1、主講：趙馮兵電話QQ：2281633259重慶能源職業(yè)學(xué)院土木工程系混凝土及砌體結(jié)構(gòu)第一章 緒論 1.1 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的一般概念結(jié)構(gòu)的定義： 建筑物中由梁、板、柱、墻、屋架和基礎(chǔ)等基本構(gòu)件組成，用以承受直接的荷載作用和間接作用的體系。結(jié)構(gòu)的分類： 混凝土結(jié)構(gòu) 砌體結(jié)構(gòu) 鋼結(jié)構(gòu) 木結(jié)構(gòu) 圬工結(jié)構(gòu)等 混凝土結(jié)構(gòu)的分類： 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu) 素混凝土結(jié)構(gòu)1.1 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的一般概念鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的組成： 混凝土： 類似天然石材，（脆性材料） 抗壓強(qiáng)度高， 抗拉強(qiáng)度低，僅為抗壓強(qiáng)度的1/8-1/16。 鋼筋： 有較高的抗拉強(qiáng)度。 共同工作： 取長避短，鋼筋

2、用于受拉， 混凝土只用于受壓。PP素混凝土梁承載力小，破壞突然 1.1 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的一般概念素混凝土梁的加載破壞過程：當(dāng)荷載很小時(shí)，梁底部的拉應(yīng)力小于抗拉強(qiáng)度時(shí)，不會開裂；當(dāng)荷載繼續(xù)增大時(shí)，拉應(yīng)力大于抗拉強(qiáng)度時(shí)，在最薄弱的截面上出現(xiàn)垂直裂縫，裂縫迅速向上發(fā)展，梁隨即脆斷而破壞（脆性破壞在工程中不允許）。 1.1 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的一般概念 配筋混凝土梁的加載破壞過程：當(dāng)荷載很小時(shí)，梁底部拉應(yīng)力小于混凝土抗拉強(qiáng)度，不會開裂；當(dāng)荷載繼續(xù)增大時(shí)，拉應(yīng)力大于混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)，在中間出現(xiàn)細(xì)裂縫，混凝土退出工作；隨著荷載繼續(xù)增大，鋼筋的拉應(yīng)力達(dá)到其抗拉強(qiáng)度，梁這時(shí)才破壞。（工程中只允許這種延性破壞） 1

3、.1 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的一般概念PP鋼筋（加筋）+混凝土鋼筋混凝土結(jié)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1.1 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的一般概念配筋的主要作用是提高結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的承載能力和變形能力。預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的一般概念PP預(yù)應(yīng)力鋼筋PP1.1 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的一般概念混凝土結(jié)構(gòu)的組成柱下基礎(chǔ)樓板柱梁梁墻樓梯墻下基礎(chǔ)地下室底板1.1 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的一般概念 優(yōu)點(diǎn)： 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(diǎn)： 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(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，正逐漸被克服，如采用加氣

4、混凝土。PP1.2 混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)1.3 混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展 1.鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展歷史* 20世紀(jì)20年代以后，隨著生產(chǎn)的發(fā)展和試驗(yàn)理論的進(jìn)展，混凝土結(jié)構(gòu)得到了廣泛應(yīng)用； * 1938年，前蘇聯(lián)學(xué)者提出破損階段設(shè)計(jì)理論，首次反映了混凝土材料的塑性性質(zhì)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以構(gòu)件最終破壞的截面承載力為依據(jù)，并制定了相應(yīng)的設(shè)計(jì)規(guī)范。 PPB.第二階段*出現(xiàn)了預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，不僅克服了抗裂性能差的缺點(diǎn)，而且拓寬了應(yīng)用領(lǐng)域，混凝土結(jié)構(gòu)得以大量用于大跨和高層結(jié)構(gòu)； 1.3 混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展 1.鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展歷史* 二戰(zhàn)以后，隨著城市的重建，混凝土結(jié)構(gòu)有了更快的發(fā)展，進(jìn)入了工業(yè)化的生產(chǎn)； * 我國在解

5、放后，混凝土結(jié)構(gòu)才得到廣泛應(yīng)用。1966年后，開始采用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)理論。 PPC.第三階段*設(shè)計(jì)理論方面提出了更為合理的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)理論，即工程設(shè)計(jì)應(yīng)保證結(jié)構(gòu)不進(jìn)入承載力、變形和裂縫寬度這三種極限狀態(tài)中的任何一種； 1.3 混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展 3.結(jié)構(gòu)方面的發(fā)展PPPP預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)用 在混凝土的受拉區(qū)施加預(yù)應(yīng)力，以提高混凝土結(jié)構(gòu)的抗裂度，減輕構(gòu)件的自重結(jié)構(gòu)體系的豐富 不同用途、不同結(jié)構(gòu)功能具有相應(yīng)的結(jié)構(gòu)體系：混凝土結(jié)構(gòu)、鋼與混凝土的組合結(jié)構(gòu)、FRP混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)等1.3 混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展 4.理論研究方面的發(fā)展設(shè)計(jì)方法允許應(yīng)力設(shè)計(jì)法破壞階段設(shè)計(jì)法極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法半經(jīng)驗(yàn)半概率法近似

6、概率法全概率法生命全過程設(shè)計(jì)法材料力學(xué)的方法按經(jīng)驗(yàn)法確定安全系數(shù)1.3 混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展 4.理論研究方面的發(fā)展結(jié)構(gòu)基本理論-如何設(shè)計(jì)一個(gè)新結(jié)構(gòu)荷載的確定方法結(jié)構(gòu)的力學(xué)分析：線性和非線性構(gòu)件的承載力計(jì)算、設(shè)計(jì)方法和構(gòu)造措施未來的方向：計(jì)算機(jī)的應(yīng)用與發(fā)展，結(jié)構(gòu)整體空間作用分析方法的完善與應(yīng)用1.3 混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展 4.理論研究方面的發(fā)展結(jié)構(gòu)基本理論-舊結(jié)構(gòu)的維護(hù)、改造與加固（80年代中期發(fā)展起來）承載力計(jì)算耐久性評估壽命預(yù)測損傷分析加固理論修復(fù)理論災(zāi)害評估等1.3 混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展 4.理論研究方面的發(fā)展結(jié)構(gòu)基本理論-計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的應(yīng)用1.3 混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展 4.理論研究方面的發(fā)展結(jié)構(gòu)基本

7、理論-結(jié)構(gòu)試驗(yàn)技術(shù)的完善1.4 混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)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(jié)構(gòu)。如楊浦大橋的塔架，1995年建成的地鐵一號線、英吉利海峽隧道等1.4 混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)用 3.水利工程大壩、攔海閘墩、渡槽、港口等多用混凝土結(jié)構(gòu)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砌體結(jié)構(gòu)的范疇 承重構(gòu)件由各種塊材和砂漿砌筑而成的結(jié)構(gòu)，稱為砌體結(jié)構(gòu)。 砌體結(jié)構(gòu)的范疇是磚石結(jié)構(gòu)和砌塊結(jié)構(gòu)。本章討論的重點(diǎn)是磚石結(jié)構(gòu)。 1.5 砌體結(jié)構(gòu)的一般概念主要用于受壓構(gòu)件； 砌體結(jié)構(gòu)的尺寸應(yīng)與塊體尺寸相匹配；塊體與砂漿的選擇；砌體結(jié)構(gòu)受力性能的離散性

8、比較大；砌體結(jié)構(gòu)的整體性比較差。 1.5 砌體結(jié)構(gòu)的一般概念 一、砌體結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn) 二、砌體結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)1砌體結(jié)構(gòu)的主要優(yōu)點(diǎn) (1)便于就地取材 (2)技術(shù)性能好 (3)施工簡便 2砌體結(jié)構(gòu)的主要缺點(diǎn) (1)強(qiáng)度低、材料用量多、構(gòu)件自重大； (2)砌筑勞動(dòng)繁重； (3)砂漿和塊材間的黏結(jié)力較弱，無筋砌體的抗拉、抗彎、抗剪強(qiáng)度很低，不宜用于承受較大彎矩和拉力的構(gòu)件，抗震性能亦較差； (4)磚結(jié)構(gòu)中黏土磚的用量很大，造磚與農(nóng)業(yè)爭地 。三、砌體結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍 砌體結(jié)構(gòu)適用于以受壓為主的結(jié)構(gòu)： (1)民用建筑物中的墻體、柱、基礎(chǔ)、地溝等； (2)中小型工業(yè)建筑物中的墻體、柱、基礎(chǔ)，起重量不超過3噸、中輕級吊車的磚拱吊車梁等；工業(yè)構(gòu)筑物中的煙囪、水池、水塔、中小型貯倉等； (3)交通工程中的拱橋、隧道、涵洞、擋土墻等； (4)水利工程中的石壩、渡槽、圍堰等。 四、砌體結(jié)構(gòu)的發(fā)展趨勢 1大力發(fā)展輕質(zhì)高強(qiáng)的各