下载文档原格式
《混凝土结构设计原理》第1章绪论思考题1.1钢筋混凝土梁破坏时的特点是：受拉钢筋屈服，受压区混凝土被压碎，破坏前变形较大，有明显预兆，属于延性破坏类型。
在钢筋混凝土结构中，利用混凝土的抗压能力较强而抗拉能力很弱，钢筋的抗拉能力很强的特点，用混凝土主要承受梁中和轴以上受压区的压力，钢筋主要承受中和轴以下受拉区的拉力，即使受拉区的混凝土开裂后梁还能继续承受相当大的荷载，直到受拉钢筋达到屈服强度以后，荷载再略有增加，受压区混凝土被压碎，梁才破坏。
由于混凝土硬化后钢筋与混凝土之间产生了良好的粘结力，且钢筋与混凝土两种材料的温度线膨胀系数十分接近，当温度变化时，不致产生较大的温度应力而破坏二者之间的粘结，从而保证了钢筋和混凝土的协同工作。
1.2钢筋混凝土结构的优点有：1）经济性好，材料性能得到合理利用；2）可模性好；3）耐久性和耐火性好，维护费用低；4）整体性好，且通过合适的配筋，可获得较好的延性；5）刚度大，阻尼大；6）就地取材。
缺点有：1）自重大；2）抗裂性差；3）承载力有限；4）施工复杂；5）加固困难。
1.3本课程主要内容分为“混凝土结构设计原理”和“混凝土结构设计”两部分。
前者主要讲述各种混凝土基本构件的受力性能、截面设计计算方法和构造等混凝土结构的基本理论，属于专业基础课内容；后者主要讲述梁板结构、单层厂房、多层和高层房屋、公路桥梁等的结构设计，属于专业课内容。
学习本课程要注意以下问题：1）加强实验、实践性教学环节并注意扩大知识面；2）突出重点，并注意难点的学习；3）深刻理解重要的概念，熟练掌握设计计算的基本功，切忌死记硬背。
第2章混凝土结构材料的物理力学性能思考题2.1①混凝土的立方体抗压强度标准值f cu,k是根据以边长为150mm的立方体为标准试件，在(20±3)℃的温度和相对湿度为90％以上的潮湿空气中养护28d，按照标准试验方法测得的具有95％保证率的立方体抗压强度确定的。
②混凝土的轴心抗压强度标准值f ck是根据以150mm×150mm×300mm的棱柱体为标准试件，在与立方体标准试件相同的养护条件下，按照棱柱体试件试验测得的具有95％保证率的抗压强度确定的。
《混凝土结构基本原理》课程教学大纲学分：4 总学时：64（课堂）＋8（试验）实验学时：8 大纲执笔人：屈文俊大纲审核人：顾祥林一、课程性质与目的本课程是土木工程专业必修的主要专业基础课程之一，教学目的是使学生掌握由钢筋及混凝土这两种材料所组成的结构构件的基本力学性能，并能理解它与先修课程如《材料力学》、《结构力学》以及姐妹课程《钢结构》的区别和联系，从而为后继课程——《混凝土结构设计》的学习建立必要的基本概念和理论准备，进而为选修课程及研究生课程学习打下基础。
二、课程基本要求(一) 绪论了解钢筋混凝土结构的一般概念与特点，了解其工程应用及发展概况。
(二）材料性能熟悉钢筋混凝土材料的特点，掌握钢筋和混凝土的强度及应力应变关系，熟悉混凝土的收缩和徐变特性。
(三) 轴压及轴拉构件的受力性能熟悉轴压及轴拉构件截面的实验结果，掌握其弹塑性分析的方法。
(四) 受弯构件正截面受力性能掌握典型试验结果，熟练掌握各种情况下的弹塑性分析。
(五) 受弯构件斜截面受力性能熟悉主要试验结果，各种情况下的应力状态和影响受剪承载力的主要因素掌握梁的受剪性能和受剪承载力计算。
(六) 偏压、偏拉构件正截面受力性能熟悉主要试验结果和各种影响因素，掌握承载力计算和延性的概念。
(七) 构件的受扭性能熟悉主要试验结果，熟练掌握纯扭构件的弹性分析和塑性分析，掌握复合受扭截面的分析。
(八) 构件受冲切性能熟悉主要试验结果，掌握板及基础受冲切的性能和分析，局部受压承载力计算。
(九) 粘结与锚固熟悉主要试验结果，掌握粘结机理和强度，锚固长度、搭接长度等。
(十) 预应力混凝土结构受力性能掌握预应力混凝土的基本原理和计算方法，熟练掌握弹性状态和极限状态的截面分析方法。
(十一) 混凝土构件的使用性能熟悉主要试验结果，裂缝控制及变形计算的理论和方法。
(十二) 混凝土结构的耐久性了解混凝土结构耐久性的基本概念。
三、实验内容通过混凝土构件的试验。
使学生获得对试验的感性认识，提高动手能力，以加深对所学内容的理解。
《混凝土结构基本原理》课程教学大纲课程编号：030158 学分：4 总学时：68大纲执笔人：屈文俊、苏小卒大纲审核人：顾祥林一、课程性质与目的本课程是土木工程专业和地质工程专业必修的主要专业基础课程之一，实际上也是一门专业技术必修课，教学目的是使学生掌握由钢筋及混凝土这两种材料所组成的结构构件的基本力学性能，并能理解它与先修课程如材料力学、结构力学以及姐妹课程钢结构的区别和联系，从而为后继课程——《建筑混凝土结构设计》的学习建立必要的基本概念和理论准备，进而为选修课程及研究生课程学习打下基础。
本课程采用双语教学。
二、课程基本要求(一) 绪论了解钢筋混凝土结构的一般概念与特点，了解其工程应用及发展概况。
(二）材料性能熟悉钢筋混凝土材料的特点，掌握钢筋和混凝土的强度及应力应变关系，熟悉混凝土的收缩和徐变特性。
(三) 轴压及轴拉构件的受力性能熟悉轴压及轴拉构件截面的实验结果，掌握其弹塑性分析的方法。
(四) 受弯构件正截面受力性能掌握典型试验结果，熟练掌握各种情况下的弹塑性分析。
(五) 受弯构件斜截面受力性能熟悉主要试验结果，各种情况下的应力状态和影响受剪承载力的主要因素掌握梁的受剪性能和受剪承载力计算。
(六) 偏压、偏拉构件正截面受力性能熟悉主要试验结果和各种影响因素，掌握承载力计算和延性的概念。
(七) 构件的受扭性能熟悉主要试验结果，熟练掌握纯扭构件的弹性分析和塑性分析，掌握复合受扭截面的分析。
(八) 构件受冲切性能熟悉主要试验结果，掌握板及基础受冲切的性能和分析，局部受压承载力计算。
(九) 粘结与锚固熟悉主要试验结果，掌握粘结机理和强度，锚固长度、搭接长度等。
(十) 预应力混凝土结构受力性能掌握预应力混凝土的基本原理和计算方法，熟练掌握弹性状态和极限状态的截面分析方法。
(十一) 混凝土构件的使用性能熟悉主要试验结果，裂缝控制及变形计算的理论和方法。
(十二)混凝土结构的耐久性了解混凝土结构耐久性的基本概念。
《混凝土结构基本原理》课程大纲课程代码课程名称中文名:混凝土结构基本原理英文名课程类别专业基础课修读类别必修学分学时(含学时课内实验）开课学期第学期开课单位结构工程教案团队适用专业土木工程专业先修课程土木工程材料、材料力学、荷载与结构设计方法等教材及主要参考书《混凝土结构基本原理》，郭靳时等主编，武汉大学出版社，《工程结构可靠性设计统一标准》，中国建筑工业出版社，《建筑结构荷载规范》，中国建筑工业出版社，《混凝土结构设计规范》，中国建筑工业出版社，《混凝土结构设计原理》，东南、天津、同济大学合编，中国建工出版社，《混凝土结构基本原理》，张誉主编，中国建筑工业出版社，《混凝土结构原理》，刘立新、叶燕华主编，武汉理工大学出版社，一课程简介《混凝土结构基本原理》课程属于土木工程专业必修的专业基础课程,也是土木工程专业重要的主干课程。
本课程的主要任务是使学生掌握混凝土结构的材料性能，以及各类构件（拉、压、弯、剪、扭、预应力）的受力性能、计算方法和配筋构造等结构设计的基本知识。
二本课程所支撑的毕业要求本课程所能支撑的毕业要求如下：序号毕业要求指标点毕业要求指标点具体内容毕业要求掌握解决土木工程专业的复杂工程问题的结构基本原理和方法的核心知识及其应用。
毕业要求能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理，识别、表达、分析土木工程专业的复杂工程问题，以获得有效结论。
毕业要求能够设计（开发）满足土木工程特定需求的体系、结构、构件（节点）。
毕业要求能够基于科学原理、采用科学方法对土木工程专业的复杂工程问题进行研究,包括设计实验、收集、处理、分析与解释数据，通过信息综合得到合理有效的结论并应用于工程实践。
毕业要求通过对实验结果进行处理、分析和解释，进行信息综合得到合理有效的结论并应用于工程实践。
毕业要求能够针对土木工程专业的复杂工程问题,选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术。
毕业要求具有团队意识，能够在团队中发挥作用。
第1章绪论1.1 混凝土结构的一般概念1.1.1 混凝土结构的定义与分类以混凝土为主要材料制成的结构称为混凝土结构，包括素混凝土结构、钢筋混凝土结构、型钢混凝土结构、钢管混凝土结构和预应力混凝土结构等。
素混凝土结构由无筋或不配置受力钢筋的混凝土制成的结构。
由配置受力的普通钢筋、钢筋网或钢筋骨架的混凝土制成的结构称为钢筋混凝土结构。
型钢混凝土结构又称为钢骨混凝土结构，它是指用型钢或用钢板焊成的钢骨架作为配筋的混凝土结构。
钢管混凝土结构是指在钢管内浇捣混凝土做成的结构。
由配置受力的预应力钢筋通过张拉或其他方法建立预加应力的混凝土制成的结构称为预应力混凝土结构。
1.1.2 配筋的作用与要求钢筋混凝土是由钢筋和混凝土两种不同的材料组成的。
在钢筋混凝土结构中，利用混凝土的抗压能力较强而抗拉能力很弱，钢筋的抗拉能力很强的特点，用混凝土主要承受压力，钢筋主要承受拉力，二者共同工作，以满足工程结构的使用要求。
图1—1(a)，(b)分别表示素混凝土简支梁和钢筋混凝土简支梁的受力和破坏形态。
在图1—1(a)所示混凝土强度等级为C20的简支梁，跨中作用一个集中荷载F。
对其进行破坏性试验，结果表明，当荷载较小时，截面上的应变如同弹性材料的梁一样，沿截面高度呈直线分布；当荷载增大使截面受拉区边缘纤维拉应变达到混凝土抗拉极限应变时，该处的混凝土被拉裂，裂缝沿截面高度方向迅速开展，试件随即发生断裂破坏。
这种破坏是突然发生的。
尽管混凝土的抗压强度比其抗拉强度高几倍或十几倍，但得不到充分利用，因为该试件的破坏是由混凝土的抗拉强度控制，破坏荷载值很小，只有8 kN左右。
所以对素混凝土梁，由于混凝土的抗拉性能很差，在荷载作用下，梁的跨中附近截面边缘的混凝土一开裂，梁就突然断裂，破坏前变形很小，没有预兆，属于脆性破坏类型。
为了改变这种情况，在受拉一侧区域内配置适量的钢筋构成钢筋混凝土梁，见图1—1(b)在该梁的受拉区布置三根直径为16mm的HPB235级钢筋(记作3φ16)，并在受压区布置两根直径为10mm的架立钢筋和适量的箍筋，再进行同样的荷载试验。
《混凝土结构基本原理》课程教学大纲课程编号： 030036 学分：3 总学时：51大纲执笔人：朱军大纲审核人：屈文俊一、课程性质与目的本课程主要面向工程力学专业，是针对该专业修读专业方向二（现代工程结构方向）课群组的学生开设的专业特色课程内的限定选修课（F2），教学目的是使学生掌握由钢筋及混凝土这两种材料所组成的结构构件的基本力学性能及计算方法，从而为后继课程——《建筑混凝土结构设计》的学习打下基础。
二、课程基本要求(一) 绪论了解钢筋混凝土结构的一般概念与特点，了解其工程应用及发展概况。
(二)混凝土结构材料的物理力学性能熟悉钢筋混凝土材料的特点，掌握钢筋和混凝土的强度及应力应变关系，熟悉混凝土的收缩和徐变特性，熟悉混凝土与钢筋的粘结。
(三) 按近似概率理论的极限状态设计法熟悉极限状态的概念，了解按近似概率的极限状态设计法，掌握实用设计表达式。
(四) 受弯构件的正截面受弯承载力熟悉主要试验结果，熟练掌握单筋、双筋及Ｔ形截面受弯构件的正截面受弯承载力计算方法，熟悉受弯构件的一般构造。
(五) 受弯构件的斜截面承载力熟悉主要试验结果，熟练掌握梁的斜截面受剪承载力的计算方法，熟悉保证斜截面受弯承载力的构造措施。
(六) 受压构件的截面承载力熟悉主要试验结果，熟练掌握轴心受压普通箍筋柱的正截面受压承载力计算方法，熟练掌握偏心受压构件对称及不对称配筋正截面受压承载力计算方法，了解偏心受压构件斜截面受剪承载力计算，熟悉受压构件一般构造。
(七) 受拉构件的截面承载力熟悉主要试验结果，熟悉轴心受拉及偏心受拉构件正截面受拉承载力计算方法，了解偏心受拉构件斜截面受剪承载力计算(八) 受扭构件的扭曲截面承载力熟悉主要试验结果，熟练掌握纯扭构件及弯、剪、扭构件的扭曲截面承载力计算方法，熟悉受扭构件一般构造。
(九) 钢筋混凝土构件的变形、裂缝及混凝土结构的耐久性熟悉变形及裂缝控制计算的理论和方法，了解混凝土结构耐久性的基本概念。
研究生课程《高等混凝土结构理论》吕西林、蒋欢军、李培振同济大学土木工程学院结构工程与防灾研究所教学内容及课时分配第一章：绪论(3学时)第二章：混凝土结构材料的性能和本构关系(6学时)第三章：混凝土构件正截面特性和分析(6学时)第四章：混凝土构件斜截面特性和分析(6学时)第五章：混凝土构件受扭的特性和分析(3学时)第六章：粘结和锚固的特性和分析(3学时)第七章：钢筋混凝土板的特性和分析(6学时)第八章：预应力混凝土结构的特性和分析(3学时)第九章：混凝土结构的使用性能(6学时)第十章：混凝土结构抵抗地震、火灾等灾害的性能(6学时)主要教材及参考书R. Park and T. Pauley. Reinforced Concrete Structures. John-Wiley & Sons, 1975. (或中译本：钢筋混凝土结构，重庆大学出版社，1985)派克, 根勃尔著, 黄国桢, 成源华译. 钢筋混凝土板. 同济大学出版社, 1992.林同炎, Ned H. Burns著, 路湛沁, 黄棠, 马誉美译. 预应力混凝土结构设计(第三版). 中国铁道出版社, 1983.江见鲸, 李杰, 金伟良主编. 高等混凝土结构理论(第一版). 中国建筑工业出版社, 2007.顾祥林主编. 混凝土结构基本原理(第二版). 同济大学出版社, 2011.赵国藩主编. 高等钢筋混凝土结构学.机械工业出版社, 2005.主要教材及参考书(c.)James G. MacGregor, Reinforced Concrete --- Mechanics & Design, 2nd Edition, 1992, Prentice-hall •18 Chapters•Basic theory and bending (5 chapters)•Shear, torsion and anchorage (3 chapters) •Serviceability (1 chapter)•Slabs: one-way and two-way (4 chapters) •Columns: combined axial load & bending, slender columns (2 chapters)•Seismic design, footing & others (3 chapters)研究生阶段与本科生阶段学习内容的区别：内容深化和扩展：机理---设计---问题与改进基本构件 --- 结构体系简单受力状态 --- 复杂受力状态，例如灾害作用等； 混凝土结构材料的拓展，例如预应力材料，纤维增强材料等；国内外研究和应用现状的介绍各种学术观点和设计理论的介绍，不局限于理解和应用中国规范学习方式：自学与课堂学习相结合第一章绪论1.1 混凝土结构的定义及种类定义：以混凝土为主要材料建造的工程结构。
