绪论哈工大混凝土结构的设计原理分析共46页文档
混凝土结构设计的基本原理
混凝土结构设计的基本原理混凝土结构是建筑工程中最广泛应用的结构类型之一。
混凝土结构设计的基本原理主要包括混凝土材料的特性、荷载的作用、结构的构造和设计方法等方面。
混凝土结构设计的基本原理的全面了解是确保建筑结构安全可靠、耐久性良好的基础。
一、混凝土材料的特性混凝土由水泥、砂、石料和水等原材料按一定比例混合而成。
混凝土的主要特性包括：抗压强度、抗拉强度、弹性模量、收缩、膨胀、渗透性等。
这些特性对混凝土结构的设计和施工都有很大影响。
1. 抗压强度混凝土的抗压强度是指混凝土在受到正向压力时的抵抗能力。
混凝土的抗压强度是设计混凝土结构时必须考虑的重要因素之一。
混凝土的抗压强度与混凝土的材料组成、水灰比、浇注和养护等因素有关。
2. 抗拉强度混凝土的抗拉强度是指混凝土在受到拉力时的抵抗能力。
混凝土的抗拉强度比抗压强度低很多，因此在混凝土结构设计中通常采用钢筋等钢材来增强混凝土的抗拉强度。
3. 弹性模量混凝土的弹性模量是指混凝土在受到外力作用时，产生的弹性变形与外力之间的比值。
弹性模量是设计混凝土结构时必须考虑的重要参数之一，它反映了混凝土的刚度。
4. 收缩和膨胀混凝土在硬化过程中，由于水分的蒸发和水泥水化反应，会产生收缩。
混凝土的收缩会导致混凝土结构的开裂和变形。
在设计混凝土结构时必须考虑混凝土的收缩和膨胀的影响。
5. 渗透性混凝土的渗透性是指混凝土内部的孔隙结构和孔隙率。
渗透性越大，混凝土的耐久性越差。
在混凝土结构设计中，必须考虑混凝土的渗透性，采取一系列防水措施。
二、荷载的作用荷载是指施加在混凝土结构上的各种力和力矩，包括静载荷、动载荷、风荷载、地震荷载等。
荷载的作用是使混凝土结构产生内力和应力，从而影响结构的安全性和稳定性。
1. 静载荷静载荷是指施于混凝土结构上的不随时间变化的荷载。
静载荷包括自重、活荷载、温度荷载等。
静载荷的作用会使混凝土结构产生弯矩、剪力和轴力等内力，从而影响结构的安全性。
2. 动载荷动载荷是指施于混凝土结构上的随时间变化的荷载。
混凝土结构设计原理详解
混凝土结构设计原理详解混凝土结构设计原理详解一、混凝土的基本性质和材料特点1.1 混凝土的组成混凝土是一种由水、水泥、砂、石、掺合料等组成的复合材料。
其中，水泥起到胶凝作用，砂、石等骨料起到填充作用，掺合料则用于改善混凝土的性能。
1.2 混凝土的性质混凝土具有很好的耐久性、抗压性、耐磨性和耐化学侵蚀性等特点。
同时，混凝土还具有良好的可塑性和可流动性，便于制作成各种形状。
1.3 混凝土的材料特点混凝土的材料特点主要表现在以下几个方面：（1）水泥有较好的胶凝性和耐久性，但收缩较大，需要加入适量的矿物掺合料来改善其性能。
（2）砂、石等骨料要求强度高、抗冻性好、粒度分布均匀。
（3）掺合料可以改善混凝土的性能，如增强强度、减小收缩、提高抗裂性等。
二、混凝土结构设计的基本原理2.1 结构设计的目标混凝土结构设计的目标是在满足使用要求的前提下，尽可能地节约材料，减少造价。
2.2 结构设计的基本原则混凝土结构设计的基本原则有以下几个方面：（1）确定结构的荷载、受力状态和受力形式；（2）确定结构的基本尺寸；（3）确定结构的材料和配筋；（4）确定结构的施工方法和工艺。
2.3 结构设计的基本步骤混凝土结构设计的基本步骤包括以下几个方面：（1）确定结构的荷载和受力状态；（2）进行结构的初步设计；（3）进行结构的计算和分析；（4）进行结构的细化设计和优化；（5）进行结构的施工图设计。
三、混凝土结构的受力分析3.1 受力状态混凝土结构的受力状态包括以下几个方面：（1）受压状态；（2）受拉状态；（3）受弯状态；（4）受剪状态。
3.2 受力形式混凝土结构的受力形式包括以下几个方面：（1）轴力；（2）弯矩；（3）剪力；（4）扭矩。
3.3 受力计算混凝土结构的受力计算主要包括以下几个方面：（1）根据荷载和受力状态确定结构的受力形式；（2）根据受力形式计算结构的内力；（3）根据内力计算结构的强度和稳定性。
四、混凝土结构的构造形式4.1 拱形结构拱形结构是一种具有优良受力性能的结构形式，其内力分布均匀、应力状态良好、刚度较大，适用于跨度较大的建筑物。
混凝土结构设计原理绪论第一、二章总结（最终5篇）
混凝土结构设计原理绪论第一、二章总结（最终5篇）第一篇：混凝土结构设计原理绪论第一、二章总结1钢筋和混凝土为什么能结合在一起工作：①粘结力是这两种性质不同的材料能够共同工作基础，混凝土结硬后能和钢筋牢固粘结在一起，相互传递内力②线膨胀系数接近，温度变化时钢筋和混凝土不会发生粘结破坏2钢筋混凝土结构有哪些主要优缺点：优点：就地取材节约钢材耐久耐火可模性好整体性好，刚度大；缺点：自重大抗裂性差性质较脆1混凝土结构对钢筋性能的要求及其达到的目的：强度高（节省钢材获得较好的经济效益）；塑性好（给人以破坏的征兆）；可焊性好（保证焊接后的接头性良好）；与混凝土的粘结锚固性能好（使钢筋的强度能够被充分利用，保证焊接后的接头性能良好）；低温性能好2混凝土的立方体强度的确定：边长150mm立方体标准试件，在标准条件下（20±3℃，≥90%湿度）养护28天，用标准试验方法（加载速度0.15~0.3N/mm2/sec，两端不涂润滑剂）测得的抗压强度。
（在试件承压面上涂一些润滑剂，这时试件与压力机垫板间的摩擦力大大减小，试件沿着力的作用方向平行地产生几条裂缝而破坏，所以测得的抗压极限强度较低）3试述受压混凝土棱柱体一次加载的σ-ε曲线的特点：从开始加载到A点，混凝土变性主要是弹性变性。
A点为比例极限点。
超过A点后，进入稳定裂缝扩展的第二阶段，至临界点B。
此后，试件中所积蓄的弹性应变能始终保持大于裂缝发展所需要的能量，形成裂缝快速发展的不稳定状态直至峰值C点，即第三阶段。
裂缝迅速发展，试件平均应力强度下降，当曲线下降到拐点D后，曲线有凸向水平方向发展，出现曲率最大点E称为收敛点。
E点后结构内聚力几乎耗尽，失去结构的意义4混凝土的弹性模量是如何确定的：采用棱柱形试件，取应力上限为0.5fe重复加荷5-6次。
由于混凝土的塑性性质，每次卸载为零时，存在残余变形。
但随荷载多次重复，残余变形逐渐减小，重复加载5-6次后，变形趋于稳定，混凝土的σ-ε曲线在0.5fe以下段接近于直线，自原点至σ-ε曲线上σ=0.5fe对应的点的连线的斜率为混凝土的弹性模量5简述混凝土在三向受压情况下强度和变形的特点：混凝土在三向受压的情况下，其最大主压应力的抗压强度取决于侧向压应力的约束强度。
混凝土结构设计原理pdf
混凝土结构设计原理pdf混凝土结构设计是建筑工程中非常重要的一部分，它直接关系到建筑物的安全性和稳定性。
混凝土结构设计原理是指在满足建筑物使用功能和安全要求的前提下，合理选用材料和构造，确定结构的形式和尺寸，设计出满足建筑物使用功能和安全要求的结构。
首先，混凝土结构设计需要考虑建筑物的使用功能。
不同的建筑物有不同的使用功能，比如住宅、商业建筑、工业建筑等，它们的结构设计原理也会有所不同。
例如，住宅建筑的结构设计需要考虑居住者的舒适性和安全性，而工业建筑的结构设计则需要考虑大空间的承重和稳定性。
其次，混凝土结构设计需要考虑材料的选用。
混凝土是建筑结构中常用的材料之一，它具有良好的抗压性能和耐久性，但在实际设计中需要根据具体情况选择不同强度等级的混凝土。
此外，还需要考虑混凝土的配筋，以增强混凝土的抗拉性能，提高结构的整体承载能力。
再者，混凝土结构设计需要确定结构的形式和尺寸。
结构的形式包括框架结构、桁架结构、壳体结构等，不同的形式会影响结构的受力性能和稳定性。
结构的尺寸则需要根据建筑物的荷载和使用要求进行合理确定，以保证结构的安全可靠。
最后，混凝土结构设计需要进行结构的计算和分析。
通过力学原理和结构分析方法，对结构进行受力分析和稳定性分析，确定结构的受力状态和承载能力，保证结构在使用过程中不会发生失稳或破坏。
总之，混凝土结构设计原理pdf中包含了许多重要的内容，设计人员在进行混凝土结构设计时需要充分考虑建筑物的使用功能，合理选用材料和构造，确定结构的形式和尺寸，并进行结构的计算和分析，以保证结构的安全可靠。
希望本文能够对混凝土结构设计有所帮助，谢谢阅读！。
混凝土结构设计原理讲解
混凝土结构设计原理讲解一、混凝土结构设计的基本原理混凝土结构设计是指根据工程的要求和使用条件，选定合适的混凝土材料和结构形式，通过计算和分析，确定混凝土各部分的尺寸、配筋、荷载和钢筋的数量等设计要素，以保证结构的安全性、经济性和使用功能。
混凝土结构设计的基本原理主要包括以下三个方面：1.力学基础理论：混凝土结构的设计需要基于力学基础理论，包括静力学、动力学、材料力学、结构力学等方面的知识。
力学基础理论是混凝土结构设计的基石，只有掌握了这些理论，才能进行科学合理的设计。
2.工程经验和规范：混凝土结构设计还需要依据工程经验和规范进行，这些经验和规范包括国家和地方的建筑设计规范、混凝土结构设计手册、混凝土标准等。
这些规范是根据实践经验总结的，具有实用性和可靠性，是混凝土结构设计的重要依据。
3.工程实际情况：混凝土结构设计还需要考虑工程实际情况，包括工程的使用条件、地质环境、气候条件、荷载情况等。
只有综合考虑这些实际情况，才能进行合理的混凝土结构设计。
二、混凝土结构设计中的荷载分析荷载是混凝土结构设计中的重要因素，是指作用在结构上的各种力和力矩，包括静载荷、动载荷和温度荷载等。
荷载分析是混凝土结构设计的第一步，主要包括以下内容：1.荷载种类和大小的确定：荷载的种类和大小是混凝土结构设计的基础，需要根据工程的实际情况进行确定。
常见的荷载有自重荷载、活载荷载、风荷载、地震荷载、温度荷载等。
2.荷载分布形式的确定：荷载分布形式是指荷载在结构上的分布情况，包括集中荷载、均布荷载、三角形荷载、梯形荷载等。
荷载分布形式的不同会对结构的受力情况产生重要影响，需要进行合理的分析和计算。
3.荷载组合的确定：荷载组合是指根据工程实际情况，将各种荷载按照一定的比例组合在一起，进行受力分析和计算。
荷载组合需要根据规范的规定进行，以确保结构具有足够的安全性。
三、混凝土结构设计中的材料力学分析混凝土结构设计中的材料力学分析是指对混凝土材料的力学性能进行分析和计算，主要包括以下内容：1.混凝土的强度计算：混凝土的强度是指其抗压和抗拉的能力，需要根据混凝土的配合比、制作工艺、养护条件等进行计算。
混凝土结构设计原理详解
第四章 受弯构件正截面承载力
▲各特征阶段在设计中的应用 Ⅰa状态：抗裂计算的依据（Mcr）
M/Mu
1.0 Mu 0.8 My
0.6 Ⅱ
0.4
Mcr
Ⅰa Ⅰ
0
Ⅱa Ⅲ
Ⅲa
f
第四章 受弯构件正截面承载力
Mcr
0
fcr
fy
M-f曲线
M/ M u
1.0 M u 0.8 M y
Ⅱa Ⅲ
Ⅲa
0.6 Ⅱ
0.4
M cr Ⅰ a
Ⅰ
fu f 0
ey
es
M-es曲线
第四章 受弯构件正截面承载力
▲适筋梁正截面工作的三个阶段 1、第Ⅰ阶段—未裂阶段
（从开始加荷到受拉边缘混 凝土达到极限拉应变） （1）此阶段梁整截面受力,基本 接近线弹性.
（6）当钢筋应力达到屈服 强度时,记为Ⅱa状态，弯矩 记为My，称为屈服弯矩.
fy ey
（7） 即将进入第Ⅲ阶段：挠 度、截面曲率、钢筋应变及 中和轴位置曲线均出现明显 的转折。
MM//MMuu
11..00 MMuu 00..88 MMyy
00..66
0.4
Mcr
xn=xn/h0
0
0fcr0.1 0.2 0f.3y 0.4 0.5
1、 截面应变保持平面； 2、 不考虑混凝土的抗拉强度； 3、 混凝土的受压应力-应变关系； 4、 钢筋的应力-应变关系,受拉钢筋的极限拉应变取0.01.
第四章 受弯构件正截面承载力
▲混凝土应力-应变关系--建工规范模型
上升段：
混凝土结构设计原理绪论
第一章 绪论
第二阶段： 从上世纪20年代到第二次世界大战前后。 混凝土和钢筋强度的不断提高。 1928年法国杰出的土木工程师E.Freyssnet发明了预 应力混凝土，使得混凝土结构可以用来建造大跨度 计算理论：前苏联著名的混凝土结构专家格沃兹捷夫 （Α.Α.Гвоздев）开始考虑混凝土塑性性能 的破损阶段设计法，50年代又提出更为合理的极限状 态设计法，奠定了现代钢筋混凝土结构的基本计算理 论。
表 4.3 普通钢筋强度设计值 （N/mm2）源自种类符号fy
fy
热 HPB235(Q235)
轧 HRB335(20MnSi)
钢 筋
HRB400(20MnSiV 、20MnSiNb、20MnTi) RRB400(20MnSi)
210 210 300 300 360 360
1.3 结构的功能和极限状态
第一章 绪论
正常使用极限状态，可靠度要求可适当降低，所有分项系 数取1.0
1.3 结构的功能和极限状态
第一章 绪论
材料强度设计值
强度种类 轴心抗压强度 轴心抗拉强度 C45 C50 21.2 23.1 1.80 1.89
fc
fck
c
fy
f yk
s
表 4.2 混凝土强度设计值 （N/mm2）
符号
混凝土强度等级
C15 C20 C25 C30 C35
1.3 结构的功能和极限状态
第一章 绪论
◆ 适用性
◎ 如（f ≤[ f ]） ◎ 结构在正常使用期间，具有良好的工作性能。如不发生影 响正常使用的过大的变形（挠度、侧移）、振动（频率、振 幅），或产生让使用者感到不安的过大的裂缝宽度。
◆ 耐久性
◎ 如（wmax≤[ wmax]） ◎ 结构在正常使用和正常维护条件下，应具有足够的耐久性。 即在各种因素的影响下（混凝土碳化、钢筋锈蚀），结构的 承载力和刚度不应随时间有过大的降低，而导致结构在其预 定使用期间内丧失安全性和适用性，降低使用寿命。
混凝土结构设计原理总结
混凝土结构设计原理总结混凝土结构设计原理是建筑工程中一个非常重要的环节。
混凝土是一种由水泥、砂、石料和适量的水按照一定比例混合而成的复合材料。
它具有很强的抗压性能和较好的耐久性，广泛应用于各种工程结构中，如建筑物、桥梁、水利工程等。
混凝土结构设计的原理主要包括结构力学原理、材料力学原理和设计原则。
在结构力学原理方面，混凝土结构设计需要满足力学均衡条件。
即对于整个结构来说，在任何一个截面上，作用在其上的所有力之和必须为零。
根据结构力学原理，混凝土结构中的力可以通过刚度求解，通过受力分析和位移分析可以求解结构的力学特性。
在材料力学原理方面，混凝土材料具有强度和变形性能。
强度表现为抗压强度和抗拉强度。
变形性能表现为弹性变形和塑性变形。
混凝土结构设计需要根据材料的强度特性确定结构的尺寸和形状，以确保结构能够承受设计荷载并具有足够的安全性。
设计原则是混凝土结构设计的基本准则。
首先是安全性原则，即结构在设计使用寿命内应满足安全要求，能够承受设计荷载。
其次是经济性原则，即在满足安全要求的前提下，尽量减少材料的使用量和工程成本。
再者是实用性原则，即结构的设计应满足使用和维护的方便性要求，避免不必要的施工和养护难题。
混凝土结构设计原理还包括以下几个方面：首先，是结构的受力分析和设计。
混凝土结构设计应满足建筑物所承受的荷载要求，包括自重荷载、活荷载、风荷载、地震荷载等。
通过充分分析结构受力特点，确定荷载作用下结构的变形和应力分布，确保结构的安全性和合理性。
其次，是混凝土结构的尺寸和形状设计。
混凝土结构的尺寸和形状设计需要根据结构的力学特性和使用要求进行确定。
主要包括构件的截面尺寸、布置和设置。
在保证结构强度和稳定性的基础上，尽量减少混凝土的使用量，从而降低工程成本。
再者，是混凝土的配筋设计。
混凝土结构的配筋设计主要目的是使结构在受拉破坏前，混凝土和钢筋能够同时发挥作用，共同承受和传递荷载。
根据混凝土的抗压和抗拉能力，确定钢筋的布置和配筋率，以提高结构的受力性能和变形能力。