天津大學(xué)：混凝土結(jié)構(gòu)原理教學(xué)大綱.

1、混凝土結(jié)構(gòu)原理教學(xué)大綱授課專業(yè)：土木工程等專業(yè)本科教學(xué)學(xué)時：64學(xué)時、課程的性質(zhì)與目的混凝土結(jié)構(gòu)原理課是土木工程專業(yè)必修的專業(yè)基礎(chǔ)課。課程和教材內(nèi)容的 特點是實踐性強，與相關(guān)規(guī)范、規(guī)程密切相連。本課程主要講述混凝土結(jié)構(gòu)的基本 構(gòu)件，包括結(jié)構(gòu)材料性質(zhì)、各類構(gòu)件受力時的力學(xué)性能、設(shè)計原理、計算方法和配 筋構(gòu)造等。課程包括另附的思考題和習(xí)題。學(xué)習(xí)本課程的目的是掌握混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu) 件的基本原理、基本設(shè)計理論和計算。為繼續(xù)學(xué)習(xí)后續(xù)課程、課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計 從事與混凝土結(jié)構(gòu)相關(guān)的工作和學(xué)習(xí)研究提供堅實的基礎(chǔ)。、與課程配套的實驗矩形截面適筋梁的正截面承載力試驗；集中荷載下矩形截面簡支梁的斜截面受 剪承載力試驗

2、；矩形截面偏心受壓短柱的承載力試驗。三、本課程的前修課程高等數(shù)學(xué)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計、理論力學(xué)、材料力學(xué)、結(jié) 構(gòu)力學(xué)、土木工程材料以及荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計方法等。四、課程的基本內(nèi)容和教學(xué)要求1.緒論課程的基本內(nèi)容:混凝土結(jié)構(gòu)的一般概念（包括:分類、配筋的作用和要求、優(yōu)點和缺點；混凝土結(jié) 構(gòu)的發(fā)展和應(yīng)用（發(fā)展概況、在土木工程中的應(yīng)用概況和展望。教學(xué)要求:掌握混凝土結(jié)構(gòu)的一般概念和特點；了解混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展和應(yīng)用狀況；了解本 課程的主要內(nèi)容、要求和學(xué)習(xí)方法。2. 混凝土結(jié)構(gòu)材料的物理和力學(xué)性能課程的基本內(nèi)容:鋼筋（包括:鋼筋的品種和級別、鋼筋強度和變形、鋼筋冷加工的概念、鋼筋應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系的數(shù)學(xué)模型、鋼筋的

3、疲勞性能、混凝土結(jié)構(gòu)對鋼筋性能的要求；混凝土 （包括:混凝土的基本強度指標(biāo)、單軸受壓下混凝土應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系、軸向受壓下的變 形模量、軸向受壓下的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系、混凝土的疲勞性能、復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)下的強度 和變形、混凝土的收縮和膨脹；鋼筋和混凝土的粘結(jié)（包括:粘結(jié)的定義、粘結(jié)力的組 成、保證可靠粘結(jié)的構(gòu)造措施。教學(xué)要求：鋼筋:熟悉鋼筋的品種和級別；掌握鋼筋應(yīng)力-應(yīng)變曲線的特征及其數(shù)學(xué)模型；了 解鋼筋的疲勞性能以及混凝土結(jié)構(gòu)對鋼筋性能的要求。混凝土:熟悉混凝土的強度和各類強度之間的關(guān)系；掌握單向受壓下混凝土應(yīng)力 應(yīng)變曲線的特征及其數(shù)學(xué)模型；熟悉混凝土彈性模量、變形模量的概念；了解混凝土 的疲勞性能以及在復(fù)

4、合應(yīng)力狀態(tài)下的強度概念。鋼筋和混凝土的粘結(jié)性能：掌握粘結(jié)的定義、粘結(jié)力的組成、粘結(jié)應(yīng)力的分 布、粘結(jié)應(yīng)力和相對滑移的關(guān)系的概念；掌握基本錨固長度的概念和保證可靠粘結(jié) 的構(gòu)造要求。3. 混凝土結(jié)構(gòu)的基本計算原則課程的基本內(nèi)容:極限狀態(tài)（包括:結(jié)構(gòu)上的作用與荷載效應(yīng)、結(jié)構(gòu)的抗力、結(jié)構(gòu)的功能要求、設(shè)計基準(zhǔn)期、極限狀態(tài)的概念和分類、極限狀態(tài)方程 ；按近似概率的極限狀態(tài)設(shè)計法 （包括:結(jié)構(gòu)的可靠度、可靠指標(biāo)與失效概率、目標(biāo)可靠指標(biāo)；實用設(shè)計表達(dá)式（包括:承載能 力極限狀態(tài)設(shè)計表達(dá)式、正常使用極限狀態(tài)設(shè)計表達(dá)式。教學(xué)要求:掌握工程結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)的基本概念（結(jié)構(gòu)上的作用、對結(jié)構(gòu)的功能要求、設(shè)計基準(zhǔn)期、兩類極限

5、狀態(tài)；了解結(jié)構(gòu)可靠度的基本原理；熟悉近似概率極限狀態(tài)設(shè)計法 的應(yīng)用。4. 受彎構(gòu)件正截面承載力計算課程的基本內(nèi)容:梁、板的一般構(gòu)造（包括:梁、板的截面形式和尺寸、混凝土標(biāo)號的選擇、鋼筋強度等級和常用直徑、混凝土保護層厚度、縱筋布置、縱筋配筋率；梁的正截面受彎承載力試驗（包括:適筋梁正截面受彎的三個受力階段、縱筋配筋率對破壞形態(tài)和 受彎性能的影響；正截面承載力計算的基本假定及其應(yīng)用（包括:正截面承載力計算的 基本假定、受壓區(qū)混凝土應(yīng)力的計算圖形、界限相對受壓區(qū)高度 ；單筋矩形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計算（包括:基本計算公式、計算公式的適用條件及其意義、計 算系數(shù)及其應(yīng)用；雙筋矩形截面受彎構(gòu)件正截

6、面承載力計算（包括:雙筋矩形截面的形 成和縱向受壓鋼筋的強度設(shè)計值、梁正截面承載力的截面設(shè)計方法；T形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計算（包括:T形截面的定義及翼緣計算寬度的取值、T形截面受彎構(gòu)件承載力計算。教學(xué)要求:熟練掌握適筋梁正截面受彎時三個受力階段的概念（截面上應(yīng)力和應(yīng)變的分布、破壞形態(tài)、縱向受力鋼筋配筋率對破壞形態(tài)的影響、三個工作階段在設(shè)計中的應(yīng)用等；掌握正截面承載力計算的基本假定及其在正截面承載力計算中的應(yīng)用；熟練 掌握單筋、雙筋矩形截面和 T形截面受彎構(gòu)件正截面承載力計算方法，配置縱筋的 構(gòu)造要求。5. 受彎構(gòu)件斜截面承載力計算課程的基本內(nèi)容：受彎構(gòu)件斜截面承載力的概念（包括:裂縫的出

7、現(xiàn)和開展、斜截面受剪和受彎承載力、箍筋和配筋率以及彎起鋼筋；剪跨比及梁沿斜截面受剪的破壞形態(tài)（包括:剪跨 比的概念、斜截面的三種主要破壞形態(tài)、保證斜截面受剪承載力的方法；斜截面受 剪破壞的機理及主要影響因素（包括:斜截面受剪破壞機理、影響斜截面受剪承載力 的主要因素；斜截面受剪承載力的計算公式和適用范圍（包括:基本假定、受壓區(qū)混凝 土承受的剪力、箍筋和彎起鋼筋承受的剪力、斜截面受剪承載力的計算公式、計算 公式的適用范圍、連續(xù)梁斜截面受剪的性能與承載力計算；深受彎構(gòu)件的斜截面受 剪承載力。教學(xué)要求:熟悉無腹筋梁斜裂縫出現(xiàn)前后的應(yīng)力狀態(tài)；掌握剪跨比的概念、無腹筋梁斜截 面受剪的三種破壞形態(tài)以及腹筋

8、對受剪破壞形態(tài)的影響 ；熟練掌握矩形、T形和I 形截面受彎構(gòu)件斜截面承載力計算模型、計算方法和限制條件；掌握受彎構(gòu)件鋼筋布置、梁內(nèi)縱筋的彎起、截斷以及錨固等構(gòu)造要求；了解深受彎構(gòu)件斜截面受剪承 載力的計算原理和計算方法。6. 受壓構(gòu)件承載力計算課程的基本內(nèi)容:受壓構(gòu)件的一般構(gòu)造（包括:截面形式與尺寸、材料的強度等級、縱向鋼筋和箍 筋的構(gòu)造要求；軸心受壓構(gòu)件正截面受壓承載力計算（包括:軸心受壓普通箍筋柱的正 截面受壓承載力計算、軸心受壓螺旋箍筋柱的正截面受壓承載力計算 ；偏心受壓構(gòu)件正截面的受力過程與破壞形態(tài)（包括:偏心受壓構(gòu)件正截面的受力過程、偏心受壓 構(gòu)件正截面的兩種破壞形態(tài)；偏心受壓構(gòu)件的

9、縱向彎曲影響；偏心受壓構(gòu)件正截面受 壓承載力計算公式（包括:大、小偏心受壓破壞形態(tài)的截面應(yīng)力計算簡圖、附加偏心 矩、初始偏心矩、偏心矩增大系數(shù)、偏心受壓構(gòu)件正截面受壓承載力計算公式及其 適用條件;不對稱配筋矩形截面偏心受壓構(gòu)件正截面受壓承載力計算；對稱配筋矩形截面偏心受壓構(gòu)件正截面受壓承載力 計算;對稱配筋I(lǐng)形截面偏心受壓構(gòu)件正截面受壓承載力計算；正截面承載力Nu-Mu 相關(guān)曲線及其應(yīng)用；雙向偏心受壓構(gòu)件正截面承載力計算；偏心受壓構(gòu)件斜截面受剪 承載力計算；雙向受剪承載力。教學(xué)要求:掌握軸心受壓構(gòu)件的受力全過程、破壞形態(tài)、正截面受壓承載力的計算方法及 主要的構(gòu)造要求；了解螺旋箍筋柱的原理與應(yīng)用

10、；熟練掌握偏心受壓構(gòu)件正截面兩種 破壞形態(tài)的特征以其正截面上應(yīng)力的計算簡圖；掌握偏心受壓構(gòu)件正截面受壓承載 力的一般計算公式的原理；熟練掌握對稱配筋矩形和I形截面偏心受壓構(gòu)件正截面 受壓承載力計算方法及縱向鋼筋與箍筋的主要構(gòu)造要求；掌握Nu-Mu相關(guān)曲線的概 念及應(yīng)用；熟悉偏心受壓構(gòu)件斜截面受剪承載力的計算；了解雙向受剪承載力計算原 理和計算方法。7. 受拉構(gòu)件承載力計算課程的基本內(nèi)容:軸心受拉構(gòu)件正截面受壓承載力計算；偏心受拉構(gòu)件正截面承載力計算（包括:大 偏心受拉構(gòu)件正截面承載力計算、小偏心受拉構(gòu)件正截面承載力計算；偏心受拉構(gòu) 件斜截面受剪承載力計算。掌握軸心受拉構(gòu)件的受力全過程、破壞形態(tài)

11、、正截面受拉承載力的計算方法及 配筋的主要構(gòu)造要求；掌握偏心受拉構(gòu)件的受力全過程、兩種破壞形態(tài)的特征以及 對稱配筋矩形截面偏心受拉構(gòu)件正截面受拉承載力計算方法與配筋的主要構(gòu)造要求 熟悉偏心受拉構(gòu)件斜截面受剪承載力的計算。8. 受扭構(gòu)件扭曲截面受扭承載力計算課程的基本內(nèi)容：純扭構(gòu)件的試驗研究；矩形截面純扭構(gòu)件的扭曲截面受扭承載力計算（包括:開裂 扭矩的計算、受扭承載力計算、配筋計算方法；彎剪扭構(gòu)件的承載力計算（包括:試驗研究與計算模型、配筋計算方法及步驟；受扭構(gòu)件的配筋構(gòu)造要求（箍筋的構(gòu)造要 求、縱向鋼筋的構(gòu)造要求。教學(xué)要求:掌握矩形截面受扭構(gòu)件的破壞形態(tài)、變角度空間桁架模型、受扭承載力的計算

12、方法、限制條件及配筋構(gòu)造；掌握彎剪扭構(gòu)件的配筋計算方法及構(gòu)造要求。9. 鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫課程的基本內(nèi)容:鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的撓度驗算（包括:截面受彎剛度的概念和定義、縱向受拉 鋼筋應(yīng)變不均勻系數(shù)、截面受彎剛度的計算公式、影響截面受彎剛度的主要因素、 最小剛度原則與撓度驗算；鋼筋混凝土構(gòu)件的裂縫寬度驗算（包括:垂直裂縫的出現(xiàn)、分布和開展、平均裂縫間距、平均裂縫寬度、最大裂縫寬度及其驗算；鋼筋混凝土 構(gòu)件的截面延性（包括:延性的概念和意義、受彎構(gòu)件截面曲率延性系數(shù)、偏心受壓 構(gòu)件截面曲率延性分析。教學(xué)要求:掌握鋼筋混凝土構(gòu)件在第n工作階段的基本特征 （截面上和截面間的應(yīng)力分 布、裂縫開展

13、的原理與過程、截面曲率的變化以及主要影響因素；掌握裂縫寬度、截面受彎剛度的定義、計算原理以及裂縫寬度與構(gòu)件撓度的驗算方法；熟悉截面延 性的定義以及受彎構(gòu)件、偏心受壓構(gòu)件截面延性的計算原理。10. 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的計算課程的基本內(nèi)容：預(yù)應(yīng)力混凝土的基本概念（包括:預(yù)應(yīng)力混凝土的原理、預(yù)應(yīng)力混凝土的分類、 張拉預(yù)應(yīng)力筋的方法、預(yù)應(yīng)力混凝土的材料、錨具、夾具和預(yù)應(yīng)力設(shè)備、先張法預(yù) 應(yīng)力錨固長度；張拉控制應(yīng)力和預(yù)應(yīng)力損失（包括:張拉控制應(yīng)力、各種預(yù)應(yīng)力損失、 預(yù)應(yīng)力損失的組合；后張法構(gòu)件端部錨固區(qū)的局部承壓驗算；預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受拉 構(gòu)件的計算（包括:先張法軸心受拉構(gòu)件各階段的應(yīng)力分析、后張法軸心受

14、拉構(gòu)件各 階段的應(yīng)力分析、軸心受拉構(gòu)件承載力計算和抗裂驗算、軸心受拉構(gòu)件施工階段的 驗算;預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的計算（包括:正截面承載力計算、正截面受彎抗裂和裂 縫寬度驗算、斜截面承載力計算、斜截面抗裂度驗算、撓度和反拱驗算、施工階段 的驗算;部分預(yù)應(yīng)力混凝土以及無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)簡述；預(yù)應(yīng)力混凝土的構(gòu)造 要求（包括:一般要求、先張法構(gòu)件的構(gòu)造要求、后張法構(gòu)件的構(gòu)造要求。教學(xué)要求:熟練掌握預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的基本概念、預(yù)應(yīng)力損失值的意義和計算方法、預(yù) 應(yīng)力損失值的組合；熟練掌握預(yù)應(yīng)力軸心受拉構(gòu)件各階段的應(yīng)力狀態(tài)、設(shè)計計算方 法和主要構(gòu)造要求；掌握預(yù)應(yīng)力受彎構(gòu)件各階段的應(yīng)力狀態(tài)、設(shè)計計算方法和

15、主要 構(gòu)造要求；了解部分預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件以及無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的設(shè)計計算要 點。五、使用教材王鐵成主編,混凝土結(jié)構(gòu)原理”第3版，天津大學(xué)出版社，2002六、參考文獻(xiàn)1.東南大學(xué)、天津大學(xué)、同濟大學(xué)合編（程文瀼、王鐵成、顏德姮主編，混凝土 結(jié)構(gòu)設(shè)計原理（第三版,中國建筑工業(yè)出版社，20052. 葉列平主編,混凝土結(jié)構(gòu)（上冊，清華大學(xué)出版社,20023. 滕智明主編,鋼筋混凝土基本構(gòu)件（第二版，清華大學(xué)出版社,19874. 徐有鄰、周氐編著，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范理解與應(yīng)用，中國建筑工業(yè)出版社，20025. H.Nils on. Desig n of Con crete Structures, 12 Editio n, McGraw-Hill, I nc. NewYork, 1997 （中譯本：A.H.尼爾遜,混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計（第12版過鎮(zhèn)海、方鄂華、莊崖 屏等譯校，中國建筑工業(yè)出版社，20035.東南大學(xué)、天津大學(xué)、同濟大學(xué)合編（程文瀼、王鐵成、顏德姮主編，混凝