混凝土结构基本原理_第1章_绪论.pptVIP

活性粉末混凝土 Reactive Powder Concrete, RPC 抗压强度可达200MPa、500MPa和800MPa 采用粒径小于1mm的细石英砂为粗骨料 在成型过程中施加压力、热水养护或蒸压养护 掺入细而短的钢纤维，抗折强度可达50MPa。 法国Bouygues公司1993年研究成功 1994加拿大魁北克省70米跨的 Sherbrooke 人行混凝土桁架桥上首次应用RPC混凝土，全部构件在现场组装。 30mm厚无纤维RPC桥面板 钢管RPC钢管混凝土桁架 由于采用了RPC材料，不仅大大减轻了桥梁结构的自重，同时提高了桥梁在高湿度环境、除冰盐腐蚀与抗冻融循环作用下的耐久性能。 有纤维的RPC梁 * 1.1　混凝土结构的概念和特点 1.2　混凝土结构的应用与发展 1.3　学习内容、目的及方法 混凝土结构设计原理 以混凝土材料为主，并根据需要配置钢筋、预应力筋、钢骨、钢管或纤维等形成的主要承重结构，均可称为混凝土结构（Concrete Structures）。 1.1 混凝土结构的概念和特点 素混凝土 Plain Concrete 纤维增强混凝土 Fiber Reinforced Concrete 钢骨混凝土 Steel Reinforced Concrete 钢筋混凝土 Reinforced Concrete 钢管混凝土 Concrete Filled Steel Tube 预应力混凝土 Prestressed Concrete 钢－混凝土组合结构 Composite Structure 混凝土结构的特点 素混凝土梁 L=1500mm 120 200 C20 P 钢筋混凝土梁 L=1500mm 120 200 2f14 C20 P P=4.4 kN P=62.5 kN 由上述对比试验可知： 钢筋混凝土梁的承载力比素混凝土梁大大提高（14倍）； 素混凝土梁破坏突然，没有明显预兆；而钢筋混凝土梁则 表现出较好的延性，破坏前有明显预兆； 钢筋混凝土梁最终由于混凝土被压碎而破坏，此时钢筋已 经屈服，钢筋和混凝土的材料强度均得到充分利用。 抗压强度高，而抗拉强度却很低 通常抗拉强度只有抗压强度的1/8~1/20 破坏时具有明显的脆性特征 混凝土的材料特性 抗拉和抗压强度都很高 具有屈服现象，破坏时表现出较好的延性 细长的钢筋受压时极易压曲 钢筋的材料特性 将混凝土和钢筋这两种材料有机地结合在一起， 可以取长补短，充分发挥各自的材料性能。 除在构件的受拉区配置钢筋外 在构件的受压区也可配置钢筋，来协助混凝土承受压力 V + _ P a b c d P P P P P M b a c d bc段称为纯弯段，ab、cd 段称为弯剪段 在复杂应力区域配置钢筋 当构件所受压力很大时，可直接配置钢骨混凝土 钢骨混凝土Steel Reinforced Concrete (SRC) 核心混凝土三向受压 可利用箍筋约束混凝土来提高混凝土的抗压强度，甚至直接采用钢管来约束混凝土 钢管混凝土Concrete filled Steel Tube 配置预应力筋，形成预应力混凝土构件或结构 张拉钢筋 砼成型及养护 放张钢筋 钢筋和混凝土共同工作的基础： 两者之间有良好的粘结力，可以保证两者协同工作 温度线膨胀系数相近，因此当温度变化时两者之间不会产生过大的变形差 （钢材为1.2×10-5，混凝土为1.0~1.5×10-5 ） 本课程主要研究钢筋混凝土基本构件和基本原理，不同的 结构和构件中，钢筋位置和形式并不相同，可见钢筋和混 凝土不是随意结合的，而应根据构件的受力特点布置钢筋。 1.2 混凝土结构的应用与发展 1824年英国人阿斯普丁(J.Aspdin)发明硅酸盐水泥 1849年法国人朗波(L.Lambot)制造了第一只钢筋混凝土小船 1872年在纽约建造了第一所钢筋混凝土房屋 混凝土结构开始应用距今仅150多年 与砖石结构、钢木结构相比，混凝土结构的历史并不长，但 发展非常迅速，目前已成为大量土木工程中主要采用的结构形式，而且高性能混凝土和新型钢－混凝土组合结构还在不断发展。 钢筋混凝土结构的优点 材料利用合理 钢筋与混凝土的材料强度可充分发挥； 可模性好 适用于各种复杂的结构形式； 耐久和耐火性好 维护费用低； 结构整体性好 有利于结构的抗震、抗爆； 刚度、阻尼大 有利于结构的变形控制； 材料易获得 混凝土材料可就地取材，还可利用工业废料 作为其原材料，进而保护环境。 1.3 混凝土结构的使用环境类别 1824年英国人阿斯普丁(J.