混凝土结构设计原理[朱平华，陈春红主编]2013年

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发布时间：2022-02-28

资料介绍

混凝土结构是以混凝土为主要建筑材料制成的结构，是保证工程正常与安全使用的骨
架，包括素混凝土结构、钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构及配置各种纤维筋的混凝土
结构。混凝士结构广泛应用于建筑、桥梁、隧道、矿井以及水利、港口等工程。我国年均
混凝土用量约15X10* m',其中房屋建筑用量约9X108 m'，钢筋用量约2 000X10*t,用于
混凝土结构的资金达2000亿元以上。
混凝土材料的抗压强度较高，而抗拉强度却很低。因此，素混凝土结构的应用受到很
大限制。例如，图1.1(a)所示素混凝土梁，随着荷载的逐渐增大，梁中拉应力及压应力也
不断增大。当荷载达到一定值时，弯矩最大截面受拉边缘的混凝土首先被拉裂，而后由于
该截面高度减小致使开裂截面受拉区的拉应力进-一步增大，于是裂缝迅速向上伸展并立即
引起梁的破坏。这种梁的破坏很突然，其受压区混凝土的抗压强度未充分利用，且由于混
凝土抗拉强度很低，故其极限承载力也很低。所以，对于在外荷载作用下或其他原因会在
截面中产生拉应力的结构，不应采用素混凝土结构。
与混凝土材料相比，钢筋的抗拉强度很强。如将混凝土和钢筋这两种材料结合在-起，
则混凝土主要承受压力，而钢筋主要承受拉力，这就成为钢筋混凝土结构。例如，
图1.1(b)所示作用集中荷载的钢筋混凝土梁，在截面受拉区配有适量的钢筋。当荷载达到
--定值时，梁受拉区仍然开裂，但开裂截面的变形性能与素混凝土梁大不相同。因为钢筋
与混凝土牢固地粘结在一起，故在裂缝截面原来由混凝土承受的拉力现转由钢筋承受;由
于钢筋强度和弹性模量均很高，所以此时裂縫截面的钢筋拉应力和受拉变形均很小，有效
地约束了裂缝的开展，使其不致无限制地向上延伸而使梁发生断裂破坏。因此，钢筋混凝
土梁.上荷载可继续加大，直至其受拉钢筋应力达到屈服强度，随后截面受压区混凝土被压
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坏，这时梁才达到破坏状态。由此可见，在钢筋混凝土梁中，钢筋与混凝土两种材料的强
度都得到了较为充分的利用，破坏过程较为缓和，且这种梁的极限承载力大大超过同样条
件的素混凝土梁。
钢筋的抗压强度也很高，所以在轴心受压柱[图1.1(c)]中也配置纵向受压钢筋与混凝
土共同承受压力，以提高柱的承载能力和变形能力，减小柱截面的尺寸，还可负担由于某
种原因而引起的弯矩和拉应力。