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混凝土结构设计原理
  • 【作者】:刘锡军,蒋隆敏
  • 【出版时间】:2010-08
  • 【字 数】:518(千字)
  • 【定 价】:¥42.00(元)
  • 【出 版 社】:中南大学出版社
  • 【ISBN】:978-7-5487-0040-1
  • 【页 码】:323(页)
  • 【开 本】:16开
全书根据混凝土构件受力性质不同共分为8章。第1章钢筋和混凝土的力学性能。第2章钢筋混凝土结构的基本设计原则。第3章钢筋混凝土受弯构件。考虑到钢筋混凝土受弯构件是建筑工程中的主要受力构件, 为了使读者对该构件的设计有一个较完整的概念, 将钢筋混凝土受弯构件正截面设计与斜截面设计以及构造内容合并, 在最后一节给出了一个完整的钢筋混凝土伸臂梁设计。第4章钢筋混凝土受压构件, 将轴心受压和偏心受压合并, 便于阐述两类构件之间的联系, 对矩形截面小偏心对称配筋计算公式进行了简化。第5章钢筋混凝土受拉构件。第6章钢筋混凝土受扭构件。第7章, 钢筋混凝土构件的裂缝、 变形和耐久性, 增加了对混凝土结构耐久性影响的主要因素等相关内容。第8章预应力混凝土构件。

绪 言(1)

0.1 建筑结构的作用及其发展概况(1)

0.2 混凝土结构特点及其发展概况(2)

0.3 混凝土结构领域的科学研究工作(5)

0.4 混凝土结构设计原理课程特点(6)

第1章 钢筋和混凝土的力学性能(8)

1.1 混凝土的力学性能(8)

1.1.1 混凝土的强度(8)

1.1.2 混凝土的变形(14)

1.1.3 混凝土的选用原则(19)

1.2 钢筋的力学性能(19)

1.2.1 钢筋在单调加载下的应力应变性质(20)

1.2.2 钢筋的品种及塑性性能(21)

1.2.3 钢筋混凝土结构对钢筋性能的要求(27)

1.2.4 钢筋的选用(27)

1.3 钢筋与混凝土的粘结(28)

1.3.1 粘结力的定义(28)

1.3.2 粘结力的组成(30)

1.3.3 影响粘结强度的因素(30)

1.3.4 保证钢筋和混凝土间粘结力的措施(31)

1.4 小 结(31)

第2章 钢筋混凝土结构的基本设计原则(33)

2.1 结构的功能及其极限状态(33)

2.1.1 结构的预定功能(33)

2.1.2 结构的极限状态(34)

2.2 结构极限状态的设计方法(35)

2.2.1 结构上的作用、 作用效应与结构抗力(35)

2.2.2 荷载和材料强度的确定(35)

2.2.3 结构的可靠性、 失效概率和可靠指标(37)

2.2.4 结构的设计状况及设计规定(40)

2.2.5 承载能力极限状态设计表达式(40)

2.2.6 正常使用极限状态设计表达式(42)

2.3 公路桥涵工程混凝土结构设计方法(43)

2.3.1 设计基本规定(43)

2.3.2 承载能力极限状态设计表达式(44)

2.3.3 正常使用极限状态设计表达式(45)

2.3 小 结(46)

第3章 钢筋混凝土受弯构件(47)

3.1 受弯构件的正截面承载力计算(50)

3.1.1 受弯构件正截面抗弯性能的试验研究(51)

3.1.2 正截面受弯承载力计算的基本理论(57)

3.1.3 单筋矩形截面正截面承载力计算(64)

3.1.4 双筋矩形截面正截面承载力计算(70)

3.1.5 T形截面正截面承载力计算(76)

3.1.6 深受弯构件的承载力计算(83)

3.1.7 公路桥涵工程中受弯构件正截面承载力计算方法(84)

3.2 受弯构件斜截面承载力计算(86)

3.2.1 简支梁剪弯区段的受力过程及剪切破坏形态(88)

3.2.2 连续梁、 框架梁斜截面剪切破坏特征(95)

3.2.3 影响斜截面受力性能的主要因素(97)

3.2.4 受弯构件的斜截面受剪承载力计算公式(100)

3.2.5 进行受剪承载力验算的部位(104)

3.2.6 斜截面受弯承载力(108)

3.2.7 深受弯构件斜截面设计(108)

3.2.8 公路桥涵工程受弯构件斜截面设计方法(109)

3.3 受弯构件的构造要求(110)

3.4 小结(119)

3.5 钢筋混凝土伸臂梁设计实例(120)

第4章 钢筋混凝土受压构件(130)

4.1 轴心受压构件(130)

4.1.1 配置普通箍筋的轴心受压构件(131)

4.1.2 配置螺旋箍筋的轴心受压构件(134)

4.1.3 公路桥涵工程中的轴心受压构件(138)

4.2 偏心受压构件(139)

4.2.1 偏心受压构件的正截面承载力计算(140)

4.2.2 偏心受压构件的斜截面承载力计算(170)

4.2.3 公路桥涵工程偏心受压构件正截面设计方法(172)

4.3 受压构件的构造要求(178)

4.4 小结(183)

第5章 钢筋混凝土受拉构件(188)

5.1 轴心受拉构件(188)

5.1.1 轴心受拉构件的受力分析(188)

5.1.2 建筑工程中轴心受拉构件正截面承载力计算(188)

5.1.3 公路桥梁工程中轴心受拉构件正截面承载力计算(189)

5.1.4 构造要求(189)

5.2 偏心受拉构件(190)

5.2.1 矩形截面偏心受拉构件的正截面承载力计算(190)

5.2.2 公路桥涵工程偏心受拉构件正截面承载力计算(194)

5.3 矩形截面偏心受拉构件的斜截面抗剪强度计算(195)

5.4 小 结(195)

第6章 钢筋混凝土受扭构件(197)

6.1 纯扭构件的受力性能及设计计算方法(198)

6.1.1 素混凝土纯扭构件的受力性能(198)

6.1.2 钢筋混凝土纯扭构件的受力性能(201)

6.1.3 矩形截面钢筋混凝土纯扭构件的承载力计算(203)

6.1.4 T形和工字形截面钢筋混凝土纯扭构件的承载力计算(204)

6.1.5 箱形截面钢筋混凝土纯扭构件(205)

6.2 剪扭及弯扭构件的承载力设计方法(206)

6.2.1 剪扭构件的承载力计算(206)

6.2.2 弯扭强度的相关性及其设计方法(209)

6.2.3 弯剪扭构件的设计计算步骤(209)

6.2.4 压弯剪扭构件承载力计算(209)

6.2.5 受扭构件计算公式的适用条件及构造要求(210)

6.3 公路桥涵工程中受扭构件承载力计算(213)

6.3.1 矩形和箱形截面受扭构件承载力计算(213)

6.3.2 矩形和箱形截面剪扭和弯剪扭构件承载力计算(214)

6.3.3 可不进行抗扭承载力计算的条件(215)

6.3.4 构造要求(215)

6.4 小 结(216)

第7章 钢筋混凝土构件的裂缝、 变形和耐久性(217)

7.1 裂缝宽度验算(217)

7.1.1 混凝土结构裂缝的分类与成因(217)

7.1.2 裂缝控制的目的和要求(218)

7.1.3 裂缝宽度的计算理论(219)

7.1.4 裂缝宽度的验算(223)

7.2 变形控制(229)

7.2.1 变形控制的目的和要求(229)

7.2.2 受弯构件刚度的计算(230)

7.2.3 受弯构的变形验算(235)

7.3 混凝土结构的耐久性(239)

7.3.1 概述(239)

7.3.2 材料的劣化(240)

7.3.3 混凝土结构耐久性设计(243)

7.3.4 提高混凝土结构耐久性的技术措施(245)

7.4 小 结(245)

第8章 预应力混凝土构件(248)

8.1 概述(248)

8.1.1 钢筋混凝土的缺点(248)

8.1.2 预应力混凝土的基本概念(248)

8.1.3 预应力混凝土结构的优缺点(249)

8.1.4 预应力混凝土结构的应用(250)

8.2 预应力混凝土结构设计的基础知识(250)

8.2.1 预应力混凝土的分类(250)

8.2.2 预应力混凝土构件的材料(252)

8.2.3 锚具(252)

8.2.4 张拉控制应力(254)

8.2.5 预应力损失及组合(255)

8.2.6 混凝土弹性压缩(或伸长)(261)

8.2.7 有效预应力沿构件长度的分布(262)

8.2.8 无粘结预应力混凝土结构(263)

8.3 预应力混凝土轴心受拉构件的应力分析(264)

8.3.1 先张法轴心受拉构件各阶段的应力分析(264)

8.3.2 后张法轴心受拉构件各阶段的应力分析(267)

8.3.3 先张法与后张法各阶段应力比较(270)

8.4 预应力混凝土与钢筋混凝土构件各阶段应力比较(270)

8.5 轴心受拉构件截面设计(272)

8.5.1 使用阶段正截面承载力计算(273)

8.5.2 使用阶段正截面裂缝控制验算(273)

8.5.3 施工阶段验算(274)

8.5.4 构造要求(278)

8.5.5 计算实例(279)

8.6 预应力混凝土受弯构件设计计算(282)

8.6.1 各阶段应力分析(283)

8.6.2 受弯构件的截面设计(288)

8.6.3 构造要求(297)

8.6.4 计算实例(299)

附 录(307)

参考文献(323)

为了和国际教育体制接轨, 我国已将原建筑工程、 交通土建、 地下工程、 铁道工程、 隧道工程等专业调整归并为土木工程专业。

根据高等学校土木工程专业教学指导委员会制定的该专业培养方案, “混凝土结构设计原理”为该专业的一门专业基础课或平台课, 它是该专业的一门必修课程。混凝土结构学是与生产实践紧密联系的学科, 混凝土结构设计原理教材的基本任务是使学生对钢筋混凝土的基本概念、 基本理论有较深入系统的理解, 同时能运用《混凝土结构设计规范》(本书中简称《规范》)进行结构设计。通过对部分高校的教学实践调查, 大部分高校在土木工程专业下设置2~3个专业方向进行教学。鉴于我国现有各行业规范尚未统一, 教材内容过多涉及不同专业规范将给读者造成概念混乱和学习上的困难, 因此本教材主要以建筑工程中的《混凝土结构设计规范》(GBJ 50010—2002)、 (GBJ 50010—200×征求意见稿)和相应的条文说明为依据, 阐述钢筋混凝土设计基本原则, 混凝土结构基本构件的受力性能、 破坏机理和设计方法, 简要介绍了公路桥涵基本构件的设计要点。

全书根据混凝土构件受力性质不同共分为8章。第1章钢筋和混凝土的力学性能。第2章钢筋混凝土结构的基本设计原则。第3章钢筋混凝土受弯构件。考虑到钢筋混凝土受弯构件是建筑工程中的主要受力构件, 为了使读者对该构件的设计有一个较完整的概念, 将钢筋混凝土受弯构件正截面设计与斜截面设计以及构造内容合并, 在最后一节给出了一个完整的钢筋混凝土伸臂梁设计。第4章钢筋混凝土受压构件, 将轴心受压和偏心受压合并, 便于阐述两类构件之间的联系, 对矩形截面小偏心对称配筋计算公式进行了简化。第5章钢筋混凝土受拉构件。第6章钢筋混凝土受扭构件。第7章, 钢筋混凝土构件的裂缝、 变形和耐久性, 增加了对混凝土结构耐久性影响的主要因素等相关内容。第8章预应力混凝土构件。

本书作者均为多年承担本课程教学的高校教师, 部分章节内容为作者近年来的科研成果和教学经验总结。本书编写力求通俗易懂, 便于读者自学, 并配有电子教案、 习题指导和常用混凝土构件计算电子表格。

本书由湖南科技大学刘锡军(绪言、 第3章)、 胡秀兰(第5章、 第6章)、 曾垂军(第2章), 湖南工业大学蒋隆敏(第4章)、 湘潭大学陈俊(第7章)、 长沙学院刘建平(第8章)、 湖南农业大学刘保华(第1章)执笔, 由刘锡军、 蒋隆敏主编, 全书由刘锡军统稿。

由于作者的业务水平所限, 缺点和错误在所难免, 请读者批评指正, 以便改进。

编 者
2010年5月

为了适应培养21世纪复合型、 应用型创新人才的需要, 结合我国高等院校教学的现状, 立足培养学生能跟上国际经济的发展水平, 按照教育部最新制定的教学大纲, 遵循“学科属性及好教好学”原则, 中南大学出版社组织专家教授编写了这套“高等院校人才土木工程专业系列教材”。

土木工程专业作为我国高等院校的专业设置仅十年之久, 它是我国高等教育专业设置调整后的一个新兴专业, 土木工程专业与建筑工程、 交通土建和岩土工程等传统专业相比, 在培养目标、 教学内容和教学方法上都有较大的区别, 以“厚基础、 宽口径、 强能力”作为学生培养目标, 理论阐述以“必需、 够用”为原则, 侧重定性分析和实际工程应用。

鉴于我国行业技术标准和规范不统一的现状, 大部分高校将土木工程专业分为几个专业方向或课程群组织教学, 本套教材是在调查十几所高校多年教学实践的基础上进行编写, 编委会成员均为长期从事专业教学的资深教师, 具有丰富的教学经验和科研水平。本套教材具有以下特点:

1. 以理论“必需、 够用”为原则, 以工程实际应用为重点

改变了过于注重知训传授和科学体系严密性的传统教学思想, 注重应用型人才培养的特点, 结合现行的人才培养计划, 做到理论阐述以“必需、 够用”为原则, 侧重定性分析及其在工程中的应用, 充分利用多媒体教学的特点, 扩充工程信息量, 培养学生的工程概念。

2. 注重培养对象终身发展的需要

土木工程领域范围广, 行业标准多, 本教材注重专业基础理论与规范的关系, 重点阐述规范编制的基本理论、 方法和原则, 适当介绍土木工程领域的新知识、 新技术及其发展趋势, 以适应学生今后职业生涯发展的需要。

3. 文字教材和多媒体教学相结合

随着多媒体教学的发展和应用, 综合多媒体教学在教学中的优势, 提高教学效率, 在编写文字教材的同时, 配套编写多媒体教案和相关计算软件, 使学生适应现代计算技术和提高学生自我训练的能力。

4. 编写严谨规范, 语言通俗易懂

根据我国土木工程最新设计与施工规范、 规程和技术标准编写, 体现了当前我国土木工程施工技术与管理水平, 内容精练、 叙述严谨。采取逻辑关系严谨、 循序渐进的编写思路, 深入浅出, 图文并茂, 文字表达通俗易懂。

希望本系列教材的出版, 能促进土木工程专业的教材建设, 为培养符合市场需要的高水平人才起到积极推动作用。