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绪论1

0.1钢筋混凝土结构的发展和特点1

0.2本课程的特点3

第1篇 混凝土的力学性能6

第1章 基本力学性能6

1.1材料组成和材性特点6

1.1.1材料的组成和内部构造6

1.1.2材性的基本特点8

1.1.3受力破坏的一般机理10

1.2抗压强度12

1.2.1立方体抗压强度12

1.2.2棱柱体试件的受力破坏过程14

1.2.3主要抗压性能指标值15

1.3受压应力-应变全曲线18

1.3.1试验方法18

1.3.2全曲线方程19

1.4抗拉强度和变形22

1.4.1试验方法和抗拉性能指标22

1.4.2受拉破坏过程和特征26

1.4.3应力-应变全曲线方程29

1.5抗剪强度和变形30

1.5.1合理的试验方法30

1.5.2破坏特征和抗剪强度33

1.5.3剪切变形和剪切模量34

第2章 主要因素的影响36

2.1荷载重复加卸作用36

2.2偏心受压39

2.2.1试验方法40

2.2.2主要试验结果40

2.2.3应力-应变关系43

2.3偏心受拉和弯曲受拉44

2.4龄期47

2.5收缩49

2.6徐变52

2.6.1基本概念52

2.6.2主要影响因素54

2.6.3计算公式56

第3章 多种结构混凝土59

3.1高强混凝土59

3.1.1应用和制备59

3.1.2基本力学性能61

3.2轻质混凝土65

3.2.1分类65

3.2.2基本力学性能67

3.3纤维混凝土69

3.3.1分类69

3.3.2基本力学性能70

第4章 多轴强度和本构关系74

4.1试验设备和方法75

4.2强度和变形的一般规律78

4.2.1二轴应力状态78

4.2.2三轴应力状态82

4.2.3不同材料和加载途径88

4.3典型破坏形态及其界分90

4.4破坏准则93

4.4.1破坏包络面的形状和其表达93

4.4.2破坏准则表达式97

4.4.3多轴强度计算图101

4.5本构关系104

4.5.1线弹性类本构模型104

4.5.2非线（性）弹性类本构模型107

4.5.3其他类本构模型114

第2篇 钢筋和混凝土的组合作用118

第5章 钢筋的力学性能118

5.1混凝土结构中的钢材118

5.2应力-应变关系120

5.2.1软钢121

5.2.2硬钢122

5.3反复荷载作用下的变形123

5.4冷加工强化性能126

5.4.1冷拉和时效127

5.4.2冷拔128

5.5徐变和松弛129

第6章 钢筋与混凝土的粘结132

6.1粘结力的作用和组成132

6.1.1作用和分类132

6.1.2组成134

6.2试验方法和粘结机理135

6.2.1试验方法135

6.2.2光圆钢筋136

6.2.3变形钢筋138

6.3影响因素140

6.4粘结应力-滑移本构模型144

6.4.1特征值的计算144

6.4.2 τ-S曲线方程145

第7章 轴向受力特性147

7.1受压构件147

7.1.1基本方程147

7.1.2应力和变形分析（εy＜εp）149

7.1.3应力和变形分析（εy＞εp）150

7.2受拉构件152

7.2.1分析的基本方程152

7.2.2各阶段的应力和变形分析153

7.2.3最小配筋率154

7.2.4受拉刚化效应155

7.3一般性规律156

第8章 约束混凝土158

8.1螺旋箍筋柱158

8.1.1受力机理和破坏过程158

8.1.2极限承载力160

8.2矩形箍筋柱161

8.2.1受力破坏过程161

8.2.2箍筋作用机理163

8.2.3应力-应变全曲线方程165

8.3钢管混凝土170

8.3.1受力特点和机理170

8.3.2极限强度计算172

8.4局部受压174

8.4.1受力特点和机理174

8.4.2强度值计算178

第9章 变形差的力学反应181

9.1混凝土收缩181

9.2温度变形差185

9.3混凝土徐变188

第3篇 基本构件的承载力和变形192

第10章 压弯承载力192

10.1受力过程和破坏形态192

10.1.1单筋矩形梁192

10.1.2适筋、少筋和超筋梁194

10.1.3偏心受压（拉）柱196

10.2长柱的附加弯矩199

10.3截面分析的一般方法202

10.4极限承载力205

10.4.1计算公式205

10.4.2双向压弯构件210

10.5多种材料和构造的构件212

第11章 受拉裂缝217

11.1裂缝的成因及控制217

11.2构件的开裂内力219

11.3裂缝机理分析221

11.3.1粘结-滑移法221

11.3.2无滑移法223

11.3.3综合分析226

11.4裂缝宽度的计算228

第12章 弯曲刚度和变形233

12.1构件的变形及其控制233

12.1.1变形对结构的影响233

12.1.2截面刚度和构件变形234

12.2截面刚度计算236

12.2.1有效惯性矩法236

12.2.2刚度解析法238

12.2.3受拉刚化效应修正法240

12.3变形计算242

12.3.1一般计算方法242

12.3.2实用计算方法243

第13章 弯剪承载力246

13.1无腹筋梁的破坏形态和承载力246

13.1.1典型（剪压）破坏形态246

13.1.2斜压和斜拉破坏形态249

13.1.3弯剪承载力及其影响因素251

13.2腹筋的作用和抗剪的成分253

13.2.1腹筋的作用253

13.2.2弯剪承载力的组成255

13.3极限弯剪承载力的计算256

13.3.1关于有限元方法256

13.3.2经验回归式256

13.3.3简化力学模型259

13.4多种受力状态和构造的构件261

第14章 抗扭承载力270

14.1受扭构件的弹性解和塑性解270

14.2纯扭构件的承载力273

14.2.1无腹筋构件273

14.2.2有腹筋构件274

14.2.3配筋（箍）量的影响275

14.3复合受扭构件277

14.3.1压（拉）-扭构件277

14.3.2剪-扭构件277

14.3.3弯-扭构件278

14.3.4弯-剪-扭构件280

14.4极限承载力的计算280

14.4.1经验计算式281

14.4.2桁架模型282

14.4.3斜扭面极限平衡284

第15章 分阶段制作和承载的构件286

15.1截面的材料和受力特点286

15.2预制-浇整叠合梁288

15.2.1分阶段荷载试验288

15.2.2叠合后截面的受力特点292

15.2.3设计计算方法295

15.3抗弯加固的梁298

15.3.1应力状态分析298

15.3.2设计计算方法300

15.4加固柱301

15.4.1试验研究301

15.4.2分析和计算方法304

第4篇 构件的特殊受力性能310

第16章 抗震性能310

16.1结构抗（地）震性能的特点310

16.2单调荷载下的延性311

16.2.1延性的概念和表达311

16.2.2计算方法313

16.2.3塑性区转角315

16.3低周反复荷载下的滞回特性317

16.3.1滞回曲线的一般特点317

16.3.2多种受力状态的滞回曲线320

16.3.3恢复力模型326

第17章 疲劳性能328

17.1混凝土的疲劳性能328

17.1.1试验结果和表达方法328

17.1.2影响因素和计算式331

17.2钢筋的疲劳性能332

17.3钢筋和混凝土粘结的疲劳性能335

17.4构件的疲劳性能及其验算337

17.4.1受弯疲劳337

17.4.2受（弯）剪疲劳340

第18章 抗爆性能342

18.1结构抗爆炸的特点342

18.2快速加载的材料性能345

18.2.1试验设备和方法345

18.2.2钢筋346

18.2.3混凝土347

18.3构件性能350

18.3.1受弯构件350

18.3.2受压构件353

第19章 抗高温性能354

19.1结构抗高温的特点354

19.2截面温度场356

19.2.1温度-时间曲线356

19.2.2材料的热工性能357

19.2.3热传导方程和温度场的确定359

19.3材料的高温力学性能361

19.3.1钢材的性能361

19.3.2混凝土的基本性能364

19.4混凝土的耦合本构关系370

19.4.1抗压强度的上、下限370

19.4.2应力下的温度变形和瞬态热应变371

19.4.3短期高温徐变373

19.4.4耦合本构关系374

19.5构件的高温性能和抗高温验算374

19.5.1压弯构件374

19.5.2超静定结构378

19.5.3结构的高温分析和近似计算379

第20章 耐久性383

20.1混凝土结构耐久性的特点383

20.1.1工程中的问题383

20.1.2耐久性失效的特点384

20.1.3混凝土的孔结构385

20.2若干耐久性问题387

20.2.1渗透387

20.2.2冻融388

20.2.3碱-骨料反应389

20.2.4碳化390

20.2.5化学腐蚀391

20.2.6钢筋锈蚀392

20.3结构的耐久性设计和评估395

20.3.1耐久性设计395

20.3.2已有结构的耐久性检测和评估396

符号表398

思考与练习406

参考文献414