PPT混凝土結(jié)構(gòu)原理同濟大學講稿12

第一章章緒緒論論同濟大大學土土木工工程學學院建建筑工工程系系顧祥林混凝土土結(jié)構(gòu)構(gòu)基本本原理理一、混混凝土土結(jié)構(gòu)構(gòu)的概概念和和特點點1.一般概概念PPPP素混凝凝土梁梁承載載力小小，破破壞突突然鋼筋混混凝土土梁承承載力力大，，變形形性能能好，，破壞壞有預預告一、混混凝土土結(jié)構(gòu)構(gòu)的概概念和和特點點1.一般概概念PP鋼筋（加筋）+混凝土鋼筋混混凝土土結(jié)構(gòu)構(gòu)（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，相得益彰一、混混凝土土結(jié)構(gòu)構(gòu)的概概念和和特點點2.混凝土土和鋼鋼筋共共同工工作的的原因因*混凝土土和鋼鋼筋之之間有有良好好的工工作性性能，，兩者者可靠靠地結(jié)結(jié)合在在一起起，可可共同同受力力，共共同變變形*兩者的的溫度度線膨膨脹系系數(shù)很很接近近，避避免產(chǎn)產(chǎn)生較較大的的溫度度應力力破壞壞兩者者的粘粘結(jié)力力，混混凝土土：1.0×10-5~1.5××10-5，鋼筋筋：1.2××10-5*混凝土土包裹裹在鋼鋼筋的的外部部，可可使鋼鋼筋免免于腐腐蝕或或高溫溫軟化化PP一、混混凝土土結(jié)構(gòu)構(gòu)的概概念和和特點點3.預應力力混凝凝土結(jié)結(jié)構(gòu)的的一般般概念念PP預應力鋼筋PP一、混混凝土土結(jié)構(gòu)構(gòu)的概概念和和特點點4.混凝土土結(jié)構(gòu)構(gòu)的組組成柱下基礎(chǔ)樓板柱梁梁墻樓梯墻下基礎(chǔ)地下室底板一、混混凝土土結(jié)構(gòu)構(gòu)的概概念和和特點點5.混凝土土結(jié)構(gòu)構(gòu)的優(yōu)優(yōu)缺點點優(yōu)點：：耐久性性好耐火性性好整體性性好可模性性好就地取取材節(jié)約鋼鋼材阻止射射線的的穿透透缺點：：自重大大易開裂裂耗模板板施工受受季節(jié)節(jié)性影影響隔熱隔隔聲性性能差差隨著科科學技技術(shù)的的不斷斷發(fā)展展，正正逐漸漸被克克服PP二、混混凝土土結(jié)構(gòu)構(gòu)的發(fā)發(fā)展1.鋼筋混混凝土土結(jié)構(gòu)構(gòu)的誕誕生*1824年年，，英英國國人人J.Aspdin發(fā)明明了了波波特特蘭蘭水水泥泥，，有有了了混混凝凝土土；；*1849年年，，法法國國人人JosephLouisLambot用水水泥泥砂砂漿漿涂涂在在鋼鋼絲絲網(wǎng)網(wǎng)的的兩兩面面做做成成小小船船----最最早早的的鋼鋼筋筋混混凝凝土土結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)；；*1861年年，，法法國國花花匠匠J.Monier用鋼鋼絲絲作作為為配配筋筋制制作作了了花花盆盆并并申申請請了了專專利利，，后后由由申申請請年年了了鋼鋼筋筋混混凝凝土土板板、、管管道道、、拱拱橋橋等等專專利利----盡管管他他不不懂懂鋼鋼筋筋混混凝凝土土結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)的的受受力力原原理理，，甚甚至至將將鋼鋼筋筋配配置置在在板板的的中中部部，，他他卻卻被被認認為為是是鋼鋼筋筋混混凝凝土土結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)的的發(fā)發(fā)明明者者；；PP*1884年年，，德德國國人人Wayss,Bauschingger和Koenen等提提出出了了鋼鋼筋筋應應配配置置在在構(gòu)構(gòu)件件中中受受拉拉力力的的部部位位和和鋼鋼筋筋混混凝凝土土板板的的計計算算理理論論。。后后來來，，鋼鋼筋筋混混凝凝土土結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)逐逐漸漸得得到到了了推推廣廣應應用用。。二、、混混凝凝土土結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)的的發(fā)發(fā)展展2.材料料方方面面的的發(fā)發(fā)展展PP強度度不不斷斷提提高高美國國60年年代代混混凝凝土土抗抗壓壓強強度度平平均均值值：：28N/mm2，70年代代：：42N/mm2，有特特殊殊需需要要時時：：40N/mm2~100N/mm2，試驗驗室室中中：：266N/mm2輕質(zhì)質(zhì)混混凝凝土土的的應應用用容重重一一般般為為：：14kN/m3~18kN/m3(普通通混混凝凝土土為為24kN/m3)，，加氣氣混混凝凝土土、、陶陶粒?；旎炷镣?、、火火山山巖巖混混凝凝土土、、碎碎磚磚混混凝凝土土等等無砂砂混混凝凝土土只有有粗粗骨骨料料，，無無細細骨骨料料FRP筋的的應應用用用FRP筋代代替替鋼鋼筋筋二、、混混凝凝土土結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)的的發(fā)發(fā)展展3.結(jié)構(gòu)構(gòu)方方面面的的發(fā)發(fā)展展PPPP預應應力力混混凝凝土土結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)的的應應用用在混凝凝土土的的受受拉拉區(qū)區(qū)施施加加預預應應力力，，以以提提高高混混凝凝土土結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)的的抗抗裂裂度度，，減減輕輕構(gòu)構(gòu)件件的的自自重重結(jié)構(gòu)構(gòu)體體系系的的豐豐富富不同同用用途途、、不不同同結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)功功能能具具有有相相應應的的結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)體體系系：：混混凝凝土土結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)、、鋼鋼與與混混凝凝土土的的組組合合結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)、、FRP混凝凝土土及及預預應應力力混混凝凝土土結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)等等二、、混混凝凝土土結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)的的發(fā)發(fā)展展4.理論論研研究究方方面面的的發(fā)發(fā)展展設(shè)計計方方法法允許許應應力力設(shè)設(shè)計計法法破壞壞階階段段設(shè)設(shè)計計法法極限限狀狀態(tài)態(tài)設(shè)設(shè)計計法法半經(jīng)經(jīng)驗驗半半概概率率法法近似似概概率率法法全概概率率法法生命命全全過過程程設(shè)設(shè)計計法法材料力學學的方法法按經(jīng)驗法確確定安全全系數(shù)二、混凝凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)的發(fā)展展4.理論研究究方面的的發(fā)展結(jié)構(gòu)基本本理論----如何設(shè)計計一個新新結(jié)構(gòu)荷載的確確定方法法結(jié)構(gòu)的力力學分析析：線性性和非線線性構(gòu)件的承承載力計計算、設(shè)設(shè)計方法法和構(gòu)造造措施未來的方方向：計計算機的的應用與與發(fā)展，，結(jié)構(gòu)整整體空間間作用分分析方法法的完善善與應用用二、混凝凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)的發(fā)展展4.理論研究究方面的的發(fā)展結(jié)構(gòu)基本本理論----舊結(jié)構(gòu)的的維護、、改造與與加固（（80年年代中期期發(fā)展起起來）承載力計計算耐久性評評估壽命預測測損傷分析析加固理論論修復理論論災害評估估等二、混凝凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)的發(fā)展展4.理論研究究方面的的發(fā)展結(jié)構(gòu)基本本理論----計算機仿仿真技術(shù)術(shù)的應用用二、混凝凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)的發(fā)展展4.理論研究究方面的的發(fā)展結(jié)構(gòu)基本本理論----結(jié)構(gòu)試驗驗技術(shù)的的完善三、混凝凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)的應用用1.房屋工程程我國超過過100m高的高層層建筑中中絕大多多數(shù)是混混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)或為為混凝土土和鋼的的組合結(jié)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三、混凝凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)的應用用2.交通工程程隧道、橋橋梁、高高速公路路、城市市高架公公路、地地鐵大都都采用混混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)。如如1994年建建成的上上海內(nèi)環(huán)環(huán)線浦西西段高架架公路，，以及與與之相連連的南浦浦大橋、、楊浦大大橋的塔塔架，1995年建成成的地鐵鐵一號線線、延安安東路隧隧道、英英吉利海海峽隧道道等三、混凝凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)的應用用3.水利工程程大壩、、攔海海閘墩墩、渡渡槽、、港口口等多多用混混凝土土結(jié)構(gòu)構(gòu)瑞士大大狄克克桑期期壩，，1962年，，高285m，世界最最高的的混凝凝土重重力壩壩我國湖湖北宜宜昌的的三峽峽大壩壩，高高186m，裝機容容量1786千千瓦三、混混凝土土結(jié)構(gòu)構(gòu)的應應用4.特種工工程核電站站的安安全殼殼、熱熱電廠廠的冷冷卻塔塔、儲儲水池池、儲儲氣灌灌、海海洋石石油平平臺、、電視視塔等等四、本本課程程的目目的和和學習習方法法1.目的是土木工工程專專業(yè)的的一門門主要要專業(yè)業(yè)基礎(chǔ)礎(chǔ)課混凝土土結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件件的受受力性性能和和力學學分析析方法法混凝土土結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件件的設(shè)設(shè)計方方法現(xiàn)有混混凝土土結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件件的性性能評評估四、本本課程程的目目的和和學習習方法法2.學習方方法注意本本課程程與相相關(guān)課課程尤尤其是是“材材料力力學””、““結(jié)構(gòu)構(gòu)力學學”課課程的的異同同點，，正確確運用用已有有的力力學知知識解解決實實際問問題混凝土土結(jié)構(gòu)構(gòu)理論論大都都建立立在試試驗研研究的的基礎(chǔ)礎(chǔ)之上上，目目前還還缺乏乏完善善的理理論體體系。。很多多公