《混凝土结构设计原理/应用型本科及高职交通土建类专业规划教材》共10章,主要内容包括:结构设计计算原则、结构材料及其力学性能、钢筋混凝土受弯构件的正截面和斜截面承载力计算、裂缝及变形计算。受压构件承载力计算、受拉构件承载力计算、受扭构件承载力计算、预应力混凝土结构和预应力损失。
第1章 绪论
1.1 结构的类型及特点
1.2 钢筋混凝土结构的基本概念
1.3 结构设计的基本要求
1.4 课程的任务、目标和应注意的问题
第2章 结构按极限状态法设计计算的原则
2.1 结构设计方法发展概述
2.2 概率极限状态设计法的基本概念
2.3 我国公路桥涵设计规范(JTGD62—2004)的计算原则
2.4 作用和作用效应组合
复习思考题
第3章 结构材料及其物理力学性能
3.1 材料强度指标的取值原则
3.2 混凝土
3.3 钢筋
3.4 钢筋与混凝土之间的黏结
复习思考题
第4章 受弯构件正截面承载力计算
4.1 受弯构件的截面形式与构造
4.2 受弯构件正截面受力全过程和破坏形态
4.3 受弯构件正截面承载力计算的基本原则
4.4 单筋矩形截面受弯构件
4.5 双筋矩形截面受弯构件
4.6 T形截面受弯构件
复习思考题
第5章 受弯构件斜截面承载力计算
5.1 受弯构件斜截面的受力特点和破坏形态
5.2 受弯构件的斜截面抗剪承载力
5.3 受弯构件的斜截面抗弯承载力
5.4 全梁承载能力校核与构造要求
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第6章 受弯构件的应力、裂缝及变形计算
第7章 受压构件正截面承载力计算
第8章 受拉构件正截面承载力计算
第9章 受扭构件承载力计算
第10章 预应力混凝土结构及预应力损失
1)钢筋混凝土结构
钢筋混凝土结构是由钢筋和混凝土两种材料组成的。钢筋是一种抗拉性能很好的材料;混凝土材料具有较高的抗压强度,而抗拉强度很低。根据构件的受力情况,合理地配置钢筋可形成承载能力较强、刚度较大的结构构件。
钢筋混凝土结构具有便于就地取材、可模性好、整体性好、耐久性好等优点,广泛用于房屋建筑、地下结构、桥、隧道、水利、港口等工程中。但是,钢筋混凝土结构也有自重较大、抗裂性较差、修补困难的缺点。在交通土建工程中,钢筋混凝土结构主要用于中小跨径桥、涵洞、挡土墙以及形状复杂的中、小型构件等。
2)预应力混凝土结构
预应力混凝土结构采用高强度钢筋和高强度混凝土材料,并采用相应钢筋张拉施工工艺,在构件承受作用之前预先对混凝土受拉区域施加适当的压应力,对截面应力或裂缝宽度加以控制,解决了钢筋混凝土结构在使用阶段容易开裂的问题。
预应力混凝土结构采用高强度材料和预应力工艺,节省了材料,减小了构件截面尺寸,减轻了构件自重,特别适合于建造由恒荷载控制设计的大跨径桥梁。通过设计控制截面不出现拉应力,可保护钢筋免受腐蚀性介质侵蚀,因此可用于海洋工程结构和有防渗透要求的结构。在大跨径桥梁施工中广泛采用的悬臂浇筑、悬臂拼装、顶推等无支架施工方法,也是利用了预应力混凝土技术将部件装配成整体结构。
预应力混凝土结构由于高强度材料的单价高,施工的工序多,要求有经验的、熟练的技术人员和技术工人施工,且要求较多的严格的现场技术监督和检查,因此,不是在任何场合都可以用预应力混凝土来代替普通钢筋混凝土的,而是两者各有合理应用的范围。
3)圬工结构
圬工结构是用胶结材料将砖、天然石料等块材按一定规则砌筑而成整体的结构。其特点是材料易取。当块材采用天然石料时,则具有良好的耐久性。但是,圬工结构的自重一般较大,施工中机械化程度较低。
在交通土建工程中,圬工结构多用于中小跨径的拱桥、桥墩(台)、挡土墙、涵洞、道路护坡等工程中。
4)钢结构
钢结构一般是由钢厂轧制的型钢或钢板通过焊接或螺栓等连接组成的结构。钢结构具有材料强度高、自重较轻、工作的可靠性高、机械化程度高、施工效率较高等优点,广泛应用于大跨径的钢桥、城市人行天桥、高层建筑、钢闸门、海洋钻井采油平台、钢屋架等。在交通土建施工中,钢结构还常用于钢栈桥、钢支架、钢模板、钢围堰、钢挂篮等临时结构中。
在工程中还出现了多种组合结构,例如,预应力混凝土组合梁、钢一混凝土组合梁和钢管混凝土结构等。组合结构是利用具有各自材料特点的部件,通过可靠的措施使之形成整体受力的构件,从而获得更好的工程效果,因而日益得到广泛应用。
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