《混凝土結(jié)構(gòu)李銀泉》課件

混凝土結(jié)構(gòu)：李銀泉課程PPT課件歡迎來到混凝土結(jié)構(gòu)課程的PPT課件！本課程以李銀泉教授的教材為基礎(chǔ)，旨在全面系統(tǒng)地介紹混凝土結(jié)構(gòu)的各個(gè)方面。我們將從混凝土材料的組成開始，逐步深入到構(gòu)件的設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)的抗震、耐久性設(shè)計(jì)以及特殊混凝土結(jié)構(gòu)等內(nèi)容。通過本課程的學(xué)習(xí)，您將掌握混凝土結(jié)構(gòu)的基本原理、設(shè)計(jì)方法和工程實(shí)踐技能，為未來的工程實(shí)踐打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。讓我們一起開啟這段精彩的學(xué)習(xí)之旅！課程主講人：李銀泉教授李銀泉教授簡(jiǎn)介李銀泉教授是國(guó)內(nèi)著名的混凝土結(jié)構(gòu)專家，長(zhǎng)期從事混凝土結(jié)構(gòu)的研究與教學(xué)工作，在混凝土結(jié)構(gòu)領(lǐng)域享有盛譽(yù)。他曾主持多項(xiàng)國(guó)家級(jí)科研項(xiàng)目，并在國(guó)內(nèi)外核心期刊發(fā)表論文數(shù)十篇。他的研究成果對(duì)我國(guó)混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展產(chǎn)生了重要影響。在本課程中，我們將學(xué)習(xí)李教授的經(jīng)典理論和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，深入了解混凝土結(jié)構(gòu)的奧秘。研究方向李教授的研究方向主要包括高強(qiáng)混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土、混凝土結(jié)構(gòu)的抗震性能以及耐久性設(shè)計(jì)。他對(duì)這些領(lǐng)域都有著深入的研究和獨(dú)到的見解。通過學(xué)習(xí)李教授的研究成果，我們可以更好地理解混凝土結(jié)構(gòu)的性能特點(diǎn)，并在工程實(shí)踐中加以應(yīng)用。課程簡(jiǎn)介：混凝土結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)與應(yīng)用1課程定位本課程是土木工程專業(yè)的核心課程之一，旨在培養(yǎng)學(xué)生掌握混凝土結(jié)構(gòu)的基本理論、設(shè)計(jì)方法和工程實(shí)踐技能。課程內(nèi)容涵蓋混凝土材料、構(gòu)件設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)抗震、耐久性設(shè)計(jì)等多個(gè)方面，為學(xué)生未來的工程實(shí)踐打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。2適用對(duì)象本課程適用于土木工程專業(yè)的本科生、研究生以及從事混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工、檢測(cè)、評(píng)估等工作的工程技術(shù)人員。無論您是初學(xué)者還是有一定經(jīng)驗(yàn)的從業(yè)者，都可以從本課程中獲益。3學(xué)習(xí)方式本課程采用PPT課件講解、案例分析、習(xí)題練習(xí)等多種教學(xué)方式，力求使學(xué)生在理論學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，掌握實(shí)際應(yīng)用技能。同時(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生積極參與討論，提出問題，共同探討混凝土結(jié)構(gòu)的奧秘。課程目標(biāo)：知識(shí)、能力與素質(zhì)并重知識(shí)目標(biāo)掌握混凝土材料的組成、性能特點(diǎn)以及配合比設(shè)計(jì)方法；熟悉鋼筋的種類、力學(xué)性能以及配置原則；理解受彎構(gòu)件、軸心受力構(gòu)件以及偏心受力構(gòu)件的承載力計(jì)算方法；掌握預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的基本原理以及施工方法；熟悉混凝土結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)、耐久性設(shè)計(jì)以及防火設(shè)計(jì)等。能力目標(biāo)能夠進(jìn)行混凝土的配合比設(shè)計(jì)；能夠進(jìn)行受彎構(gòu)件、軸心受力構(gòu)件以及偏心受力構(gòu)件的承載力計(jì)算；能夠進(jìn)行預(yù)應(yīng)力混凝土梁的設(shè)計(jì)；能夠進(jìn)行混凝土結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)、耐久性設(shè)計(jì)以及防火設(shè)計(jì)；能夠進(jìn)行混凝土結(jié)構(gòu)的檢測(cè)與評(píng)估。素質(zhì)目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí)、創(chuàng)新意識(shí)以及團(tuán)隊(duì)合作精神；培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度以及良好的職業(yè)道德；培養(yǎng)學(xué)生終身學(xué)習(xí)的習(xí)慣以及適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的能力。課程內(nèi)容概要：全面系統(tǒng)，深入淺出混凝土材料水泥、骨料、外加劑的種類、特性及應(yīng)用。鋼筋鋼筋的力學(xué)性能、連接與錨固，以及配置原則。構(gòu)件設(shè)計(jì)受彎、軸心受力、偏心受力構(gòu)件的承載力計(jì)算。特殊結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力混凝土、抗震設(shè)計(jì)、耐久性設(shè)計(jì)、防火設(shè)計(jì)?；炷敛牧系慕M成：水泥、骨料、水、外加劑水泥提供水化反應(yīng)的膠凝材料。1骨料提供骨架作用，分為粗骨料和細(xì)骨料。2水參與水泥的水化反應(yīng)。3外加劑改善混凝土性能的化學(xué)物質(zhì)。4水泥的種類與特性：普通、礦渣、火山灰、粉煤灰、復(fù)合普通水泥強(qiáng)度高，早期水化快，適用范圍廣。礦渣水泥水化熱低，抗硫酸鹽侵蝕性好。火山灰水泥水化熱低，抗?jié)B性好，但早期強(qiáng)度低。粉煤灰水泥改善混凝土的和易性，提高耐久性。骨料的選擇與要求：強(qiáng)度、級(jí)配、形狀、潔凈度強(qiáng)度骨料的強(qiáng)度應(yīng)滿足混凝土的設(shè)計(jì)要求。級(jí)配骨料的級(jí)配應(yīng)良好，以提高混凝土的密實(shí)性。形狀骨料的形狀應(yīng)接近球形，以提高混凝土的和易性。潔凈度骨料應(yīng)潔凈，不含有害雜質(zhì)，以保證混凝土的質(zhì)量。外加劑的作用與應(yīng)用：改善性能，提高質(zhì)量1減水劑減少混凝土的用水量，提高強(qiáng)度。2早強(qiáng)劑加速混凝土的早期強(qiáng)度發(fā)展。3緩凝劑延緩混凝土的凝結(jié)時(shí)間。4引氣劑提高混凝土的抗凍融性。混凝土的配合比設(shè)計(jì)：強(qiáng)度、耐久性、經(jīng)濟(jì)性1經(jīng)濟(jì)性在滿足要求的前提下，降低成本。2耐久性保證混凝土在各種環(huán)境下的長(zhǎng)期使用性能。3強(qiáng)度滿足混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求?；炷恋陌柚婆c澆筑：均勻、密實(shí)、連續(xù)拌制保證混凝土的均勻性。運(yùn)輸防止混凝土離析。澆筑保證混凝土的密實(shí)性。振搗排除混凝土中的氣泡。混凝土的養(yǎng)護(hù)方法：保濕、保溫、防凍保濕養(yǎng)護(hù)保持混凝土表面濕潤(rùn)，防止水分蒸發(fā)。保溫養(yǎng)護(hù)保持混凝土的溫度，促進(jìn)水化反應(yīng)。防凍養(yǎng)護(hù)防止混凝土受凍，影響強(qiáng)度發(fā)展?；炷恋膹?qiáng)度與耐久性：重要性能指標(biāo)強(qiáng)度混凝土抵抗壓、拉、彎、剪等外力的能力。耐久性混凝土抵抗各種環(huán)境作用，保持長(zhǎng)期使用性能的能力。鋼筋的種類與特性：熱軋、冷軋、焊接、預(yù)應(yīng)力1熱軋鋼筋強(qiáng)度高，塑性好，應(yīng)用廣泛。2冷軋鋼筋強(qiáng)度更高，但塑性較差。3焊接鋼筋用于焊接網(wǎng)片等。4預(yù)應(yīng)力鋼筋強(qiáng)度極高，用于預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。鋼筋的力學(xué)性能指標(biāo)：屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率圖表顯示了鋼筋的三個(gè)主要力學(xué)性能指標(biāo)。屈服強(qiáng)度表示鋼筋開始發(fā)生塑性變形的應(yīng)力，抗拉強(qiáng)度表示鋼筋能承受的最大應(yīng)力，伸長(zhǎng)率表示鋼筋斷裂前的塑性變形能力。這些指標(biāo)是評(píng)估鋼筋質(zhì)量的重要依據(jù)。鋼筋的連接與錨固：搭接、焊接、機(jī)械連接搭接連接簡(jiǎn)單方便，但占用空間較大。焊接連接強(qiáng)度高，但焊接質(zhì)量要求高。機(jī)械連接強(qiáng)度高，質(zhì)量穩(wěn)定，但成本較高。鋼筋的配置原則：安全、經(jīng)濟(jì)、合理1滿足承載力要求鋼筋的數(shù)量和位置應(yīng)滿足構(gòu)件的承載力要求。2滿足構(gòu)造要求鋼筋的間距、保護(hù)層厚度應(yīng)滿足構(gòu)造要求。3便于施工鋼筋的配置應(yīng)便于施工，減少施工難度。受彎構(gòu)件的正截面承載力：基本假定、計(jì)算公式基本假定平截面假定、混凝土受拉不工作、鋼筋與混凝土無滑移。計(jì)算公式基于平衡條件和材料強(qiáng)度，推導(dǎo)出計(jì)算公式。矩形截面梁的正截面計(jì)算：受拉鋼筋屈服、受壓鋼筋屈服1受拉鋼筋屈服As*fy=α1*fc*b*x2受壓鋼筋屈服需要考慮受壓鋼筋的作用T形截面梁的正截面計(jì)算：翼緣受壓、腹板受壓翼緣受壓中和軸位于翼緣內(nèi)，計(jì)算方法與矩形截面梁類似。腹板受壓中和軸位于腹板內(nèi)，計(jì)算方法較為復(fù)雜。受彎構(gòu)件的斜截面承載力：剪力、彎矩共同作用1剪力引起斜裂縫的產(chǎn)生。2彎矩加速斜裂縫的發(fā)展。3計(jì)算公式考慮剪力、彎矩的共同作用，保證斜截面安全。剪力墻的設(shè)計(jì)要點(diǎn)：剛度、強(qiáng)度、穩(wěn)定剛度保證結(jié)構(gòu)的抗側(cè)移能力。強(qiáng)度滿足承載力要求。穩(wěn)定防止墻體失穩(wěn)。軸心受力構(gòu)件的承載力：強(qiáng)度、穩(wěn)定共同作用強(qiáng)度混凝土和鋼筋的強(qiáng)度應(yīng)滿足要求。穩(wěn)定構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)應(yīng)滿足要求。偏心受力構(gòu)件的承載力：大偏心、小偏心大偏心彎矩作用顯著，受拉鋼筋發(fā)揮作用。小偏心軸力作用顯著，混凝土和鋼筋共同承擔(dān)壓力。大偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算：彎矩作用顯著1確定截面尺寸和材料強(qiáng)度2計(jì)算偏心距3計(jì)算受拉鋼筋面積小偏心受壓構(gòu)件的計(jì)算：軸力作用顯著軸力作用構(gòu)件主要承受軸向壓力。計(jì)算方法考慮混凝土和鋼筋的共同作用。構(gòu)件的裂縫控制：設(shè)計(jì)、施工、使用設(shè)計(jì)合理選擇材料，控制應(yīng)力水平。1施工保證施工質(zhì)量，避免產(chǎn)生施工裂縫。2使用避免超載，定期檢查維護(hù)。3裂縫寬度的計(jì)算：公式、影響因素1計(jì)算公式基于鋼筋應(yīng)力、混凝土應(yīng)變等因素，計(jì)算裂縫寬度。2影響因素鋼筋配筋率、混凝土強(qiáng)度、保護(hù)層厚度等。預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)概述：優(yōu)點(diǎn)、應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)提高承載力、減小裂縫、節(jié)省材料。應(yīng)用橋梁、大型屋蓋、高層建筑等。預(yù)應(yīng)力混凝土的類型：先張法、后張法先張法在澆筑混凝土前，先張拉鋼筋。后張法在澆筑混凝土后，再張拉鋼筋。先張法預(yù)應(yīng)力施工：流程、設(shè)備張拉使用張拉設(shè)備將鋼筋張拉至設(shè)計(jì)應(yīng)力。固定將鋼筋固定在臺(tái)座上。澆筑澆筑混凝土。放張待混凝土強(qiáng)度達(dá)到要求后，放松鋼筋。后張法預(yù)應(yīng)力施工：流程、設(shè)備1預(yù)留孔道在混凝土中預(yù)留孔道。2穿束將預(yù)應(yīng)力鋼束穿入孔道。3張拉張拉鋼束至設(shè)計(jì)應(yīng)力。4錨固使用錨具將鋼束固定。5灌漿向孔道內(nèi)灌注水泥漿。預(yù)應(yīng)力損失的計(jì)算：彈性壓縮、徐變、收縮、松弛彈性壓縮徐變收縮松弛圖表顯示了預(yù)應(yīng)力損失的各個(gè)組成部分。松弛是最大的損失來源，占35%，其次是徐變占30%，彈性壓縮占20%，收縮占15%。在設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)時(shí)，必須充分考慮這些損失，以保證結(jié)構(gòu)的安全性和可靠性。預(yù)應(yīng)力混凝土梁的設(shè)計(jì)：強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定強(qiáng)度滿足承載力要求。剛度滿足撓度要求。穩(wěn)定防止梁發(fā)生失穩(wěn)。混凝土結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)：基本原則、抗震措施基本原則小震不壞、中震可修、大震不倒?？拐鸫胧┨岣呓Y(jié)構(gòu)的延性、剛度、強(qiáng)度。地震作用的計(jì)算：水平地震作用、豎向地震作用1地震作用結(jié)構(gòu)所受到的地震力。2影響因素地震烈度、場(chǎng)地條件、結(jié)構(gòu)自振周期等。結(jié)構(gòu)的抗震措施：提高延性、提高剛度提高延性使結(jié)構(gòu)在地震作用下能夠發(fā)生較大的塑性變形，吸收地震能量。提高剛度減小結(jié)構(gòu)在地震作用下的變形，提高結(jié)構(gòu)的抗震性能。延性設(shè)計(jì)原則：強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎強(qiáng)柱弱梁保證柱子的強(qiáng)度大于梁的強(qiáng)度，避免柱子先破壞。強(qiáng)剪弱彎保證剪切強(qiáng)度大于彎曲強(qiáng)度，避免剪切破壞。高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：結(jié)構(gòu)體系、荷載計(jì)算結(jié)構(gòu)體系框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu)、混合結(jié)構(gòu)。荷載計(jì)算重力荷載、風(fēng)荷載、地震作用。高層建筑的結(jié)構(gòu)體系：框架、剪力墻、筒體框架結(jié)構(gòu)由梁、柱組成的結(jié)構(gòu)體系，抗側(cè)力性能較差。剪力墻結(jié)構(gòu)由剪力墻承擔(dān)主要抗側(cè)力作用，剛度較大。筒體結(jié)構(gòu)由多個(gè)筒體組成的結(jié)構(gòu)體系，抗側(cè)力性能好。荷載計(jì)算與分析：重力荷載、風(fēng)荷載、地震作用重力荷載按構(gòu)件自重和使用荷載計(jì)算風(fēng)荷載按風(fēng)壓高度變化系數(shù)計(jì)算地震作用按振型分解反應(yīng)譜法計(jì)算結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的驗(yàn)算：整體穩(wěn)定、局部穩(wěn)定1整體穩(wěn)定防止結(jié)構(gòu)整體失穩(wěn)。2局部穩(wěn)定防止構(gòu)件局部失穩(wěn)?；炷两Y(jié)構(gòu)的耐久性設(shè)計(jì)：防止腐蝕、防止凍融防止腐蝕采用耐腐蝕材料、增加保護(hù)層厚度、涂刷防腐涂料等。防止凍融采用引氣混凝土、控制水灰比等。環(huán)境作用的影響：化學(xué)侵蝕、物理作用化學(xué)侵蝕酸、堿、鹽等化學(xué)物質(zhì)對(duì)混凝土的侵蝕。物理作用凍融循環(huán)、干濕循環(huán)等物理作用對(duì)混凝土的破壞。防腐蝕措施：材料選擇、保護(hù)層、涂層材料選擇選擇耐腐蝕的水泥、骨料、外加劑。保護(hù)層增加鋼筋的保護(hù)層厚度。涂層涂刷防腐涂料?；炷两Y(jié)構(gòu)的防火設(shè)計(jì)：耐火等級(jí)、防火措施耐火等級(jí)根據(jù)建筑物的使用性質(zhì)和重要性確定。防火措施采用耐火混凝土、增加保護(hù)層厚度、設(shè)置防火涂料等。耐火等級(jí)的確定：建筑物的用途、重要性1重要性建筑的重要性越高，耐火等級(jí)越高。2用途建筑的用途決定了火災(zāi)發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。防火措施的應(yīng)用：耐火材料、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)耐火材料使用耐火混凝土、鋼材等材料。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)增加構(gòu)件的截面尺寸，提高結(jié)構(gòu)的耐火性能。特殊混凝土結(jié)構(gòu)：大體積混凝土、輕骨料混凝土1大體積混凝土體積龐大，易產(chǎn)生溫差裂縫。2輕骨料混凝土自重輕，但強(qiáng)度較低。3纖維混凝土加入纖維，提高抗裂性能。大體積混凝土的溫控措施：降低水化熱、控制溫差降低水化熱采用低熱水泥、摻加緩凝劑等?？刂茰夭罘謱訚仓⒓訌?qiáng)保溫等。輕骨料混凝土的應(yīng)用：高層建筑、橋梁高層建筑減輕結(jié)構(gòu)自重，降低地震作用。橋梁減輕橋梁自重，提高橋梁的跨越能力。纖維混凝土的性能：抗裂、抗沖擊、耐久抗裂性能纖維能夠阻止裂縫的擴(kuò)展，提高混凝土的抗裂性能。抗沖擊性能纖維能夠吸收沖擊能量，提高混凝土的抗沖擊性能。耐久性纖維能夠提高混凝土的密實(shí)性，提高混凝土的耐久性。混凝土結(jié)構(gòu)的檢測(cè)與評(píng)估：無損檢測(cè)、損傷評(píng)估無損檢測(cè)不損壞結(jié)構(gòu)，檢測(cè)結(jié)構(gòu)的性能。損傷評(píng)估評(píng)估結(jié)構(gòu)的損傷程度，確定加固方案。無損檢測(cè)方法：超聲波、回彈法、射線法超聲波法利用超聲波在混凝土中的傳播速度，檢測(cè)混凝土的密實(shí)性。回彈法利用回彈儀的回彈值，推算混凝土的強(qiáng)度。射線法利用射線穿透混凝土的能力，檢測(cè)混凝土內(nèi)部的缺陷。損傷評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)：裂縫寬度、變形、鋼筋銹蝕圖表顯示了混凝土結(jié)構(gòu)損傷評(píng)估的三個(gè)主要標(biāo)準(zhǔn)。裂縫寬度以毫米為單位，變形以構(gòu)件長(zhǎng)度L的比例表示，鋼筋銹蝕以百分比表示。這些標(biāo)準(zhǔn)用于評(píng)估結(jié)構(gòu)的損傷程度，并確定是否需要進(jìn)行加固或修復(fù)。結(jié)構(gòu)加固與修復(fù)：提高承載力、恢復(fù)耐久性提高承載力采用增大截面、外包鋼、粘貼纖維等方法。恢復(fù)耐久性采用修補(bǔ)裂縫、更換腐蝕鋼筋、涂刷保護(hù)層等方法。加固方法選擇：適用性、經(jīng)濟(jì)性、施工難度1施工難度2經(jīng)濟(jì)性3適用性修復(fù)材料的應(yīng)用：水泥基、環(huán)氧樹脂、聚合物水泥基材料價(jià)格低廉，施工方便，但強(qiáng)度較低。環(huán)氧樹脂材料強(qiáng)度高，粘結(jié)力強(qiáng)