混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理同濟(jì)大學(xué)緒論學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理(yunl)同濟(jì)大學(xué)同濟(jì)大學(xué) 緒緒論論第一頁(yè)，共21頁(yè)。PPPP素混凝土梁承載力小，破壞(phui)突然鋼筋混凝土梁承載力大，變形性能(xngnng)好，破壞有預(yù)告第1頁(yè)/共21頁(yè)第二頁(yè)，共21頁(yè)。PP鋼筋（加筋）+混凝土鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)(jigu)（構(gòu)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(yè)/共21頁(yè)第三頁(yè)，共21頁(yè)。* 混凝土和鋼筋之間有良好的工作性能(xngnng)，兩者可靠地結(jié)合在一起，可共同受力，共同變形 * 兩者的溫度線膨脹系數(shù)(png zhng xsh)很接近，避免產(chǎn)生較大的溫度應(yīng)力破壞兩者

2、的粘結(jié)力，混凝土：1.010-51.5 10-5，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(yè)/共21頁(yè)第四頁(yè)，共21頁(yè)。PP預(yù)應(yīng)力鋼筋PP第4頁(yè)/共21頁(yè)第五頁(yè)，共21頁(yè)。柱下基礎(chǔ)樓板柱梁梁墻樓梯墻下基礎(chǔ)地下室底板第5頁(yè)/共21頁(yè)第六頁(yè)，共21頁(yè)。優(yōu)點(diǎn)： 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(gngci) 阻止射線的穿透缺點(diǎn)： 自重大 易開裂 耗模板 施工受季節(jié)性影響(yngxing) 隔熱隔聲性能差隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，正逐漸被隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，正逐漸被克服克服P

3、P第6頁(yè)/共21頁(yè)第七頁(yè)，共21頁(yè)。* 1824年，英國(guó)人J. Aspdin 發(fā)明(fmng)了波特蘭水泥，有了混凝土； * 1849年，法國(guó)人Joseph Louis Lambot 用水泥砂漿涂在鋼絲網(wǎng)的兩面(lingmin)做成小船-最早的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)； * 1861年，法國(guó)花匠年，法國(guó)花匠J. Monier 用鋼絲作為配筋制作了花盆并申請(qǐng)了專利，后由用鋼絲作為配筋制作了花盆并申請(qǐng)了專利，后由申請(qǐng)年了鋼筋混凝土板、管道、拱橋等專利申請(qǐng)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結(jié)構(gòu)的盡管他不懂鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的受力原理，甚至將鋼筋配置在板的中部，他卻被認(rèn)為是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的受力

4、原理，甚至將鋼筋配置在板的中部，他卻被認(rèn)為是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)明者；發(fā)明者； PP* 1884年，德國(guó)人年，德國(guó)人Wayss, Bauschingger和和Koenen等提出了鋼筋應(yīng)配置在構(gòu)件中受拉力的部等提出了鋼筋應(yīng)配置在構(gòu)件中受拉力的部位和鋼筋混凝土板的計(jì)算理論。后來，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)逐漸得到了推廣應(yīng)用。位和鋼筋混凝土板的計(jì)算理論。后來，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)逐漸得到了推廣應(yīng)用。第7頁(yè)/共21頁(yè)第八頁(yè)，共21頁(yè)。PP強(qiáng)度不斷提高強(qiáng)度不斷提高 美國(guó)美國(guó)60年代混凝土抗壓強(qiáng)度年代混凝土抗壓強(qiáng)度(kn y qin d)平均值：平均值：28N/mm2，70年代年代 ：42N/mm2，有特殊需要時(shí)：，有特殊需

5、要時(shí)： 40N/mm2100 N/mm2，試驗(yàn)室中，試驗(yàn)室中： 266 N/mm2輕質(zhì)混凝土的應(yīng)用輕質(zhì)混凝土的應(yīng)用 容重一般容重一般(ybn)為：為：14kN/m318kN/m3(普通混凝土為普通混凝土為24kN/m3)，加氣混凝土、陶?；炷痢⒒鹕綆r混凝土、碎磚混凝土等加氣混凝土、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(xì)骨料只有粗骨料，無細(xì)骨料FRP筋的應(yīng)用筋的應(yīng)用 用用FRP筋代替鋼筋筋代替鋼筋第8頁(yè)/共21頁(yè)第九頁(yè)，共21頁(yè)。PPPP預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)用預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)用(yngyng) 在混凝土的受拉區(qū)施加預(yù)應(yīng)力，以提高混凝土結(jié)構(gòu)的抗在混凝土的

6、受拉區(qū)施加預(yù)應(yīng)力，以提高混凝土結(jié)構(gòu)的抗裂度，減輕構(gòu)件的自重裂度，減輕構(gòu)件的自重結(jié)構(gòu)體系的豐富結(jié)構(gòu)體系的豐富 不同不同(b tn)用途、不同用途、不同(b tn)結(jié)構(gòu)功能具結(jié)構(gòu)功能具有相應(yīng)的結(jié)構(gòu)體系：混凝土結(jié)構(gòu)、鋼與混凝土的組有相應(yīng)的結(jié)構(gòu)體系：混凝土結(jié)構(gòu)、鋼與混凝土的組合結(jié)構(gòu)、合結(jié)構(gòu)、FRP混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)等混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)等第9頁(yè)/共21頁(yè)第十頁(yè)，共21頁(yè)。設(shè)計(jì)(shj)方法允許(ynx)應(yīng)力設(shè)計(jì)法破壞階段設(shè)計(jì)法極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法半經(jīng)驗(yàn)半概率法近似概率法全概率法生命全過程設(shè)計(jì)法材料力學(xué)的方法按經(jīng)驗(yàn)法確定安全系數(shù)第10頁(yè)/共21頁(yè)第十一頁(yè)，共21頁(yè)。結(jié)構(gòu)(jigu)基本理論-如何設(shè)計(jì)

7、一個(gè)新結(jié)構(gòu)(jigu)荷載的確定荷載的確定(qudng)方法方法結(jié)構(gòu)的力學(xué)分析：線性和非線性結(jié)構(gòu)的力學(xué)分析：線性和非線性構(gòu)件的承載力計(jì)算、設(shè)計(jì)方法和構(gòu)造措施構(gòu)件的承載力計(jì)算、設(shè)計(jì)方法和構(gòu)造措施未來的方向：計(jì)算機(jī)的應(yīng)用與發(fā)展，結(jié)構(gòu)整體空間未來的方向：計(jì)算機(jī)的應(yīng)用與發(fā)展，結(jié)構(gòu)整體空間作用分析方法的完善與應(yīng)用作用分析方法的完善與應(yīng)用第11頁(yè)/共21頁(yè)第十二頁(yè)，共21頁(yè)。結(jié)構(gòu)基本(jbn)理論-舊結(jié)構(gòu)的維護(hù)、改造與加固（80年代中期發(fā)展起來）承載力計(jì)算承載力計(jì)算(j sun)耐久性評(píng)估耐久性評(píng)估壽命預(yù)測(cè)壽命預(yù)測(cè)損傷分析損傷分析加固理論加固理論修復(fù)理論修復(fù)理論災(zāi)害評(píng)估等災(zāi)害評(píng)估等第12頁(yè)/共21頁(yè)第十三

8、頁(yè)，共21頁(yè)。結(jié)構(gòu)(jigu)基本理論-計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的應(yīng)用 第13頁(yè)/共21頁(yè)第十四頁(yè)，共21頁(yè)。結(jié)構(gòu)基本(jbn)理論-結(jié)構(gòu)試驗(yàn)技術(shù)的完善第14頁(yè)/共21頁(yè)第十五頁(yè)，共21頁(yè)。我國(guó)超過(chogu)100m高的高層建筑中絕大多數(shù)是混凝土結(jié)構(gòu)或?yàn)榛炷梁弯摰慕M合結(jié)構(gòu)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(yè)/共21頁(yè)第十六頁(yè)，共21頁(yè)。隧道、橋梁、高速公路(o s n l)、城市高架公路、地鐵大都采用混凝土結(jié)構(gòu)。如1994年建成的上海內(nèi)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(hào)線、延安東路隧道、英吉利海峽隧道等第16頁(yè)/共21頁(yè)第十

9、七頁(yè)，共21頁(yè)。大壩、攔海閘墩、渡槽(dco)、港口等多用混凝土結(jié)構(gòu)瑞士(ru sh)大狄克桑期壩，1962年，高285m，世界最高的混凝土重力壩我國(guó)湖北宜昌的三峽大壩，高186m，裝機(jī)容量1786千瓦第17頁(yè)/共21頁(yè)第十八頁(yè)，共21頁(yè)。核電站的安全殼、熱電廠的冷卻塔、儲(chǔ)水池、儲(chǔ)氣灌、海洋(hiyng)石油平臺(tái)、電視塔等第18頁(yè)/共21頁(yè)第十九頁(yè)，共21頁(yè)。是土木工程(tm gngchng)專業(yè)的一門主要專業(yè)基礎(chǔ)課混凝土結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)(jigu)構(gòu)件的受力性能和力學(xué)分析構(gòu)件的受力性能和力學(xué)分析方法方法混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計(jì)方法混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計(jì)方法現(xiàn)有混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的性能評(píng)估現(xiàn)有混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的性能評(píng)估第19頁(yè)/共21頁(yè)第二十頁(yè)，共21頁(yè)。注意本課程與相關(guān)課程尤其注意本課程與相關(guān)課程尤其(yuq)是是“材料力學(xué)材料力學(xué)”、“結(jié)構(gòu)力學(xué)結(jié)構(gòu)力學(xué)”課程的異同課程的異同點(diǎn)，正確運(yùn)用已有的力學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題點(diǎn)，正確運(yùn)用已有的力學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題混凝土結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)(jigu)理論大都建立在試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)之上，目前還缺乏完理論大都建立在試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)之上，目前還缺乏完善的理論體系。很多公式不能有嚴(yán)密的邏輯推導(dǎo)得出，只能由試驗(yàn)結(jié)果回善的理論體系。很多公式不能有嚴(yán)密的邏輯推導(dǎo)得出，只能由試驗(yàn)結(jié)果回歸而成。學(xué)習(xí)和應(yīng)用時(shí)要注意思維方式的轉(zhuǎn)變歸而成。學(xué)習(xí)和應(yīng)用時(shí)