造措施，才能保證安結構設計單靠理論分析還不夠，還要輔以一定的構造措施，才能保證安全可靠全可靠注意理論聯(lián)系實際，積累一定的感性認識，對學習本課程十分有益注意理論聯(lián)系實際，積累一定的感性認識，對學習本課程十分有益第20頁/共21頁感謝您的觀看！第21頁/共21頁