概论1混凝土结构的基本概念和特点.pdf

第 1 章 概 论 本章在本课程中的作用： 对混凝土结构的概念和本课程内容有一个总体上的了解 本章的主要内容 混凝土结构的基本概念和特点 混凝土结构的应用及发展 混凝土结构设计原理的基本内容和学习方法 本章的重点和难点： 钢筋与混凝土共同工作的条件 1.1 混凝土结构的基本概念和特点 1.1.1 混凝土结构的基本概念 混凝土结构 （concrete structure ）是以混凝土为主要材料制成的结构。 包括： （1）素混凝土结构 （2 ）钢筋混凝土结构 （3 ）预应力混凝土结构 （4 ）纤维混凝土结构 （5 ）型钢混凝土结构 （1）素混凝土结构 （2 ）钢筋混凝土结构 （3 ）预应力混凝土结构 （5 ）钢管混凝土结构 第1 章1 素混凝土梁的破坏特征 断裂破坏，承载能力和变形能力均很低，属脆性破坏。 钢筋混凝土梁的破坏特征 受拉钢筋应力先达到其屈服强度，受压区混凝土最后被压坏； 承载能力和变形能力均较高，属延性破坏。 钢筋混凝土梁的极限承载力和变形能力大大超过同样条件的素混凝土梁，如图 1-1 （c ）所示。 图1-1 素混凝土梁及钢筋混凝土梁 钢筋与混凝土两种材料共同工作的基础（或条件） （1）钢筋与混凝土之间存在粘结力，使两者能协调变形，共同工作； -5 （2 ）钢筋与混凝土两种材料的温度线膨胀系数很接近。钢材料为 1.2×10 ，混凝土为 （1.0~1.5）×10-5 。使两者间的粘结力免遭破坏。 （3 ）混凝土对钢筋起保护和固定作用， 提高了混凝土结构的耐久性和耐火性等。 1.1.2 混凝土结构的特点 混凝土结构的主要优点： （1）就地取材 （2 ）耐久性 （3 ）耐火性 （4 ）整体性 （5 ）可模性 （6 ）节约钢材。 混凝土结构也具有下列缺点： （1）自重大 （2 ）抗裂性差 （3 ）需用模板 改进措施： 采用轻质、高强混凝土及预应力混凝土，可减小结构自身重力并提高其抗裂性； 采用可重复使用的钢模板会降低工程造价； 采用预制装配式结构，可以改善混凝土结构的制作条件，少受或不受气候条件的影响， 并能提高工程质量及加快施工进度等。 第1 章2 1.2 混凝土结构的应用及发展 1.2.1 发展阶段 第一阶段 （1850~1920）：仅能建造一些小型的梁、板、柱、基础等构件；按弹性理论进 行结构设计。 第二阶段 （1920~1950）：已建成各种空间结构；发明了预应力混凝土并应用于实际工程； 开始按破损阶段进行构件截面设计。 第三阶段 （1950~1980）：材料强度的提高，混凝土单层房屋和桥梁结构的跨度不断增大； 混凝土高层建筑的高度已达262m ；结构构件设计已过渡到按极限状态的设计方法。 第四阶段 （1980 年以后）：全面发展；结构构件的设计已采用以概率理论为基础的极限 状态设计方法。 1.2.2 应用 混凝土强度：C50~C80 级混凝土甚至更高强度混凝土的应用已较普遍。 房屋建筑：钢筋混凝土楼盖和屋盖； 单层厂房：很多采用钢筋混凝土柱、基础，钢筋混凝土或预应力混凝土屋架及 薄腹梁等。 高层建筑：混凝土结构体系的应用甚为广泛。 Two International Financ