水工钢筋混凝土结构力学课件.ppt

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1、水工钢筋混凝土结构学Reinforced Concrete Structuresfor Hydraulic Engineering,魏占民水利与土木建筑工程学院,内蒙古农业大学多媒体教学课件,办公室：水利楼 202室，电话 4300181（外线），8181（内线）E-mail:;QQ:444841507,制作主讲,第0章 绪论,水工钢筋混凝土结构学,授课内容,0.1 钢筋混凝土结构的特点与分类,第0章 绪论,授课内容,0.2 钢筋混凝土结构的发展简史,0.3 本课程的目的与特点,定义,0.1 钢筋混凝土结构的特点与分类,结构建筑物承担荷载作用的部分;,第0章 绪论,0.1 钢筋混凝土结构特点与

2、分类,钢筋混凝土结构是 由钢筋和混凝土两种材料组成的共同受力的结构,0.1.1 钢筋混凝土结构的一般概念,第0章 绪论,钢筋混凝土结构在水利工程中应用最为广泛;例如:水闸，渡槽，涵洞，泵站，水电站.,钢筋混凝土结构水闸,0.1 钢筋混凝土结构特点与分类,混凝土人造石材；抗压强度高，而抗拉强度很低；抗拉强度为抗压强度的 1/81/20；破坏时具有脆性性质；主要用于以受压为主的基础、立柱等,第0章 绪论,钢筋 在工厂由钢材轧制而成的工业产品；抗拉和抗压强度都很高；一般具有屈服现象，破坏时表现出较好的延性；受压时极易压曲，单独使用时仅能用作受拉构件,0.1 钢筋混凝土结构特点与分类,Pcr=9.7k

3、N,fc=13.4N/mm2ft=1.54N/mm2,ft,sc=ft,素混凝土梁,Pu Pcr,破坏截面 sc=ft；远未达到混凝土的抗压强度；破坏表现为脆性断裂,共同受力,第0章 绪论,0.1 钢筋混凝土结构特点与分类,Pcr=9.7kN,fc=13.4N/mm2ft=1.54N/mm2fy=335N/mm2,ft,sc=ft,钢筋混凝土（RC）梁,Pu 52.5kN,fy,破坏截面sc=fc，sy=fy；RC梁比素混凝土梁的承载力大大提高；破坏表现为延性破坏,fc,第0章 绪论,0.1 钢筋混凝土结构特点与分类,在构件受压区配置钢筋协助混凝土承受压力；利用箍筋约束混凝土来提高混凝土的抗压

4、强度；,第0章 绪论,除在构件受拉区配筋外，还有许多其它配筋方式,减小构建截面尺寸；,0.1 钢筋混凝土结构特点与分类,在梁受剪区段、受扭构件、节点区、剪力墙等复杂应力区配置箍筋或纵横交错的钢筋,第0章 绪论,抵抗拉应力，剪应力,0.1 钢筋混凝土结构特点与分类,钢筋与混凝土共同受力的条件 钢筋和混凝土之间有良好的粘结力 钢材与混凝土的温度线膨胀系数接近 钢材为1.210-5，混凝土为1.01.510-5 在荷载作用下或当温度变化时，可保证两者协调变形,第0章 绪论,共同受力的作用 两种材料得到有机组合，充分发挥各自的长处；适应不同受力的要求；取得很好的综合技术经济效益,0.1.2 钢筋混凝土

5、结构的特点,0.1 钢筋混凝土结构特点与分类,耐久性好；整体性好；可模性好；,第0章 绪论,缺点 自重大；抗裂性差；耗费木材多；施工复杂；修复加固困难,轻质、高强混凝土；,预应力混凝土；,泵送、早强、商品混凝土，预制构件；,解决措施,环氧树脂，碳纤维加固，钢板加固技术,耐火性好；就地取材；节约钢材,优点,钢模；,0.1 钢筋混凝土结构特点与分类,0.1.3 钢筋混凝土结构的分类按受力状态，构造外形 杆件系统：受弯构件，受压构件，受拉构件，受扭构件,第0章 绪论,0.1 钢筋混凝土结构特点与分类,非杆件系统：空间薄壁结构：容器，屋顶；大体积结构：坝体，闸墩,第0章 绪论,0.1 钢筋混凝土结构特

6、点与分类,按制作方法 整体式 现场制作：架模板，绑扎钢筋，浇筑，振捣，养护；整体性能好，刚度大；施工期长，耗费模板,第0章 绪论,0.1 钢筋混凝土结构特点与分类,装配式：构件在工厂预制，现场装配；建设工业化，施工速度快，气候影响小，模板消耗少；接头构造复杂，整体性能差，抗渗不利，需大型设备,第0章 绪论,0.1 钢筋混凝土结构特点与分类,装配整体式：部分现场制作、部分装配，介于上述两者之间,按初始应力状态,普通钢筋混凝土结构：构件使用前，混凝土不受应力作用,预应力混凝土结构：构件使用前部分混凝土受压；控制裂缝性能好，建造大跨度的承重结构,第0章 绪论,0.1 钢筋混凝土结构特点与分类,第0章

7、 绪论,0.1 钢筋混凝土结构特点与分类,0.2 钢筋混凝土结构的发展简史,0.2钢筋混凝土结构的发展简史,第0章 绪论,第一阶段：19世纪中叶发明 20世纪初钢筋和混凝土的强度都比较低；主要用于建造中小型楼板、梁、柱、拱和基础等；计算理论套用弹性理论，按容许应力法设计,第二阶段：20世纪初40年代混凝土和钢筋强度均不断提高；发明了预应力混凝土，建造大跨度和高层结构；计算理论提出破损阶段设计法，发展为极限状态设计法；现代钢筋混凝土结构的基本计算理论形成,第0章 绪论,0.2 钢筋混凝土结构的发展简史,第三阶段：20世纪40年代现在 施工技术出现装配式钢筋混凝土结构、泵送商品混凝土等 工业化生产

8、技术；材料方面混凝土向高强、轻质、耐久等方面发展，钢筋向 高强钢筋发展；建造了一大批超高层建筑、大跨度桥梁、特长跨海隧道、高耸结构等大型工程；计算理论采用以概率理论为基础的极限状态设计法；钢筋混凝土结构的基础理论问题大都得到解决,第0章 绪论,0.2 钢筋混凝土结构的发展简史,International TV Tower，Toronto，Canada 549m,第0章 绪论,0.2 钢筋混凝土结构的发展简史,0.3 本课程的目的与特点,第0章 绪论,0.3 本课程的目的与特点,0.3.1 目的,掌握水工钢筋混凝土结构构件设计计算的基本理论、方法和构造知识；为从事钢筋混凝土建筑物的结构设计和学习有关专业课程打下基础,0.3.2 特点,与材料力学有相同之处，又有不同之处；计算公式以结构实验为基础基础，经理论分析建立；构造规定与结构计算是同样重要的；,0.3 本课程的目的与特点,第0章 绪论,钢筋和混凝土两种材料间相互作用；课程具有有很强的实践性；结构设计遵循规范或规程的约束性和立法性 水工混凝土结构设计规范 SL 191-2008),课程安排课程讲授：64学时，116周；课程习题：14次；课程设计：1.5周，16周开始,