1、水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)Hydraulic Reinforced Concrete Structures緒 論概述鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)定義為什么用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)？為什么可以用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)？鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的開(kāi)展本課程的特點(diǎn)三峽工程左廠房小浪底水利樞紐工程小浪底進(jìn)水塔根底砼澆筑砼施工中的小浪底進(jìn)水塔群二 灘 雄 姿葛 洲 壩 船 閘毛里塔尼亞友誼港 天津港大沽燈塔塞那河上的諾曼底大橋美國(guó)密執(zhí)安州的麥基那克海峽大橋混凝土結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)土木工程應(yīng)用最多的結(jié)構(gòu)形式從出現(xiàn)150多年已開(kāi)展為土木工程結(jié)構(gòu)中最重要的學(xué)科各國(guó)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)均以混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)作為其水平標(biāo)志隨著工程建設(shè)需要，其內(nèi)容在不斷更

2、新最為重要的是混凝土結(jié)構(gòu)中的方法包含了解決工程結(jié)構(gòu)問(wèn)題的根本哲學(xué)思想！本課程教學(xué)目的學(xué)會(huì)工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法 鋼筋混凝土根本構(gòu)件和結(jié)構(gòu)學(xué)會(huì)發(fā)現(xiàn)工程中的問(wèn)題：創(chuàng)新和開(kāi)展學(xué)會(huì)研究工程中的問(wèn)題：理論研究學(xué)會(huì)分析工程中的問(wèn)題學(xué)會(huì)解決工程中的問(wèn)題問(wèn)題的提出建造一個(gè)簡(jiǎn)單的跨越障礙的簡(jiǎn)支梁橋，還缺少哪些知識(shí)？設(shè)想你是一個(gè)古代工匠，能否建造該橋？一、什么是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)以混凝土為主制作的結(jié)構(gòu)。鋼筋砼結(jié)構(gòu)由鋼筋和砼兩種材料按一定方式組成并共同受力的結(jié)構(gòu)。砼結(jié)構(gòu)包括： 鋼筋砼結(jié)構(gòu)、預(yù)應(yīng)力砼結(jié)構(gòu)、鋼骨砼結(jié)構(gòu)、鋼管砼結(jié)構(gòu)、纖維增強(qiáng)砼結(jié)構(gòu)鋼筋砼結(jié)構(gòu)的分類(lèi)按受力狀態(tài)分桿系結(jié)構(gòu)和非桿系結(jié)構(gòu)。按制作方法分整體式、裝配式

3、和裝配整體式。按初應(yīng)力狀態(tài)分普通鋼筋砼和預(yù)應(yīng)力鋼筋砼。2006-2-1620常見(jiàn)配筋方式受壓構(gòu)件中配置受壓鋼筋受扭構(gòu)件配筋螺旋箍筋約束砼梁中配置箍筋鋼骨砼結(jié)構(gòu)Steel Reinforced Concrete/Encased Concrete混凝土型鋼鋼管砼結(jié)構(gòu)Concrete Filled Tube)混凝土鋼管纖維增強(qiáng)塑料砼Fiber Reinforced Plastic)鋼-砼混合結(jié)構(gòu)Composite Structure/ Hybrid Structure預(yù)應(yīng)力砼結(jié)構(gòu)Prestressed Concrete) 在結(jié)構(gòu)受荷之前，預(yù)先對(duì)砼施加壓力，造成人為的壓應(yīng)力狀態(tài)，使產(chǎn)生的壓應(yīng)力可局部或

4、全部抵消荷載引起的拉應(yīng)力。二、為什么用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)混凝土 抗壓強(qiáng)度高，抗拉強(qiáng)度低，抗拉強(qiáng)度為抗壓強(qiáng)度的1/8-1/20； 破壞時(shí)有明顯的脆性性質(zhì)。鋼 材 抗拉和抗壓強(qiáng)度都很高； 具有屈服現(xiàn)象，破壞時(shí)有較好的延性； 細(xì)長(zhǎng)鋼筋受壓時(shí)易壓曲。 易銹蝕，不耐高溫。Pcr = 9.7kN150300fc=13.4N/mm2ft=1.54N/mm2 ftsc= ft2500素砼梁試驗(yàn)Pu Pcrsc= ft ft 素砼梁破壞特點(diǎn)破壞時(shí)跨中截面受壓邊緣的壓應(yīng)力與抗拉強(qiáng)度相近，遠(yuǎn)未到達(dá)砼的抗壓強(qiáng)度。破壞表現(xiàn)為脆性斷裂，無(wú)明顯預(yù)兆。開(kāi)裂荷載和破壞荷載根本相等，承載能力很低。素砼主要用于以受壓為主的根底、柱墩和

5、一些非承重結(jié)構(gòu)。Pcr = 9.7kNfc=13.4N/mm2ft=1.54N/mm2fy=335N/mm2 ftsc= ft1503002500鋼筋砼梁試驗(yàn)Pu 52.5kNsc= ft ft ss sc2f16 fyPy 50.0kN fc鋼筋砼結(jié)構(gòu)的工作原理鋼筋砼梁破壞特點(diǎn)鋼筋砼梁的承載力比素砼梁大大提高。鋼筋的抗拉強(qiáng)度和砼的抗壓強(qiáng)度均得到充分利用。破壞過(guò)程有明顯預(yù)兆，屬于延性破壞。變形能力比素砼梁也有很大提高。三、為什么可以用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)？鋼筋材和砼兩種材料的物理力學(xué)性能很不相同，他們可以結(jié)合在一起共同工作，是因?yàn)椋轰摻詈晚胖g存在有良好的粘結(jié)力，可以保證兩種材料協(xié)調(diào)變形，共同受力；

6、鋼材與砼具有根本相同的溫度線(xiàn)膨脹系數(shù)鋼材為1.210-5，砼為(1.01.5)10-5。鋼筋砼結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)耐火性好就地取材節(jié)約鋼材鋼筋砼結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)自重大:不適用于大跨、高層結(jié)構(gòu)施工復(fù)雜:工序多，消耗木料多，工期長(zhǎng)，受季節(jié)、天氣影響大?？沽研圆?限制了普通RC用于大跨結(jié)構(gòu)，高強(qiáng)鋼筋無(wú)法應(yīng)用。修復(fù)、加固、補(bǔ)強(qiáng)較困難。輕質(zhì)、高強(qiáng)和預(yù)應(yīng)力。鋼模、滑模等，泵送、早強(qiáng)、高性能砼等預(yù)應(yīng)力砼結(jié)構(gòu)砼結(jié)構(gòu)加固技術(shù)不斷得到開(kāi)展鋼筋砼結(jié)構(gòu)的開(kāi)展簡(jiǎn)況及應(yīng)用1824年英國(guó)人阿斯普丁創(chuàng)造硅酸鹽水泥； 1849年法國(guó)人朗波制造了第一只鋼筋砼小船； 1872年在紐約建造第一所鋼筋砼房屋； RC結(jié)構(gòu)的開(kāi)始應(yīng)用于土木工程距今僅150多年。鋼筋砼結(jié)構(gòu)計(jì)算理論的開(kāi)展第一階段結(jié)構(gòu)內(nèi)力和構(gòu)件截面計(jì)算均套用彈性理論，采用容許應(yīng)力設(shè)計(jì)法。第二階段考慮砼塑性性能的破損階段設(shè)計(jì)法， 50年代又提出更為合理的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法。第三階段開(kāi)展了以概率理論為根底的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法。新型砼材料及其復(fù)合結(jié)構(gòu)形式的出現(xiàn)又不斷提出新的課題，不斷促進(jìn)砼結(jié)構(gòu)的開(kāi)展。鋼筋砼結(jié)構(gòu)材料的開(kāi)展第一階段鋼筋和砼的強(qiáng)度較低，主要用于建造中小型樓板、梁、柱、拱和根底等構(gòu)件。第二階段砼和鋼筋強(qiáng)度提高，1928年創(chuàng)造了 預(yù)應(yīng)力砼，使得砼結(jié)構(gòu)可以用來(lái)建造大跨度。第三階段材料向高強(qiáng)、輕質(zhì)、耐久和高性能 開(kāi)展。鋼筋砼結(jié)構(gòu)課程學(xué)