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1、混凝土结构,主要内容,第1章 绪 论,混凝土结构的一般概念和特点,混凝土结构的学习方法,混凝土结构的发展及应用,一、混凝土结构的概念和特点,第1章 绪 论,1.一般概念,砼结构,仅仅或者主要以砼为材料的结构,一、混凝土结构的概念和特点,第1章 绪 论,1.一般概念,砼：C20,1.一般概念,钢筋砼结构（构件）,第1章 绪 论,一、混凝土结构的概念和特点,2.钢筋和砼共同工作的原因,钢筋和砼之间有良好的工作性能，两者可靠地结合在一起，可共同受力，共同变形,两者的温度线膨胀系数很接近，避免产生较大的温度应力破坏两者的粘结力，混凝土：1.010-51.5 10-5，钢筋：1.2 10-5,砼包裹在钢
2、筋的外部，可使钢筋免于腐蚀或高温软化,第1章 绪 论,一、混凝土结构的概念和特点,3.钢筋砼结构的优缺点,优点：耐久性好 耐火性好 整体性好 可模性好 就地取材 节约钢材 阻止射线的穿透,缺点：自重大 易开裂 耗模板 施工受季节性影响 隔热隔声性能差,第1章 绪 论,一、混凝土结构的概念和特点,4.预应力砼结构的一般概念,第1章 绪 论,一、混凝土结构的概念和特点,5.砼结构的组成,第1章 绪 论,一、混凝土结构的概念和特点,二、混凝土结构的发展,*1824年，英国人J.Aspdin 发明了波特兰水泥，有了砼；,*1849年，法国人Joseph Louis Lambot 用水泥砂浆涂在钢丝网的
3、两面做成小船-最早的钢筋砼结构；,*1861年，法国花匠J.Monier 用钢丝作为配筋制作了花盆并申请了专利，后又申请了钢筋混凝土板、管道、拱桥等专利-尽管他不懂钢筋混凝土结构的受力原理，甚至将钢筋配置在板的中部，他却被认为是钢筋混凝土结构的发明者；,*1884年，德国人Wayss,Bauschingger和Koenen等提出了钢筋应配置在构件中受拉力的部位和钢筋混凝土板的计算理论。后来，钢筋混凝土结构逐渐得到了推广应用。,1.钢筋砼结构的诞生,第1章 绪 论,2.材料方面的发展,强度不断提高 美国60年代混凝土抗压强度平均值：28N/mm2，70年代：42N/mm2，有特殊需要时：40N/
4、mm2100 N/mm2，试验室中：266 N/mm2,轻质混凝土的应用 容重一般为：14kN/m318kN/m3(普通混凝土为24kN/m3)，加气混凝土、陶粒混凝土、火山岩混凝土、碎砖混凝土等,无砂混凝土 只有粗骨料，无细骨料,FRP筋的应用 用FRP筋代替钢筋,二、混凝土结构的发展,第1章 绪 论,3.结构方面的发展,预应力混凝土结构的应用 在混凝土的受拉区施加预应力，以提高混凝土结构的抗裂度，减轻构件的自重,结构体系的丰富 不同用途、不同结构功能具有相应的结构体系：混凝土结构、钢与混凝土的组合结构、FRP混凝土及预应力混凝土结构等,二、混凝土结构的发展,第1章 绪 论,4.理论研究方面
5、的发展,设计方法,允许应力设计法,破坏阶段设计法,极限状态设计法,半经验半概率法,近似概率法,全概率法,生命全过程设计法,材料力学的方法,按经验法确定安全系数,二、混凝土结构的发展,第1章 绪 论,4.理论研究方面的发展,结构基本理论-如何设计一个新结构,荷载的确定方法,结构的力学分析：线性和非线性,构件的承载力计算、设计方法和构造措施,未来的方向：计算机的应用与发展，结构整体空间作用分析方法的完善与应用,二、混凝土结构的发展,第1章 绪 论,4.理论研究方面的发展,结构基本理论-旧结构的维护、改造与加固,承载力计算,耐久性评估,寿命预测,损伤分析,加固理论,修复理论,灾害评估等,二、混凝土结
6、构的发展,（80年代中期发展起来）,第1章 绪 论,4.理论研究方面的发展,结构基本理论-计算机仿真技术的应用,二、混凝土结构的发展,第1章 绪 论,4.理论研究方面的发展,结构基本理论-结构试验技术的完善,二、混凝土结构的发展,第1章 绪 论,三、混凝土结构的应用,我国超过100m高的高层建筑中绝大多数是混凝土结构或为混凝土和钢的组合结构,1.房屋工程,建于1998年，是目前中国第一，世界第三高楼。高1m，主楼层，裙房层，地下室层，总建筑面积万平方米。正方形筒体框架结构（RC内筒，SRC外柱）,石油大厦,第1章 绪 论,2.交通工程,隧道、桥梁、高速公路、城市高架公路、地铁大都采用混凝土结构
7、。如1994年建成的上海内环线浦西段高架公路，以及与之相连的南浦大桥、杨浦大桥的塔架，1995年建成的地铁一号线、延安东路隧道、英吉利海峡隧道等,三、混凝土结构的应用,第1章 绪 论,3.水利工程,大坝、拦海闸墩、渡槽、港口等多用混凝土结构,广东省新丰江水库大坝距河源市区6公里，为混凝土结构，高程124米，顶宽为5米，长度440米，是世界上第一座经受六级地震考验的超百米高混凝土大坝。溢洪段设有3孔。,我国湖北宜昌的三峡大坝，高186m，装机容量1786千瓦,三、混凝土结构的应用,第1章 绪 论,4.特种工程,核电站的安全壳、热电厂的冷却塔、储水池、储气灌、海洋石油平台、电视塔等,三、混凝土结构的应用,第1章 绪 论,四、本课程的学习方法,注意本课程与相关课程尤其是“材料力学”、“结构力学”课程的异同点，正确运用已有的力学知识解决实际问题,混凝土结构理论大都建立在试验研究的基础之上，目前还缺乏完善的理论体系。很多公式不能有严密的逻辑推导得出，只能由试验结果回归而成。学习和应用时要注意思维方式的转变,结构设计单靠理论分析还不够，还要辅以一定的构造措施，才能保证安全可靠,注意理论联系实际，积累一定的感性认识，对学习本课程十分有益,第1章 绪 论,
