混凝土結構基本原理

本書是根據《高等學校土木工程本科指導性專業規範》的要求，主要參照《混凝土結構設計規範》《建築結構可靠性設計統一標準》《混凝土結構耐久性設計標準》等現行國家標準，結合編者多年來的教學實踐經驗編寫而成。

本書主要內容包括緒論，混凝土結構材料性能，混凝土結構設計方法，受彎構件正截面和斜截面承載力計算，受壓、受拉和受扭構件承載力計算，正常使用階段驗算及結構耐久性設計，預應力混凝土構件和裝配式混凝土結構簡介。每章均設置了學習目標、本章小結、思考題和測試題（填空題、是非題、選擇題），部分章節還有習題。主要專業術語配有英文注釋，並附典型的計算例題。

本書可作為高等學校土木工程等相關專業的教材，也可作為設計、監理、施工等工程技術人員的參考書。

第1章緒論1
1.1混凝土結構基本概念1
1.1.1定義與分類1
1.1.2配筋作用1
1.1.3工作原理2
1.1.4主要特點2
1.2混凝土結構發展及應用簡況3
1.2.1發展階段3
1.2.2工程應用3
1.2.3技術拓展5
1.3本書主要內容及特點8
1.3.1主要內容8
1.3.2主要特點9
1.3.3注意問題10
本章小結10
思考題11
測試題11

第2章混凝土結構材料性能13
2.1混凝土材料性能13
2.1.1混凝土強度13
2.1.2混凝土變形18
2.1.3混凝土耐久性24
2.2鋼筋材料性能25
2.2.1鋼筋種類25
2.2.2鋼筋強度和變形27
2.2.3鋼筋性能要求29
2.3鋼筋與混凝土黏結性能30
2.3.1黏結作用30
2.3.2黏結機理30
2.3.3影響黏結強度的因素32
本章小結33
思考題34
測試題35

第3章混凝土結構設計方法38
3.1結構設計要求38
3.1.1結構功能要求38
3.1.2結構安全等級39
3.1.3結構設計使用年限39
3.2概率極限狀態設計法40
3.2.1結構極限狀態40
3.2.2結構設計狀況41
3.2.3作用效應和結構抗力41
3.2.4結構極限狀態方程43
3.2.5結構可靠度和可靠指標43
3.3分項係數設計方法45
3.3.1作用代表值45
3.3.2材料強度取值47
3.3.3作用（荷載）組合48
3.3.4承載能力極限狀態設計運算式48
3.3.5正常使用極限狀態設計運算式50
本章小結51
思考題52
測試題53
習題56

第4章受彎構件正截面承載力計算57
4.1概述57
4.2受彎構件一般構造要求58
4.2.1梁的構造要求58
4.2.2板的構造要求59
4.2.3混凝土保護層厚度60
4.2.4截面有效高度60
4.3受彎構件正截面受彎性能61
4.3.1縱向受拉鋼筋配筋率61
4.3.2受彎構件正截面破壞形態61
4.3.3適筋梁正截面受彎的三個階段63
4.3.4適筋梁正截面受彎的主要特點65
4.4受彎構件正截面承載力計算原理65
4.4.1基本假定65
4.4.2基本方程66
4.4.3等效矩形應力圖形67
4.4.4適筋與超筋破壞的界限69
4.4.5適筋與少筋破壞的界限70
4.5單筋矩形截面受彎承載力計算71
4.5.1基本公式71
4.5.2適用條件72
4.5.3計算係數72
4.5.4設計計算方法73
4.6雙筋矩形截面受彎承載力計算77
4.6.1採用雙筋截面的原因77
4.6.2基本公式77
4.6.3適用條件79
4.6.4設計計算方法79
4.7T形截面受彎承載力計算82
4.7.1概述82
4.7.2兩類T形截面及其判別83
4.7.3基本公式及適用條件85
4.7.4設計計算方法87
本章小結91
思考題91
測試題92
習題96

第5章受彎構件斜截面承載力計算97
5.1概述97
5.2受彎構件斜截面受剪性能98
5.2.1斜裂縫形成及抗剪鋼筋98
5.2.2無腹筋梁斜截面受剪性能100
5.2.3有腹筋梁斜截面受剪性能102
5.3受彎構件斜截面受剪承載力計算105
5.3.1受剪承載力影響因素105
5.3.2受剪承載力計算公式106
5.3.3受剪承載力計算方法110
5.4受彎構件縱向鋼筋構造要求117
5.4.1抵抗彎矩圖117
5.4.2縱向鋼筋的彎起118
5.4.3縱向鋼筋的截斷120
5.4.4縱向鋼筋的錨固121
5.4.5縱向鋼筋的連接124
5.5伸臂梁設計示例125
本章小結128
思考題129
測試題130
習題132

第6章受壓構件承載力計算134
6.1概述134
6.2受壓構件一般構造要求135
6.2.1截面形式及尺寸135
6.2.2材料強度135
6.2.3縱向鋼筋135
6.2.4箍筋136
6.2.5保護層厚度137
6.3軸心受壓構件受力性能137
6.3.1軸心受壓短柱受力性能137
6.3.2收縮對軸心受壓短柱的影響139
6.3.3徐變對軸心受壓短柱的影響140
6.3.4軸心受壓長柱受力性能142
6.4軸心受壓構件承載力計算143
6.4.1普通箍筋柱承載力計算144
6.4.2螺旋箍筋柱承載力計算146
6.5偏心受壓構件正截面受力性能150
6.5.1偏心受壓短柱受力性能150
6.5.2偏心受壓長柱受力性能153
6.5.3偏心受壓構件二階彎矩154
6.5.4偏心受壓長柱設計彎矩155
6.6偏心受壓構件正截面承載力計算156
6.6.1矩形截面偏心受壓構件正截面承載力計算156
6.6.2工字形截面偏心受壓構件正截面承載力計算171
6.6.3偏心受壓構件正截面承載力Nu—Mu相關曲線175
6.6.4雙向偏心受壓構件承載力計算177
6.7偏心受壓構件斜截面承載力計算179
本章小結179
思考題181
測試題182
習題188

第7章受拉構件承載力計算190
7.1概述190
7.2軸心受拉構件承載力計算191
7.2.1軸心受拉構件受力過程191
7.2.2軸心受拉構件正截面承載力計算194
7.3偏心受拉構件正截面承載力計算194
7.3.1大偏心受拉構件正截面承載力計算194
7.3.2小偏心受拉構件正截面承載力計算196
7.4偏心受拉構件斜截面承載力計算199
本章小結199
思考題200
測試題200
習題202

第8章受扭構件承載力計算203
8.1概述203
8.2純扭構件開裂扭矩204
8.2.1構件開裂前應力狀態204
8.2.2矩形截面構件開裂扭矩205
8.2.3其他截面構件開裂扭矩206
8.3純扭構件承載力計算207
8.3.1受扭構件配筋方式207
8.3.2受扭構件破壞形態207
8.3.3縱向鋼筋與箍筋的配筋強度比208
8.3.4純扭構件受扭承載力計算209
8.4複合受扭構件承載力計算211
8.4.1彎剪扭構件破壞形態211
8.4.2剪扭構件承載力計算212
8.4.3彎扭構件承載力計算214
8.4.4適用條件和構造要求215
8.4.5彎剪扭構件承載力計算216
本章小結220
思考題221
測試題221
習題225

第9章正常使用階段驗算及結構耐久性設計227
9.1概述227
9.2受彎構件撓度驗算228
9.2.1變形控制的目的228
9.2.2截面彎曲剛度228
9.2.3受彎構件短期剛度230
9.2.4受彎構件長期剛度233
9.2.5受彎構件撓度驗算234
9.3構件裂縫寬度驗算237
9.3.1裂縫控制的目的237
9.3.2裂縫出現、分佈和開展過程238
9.3.3平均裂縫間距239
9.3.4平均裂縫寬度240
9.3.5裂縫寬度驗算242
9.4混凝土結構耐久性設計244
9.4.1結構耐久性劣化的原因245
9.4.2結構耐久性極限狀態245
9.4.3結構工作的環境類別246
9.4.4結構耐久性設計要求248
本章小結251
思考題252
測試題253
習題256

第10章預應力混凝土構件257
10.1預應力混凝土基本概念257
10.1.1預應力混凝土原理257
10.1.2預應力混凝土特點258
10.1.3預應力混凝土分類259
10.1.4預應力混凝土施工方法260
10.1.5錨固體系與張拉設備261
10.2預應力混凝土設計規定266
10.2.1預應力混凝土材料266
10.2.2張拉控制應力266
10.2.3預應力損失值計算267
10.2.4傳遞長度和錨固長度273
10.2.5局部受壓承載力計算273
10.2.6預應力混凝土構造要求276
10.3預應力混凝土軸心受拉構件281
10.3.1先張法構件受力性能分析281
10.3.2後張法構件受力性能分析283
10.3.3兩種構件受力性能對比分析284
10.3.4軸心受拉構件使用階段計算286
10.3.5軸心受拉構件施工階段驗算287
10.4預應力混凝土受彎構件289
10.4.1施工階段受力性能分析290
10.4.2使用階段受力性能分析293
10.4.3受彎構件使用階段計算295
10.4.4受彎構件施工階段驗算301
10.5部分預應力混凝土與無黏結預應力混凝土304
10.5.1部分預應力混凝土304
10.5.2無黏結預應力混凝土307
本章小結308
思考題309
測試題310
習題316

第11章裝配式混凝土結構簡介317
11.1裝配式混凝土結構基本知識317
11.1.1基本概念317
11.1.2連接方式318
11.1.3結構體系320
11.2裝配式混凝土結構設計基礎321
11.2.1等同現澆原理321
11.2.2結構設計內容322
11.2.3結構設計要求323
11.3裝配式混凝土結構預製構件324
11.3.1一般設計規定324
11.3.2疊合受彎構件設計325
11.3.3常用預製構件327
本章小結335
思考題336
測試題336

附錄常用參數表及符號說明340
參考文獻350