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混凝土结构设计原理基本设计原理汇报人：AA2024-01-12

目录绪论混凝土结构材料的物理力学性能混凝土结构的基本设计原则受弯构件正截面承载力计算受弯构件斜截面承载力计算受压构件承载力计算受拉构件承载力计算受扭构件承载力计算

01绪论

混凝土结构基本概念混凝土结构定义由水泥、骨料（砂、石）和水按一定比例配合，经搅拌、成型、养护等工序形成的具有一定强度、耐久性等性能的建筑材料。混凝土结构类型根据施工方法、构件受力特点等因素，混凝土结构可分为素混凝土结构、钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构等。混凝土结构特点具有较高的抗压、抗拉、抗弯强度，良好的耐久性、耐火性和可塑性，以及较低的成本等优点。

早在古罗马时期，人们就开始使用天然火山灰、石灰和海水等原料制作混凝土，并应用于建筑结构中，如万神庙、斗兽场等。古代混凝土结构随着水泥的发明和工业化生产的实现，混凝土结构得到了广泛应用。19世纪中叶，法国起源的钢筋混凝土结构逐渐在欧美国家普及，20世纪初传入中国。现代混凝土结构随着材料科学、计算机技术和施工技术的进步，混凝土结构不断向高性能、高耐久性、智能化等方向发展。当代混凝土结构混凝土结构发展历程

本课程学习目的与要求学习目的掌握混凝土结构设计的基本原理和方法，具备独立进行混凝土结构设计的能力，为从事土木工程领域的工作奠定基础。学习要求熟悉混凝土材料的物理力学性能及本构关系；掌握混凝土结构设计的基本原理和方法；了解混凝土结构的施工技术和质量控制；具备一定的实践能力和创新意识。

02混凝土结构材料的物理力学性能

钢筋具有较高的屈服强度和抗拉强度，能够承受较大的拉力。强度高延性好与混凝土粘结力强钢筋在达到屈服点后能产生较大的塑性变形，有利于吸收地震等外力产生的能量。钢筋表面的肋纹能与混凝土牢固粘结，实现二者共同工作。030201钢筋

混凝土具有较高的抗压强度，能够承受较大的压力。抗压强度高混凝土在一般环境下不易受腐蚀，具有良好的耐久性。耐久性好混凝土在浇筑前为塑性状态，可以浇筑成各种形状和尺寸的构件。可塑性好混凝土

粘结力来源01钢筋与混凝土之间的粘结力主要来源于二者接触面上的化学胶结力、摩擦力和机械咬合力。粘结性能影响因素02影响钢筋与混凝土粘结性能的主要因素包括混凝土强度、钢筋直径和表面形状、保护层厚度以及横向配筋等。粘结性能对结构性能的影响03良好的粘结性能能够保证钢筋与混凝土共同工作，提高结构的承载力和变形能力。若粘结性能不良，则可能导致钢筋滑移、混凝土开裂等问题，严重影响结构的安全性。钢筋与混凝土的粘结

03混凝土结构的基本设计原则

安全性在正常施工和正常使用时，结构应能承受可能出现的各种作用而不发生破坏；在偶然事件发生时和发生后，结构仍能保持必要的整体稳定性。适用性在正常使用时，结构应具有良好的工作性能。耐久性在正常维护的条件下，结构应能在预计的使用年限内满足各项功能要求。结构的功能要求和极限状态

永久荷载结构自重、土压力、预应力等。可变荷载楼面活荷载、屋面活荷载和积灰荷载、风荷载、雪荷载、温度作用等。偶然荷载爆炸力、撞击力等。荷载分类和荷载代表值

材料的强度标准值具有95%保证率的强度值。材料强度的设计值根据强度标准值除以材料分项系数得到。材料强度取值

123以概率理论为基础，以极限状态为设计准则的设计方法。极限状态分为承载能力极限状态和正常使用极限状态。根据不同的设计状况，采用不同的荷载组合和相应的结构重要性系数、荷载分项系数、材料分项系数等来进行设计。概率极限状态设计法

04受弯构件正截面承载力计算

混凝土未开裂阶段。当荷载较小时，梁基本上处于弹性工作阶段，随着荷载增加，弯矩加大，拉区边缘纤维混凝土表现出一定塑性性质。第一阶段混凝土开裂后至钢筋屈服前阶段。当受拉区出现裂缝后，混凝土退出工作，拉力主要由钢筋承担，随着荷载增加，裂缝向中和轴方向发展，受压区高度减小，最后受压区混凝土达到极限压应变值而破坏。第二阶段受弯构件正截面的受力全过程

适筋梁破坏时，钢筋和混凝土均能达到设计强度，称为适筋破坏。对于受弯构件正截面承载力计算，应控制在适筋破坏的范围内。适筋破坏原则根据截面受力平衡条件，建立受力平衡方程进行计算。平衡原则考虑受弯构件的变形和裂缝开展情况，保证构件的刚度和稳定性。变形协调原则正截面受弯承载力计算原则

计算简图确定计算参数建立受力平衡方程求解承载力单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计据构件的受力情况和几何尺寸，绘制计算简图。包括截面尺寸、混凝土强度等级、钢筋的强度和直径等。根据平衡原则，建立受力平衡方程。通过求解方程，得到单筋矩形截面受弯构件的正截面承载力。

与单筋矩形截面相似，根据受力情况和几何尺寸绘制计算简图。计算简图包括截面尺寸、混凝土强度等级、钢筋的强度和直径等。确定计算参数考虑受压区和受