混凝土结构设计原理绪论

混凝土结构设计原理主页目录帮助下一章上一章混凝土结构设计原理B（路桥方向）授课教师：李洛克混凝土结构设计原理主页目录帮助下一章上一章结构设计原理（第三版）叶见曙主编李国平主审混凝土结构设计原理绪论主页目录帮助下一章上一章综合成绩评定办法1、按时上课2、及时复习和预习

3、按时完成作业

4、多看书——勤查规范、参考书成绩评定：作业10%＋考勤20%＋期末考试70%=100分

（10分）（20分）（70分）混凝土结构设计原理绪论主页目录帮助下一章上一章§0.1什么是混凝土结构？§0.2为什么要将钢筋配置在混凝土结构中？§0.３钢筋和混凝土为什么能共同工作？§0.４混凝土结构主要的优点、缺点§0.５混凝土结构的发展简况如何§0.６符号体系§0.７计量单位§0.８学习内容与方法混凝土结构设计原理绪论主页目录帮助下一章上一章§0.1什么是混凝土结构？结构：广义上指土木工程中的的建筑物、构筑物及

其相关组成部分的实体。

狭义上指各种工程实体的承重骨架。建筑物：建筑物通称建筑，一般指供人居住、工作、

学习、生产、经营、娱乐、储藏物品以及进行

其他社会活动的工程建筑。构筑物：构筑物就是不具备、不包含或不提供人类居住功能的人工建造物，如桥梁，堤坝，隧道等。构件：构造物的各个结构都是由若干个基本构件构成

的，按受力与变形特点，构件分为受拉、压、

弯、剪、扭、复合受力构件。混凝土结构设计原理绪论主页目录帮助下一章上一章§0.1什么是混凝土结构？在房屋建筑物中的承受荷载和传递荷载的部分主要有梁、柱、板、承重墙等构件，这些构件进行合理搭配就可以组成很多建筑物的形式。房屋建筑物混凝土结构设计原理绪论主页目录帮助下一章上一章§0.1什么是混凝土结构？砖木结构由木材组成承重骨架，用砖做维护的结构形式，砖墙（砌体）不承重房屋建筑物混凝土结构设计原理绪论主页目录帮助下一章上一章§0.1什么是混凝土结构？砖混结构是由砖墙（砌体）为主要承重的结构房屋建筑物混凝土结构设计原理绪论主页目录帮助下一章上一章§0.1什么是混凝土结构？框架结构钢筋混凝土的柱、梁为承重结构，用砖做维护的1种结构，砖墙（砌体）不承重房屋建筑物混凝土结构设计原理绪论主页目录帮助下一章上一章§0.1什么是混凝土结构？钢结构由钢柱、钢梁组成的承重结构，也有的就是屋面用钢梁的，这种结构中的砌体都是不承重房屋建筑物混凝土结构设计原理绪论主页目录帮助下一章上一章§0.1什么是混凝土结构？路桥工程构造物

在路桥工程构造物的承受荷载和传递荷载的部分主要有主梁、横梁、板、拱圈、索、杆、墙、柱、墩台等等构件，这些构件进行合理搭配就可以组成很多基础设施中的构造物形，如桥梁、涵洞、隧道、挡土墙等。混凝土结构设计原理绪论主页目录帮助下一章上一章§0.1什么是混凝土结构？桥梁路桥工程构造物混凝土结构设计原理绪论主页目录帮助下一章上一章§0.1什么是混凝土结构？涵洞路桥工程构造物混凝土结构设计原理绪论主页目录帮助下一章上一章§0.1什么是混凝土结构？隧道路桥工程构造物混凝土结构设计原理绪论主页目录帮助下一章上一章§0.1什么是混凝土结构？挡土墙路桥工程构造物混凝土结构设计原理绪论主页目录帮助下一章上一章§0.1什么是混凝土结构？混凝土结构：以混凝土为主制作的结构。如：

素混凝土结构（plainconcretestructure）

钢筋混凝土结构（reinforcedconcretestructure）

劲性混凝土结构（steel-reinforcedconcretestructure）

预应力混凝土结构（prestressedconcretestructure）钢管混凝土结构（concrete-filledtubestructure）按材料分类钢结构砌体结构木结构混合结构混凝土结构混凝土结构设计原理绪论主页目录帮助下一章上一章素砼结构钢筋砼结构劲性砼结构预应力砼结构钢管砼结构混凝土结构设计原理绪论主页目录帮助下一章上一章§0.1什么是混凝土结构？

素混凝土结构（plainconcretestructure）混凝土结构设计原理绪论主页目录帮助下一章上一章§0.1什么是混凝土结构？钢筋混凝土结构（reinforcedconcretestructure）混凝土结构设计原理绪三论主三页目三录帮三助下一三章上一三章§0.1什么是混凝土结构？预应三力混凝三土结三构（pr三es三tr三es三se三d三co三nc三re三te三s三tr三uc三tu三re）混凝土结构设计原理绪三论主三页目三录帮三助下一三章上一三章§0.1什么是混凝土结构？钢管三混凝三土结三构（pr三es三tr三es三se三d三co三nc三re三te三s三tr三uc三tu三re）混凝土结构设计原理绪三论主三页目三录帮三助下一三章上一三章§0.2为什么要将钢筋配置在混凝土结构中？素混凝土梁

破坏特征：一裂即断，脆性，破坏无预兆；Fmax≈8kN混凝土结构设计原理绪三论主三页目三录帮三助下一三章上一三章§0.2为什么要将钢筋配置在混凝土结构中？

破坏特征：裂不等于坏，破坏有预兆；Fmax≈36kN钢筋混凝土梁混凝土结构设计原理绪三论主三页目三录帮三助下一三章上一三章由此三可见三，素三混凝三土结三构中三加入三少量三钢筋三以后三：承载三力有三很大三提高三；受力三性能三和破三坏特三征有三明显三改善三。钢筋三的配三置位三置钢筋三的主三要作三用是三抗拉三、抗三剪,因此三配置三在结三构中三拉应三力、三剪应三力较三大的三位置三。梁内三钢筋三的配三置——三梁在三钢筋三混凝三土构三件中三属于受弯三构件，弯三矩在三梁内三产生三的拉力，因三此钢三筋布三置在三梁的受拉三区，主三要作三用是三承受三由弯三矩在三梁内三产生三的拉三力混凝土结构设计原理绪三论主三页目三录帮三助下一三章上一三章§0.３钢筋和混凝土为什么能共同工作？粘结三作用：混三凝土三结硬三后与三钢筋三牢固三地粘三结在三一起三，能三相互三传递三应力三。线膨三胀系三数:钢筋三与混三凝土三有相三近的三线膨三胀系三数钢筋三：c=1.三2×三10-5℃-1混凝三土：c=1.三0×三10-5~三1.三5×三10-5℃-1保护三层：混凝三土可三以保三护钢三筋不三被锈三蚀。价格三低廉三：玻璃三纤维三、碳三纤维三等也三可作三筋,价格三昂贵混凝土结构设计原理绪三论主三页目三录帮三助下一三章上一三章§0.４混凝土结构主要的优点、缺点优点承载力大就地取材耐久、耐火可模性好整体性好、刚度大自重大混凝土：24~25kN/m3

粘土砖:18~19kN/m3

杉木：4

kN/m3易开裂性质脆缺点优点三多，三缺点三少；三缺点三可克三服。总体三来说三：混凝三土结三构虽三然历三史较三短，三但由三于其三优异三的性三能，三因此三现阶三段在三房屋三建筑三与路三桥工三程建三设中三得到三广泛三的应三用。混凝土结构设计原理绪三论主三页目三录帮三助下一三章上一三章§0.５混凝土结构的发展简况如何18三24年，三英国三人J.三As三pd三in发明三波特三兰水三泥；18三50年，三法国三人L.三La三mb三ot制成三铁丝三网水三泥船三；18三59年，三法国三人P.三Ma三rt三in平炉三转炉三炼钢三成功18三61年，三法国三人J.三Mo三ni三er取得三板、三管道三、拱三桥专三利。与钢三、木三、砌三体材三料相三比，三历史三最短三，但三发展三最快三，已经三成为三当今三世界三各国三的主三导材三料之三一。材料三：朝轻三质、三高强三方向三发展三。强三度发三展如三：混凝三土：C1三0→C2三5→C6三0→C8三0→C1三00→C2三00混凝三土材三料：混凝土结构设计原理绪三论主三页目三录帮三助下一三章上一三章混凝三土结三构：高层三建筑混凝土结构设计原理绪三论主三页目三录帮三助下一三章上一三章混凝三土结三构：常用三桥型简支三箱梁混凝土结构设计原理绪三论主三页目三录帮三助下一三章上一三章混凝三土结三构：钢围三堰混凝土结构设计原理绪三论混凝三土结三构：简支三梁的三预制三过程1.底模安装。图为技术人员在测量反拱。反拱的作用主要为减少预应力产生的上供度。2．钢筋绑扎。采用梁体道碴槽板钢筋和梁体底腹板钢筋分开绑扎工艺，梁体底腹板钢筋及预应力孔道定位网均在钢筋绑扎台座上绑扎成型。钢筋绑扎台座上设置有固定钢筋及各预埋的胎卡具，以确保其位置相对准确。3．吊底腹板钢筋。用两台12.5吨的龙门吊将其吊入制梁台座。然后调整、补充钢筋。装预埋件。最后通知监理检查，合格后穿橡胶管。请仔细看看下图，梁体上有很多白色的小点。那是混凝土垫块。作用是保证钢筋与模板间留有空隙，也就是形成保护层。垫块以每平方米不少于四个布置。4．穿管。每个孔道由两段橡胶管接成。中间设一个接头。等混凝土浇筑完毕后，这橡胶管是要拔出来的，拔管时从梁的两端反方向拔出。

5．安装模板。模板安装之前须清洗干净并涂脱模剂。注意底模与端模、侧模均应垂直。连接处要紧密不漏浆。6．绑扎桥面钢筋。7．浇筑混凝土。浇筑前须通知监理检查模板，钢筋等是否合格。监理检查合格并签字后方可浇筑混凝土。灌注的原则是“先底板，再腹板，最后顶板，从两端到中间，分层连续灌注成型”。每片梁的灌注总时间不宜超过3.5小时8．养生。混凝土灌注后2小时，覆盖帆布养护。9．拔橡胶管。当混凝土强度达到6到8Mpa时，经过实验室允许后即可拔管。10．模板拆除。当梁体混凝土强度不低于25Mpa，梁体混凝土芯部与表层、表层与环境温差均不大于15摄氏度，且能保持混凝土菱角完整时由实验室出具拆模通知单方可进行拆模。11．梁体美容。因为模板的表面并不是完全光滑的，拆模后，表面会留下一些小坑。须用水泥浆填补。12．穿钢绞线。用卷扬机拖拉的方法进行穿孔，钢绞线穿入孔道后，两端伸出一定的长度，伸出长度为750mm13．张拉。梁体预应力分两期进行，即一期张拉和二期张拉。一期张拉在混凝土强度≥33.5Mpa后在制梁台座上进行。一期张拉完毕后将梁吊至存梁区进行二期张拉。二期张拉按混凝土龄期不小于14天，同时混凝土的强度和弹模达到要求后进行。14．压浆前的准备。张拉结束后，伸在梁外面的有75mm长的钢绞线就已经没有作用了，需要在张拉完毕后24小时内切除。切断处距离工作夹片外30～40mm。压浆时两端都必须是密闭的，所以必须在桥梁两端用水泥砂浆封住钢绞线与锚具之间的空隙。15．压浆。张拉完毕后，为防止钢绞线腐蚀和预应力损失，须在48小时内进行灌浆。压浆顺序为先下后上。即先压下面的管道，再压上面的管道。同一管道压浆连续进行，一次完成。记录好压浆时间，环境温度，浆的温度，浆的流动度，真空度等。16．封三端之三前的三准备三。封三端之三前须三铲除三锚具三上的三砼。三然后三对锚三具做三防锈三防水三处理三。17．封端。压浆结束后须在24小时内封端。第一副图为工人在装模板，第二副为工人在浇筑混凝土。第三副图为模板拆除后工人在抹平18．封端的最后一个工序，涂防水圈。19．防水层施工。防水效果直接影响桥梁的耐久性。20．保护层施工。防水层施工完毕24小时后，方可进行保护层施工。保护层是保护防水层的。为了使防水层不被破坏，保持良好的防水特性，保护层所用的混凝土是具有较高强度的玻纤增强混凝土。21．工人在对桥面上的伸缩缝涂防水材料。22．梁生产完成后。有龙门吊吊至成品区。然后再运至需要架梁的地方。混凝土结构设计原理绪三论主三页目三录帮三助下一三章上一三章混凝三土结三构：大跨三桥梁挪威Stolma桥1998年，301米刚构三桥虎门大桥副航道桥1997年，270米拱桥卢浦大桥2003年，550米巫山长江大桥2005年，460米混凝土结构设计原理绪三论主三页目三录帮三助下一三章上一三章混凝三土结三构：混凝土结构设计原理绪三论主三页目三录帮三助下一三章上一三章混凝三土结三构：大跨三桥梁悬索桥矮寨特大悬索桥2012年，1176米斜拉桥梅州市广州大桥混凝土结构设计原理绪三论主三页目三录帮三助下一三章上一三章混凝三土结三构：涵洞盖板涵混凝土结构设计原理绪三论主三页目三录帮三助下一三章上一三章混凝三土结三构：挡土三墙混凝土结构设计原理绪三论主三页目三录帮三助下一三章上一三章混凝三土结三构：连续三配筋三混凝三土路三面（CR三CP）co三nt三in三uo三us三r三ei三nf三or三ce三d三co三nc三re三te三p三av三em三en三t混凝土结构设计原理绪三论主三页目三录帮三助下一三章上一三章§0.６符号体系采用三主体三符号三或带三上、三下标三的主三体符三号。三如M，fy，Ecf，fy′主体三符号：用三斜体三大、三小写三字母三；上、三下标：用三标号三或小三写正三体字三母。例外三：lE§0.７计量单位力：N(牛顿)，kN三(千牛)1k三N=三10三00三N三;三1k三g=三10三N应力三：N/三mm2或MP三a(兆帕)长度三：mm三,三c三m三,三m混凝土结构设计原理绪三论主三页目三录帮三助下一三章上一三章§0.８学习内容与方法0.三8.三1课程三任务《混凝三土设三计原三理》是土三木工三程（三路桥三专业三）的三一门专业三主干三课程。本三课程三学习三现行三的公路三桥涵三规范所规三定的三钢筋三混凝三土结三构构三件强三度计三算的基本三原理三和方三法，其三中包三括构三件的三受力三性能三、强三度和三变形三。重三点是应用公路三桥涵三设计三规范三，对三构件三进行三截面三及配三筋设计，验算结构三构件三的强三度，熟悉并解三释有三关构三造规三定，三为编制结构三构件三的技三术说三明和三图纸三打好三基础三。混凝土结构设计原理绪三论主三页目三录帮三助下一三章上一三章§0.８学习内容与方法材性设计方法受弯构件受扭构件轴拉构件轴压构件偏压、偏拉构件变形、裂缝及结构的耐久性预应力混凝土构件RC梁板PC梁板基础知识构件设计结构设计，后续课混凝三土设三计原三理=基础三知识+构件三设计三原理三与方三法0.三8.三2学习三内容混凝土结构设计原理绪三论主三页目三录帮三助下一三章上一三章§0.８学习内容与方法0.三8.三2学习三内容理解三并正三确应三用规范三条文；掌握三钢筋三、混三凝土材料的物三理力三学性三能；对构件截面三、尺三寸、三钢筋三布置三能正三确把三握布三置；对承载三力规定三的项三目正三确计三算；对正常三使用三阶段项目三指标三进行三验算三；掌握三钢筋三及构三件的正确三连接三方法；能将三设计三成果三以结构三图的形三式正三确表三达出三来。进一三步说三，根据作用三在构三件上三的外三荷载三，确定内力三及荷三载效三应组三合设三计值三，分析三和判三断构件三的受三力特三点，建立符合三实际三情况三的力三学计三算图三式，选择截面三形式三、尺三寸、三材料三、联三结形三式，验算构件三强度三、稳三定性三、变三形、三裂缝三，为三今后三学习三桥梁三及构三筑物三设计三打下三基础三。混凝土结构设计原理绪三论主三页目三录帮三助下一三章上一三章§0.８学习内容与方法0.三8.三3课程三特点内容三多、三公式三多、三符号三多、三规定三多，三系统三性差三。混凝土结构设计原理绪三论§0.８学习内容与方法0.三8.三3课程三特点1、本课三程与三材料三力学三联系三密切。但三钢筋三混凝三土是三一种复合三材料，物三理力三学性三能复三杂，三不是三理想三弹性三或弹三塑性三材料三，不三能直三接套三用材三料力三学的三理论三和计三算公三式；2、由三于混三凝土三材料三受力三的复三杂性三，目前三还没三有建三立完三善的三砼强三度理三论，因此三钢筋三混凝三土构三件的三计算三理论三和计三算公三式，三很多三是由三试验三研究三得出三的半理三论、三半经三验公三式，初三学者三不易三接受三。此三外，三要特三别注三意公三式的三适用三范围三和使三用条三件；3、结构三设计三仅靠三理论三计算三还不三够，具三体布三置时三还要三辅以三一定三的构三造措三施，三才能三保证三安全三可靠三。学三习时三不能三忽视三这些三规定三。4、设计三可以三有多三个方三案。在三满足三基本三要求三的前三提下三，不三同的三人可三能有三不同三的结三果，三如截三面形三式、三尺寸三大小三，材三料强三度等三级，三钢筋三规格三、分三布位三置等三，经三常有三多种三选择三，答三案不三是唯三一的三，只三有相三对好三坏之三分。三有时三设计三也不三是一三次就三成功三，往三往需三经几三次修三改，三反复三验算三才能三得出三结果三。设计三结果三好坏三判断三标准三主要三是看三是否三满足三了设三计规三范要三求，三是否三经济三合理三和施三工可三行。混凝土结构设计原理绪三论§0.８学习内容与方法0.三8.三3课程三特点5、从三某种三意义三上说三，学习三本课三程就三是学三习规三范，三教材三相当三于《桥规》的使三用说三明书。规范三是体三现国三家技三术经三济政三策，三保证三设计三质量三，达三到设三计方三法统三一的三保证三，具三有约三束性三和法三规性三，不三得随三意更三改设三计方三法和三计算三方法三。本教三材各三种计三算都三是依三据现三行规三范编三写的三。通三过学三习，三能熟三悉规三范、三运用三规范三，对三规范三条文三和概三念有三一个三正确三理解三，具三体落三实。三同时三设计三时要三注意三了解三国情三，根三据当三地情三况采三用新三材料三、新三技术三、新三工艺三，推三动设三计、三施工三水平三进步三。在三今后三工程三中还三可借三鉴相三关设三计手三册、三标准三图、三通用三图、三公开三出版三的设三计计三算实三例、三文献三以及三技术三交流三等途三径来三增加三自己三的工三程经三验，三通过三不断