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同济⼤学⼟⽊⼯程第⼗⼀章混凝⼟结构的设计⽅法和理念第⼗⼀章混凝⼟结构的设计⽅法和理念⼀、计算理论⼆、结构的鲁棒性三、建筑结构设计理论的发展四、结构极限状态的基本概念五、结构可靠度的基本概念六、近似概率法在设计规范中的应⽤七、传统设计理念的启⽰z钢筋混凝⼟结构的有限元分析⽅法钢筋混凝⼟有限元法中，针对钢筋与混凝⼟两种材料组合特点、裂缝形成和扩展的特点，需要研究的主要问题有：①混凝⼟的破坏准则；②混凝⼟的本构关系；③钢筋与混凝⼟之间的粘结关系；④钢筋的本构关系；⑤裂缝处理；⑥对于长期荷载，还要考虑材料的时效，主要是混凝⼟的徐变、收缩和温度特性。
钢筋混凝⼟结构的有限元分析与⼀般固体⼒学有限元分析相⽐，其特点是：①材料的本构关系；②有限元的离散化。
考虑这些特点的钢筋混凝⼟结构的有限元模型有：①分离式模型；②组合式模型；③整体式模型；④有限区模型。
z钢筋混凝⼟结构的极限分析对于板、壳、连续梁、框架结构的极限承载⼒，采⽤极限分析法直接求解，是⼀个发展⽅向，并已有较多成果，但需保证结构的正常使⽤（限制裂缝和变形）和薄壁结构与细长压杆的稳定性，以及防⽌脆性的剪切破坏和钢筋锚固失效。
z混凝⼟断裂⼒学在计算理论中，另⼀个值得注意的发展⽅向是混凝⼟断裂⼒学在⽔⼯⼤坝中的应⽤。
z混凝⼟的收缩与徐变混凝⼟收缩与徐变的研究⼀直是混凝⼟计算理论中的⼀个重要⽅⾯，对⽔⼯混凝⼟及预应⼒混凝⼟的计算理论影响甚⼤。
我国⽔利⽔电科学研究院多年来进⾏了系统的研究，出版了专著《混凝⼟的收缩》和《混凝⼟的徐变》，对影响混凝⼟收缩和徐变的因素，结合我国⼯程实际情况，提出了估算收缩的⽅法，介绍了六种徐变计算理论。
z⼯程结构可靠度⼯程结构包括混凝⼟结构，在设计、施⼯、使⽤过程中，事物具有种种影响结构安全性、适⽤性和耐久性的不确定性，这些不确定性⼤致可分为：①事物的随机性：荷载、材料等随机性②事物的模糊性：如“正常使⽤”与“不正常使⽤”，耐久性“好”、“良好”、“不好”之间⽆明确界限③信息的不安全性：部分信息已知的系统成为灰⾊系统，在⼯程结构设计中由于对情况认知不完全，或对决策者不能提供完备的信息，就会遇到灰⾊系统问题。
混凝土箱梁桥双支承横隔梁的拉压杆模型设计方法1摘要：混凝土箱梁桥中的横隔梁一般以横桥向受力的深梁控制设计，在常见的跨高比下，为应力扰动区（D区）。
本文根据两跨连续梁的实体有限元分析，揭示了双支承横隔梁的受力特性，并提出一种简化模型近似反应实桥横隔梁的真实受力状态。
在此基础上，研究了不同参数变化下简支深梁的应力变化规律，并给出不同高跨比下简支深梁作用不同类型荷载时的拉压杆模型；最后通过拓扑优化方法的辅助给出了双支承横隔梁的拉压杆模型。
关键词：混凝土箱梁桥；横隔梁；拉压杆模型；深梁1引言双支承横隔梁在桥梁工程中的应用最为广泛。
一方面，由于双支承距离箱梁腹板更近，恒载、活载等产生的竖向力传递至支座的路径更短，对于一些支座直接设置于腹板下方（支座的中心线与腹板的中心线基本一致）的情况，竖向荷载甚至可以不经过横隔梁，而直接传递至支座。
另一方面，双支承横隔梁也可以将桥跨内由偏载、横向力等引起的扭转作用传递至支座。
在现行设计中，对墩顶区域横隔梁，主要针对竖向荷载，根据经验或按浅梁来进行设计。
实际上，当横隔梁高跨比大于某定值时，应视为深受弯构件进行设计，传统的截面设计方法已不再适用。
按照国际工程界对混凝土结构B区及D区的划分[1][2]，横隔梁可视为一类典型D区，基于力流的拉压杆模型（Strut-and -tie model）方法可以用来指导该区域的配筋设计。
本文通过对全桥模型分析验证简化模型的合理性，研究简支深梁拉压杆模型的构形方法，并探讨双支承横隔梁腹板等效集中剪力的作用位置。
在此基础上，利用拓扑优化的方法构建了双支承横隔梁的拉压杆模型。
2横隔梁简化模型的建立为了建立双支承墩顶横隔梁的简化模型，首先选取某2×40m混凝土等截面连续梁，进行实体有限元分析。
箱梁的截面形式如图X所示，梁高为H=2.2m，梁顶宽L1=12m，梁底宽L=6m，翼缘长度为a=3m，翼缘高度由0.2m变化至0.4m，腹板厚0.45m，顶底板厚0.28m。
混凝土箱梁桥横隔板的拉压杆模型设计方法陈志文;刘钊【摘要】The diaphragms in concrete box - girder bridges, functioned as deep beams in transverse direction, can be designed by strut-and-tie model. This study is devoted to the geometrical configuration principle arid method for strut -and -tie model of diaphragms under various bearing conditions and loading circumstances. Finally, the reinforcement design of a diaphragm under a given construction load case is exemplified in accordance with the proposed method and American specification ACI318 -08.%混凝土箱梁桥中的横隔板,在横桥向应按深梁考虑其受力,可采用拉压杆模型方法进行设计.针对不同支承条件和受载工况下的横隔板,探讨了拉压杆模型的构形原则与方法.最后,针对某横隔板的施工受力工况,按照拉压杆模型方法并依据美国ACI318 -08规范对其进行了配筋设计.【期刊名称】《结构工程师》【年(卷),期】2011(027)006【总页数】6页(P48-53)【关键词】桥梁;横隔板;拉压杆模型;深梁;配筋设计【作者】陈志文;刘钊【作者单位】东南大学土木工程学院,南京210096;东南大学土木工程学院,南京210096【正文语种】中文1 引言墩顶横隔板是混凝土箱梁桥的重要组成部分。
同济大学混凝土试验报告(超筋梁、梁斜拉破坏)混凝土试验成果集试验名称：姓名：学号：试验老师：任课老师：XX号码：1超筋梁受弯实验报告(1)1.1实验目的(1)1.2实验内容(1)1.3构件设计(1)1.3.1构件设计的依据(1)1.3.2试件的主要参数(1)1.3.3试件加载估算(2)1.4实验装置(3)1.5加载方式(4)1.5.1单调分级加载方式(4)1.5.2开裂荷载实测值确定方法(4)1.6测量内容(5)1.6.1混凝土平均应变(5)1.6.2钢筋纵向应变(5)1.6.3挠度(5)1.6.4裂缝(6)1.7实验结果整理(6)1.7.1荷载—挠度关系：(6)1.7.2荷载—曲率关系：(7)1.7.3荷载—纵筋应变关系：(8)1.7.4裂缝进展情况描述及裂缝照片(9) 1.8实验结论(10)1.9实验建议(11)2梁斜拉破坏试验报告(12)2.1实验目的(12)2.2实验内容(12)2.3试件的设计(12)2.3.1试件设计的依据(12)2.3.2试件的主要参数(12)2.3.3试件加载预估(13)2.4实验装置(14)2.5加载方式(16)2.6测量内容(16)2.6.1混凝土平均应变(16)2.6.2纵向钢筋应变(16)2.6.3挠度(17)2.7实验结果整理(17)2.7.1荷载—挠度关系：(17)2.7.2荷载—曲率关系：(18)2.7.3荷载—纵筋应变关系：(19)2.7.4裂缝进展情况描述及裂缝照片(20) 2.8试验结论(21)3适筋梁受弯性能试验设计(21)3.1试验目的(22)3.2试件设计(22)3.2.1试件设计依据(22)3.2.2试件的主要参数：(22)3.3试验装置和加载方式(23)3.3.1试验装置(23)3.3.2加载方式(24)3.4量测内容、方法和工况(25)3.4.1混凝土平均应变(25)3.4.2纵向钢筋应变(25)3.4.3挠度(26)3.4.4裂缝(26)3.5相关计算书(26)4思考题(28)4.1 两点集中力加载的简支梁可能的破坏模式有哪些？如何预估其极限荷载？284.2 梁受剪破坏特征？(28)4.3梁受弯破坏特征？(29)4.4 若采纳位移计测应变，如何处理得到应变值？(29)4.5何谓平截面假定？试验中如何验证？(29)4.6 对于HRB335/HPB235钢筋，其屈服应变大致是多少？(29)4.7 进行试验试件设计时，应采纳材料标准值还是设计值？为什么？(30)5附录：材料试验记录表(31)5.1混凝土立方体试块抗压强度(31)5.2混凝土棱柱体试块轴心抗压强度(31)5.3钢筋拉伸试验数据(31)1超筋梁受弯实验报告1.1实验目的通过试验研究认识超筋混凝土梁在弯矩作用下开裂、裂缝进展到破坏的全过程，掌握测试混凝土受弯构件基本性能的试验方法。
这是同济大学结构研一硕士上的《高等混凝土结构理论》期末考试的复习要点，希望对考博选考《混凝土结构基本理论》这门课的同学有所帮助。
1．Stress-strain curves of concrete under monotonic, repeated and cyclic uniaxial loadings. 单轴受力时混凝土在单调、重复、反复加载时的应力应变曲线。
2．Creep of concrete (linear and nonlinear) 混凝土的徐变（线性、非线性徐变）3．Components of deformation of concrete 混凝土变形的多元组成4．Process of failure of concrete under uniaxial compression 混凝土在单向受压时破坏的过程。
5．Strength indices of concrete and the relations among them 混凝土的强度指标及其之间关系6．Features of stress-strain envelope curve of concrete under repeated compressive loading. 混凝土单向受压重复加载时的应力应变关系的包络线的特征。
7．The crack contact effect of concrete and its representation in stress-strain diagram. 混凝土的裂面效应及其在应力应变关系图上的表示。
8．The multi-level two-phase system of concrete. 混凝土的多层次二相体系。
9．The rheological model of concrete. 混凝土的流变学模型。
10．Influence of stress gradient on strength of concrete. 应力梯度对混凝土强度的影响。
利用拉-压杆模型进行结构的受力分析和设计郭卫民 赵学军(辽宁省交通勘测设计院,沈阳110005) 摘 要 拉-压杆模型方法是结构的概念性设计中对结构进行内力分析和设计的一种有效的工具。
本文简要介绍了拉-压杆模型的原理和建立方法,并利用该模型通过对工程中常见的基桩承台的内力分析和设计的实例来进一步介绍该方法在结构工程设计中的应用。
关键词 拉-压杆模型 力流轨迹 线弹性体 B区 D区1 概述我们知道,结构物中的内力和应力可以被描述为有一定轨迹的力流线,而且这种力的轨迹的形式总是从受荷载的位置通过整个的结构体达到承载点,因此我们从这轨迹图中不但很容易了解结构内的应力分布情况,而且可以指导我们对结构进行加筋设计。
然而,结构中力流的轨迹是很复杂的,很难进行定量的分析,因此必须进行概念性的简化,而拉-压杆模型就是一个近似的力流轨迹简化模型,它把拉力流简化成拉杆,压力流简化成压杆。
其简化的前提是结构物是线弹性体,并且没有塑性变形产生。
当然这是一种比较理想的简化,但在工程设计中,尤其是在结构的概念性设计中是可以满足要求的。
2 拉-压杆模型方法的基本原理(1) 结构受力区域的划分一般来讲,结构受力时其内部的力流的分布是极不均匀的,受力点局部区域力流密度大,分布不均;而远离受力点区域的力流密度小,分布均均,因此我们可以近似地把受力结构内部划分为两个不同的力流区,即:B区和D区。
下面就对这两个力流区的概念作进一步的解释。
B区:这里“B”代表“梁”,或伯努力弯曲理论,进一步说是对于B区,伯努力的平截面假定在结构承弯后是成立的,因此常规的弯曲理论是适用的。
另外,B区的特点是结构的断面尺寸沿高度方向变化均匀(没有突变点),结构的外荷载是连续不间断的,因此结构内部任意断面的内力和应力都可以由初等梁理论求导出。
D区:“D”代表“不连续的”,也就是该区内力流分布极不均匀,构件截面有突变,外力荷载也是不连续的。
实际工程中的如深梁,锚固构件,框架节点和随集中力的构件等都是典型的D区构件。
拉-压杆模型在钢筋混凝土深梁设计中的应用作者：叶列平， 孟杰， 王宇航， YE Lie-ping， MENG Jie， WANG Yu-hang作者单位：清华大学,土木工程系,北京,100084刊名：建筑科学与工程学报英文刊名：JOURNAL OF ARCHITECTURE AND CIVIL ENGINEERING年，卷(期)：2009,26(2)被引用次数：4次1.ACI 318M-05.Building Code Requirements for Structural Concrete and Commentary2.GB 50010-2002.混凝土结构设计规范3.NILSON A H;过镇海;方鄂华;庄崖屏混凝土结构设计 20034.中国建筑科学研究院混凝土结构设计 20035.宋世研;叶列平中、美混凝土结构设计规范构件正截面受弯承载力的分析比较[期刊论文]-建筑科学 2007(07)6.钱国梁钢筋混凝土简支深梁试验研究[期刊论文]-武汉水利电力学院学报 1980(04)7.方江武钢筋混凝土深梁抗剪强度的试验研究 1990(01)8.陈廷国;杨国贤钢筋混凝土简支深梁破坏形态的试验研究 1990(02)9.李欣集中荷载作用下超高强混凝土无腹筋梁抗剪强度的试验研究[学位论文] 200210.王伟纵筋率对剪跨比为1.5的有腹筋简支梁受剪性能的影响[学位论文] 200311.蒋宁剪跨比为1.5的无腹筋简支梁受剪性能试验研究及有限元分析 200612.支运芳;王敢峰;李立仁集中荷载作用下超高强混凝土无腹筋梁抗剪强度的试验研究[期刊论文]-重庆工学院学报（自然科学版） 2005(03)13.QUINTERO-FEBRES C G;PARRA-MONTESINOS G;WIGHT J K Strength of Struts in Deep Concrete Members Designed Using Strut-and-tie Method[外文期刊] 2006(04)14.张峰;叶见曙;徐向锋预应力混凝土梁非线性分析单元模型[期刊论文]-交通运输工程学报 2007(05)1.张文学.龙佩恒.李建中.Zhang Wenxue.Long Peiheng.Li Jianzhong混凝土拉压杆模型最小拉压杆夹角取值范围研究[期刊论文]-石家庄铁道学院学报2007,20(4)2.孙传洲.夏学军顶部和底部荷载共同作用下深梁的拉压杆模型[期刊论文]-国外桥梁2001(2)3.黄颖.张百胜.HUANG Ying.ZHANG Bai-sheng钢筋混凝土深受弯试验梁的拉压杆模型分析[期刊论文]-山西建筑2008,34(32)4.王田友.苏小卒钢筋混凝土结构的拉压杆模型设计方法及现状[期刊论文]-四川建筑科学研究2004,30(3)5.高兰琴.苏小卒框架角节点承载力相关曲面的拉压杆模型分析[会议论文]-20066.方从启.刘朝山.FANG Cong-qi.LIU Chao-shan混凝土结构设计的拉-压杆模型方法——Ⅰ:模型建立[期刊论文]-混凝土2009(9)7.李传习.卢春玲.LI Chuan-xi.LU Chun-ling结构受扰区的拉压杆模型设计法[期刊论文]-桂林工学院学报2007,27(2)8.宋杰.杨允表.刘丰.SONG Jie.YANG Yun-biao.LIU Feng桥梁结构设计中拉压杆模型设计法的应用[期刊论文]-中国市政工程2009(3)9.熊维建.苏小卒.XIONG Wei-jian.SU Xiao-zu框架空间节点的拉压杆模型方法探讨[期刊论文]-山西建筑2010,36(2)10.孙莉.刘钊.王景全拉压杆模型法在深梁设计中的应用[会议论文]-20071.胡剑.程龙基于拉压杆模型的花瓶桥墩受力分析[期刊论文]-公路 2012(5)2.李明建业里东区地下室深受弯构件设计[期刊论文]-结构工程师 2012(3)3.刘立渠.王娟娟.韩继云.张国强.吴学利钢筋混凝土简支深梁静力性能试验研究及拉压杆模型分析[期刊论文]-建筑结构学报 2013(10)4.袁晓洒.郑宏.于长亮钢框架内填钢板深梁协同分析[期刊论文]-建筑科学与工程学报 2012(2)本文链接：/Periodical_xbjzgcxyxb200902014.aspx。
