混凝土及砌體結(jié)構(gòu) 自考

1、主講(zhjing)：趙馮兵電話QQ：2281633259重慶能源職業(yè)學院(xuyun)土木工程系混凝土及砌體結(jié)構(gòu)共三十四頁第一章 緒論(xln) 1.1 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的一般概念結(jié)構(gòu)的定義： 建筑物中由梁、板、柱、墻、屋架和基礎(chǔ)等基本構(gòu)件組成，用以承受直接的荷載作用(zuyng)和間接作用(zuyng)的體系。結(jié)構(gòu)的分類： 混凝土結(jié)構(gòu) 砌體結(jié)構(gòu) 鋼結(jié)構(gòu) 木結(jié)構(gòu) 圬工結(jié)構(gòu)等 混凝土結(jié)構(gòu)的分類： 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) 預應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu) 素混凝土結(jié)構(gòu)共三十四頁1.1 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的一般(ybn)概念鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的組成： 混凝土： 類似天然石材，（脆性材料(cilio)） 抗

2、壓強度高， 抗拉強度低，僅為抗壓強度的1/8-1/16。 鋼筋： 有較高的抗拉強度。 共同工作： 取長避短，鋼筋用于受拉， 混凝土只用于受壓。共三十四頁PP素混凝土梁承載力小，破壞(phui)突然 1.1 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)(jigu)的一般概念共三十四頁素混凝土梁的加載破壞過程：當荷載(hzi)很小時，梁底部的拉應(yīng)力小于抗拉強度時，不會開裂；當荷載繼續(xù)增大時，拉應(yīng)力大于抗拉強度時，在最薄弱的截面上出現(xiàn)垂直裂縫，裂縫迅速向上發(fā)展，梁隨即脆斷而破壞（脆性破壞在工程中不允許）。 1.1 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)(jigu)的一般概念共三十四頁 PP鋼筋混凝土梁承載力大，變形(bin xng)性能好，破壞有預兆

3、1.1 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)(jigu)的一般概念共三十四頁 配筋混凝土梁的加載破壞過程：當荷載很小時，梁底部拉應(yīng)力小于混凝土抗拉強度，不會開裂；當荷載繼續(xù)增大時，拉應(yīng)力大于混凝土抗拉強度時，在中間出現(xiàn)細裂縫，混凝土退出工作；隨著荷載繼續(xù)增大，鋼筋的拉應(yīng)力達到(d do)其抗拉強度，梁這時才破壞。（工程中只允許這種延性破壞） 1.1 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)(jigu)的一般概念共三十四頁PP鋼筋（加筋）+混凝土鋼筋(gngjn)混凝土結(jié)構(gòu)（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1.1 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的一般(ybn)概念配筋的主要作用是提高結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的承載能力和變

4、形能力。共三十四頁*混凝土和鋼筋共同(gngtng)工作的原因* 混凝土和鋼筋之間有良好的粘結(jié)，兩者可靠地結(jié)合在一起(yq)，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(yīng)力破壞兩者的粘結(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 PP1.1 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的一般概念共三十四頁預應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)(jigu)的一般概念PP預應(yīng)力鋼筋PP1.1 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的一般(ybn)概念共三十四頁混凝土結(jié)構(gòu)(jigu)的組成柱下基礎(chǔ)樓板柱梁梁墻樓梯墻下基礎(chǔ)地下室底板1.1 鋼筋(gngjn)混凝土結(jié)

5、構(gòu)的一般概念共三十四頁 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(zzh)射線的穿透缺點： 自重大 易開裂 耗模板(mbn) 施工受季節(jié)性影響 隔熱隔聲性能差隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，正逐漸被克服，如采用加氣混凝土。PP1.2 混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點共三十四頁1.3 混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展(fzhn) 1.鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展歷史* 1824年，英國人J. Aspdin 發(fā)明(fmng)了波特蘭水泥，有了混凝土； * 1849年，法國人Joseph Louis Lambot 用水泥砂漿涂在鋼絲網(wǎng)的兩面做成小船-最早的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)； * 1861年，法國花匠J. Monie

6、r 用鐵絲作為配筋制作了花盆并申請了專利，后又申請了鋼筋混凝土板、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(jié)構(gòu)的發(fā)明者； PP* 1884年，德國人Wayss, Bauschingger和Koenen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算理論。后來，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)逐漸得到了推廣應(yīng)用。A.初期階段共三十四頁1.3 混凝土結(jié)構(gòu)(jigu)的發(fā)展 1.鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展歷史* 20世紀20年代以后(yhu)，隨著生產(chǎn)的發(fā)展和試驗理論的進展，混凝土結(jié)構(gòu)得到了廣泛應(yīng)用； * 1938年，前蘇聯(lián)學者提出破損階段設(shè)計理論，首

7、次反映了混凝土材料的塑性性質(zhì)。結(jié)構(gòu)設(shè)計以構(gòu)件最終破壞的截面承載力為依據(jù)，并制定了相應(yīng)的設(shè)計規(guī)范。 PPB.第二階段*出現(xiàn)了預應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，不僅克服了抗裂性能差的缺點，而且拓寬了應(yīng)用領(lǐng)域，混凝土結(jié)構(gòu)得以大量用于大跨和高層結(jié)構(gòu)； 共三十四頁1.3 混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展 1.鋼筋(gngjn)混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展歷史* 二戰(zhàn)以后，隨著城市(chngsh)的重建，混凝土結(jié)構(gòu)有了更快的發(fā)展，進入了工業(yè)化的生產(chǎn)； * 我國在解放后，混凝土結(jié)構(gòu)才得到廣泛應(yīng)用。1966年后，開始采用極限狀態(tài)設(shè)計理論。 PPC.第三階段*設(shè)計理論方面提出了更為合理的極限狀態(tài)設(shè)計理論，即工程設(shè)計應(yīng)保證結(jié)構(gòu)不進入承載力、變形和裂縫寬度這

8、三種極限狀態(tài)中的任何一種； 共三十四頁1.3 混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展(fzhn) 2.材料方面的發(fā)展PP強度不斷提高 美國60年代混凝土抗壓強度平均值：28N/mm2，70年代 ：42N/mm2，有特殊(tsh)需要時： 40N/mm2100 N/mm2，試驗室中： 266 N/mm2輕質(zhì)混凝土的應(yīng)用 容重一般為：14kN/m318kN/m3(普通混凝土為24kN/m3)，加氣混凝土、粉煤灰陶?；炷痢⒒鹕綆r混凝土等改性混凝土 改善混凝土抗拉強度低和延性差的不足，研究FRP混凝土（用FRP 筋代替鋼筋）、合成纖維混凝土等。共三十四頁1.3 混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展(fzhn) 3.結(jié)構(gòu)方面的發(fā)展PPPP預應(yīng)

9、力混凝土結(jié)構(gòu)(jigu)的應(yīng)用 在混凝土的受拉區(qū)施加預應(yīng)力，以提高混凝土結(jié)構(gòu)的抗裂度，減輕構(gòu)件的自重結(jié)構(gòu)體系的豐富 不同用途、不同結(jié)構(gòu)功能具有相應(yīng)的結(jié)構(gòu)體系：混凝土結(jié)構(gòu)、鋼與混凝土的組合結(jié)構(gòu)、FRP混凝土及預應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)等共三十四頁1.3 混凝土結(jié)構(gòu)(jigu)的發(fā)展 4.理論研究方面的發(fā)展設(shè)計(shj)方法允許應(yīng)力設(shè)計法破壞階段設(shè)計法極限狀態(tài)設(shè)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(shè)計法材料力學的方法按經(jīng)驗法確定安全系數(shù)共三十四頁1.3 混凝土結(jié)構(gòu)(jigu)的發(fā)展 4.理論研究方面的發(fā)展結(jié)構(gòu)基本理論(lln)-如何設(shè)計一個新結(jié)構(gòu)荷載的確定方法結(jié)構(gòu)的力學分析：線性和非線性構(gòu)件的承載

10、力計算、設(shè)計方法和構(gòu)造措施未來的方向：計算機的應(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)用共三十四頁1.3 混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展 4.理論研究(ynji)方面的發(fā)展結(jié)構(gòu)基本理論-舊結(jié)構(gòu)的維護、改造(gizo)與加固（80年代中期發(fā)展起來）承載力計算耐久性評估壽命預測損傷分析加固理論修復理論災(zāi)害評估等共三十四頁1.3 混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展 4.理論研究(ynji)方面的發(fā)展結(jié)構(gòu)(jigu)基本理論-計算機仿真技術(shù)的應(yīng)用共三十四頁1.3 混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展(fzhn) 4.理論研究方面的發(fā)展結(jié)構(gòu)基本理論(lln)-結(jié)構(gòu)試驗技術(shù)的完善共三十四頁1.4 混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)用 1.房屋(fngw)工程我國超過10

11、0m高的高層建筑中絕大多數(shù)是混凝土結(jié)構(gòu)(jigu)或為混凝土和鋼的組合結(jié)構(gòu)(jigu)。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共三十四頁1.4 混凝土結(jié)構(gòu)(jigu)的應(yīng)用 2.交通工程隧道、橋梁、高速公路、城市高架公路、地鐵大都(ddu)采用混凝土結(jié)構(gòu)。如楊浦大橋的塔架，1995年建成的地鐵一號線、英吉利海峽隧道等共三十四頁1.4 混凝土結(jié)構(gòu)(jigu)的應(yīng)用 3.水利工程大壩、攔海閘墩、渡槽、港口(gngku)等多用混凝土結(jié)構(gòu)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的三峽大壩共三十四頁1.4 混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)用 4.特種(tzhng)工程核電站的安全

12、殼、熱電廠的冷卻塔、儲水池、儲氣灌、海洋石油(shyu)平臺、電視塔等共三十四頁砌體結(jié)構(gòu)的范疇 承重構(gòu)件(gujin)由各種塊材和砂漿砌筑而成的結(jié)構(gòu)，稱為砌體結(jié)構(gòu)。 砌體結(jié)構(gòu)的范疇是磚石結(jié)構(gòu)和砌塊結(jié)構(gòu)。本章討論的重點是磚石結(jié)構(gòu)。 1.5 砌體結(jié)構(gòu)(jigu)的一般概念共三十四頁主要用于受壓構(gòu)件； 砌體結(jié)構(gòu)(jigu)的尺寸應(yīng)與塊體尺寸相匹配；塊體與砂漿的選擇；砌體結(jié)構(gòu)受力性能的離散性比較大；砌體結(jié)構(gòu)的整體性比較差。 1.5 砌體結(jié)構(gòu)(jigu)的一般概念 一、砌體結(jié)構(gòu)的主要特點 共三十四頁二、砌體(q t)結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點1砌體結(jié)構(gòu)的主要優(yōu)點 (1)便于就地取材(ji d q ci) (2)技術(shù)性

13、能好 (3)施工簡便 共三十四頁 2砌體結(jié)構(gòu)的主要缺點 (1)強度低、材料用量多、構(gòu)件自重大； (2)砌筑勞動(lodng)繁重； (3)砂漿和塊材間的黏結(jié)力較弱，無筋砌體的抗拉、抗彎、抗剪強度很低，不宜用于承受較大彎矩和拉力的構(gòu)件，抗震性能亦較差； (4)磚結(jié)構(gòu)中黏土磚的用量很大，造磚與農(nóng)業(yè)爭地 。共三十四頁三、砌體結(jié)構(gòu)的應(yīng)用(yngyng)范圍 砌體結(jié)構(gòu)適用于以受壓為主的結(jié)構(gòu)： (1)民用建筑物中的墻體、柱、基礎(chǔ)、地溝等； (2)中小型工業(yè)建筑物中的墻體、柱、基礎(chǔ)，起重量不超過3噸、中輕級吊車的磚拱吊車梁等；工業(yè)構(gòu)筑物中的煙囪、水池、水塔、中小型貯倉等； (3)交通(jiotng)工程中的

14、拱橋、隧道、涵洞、擋土墻等； (4)水利工程中的石壩、渡槽、圍堰等。 共三十四頁四、砌體(q t)結(jié)構(gòu)的發(fā)展趨勢 1大力發(fā)展輕質(zhì)高強的各種實心磚、空心磚、砌塊和高強度砂漿； 2大力發(fā)展各種工業(yè)廢料制品和混凝土砌塊；3發(fā)展(fzhn)配筋磚砌體結(jié)構(gòu)；4積極采用各種砌塊、墻板。共三十四頁小結(jié)(xioji)1鋼筋(gngjn)混凝土結(jié)構(gòu)概念； 2配筋的主要作用；3結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的破壞類型；4鋼筋錨固的原因；5鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點；6砌體結(jié)構(gòu)的主要特點。共三十四頁內(nèi)容摘要主講：趙馮兵電話QQ：2281633259?？估瓘姸鹊?，僅為抗壓強度的1/8-1/16。當荷載很小時，梁底部的拉應(yīng)力小于抗拉強度時，不會開裂。隨著荷載繼續(xù)增大，鋼筋的拉應(yīng)力達到其抗拉強度，梁這時才破