1521342016 混凝土結構基本原理
課程英文名稱： concrete structure
學分/總學時： 3/72
實驗(上機)學時：6
開課專業：土木工程專業（必修）
一、課程的性質、目的和任務
本課程屬土木工程專業必修的專業基礎課，是一門實踐性很強與現行的規範、規程等有關的專業基礎課。
通過本課程的學習，使學生掌握混凝土結構學科的基本理論和基本知識，為在校繼續學習《混凝土結構設計》專業課以及畢業後在混凝土結構學科領域繼續學習提供堅實的基礎。
二、學習本課程學生應掌握的前設課程知識
高等數學、概率論與數理統計、理論力學、材料力學、結構力學、土木工程材料、建築製圖
三、課程內容和基本要求、建議學時分配
1、緒論（1學時）
[1] 混凝土結構的一般概念及特點。
[2] 混凝土結構在國內外土木工程中的發展與應用概況。
[3] 本課程的主要內容、要求和學習方法。
基本要求：
(1)掌握混凝土結構的一般概念及特點。
(2)了解混凝土結構在國內外土木工程中的發展與應用概況。
(3)了解本課程的主要內容、要求和學習方法。
2、混凝土結構材料的物理、力學效能(4學時)
[1] 鋼筋
基本要求：
(1)熟悉鋼筋的品種和級別。
(2)掌握鋼筋的應力一應變全曲線特性及其數學模型。
(3)了解鋼筋的冷加工效能、重複荷載下鋼筋的疲勞效能以及混凝土結構對鋼筋效能的要求。
[2]、混凝土
基本要求：
(1)熟悉混凝土的立方體強度、軸心抗壓強度、軸心抗拉強度及相互間的關係。
(2)掌握單軸向受壓下混凝土的應力一應變全曲線及其數學模型。
(3)熟悉混凝土彈性模量、變形模量的概念。
(4)了解重複荷載下混凝土的疲勞效能以及復合應力狀態下混凝土強度的概念。
(5)熟悉混凝土徐變、收縮與膨脹的概念。
(6)了解高強度、高效能混凝土的主要物理、力學效能。
[3]、鋼筋與混凝土的粘結性能
基本要求：
(1)掌握粘結的定義、粘結力的組成、粘結應力的分布、粘結應力與相對滑移的
關係等概念。
(2)掌握基本錨固長度的計算以及保證可靠粘結的構造要求。
3、按概率理論的極限狀態設計法（4學時）
[1] 結構設計的基本要求
[2] 結構上的作用、作用效應和結構抗力
[3] 概率極限狀態設計法和實用設計表示式
基本要求：
(1) 掌握工程結構極限狀態的基本概念，包括結構上的作用、對結構的功能要
求、設計基準期、兩類極限狀態等。
(2) 了解結構可靠度的基本原理。
(3) 熟悉近似概率極限狀態設計法在混凝土結構設計中的應用。
4、受彎構件正截面受彎承載力計算（12學時）
[1] 基本構造要求
[2] 梁正截面受彎效能試驗分析
[3] 單筋矩形截面的承載力計算
[4] 雙筋矩形截面的承載力計算
[5] 單筋梯形截面
基本要求：
(1) 熟練掌握適筋梁正截面受彎三個受力階段的概念，包括截面上應力與應變
的分布、破壞形態、縱向受拉鋼筋配筋百分率對破壞形態的影響、三個工作階段在
混凝土結構設計中的應用等。
(2) 掌握混凝土構件正截面承載力計算的基本假定及其在受彎構件正截面受彎
承載力計算中的應用。
(3)熟練掌握單筋、雙筋矩形與t形截面受彎構件正截面受彎承載力的計算方法，配置縱向受拉鋼筋的主要構造要求。
5、受彎構件斜截面承載力的計算（8學時）
[1] 無腹筋梁的受剪效能
[2] 有腹筋梁的受剪承載力計算
[3] 保證斜截面受彎承載力計算的構造要求
基本要求：
(1)熟悉無腹筋梁斜裂縫出現前後的應力狀態。
(2)掌握剪跨比的概念、無腹筋梁斜截面受剪的三種破壞形態以及腹筋對斜截面
受剪破壞形態的影響。
(3)熟練掌握矩形、t形和i字形等截面受彎構件斜截面受剪承載力的計算模型、
計算方法及限制條件。
(4)掌握受彎構件鋼筋的布置、樑內縱筋的彎起、截斷及錨固等構造要求。
6、受壓構件承載力計算（12學時）
[1] 軸心受壓構件
[2] 偏心受壓構件
[3] 構造要求
基本要求：
(1)掌握軸心受壓構件的受力全過程、破壞形態、正截面受壓承載力的計算方法
及主要構造要求；了解螺旋箍筋柱的原理與應用。
(2)熟練掌握偏心受壓構件正截面兩種破壞形態的特徵及其正截面上應力的計
算簡圖。
(3)掌握偏心受壓構件正截面受壓承載力的一般計算公式的原理。
(4)熟練掌握對稱配筋矩形與i字形截面偏心受壓構件正截面受壓承載力的計
算方法及縱向鋼筋與箍筋的主要構造要求。
(5)掌握nu--mu相關曲線的概念及其應用。
(6)熟悉偏心受壓構件斜截面受剪承載力的計算。
7、受拉構件承載力計算（2學時）
[1] 軸心受拉構件
[2] 矩形截面偏心受拉構件
[3] 矩形截面偏心受拉構件承載力計算
基本要求：
(1)掌握軸心受拉構件的受力全過程、破壞形態、正截面受拉承載力的計算方法
與配筋的主要構造要求。
(2)掌握偏心受拉構件的受力全過程、兩種破壞形態的特徵以及對稱配筋矩形截
面偏心受拉構件正截面受拉承載力的計算方法與配筋的主要構造要求。
(3)熟悉偏心受拉構件斜截面受剪承載力的計算。
8、受扭構件扭曲截面受扭承載力的計算（5學時）
[1] 純扭構件的承載力
[2] 彎剪扭構件的承載力計算
基本要求：
(1) 掌握矩形截面受扭構件的破壞形態、變角空間桁架計算模型、受扭承戴力
的計算方法、限制條件及配筋構造。
(2)掌握彎剪扭構件的配筋計算方法及構造要求。
9、鋼筋混凝土構件的變形、裂縫及混凝土結構的耐久性(6學時)
[1] 受彎構件的變形驗算
[2] 裂縫寬度驗算
[3] 混凝土結構的耐久性
基本要求：
(1) 掌握鋼筋混凝土構件在第ⅱ工作階段中的基本品性，包括截面上與截面間
的應力分布、裂縫開展的原理與過程、截面曲率的變化等以及影響這些品性的主要因素。
(2) 掌握裂縫寬度、截面受彎剛度的定義與計算原理以及裂縫寬度與構件撓度的
驗算方法。
(3) 熟悉截面延性的定義及受彎構件、偏心受壓構件截面延性的計算原理。
(4) 熟悉混凝土結構耐久性的意義、主要影響因素、混凝土的碳化、鋼筋的鏽
蝕以及耐久性設計的一般概念。
10、預應力混凝土結構（12學時）
[1] 預應力的基本概念
[2] 施加預應力的方法和錨具
[3] 預應力損失
[4] 先張法構件預應力鋼筋的傳遞長度
[5] 預應力混凝土軸心受拉構件的計算
[6] 預應力混凝土受彎構件的計算
基本要求：
(1) 熟練掌握預應力混凝土結構的基本概念、各項預應力損失值的意義和計算
方法、預應力損失值的組合。
(2) 熟練掌握預應力軸心受拉構件各階段的應力狀態、設計計算方法和主要構
造要求。
(3)掌握預應力混凝土受彎構件各階段的應力狀態、設計計算方法和主要構造要
求。(4)了解部分預應力混凝土構件及無粘結預應力混凝土構件的設計計算要點。
四、實驗內容（6學時）
1．鋼筋混凝土梁的正截面受彎效能試驗（綜合）（3學時）
（1） 試驗目的
a. 觀察適筋梁、超筋梁和少筋梁的破壞過程(裂縫出現及開展，撓度變化及破壞特徵)。
b. 通過試驗反算fc值。
c. 觀察適筋梁純彎段在使用階段的裂縫寬度及裂縫間距。
d. 驗證平截面假定。
e. 初步了解正截面科學研究的基本方法。
f. 比較適筋梁與超筋梁的破壞狀態及破壞荷載和撓度情況。
（2） 試件設計與製作
為了確保梁正截面強度破壞，試件的剪彎區段箍筋已配得很強。縱筋端部錨固也足夠可靠。
試件採用幹硬性砼，振搗器振搗，蒸氣養護或自然養護28天，製作試件同時預留砼立方體試塊(150×150×150mm)和縱向受力鋼筋試件以測得砼和鋼筋的實際強度，所用鋼筋不得冷拉。
（3） 加荷制度
a. 荷載分級不宜超過計算破壞荷載的10％，構件開裂前每級荷載宜取計算破壞荷載的5％，開裂後宜取10％。
b. 加荷後持續10分鐘再加第二級荷載，並在加荷後10分鐘開始讀測儀表。
c. 試驗記錄**見試驗報告。
（4） 驗資料整理
a. 對適筋梁破壞過程進行描述，並繪製裂縫分布圖。
b. 繪製適筋梁的荷載－撓度曲線。
c. 繪製梁正截面應變分布圖，驗證平截面假定。
d. 通過試驗反算fc值。
e. 求實測極限彎矩與計算極限彎矩之比。
2．鋼筋混凝土梁的斜截面受剪效能試驗（綜合）（3學時）
（1） 驗目的
a. 觀察梁的斜截面破壞過程和特徵（垂直裂縫出現，臨界斜裂縫位置及斜裂縫寬度0.2mm時的荷載及破壞特徵）。
b. 驗算抗剪強度計算公式。
c. 初步了解梁斜截面研究的基本方法。
d. 對比剪壓破壞與斜壓破壞的特徵。
（2） 試件設計與製作
為了確保梁斜截面強度破壞，試件縱向鋼筋配得很強，縱筋端部錨固也要足夠可靠。試件製作(同第一試驗)
（3） 加荷制度
同第一試驗，試驗記錄**見試驗報告。
五、教材及學生參考書
教材：《混凝土結構原理》王鐵成主編天津大學出版社 2023年版
《混凝土結構原理》沈蒲生主編高等教育出版社 2023年版
參考書:
1、《混凝土結構》及《砌體結構》複習思考題與習題集東南大學、清華大學中國建築工業出版社 2023年版
2、《混凝土結構》（上冊） 葉列平清華大學出版社 2023年版
3、《混凝土結構設計原理》（上冊）朱伯龍同濟大學出版社2023年版
4、《混凝土結構及砌體結構》（上冊）滕智明朱金銓中國建築工業出版社。
六、課外學習要求
1、 課前預習，課後複習
2、 對節和章進行總結
3、多看參考書、多做習題。
七、考核方式及成績評定方法
1、 考試方式： 閉卷
2、 成績評定： 平時30% ，考試60% ,實驗 10%
八、其它說明
授課順序擬安排如下：
材料效能－計算理論－受彎構件(正截面、斜截面)-受壓構件－受拉構件－受扭構件-受彎構件(變形、裂縫)－預應力構件。
混凝土結構基本原理A試卷
2010 2011學年第 1 學期 混凝土結構基本原理 課程考試試卷 a卷 專業 土木工程年級 08 考試方式 閉卷學分 4 考試時間 120分鐘 一.選擇題每題2分，共20分 1.用於計算受彎構件撓度的受彎構件剛度b，是考慮了 c 而建立的。a.荷載效應標準組合b.荷載效應準永久組合 c.荷載效應...
新疆大學《鋼結構基本原理》課程教學大綱
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