【學習課件】第1章緒論混凝土結構基本（設計）原理教學

1、第一章 緒論同濟大學土木工程學院建筑工程系顧祥林混凝土結構基本原理編輯ppt一、混凝土結構的概念和特點 1. 一般概念PPPP素混凝土梁承載力小，破壞突然鋼筋混凝土梁承載力大，變形性能好，破壞有預告編輯ppt一、混凝土結構的概念和特點 1. 一般概念PP鋼筋（加筋）+混凝土鋼筋混凝土結構（構件）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，相得益彰編輯ppt一、混凝土結構的概念和特點 2. 混凝土和鋼筋共同工作的原因* 混凝土和鋼筋之間有良好的工作性能，兩者可靠地結合在一起，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)生較大的溫度應力破壞兩者的粘結力，混凝

2、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 PP編輯ppt一、混凝土結構的概念和特點 3. 預應力混凝土結構的一般概念PPPP預應力鋼筋編輯ppt一、混凝土結構的概念和特點 4. 混凝土結構的組成柱下基礎樓板柱梁梁墻樓梯墻下基礎地下室底板編輯ppt一、混凝土結構的概念和特點 5.混凝土結構的優(yōu)缺點優(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 阻止射線的穿透缺點： 自重大 易開裂 耗模板 施工受季節(jié)性影響 隔熱隔聲性能差隨著科學技術的不斷發(fā)展，正逐漸被克服PP編輯ppt二、混凝土結構的發(fā)展 1.鋼筋混

3、凝土結構的誕生* 1824年，英國人J. Aspdin 發(fā)明了波特蘭水泥，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構； * 1861年，法國花匠J. Monier 用鋼絲作為配筋制作了花盆并申請了專利，后由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構的受力原理，甚至將鋼筋配置在板的中部，他卻被認為是鋼筋混凝土結構的發(fā)明者； PP* 1884年，德國人Wayss, Bauschingger和Koenen等提出了鋼筋應配置在構件中受拉力的部位和鋼筋混凝土板的計算理論。后來，鋼筋混凝土結構逐漸

4、得到了推廣應用。編輯ppt二、混凝土結構的發(fā)展 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，有特殊需要時： 40N/mm2100 N/mm2，試驗室中： 266 N/mm2輕質混凝土的應用 容重一般為：14kN/m318kN/m3(普通混凝土為24kN/m3)，加氣混凝土、陶?；炷?、火山巖混凝土、碎磚混凝土等無砂混凝土 只有粗骨料，無細骨料FRP筋的應用 用FRP筋代替鋼筋編輯ppt二、混凝土結構的發(fā)展 3.結構方面的發(fā)展PPPP預應力混凝土結構的應用 在混凝土的受拉區(qū)施加預應力，以提高混凝土結構的抗裂度，減輕構件的自重結

5、構體系的豐富 不同用途、不同結構功能具有相應的結構體系：混凝土結構、鋼與混凝土的組合結構、FRP混凝土及預應力混凝土結構等編輯ppt二、混凝土結構的發(fā)展 4.理論研究方面的發(fā)展設計方法允許應力設計法破壞階段設計法極限狀態(tài)設計法半經(jīng)驗半概率法近似概率法全概率法生命全過程設計法（兼顧安全性、使用性和耐久性）材料力學的方法按經(jīng)驗法確定安全系數(shù)編輯ppt二、混凝土結構的發(fā)展 4.理論研究方面的發(fā)展結構基本理論如何設計一個新結構荷載的確定方法結構的力學分析：線性和非線性構件的承載力計算、設計方法和構造措施未來的方向：計算機的應用與發(fā)展，結構非線性分析、結構整體空間作用分析方法的完善與應用編輯ppt二、混

6、凝土結構的發(fā)展 4.理論研究方面的發(fā)展結構基本理論：如何評價既有結構（20世紀80年代中期發(fā)展起來的）安全性評定使用性評定耐久性評定損傷分析壽命預測災害評估等編輯ppt二、混凝土結構的發(fā)展 4.理論研究方面的發(fā)展結構基本理論既有結構的維護、改造與加固（80年代中期發(fā)展起來）基于既有結構性能評定理論的結構修復技術基于既有結構性能評定理論的結構改造技術基于既有結構性能評定理論的加固技術編輯ppt二、混凝土結構的發(fā)展 4.理論研究方面的發(fā)展結構基本理論計算機仿真技術的應用編輯ppt二、混凝土結構的發(fā)展 4.理論研究方面的發(fā)展結構基本理論結構試驗技術的完善編輯ppt二、混凝土結構的發(fā)展 4.理論研究方

7、面的發(fā)展結構基本理論結構試驗技術的完善編輯ppt三、混凝土結構的應用 1.建筑工程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我國超過100m高的高層建筑中絕大多數(shù)是混凝土結構或為混凝土和鋼的組合結構編輯ppt三、混凝土結構的應用 1.建筑工程公共建筑絕大多數(shù)是混凝土結構或為混凝土和鋼的組合結構編輯ppt三、混凝土結構的應用 1.建筑工程公共建筑絕大多數(shù)是混凝土結構或為混凝土和鋼的組合結構編輯ppt三、混凝土結構的應用 2.交通工程隧道、橋梁、高速公路、城市高架公路、地鐵大都采用混凝土結構。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

8、成的地鐵一號線、延安東路隧道、英吉利海峽隧道等編輯ppt三、混凝土結構的應用 3.水利工程大壩、攔海閘墩、渡槽、港口等多用混凝土結構瑞士大狄克桑期壩，1962年，高285m，世界最高的混凝土重力壩我國的三峽大壩編輯ppt三、混凝土結構的應用 4.特種工程核電站的安全殼、熱電廠的冷卻塔、儲水池、儲氣灌、海洋石油平臺、電視塔等編輯ppt三、混凝土結構的應用 4.特種工程核電站的安全殼、熱電廠的冷卻塔、儲水池、儲氣灌、海洋石油平臺、電視塔等編輯ppt四、本課程的目的和學習方法 1.目的是土木工程專業(yè)的一門主要專業(yè)基礎課混凝土結構構件的受力性能和力學分析方法混凝土結構構件的設計方法現(xiàn)有混凝土結構構件的性能評估編輯ppt四、本課程的目的和學習方法 2.學習方法注意本課程與相關課程尤其是“材料力學”、“結構力學”課程的異同點，正確運用已有的力學知識解決實際問題混凝土結構理論大都建立在試驗研究的